Brevet FR2849333A1 — publié le 20040625

Le secteur technique de la présente invention est celui des systèmes d'information. Ces systèmes d'information sont organisés en réseau, lequel présente des niveaux hiérarchiques différents Les 5 niveaux inférieurs rassemblent les informations sur le terrain et les transmettent aux niveaux supérieurs qui, eux, centralisent les informations de tous les niveaux inférieurs et leur transmettent les instructions. Le dispositif décrit par cette invention est destiné à 10 être utilisé par ceux qui récoltent les informations sur le terrain au sein d'une unité d'intervention. L'opérateur utilisant le dispositif décrit par l'invention est sur le terrain, en cours de mission, souvent seul et éloigné du reste de son unité Ce dispositif doit 15 donc être portable par cet opérateur. L'opérateur a une mission à remplir, le plus souvent au sein de l'unité d'intervention dont les membres sont déployés sur le terrain Ils ont donc besoin d'être en relation les uns avec les autres ainsi qu'avec le centre o sont 20 regroupées toutes les informations Comme exemple d'une intervention de ce type, on peut citer, combattre un incendie ou cerner et maîtriser un forcené. Les mêmes contraintes s'imposeraient dans le cas o l'invention serait utilisée dans le cadre d'opérations des 25 forces armées. Afin d'unifier la terminologie on considérera une unité d'opération, dont les membres sont encadrés par un chef de mission qui dispose du dispositif permettant de centraliser les informations Le but de l'opération est variable, mais 30 les contraintes sont constantes. Le système objet de la présente invention est destiné à coordonner les actions des opérateurs de l'unité pour la bonne marche de l'opération Pour cela, chaque opérateur est équipé d'un dispositif dont l'ensemble coopérant constitue le 35 système décrit par la présente invention. Des systèmes de communication sont connus à ce jour, de type radioémétteurs, qui permettent de communiquer oralement. C'est un mode de communication qui présente de nombreux inconvénients En effet, il est très peu dense en terme de quantité d'information, peu précis, manque de discrétion dans certaines conditions Il est, de plus, difficilement 5 utilisable en environnement bruyant Par ailleurs, il présente l'inconvénient majeur de nécessiter la présence synchrone des deux communicants au moment de la communication. Par ailleurs, un tel système permet uniquement de 10 communiquer, ce qui impose d'utiliser d'autres dispositifs pour remplir les autres fonctions nécessaires à l'accomplissement de la mission en cours. Passer d'un système de radio-émission à un système numérique permet d'intégrer d'autres fonctions de type 15 localisation, cartographie numérique précise, mémorisation possible, etc. Dans ce domaine, on connaît des systèmes d'information qui réalisent tout ou partie des fonctions souhaitées. Cependant, ces systèmes sont réalisés à partir d'ordinateurs 20 de taille importante, et sont donc limités à une utilisation embarquée Ils s'adressent donc évidemment au seul niveau supérieur de centralisation des informations Aujourd'hui, aucun des systèmes proposés n'est adapté à l'utilisation par un opérateur isolé sur le terrain. Cet opérateur a une mission à réaliser Il doit donc pouvoir utiliser ce dispositif sans être gêné Ainsi, le dispositif doit être de petite taille, robuste, facilement portable et tout en offrant les fonctions essentielles d'un système d'information, être facilement manoeuvrable et 30 utilisable par l'opérateur, sachant qu'il est essentiellement accaparé par la tâche qui lui a été confiée et par la surveillance de son environnement. La présente invention remédie à ces différents inconvénients. L'invention a donc pour objet un système cartographique de localisation destiné à la coordination d'un groupe d'opérateurs, caractérisé en ce que chaque opérateur est équipé d'un dispositif cartographique de localisation portable lui permettant de communiquer avec les autres opérateurs par échange de données numériques. Avantageusement, l'ensemble des dispositifs cartographiques est lié de manière synchronisable. Chaque dispositif cartographique peut comprendre un écran de visualisation graphique et des moyens d'interface homme machine adaptés aux besoins et des touches dédiées à des fonctions spécifiques. Selon une caractéristique, chaque dispositif cartographique peut comprendre au moins un moyen de communication sans fil, un moyen de localisation et une base de données cartographique. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique comporte une mémoire permettant de stocker une 15 base de données cartographique. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique comporte un calculateur capable d'exécuter un logiciel spécifique réalisant les fonctions de navigation, aide au positionnement, gestion des flottes et effectifs, 20 cartographie numérique, communications avec les autres dispositifs, messageries spécifiques, aide à la coordination des opérateurs. Selon encore une autre caractéristique, le logiciel incorpore une interface homme machine adaptée à la taille du 25 boîtier et à celle de l'écran. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique peut être réalisé à partir de matériels du commerce, et il peut combiner un ordinateur de poche sur lequel s'exécute un logiciel spécifique, une interface de 30 communication sans fil, un boîtier d'extension d'interface et un module de localisation. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique peut se connecter à un boîtier d'interface pour assurer des communications avec d'autres systèmes 35 d'information. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique peut être connecté par une liaison filaire à un écran de grande dimension. Selon encore une autre caractéristique, chaque dispositif cartographique peut être placé sur une base d'accueil qui lui offre des possibilités d'interface étendues. Un avantage du système selon l'invention est d'offrir un 5 moyen de coordination à une unité d'intervention, lui permettant d'échanger et de synchroniser toutes les informations dont disposent ses différents membres. Un avantage du dispositif selon l'invention est d'offrir un moyen compact, fonctionnel, portable par un opérateur, 10 ergonomiquement adapté, opérationnel dans les conditions parfois difficiles d'intervention, offrant des fonctions de localisation, de navigation, d'échanges d'informations, afin d'optimiser l'efficacité d'une unité en multipliant les compétences des membres d'une unité. Un avantage du dispositif selon l'invention est de combiner des fonctions de localisation, de cartographie, de traitement, de communications et d'interface homme machine au sein d'un seul composant portable et compact afin de composer un système cohérent d'aide à la coordination d'unité. Un avantage du dispositif selon l'invention est de proposer une solution économique à bas cot du fait de la combinaison d'éléments disponibles dans le commerce. Un autre avantage du système selon l'invention est de permettre l'intégration de l'opérateur dans l'ensemble du 25 système d'information. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels: la figure 1 présente une vue d'ensemble du système décrit par la présente invention ainsi que les principales communications entre les différents intervenants du terrain d'intervention munis de dispositifs selon l'invention. la figure 2 montre une vue d'un dispositif portable 35 d'interface homme machine, le composant de base dudit système. La figure 1 montre le système décrit par la présente invention Celui-ci s'organise autour des dispositifs 1. Chaque opérateur de l'unité (gendarme, pompier, ) dispose d'un dispositif la, lb, lc, ld personnel Ce dispositif 1, complètement autonome, réalise les fonctions locales de traitement, de stockage, de navigation ou de progression sur 5 itinéraire De plus, par l'intermédiaire d'une liaison de communication 2, chaque dispositif 1 est en contact avec les autres et ils peuvent ainsi mettre en commun les informations dont ils disposent y compris avec le chef d'unité 6. Le chef d'unité 6 dispose d'un dispositif ld identique à 10 ceux de ses opérateurs la, lb, lc, ld Cette communication peut être utilisée sur décision du chef d'unité, régulièrement et automatiquement sans intervention de l'opérateur ou à sa demande pour réaliser une synchronisation des données entre les différents dispositifs. Ainsi chaque opérateur peut recevoir une mise à jour des informations, ou de l'évolution de la mission en fonction des données envoyées par le chef d'unité ou des renseignements recueillis par chacun des opérateurs sur le terrain d'intervention, à l'endroit o il se trouve et qu'il peut 20 observer. Ces données sont avantageusement affichées sous forme graphique afin de simplifier leur lecture Le chef d'unité peut compiler des informations et après les avoir synthétisées et réorganisées les renvoyer aux opérateurs En 25 fonction d'informations recueillies par chaque opérateur là o il se trouve, et transmises par messagerie, il est possible de synthétiser une carte dynamique de la frontière d'un incendie de forêt dans les zones o les opérateurs sont déployés Cette carte est avantageusement transmise aux 30 opérateurs qui disposent ainsi d'une information étendue audelà de leur champ de perception individuel. La liaison sans fil entre les dispositifs d'une même unité, est avantageusement réalisée en s'appuyant sur un standard existant (IEEE 802 11, ethernet sans fil, bluetooth, 35 gsm, ). Le chef d'unité 6 dispose spécifiquement, en plus de son dispositif 6, d'un boîtier d'interface 8 et d'un poste de communication 7 Ceux-ci lui permettent de se relier avec d'autres systèmes d'information et/ou de disposer de fonctions étendues, spécifiques à sa fonction. Lorsque l'un des opérateurs ou le chef d'unité est embarqué à bord du véhicule de soutien de l'unité, il lui est 5 possible de se connecter, par l'intermédiaire de son dispositif au réseau véhicule. Pour ce faire le dispositif 1, 9 est installé sur une base d'accueil 10 Cette base lui permet de se connecter à un boîtier d'interface 11 en relation avec le système 10 d'information niveau véhicule ou par l'intermédiaire d'un poste de communication 12 avec un autre système d'information. Chaque dispositif 1, 9, est équipé d'une liaison directe par fil lui permettant, par exemple à bord du véhicule de 15 soutien, de se connecter à un écran 13 plus grand que l'écran propre au dispositif. La figure 2 montre un mode de réalisation possible du dispositif 1, c'est à dire l'élément de base du système Il se présente sous la forme d'un boîtier 14 d'encombrement et 20 de poids réduits, pouvant être facilement porté par un opérateur. Sur l'une des grandes surfaces du boîtier 14 est disposé un écran 15 Cet écran est avantageusement de taille la plus faible possible car la communication se fait essentiellement 25 sous forme graphique, le boîtier étant le plus petit possible Cet écran peut afficher des informations graphiques liées à la cartographie, à la navigation, à la localisation de l'opérateur ou des membres de son équipe, aux événements intéressants la mission en cours, etc, ceci sur une carte de 30 la zone d'intervention. A la périphérie de l'écran 15 ou sur toute autre zone ergonomiquement confortable du boîtier 14 sont installées des touches 16 de commande Ces touches peuvent être dédiées aux fonctions opérationnelles les plus couramment utilisées, 35 déclenchant alors directement les fonctions du dispositif, ce qui permet de limiter les manipulations nécessaires. On cite à titre d'illustration quelques exemples de fonctions qui peuvent être associées aux touches 16: échanges de données cartographiques ou de compte rendu de la situation sur le terrain: il est possible à un opérateur d'envoyer par exemple un fichier cartographique concernant une nouvelle. La synchronisation permet à tout moment de mettre en conformité les informations détenues par chacun des opérateurs et ainsi de contribuer dynamiquement à la coordination de l'unité et à la réalisation de l'objectif. Ceci tout en intégrant en temps réel, l'évolution de la 10 situation sur le terrain (par exemple progression de l'incendie), la gestion de la disponibilité des moyens en matériels et en personnel ainsi que l'évolution des ordres (grâce à la connexion avec les système d'information de niveau supérieur) et des objectifs qui peuvent être modifié 15 en cours d'intervention. Un opérateur peut par exemple définir des éléments cartographiques Il peut aussi définir un itinéraire ou définir une zone géographique Ces éléments peuvent ensuite ^être transmis par messageries graphique spécifique Il est 20 aussi possible de transmettre à un opérateur un itinéraire qu'il devra suivre, de définir une zone d'observation ou encore d'interdire une zone dangereuse. Des fonctions de messagerie dédiées sont aussi installées sur le dispositif Il est ainsi possible et ceci 25 avec une simplicité d'utilisation compatible de la charge de l'opérateur en relation avec sa mission de transmettre des éléments cartographiques ou de navigation. Les fonctions les plus couramment utilisées peuvent être affectés à une touche 16 afin de limiter les manipulations 30 nécessaires. Le dispositif 1 connaît sa propre position car il comporte un moyen de localisation tel qu'un capteur GPS intégré dans le boîtier 14 du dispositif 1 Le compte rendu indiquant à un tiers la position d'un opérateur s'effectue 35 par l'envoi d'un message pré-formaté indiquant ses coordonnées. Cet envoi de compte-rendu peut être effectué automatiquement afin de permettre au chef d'unité de suivre le déplacement de son unité, grâce à cette localisation collective. Le dispositif 1 est avantageusement équipé de moyens d'interface avec les autres éléments du système Il est ainsi 5 équipé d'une liaison sans fil principale 17 permettant les communications avec les autres dispositifs la, lb, lc, ld. Des liaisons filaires non représentées sont établies grâce à un ou plusieurs connecteurs ou borniers 18. Le dispositif est autonome grâce à une batterie non 10 représentée intégrée dans le boîtier Il comprend aussi un calculateur, une mémoire, permettant le stockage d'une base de données cartographique ainsi que le chargement et l'exécution du logiciel spécifique, éléments non représentés et intégrés dans le boîtier du dispositif. REVENDICATIONS 1 Système cartographique de localisation destiné à la coordination d'un groupe d'opérateurs, caractérisé en ce que chaque opérateur est équipé d'un dispositif cartographique 5 ( 1) de localisation portable lui permettant de communiquer avec les autres opérateurs par échange de données numériques. 2 Système cartographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des dispositifs ( 1) cartographiques est lié de manière synchronisable. 3 Système cartographique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique comprend un écran de visualisation graphique ( 15) et des moyens d'interface homme machine ( 15, 16) adaptés aux besoins. 4 Système cartographique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) comprend des touches ( 16) dédiées à des fonctions spécifiques. Système cartographique selon la revendication 3 ou 4, 20 caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique comprend au moins un moyen de communication sans fil ( 17). 6 Système cartographique selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique comprend un moyen de localisation ( 19). 7 Système cartographique selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) comprend une base de données cartographique ( 23). 8 Système cartographique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque 30 dispositif cartographique ( 1) comporte une mémoire ( 22) permettant de stocker une base de données cartographique ( 23). 9 Système cartographique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque 35 dispositif cartographique ( 1) comporte un calculateur ( 21) capable d'exécuter un logiciel ( 24) spécifique réalisant les fonctions de navigation, aide au positionnement, gestion de flottes et effectifs, cartographie numérique, communications avec les autres dispositifs ( 3, 4, 5), messageries spécifiques, aide à la coordination du groupe. Système cartographique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit logiciel incorpore une interface 5 homme machine adaptée à la taille du boîtier et à celle de l'écran. 11 Système cartographique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) est réalisé à partir de 10 matériels du commerce, et en ce qu'il combine un ordinateur de poche ( 14) sur lequel s'exécute un logiciel spécifique ( 24), une interface de communication sans fil ( 17), un boîtier d'extension d'interface ( 18) et un module de localisation ( 19). 12 Système cartographique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) peut se connecter à un boîtier d'interface ( 11) pour assurer des communications avec d'autres systèmes d'information. 13 Système cartographique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) peut être connecté par une liaison filaire à un écran ( 13) de grande dimension. 14 Système cartographique selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif cartographique ( 1) peut être placé sur une base d'accueil ( 10) qui lui offre des possibilités d'interface étendues.