Brevet FR3004572A1 — publié le 20141017

«Bracelet de sécurité miniaturisé et système de sécurité associé» Domaine technique La présente invention concerne un bracelet électronique de sécurité destiné à être porté au poignet ou au mollet par exemple, l'invention concerne également le système de gestion d'alerte et de contrôle associé au bracelet. Un tel bracelet de sécurité permet à un utilisateur d'alerter ses proches ou un service spécialisé en cas de besoin. Cette alerte s'effectue en communicant un historique de l'environnement ainsi que la position de l'utilisateur. Dans un deuxième mode de fonctionnement le bracelet peut être configuré pour déclencher le blocage d'un téléphone mobile et alerter du vol de ce téléphone mobile le cas échéant. Etat de la technique antérieure On connaît des bracelets de sécurité tels que ceux décrits dans les sites suivants : http://36quaidufutur.over-blog.com/article-objet-du-futur-bracelet- de-securite-63658790.html http://www.webmarchand.com/a/liste produit/idx/5050826/mot/brac elet/liste produit.htm http://sante-medecine.commentcamarche.net/news/112479-un- bracelet-qps-pour-localiser-les-enfants-autistes-egares http://www.wellness- international.com/PBSCProduct.asp?ItmID=10779215 http://www.egadgets101.com/vibrating-bluetooth-bracelet-with-lcd- display/ http://portail-porte-garage-store-monte-escalier-domotique.jeanney- domotique.com/equipement.htm http://www.3i3s.org/Ing FR srub 63 iart 471-Bracelet-GPS- Securite-enfant.html -2- http://www.cotswoldoutdoor.com/fr/index. cfm/product/mcmurdo-fast-find-ranger-plb- nb/fuseaction/products.detail/code/A7410067/id colour/180 Ces bracelets fonctionnent soit connectés par voie radio à une borne relais reliée au réseau téléphonique ou internet soit par voie radio cellulaire. Dans ce dernier cas cela autorise un rayon d'action plus important. En outre ces bracelets peuvent comporter un récepteur GPS (ou Glonass ou autre) permettant de localiser le bracelet quand cela est nécessaire, Lors d'une alerte par exemple. C'est à la catégorie des bracelets communicants par radio cellulaire et comportant un récepteur GPS auquel nous nous intéressons. Ces bracelets de l'état de la technique sont très encombrants car ils incorporent une batterie de taille importante résultant du fait que ces bracelets sont connectés en permanence au réseau cellulaire et reçoivent régulièrement les signaux satellitaires afin de calculer la position. La taille et le poids de ces bracelets restreignent de façon considérable l'usage de tels produits. Sans rien changer à l'électronique de ces bracelets de l'état de l'art la seule façon d'en réduire l'encombrement serait de trouver une batterie ultra performante. Malheureusement dans l'état actuel des technologies disponibles industriellement une telle batterie n'existe pas. Un problème technique posé par les bracelets existants est leur taille et leur poids. Ceci est particulièrement désavantageux pour une utilisation plus universelle, pour des enfants par exemple, ceci en attirant le moins possible l'attention des personnes mal intentionnées. Un autre problème des systèmes existants est que si le système de localisation est inopérant (GPS non fonctionnel dans un sous-sol par exemple) dans certains cas et par conséquent la localisation n'est pas fournie ni aucune autre indication permettant de fournir des informations pertinentes lors de l'alerte. Le but de l'invention est de proposer une architecture à encombrement réduit utilisant une technique de mise en veille et de communication locale qui permet de miniaturiser de façon considérable les - 3 - bracelets de sécurité par rapport à l'état de la technique antérieure, ceci tout en offrant de nouvelles fonctionnalités de sécurité. Exposé de l'invention L'objectif de miniaturisation est atteint en recherchant à réduire au strict minimum la consommation du dispositif, en s'aidant d'autres terminaux pour la récupération de données critiques, en gérant de façon solidaire les cas d'alertes et enfin en masquant aux personnes mal intentionnées le contrôle du dispositif : - En mode normal le bracelet ne consomme aucune énergie car l'électronique n'est pas alimentée, elle ne l'est que si l'utilisateur appui sur un bouton d'alerte. Ainsi les batteries peuvent être miniaturisées car la capacité requise est faible. Ces batteries n'ont même plus nécessairement besoin d'être rechargées régulièrement. - Une fois l'appui effectué le système se met en fonctionnement et communique à l'aide d'une communication locale (Bluetooth par exemple) avec le téléphone mobile du propriétaire pour récupérer des données (liste des stations de bases à privilégier, éphémérides des satellites GPS, liste des bornes Wifi actives ...) lui permettant d'accélérer sa connexion au réseau et effectuer le calcul de sa localisation. - Le bracelet tente également de communiquer à l'aide d'une communication locale avec d'autres bracelets ou d'autres téléphones préalablement enregistrés afin de communiquer dans son message d'alerte qui est, ou a été à proximité et donc est potentiellement joignable. En dehors des phases d'alerte le système peut (dépendant de la configuration) se réveiller afin d'enregistrer qui est autour de lui. Cela permet de dresser un historique fort utile lors de l'envoi de l'alerte. - Une fois le bracelet connecté au réseau et localisé, il communique avec un centre d'appel pour indiquer l'alerte et une stratégie collaborative spécifique (collaboration entre le centre d'alerte et les proches désignés) est mise en jeu. Le bracelet électronique intègre un ensemble de composants électroniques, des batteries, des antennes et des dispositifs de -4- déclenchement d'alerte. Son épaisseur est sensiblement constante en dehors des endroits articulés qui présentent une épaisseur réduite. Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la figure 1 est une vue d'ensemble du bracelet dont le corps (1) est composé d'éléments rigides reliés entre eux par des portions souples, ce qui permet d'ajuster le diamètre du bracelet. L'élément (2) représente les deux boutons poussoirs permettant de lancer l'alerte. L'élément en excroissance (2bis) est utilisé pour verrouiller le bracelet et déclencher l'alerte (suivant la configuration) dès que le bracelet est retiré, si le bracelet n'a pas été désactivé avant. la figure 2 est une vue intérieure du bracelet. La partie (3) représente l'antenne multi-bande assurant la communication locale de type Bluetooth ou Wifi, par exemple ainsi que la réception de signaux de localisation de type GPS ou wifi, par exemple. La partie (4) correspond aux circuits intégrés assurant la fonction communication locale et de localisation. L'élément (5) est une batterie de type Lithium polymère ou toute autre type de batterie, dans la figure 3, l'élément (6) est le deuxième élément de batterie. Ces deux éléments de batterie sont choisis de petite taille afin de pouvoir s'adapter à la forme circulaire du bracelet. Les éléments de batterie 5 et 6 seront montés en parallèle afin de fournir une tension typique de 3,7volts. Ces deux éléments de batteries sont associés à une « super-capacité » permettant de délivrer les appels de courant - 5 - intenses mais brefs inhérents au système cellulaire de 2ème génération GSM/GPRS/EDGE, la figure 4 montre l'élément (8) qui comporte un ensemble de circuits intégrés et d'éléments passifs permettant de générer les tensions d'alimentation des différentes parties électroniques du bracelet. Les deux éléments de batterie sont connectés à la « super-capacité » qui elle-même est connectée à l'entrée des éléments de (8). La partie (9) comporte les processeurs numériques nécessaires à tout le traitement applicatif, protocolaire et de la couche physique requis pour être compatible avec les standards GSM, GPRS, EDGE, 3G, 3G+, ainsi que LTE. Cette liste n'est pas limitative, bien évidemment. Le support de l'ensemble de ces standards est nécessaire afin d'assurer la communication avec les réseaux cellulaires et augmenter la probabilité de connexion pour lancer l'alerte. Cette partie (9) comporte également une puce de type carte SIM contenant les éléments de sécurité relatifs à ou aux abonnements. Avantageusement cette carte SIM (Subscriber Identity Module) sera de type M2M (Machine to Machine) capable de fonctionner sur l'ensemble des réseaux d'un pays donné afin d'améliorer les chances d'envoi de l'alerte. La partie (10) est constituée des circuits électroniques radio qui sont pilotés par les composants numériques (9), - la figure 5 montre l'antenne multi-bande cellulaire (11). Cette antenne est très étendue en volume car elle doit couvrir une importante gamme de fréquences : 800Mhz, 1800Mhz, 1900Mhz, 2100Mhz, 2600Mhz ... Les différents éléments (3) à (10) sont de tailles suffisamment réduites pour être disposés circulairement. La connexion de ces différents éléments rigides entre eux est -6- réalisée par une portion souple ou articulée et plus particulièrement à l'aide de circuits imprimés souples ou de liaisons filaires. La figure 6 représente les différents éléments intervenant dans le fonctionnement global du dispositif allant du bracelet (12) jusqu'au centre d'appel (18). La liaison (13) est une liaison de communication locale de type Bluetooth ou wifi permettant au bracelet de communiquer avec d'autres dispositifs comme des bracelets (15) ou d'autres périphériques comme des téléphones mobiles (16). Cette liaison (13) est telle que la consommation moyenne est très faible, de l'ordre de quelques micro-ampères grâce à un rapport cyclique d'activité réduit (un réveil toutes les 5 minutes par exemple). La liaison (14) correspond à la réception des signaux de localisation GPS par exemple. La liaison (17) représente l'appel effectué par le biais du réseau cellulaire (non représenté ici) au centre d'appel (18) qui va traiter l'alerte. Suivant les cas de figure le centre d'appel communiquera directement suivant la liaison (19) avec les centres de secours (police, Samu ...) ou avec les proches désignés par l'utilisateur du bracelet grâce à la liaison (21). La figure 7 représente la face avant d'un téléphone mobile (23) avec son écran actif. Sur cet écran sont représentés des symboles (nommés icônes dans le jargon actuel) permettant d'activer des fonctionnalités ou de lancer des applications. L'icône (24) représente le bracelet et sera utilisé pour configurer le bracelet : l'activer ou le désactiver par exemple. L'icône (25) a les mêmes fonctionnalités mais celles-ci ne sont connues que du propriétaire du téléphone mobile. La description qui suit explique comment sont exploités ces icônes. -7- Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. On va tout d'abord décrire, en référence aux figures 1 à 7, un mode de réalisation préférentiel du dispositif de sécurité selon l'invention. En veille le bracelet a toutes les parties relatives aux communications cellulaires totalement stoppées afin de ne pas consommer. En effet si ces parties étaient en fonctionnement permanent la consommation serait de l'ordre de 3mA (consommation en veille) ce qui est beaucoup trop important car cela contraindrait l'utilisateur à charger régulièrement son bracelet ce qui est le contraire de l'objectif recherché par l'invention. A titre d'exemple avec les technologies disponibles actuellement les batteries (5) et (6) associées auront une capacité de l'ordre de 150mAh, ce qui conduirait à une autonomie de l'ordre de 50 heures si le bracelet était actif en permanence, ce qui est bien évidemment trop faible. L'objectif d'autonomie est de plusieurs mois, typiquement douze (170 fois plus que les 50 heures !). En veille suivant la configuration qui aura été définie le bracelet se réveillera périodiquement, par exemple toutes les 5 minutes, afin de communiquer avec son environnement proche grâce à sa liaison (13). Le bracelet maintiendra ainsi régulièrement un histogramme daté de la cartographie de son environnement. Cette cartographie comportera de façon non limitative : la liste des périphériques Bluetooth visibles. Quand ces périphériques correspondent à des périphériques dont le -8- bracelet connaît le numéro de téléphone ou l'adresse IP (Internet Protocol) ou l'identifiant SIP (Session Initiation Protocol) ...) ce numéro sera associé à l'identifiant du périphérique. - la liste des identifiants Wifi de type SSID (Service Set IDentifier) seront également enregistrés. la liste des informations réseau (canaux en réseaux 2G, codes de synchronisation pour les réseaux 3G et 4G) fournis par des téléphones ayant une application spécifique. Cela pourra être le cas du téléphone de l'utilisateur mais pas uniquement. - la liste des satellites GPS visibles qui peut être fournie par des téléphones ayant une application spécifique. Cela pourra être le cas du téléphone de l'utilisateur mais pas uniquement. Quand l'utilisateur pressera les 2 boutons toute la partie cellulaire se mettra en fonctionnement afin de se connecter au réseau le plus rapidement possible. Les processeurs numériques (9) récupèreront tout d'abord les informations enregistrées dans l'histogramme afin d'accélérer la connexion et la localisation. Dès que la connexion avec le réseau cellulaire est effectuée, sans même attendre que la localisation par (14) soit valide l'alerte est lancée en appelant par la liaison (17) le centre d'appel (18). L'alerte est effectuée par une communication de données qui permet d'envoyer de nombreuses informations comme l'histogramme ainsi que la localisation dès qu'elle est connue (le temps de localisation est en règle générale bien plus long que le temps nécessaire pour établir la connexion avec le réseau cellulaire). Si jamais aucun réseau cellulaire n'est joignable, la communication de données tentera de s'établir par tout autre moyen comme le Wifi si le bracelet est sur un SSID sur lequel il est enregistré ou par l'intermédiaire d'autres téléphones ou bracelets à qui une requête d'urgence sera demandée par l'intermédiaire de la liaison (13). Dans ce mode la liaison (13) sert de liaison tunnel car l'identifiant du bracelet pourra être reconnu par le centre d'appel. Afin d'éviter les impostures un système -9- de sécurité à clefs symétriques pourra être mis en place afin de s'assurer de l'identité du bracelet et du centre d'appel. Une fois l'alerte reçue par le centre d'appel les étapes suivantes se déroulent : Le centre d'appel cherche à contacter la personne par divers moyens : téléphone fixe, téléphone portable, appel des personnes désignées dans le contrat, appel des téléphones (le cas échéant) ayant véhiculé l'alerte par le système de tunnel, appel des propriétaires quand ils sont connus des SSID. Dans cette phase toutes les informations sont utilisées en particulier les données contenues dans l'histogramme envoyé par le bracelet. Si la personne est jointe directement le centre d'appel prend les décisions qui s'imposent : arrêt de l'alerte ou appel des secours publics ou privés appropriés. Si la personne ne peut pas être jointe le centre d'appel cherche à contacter les personnes désignées dans le contrat. o Si le centre d'appel ne parvient pas à joindre les personnes désignées : appel des secours publics ou privés appropriés. o Si le centre d'appel parvient à joindre les personnes désignées, les décisions sont prises d'un commun accord entre le centre d'appel et les personnes désignées Si l'activation d'alerte sur retrait du bracelet a été activée, le retrait aura le même effet qu'un appui sur les 2 boutons (2). La détection du retrait du bracelet s'effectuera grâce au dispositif (2bis) en utilisant par exemple un capteur magnétique ou à effet Hall ou tout autre dispositif connu de l'homme de l'art. - 10- La configuration du bracelet telle que son activation ou sa désactivation sera réalisé par l'intermédiaire d'une liaison de type (13) avec le téléphone mobile (23) du propriétaire ou d'une personne autorisée. L'entrée dans les menus de configuration s'effectuera par appui sur une icône spécifique (24) ou (25). L'icône (24) sera explicite et visible par toute personne. Une personne mal intentionnée pensera désactiver le bracelet, il n'en sera rien car l'entrée dans ce menu (après entrée d'un code de sécurité par exemple) déclenchera l'alerte. Un autre icône banalisé (25) permettra d'entrée réellement dans le système de contrôle du bracelet. Le choix de l'icône sera libre et il sera même possible d'en choisir plusieurs. le bracelet est configuré pour déclencher à distance le blocage d'un téléphone mobile (16) désigné et alerter la centre d'appel du vol de ce téléphone mobile le cas échéant le bracelet communique avec le téléphone mobile (16) par l'intermédiaire du réseau cellulaire (17) pour bloquer ledit téléphone mobile (16) le bracelet dispose d'une mémoire de stockage suffisante pour stocker les informations personnelles du téléphone mobile (16) désigné. De ce fait le bracelet se comporte comme un mini coffre-fort personnel portable miroir de certaines données (agenda, contacts, messages, ...) du téléphone mobile désigné le bracelet communique par une liaison radio locale ou par l'intermédiaire du réseau cellulaire avec le téléphone mobile (16) désigné REVENDICATIONS1. Bracelet électronique (1) intégrant un ensemble de composants électroniques (4,8,9,10), des batteries (5,6,7), des antennes (3,11) et des dispositifs de déclenchement de d'alerte, caractérisé en ce que l'épaisseur du bracelet est sensiblement constante en dehors des endroits articulés qui présente une épaisseur réduite. 2. Bracelet électronique (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est apte à communiquer avec un réseau de téléphonie cellulaire (17), un réseau de localisation (14) et avec d'autres périphériques par le biais d'une communication locale (13). 3. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que dans un des modes de fonctionnement le bracelet électronique (1) n'active l'électronique qu'en cas d'alerte par le biais de boutons d'alerte (2) actionné par l'utilisateur. 4. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que dans un des modes de fonctionnement le bracelet électronique (1) n'active l'électronique que lorsque le bracelet est retiré. Le fait de retirer le bracelet active l'alerte par l'intermédiaire d'un dispositif (2bis) permettant de détecter l'ouverture du bracelet. 5. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est composé de plusieurs parties rigides reliées entre elles par une portion souple ou articulée. 6. Bracelet électronique (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les éléments rigides internes du bracelet (3,4,5,6,7,8,9,10,11) sont reliés entre eux par un ou des circuits imprimés souples ou des liaison filaires. 7. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte une puce de type carte SIM contenant les éléments de sécurités relatifs à des abonnements. Avantageusement cette carte SIM (Subscriber Identity Module) sera de type M2M (Machine to Machine) 8. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'électronique peut se réveiller périodiquement (période dépendante de la configuration qui aura été définie), par exemple toutes les 5 minutes, afin de communiquer avec son environnement proche grâce à la liaison (13) assurant une communication locale sans fil entre le bracelet et le téléphone mobile. Le bracelet maintiendra ainsi régulièrement un histogramme daté de la 5 cartographie de son environnement. Cette cartographie pourra comporter de façon non limitative : la liste des périphériques visibles. Quand ces périphériques correspondent à des périphériques dont le bracelet connaît le numéro de téléphone (ou l'adresse IP (Internet Protocol) ou 10 l'identifiant SIP (Session Initiation Protocol) ...) ce numéro sera associé à l'identifiant du périphérique. la liste des identifiants Wifi de type SSID (Service Set IDentifier) seront également enregistrés. la liste des informations réseau (canaux en réseaux 2G, 15 codes de synchronisation pour les réseaux 3G et 4G) fournis par des téléphones ayant une application spécifique. Cela pourra être le cas du téléphone de l'utilisateur mais pas uniquement. la liste des satellites GPS visibles qui peut être fournie par 20 des téléphones ayant une application spécifique. Cela pourra être le cas du téléphone de l'utilisateur mais pas uniquement. 9. Bracelet électronique (1) selon les revendications 1, 2, 3 et 8 caractérisé en ce que lorsque l'utilisateur presse les boutons d'alerte 25 (2) la partie cellulaire se met en fonctionnement dans le but de se connecter au réseau. Afin d'accélérer la connexion et la localisation les processeurs numériques (9) exploitent les données enregistrées dans l'histogramme. Dès que la connexion avec le réseau cellulaire est effectuée, sans même attendre que la localisation réalisée par le 30 système de radio localisation (14) ne soit effective, l'alerte est lancée en appelant par l'intermédiaire du réseau téléphonique mobile (17) un centre d'appel (18). 10. Bracelet électronique (1) selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'alerte est effectuée par une communication de données qui permet d'envoyer de nombreuses informations comme l'histogramme ainsi que la localisation dès qu'elle est connue. 11. Bracelet électronique (1) selon la revendication 8 caractérisé en ce que si jamais aucun réseau cellulaire n'est joignable, la 5 communication de données tentera de s'établir par tout autre moyen comme le Wifi si le bracelet est sur un SSID sur lequel il est enregistré ou par l'intermédiaire d'autres téléphones ou bracelets à qui une requête d'urgence sera demandée par l'intermédiaire de la liaison (13). Dans ce mode la liaison (13) liaison (13), assurant une 10 communication locale sans fil entre le bracelet et le téléphone mobile, sert de liaison tunnel car l'identifiant du bracelet pourra être reconnu par un centre d'appel. 12. Bracelet électronique (1) selon à la revendication n° 11 caractérisé en ce que pour éviter les impostures un système de sécurité à clefs 15 symétriques pourra être mis en place afin de s'assurer de l'identité du bracelet et du centre d'appel. 13. Bracelet électronique (1) selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que lors d'un appel d'alerte, les étapes suivantes se déroulent : 20 Le centre d'appel cherche à contacter le porteur du bracelet par divers moyens : téléphone fixe, téléphone portable, appel des personnes désignées, appel des téléphones (le cas échéant) ayant véhiculé l'alerte par le système de tunnel, appel des propriétaires quand ils sont connus des SSID. 25 Dans cette phase toutes les informations sont utilisées en particulier les données contenues dans l'histogramme envoyé par le bracelet. Si la personne est jointe directement le centre d'appel prend les décisions qui s'imposent : arrêt de l'alerte ou appel des 30 secours publics ou privés appropriés. Si la personne ne peut pas être jointe le centre d'appel cherche à contacter les personnes désignées. o Si le centre d'appel ne parvient pas à joindre les personnes désignées : appel des secours publics ou privés appropriés. o Si le centre d'appel parvient à joindre les personnes désignées, les décisions sont prises d'un commun accord entre le centre d'appel et les personnes désignées 14. Dispositif de configuration du bracelet (1) selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que son activation ou sa désactivation est réalisée par l'intermédiaire d'une liaison (13) assurant une communication sans fil locale avec le téléphone mobile (23) du propriétaire ou d'une personne autorisée. L'entrée dans les 10 menus de configuration s'effectue par appui sur une icône spécifique (24) ou (25). Une des icônes (24) sera explicite et visible par toute personne. Une personne pensant désactiver le bracelet en utilisant cette icône (24) ne fera que déclencher l'alerte. Une autre ou plusieurs autres icônes banalisées (25), dont le choix est libre, 15 permettront d'entrer réellement dans le système de control du bracelet. 15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que le bracelet est configuré pour déclencher à distance le blocage d'un téléphone mobile (16) désigné et alerter la centre d'appel du vol de ce 20 téléphone mobile le cas échéant. 16. Dispositif selon la revendication 15 caractérisé en ce que le bracelet communique avec le téléphone mobile (16) par l'intermédiaire du réseau cellulaire (17) pour bloquer ledit téléphone mobile (16). 17. Dispositif selon l'une des revendications 15 et 16 caractérisé en ce 25 que le bracelet dispose d'une mémoire de stockage suffisante pour stocker les informations personnelles du téléphone mobile (16) désigné. De ce fait le bracelet se comporte comme un mini coffre-fort personnel portable miroir de certaines données (agenda, contacts, messages, ...) du téléphone mobile désigné. 30 18. Dispositif selon la revendication 17 caractérisé en ce que le bracelet communique par une liaison radio locale ou par l'intermédiaire du réseau cellulaire avec le téléphone mobile (16) désigné. 14