Brevet FR2858508A1 — publié le 20050204

ÉMETTEURS DE DÉTRESSE S-UMTS A BAS PRIX RESERVES A L'USAGE PERSONNEL Domaine de l'invention La présente invention concerne la technologie d'émission-réception à spectre étalé, plus particulièrement l'utilisation de I'UMTS (système universel de télécommunication mobile) dans un système de recherche et sauvetage (SAR). Contexte de l'invention et état de l'art Les systèmes de recherche et sauvetage basés sur les balises de détresse permettent qu'un utilisateur 10 envoie une alerte de détresse lorsqu'il se trouve en situation mettant sa vie en danger. Les systèmes SAR d'aujourd'hui dépendent habituellement d'un réseau sans fil terrestre, ou bien sont inabordables par la majorité des personnes. Un système de téléavertissement 15 d'urgence devrait toutefois être accessible à la majorité des personnes, de sorte que tout le monde puisse profiter du système. Une exigence supplémentaire est l'exploitation de la couverture dans le monde entier. Pour le moment, quelques produits du marché de niche existent pour l'usage professionnel. Ce sont des systèmes onéreux qui sont des applications autonomes n'étant pas du tout intégrées dans les réseaux de communication personnels et par conséquent qui ne 25 conviennent pas à une approche du marché de masse à bas prix. Les téléphones satellites standards peuvent être utilisés pour le téléavertissement d'urgence et certains systèmes assurent une couverture mondiale. Toutefois, les systèmes de téléphones satellites sont très onéreux, en particulier lorsque la valeur ajoutée est limitée au système SAR. De même, certains systèmes 5 sont basés sur les réseaux terrestres de deuxième et troisième génération. Des applications utiles telles que le rapport de collision, par exemple pour les voitures, sont faciles à mettre en oeuvre mais ces applications sont limitées à la couverture du réseau, 10 rendant le SAR impossible pour les régions éloignées. En outre, les réseaux terrestres sont exposés aux catastrophes naturelles ou dues à l'action de l'homme, échouant de ce fait lorsque des opérations de recherche et de sauvetage sont très demandées. Il existe ainsi un besoin pour un système mondial de recherche et de sauvetage par satellite utilisant des balises de détresse de petite taille, à bas prix et faciles à intégrer. Buts de l'invention La présente invention a pour but de fournir un système d'alerte de détresse à bas prix avec une couverture mondiale. Résumé de l'invention La présente invention concerne un dispositif de communication pour une émission d'un signal de détresse S-UMTS, comprenant: - un premier moyen de communication agencé pour une 30 communication mobile selon un premier protocole, et , 2858508 - un moyen de communication S-UMTS agencé pour envoyer un signal de détresse S-UMTS, caractérisé en ce que ledit premier moyen de communication et ledit moyen de communication S-UMTS 5 partagent des composants matériel qui sont agencés pour être reconfigurés pour une communication mobile selon ledit premier protocole ou pour envoyer un signal de détresse S-UMTS. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif 10 de communication de l'invention est caractérisé en ce que le premier protocole est le T-UMTS, le premier moyen de communication et le moyen de communication SUMTS partageant au moins partiellement un module RF étendu agencé pour une utilisation avec à la fois le T15 UMTS et le S-UMTS, un composant de bande de base reconfigurable et une double superposition de protocoles reconfigurable, les deux étant agencés pour l'émission-réception d'un signal T-UMTS et l'émission d'un signal de détresse S-UMTS. Dans un autre mode de réalisation, le premier protocole de communication est le GPS, et un commutateur est fourni pour sélectionner un mode de fonctionnement pour recevoir les signaux GPS ou émettre un signal S-UMTS. Un autre aspect de la présente invention concerne un dispositif de communication pour une émission d'un signal de détresse S-UMTS, comprenant: - un module de bande de base conçu pour générer la forme d'onde de la bande de base nécessaire pour 30 émettre un signal de détresse S-UMTS, et - un module RF agencé pour convertir la forme d'onde de la bande de base générée par ledit module de bande de base en bande de fréquence appropriée utilisée pour l'émission d'un signal de détresse S-UMTS. Un tel dispositif de communication peut en outre être caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier moyen de communication étant un module GPS, dans lequel un commutateur est fourni pour sélectionner un mode de fonctionnement pour recevoir des signaux GPS 10 ou émettre un signal de détresse S-UMTS. En variante, le dispositif de communication peut en outre comprendre un premier moyen opérationnel étant un ordinateur de poche alimenté par batterie. Le dispositif de communication peut, selon la 15 présente invention, être intégré dans un véhicule motorisé. L'équipement électronique et/ou l'ordinateur de bord peuvent être utilisés pour fournir un moyen de communication S-UMTS agencé pour envoyer un signal de détresse S-UMTS. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le module RF du dispositif de communication comprend un amplificateur à puissance élevée (HPA) qui fonctionne avec une faible réduction de puissance d'entrée (IPO). Bien que cela diminue l'efficacité de 25 l'émetteur de détresse et introduise plus de distorsion à la forme d'onde émise, ces effets secondaires ne sont pas critiques pour la fourniture du service d'alerte de détresse. En variante, le dispositif de communication de la 30 présente invention, lorsqu'il est configuré pour le moyen de communication S-UMTS, peut réutiliser l'amplificateur à puissance élevée existant avec une faible réduction de puissance d'entrée dans lequel l'énergie de sortie moyenne est augmentée. Le dispositif de communication de la présente 5 invention peut en outre être caractérisé en ce que les moyens de communication S-UMTS sont agencés pour émettre un message vocal enregistré contenant des informations sur le positionnement au même titre que le message d'alerte de détresse. 10 Brève description des dessins La figure 1 représente une fonctionnalité d'un émetteur d'alerte de détresse S-UMTS (UMTS par satellite) intégrée dans un terminal T-UMTS (UMTS 15 terrestre) classique. La figure 2 représente un module d'émetteur d'alerte de détresse S-UMTS intégré dans un récepteur GPS (système mondial de positionnement). Description détaillée de l'invention L'invention concerne un système d'alerte de détresse à bas prix avec une couverture mondiale. Pour qu'un système d'alerte soit réussi, il devrait être implémenté comme un outil supplémentaire facilement 25 accessible sur un dispositif qui a un but principal différent. Des exemples de tels dispositifs sont les terminaux T-UMTS et les récepteurs GPS. Un autre aspect à envisager est le fait qu'une émission d'alerte de détresse n'a pas besoin de communication en temps réel, 30 et que les réalisations matérielles d'une telle fonctionnalité devraient être bon marché et facilement intégrées dans d'autres dispositifs à spectre étalé. Exemple 1: terminal T-UMTS avec fonctionnalité d'émission d'alerte de détresse S-UMTS intégrée: La figure 1 donne une vue globale de cette architecture du terminal 1. Ce terminal est capable de fonctionner en deux modes. Dans le premier mode, il fonctionne comme un 10 terminal T-UMTS classique. Ceci signifie qu'à la fois la liaison montante 2 et la liaison descendante 4 sont nécessaires pour une utilisation normale. Dans le second mode, le matériel et le logiciel sont reconfigurés de sorte qu'ils représentent un émetteur 15 d'alerte de détresse S-UMTS. De façon fondamentale, ceci peut être considéré comme une classe du terminal spécifique pour la composante de satellite de l'UMTS. Pour cette fonctionnalité de l'émetteur d'alerte de détresse, seule la capacité de la liaison montante par 20 satellite (6) est nécessaire. Du fait qu'il existe une convergence élevée entre les systèmes T-UMTS et S-UMTS, une grande partie du matériel peut être réutilisée pour les deux modes à la fois. Dans la partie RF (3), seuls un oscillateur local 25 supplémentaire et quelques filtres supplémentaires sont nécessaires. La partie de bande de base (5) et la superposition de protocoles (7) sont implémentés comme des blocs reconfigurables et peuvent ainsi être reconfigurés sans besoin d'un matériel supplémentaire. 30 La réutilisation du matériel peut en outre être améliorée en spécifiant la classe du terminal de détresse d'une façon telle qu'elle soit adaptée à la nature spécifique du service. Ceci implique les caractéristiques suivantes: - Le délai de transmission peut être de l'ordre des 5 secondes. Aucune communication en temps réel n'est nécessaire. - Un débit binaire très faible est suffisant (de l'ordre de 10 à 100 bits/s). Ceci permet l'utilisation de gains de traitement et de codage très élevés et par 10 conséquent améliore la facilité d'utilisation à l'intérieur des bâtiments, des parcs de stationnement, des forêts denses, des régions montagneuses, etc. - Une consommation d'énergie faible et une efficacité sont d'importance secondaire lors d'une émission 15 d'alerte de détresse. Par conséquent, les composants RF peuvent fonctionner avec une puissance de sortie maximale au lieu d'une qualité de signal maximale. Une autre possibilité consiste à utiliser quelques composants RF en dehors de leur bande de fréquence 20 optimale. - Lors de l'émission d'un message d'alerte de détresse S-UMTS, le HPA (amplificateur à puissance élevée) dans le module RF peut être reconfiguré pour fonctionner avec une réduction de puissance d'entrée (IBO) plus 25 petite afin de renforcer la puissance de sortie augmentant de ce fait la probabilité selon laquelle le signal sera détecté par le réseau S-UMTS. - Les messages d'alerte de détresse sont très courts et peuvent être émis comme une rafale. La répétition de la 30 rafale est un moyen facile d'améliorer la fiabilité des communications. - Si les données de localisation ne peuvent pas se baser sur les mesures GPS, des données de localisation basées sur la voix ou du texte peuvent être utilisées à la place. De telles données peuvent être enregistrées 5 d'une façon différée. Ainsi, un récepteur GPS peut être omis. La mémoire destinée à l'enregistrement des données est bon marché et de petite taille. - L'interférence générée envers les autres utilisateurs dans la bande satellite et terrestre ne devrait pas 10 représenter un problème majeur lorsque des personnes sont en danger. Les messages d'alerte de détresse devraient avoir la priorité maximale dans le réseau. Par conséquent, les terminaux peuvent émettre avec une puissance maximale, indépendamment des conditions de 15 canaux réelles. Il en résulte que le réglage de la puissance peut être omis et qu'aucun canal retour n'est nécessaire. Dans cet exemple, la fonctionnalité d'émission d'alerte de détresse est entièrement intégrée dans le 20 matériel existant d'un terminal T-UMTS. Le terminal fonctionnera soit comme un téléphone T-UMTS standard, soit comme un terminal S-UMTS de classe spéciale. Ceci est possible du fait que la forme d'onde S-UMTS est presque identique à la variante T-UMTS. En outre, seule 25 une petite partie de la superposition de protocoles SUMTS a besoin d'être mise en oeuvre. Exemple 2: module d'émetteur d'alerte de détresse SUMTS pour intégration dans des récepteurs GPS: Une seconde approche architecturale est l'incorporation d'un émetteur d'alerte de détresse S- UMTS 13 dans un récepteur GPS 11, comme on peut le voir sur la figure 2. La fourniture d'une capacité d'alerte de détresse est extrêmement pertinente pour un récepteur GPS du fait qu'il est souvent utilisé à des 5 emplacements éloignés. A côté du matériel GPS traditionnel 12, un matériel supplémentaire peut se limiter à la bande de base (15) et au matériel RF (17) nécessaires pour l'émission de la forme d'onde S-UMTS plus un duplexeur ou un commutateur (19) supplémentaire. 10 Les fonctions spécifiques d'interface de l'utilisateur, d'application et de superposition de protocoles peuvent être exécutées par une petite adaptation du logiciel. La figure 2 donne une vue globale de cette architecture. Les signaux GPS 14 sont reçus à partir de différents 15 satellites en utilisation normale. Lors de l'utilisation des installations SAR fournies, une alerte de détresse 16 peut être envoyée par l'intermédiaire du SUMTS. Exemple 3: module d'émetteur d'alerte de détresse SUMTS pour intégration dans un assistant numérique personnel (PDA) : De nombreuses personnes utilisent déjà aujourd'hui un assistant numérique personnel (PDA) ou un ordinateur 25 de poche alimenté par batterie pour organiser leur vie professionnelle et privée. Du fait que ces dispositifs sont conçus dans le but d'être transportés très près des utilisateurs, ils conviennent parfaitement pour héberger un émetteur d'alerte de détresse. De cette 30 façon, le dispositif devient un assistant de sécurité personnelle capable d'envoyer une alerte de détresse sur les réseaux S-UMTS chaque fois que cela peut s'avérer nécessaire. Alors que cette fonctionnalité peut être utile pour toutes les personnes se déplaçant, elle peut en particulier améliorer la sécurité des 5 personnes âgées, malades et handicapées. L'intégration peut être effectuée de façon peu onéreuse en incluant une bande de base et un module RF plus une antenne pour l'émission de la forme d'onde S-UMTS d'une façon identique à celle du dispositif GPS expliqué dans 10 l'exemple 2. Pour les fonctions d'interface de l'utilisateur, d'application et de superposition de protocoles, le matériel PDA existant peut être réutilisé sans une quelconque modification significative. Exemple 4: module d'émetteur d'alerte de détresse SUMTS pour intégration dans des véhicules motorisés privés et publics: De nombreuses voitures et camions, ainsi que les 20 véhicules de transport public, disposent d'un ou de plusieurs ordinateurs ou équipements électroniques de bord. Les véhicules motorisés peuvent facilement emmener les personnes en dehors de la couverture terrestre et même dans des régions éloignées. Des 25 collisions et des accidents se produisent fréquemment et ont souvent de graves conséquences. Dans la plupart des cas, il est critique que les services médicaux puissent être prévenus le plus rapidement possible. Dans ce contexte, l'intégration d'un module d'émetteur 30 d'alerte de détresse S-UMTS à l'intérieur de véhicules motorisés peut améliorer le temps de réaction dans le cas d'un accident. Si l'intégration est réalisée avec le système électronique embarqué existant, là encore, le matériel supplémentaire peut se limiter à la bande de base (15) et au matériel RF (17) nécessaires pour 5 l'émission de la forme d'onde S-UMTS plus une antenne montée à l'extérieur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de communication pour une émission d'un signal de détresse S-UMTS, comprenant: - un premier moyen de communication agencé pour la communication mobile selon un premier protocole, et - un moyen de communication S-UMTS agencé pour envoyer un signal de détresse S-UMTS, caractérisé en ce que ledit premier moyen de communication et ledit moyen de communication S-UMTS partagent des composants matériel qui sont agencés pour 10 être reconfigurés pour une communication mobile selon ledit premier protocole ou pour envoyer un signal de détresse S-UMTS. 2. Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier 15 protocole est le T-UMTS, le premier moyen de communication et le moyen de communication S-UMTS partageant au moins partiellement un module RF étendu agencé pour une utilisation avec à la fois le T-UMTS et le S-UMTS, un composant de bande de base reconfigurable 20 et une double superposition de protocoles reconfigurable, les deux étant agencés pour l'émissionréception d'un signal T-UMTS et l'émission d'un signal de détresse S-UMTS. 3. Dispositif de communication pour l'émission 25 d'un signal de détresse S-UMTS, comprenant: - un module de bande de base conçu pour générer la forme d'onde de bande de base nécessaire pour émettre un signal de détresse S-UMTS, et - un module RF agencé pour convertir la forme d'onde de la bande de base générée par ledit module de bande de base en la bande de fréquence appropriée utilisée pour l'émission du signal de détresse S-UMTS. 4. Dispositif de communication selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier moyen de communication étant un module GPS, dans lequel un commutateur est fourni pour sélectionner le mode de fonctionnement pour recevoir 10 des signaux GPS ou émettre un signal de détresse S-UMTS. 5. Dispositif de communication selon la revendication 3, comprenant en outre un premier moyen opérationnel étant un ordinateur de poche alimenté par batterie. 6. Dispositif de communication selon la revendication 3, intégré dans un véhicule motorisé. 7. Dispositif de communication selon la revendication 6, dans lequel le système électronique et/ou l'ordinateur embarqués sont utilisés afin de 20 fournir un moyen de communication S-UMTS agencé pour envoyer un signal de détresse S-UMTS. 8. Dispositif de communication selon la revendication 3, dans lequel le module RF comprend un amplificateur à puissance élevée qui fonctionne avec 25 une faible réduction de puissance d'entrée. 9. Dispositif de communication selon la revendication 1 ou 2, qui, lorsqu'il est configuré pour le moyen de communication S-UMTS, réutilise l'amplificateur à puissance élevée existant avec une 30 faible réduction de puissance d'entrée dans lequel la puissance de sortie moyenne est augmentée. 10. Dispositif de communication selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les moyens de communication S-UMTS sont agencés pour émettre un message vocal enregistré contenant l'information sur le 5 positionnement de même que le message d'alerte de détresse.