Brevet FR2881838A1 — publié le 20060811

La présente invention concerne les dispositifs permettant de rechercher la position d'un élément distant, par exemple un véhicule distant en déplacement ou à l'arrêt, une personne, un animal, un objet, un lieu. Les véhicules déplaçables, tels que les automobiles, sont parfois égarés, perdus ou volés. On a déjà développé des procédés destinés à faciliter la recherche de véhicules manquants. Par exemple, le document US 3,439,320 décrit un système dans lequel une zone géographique est divisée en secteurs qui comportent chacun un récepteur susceptible de recevoir un signal émis par un émetteur porté par un véhicule ou une personne. On identifie la zone réceptrice, ce qui réduit l'étendue géographique dans laquelle il faut rechercher la personne ou le véhicule. Le document US 5,043,736 décrit un dispositif récepteur portable combinant un téléphone cellulaire et un récepteur GPS, qui détermine les coordonnées en latitude et longitude du récepteur et qui les envoie par le téléphone cellulaire à une station réceptrice qui enregistre la localisation du récepteur. Un tel dispositif n'est pas appliqué à la recherche d'un mobile. Le document US 5,777,580 décrit un système dans lequel un dispositif portable à afficheur peut émettre un signal électromagnétique vers un véhicule distant, lequel véhicule est équipé d'un récepteur GPS pour renvoyer au dispositif portable les coordonnées courantes du véhicule déterminées par le dispositif GPS. Le dispositif portable affiche alors une carte où est repérée la position du véhicule. Les dispositifs ci-dessus tendent à fournir à l'utilisateur local une information sur le véhicule distant sous forme de coordonnées géographiques du véhicule ou sous forme d'une carte où est matérialisé l'emplacement du véhicule. Mais l'utilisateur doit alors lui-même connaître sa propre position et en déduire le chemin qu'il doit parcourir jusqu'au véhicule distant. Le but proposé par la présente invention est de faciliter encore la recherche de position d'un élément distant, en évitant que l'utilisateur ait à déterminer lui-même sa propre position pour en déduire ensuite le chemin à suivre pour rejoindre I élément distant. L'invention vise en particulier à faciliter l'utilisation d'un dispositif de recherche d'élément distant en évitant toute opération de calcul ou d'interprétation à la charge de l'utilisateur. En particulier, le dispositif selon l'invention doit pouvoir être utilisé par un piéton qui se déplace avec un dispositif portatif, sans autre outil, moyen de calcul ou carte géographique, le dispositif devant indiquer à l'utilisateur le chemin à suivre quelle que soit la position géographique courante de l'utilisateur, et sans intervention intellectuelle de l'utilisateur. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose un dispositif de recherche de position d'un élément distant, par exemple un mobile, 5 dans lequel: - on prévoit un sous-ensemble portatif comportant un premier récepteur de télétransmission, un premier récepteur de localisation, et un dispositif de signalisation, - on prévoit un sousensemble embarqué sur l'élément distant, comprenant un 10 second émetteur de télétransmission adapté pour communiquer avec le premier récepteur de télétransmission, et un second récepteur de localisation, - le second récepteur de localisation est adapté pour générer un message de position distante contenant les coordonnées géographiques dudit second récepteur de localisation par rapport à un système global de positionnement et pour communiquer ledit message de position distante au second émetteur de télétransmission, - le second émetteur de télétransmission est adapté pour émettre ledit message de position distante sous forme réceptible pour le premier récepteur de télétransmission, - le premier récepteur de télétransmission est adapté pour recevoir ledit message de position distante et pour le communiquer à un processeur, - le premier récepteur de localisation est adapté pour générer un message de position locale contenant les coordonnées géographiques dudit premier récepteur de localisation par rapport à un système global de positionnement, et pour communiquer ledit message de position locale au processeur, - le processeur est associé à un programme enregistré par lequel il génère, en fonction des messages de position locale et de position distante, un signal perceptible par l'utilisateur et lui indiquant la direction physique dans laquelle il doit se diriger pour rejoindre l'élément distant. Selon l'invention, le signal est directement perceptible par l'utilisateur, et lui indique directement le chemin à suivre pour retrouver l'élément distant. Le signal perceptible peut être un signal visuel, matérialisé sur un afficheur, et/ou un signal auditif, indiquant par exemple si l'utilisateur doit se déplacer tout droit, à droite, à gauche ou en arrière. De préférence, le sous-ensemble portatif comprend un boîtier comprenant: ledit premier récepteur de localisation, - ledit premier récepteur de télétransmission, - un dispositif de mesure d'orientation pour déterminer l'orientation géographique d'un axe principal de boîtier, et pour transmettre cette information au processeur, - un dispositif d'affichage piloté par le processeur, - le programme étant adapté pour générer sur le dispositif d'affichage, en fonction du signal d'orientation et des messages de position distante et de position locale, un signal matérialisant la direction que l'utilisateur doit suivre pour se diriger vers l'élément distant. Dans le cas d'un signal visuel, celui-ci peut matérialiser la direction à 10 suivre sous forme d'une ligne orientée dans ladite direction par rapport à l'axe principal du boîtier. Dans le cas d'un signal sonore, audible par l'utilisateur, le signal peut être de nature à inciter l'utilisateur à orienter le boîtier dans la direction à suivre puis à se diriger en suivant le boîtier ainsi orienté. Selon un mode de réalisation perfectionné, on peut en outre prévoir, dans le boîtier, une mémoire contenant les données cartographiques de la région où doit être utilisé le dispositif. Le programme peut alors afficher, sur le dispositif d'affichage, une carte géographique couvrant la zone entre la position locale de l'utilisateur et la position distante de l'élément distant, en matérialisant la position locale et la position distante. Le dispositif de mesure d'orientation peut être par exemple un capteur gyroscopique, ou un capteur géomagnétique, fournissant la valeur de l'angle formé entre l'axe principal du boîtier et une direction géographique constante telle que la direction du nord géographique. Selon un mode de réalisation, le processeur peut être logé dans le boîtier. Le dispositif est alors autonome, à l'exception des moyens de génération des signaux reçus par les récepteurs GPS. En alternative, le processeur peut être logé dans un dispositif distant, par exemple un centre fixe distant, en communication avec le boîtier par des moyens de télétransmission pour transmettre les messages à traiter et les résultats des calculs effectués sur ces messages pour déterminer la direction à suivre. L'émetteur et le récepteur de télétransmission peuvent avantageusement être de type GSM ou WAP, les récepteurs fonctionnant en continu ou par intermittence. Selon un perfectionnement de l'invention, le dispositif peut comprendre en outre au moins un capteur distant logé dans l'élément distant et générant des signaux transmis par le second émetteur de télétransmission et le premier récepteur de télétransmission au sous-ensemble portatif pour générer un message d'alerte, et/ou peut comprendre au moins un organe d'actionnement logé dans le sous-ensemble portatif pour générer, par actionnement de l'utilisateur, un signal d'ordre transmis au sousensemble embarqué par des organes de télétransmission pour solliciter un actionneur prévu dans l'élément distant. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 est une vue schématique générale d'un dispositif selon un mode de 10 réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un boîtier portatif selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un boîtier portatif selon un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue schématique des constituants d'un boîtier portatif selon un mode de réalisation de la présente invention; les figures 5 et 6 sont deux diagrammes illustrant la méthode pour générer un signal visuel d'indication de direction dans le boîtier portatif de la figure 4; et - la figure 7 est une vue schématique d'un dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention. On considère tout d'abord la figure 1, qui illustre de façon globale un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, permettant à un utilisateur 1 de rechercher un élément distant 2 tel qu'un mobile, un véhicule à l'arrêt ou en déplacement, une personne, un animal, un objet, un lieu. On a illustré un mobile distant. L'utilisateur 1 porte un sous-ensemble portatif 3 qui comporte un premier récepteur de télétransmission R1, un premier récepteur de localisation GPS1, et un dispositif de signalisation S. Le mobile distant 2 porte un sous-ensemble embarqué 4, comprenant un 30 second émetteur de télétransmission E2 et un second récepteur de localisation GPS2. Chacun des récepteurs de localisation GPS1 et GPS2 est un dispositif connu habituellement désigné par l'appellation "GPS", qui calcule les coordonnées géographiques de son emplacement, en fonction de signaux reçus à partir d'un 35 système de positionnement global 5. Un tel dispositif GPS est largement utilisé pour déterminer les coordonnées géographiques courantes et la vitesse de déplacement d'un objet en déplacement, ou pour déterminer un itinéraire d'un objet en déplacement. De façon spécifique, le récepteur GPS reçoit des ondes radio indiquant la latitude, la longitude et l'altitude d'une pluralité de satellites GPS, et réalisant une opération de calcul pour déterminer les coordonnées courantes du récepteur GPS. Sur la figure 1, on a ainsi illustré un système de positionnement global sous forme d'un satellite 5 envoyant des signaux 51 et 52 captés respectivement par le premier récepteur de localisation GPS1 et par le second récepteur de localisation GPS2. Le second émetteur de télétransmission E2 est adapté pour émettre des 10 messages, sous forme d'ondes électromagnétiques, qui sont transmis dans l'atmosphère et reçus par le premier récepteur de télétransmission R1. Globalement, le sous-ensemble embarqué 4 détermine la position courante du mobile distant 2, et envoie un message de position distante 6 au sousensemble portatif 3 qui, en fonction de ce message de position distante 6, génère 15 un signal S perceptible par l'utilisateur 1 pour lui indiquer la direction à suivre pour retrouver le mobile distant 2. On considère par exemple la figure 2, qui illustre un mode de réalisation particulier du sous-ensemble portatif 3. On distingue un boîtier 7, par exemple parallélépipédique, muni d'un afficheur 8 tel qu'un écran d'affichage à cristaux liquides, sur lequel est matérialisé un axe principal de boîtier 9 et un signal S sous forme d'une flèche directionnelle que l'utilisateur doit suivre pour retrouver le mobile distant 2. En alternative ou en complément, le sous-ensemble portatif 3 comprend un transducteur électroacoustique 10 qui génère un signal audible par l'utilisateur 1, lui indiquant par exemple qu'il doit orienter le boîtier 7 vers la gauche ou vers la droite pour se trouver en ligne avec le mobile distant 2. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation du sous-ensemble portatif 3, dans lequel l'afficheur 8 affiche une carte géographique de la zone contenant l'utilisateur 1 et le mobile distant 2, en matérialisant la position P1 de l'utilisateur 1 et la position P2 du mobile distant 2 sur cette carte. L'utilisateur peut alors aisément suivre son parcours, en temps réel, en se déplaçant vers le mobile distant 2. On considère maintenant la figure 4 qui illustre, plus en détails, le contenu d'un sous-ensemble portatif 3 selon un mode de réalisation de l'invention. On retrouve, dans le boîtier 7, le premier récepteur de télétransmission R1, le premier récepteur de localisation GPS1, l'afficheur 8 matérialisant l'axe principal de boîtier 9 et le signal visuel S, et le transducteur électroacoustique 10. En pratique, le boîtier 7 contient en outre un processeur 11 tel qu'un microprocesseur ou un microcontrôleur, associé à des mémoires 12 dont une zone 12a contient des programmes et dont une zone 12b contient des données. On prévoit également, dans le boîtier 7, un dispositif de mesure d'orientation 13 qui permet de déterminer l'orientation géographique de l'axe principal de boîtier 9. Par exemple, on a illustré sur la figure 6 l'angle B que fait l'axe principal de boîtier 9 par rapport au nord géographique ou axe des ordonnées. Le dispositif de mesure d'orientation 13 peut être par exemple un dispositif gyroscopique, ou de préférence un capteur géomagnétique déterminant la direction du nord magnétique terrestre à la manière d'une boussole. Le premier récepteur de télétransmission RI est connecté à une première entrée du processeur 11, tandis que le premier récepteur de localisation GPS1 est connecté à une seconde entrée du processeur 11. Le dispositif de mesure d'orientation 13 est connecté à une troisième entrée du processeur 11. Les mémoires 12 sont connectées à un port d'entrée-sortie du processeur 11. L'afficheur 8 est connecté à une première sortie du processeur 11, tandis que le transducteur électroacoustique 10 est connecté à une seconde sortie du processeur 11. Comme indiqué précédemment, un message de localisation distante 6 est envoyé par le sous-ensemble embarqué 4 du mobile distant 2 vers le sousensemble portatif 3. Ainsi, le premier récepteur de télétransmission R1 reçoit le message de position distante 6, sous forme d'ondes électromagnétiques, et le met sous forme exploitable 6a pour transmission au processeur 11. Simultanément, le premier récepteur de localisation GPS1 détermine, de façon connue, les coordonnées courantes du sous- ensemble portatif 3, et les transmet sous forme d'un message de position locale 14 au processeur 11. Le processeur 11 est associé à un programme enregistré dans la mémoire de programme 12a, par lequel il génère, en fonction des messages de position locale 14 et de position distante 6 (dans sa forme exploitable 6a), le signal S perceptible par l'utilisateur 1 pour lui indiquer la direction physique dans laquelle il doit se diriger pour rejoindre le mobile distant 2. En pratique, le processeur 11 utilise les données du dispositif de mesure d'orientation 13 pour déterminer l'azimut B que fait l'axe principal de boîtier 9 avec le nord géographique, comme illustré sur la figure 6. Simultanément, le processeur 11 utilise, comme illustré schématiquement sur la figure 5, le message de position locale 14 pour évaluer les coordonnées géographiques P1 du sous-ensemble portatif 3, et utilise le message de localisation distante 6 pour évaluer les coordonnées géographiques P2 du mobile distant 2, puis il calcule l'azimut A que fait, par rapport au nord géographique, la direction allant du sous-ensemble portatif 3 jusqu'au sous-ensemble embarqué 4 ou direction de la ligne P1P2. Enfin, le processeur 11 matérialise sur l'afficheur 8, un signal S sous forme d'une flèche faisant avec l'axe principal de boîtier 9 un angle C = A - B. Ainsi, le signal S matérialisant la direction à suivre est une ligne orientée dans ladite direction par rapport à l'axe principal de boîtier 9. Simultanément, le processeur 11 peut générer un signal audible, transmis par le transducteur électroacoustique 10, indiquant par exemple que l'utilisateur 1 doit se tourner légèrement à droite, dans le cas illustré sur la figure 4, de sorte qu'après cette rotation l'axe principal de boîtier 9 se retrouvera en ligne avec la direction matérialisée précédemment par le signal S, et le processeur 11 générera alors un signal audible indiquant à l'utilisateur 1 qu'il doit conserver cette direction. Le second émetteur de télétransmission E2 et le premier récepteur de télétransmission RI peuvent être tous types connus d'émetteurs et récepteurs pour transmission de messages à distance par ondes électromagnétiques. Par exemple, on peut avantageusement utiliser des émetteurs et récepteurs de type téléphone cellulaire GSM ou WAP. Les récepteurs peuvent fonctionner en continu ou par intermittence. Les émetteurs peuvent fonctionner en continu ou par intermittence. Par exemple, le premier récepteur de télétransmission R1 peut être un téléphone cellulaire GSM à carte, étant observé qu'il n'est utilisé qu'en réception. On considère maintenant la figure 7, qui illustre un mode de réalisation perfectionné de l'invention. On retrouve, sur la figure 7, les éléments essentiels du mode de réalisation des figures 1 et 4, et les mêmes éléments essentiels sont repérés par les mêmes références numériques. Pour cette raison, on ne répétera pas la description détaillée de chacun des éléments. On se concentrera sur la description des différences ou des compléments. Dans ce second mode de réalisation, on prévoit en outre, dans le sousensemble embarqué 4, un processeur embarqué 15, par exemple un microcontrôleur, pour assurer la gestion des différents signaux échangés par les composants distants. Le processeur embarqué 15 reçoit les signaux de localisation distante calculés par le second récepteur de localisation GPS2, pour les envoyer, par l'intermédiaire du second émetteur de télétransmission E2, au sous-ensemble portatif 3. Le processeur embarqué 15 peut également recevoir des signaux d'un capteur distant 16, logé dans le mobile distant 2, pour les transmettre également au sous-ensemble portatif 3. Par exemple, le capteur distant 16 peut être un capteur de présence volumétrique, ou un capteur d'ouverture de porte, pour générer un message d'alerte qui, dans. le sous-ensemble portatif 3, sera transformé en un signal d'alerte perceptible par l'utilisateur. Dans ce mode de réalisation de la figure 7, on peut prévoir, en alternative ou en complément, au moins un organe d'actionnement 17 tel qu'un bouton poussoir logé dans le sous-ensemble portatif 3 pour générer, par actionnement de l'utilisateur, un signal d'ordre transmis au mobile distant 2 pour solliciter un actionneur A2 prévu dans le mobile distant 2. Le signal d'ordre, généré dans le sous-ensemble portatif 3, est émis par un premier émetteur de télétransmission El prévu dans le sous-ensemble portatif 3, puis est reçu par un second récepteur de télétransmission R2 prévu dans le sous-ensemble embarqué 4, lequel récepteur R2 transmet le signal au processeur embarqué 15 qui provoque l'alimentation de l'actionneur A2, par exemple pour actionneur une sirène, ou pour perturber le fonctionnement du mobile distant 2. On peut également concevoir, pour des questions de réduction de consommation, que les dispositifs contenus dans le sous-ensemble portatif 3 et dans le sous-ensemble embarqué 4 sont à l'état de veille en l'absence de réception de signal électromagnétique ou d'actionnement par l'utilisateur ou par un capteur distant; l'utilisateur 1 peut provoquer l'émission d'un message envoyé au sous- ensemble embarqué 4, qui réveille alors le dispositif du sous-ensemble embarqué 4 et provoque l'envoi d'un message de position distant 6; inversement, un signal émis par le capteur distant 16 peut réveiller le dispositif contenu dans le sous-ensemble embarqué 4, qui génère alors un message qui à la fois réveille le dispositif contenu dans le sous-ensemble portatif 3 et génère une alerte. On comprendra que le sous-ensemble embarqué 4 peut être placé sur un véhicule, ou sur un animal, ou sur une personne, par exemple sur un enfant. L'invention peut également s'appliquer en plaçant de manière fixe le sousensemble embarqué 4, le sous-ensemble portatif 3 servant alors à retrouver sa route jusqu'à un point fixe où se trouve le sous-ensemble embarqué 4. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 Dispositif de recherche de position d'un élément distant (2), caractérisé en ce que: - on prévoit un sous-ensemble portatif (3) comportant un premier récepteur de télétransmission (R1), un premier récepteur de localisation (GPS1), et un dispositif de signalisation (S), on prévoit un sous-ensemble embarqué (4) sur l'élément distant (2), comprenant un second émetteur de télétransmission (E2) adapté pour communiquer avec le premier récepteur de télétransmission (RI), et un second récepteur de localisation (GPS2), - le second récepteur de localisation (GPS2) est adapté pour générer un message de position distante (6) contenant les coordonnées géographiques dudit second récepteur de localisation (GPS2) par rapport à un système global de positionnement (5) et pour communiquer ledit message de position distante (6) au second émetteur de télétransmission (E2), - le second émetteur de télétransmission (E2) est adapté pour émettre ledit message de position distante (6) sous forme réceptible pour le premier récepteur de télétransmission (RI), - le premier récepteur de télétransmission (R1) est adapté pour recevoir ledit message de position distante (6) et pour le communiquer à un processeur (11), - le premier récepteur de localisation (GPS1) est adapté pour générer un message de position locale (14) contenant les coordonnées géographiques dudit premier récepteur de localisation (GPS1) par rapport à un système global de positionnement (5), et pour communiquer ledit message de position locale (14) au processeur (11), - le processeur (11) est associé à un programme enregistré par lequel il génère, en fonction des messages de position locale (14) et de position distante (6a), un signal (S) perceptible par l'utilisateur (1) et lui indiquant la direction physique dans laquelle il doit SE? diriger pour rejoindre l'élément distant (2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sousensemble portatif (3) comprend un boîtier (7) contenant: - ledit premier récepteur de localisation (GPS1), - ledit premier récepteur de télétransmission (R1), - un dispositif de mesure d'orientation (13) pour déterminer l'orientation géographique d'un axe principal de boîtier (9), et pour transmettre cette information au processeur (11), - un dispositif d'affichage (8) piloté par le processeur (11), - le programme étant adapté pour générer sur le dispositif d'affichage (8), en fonction du signal d'orientation et des messages de position distante (6) et de position locale (14), un signal (S) matérialisant la direction que l'utilisateur (1) doit suivre pour se diriger vers l'élément distant (2). 3 [Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal (S) matérialisant la direction à suivre est une ligne orientée dans ladite direction par rapport à l'axe principal de boîtier (9) lui-même égalément matérialisé sur le dispositif d'affichage (8). 4 Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il génère en outre un signal sonore audible par l'utilisateur (1) et l'incitant à orienter le boîtier (7) dans la direction à suivre. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que: - on prévoit en outre, dans le boîtier (7), une mémoire (12) contenant les données cartographiques de la région où doit être utilisé le dispositif, - le programme affiche, sur le dispositif d'affichage (8), une carte couvrant la zone entre la position locale (P1) et la position distante (P2). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de mesure d'orientation (13) est un dispositif gyroscopique ou un capteur géomagnétique. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le processeur (11) est logé dans le boîtier (7). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le processeur (11) est logé dans un dispositif distant en communication avec le boîtier (7) par des moyens de télétransmission. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le second émetteur de télétransmission (E2) et le premier récepteur de télétransmission (R1) sont de type GSM ou WAP, le récepteur (R1) et/ou l'émetteur (E2) fonctionnant en continu ou par intermittence. 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un capteur distant (16) logé dans l'élément distant (2) et générant des signaux transmis par le second émetteur de télétransmission (E2) et le premier récepteur de télétransmission (RI) au sous-ensemble portatif (3) pour générer un message d'alerte, et/ou comprend au moins un organe d'actionnement (17) logé dans le sous-ensemble portatif (3) pour générer, par actionnement de l'utilisateur (1), un signal d'ordre transmis au sous- 2881838 Il ensemble embarqué (4) par des organes de télétransmission (El, R2) pour solliciter un actionneur (A2) prévu dans l'élément distant (2).