Brevet FR3123458A1 — publié le 20221202

Ce procédé comporte : - la réception par le dispositif A d’impulsions résultant de l’émission par le dispositif B puis de la propagation jusqu’au dispositif A d’une même impulsion radiofréquence selon des trajets (T 1 ) respectifs différents ; - pour chaque trajet (T 1 ), l’obtention d’une longueur (L 1 ) du trajet (T 1 ), l’obtention d’un angle α du trajet (T 1 ) au dispositif A et d’un angle β du trajet (T 1 ) au dispositif B, et la détermination, à partir de la longueur (L 1 ) du trajet (T 1 ), d’une première position possible D (D 1 ) du dispositif B en supposant que le trajet (T 1 ) est direct et fait l’angle α au dispositif A et d’une deuxième position possible E (E 1 ) du dispositif B en supposant que le trajet (T 1 ) est direct et fait l’angle β au dispositif B ; et - la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D et E (D 1 , E 1 ) pour respectivement les trajets (T1). Figure pour l’abrégé : Fig. 8 Détermination d’une distance entre deux dispositifs, en particulier pour géolocaliser des dispositifs d’un réseau Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé de détermination d’une distance entre deux dispositifs, un procédé de géolocalisation relative de dispositifs utilisant le procédé de détermination de distance, un programme d’ordinateur correspondant, un dispositif correspondant et un réseau de dispositifs correspondant. L’invention s’applique particulièrement dans le cadre de la géolocalisation à l’intérieur d’objets et/ou de personnes en mouvement. Arrière-plan technique On connait de l’état de la technique des procédés de détermination d’une distance entre deux dispositifs, à partir d’une onde radiofréquence émise par l’un des deux dispositifs et se propageant à destination de l’autre. Dans ces procédés, l’un des trajets de l’onde radiofréquence doit être direct entre les deux dispositifs, afin de mesurer le temps de vol associé et en déduire la distance recherchée. Or, selon l’environnement rencontré, il est possible que le trajet direct soit fortement atténué au point d’être occulté du point de vue du dispositif récepteur. Ce dernier peut alors considérer par défaut l’un des nombreux trajets indirects et se tromper sur la mesure de distance effectuée (les trajets indirects arrivant toujours après le trajet direct). Il peut ainsi être souhaité de prévoir un procédé de détermination d’une distance entre deux dispositifs qui ne nécessite pas un trajet direct entre eux. Il est ainsi proposé un procédé de détermination d’une distance entre des dispositifs A et B, caractérisé en ce qu’il comporte : la réception par le dispositif A d’impulsions résultant de l’émission par le dispositif B puis de la propagation jusqu’au dispositif A d’une même impulsion radiofréquence selon des trajets respectifs différents ; pour chaque trajet : l’obtention d’une longueur du trajet, l’obtention d’un angle α du trajet au dispositif A et d’un angle β du trajet au dispositif B, et la détermination, à partir de la longueur du trajet, d’une première position possible D du dispositif B en supposant que le trajet est direct et fait l’angle α au dispositif A et d’une deuxième position possible E du dispositif B en supposant que le trajet est direct et fait l’angle β au dispositif B, et la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D et E pour respectivement les trajets. Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de déterminer la distance entre les deux dispositifs A et B d’une manière ne nécessitant pas de trajet direct. En effet, par construction géométrique, le dispositif B doit se trouver sur (ou du moins à proximité en tenant compte du bruit et des erreurs de mesure) chaque segment [D E] défini par les points D et E. Ainsi, la connaissance de ces segments (c’est-à-dire des points D et E) permet de retrouver la position du dispositif B. En outre, comme le procédé selon l’invention se base sur une construction géométrique, les calculs qu’il nécessite sont relativement simples à mettre en œuvre. De préférence, la détermination de la longueur du trajet, comporte : l’obtention d’un instant d’émission de l’impulsion par le dispositif B ; la détermination d’un instant de réception de l’impulsion correspondant au trajet considéré ; la détermination d’une durée du trajet à partir de l’instant d’émission et de l’instant de réception ; et la détermination de la longueur du trajet à partir de la durée du trajet. De préférence également, le procédé comporte en outre : l’obtention d’une vitesse relative entre les dispositifs A et B ; et dans lequel l’obtention de l’angle β comporte : la détermination d’un décalage fréquentiel Doppler pour le trajet considéré ; et la détermination de l’angle β à partir de la vitesse relative et du décalage fréquentiel Doppler. De préférence également, la détermination du décalage fréquentiel Doppler comporte : la réception par le dispositif A d’impulsions radiofréquences résultant de l’émission par le dispositif B d’impulsions radiofréquences successives respectives s’étant propagées jusqu’au dispositif A selon sensiblement un même trajet ; pour chaque impulsion reçue : la démodulation de l’impulsion reçue pour obtenir une enveloppe de l’impulsion reçue, et la comparaison de l’enveloppe de l’impulsion reçue avec une réplique enregistrée dans le dispositif A d’une enveloppe de l’impulsion correspondante émise par le dispositif B ; et la détermination du décalage fréquentiel Doppler à partir des comparaisons. De préférence également, la comparaison de l’enveloppe de l’impulsion émise et de l’enveloppe de l’impulsion reçue, comporte : l’alignement de l’enveloppe obtenue avec une réplique enregistrée dans le dispositif A d’une enveloppe de l’impulsion correspondante émise par le dispositif B ; après alignement, l’intercorrélation de l’enveloppe de l’impulsion émise et de l’enveloppe de l’impulsion reçue ; et le calcul d’une phase de l’intercorrélation ; et le décalage fréquentiel Doppler est déterminé à partir des phases calculées. De préférence également, le procédé comporte en outre : pour chaque impulsion reçue, la détermination d’un instant de réception ; et la détermination du décalage fréquentiel Doppler comporte : la conversion des phases déterminées en une suite de phases déroulées se succédant selon les instants de réception des impulsions reçues respectives ; la détermination par régression linéaire, d’une droite approchant la suite des phases déroulées ; et la détermination du décalage Doppler à partir d’une pente de la droite De préférence également, la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D et E, comporte : pour chacune d’au moins une paire de trajets, la détermination d’une intersection entre une première droite passant par les deux positions possibles D, E associées à un premier des trajets de la paire et une deuxième droite passant par les deux positions possibles D, E associées au deuxième des trajets de la paire ; et la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir de la ou des intersections. De préférence également, la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir de la ou des intersections, comporte : la détermination d’un barycentre des intersections ; et la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir du barycentre. De préférence également, la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D et E, comporte : la recherche d’un point minimisant une fonction de coût dépendant des paires de positions possibles D et E ; et la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir du point trouvé. De préférence également, la fonction de coût dépend de distances entre le point et les droites passant respectivement par les paires de positions possibles D et E. Il est également proposé un procédé de géolocalisation relative d’au moins trois dispositifs, comportant : pour au moins certaines paires de dispositifs, la détermination d’une distance entre les deux dispositifs de la paire par un procédé selon l’invention ; et la localisation relative des dispositifs à partir des distances déterminées. Il est également proposé un programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Il est également proposé un dispositif caractérisé en ce qu’il comporte : un module de réception par le dispositif d’impulsions résultant de l’émission par un autre dispositif puis de la propagation jusqu’au dispositif d’une même impulsion radiofréquence selon des trajets respectifs différents ; un module de détermination de positions possibles de l’autre dispositif, conçu, pour chaque trajet, pour : obtenir une longueur du trajet, obtenir un angle α du trajet à ce dispositif et un angle β du trajet à l’autre dispositif, et déterminer, à partir de la longueur du trajet, une première position possible D de l’autre dispositif en supposant que le trajet est direct et fait l’angle α à ce dispositif et une deuxième position possible E de l’autre dispositif en supposant que le trajet est direct et fait l’angle β à l’autre dispositif ; et un module de détermination de la distance entre ce dispositif et l’autre dispositif à partir des paires de positions possibles D et E pour respectivement les trajets. Il est également proposé un réseau de dispositifs, dans lequel au moins certains des dispositifs sont selon l’invention. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue simplifiée de dessus d’un réseau de dispositifs, selon l’invention, la est une vue fonctionnelle d’un des dispositifs de la , la est un schéma-bloc illustrant les étapes d’un procédé de détermination d’une distance entre deux des dispositifs des figures 1 et 2, la illustre deux trajets de propagation d’une impulsion entre deux des dispositifs des figures 1 et 2, la illustre une réponse impulsionnelle de canal mesurée au dispositif recevant deux impulsions suivant, notamment, les trajets de la , la est similaire à la et illustre la détermination des durées des deux trajets de la , la illustre des angles du premier des deux trajets, respectivement au dispositif émettant l’impulsion et au dispositif recevant l’impulsion, la illustre la détermination de deux positions possibles du dispositif émettant l’impulsion, à partir des angles du premier trajet, la illustre la détermination de deux positions possibles du dispositif émettant l’impulsion, à partir des angles du deuxième trajet, la illustre la détermination d’une intersection de deux droites respectivement définie par les deux positions possibles déterminées pour le premier trajet et les deux positions possibles déterminées pour le deuxième trajet, la illustre la recherche d’un point minimisant une fonction de coût dépendant d’une distance entre chaque droite et ce point, la illustre une trame d’échange entre les deux dispositifs, la illustre une succession de trames selon la , pour les échanges entre des paires de dispositifs, la est un schéma-bloc illustrant les étapes d’un procédé de géolocalisation relative des dispositifs du réseau, la est un schéma-bloc illustrant les étapes d’un procédé de détermination d’un décalage fréquentiel Doppler, et la représente une impulsion émise et son enveloppe. Procédé (300) de détermination d’une distance (D AB ) entre des dispositifs A et B, caractérisé en ce qu’il comporte : la réception (306) par le dispositif A d’impulsions résultant de l’émission par le dispositif B puis de la propagation jusqu’au dispositif A d’une même impulsion radiofréquence selon des trajets (T 1 , T 2 ) respectifs différents ; pour chaque trajet (T 1 , T 2 ) : l’obtention d’une longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ), l’obtention d’un angle α du trajet (T 1 , T 2 ) au dispositif A et d’un angle β du trajet (T 1 , T 2 ) au dispositif B, et la détermination, à partir de la longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ), d’une première position possible D (D 1 , D 2 ) du dispositif B en supposant que le trajet (T 1 , T 2 ) est direct et fait l’angle α au dispositif A et d’une deuxième position possible E (E 1 , E 2 ) du dispositif B en supposant que le trajet (T 1 , T 2 ) est direct et fait l’angle β au dispositif B ; et la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D (D 1 , D 2 ) et E (E 1 , E 2 ) pour respectivement les trajets (T 1 , T 2 ). Procédé (300) selon la revendication 1, dans lequel la détermination de la longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ), comporte : l’obtention d’un instant d’émission (t 0 ) de l’impulsion par le dispositif B ; la détermination d’un instant de réception (t 1 , t 2 ) de l’impulsion (I 1 , I 2 ) correspondant au trajet (T 1 , T 2 ) considéré ; la détermination d’une durée (d 1 , d 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ) à partir de l’instant d’émission (t 0 ) et de l’instant de réception (t 1 , t 2 ) ; et la détermination de la longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ) à partir de la durée (d 1 , d 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ). Procédé (300) selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre : l’obtention d’une vitesse relative (V B/A ) entre les dispositifs A et B ; et dans lequel l’obtention de l’angle β comporte : la détermination d’un décalage fréquentiel Doppler pour le trajet (T 1 , T 2 ) considéré ; et la détermination de l’angle β à partir de la vitesse relative (V B/A ) et du décalage fréquentiel Doppler. Procédé (300) selon la revendication 3, dans lequel la détermination du décalage fréquentiel Doppler comporte : la réception par le dispositif A d’impulsions radiofréquences résultant de l’émission par le dispositif B d’impulsions radiofréquences successives respectives s’étant propagées jusqu’au dispositif A selon sensiblement un même trajet ; pour chaque impulsion reçue : la démodulation de l’impulsion reçue pour obtenir une enveloppe de l’impulsion reçue, et la comparaison de l’enveloppe de l’impulsion reçue avec une réplique enregistrée dans le dispositif A d’une enveloppe de l’impulsion correspondante émise par le dispositif B ; et la détermination du décalage fréquentiel Doppler à partir des comparaisons. Procédé (300) selon la revendication 4, dans lequel la comparaison de l’enveloppe de l’impulsion émise et de l’enveloppe de l’impulsion reçue, comporte : l’alignement de l’enveloppe obtenue avec une réplique enregistrée dans le dispositif A d’une enveloppe de l’impulsion correspondante émise par le dispositif B ; après alignement, l’intercorrélation de l’enveloppe de l’impulsion émise et de l’enveloppe de l’impulsion reçue ; et le calcul d’une phase de l’intercorrélation ; et dans lequel le décalage fréquentiel Doppler est déterminé à partir des phases calculées. Procédé (300) selon la revendication 5, comportant en outre : pour chaque impulsion reçue, la détermination d’un instant de réception ; et dans lequel la détermination du décalage fréquentiel Doppler comporte : la conversion des phases déterminées en une suite de phases déroulées se succédant selon les instants de réception des impulsions reçues respectives ; la détermination par régression linéaire, d’une droite approchant la suite des phases déroulées ; et la détermination du décalage Doppler à partir d’une pente de la droite. Procédé (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D (D 1 , D 2 ) et E (E 1 , E 2 ), comporte : pour chacune d’au moins une paire de trajets (T 1 , T 2 ), la détermination d’une intersection (I 12 ) entre une première droite passant par les deux positions possibles D, E associées à un premier des trajets (T 1 , T 2 ) de la paire et une deuxième droite passant par les deux positions possibles D, E associées au deuxième des trajets (T 1 , T 2 ) de la paire ; et la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir de la ou des intersections (I 12 ). Procédé (300) selon la revendication 7, dans lequel la détermination de la distance entre les dispositifs A et B à partir de la ou des intersections (I 12 ), comporte : la détermination d’un barycentre des intersections ; et la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir du barycentre. Procédé (300) selon la revendication 7, dans lequel la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir des paires de positions possibles D et E, comporte : la recherche d’un point (P) minimisant une fonction de coût dépendant des paires de positions possibles D et E ; et la détermination de la distance (D AB ) entre les dispositifs A et B à partir du point (P) trouvé. Procédé (300) selon la revendication 9, dans lequel la fonction de coût dépend de distances (P┴ 1 , P┴ 2 ) entre le point (P) et les droites passant respectivement par les paires de positions possibles D et E. Procédé (1400) de géolocalisation relative d’au moins trois dispositifs (A, B, C), comportant : pour au moins certaines paires de dispositifs (A, B, C), la détermination d’une distance entre les deux dispositifs de la paire par un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 ; et la localisation relative des dispositifs (A, B, C) à partir des distances déterminées. Programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dispositif (A, B, C) caractérisé en ce qu’il comporte : un module de réception par le dispositif d’impulsions résultant de l’émission par un autre dispositif puis de la propagation jusqu’au dispositif d’une même impulsion radiofréquence selon des trajets (T 1 , T 2 ) respectifs différents ; un module de détermination de positions possibles de l’autre dispositif, conçu, pour chaque trajet (T 1 , T 2 ), pour : obtenir une longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ), obtenir un angle α du trajet (T 1 , T 2 ) à ce dispositif et un angle β du trajet (T 1 , T 2 ) à l’autre dispositif, et déterminer, à partir de la longueur (L 1 , L 2 ) du trajet (T 1 , T 2 ), une première position possible D (D 1 , D 2 ) de l’autre dispositif en supposant que le trajet (T 1 , T 2 ) est direct et fait l’angle α à ce dispositif et une deuxième position possible E (E 1 , E 2 ) de l’autre dispositif en supposant que le trajet (T 1 , T 2 ) est direct et fait l’angle β à l’autre dispositif ; et un module de détermination de la distance (D AB ) entre ce dispositif et l’autre dispositif à partir des paires de positions possibles D (D 1 , D 2 ) et E (E 1 , E 2 ) pour respectivement les trajets (T 1 , T 2 ). Réseau (100) de dispositifs (A, B, C), dans lequel au moins certains des dispositifs sont selon la revendication 13.