Brevet FR3132358A1 — publié le 20230804

L’invention se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées (DHrs1) à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées (DHrs2) à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend : - au moins une étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; - au moins une étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] - une étape de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; - une étape de synchronisation (40) des données horodatées (DHrs1) à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées (U.DHrs1). Figure 4. procédé de traitement de données, dispositif, système et programme correspondant La divulgation se rapporte au domaine de la cartographie mobile. Plus précisément, la divulgation se rapporte au domaine de la captation et du traitement de données issues de dispositifs de cartographie mobile. Plus particulièrement encore, la divulgation concerne le traitement de données issues d’un dispositif de cartographie mobile couplé à un tachéomètre également appelé station totale. Art Antérieur Des systèmes et dispositifs de cartographie mobile sont développés depuis de nombreuses années. De tel systèmes permettent d’obtenir des données tridimensionnelles relativement aux environnements cartographiés. Diverses technologies peuvent être mise en œuvre au sein d’un dispositif de cartographie mobile pour obtenir ces données tridimensionnelles. Notamment, il est possible d’utiliser des caméras 3D, des caméra 2D, des dispositifs de positionnement et de localisation en temps réel, des LiDar, etc. Un ou plusieurs modules de captation sont montés sur le dispositif de cartographie mobile. Le dispositif de cartographie peut être monté sur un véhicule terrestre (par exemple un véhicule léger, type voiture ou camionnette) un véhicule aérien (par exemple de type drone radiocommandé). Un tel dispositif de cartographie mobile peut également se présenter sous la forme d’un sac à dos, permettant à un opérateur d’effectuer des mesures en se déplaçant à pied. Une des problématiques principales à laquelle un dispositif de cartographie mobile fait face peut se résumer au calcul de la trajectoire de déplacement du dispositif : en effet, en supposant qu’un dispositif de cartographie mobile constitué de capteurs calibrés se déplace pour « scanner » l’environnement, toutes les mesures effectuées par le dispositif de cartographie sont rapportées à la position de ce dispositif de cartographie à l’instant « t » de la prise de mesure. Il est donc nécessaire de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile. La précision finale du résultat de la cartographie est fonction de la précision des mesures du (ou des) capteurs, de la précision de la datation (de l’horodatation) de ces mesures, de la précision du calibrage du dispositif de cartographie mobile et de ces équipements, et enfin de la précision de la trajectoire empruntée par le dispositif de cartographie mobile. La détermination de la trajectoire effective du dispositif de cartographie mobile est ainsi une des problématiques les plus complexe à résoudre et un enjeu extrêmement important. Dans certaines situations, il est possible de se reposer sur des calculs de trajectoires qui n’impliquent que l’utilisation du dispositif de cartographie mobile. Dans d’autres situations, cependant, les calculs de trajectoires usuels (i.e. propres au dispositif de cartographie mobile) ne suffisent pas à fournir une position effective de ce dispositif de cartographie mobile. Il est ainsi nécessaire de disposer d’une solution additionnelle permettant de déterminer, de la manière la plus efficace possible, la trajectoire effectivement suivie par un dispositif de cartographie mobile au cours des opérations de mesures et de captation de l’environnement. Pour ce faire, une station totale peut être utilisée conjointement au dispositif de cartographie mobile. Or, pour solutionner le problème de positionnement précis, on fait face à une double problématique, qui est celle de la synchronisation de la position et de l’horloge de la station totale et du dispositif de cartographie mobile. Cependant, les inventeurs ont constaté que les solutions envisageables pour déterminer la trajectoire effectivement suivie par le dispositif de cartographie mobile reposent essentiellement sur une communication sans fil entre le dispositif de cartographie mobile et la station totale. À ce jour la plupart des stations totales disposent d’une fonction de suivi (« tracking » en anglais). Cette fonction de suivi est utilisée principalement pour effectuer un suivi de l’opérateur géomètre sur le terrain pour accélérer la prise de mesure et/ou pour effectuer un guidage d’engins de chantier, par exemple pour l’automatisation des engins lourds. La précision et la synchronisation ne sont pas des enjeux majeurs pour les deux cas cités ci-dessus, la communication entre la station totale et l’engin ou entre la station et le carnet de terrain est donc effectuée en temps réel via des modules radio (par exemple Bluetooth) de longue portée. La dynamique de l’engin et/ou la précision recherchée dans la mesure du géomètre ne requièrent pas de meilleure méthode de communication que celle actuellement fournie. Par ailleurs, dans le cas du suivi de l’opérateur géomètre, la mesure sur le terrain se fait toujours en statique, la fonction de suivi permettant uniquement à l’opérateur géomètre de travailler seul sur site, tout en pilotant la station totale à distance. Or les communications par voie radio (par exemple le Bluetooth) sont sujettes à des variations, notamment dans les délais de transmission et de réception de données par les dispositifs. Ces variations peuvent être dues à de nombreux facteurs, comme par exemple des modifications des environnements radio opérant aux alentours de la station totale ou du dispositif de cartographie, ou encore à une pollution des plages de fréquence utilisées. Ainsi, lorsque la précision et la synchronisation des horloges de la station totale et du dispositif de cartographie représentent un enjeu important, comme c’est le cas lors du positionnement précis du dispositif de cartographie au cours de son déplacement, l’utilisation des moyens actuellement disponibles, et notamment des moyens de communications radio, entre la station totale et le dispositif de cartographie, ne représentent pas une solution au problème qui a été rencontré par les inventeurs, car les délais de réception/transmission d’information par voie radio sont trop importants. Une autre solution pourrait consister à monter une liaison câblée entre le dispositif de cartographie et la station totale. Cependant, cette liaison câblée entrave le déplacement du dispositif de cartographie et pose donc des problèmes de mobilité, mais également d’extension, notamment en termes de longueur de câble disponible par exemple. Il est donc nécessaire de prévoir une solution permettant tout à la fois de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile au cours de son déplacement tout en évitant les problématiques posées par les solutions de l’art antérieur. La technique conçue par les inventeurs a été testée pour répondre au moins en partie aux problématiques posées par l’art antérieur. Ainsi, la présente divulgation se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend : au moins une étape d’obtention, par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; au moins une étape d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] une étape de calcul d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; une étape de synchronisation des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées. Ainsi, il est possible d’effectuer une synchronisation d’horloge, puis, en fonction des modes de réalisation, de position, sans qu’il ne soit nécessaire de disposer de liaison. Selon une caractéristique particulière, la métrique évoluant dans le temps est représentative de la hauteur du premier dispositif électronique. Cette variation de hauteur au cours du temps peut être obtenue, selon l’invention, relativement aisément par au moins un des dispositifs tout en étant suffisamment précise, entrainant un traitement plus rapide des séries temporelles. Selon une caractéristique particulière, l’étape d’obtention, par le premier dispositif électronique, de la première série temporelle Hs(t), comprend la détermination de l’évolution de la hauteur relative du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la première série temporelle Hs(t). Selon une caractéristique particulière, l’étape d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) comprend la détermination de l’évolution d’une hauteur relative d’un dispositif de suivi visuel du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la deuxième série temporelle Hp(t). Selon une caractéristique particulière, l’étape de calcul du déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) comprend : une étape de calcul, pour la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t), de deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t) ; une étape de réalisation d’un appariement d’extremum entre les données de ces deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, délivrant deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep} expurgés des extremums non corrélables ; et une étape de calcul d’une distribution affine par moindre carrés, à l’aide de la fonction de coût telle que : Selon une caractéristique particulière, caractérisé en ce que le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile, du type comprenant un prisme en l’in de ses sommets, le prisme jouant un rôle de dispositif de suivi visuel et en ce que le deuxième dispositif électronique est une station totale. Selon un autre aspect, l’invention concerne également un procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un dispositif de cartographie mobile avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un tachéomètre, procédé caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer une corrélation entre une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile, telle que mesurée par le dispositif de cartographie mobile lui-même et une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile telle que mesurée par le tachéomètre, de sorte qu’une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges. Selon un autre aspect, l’invention se rapporte également à un dispositif de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel dispositif comprend : des moyens d’obtention, par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; des moyens d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] des moyens de calcul d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt. Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon la présente divulgation sont mises en œuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un terminal d’exécution selon la présente technique et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés, mis en œuvre au niveau d’un dispositif de cartographie mobile, d’un serveur distant et/ou d’une chaîne de blocs, dans le cadre d’une répartition des traitements à effectuer et déterminés par un code source scripté ou un code compilé. En conséquence, la présente technique vise aussi des programmes, susceptibles d’être exécutés par un ordinateur ou par un processeur de données, ces programmes comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes des procédés tel que mentionnés ci-dessus. Un programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. La présente technique vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou terminal capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un support mobile (carte mémoire) ou un disque dur ou un SSD. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique, optique et/ou sonore, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon la présente technique peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Selon un exemple de réalisation, la présente technique est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels. Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, set-top-box, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.). De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc. Chaque composante du système précédemment décrit met bien entendu en œuvre ses propres modules logiciels. Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables entre eux pour la mise en œuvre de la présente technique. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique décrite apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles : représente deux courbes, issues de deux séries temporelles, chacune étant issue de la mesure d’une grandeur [A1] par deux dispositifs électroniques différents ; représente le principe de calcul du décalage temporel à partir des deux séries temporelles pour synchroniser les horloges ; représente l’évolution du décalage temporel dans le temps, exprimant visuellement la désynchronisation progressive et linéaire des deux horloges ; représente le procédé général mis en œuvre ; représente une architecture physique simplifiée d’un dispositif dans lequel les procédés précédemment décrits peuvent être mis en œuvre. Procédé de synchronisation de données horodatées (DHrs1) à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées (DHrs2) à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique, procédé caractérisé en ce qu’il comprend : au moins une étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; au moins une étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] une étape de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; une étape de synchronisation (40) des données horodatées (DHrs1) à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées (U.DHrs1). Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la métrique évoluant dans le temps est représentative de la hauteur du premier dispositif électronique. Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, de la première série temporelle Hs(t), comprend la détermination de l’évolution de la hauteur relative du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la première série temporelle Hs(t). Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) comprend la détermination de l’évolution d’une hauteur relative d’un dispositif de suivi visuel du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la deuxième série temporelle Hp(t). Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de calcul (30) du déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) comprend : une étape de calcul, pour la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t), de deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t) ; une étape de réalisation d’un appariement d’extremum entre les données de ces deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, délivrant deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep} expurgés des extremums non corrélables ; et une étape de calcul d’une distribution affine par moindre carrés, à l’aide de la fonction de coût telle que : Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile, du type comprenant un prisme en l’in de ses sommets, le prisme jouant un rôle de dispositif de suivi visuel et en ce que le deuxième dispositif électronique est une station totale. Procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un dispositif de cartographie mobile avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un tachéomètre, procédé caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer une corrélation entre une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile, telle que mesurée par le dispositif de cartographie mobile lui-même et une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile telle que mesurée par le tachéomètre, de sorte qu’une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges. Dispositif de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique, dispositif caractérisé en ce qu’il comprend : des moyens d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; des moyens d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] des moyens de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation (40) des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé de synchronisation selon la revendication 1, lorsqu’il est exécuté par un processeur.