Brevet FR3042290A1 (20170414)
REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'une position (r(tn)) d'un aimant (15), ledit aimant étant déplacé relativement à un réseau de magnétomètres, comprenant une pluralité de magnétomètres (10i), chaque magnétomètre étant apte à mesurer un champ magnétique (Bi) généré par ledit aimant, selon au moins un axe de mesure (xi,yi,zi), le procédé comportant les étapes suivantes : a) mesure, par chaque magnétomètre, d'un champ magnétique de référence (Bi(tref), Beref,j) à un instant de référence (tref, t 1 ref, tref,j) b) affectation d'une position de référence (rref(tref), rref(tref,j)) de l'aimant audit instant de référence ; c) mesure d'un champ magnétique (Bi(ta)) généré par ledit aimant, par chaque magnétomètre (101), à un instant de mesure (ta), postérieur à l'instant de référence ; d) calcul d'un champ magnétique différentiel (AB i(ta),AB ii(ta)), représentant une différence, pour chaque magnétomètre (101), entre le champ magnétique (Bi(ta)) mesuré à l'étape c) et le champ magnétique de référence (Bi(tref), Bii(tren)), mesuré à l'étape a); e) à partir de chaque champ magnétique différentiel (AB i(ta),ABiJ(ta)), et d'une estimation de ladite position de référence (rref(tref), rref(tref,j), rref 20rref(tn-1 j)), estimation d'une position (r(tn)) dudit aimant audit instant de mesure , (tn); f) réitération des étapes c) à e), sur la base de l'estimation issue de l'étape e), en incrémentant l'instant de mesure.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel, lors de l'étape e), ladite position (r(tn)) de 25 l'aimant est estimée à partir : - d'une estimation de la position de l'aimant à un instantt (-n-1, tref) précédent l'instant de mesure (ta) ; - d'une estimation de la position de référence, cette estimation étant réalisée à un instant a .-n-1, tref) précédent l'instant de mesure (ta) ; 30 l'étape e) comprenant également une mise à jour, audit instant de mesure (ta), de l'estimation de la position de référence (rref(ta), rref(ta,j)). 3042290 28\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, comprenant, suite à l'étape e), une étape e') de validation des estimations respectives de la position de l'aimant à l'instant de mesure (r(t,),r(t,j) et de la position de référence (r'f(t,), r'f(tn,j)), cette étape comportant les sous-étapes suivantes : 5 i) détermination d'un déplacement (Vb(ta)) de l'aimant entre l'instant de mesure (ta) et l'instant de référence ltref,- ,-t ref en pondérant à chacun de ces instants, une position de chaque magnétomètre (ri) par un facteur de pondération (ki(ta), ki(tref)) dépendant du module du champ magnétique (Ben), B i(tre I.)) mesuré par ledit magnétomètre (10i) audit instant ; 10 comparaison du déplacement déterminé lors de la sous-étape i) avec un déplacement (Vr(tn)) calculé selon les estimations, à l'instant de mesure (ta), de la position de l'aimant (r(tn)) et de la position de référence (rref(ta), rref(tim)).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel, la sous-étape i) comprend : la détermination, pour chaque magnétomètre, d'un champ magnétique différentiel dit 15 instantané (ABAtn), ABiVref)), représentant une variation entre le champ magnétique (13 i(tn), Bi(tref)) mesuré à un premier instant et le champ magnétique (13 i(tn_q), Bi(tref+ q,)) mesuré à un deuxième instant, ledit deuxième instant étant voisin dudit premier instant, ladite détermination étant réalisée en considérant successivement un premier instant correspondant à l'instant de mesure (ta) et à l'instant de référence (tref), de façon à obtenir un champ magnétique différentiel instantané (ABiVn), ABiVref» à chacun de ces instants ; ladite détermination de chaque facteur de pondération (ki(tn), ki(tref)) à l'instant de mesure et à l'instant de référence étant effectuée respectivement à partir du module du champ magnétique différentiel instantané (AB i' (tn),respectivement à 3^BAtref», l'instant de mesure et à l'instant de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : les étapes a) et b) sont répétées, de telle sorte qu'on dispose d'une pluralité de positions de référence (j), à chaque position de référence étant associés : un instant de référence (tref\n<CLM>\1\t; une affectation de la position de l'aimant audit instant de référence (rref(tref) ; 3042290 29 une mesure du champ magnétique (Bi(t'fi)), par chaque magnétomètre (101), audit instant de référence ; l'étape d) comporte le calcul d'au moins un champ magnétique différentiel (ABiJ(tn)), à partir d'au moins un champ magnétique de référence (Bi(t'f i)). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, dans lequel à chaque position de référence (j) est associé un indicateur de validité (Vj(4)), conditionnant la prise en compte de ladite position de référence, à chaque instant de mesure (4), lors des étapes d) et e).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel les étapes a) et b) sont répétées lorsque le nombre de positions de référence est inférieur à un nombre U) 10 prédéterminé de positions de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel l'étape d) comprend le calcul d'une pluralité de champs magnétiques différentiels (ABiJ(4)), représentant chacun une différence, pour chaque magnétomètre (101), entre le champ magnétique (Bi(tn)) mesuré à l'étape c) et chaque champ magnétique de référence (Bi(t'f,i)). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, dans lequel : l'étape e) comprend une pluralité d'estimations, dites intermédiaires, de la position (r(tni)) dudit aimant audit instant de mesure (4), chaque estimation intermédiaire étant basée sur une position de référence (j) différente l'une de l'autre, la position de l'aimant (r(tn)) audit instant de mesure étant déterminée en fonction de ces 20 estimations intermédiaires (r(tni)); l'étape e) comprend également une mise à jour de l'estimation, à l'instant de mesure (4,), de chaque position de référence (rref (t',i)).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel lors de l'étape e), la position de l'aimant r(tn) à l'instant de mesure (tn) est estimée à partir d'une moyenne desdites estimations 25 intermédiaires (44)).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel lors de l'étape e), la position de l'aimant r(tn) à l'instant de mesure (4) est estimée en considérant la position de référence (j) la plus éloignée, ou une position de référence située au-delà d'une distance prédéterminée, de la pluralité d'estimations intermédiaires(r(tni)). 3042290 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9 dépendant de la revendication 6, dans lequel lors de l'étape e), la position de l'aimant r(tn) à l'instant de mesure (West estimée sur la base d'une position de référence sélectionnée en fonction de l'indicateur de validité (Vj(tn)) qui lui est associé.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel lors de l'étape e), la position de l'aimant r(tn) 5 à l'instant de mesure (tn) est estimée en considérant successivement chaque position de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, lors de l'étape b), à ladite position de référence (r'f(tref), rref(tref,j)) est affectée soit une position arbitraire, soit une estimation de la position de l'aimant à l'instant de référence. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) comporte, outre une estimation de la position r(tn) de l'aimant à chaque instant de mesure, une estimation d'une orientation 0(tn) de l'aimant à cet instant.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) comporte également une estimation de composantes d'un moment magnétique de l'aimant à 15 l'instant de mesure (tn).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, dans lequel, au cours de l'étape e), lesdites composantes du moment magnétique de l'aimant sont conditionnées, de telle sorte que le module du champ magnétique de l'aimant corresponde à une valeur, ou une plage de valeur, prédéterminée.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : 20 l'étape d) comprend une détermination, à l'instant de mesure (4), d'un champ magnétique différentiel moyen (AB(t,2)), représentant une différence entre une moyenne des champs magnétiques mesurés par chaque magnétomètre (10i) respectivement à l'instant de mesure (4) et à l'instant de référence (tref); l'étape e) comprend une prise en compte dudit champ magnétique différentiel moyen 25 (AB(t0), dont les termes sont soustraits au champ magnétique différentiel (ABi(t'),ABiJ(4)). 3042290 31\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 18, dans lequel l'étape e) comprend une estimation du champ magnétique différentiel (ii(x(tnItn_i))) mesuré, à l'instant de mesure (ta), par chaque magnétomètre (10i), ainsi qu'une détermination d'une moyenne (h(x(tnItn_i))) desdites estimations ; 5 une prise en compte de ladite moyenne(h(x(tnItn_i))) des estimations de chaque champ magnétique différentiel mesuré de chaque magnétomètre (10i) , dont les termes sont soustraits à ladite estimation du champ magnétique différentiel (h(x(t,, It'_1))) mesuré, à l'instant de mesure (ta), par chaque magnétomètre (101).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) est 10 effectuée en utilisant un estimateur récursif.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 20, dans lequel l'estimateur récursif est un filtre de Kalman étendu.\n<CLM>\1\tDispositif (1) de localisation d'un aimant mobile (15), l'aimant étant apte à être déplacé relativement à un réseau de magnétomètres (101), chaque magnétomètre étant apte à fournir, 15 à différents instants de mesure (ta), une mesure d'un champ magnétique (Bi(tn), (Bi(tref)) produit par ledit aimant selon au moins un axe de mesure (x1,371, zi), le dispositif comportant un processeur configuré pour recevoir, à chaque instant de mesure, les mesures fournies par chaque magnétomètre, et pour mettre en oeuvre le procédé objet des revendications 1 à 21, de façon à estimer une position de l'aimant r(tn) à chaque instant de mesure. 20\n<CLM>\1\tSupport d'enregistrement d'informations, comportant des instructions pour l'exécution d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, ces instructions étant aptes à être exécutées par un microprocesseur.