EP2411768A1 - Dispositif de memorisation de la trajectoire suivie par un porteur - Google Patents

Dispositif de memorisation de la trajectoire suivie par un porteur

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Publication number
EP2411768A1
EP2411768A1 EP10715743A EP10715743A EP2411768A1 EP 2411768 A1 EP2411768 A1 EP 2411768A1 EP 10715743 A EP10715743 A EP 10715743A EP 10715743 A EP10715743 A EP 10715743A EP 2411768 A1 EP2411768 A1 EP 2411768A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
node
graph
path
carrier
person
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10715743A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Marc Alexandre
Gérard CHALUBERT
Sylvie Lamy-Perbal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP2411768A1 publication Critical patent/EP2411768A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation

Definitions

  • the present invention relates to a device for memorizing the trajectory followed by a carrier, in particular for guiding a person. It applies, for example, to guide people on the way to and from a trajectory thus memorized.
  • a first difficulty is to solve the problem inside unknown buildings, so without plans, and therefore also without initial reference for metric measurements.
  • a second difficulty lies in the fact that any building may be concerned. It must indeed be able to provide real-time information on the position and trajectory of the person to be located for buildings for which no plan is available and no location or learning of the site has been made. This implies that no pre-equipment of a building that can facilitate the task of location and guidance is available.
  • a third difficulty lies in the fact that the device must be worn by a person. It must be compact and lightweight. Finally, since such a device is intended for applications for large quantities and public markets, its cost must be low.
  • civil security including firefighter guidance in rescue operations, a known solution uses a physical breadcrumb that is unrolled as the firefighter progresses. This device does not provide the location of the person but a guide to go back or bring help. Moreover, the limits of such a device are the small distance allowed by the physical link used constituted by the thread, the fragility of the thread, the difficulty of passing this thread in all the places as well as the impossibility or the great difficulty to follow several firefighters.
  • Several solutions are known to replace this physical breadcrumb.
  • a first solution uses a GPS system.
  • GPS signals are no longer captured and this solution is therefore unsuitable.
  • equipment of these buildings this equipment including radio terminals, repeaters or sensors.
  • a disadvantage of these solutions based on building equipment is the cost of installation and maintenance, the number of relay terminals needed is generally very important. Therefore, such equipment in all existing buildings is not feasible.
  • vision-based techniques are not robust enough. They are particularly disturbed by problems of illumination (darkness, night) or dust or smoke. They also require a calculator of high computing power.
  • Techniques based on inertial sensors measure a 3D displacement but measure velocities or accelerations after a relatively short measurement time. The measurements are then tainted by an error rendering the device unusable or unusable.
  • an object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks, by proposing a solution operating inside all types of buildings, not requiring prior equipment of buildings, or learning places.
  • the subject of the invention is a device for memorizing a trajectory followed by a carrier, this device comprising less: a set of sensors capable of equipping the carrier, capable at least of giving a measure of distance traveled by the holder and a change of course measure made by the person;
  • said processing means creating and memorizing a metric graph representing the trajectory followed by the carrier, said graph being formed of a set of nodes, a node being composed at least an event detected by the set of sensors at a point in the path and a link indicating a measurement of distance and heading relative to the preceding node made by the wearer, the first node of the graph being the starting point of the trajectory.
  • the indications of distance and heading measurements can be in three dimensions.
  • An event of the trajectory is for example a change of course made by the carrier, or local environment encountered on the path causing a characteristic detection of all sensors.
  • the measurement indications are, for example, steps taken by the wearer. In another possible embodiment, the measurement indications give the metric distance traveled by the wearer.
  • the set of sensors comprises for example at least one inertial unit capable of measuring a distance traveled and a change of course of the carrier.
  • the device comprises for example a barometric sensor, able to measure a change in height, a magnetometer, able to measure a change of bearing of the wearer and / or a temperature sensor
  • the processing means comprise for example a guiding function of the carrier on the outward or return path of the stored trajectory, the carrier being guided by instructions calculated by the processing means, these instructions indicating the path to be covered by giving at least indications of distance to travel and course change, the calculating the path to be defined as a function of identified intermediate objectives, these intermediate objectives corresponding to the nodes of the memorized graph.
  • the carrier being a person, the instructions are for example provided to him by means of a man-machine interface.
  • the instructions may be accompanied by environmental information relating to the trajectory, this information being provided at certain nodes of the graph comprising events characteristic of the local environment.
  • an instruction is for example given to turn back.
  • FIG. 1 components that can be used in a device according to the invention
  • FIG. 2 an illustration of the process of creating the nodes of a metric graph representative of the path followed by a bearer
  • FIG. 4 an example of a return path represented opposite the forward path of FIG. 3; - Figure 5, an example of return path with a path error;
  • Figure 1 shows the components of a device according to the invention.
  • a device comprises at least one set of sensors 1 and processing means 2, for example a computer and its associated memories, these components 1, 2 equipping a moving carrier, for example a person.
  • the computer 2 or any other equivalent processing means may be located at a distance from the person provided that the data captured by the sensors can be transmitted to this computer.
  • the computer 2 performs the creation of a metric graph representative of the path followed by the carrier.
  • This graph comprises a set of nodes each corresponding to a location of the path traveled by the wearer.
  • Each node comprises distance information with respect to a previous node as well as heading information, this basic information may possibly be enriched by other information, in particular environment information.
  • a node is defined by means of the sensors 1 which detect the distance traveled by the carrier as well as his change of course.
  • the distance and heading information provided by the sensors is in three dimensions.
  • the graph may be transmitted by emission means 3, equipping for example the carrier, to a remote reception center, located outside the building where the carrier moves.
  • the graph created by the calculator 2 thus forms a virtual breadcrumb trail connecting the wearer to his point of departure.
  • the invention is based in particular on the use of sensors 1 worn by a person, or any other type of carrier, these sensors being used to create the metric and angular graph of the displacement of the person, in six dimensions (6D) , that is to say according to three positional dimensions and three orientation dimensions.
  • 6D six dimensions
  • the sensors carried are at least one 3D accelerometer and a 3D gyrometer for determining position and heading information.
  • Other sensors may advantageously be worn to specify the measurements or to enrich the information on the path represented by the graph.
  • These other sensors are, for example, magnetometers, barometers, temperature or vision sensors. This list is not exhaustive.
  • the gyrometer and accelerometer sensors are mainly used to measure the distance traveled in 6D. The principle can be the following.
  • the computer 2 estimates the attitude, angle with respect to the horizontal plane, of the gyrometer sensor.
  • the calculator then subtracts the gravity of the accelerometer measurements. All that remains is the acceleration specific to the movement of the person.
  • the calculator can estimate the displacement in 3D, that is to say the distance traveled.
  • the computer is based on the measurements of the gyrometer. By temporal integration, he can estimate the angle of the direction taken by the person.
  • the 3D combination of these two types of sensors, accelerometer and gyrometer constitutes what is called an inertial unit.
  • sensors can identify a difference in height and thus detect for example a staircase or an elevator.
  • An inertial unit can also be used to identify a foot laid and thus count the number of steps. By positioning the inertial unit on the person's foot, the computer can identify the phases of the foot laid, a foot phase set corresponding to zero speed and acceleration measurements. These sensors can also identify a sudden change of orientation corresponding to a change of course in a corridor for example.
  • Magnetometers measure an orientation with respect to the Earth's magnetic field, such as a compass function. They can be used to measure heading in addition to gyrometers. However inside a building many sources of magnetic pollution exist such as for example metal structures or screens computer. Advantageously, the magnetometer can thus detect these sources of pollution and thus position these sources in the graph. The latter is thus enriched by environmental information, in this case of the metal type or more generally of the type disturbing sources of measurements of the Earth's magnetic field.
  • Barometers measure the atmospheric pressure. They can therefore accurately detect a difference in height and thus detect a change of floor for example. They can therefore advantageously be used to reset the inertial measurements of heights that can drift over time. The measurement accuracy obtained by the barometers can reach the order of ten centimeters.
  • the temperature sensors can detect heat sources on the path followed by the person, more generally temperature differences, contributing to enrich the environmental information of the graph. It is thus possible to detect radiators or contrario cold areas.
  • Vision sensors provide another contribution to the environmental enrichment of the graph. Vision can also be used to measure distances and orientations. It also makes it possible to detect simple visual events corresponding to dark or luminous parts, or more complex especially in the case of recognition of places or situations.
  • the set of sensors 1 fitted to a carrier thus makes it possible to obtain a 6D graph representative of a path traveled from an identified starting point which can advantageously be enriched with environmental information.
  • the set of sensors 1 is composed of at least one inertial unit composed of a 3D accelerometer and a 3D gyrometer, ie 3 accelerometers and 3 gyrometers positioned in the 3 directions of space. These basic sensors allow at least to determine the graph 6D. These six dimensions express that the graph has 3D position coordinates and angular, or heading coordinates, in 3D. Sensors, including gyrometers, accelerometers, are placed in places on the body that provide the most accurate or most actionable measurements.
  • the wearer along the path that he pursues makes parasitic movements, typically movements of heads or arms, generally abrupt, or even more complete movements when he turns on himself for example.
  • the parasitic movements are generally at substantially zero mean longitudinal velocity and at average angular velocity also substantially zero.
  • the computer has for example digital low-pass filters.
  • the device based on measurements of speed and acceleration will necessarily make errors in distance and heading measurements; the filtering can be completed by distance and position recalculations on particular events occurring during the journey.
  • Figure 2 illustrates the phases of creation of the graph, repeated throughout a path followed by the carrier.
  • the device 1, 2 carried identifies by means of the sensors 1 an event occurring in the path of the carrier, for example a change of course. This change of course being in 3D, it may be a change of direction to the right or left, but also up or down, typically entering a staircase.
  • the computer 2 performs the creation of a node corresponding to this event in the graph.
  • the calculator determines the link of this node with the previous one, the link being the distance and the heading with the preceding node.
  • the device worn by the person identifies in real time the events occurring in the path of the person. Between each node, a distance and heading measurement is performed.
  • the graph is composed of nodes and links between these nodes.
  • Each node of the graph is created according to events characteristic of the progression of the person inside the building.
  • a node of the graph corresponds to a characteristic signature of a place in the building. This signature detected by a sensor is characterized as well by a change of attitude of the person, change of course when entering a corridor for example, than by a characteristic element of the place, existence of a source of heat for example.
  • an unidentifiable event for a human being such as a sudden variation of the magnetic field characterizing in particular the proximity of a metal structure.
  • the link between two nodes contains several pieces of information.
  • it makes it possible to link a node of the graph to the preceding one.
  • it contains:
  • the 3D trajectory is measured between each node to bring the metric dimension to the graph and better guide the person.
  • a simpler solution based on a measurement of the number of steps is also possible.
  • each node defines the course to follow.
  • the reference caps are for example discretized into a finite number in order to give indications directions understandable by a person.
  • the direction indications are for example indicated in steps of 45 °, knowing that there are very few places where there is a multitude of directions to take, requiring greater precision in indicating the direction to take.
  • any variation of heading between -22.5 ° and + 22.5 ° is considered to be a straight line advance with respect to a measurement. previous. Beyond that, it is estimated a change of course, 45 ° or 90 ° or 135 ° etc. ..., and a node is then created to identify this change of course in the graph.
  • the graph thus created can be used to guide the person on his return or to guide a person wishing to perform the same trajectory, provided that the graph has been transmitted to this person, including the transmission means 3 worn by the person.
  • the graph can be used as it is created. It can especially be used as soon as the person wishes to back down for example. It is not limited in distance, neither at short distances nor at long distances. It is also created automatically and instantly vis-à-vis the user, hence its possible operation at any time.
  • the graph is the pre-existing metric map used in this document to guide a person.
  • the nodes of the graph can be assimilated to the intermediate objectives to be reached identified on this map.
  • the user receives instructions to be guided, for example: - advance ten meters, or ten steps, in a straight line to reach a staircase;
  • the calculator used to create the graph may also include the interpretation program of the graph to guide the person.
  • the graph has a notion of direction in the sense that there is a point of departure and a point of arrival identified during its creation.
  • the point of arrival becomes the starting point and the instructions given are adapted to the return path, for example a change of direction to the left becomes a change of direction to the right for the return trip.
  • This is a simple interpretation of the graph by the guiding device.
  • his point of departure is the starting point of the graph originally created.
  • the device can indicate or correct the heading of the person to guide. If the person makes a mistake and the device does not detect the next node of the graph, or detects an unidentified node on the outward journey, the device can guide the person to return to the previous node to resume the correct trajectory.
  • Figures 3 to 6 show examples of use.
  • FIG. 3 shows an example of a path actually taken by a person carrying a device according to the invention between a starting point A and an arrival point B.
  • the path 10 takes from point A a passage 31 , a length of about 10 meters, then at the end of the corridor a staircase 32 having 5 steps opening into a hall 33 of substantially square surface, of about 10 meters x 10 meters.
  • the path 10 continues through a second corridor 34 at the end of which is the point B.
  • the distance between the point B and the entrance of the corridor is about 15 meters.
  • a radiator 35 is located on the left wall, in the direction of travel, at a distance of about 3 meters from the entrance of the corridor 34.
  • a graph created by a device according to the invention, for a person browsing the path 10, can thus be described by the nodes and links described below.
  • the first node of the graph corresponds to the starting point A.
  • the node 1 is created at the detection of the staircase 32 thanks for example to an inertial unit by means of a height measurement and a stair nose .
  • the link is created between node 0 and node 1 with distance information measured by the inertial unit.
  • the measurement indicates 10 meters and the course is estimated at zero although the track 10 is not quite straight.
  • the calculator includes a filtering algorithm that cancels the variations of low amplitude heading.
  • the node 2 is created at the end of the staircase 32 and corresponds to a double event: end of stairs and change of course.
  • a link is created between node 1 and node 2 with distance information measured by the inertial unit and the number of steps detected.
  • Node 3 is positioned at the end of hall 33 at the entrance to second lane 34, from the heading change event.
  • the link between node 2 and node 3 is a straight line of about 12 meters and a change of heading of 45 ° estimated by the inertial unit.
  • Node 4 is identified at the passage of the radiator 35 through a temperature sensor that detects its presence.
  • the link between nodes 3 and 4 is a straight line of 3 meters.
  • a characteristic event of the trajectory is a hot source.
  • Other types of characteristic events can be detected, such as metal structures or light sources for example, and more generally any local environment encountered along the path that gives rise to a characteristic detection by the sensors: abrupt change temperature or brightness, variation of the Earth's magnetic field, altitude variation, etc.
  • Node 5 is the end of the path, corresponding to point B.
  • the link between node 5 and node 4 is a straight line of 12 meters. Noting D the distance, the graph can be stored in the device using the following table:
  • Figures 4 and 5 illustrate the guidance of a person for return.
  • Figure 6 illustrates the case of guidance of a person who joins the carrier.
  • FIG. 4 shows an example of a return path 40 represented opposite the forward path 10 of FIG. 3.
  • the nodes 1 to 4 identified in the graph have been represented opposite these paths 10, 40, the corresponding nodes 0 and 5 respectively at points A and B.
  • the device From this point B, the device gives the order to advance straight for 15 meters (or go straight for 12 meters then all right for 3 meters after detecting a hot source).
  • An inertial unit carried by the person for example measures the distance traveled and the course, then indicates in real time the remaining distance to the node 3 located at the exit of the second corridor 34 opening in the hall 33. Approaching this hall 33, approaching node 3, the device indicates to turn right 45 °.
  • the device may relocate with respect to the stored graph if the position measurements are partially erroneous.
  • FIG. 5 illustrates an example where the person commits a path error 50 by entering a corridor 51 instead of engaging in the descending staircase 32.
  • the device asks the person to turn around, because the expected event corresponding to the descending staircase, node 2 of the graph, is still not reached.
  • the device relocates in the graph.
  • the device instructs the person to continue to turn back to the location corresponding to the previous node, the node 3, to relocate in the graph. .
  • Figure 6 illustrates a second possible use of the graph.
  • This is the case where another person wishes to travel the same route, for example to reach the person at point B.
  • This person wears the same type of equipment, including sensors, as the person who made the first trip.
  • the device comprises for example receiving means for receiving and then memorizing the graph.
  • the graph may be received by other reception means and then transmitted to the guide device by any communication medium.
  • the graph is transmitted by radio wave, for example as the progress of the first person or at any time on the order of this person or automatically, for example at the creation of each node.
  • the transmission band can be narrow given the low rate of transmitted information.
  • the useful range inside a building can be very large and easily reach several hundred meters for example. From point A the device indicates to advance to node 1, corresponding to the beginning of the staircase. The device therefore indicates to advance 10 meters in a straight line up the stairs.
  • a line 60 illustrates a path corresponding to the measurement of the sensors carried by the second person, joining the previous one, this trajectory 60 connecting the starting point A to a point C.
  • Figure 6 illustrates an example where an estimation error is Committed, the position of the point C being located outside the corridor 31. At this point C, the inertial unit has detected a staircase.
  • the device then recalibrates the position of the person in the graph at node 1 and gives indications to go to node 2, and so on to point of arrival B by combining distance and heading measurements, relocating the person on the nodes of the graph and guiding it on the trajectory.
  • An example of an application has been described to guide a person, a firefighter for example during a civil security operation.
  • the invention can also be applied to other carriers of the device than people. It can for example apply to guide robots or other mobile carriers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de mémorisation de la trajectoire (10) suivie par un porteur, notamment pour guider une personne. Le dispositif comporte au moins : - un ensemble de capteurs aptes à équiper le porteur, capables au moins de donner une mesure de distance parcourue par le porteur et une mesure de changement de cap effectué par la personne; - des moyens de traitement des mesures effectués par l'ensemble de capteurs, lesdits moyens de traitement créant et mémorisant un graphe métrique représentant la trajectoire (10) suivie par le porteur, ledit graphe étant formé d'un ensemble de noeuds, un noeud (noeud 2) étant composé au moins d'un événement détecté par l'ensemble de capteurs (1) à un endroit de la trajectoire et d'un lien indiquant une mesure de distance et de cap par rapport au noeud précédent (noeud 1) effectués par le porteur, le premier noeud du graphe (noeud 0) étant le point de départ (A) de la trajectoire. L'invention s'applique par exemple pour guider des personnes sur l'aller ou le retour d'une trajectoire ainsi mémorisée, notamment pour des opérations dans le domaine de la sécurité civile.

Description

DISPOSITIF DE MEMORISATION DE LA TRAJECTOIRE SUIVIE PAR UN PORTEUR
La présente invention concerne un dispositif de mémorisation de la trajectoire suivie par un porteur, notamment pour guider une personne. Elle s'applique par exemple pour guider des personnes sur l'aller ou le retour d'une trajectoire ainsi mémorisée.
De nombreuses activités exigent de connaître la localisation de personnes à l'intérieur de bâtiments ou d'édifice, ou encore dans d'autres endroits publics ou privés. Les opérations de sécurité civile peuvent nécessiter ce type de localisation de personnes, par exemple pour guider des pompiers. Dans ce type d'applications, un problème général à résoudre est le développement d'un équipement de capteurs complété par des algorithmes de traitement qui permettent d'effectuer une mesure de position métrique en trois dimensions (3D) de la personne par rapport à son point de départ ainsi que la mesure de la trajectoire métrique 3D réalisée pour aller du point de départ au point d'arrivée, là où est la personne. Toutes ces mesures doivent par ailleurs être effectuées en temps réel. Ce problème d'équipement comporte plusieurs difficultés.
Une première difficulté est de résoudre le problème à l'intérieur de bâtiments inconnus, donc sans plans, et donc également sans repère initial pour les mesures métriques.
Une deuxième difficulté tient dans le fait que tout bâtiment peut être concerné. Il faut en effet être capable de fournir une information exploitable et en temps réel de la position et de la trajectoire effectuée par la personne à localiser pour des bâtiments pour lesquels aucun plan n'est disponible et aucun repérage ou apprentissage des lieux n'a été effectué. Cela implique qu'aucun pré-équipement d'un bâtiment pouvant faciliter la tâche de localisation et de guidage n'est disponible.
Une troisième difficulté réside dans le fait que le dispositif doit être porté par une personne. Il doit donc être peu encombrant et léger. Enfin, étant donné qu'un tel dispositif s'adresse à des applications pour des marchés de grandes quantité et publics, son coût doit être faible. En ce qui concerne la sécurité civile, et notamment le guidage des pompiers dans les opérations de secours, une solution connue utilise un fil d'Ariane physique qui est déroulé au fur et à mesure de la progression du pompier qui le tient. Ce dispositif ne fournit pas la localisation de la personne mais un guide pour revenir en arrière ou amener du secours. Par ailleurs, les limites d'un tel dispositif sont la faible distance permise par le lien physique utilisé constitué par le fil, la fragilité du fil, la difficulté de passer ce fil dans tous les endroits ainsi que l'impossibilité ou la grande difficulté à suivre plusieurs pompiers. Plusieurs solutions sont connues pour remplacer ce fil d'Ariane physique. Dans un milieu extérieur, une première solution utilise un système à GPS. Cependant, dans certaines zones très urbanisées, la couverture n'est pas toujours complètement assurée. A l'intérieur d'un bâtiment, les signaux GPS ne sont plus captés et cette solution y est donc inadaptée. A l'intérieur de bâtiments les solutions connues nécessitent un équipement de ces bâtiments, cet équipement comprenant notamment des bornes radios, des répétiteurs ou des capteurs. Un inconvénient de ces solutions basées sur un équipement des bâtiments est leur coût d'installation et de maintenance, le nombre de bornes relais nécessaires étant généralement très important. De ce fait, un tel équipement dans tous les bâtiments existant n'est pas envisageable.
D'autres solutions technologiques existent mais ne sont pas assez précises ou sont inexploitables. En particulier les techniques basées sur la vision ne sont pas assez robustes. Elles sont notamment perturbées par des problèmes d'éclairement (obscurité, nuit) ou encore de poussières ou de fumée. Elles nécessitent également un calculateur de forte puissance de calcul. Les techniques basées sur des capteurs inertiels permettent de mesurer un déplacement 3D mais mesurent des vitesses ou des accélérations au bout d'un temps de mesure relativement court. Les mesures sont alors entachées d'une erreur rendant le dispositif inutilisable ou inexploitable.
D'autres systèmes permettent une simple localisation sans assurer la fonction du guidage d'un fil d'Ariane. C'est le cas du système décrit dans le brevet US 6 323 807 B1. La technique décrite est basée sur un apprentissage préalable des lieux. La localisation est ensuite effectuée par comparaison entre le jeu de valeurs des capteurs de la base d'apprentissage et la valeur des capteurs mesurée lors de la progression de la personne. Un tel système permet de localiser une personne mais pas de la guider en lui indiquant notamment un trajet à suivre. En particulier, l'apprentissage permet effectivement une localisation d'une personne mais ne permet pas l'élaboration d'une stratégie de navigation élaborée et compréhensible par la personne du fait de la non-identification des événements et des distances et de la nature des liens entre les différents nœuds du parcours.
Un but de l'invention est de pallier les inconvénients précités, en proposant une solution fonctionnant à l'intérieur de tous types de bâtiments, ne nécessitant pas d'équipement préalable des bâtiments, ni d'apprentissage des lieux. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mémorisation d'une trajectoire suivie par un porteur, ce dispositif comportant moins : - un ensemble de capteurs aptes à équiper le porteur, capables au moins de donner une mesure de distance parcourue par le porteur et une mesure de changement de cap effectué par la personne ;
- des moyens de traitement des mesures effectués par l'ensemble de capteurs, lesdits moyens de traitement créant et mémorisant un graphe métrique représentant la trajectoire suivie par le porteur, ledit graphe étant formé d'un ensemble de nœuds, un nœud étant composé au moins d'un événement détecté par l'ensemble de capteurs à un endroit de la trajectoire et d'un lien indiquant une mesure de distance et de cap par rapport au nœud précédent effectués par le porteur, le premier nœud du graphe étant le point de départ de la trajectoire.
Les indications de mesures de distance et de cap peuvent être en trois dimensions.
Un événement de la trajectoire est par exemple un changement de cap effectué par le porteur, ou encore environnement local rencontré sur la trajectoire provoquant une détection caractéristique de l'ensemble des capteurs.
Les indications de mesures sont par exemple des nombres de pas effectués par le porteur. Dans un autre mode de réalisation possible, les indications de mesures donnent la distance métrique parcourue par le porteur. L'ensemble de capteurs comporte par exemple au moins une centrale inertielle apte à mesurer une distance parcourue et un changement de cap du porteur.
Le dispositif comporte par exemple un capteur barométrique, apte à mesurer un changement de hauteur, un magnétomètre, apte à mesurer un changement de cap du porteur et/ou un capteur de température Avantageusement, les moyens de traitement comportent par exemple une fonction de guidage du porteur sur le trajet aller ou retour de la trajectoire mémorisée, le porteur étant guidé par des instructions calculées par les moyens de traitement, ces instructions indiquant le chemin à parcourir en donnant au moins des indications de distance à parcourir et de changement de cap, le calcul du chemin à parcourir défini en fonction d'objectifs intermédiaires atteints identifiés, ces objectifs intermédiaires correspondant aux nœuds du graphe mémorisé. Le porteur étant une personne, les instructions lui sont par exemple fournies au moyen d'une interface homme-machine.
Les instructions peuvent être accompagnées d'informations environnementales relatives à la trajectoire, ces informations étant fournies en certains nœuds du graphe comportant des événements caractéristiques de l'environnement local.
Lorsqu'un événement d'un noeud du graphe n'a pas été détecté au bout d'un temps donné suivant la détection de l'événement du noeud précédent, une instruction est par exemple donnée de faire demi-tour.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, faite en regard de dessins annexés qui représentent :
- la figure 1 , des composants pouvant être utilisés dans un dispositif selon l'invention ;
- la figure 2, une illustration du processus de création des nœuds d'un graphe métrique représentatif du trajet suivi par un porteur ;
- la figure 3, un exemple de trajet suivi par une personne à l'intérieur d'un bâtiment ;
- la figure 4, un exemple de trajet retour représenté en regard du trajet aller de la figure 3 ; - la figure 5, un exemple de trajet retour comportant une erreur de trajet ;
- la figure 6, un exemple de début de trajectoire suivi par une personne rejoignant la personne ayant effectué le trajet aller.
La figure 1 présente les composants d'un dispositif selon l'invention. Un tel dispositif comporte au moins un ensemble de capteurs 1 et des moyens de traitement 2, par exemple un calculateur et ses mémoires associées, ces composants 1 , 2 équipant un porteur en déplacement, par exemple une personne. Le calculateur 2 ou tout autre moyen de traitement équivalent peut être situé à distance de la personne pourvu que les données captées par les capteurs puissent être transmises à ce calculateur.
Le calculateur 2 effectue la création d'un graphe métrique représentatif du trajet suivi par le porteur. Ce graphe comporte un ensemble de nœuds correspondant chacun à un endroit du trajet parcouru par le porteur. Chaque nœud comporte une information de distance par rapport à un nœud précédent ainsi qu'une information de cap, ces informations de bases peuvent éventuellement être enrichies par d'autres informations, notamment des informations d'environnement. Un nœud est défini au moyen des capteurs 1 qui détectent la distance parcourue par le porteur ainsi que son changement de cap. Les informations de distance et de cap fournies par les capteurs sont en trois dimensions. Le graphe ainsi constitué, et mémorisé, peut être exploité par le porteur lui-même pour retrouver son chemin de retour ou par une autre entité destinée à retrouver le porteur en utilisant le même chemin. A cet effet, le graphe peut être transmis par des moyens d'émissions 3, équipant par exemple le porteur, vers un centre de réception distant, situé à l'extérieur du bâtiment où se déplace le porteur. Le graphe créé par le calculateur 2 forme ainsi un fil d'Ariane virtuel reliant le porteur à son point de départ. Ainsi, l'invention est notamment basée sur l'utilisation de capteurs 1 portés par une personne, ou tout autre type de porteur, ces capteurs étant utilisés pour créer le graphe métrique et angulaire du déplacement de la personne, en six dimensions (6D), c'est-à-dire selon trois dimensions de position et trois dimensions d'orientation. Ce graphe permet de localiser en temps réel et de manière précise la position de la personne afin de la guider, pour un trajet inverse, ou de guider d'autres utilisateurs pour la retrouver. Les capteurs portés sont au moins un accéléromètre 3D et un gyromètre 3D pour déterminer les informations de position et de cap. D'autres capteurs peuvent avantageusement être portés pour préciser les mesures ou enrichir les informations sur le trajet représenté par le graphe. Ces autres capteurs sont par exemple des magnétomètres, des baromètres, des capteurs de température ou de vision. Cette liste n'est pas exhaustive. Les capteurs gyromètre et accéléromètre sont utilisés principalement pour mesurer la distance parcourue en 6D. Le principe peut être le suivant.
Par combinaison des mesures fournies par ces deux capteurs, le calculateur 2 estime l'assiette, angle par rapport au plan horizontal, du capteur gyromètre. Le calculateur retranche alors la gravité des mesures de l'accéléromètre. Il ne reste alors que les accélérations propres au mouvement de la personne. Par une double intégration par rapport au temps, le calculateur peut estimer le déplacement en 3D, c'est-à-dire la distance parcourue. Pour définir le cap, le calculateur se base sur les mesures du gyromètre. Par intégration temporelle, il peut estimer l'angle de la direction prise par la personne. La combinaison 3D de ces deux types de capteurs, accéléromètre et gyromètre, constitue ce que l'on appelle une centrale inertielle.
Ces mêmes capteurs peuvent identifier une différence de hauteur et donc détecter par exemple un escalier ou un ascenseur. Une centrale inertielle peut également être utilisée pour identifier un pied posé et donc compter le nombre de pas. En positionnant la centrale inertielle sur le pied de la personne, le calculateur peut identifier les phases du pied posé, une phase de pied posé correspondant à des mesures de vitesse et d'accélération nulles. Ces capteurs peuvent identifier également un changement brusque d'orientation correspondant à un changement de cap dans un couloir par exemple.
Les magnétomètres mesurent une orientation par rapport au champ magnétique terrestre, comme une fonction de boussole. Ils peuvent être utilisés pour mesurer le cap en complément des gyromètres. Cependant à l'intérieur d'un bâtiment de nombreuses sources de pollution magnétique existent telles que par exemple des structures métalliques ou des écrans d'ordinateur. Avantageusement, le magnétomètre peut donc détecter ces sources de pollution et donc positionner ces sources dans le graphe. Ce dernier est ainsi enrichi par des informations d'environnement, dans ce cas du type métallique ou plus généralement du type sources perturbatrices de mesures du champ magnétique terrestre.
Les baromètres mesurent la pression atmosphérique. Ils peuvent donc détecter avec précision une différence de hauteur et donc détecter un changement d'étage par exemple. Ils peuvent donc avantageusement être utilisés pour recaler les mesures inertielles de hauteurs qui peuvent dériver au cours du temps. La précision de mesures obtenue par les baromètres peut atteindre l'ordre de la dizaine de centimètres.
Les capteurs de températures peuvent détecter des sources de chaleur sur le trajet suivi par la personne, plus généralement des différences de températures, contribuant à enrichir les informations d'environnement du graphe. Il est ainsi possible de détecter des radiateurs ou a contrario des zones froides.
Les capteurs de visions apportent une autre contribution à l'enrichissement environnemental du graphe. La vision peut aussi être utilisée pour mesurer des distances et des orientations. Elle permet aussi de détecter des événements visuels simples correspondant à des pièces sombres ou lumineuses, ou plus complexes notamment dans le cas de reconnaissance de lieux ou de situations.
L'ensemble de capteurs 1 équipant un porteur permettent donc d'obtenir un graphe 6D représentatif d'un trajet parcouru depuis un point de départ identifié qui peut être avantageusement enrichi d'informations environnementales. L'ensemble de capteurs 1 est composé d'au moins une centrale inertielle composée d'un accéléromètre 3D et d'un gyromètre 3D, soit 3 accéléromètres et 3 gyromètres positionnés dans les 3 directions de l'espace. Ces capteurs de base permettent au moins de déterminer le graphe 6D. Ces six dimensions expriment que le graphe comporte des coordonnées de position en 3D et des coordonnées angulaires, ou de cap, en 3D. Les capteurs, notamment les gyromètres, accéléromètres, sont placés en des endroits du corps qui permettent d'obtenir les mesures les plus précises ou les plus exploitables. Ils peuvent ainsi être placés au niveau des jambes ou des pieds, des bras ou du torse. Ils peuvent aussi être placés au niveau de la tête, intégrés par exemple dans un casque équipant le porteur. Le porteur tout au long du trajet qu'il poursuit fait des mouvements parasites, typiquement des mouvements de têtes ou de bras, en générale brusques, ou même des mouvements plus complets lorsqu'il se retourne sur lui-même par exemple. Les mouvements parasites sont en général à vitesse longitudinale moyenne sensiblement nulle et à vitesse angulaire moyenne elle aussi sensiblement nulle. Le calculateur dispose par exemple de filtres numériques passe-bas. D'autre part le dispositif, basé sur des mesures de vitesse et d'accélération commettra nécessairement des erreurs de mesures de distance et de cap ; on pourra compléter le filtrage par des recalages en distance et en position sur des événements particuliers intervenant lors du trajet.
La figure 2 illustre les phases de créations du graphe, répétées tout au long d'un trajet suivi par le porteur. Dans une première phase 21 , le dispositif 1 , 2 porté identifie au moyen des capteurs 1 un événement intervenant sur le trajet du porteur, par exemple un changement de cap. Ce changement de cap étant en 3D, il peut s'agir d'un changement de direction vers la droite ou la gauche, mais aussi vers le haut ou vers le bas, typiquement l'entrée dans un escalier. Puis dans une deuxième phase 22, le calculateur 2 effectue la création d'un nœud correspondant à cet événement dans le graphe. Enfin dans une troisième phase 23, le calculateur détermine le lien de ce nœud avec le précédent, le lien étant la distance et le cap avec le nœud précédent. Ces trois phases 21 , 22, 23 sont réitérées tout au long du trajet au fur et à mesure de l'identification d'événements. Toutes ces identifications d'événements sont faites automatiquement, sans intervention du porteur. Ainsi, au cours de la progression d'une personne, ou de tout autre porteur, le dispositif porté par la personne, identifie en temps réel les événements intervenant sur la trajectoire de la personne. Entre chaque nœud, une mesure de distance et de cap est effectuée.
Le graphe est composé de nœuds et de liens entre ces nœuds. Chaque nœud du graphe est créé en fonction d'événements caractéristiques de la progression de la personne à l'intérieur du bâtiment. Un nœud du graphe correspond à une signature caractéristique d'un endroit du bâtiment. Cette signature détectée par un capteur est caractérisée aussi bien par un changement d'attitude de la personne, changement de cap lors de l'entrée dans un couloir par exemple, que par un élément caractéristique de l'endroit, existence d'une source de chaleur par exemple. A titre d'exemple, on peut donc citer :
- changement brusque de cap mesuré par un magnétomètre ou par une centrale inertielle, permettant de détecter l'entrée dans un couloir ou dans une pièce ; - passage dans un escalier par identification de hauteur de marche au moyen d'un capteur accéléromètre ou d'un baromètre ;
- passage dans un ascenseur par la reconnaissance d'une progression lente et continue en hauteur ;
- une source de chaleur par une mesure d'une variation brusque de température, caractérisant un simple radiateur ou un feu selon l'intensité de la variation ;
- un événement non identifiable pour un être humain tel qu'une variation brusque du champ magnétique caractérisant notamment la proximité d'une structure métallique.
Le lien entre deux nœuds contient plusieurs informations. Il permet en particulier de relier un nœud du graphe au précédent. Il contient par exemple :
- la distance ou le nombre de pas entre deux nœuds ; - la variation de cap entre deux nœuds ;
- la nature du lien, par exemple une montée ou descente en escalier, ou une montée ou descente en ascenseur.
La trajectoire 3D est mesurée entre chaque nœud afin d'apporter la dimension métrique au graphe et mieux guider la personne. Cependant une solution plus simple, basée sur une mesure du nombre de pas est également possible. Par mesure, métrique ou non, il est également possible de positionner la personne par rapport aux autres intervenants.
L'orientation entre chaque nœud permet de définir le cap à suivre. Pour simplifier le système et rendre un graphe facilement exploitable pour des utilisateurs, les caps de référence sont par exemple discrétisés en un nombre fini afin de donner des indications de directions compréhensibles par une personne. Les indications de directions sont par exemple indiquées par pas de 45°, sachant qu'il existe très peu d'endroits où il existe une multitude de directions à prendre, nécessitant une plus grande précision dans l'indication de la direction à prendre. Ainsi dans le cas où l'on opte pour une indication de directions par pas de 45°, toute variation de cap comprise entre -22,5° et +22,5° est considérée comme une avancée en ligne droite par rapport à une mesure précédente. Au-delà, on estime un changement de cap, 45° ou 90° ou 135° etc. ..., et un nœud est alors créé pour identifier ce changement de cap dans le graphe.
Le graphe ainsi créé peut être utilisé pour guider la personne sur son retour ou pour guider une personne souhaitant effectuer la même trajectoire, pourvu que le graphe ait été transmis à cette personne, notamment par les moyens d'émission 3 portés par la personne. Le graphe est utilisable au fur et à mesure de sa création. Il peut notamment être utilisé dès que la personne souhaite faire marche arrière par exemple. Il n'est pas limité en distance, ni vers les courtes distances, ni vers les longues distances. Il est par ailleurs créé automatiquement et instantanément vis-à-vis de l'utilisateur, d'où son exploitation possible à tout instant.
Une utilisation du graphe est notamment décrite dans la demande de brevet français publiée sur le numéro FR 2 918 745 concernant un dispositif d'aide à la navigation d'une personne. Le graphe correspond à la cartographie métrique préexistante utilisée dans ce document pour guider une personne. Les nœuds du graphe peuvent être assimilés aux objectifs intermédiaires à atteindre repérés sur cette cartographie.
Ainsi, au fur et à mesure des nœuds atteints, l'utilisateur reçoit des instructions pour être guidé, par exemple : - avancez sur dix mètres, ou dix pas, en ligne droite pour atteindre un escalier ;
- montez un étage ;
- tournez d'un angle de 45° et avancez sur 15 mètres ;
- enjambez un obstacle. Ces exemples d'instructions illustrent la façon dont peut être guidée la personne sur son trajet retour ou une personne cherchant à la rejoindre. Le calculateur qui sert à créer le graphe peut aussi comporter le programme d'interprétation du graphe pour guider la personne. Le graphe comporte une notion de direction dans le sens où il y a un point de départ et un point d'arrivée identifiés lors de sa création. Lorsque la personne, ou plus généralement le porteur du dispositif selon l'invention, engage le trajet de retour le point d'arrivée devient le point de départ et les instructions données sont adaptées au trajet retour, par exemple un changement de direction vers la gauche devient un changement de direction vers la droite pour le trajet retour. Il s'agit d'une simple interprétation du graphe par le dispositif de guidage. Lorsqu'une personne veut rejoindre le porteur, son point de départ est le point de départ du graphe créé à l'origine. Il est éventuellement possible d'engager le trajet en un point situé après le point de départ, par exemple au milieu du graphe ou en tout autre point intermédiaire par la reconnaissance d'un point caractéristique du trajet. En temps réel, le dispositif peut indiquer ou corriger le cap de la personne à guider. Si la personne commet une erreur et que le dispositif ne détecte pas le nœud suivant du graphe, ou détecte un nœud non identifié lors du trajet aller, le dispositif peut guider la personne pour qu'elle retourne au nœud précédent afin de reprendre la bonne trajectoire. Les figures 3 à 6 présentent des exemples d'utilisation.
La figure 3 présente un exemple de trajet réellement effectué 10 par une personne porteuse d'un dispositif selon l'invention, entre un point de départ A et un point d'arrivée B. Le trajet 10 emprunte à partir du point A un couloir 31 , d'une longueur d'environ 10 mètres, puis en fin de couloir un escalier 32 comportant 5 marches débouchant dans un hall 33 de surface sensiblement carré, d'environ 10 mètres x 10 mètres. Dans le coin opposé, le trajet 10 se poursuit en empruntant un second couloir 34 au bout duquel se situe le point B. La distance entre le point B et l'entrée du couloir est d'environ 15 mètres. Un radiateur 35 est situé sur la une paroi gauche, dans le sens de la marche, à une distance d'environ 3 mètres de l'entrée du couloir 34. Un graphe créé par un dispositif selon l'invention, pour une personne parcourant le trajet 10, peut ainsi être décrit par les noeuds et les liens décrit ci-après.
Le premier nœud de graphe, le nœud 0, correspond au point de départ A. Le nœud 1 est créé à la détection de l'escalier 32 grâce par exemple à une centrale inertielle au moyen d'une mesure de hauteur et de nez de marche. Le lien est créé entre le nœud 0 et le nœud 1 avec une information de distance mesurée par la centrale inertielle. La mesure indique 10 mètres et le cap est estimé à zéro bien que le trajet 10 suivi ne soit pas tout à fait rectiligne. Comme indiqué précédemment, le calculateur comporte un algorithme de filtrage annulant les variations de cap de faible amplitude. Le nœud 2 est créé à la fin de l'escalier 32 et correspond à un double événement : fin d'escalier et changement de cap. Un lien est créé entre le nœud 1 et le nœud 2 avec une information de distance mesurée par la centrale inertielle et le nombre de marches détectées.
Le nœud 3 est positionné à la fin du hall 33 à l'entrée du deuxième couloir 34, à partir de l'événement changement de cap. Le lien entre le nœud 2 et le nœud 3 est une ligne droite d'environ 12 mètres et un changement de cap de 45° estimé par la centrale inertielle. Le nœud 4 est identifié au passage du radiateur 35 grâce à un capteur de température qui détecte sa présence. Le lien entre les nœuds 3 et 4 est une ligne droite de 3 mètres. Dans cet exemple, un événement caractéristique de la trajectoire est une source chaude. D'autres types d'événements caractéristiques peuvent être détectés, tels que des structures métalliques ou des sources lumineuses par exemple, et plus généralement tout environnement local rencontré le long du trajet qui donne lieu à une détection caractéristique de la part des capteurs : changement brusque de température ou de luminosité, variation du champ magnétique terrestre, variation d'altitude etc. ... Le nœud 5 est la fin du trajet, correspondant au point B. Le lien entre le nœud 5 et le nœud 4 est une ligne droite de 12 mètres. En notant D la distance, le graphe peut être mémorisé dans le dispositif au moyen du tableau suivant :
Deux utilisations de ce graphe sont possibles. Les figures 4 et 5 illustrent le guidage d'une personne pour le retour. La figure 6 illustre le cas d'un guidage d'une personne qui rejoint le porteur.
La figure 4 montre un exemple de trajet retour 40 représenté en regard du trajet aller 10 de la figure 3. Les nœuds 1 à 4 identifiés dans le graphe ont été représentés en regard de ces trajets 10, 40, les nœuds 0 et 5 correspondant respectivement aux points A et B.
Les informations décrites ci-après sont par exemple indiquées à la personne à partir du point B : A partir de ce point B, le dispositif donne l'ordre d'avancer tout droit pendant 15 mètres (ou avancez tout droit pendant 12 mètres puis tout droit pendant 3 mètres après détection d'une source chaude). Une centrale inertielle portée par la personne mesure par exemple la distance parcourue et le cap, puis indique en temps réel la distance restante jusqu'au nœud 3 situé à la sortie du deuxième couloir 34 débouchant dans le hall 33. A l'approche de ce hall 33, à l'approche du nœud 3, le dispositif indique de tourner à droite de 45°. A la détection de l'événement radiateur, au niveau du nœud 4 ou de l'événement changement de cap, au niveau du nœud 3, le dispositif peut se relocaliser par rapport au graphe mémorisé si les mesures de position sont partiellement erronées.
Durant le trajet dans le hall 33, le dispositif contrôle le cap et indique la distance à parcourir de façon dégressive jusqu'à l'escalier descendant 5, au niveau du nœud 2, et ainsi de suite jusqu'au point A, point d'arrivée au retour. La figure 5 illustre un exemple où la personne commet une erreur de trajet 50 en s'engageant dans un couloir 51 au lieu de s'engager dans l'escalier descendant 32. Au bout d'une distance par exemple longue de 12 mètres, supérieure à la traversée du hall 33, le dispositif demande alors à la personne de faire demi-tour, car l'événement attendu correspondant à l'escalier descendant, nœud 2 du graphe, n'est toujours pas atteint. A la détection de l'escalier 32, le dispositif se relocalise dans le graphe. Eventuellement, si l'escalier 32 n'est pas détecté, le dispositif donne l'ordre à la personne de continuer à faire demi-tour jusqu'à l'endroit correspondant au nœud précédent, le nœud 3, pour se relocaliser dans le graphe.
La figure 6 illustre une deuxième utilisation possible du graphe. Il s'agit du cas où une autre personne souhaite parcourir le même trajet, par exemple pour rejoindre la personne au point B. Cette personne porte le même type d'équipement, notamment de capteurs, que la personne ayant fait le premier trajet 10. Elle est par exemple équipée du même dispositif que la première personne, le dispositif ayant en mémoire le graphe créé lors du parcours du trajet 10 par la première personne. A cet effet, le dispositif comporte par exemple des moyens de réception pour recevoir puis mémoriser le graphe. Eventuellement, le graphe peut être reçu par d'autres moyens de réception puis transmis au dispositif de guidage par un support de communication quelconque. Le graphe est transmis par onde radio, par exemple au fur et à mesure de l'avancée de la première personne ou à tout instant sur ordre de cette personne ou automatiquement, par exemple à la création de chaque nœud. Avantageusement, il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens de communication radio complexes ou puissants, car la bande de transmission peut être étroite étant donné le faible débit des informations transmises. La portée utile à l'intérieur d'un bâtiment peut ainsi être très grande et atteindre aisément plusieurs centaines de mètres par exemple. A partir du point A le dispositif indique d'avancer jusqu'au nœud 1 , correspondant au début de l'escalier. Le dispositif indique donc d'avancer de 10 mètres en ligne droite jusqu'à l'escalier. Une ligne 60 illustre un trajet correspondant à la mesure des capteurs portés par la deuxième personne, rejoignant la précédente, cette trajectoire 60 reliant le point de départ A à un point C. La figure 6 illustre un exemple où une erreur d'estimation est commise, la position du point C étant située en dehors du couloir 31. En ce point C, la centrale inertielle a détecté un escalier. Le dispositif recale alors la position de la personne dans le graphe au nœud 1 et donne des indications pour aller au nœud 2, et ainsi de suite jusqu'au point d'arrivée B en combinant mesures de distance et de cap, en relocalisant la personne sur les nœuds du graphe et en la guidant sur la trajectoire.
Un exemple d'application a notamment été décrit pour guider une personne, un pompier par exemple lors d'opération de sécurité civile. L'invention peut aussi s'appliquer à d'autres porteurs du dispositif que des personnes. Elle peut par exemple s'appliquer pour guider des robots ou tous autres porteurs mobiles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mémorisation d'une trajectoire (10) suivie par un porteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins :
- un ensemble de capteurs (1 ) aptes à équiper le porteur, capables au moins de donner une mesure de distance parcourue par le porteur et une mesure de changement de cap effectué par la personne ;
- des moyens de traitement (2) des mesures effectués par l'ensemble de capteurs (1 ), lesdits moyens de traitement créant et mémorisant un graphe métrique représentant la trajectoire (10) suivie par le porteur, ledit graphe étant formé d'un ensemble de nœuds, un nœud (nœud 2) étant composé au moins d'un événement détecté par l'ensemble de capteurs (1 ) à un endroit de la trajectoire et d'un lien indiquant une mesure de distance et de cap par rapport au nœud précédent (nœud 1 ) effectués par le porteur, le premier nœud du graphe (nœud 0) étant le point de départ (A) de la trajectoire.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les indications de mesures de distance et de cap sont en trois dimensions.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un événement de la trajectoire (10) est un changement de cap effectué par le porteur.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un événement de la trajectoire (10) est un environnement local (35) rencontrée sur la trajectoire provoquant une détection caractéristique de l'ensemble des capteurs (1 ).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les indications de mesures sont des nombres de pas effectués par le porteur.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les indications de mesures donnent la distance métrique parcourue par le porteur.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de capteurs (1 ) comporte au moins une centrale inertielle apte à mesurer une distance parcourue et un changement de cap du porteur.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur barométrique, apte à mesurer un changement de hauteur.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un magnétomètre, apte à mesurer un changement de cap du porteur.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de température.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transmission (3) du graphe.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent une fonction de guidage du porteur sur le trajet aller ou retour (40) de la trajectoire mémorisée (10), le porteur étant guidé par des instructions calculées par les moyens de traitement, ces instructions indiquant le chemin à parcourir en donnant au moins des indications de distance à parcourir et de changement de cap, le calcul du chemin à parcourir défini en fonction d'objectifs intermédiaires atteints identifiés, ces objectifs intermédiaires correspondant aux nœuds du graphe mémorisé.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le porteur étant une personne, les instructions lui sont fournies au moyen d'une interface homme-machine.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les instructions sont accompagnées d'informations environnementales relatives à la trajectoire, ces informations étant fournies en certains nœuds du graphe comportant des événements caractéristiques de l'environnement local.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que lorsqu'un événement (32) d'un noeud du graphe n'a pas été détecté au bout d'un temps donné suivant la détection de l'événement du noeud précédent, une instruction est donnée de faire demi-tour.
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