FR2799000A1 - Method of locating a mobile with GPS involves using error between positions of mobile telephone and beacon in network to determine true position of telephone using correction factor - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de localisation d'un mobile équipé d'un récepteur GPS et d'un combiné de radiotéléphonie cellulaire et procédé de guidage du mobile La présente invention concerne d'abord un procédé de localisation d'un mobile équipé d'un récepteur du système de localisation globale dit GPS et d'un combiné de radiotéléphonie cellulaire. The present invention relates first of all to a method for locating a mobile equipped with a receiver of the GPS system Global location says GPS and a handset of cellular radiotelephony.
Par mobile, on entend par exemple aussi bien un véhicule automobile qu'un individu, voire même un animal. By mobile means for example a motor vehicle as an individual or even an animal.
Le système GPS comporte une constellation de satellites émetteurs, de positions bien déterminées, qui permet aux récepteurs GPS de calculer leur position par détermination de leurs distances à plusieurs ces satellites. Ce système présente une précision qui est limitée à la centaine de mètres. The GPS system comprises a constellation of satellite transmitters, of well-defined positions, which allows GPS receivers to calculate their position by determining their distances to several of these satellites. This system has a precision that is limited to a hundred meters.
Il est connu d'associer un combiné de radiotéléphonie cellulaire à un récepteur GPS pour, en cas d'accident de circulation, émettre sa position. Si la précision du système GPS peut être suffisante pour la navigation maritime et aerienne, elle est par contre insuffisante dès qu'il s'agit voies terrestres et à forte densité, et donc en particulier en ville. It is known to associate a cellular radio handset to a GPS receiver for, in the event of a traffic accident, to emit its position. Although the accuracy of the GPS system may be sufficient for sea and air navigation, it is, on the other hand, insufficient as far as terrestrial and high density routes are concerned, and therefore particularly in the city.
La présente invention vise à améliorer la détermination de la position du mobile. The present invention aims to improve the determination of the position of the mobile.
A effet, l'invention concerne tout d'abord un procédé de localisation d'un mobile associé à un récepteur GPS et à un combiné d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire, dans lequel - on relève la position GPS du mobile, - on relève la position GPS d'une balise de référence du réseau cellulaire de position connue, - on en détermine l'erreur de position GPS de la balise, - on diffuse dans le réseau ladite erreur de balise, et - on corrige la position GPS du mobile en fonction de l'erreur de balise pour obtenir une position vraie. Ainsi, réseau cellulaire et le réseau GPS sont fonctionnellement intégrés pour former un réseau global de diffusion, fournissant aux mobiles à la fois les signaux de détermination de leur position approximative et les signaux de correction. Indeed, the invention relates first of all to a method of locating a mobile associated with a GPS receiver and to a handset of a cellular radio network, in which the GPS position of the mobile is recorded. the GPS position of a reference beacon of the cellular network of known position, - the error of the GPS position of the beacon is determined, - the said beacon error is diffused in the network, and - the GPS position of the mobile is corrected depending on the tag error to get a true position. Thus, the cellular network and the GPS network are functionally integrated to form a global broadcast network, providing the mobile with both the signals determining their approximate position and the correction signals.
Les mobiles peuvent ainsi déterminer leur position vraie, de façon autonome et automatique, sans devoir appeler un équipement distant donc sans nécessite d'un émetteur radio. The mobiles can thus determine their true position, autonomously and automatically, without having to call a remote device so without the need for a radio transmitter.
De préférence, on considère comme balise de référence une station traitant les communications de la cellule du combiné. Il peut s'agir exemple d'une station de base, en liaison directe avec le combiné, ou encore d'une station BSC de concentration-routage du trafic de plusieurs stations de base. On détermine ainsi au mieux l'erreur de position du système GPS dans la zone géographique où se trouve chaque mobile. Preferably, a reference station is considered to be a station that processes the communications of the handset cell. This may be an example of a base station, in direct connection with the handset, or a BSC station for concentration-routing the traffic of several base stations. This optimally determines the position error of the GPS system in the geographical area where each mobile is located.
Avantageusement, le mobile pouvant accéder à un serveur de données de cartes géographiques électroniques, - le mobile appelle le serveur et lui transmet la position vraie, - le serveur détermine une zone d'une carte géographique entourant la position vraie et transmet au mobile les données de carte de la zone et - le mobile reçoit et mémorise les données de carte électronique. Advantageously, the mobile can access an electronic map data server, - the mobile calls the server and transmits the true position, - the server determines an area of a geographical map surrounding the true position and transmits to the mobile data map of the zone and - the mobile receives and stores the electronic card data.
On peut ainsi repérer la position géographique du mobile par rapport à des voies communication et en particulier, en cas de représentation vectorielle de la carte, on peut recaler cette position par translation de celle- ci sur voie de circulation de la carte, si le mobile est effectivement sur une voie circulation. It is thus possible to locate the geographical position of the mobile with respect to communication channels and in particular, in the case of a vector representation of the card, it is possible to reset this position by translation of the latter on the card's circulation path, if the mobile is actually on a way traffic.
L'invention concerne aussi un procédé de guidage d'un mobile pouvant accéder serveur ci-dessus, procédé caractérisé par le fait que, en outre, - le mobile appelle le serveur et lui transmet sa position vraie ainsi que des données destination, - le serveur détermine sur une carte un trajet reliant la position vraie du mobile à sa destination ainsi qu'une zone élargie entourant ce trajet, - le serveur transmet au mobile des données de trajet et de carte de zone géographique élargie et le mobile reçoit et mémorise ces données. The invention also relates to a method of guiding a mobile that can access server above, characterized in that, in addition, the mobile calls the server and transmits its true position and destination data, the server determines on a map a path connecting the true position of the mobile to its destination and an enlarged area surrounding this path, - the server transmits to the mobile route data and map extended geographical area and the mobile receives and stores these data.
serveur utilisé dans le procédé de guidage, et de façon avantageuse dans procédé de localisation, évite au mobile la nécessité de transporter tout un lot de cartes lors de ses déplacements ou de disposer d'une memoire électronique de données de carte de grosse capacité. The server used in the guidance method, and advantageously in the localization method, avoids the need for the mobile to transport a lot of cards during his travels or to have an electronic memory card data of large capacity.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante modes de réalisation préférés des procédés de localisation et de guidage de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente le mobile, le réseau GSM et un serveur de cartes, et la figure 2 est une carte de la région du mobile. The invention will be better understood with the aid of the following description of preferred embodiments of the localization and guidance methods of the invention, with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 represents the mobile, the GSM network and a card server, and Figure 2 is a map of the mobile area.
la figure 1, la référence 3 représente un mobile, ici un piéton, porte un récepteur GPS 1 et un combiné 2 de radiotéléphonie cellulaire, pour communiquer ici avec le réseau GSM 20. La référence 10 représente le système de satellites GPS. Figure 1, the reference 3 represents a mobile, here a pedestrian, carries a GPS receiver 1 and a handset 2 of cellular radio, to communicate here with the GSM network 20. The reference 10 represents the GPS satellite system.
Le réseau GSM 20 comporte, de façon classique, des stations d'infrastructure, telles que des stations radio BTS gérant chacune trafic radio dans une cellule particulière, ou encore des stations BSC de routage du trafic des stations radio BTS et de gestion du suivi des combinés 2. La référence 21 désigne l'une de ces stations et, plus précisément dans cet exemple, une station BTS dans la cellule radio de laquelle se trouve le piéton 3 avec le combiné 2. The GSM network 20 comprises, in a conventional manner, infrastructure stations, such as BTS radio stations managing each radio traffic in a particular cell, or BSC stations for routing BTS radio station traffic and for managing the monitoring of radio stations. 2. The reference 21 designates one of these stations and, more precisely in this example, a BTS station in the radio cell of which the pedestrian 3 is with the handset 2.
la station 21 est reliée, ici par câble, une balise de référence 12, ayant une position géographique connue. De préférence, comme expliqué plus loin, la balise 12 est proche de la station 21 afin que sa distance au piéton 3 soit limitée et que l'erreur de position GPS de la balise 12, due au système GPS 10, soit sensiblement égale à celle du récepteur GPS 1. En pratique, la balise 12 peut même être intégrée dans la station 21, c'est-à-dire de préférence, on considère comme balise de référence une station (21), BTS ou BSC traitant les communications de la cellule combiné 2 ou éventuellement celles de plusieurs cellules voisines. the station 21 is connected, here by cable, a reference beacon 12, having a known geographical position. Preferably, as explained below, the beacon 12 is close to the station 21 so that its distance to the pedestrian 3 is limited and that the GPS position error of the beacon 12, due to the GPS system 10, is substantially equal to that of the GPS receiver 1. In practice, the beacon 12 can even be integrated in the station 21, that is to say, it is preferable to consider as a reference beacon a station (21), BTS or BSC processing the communications of the combined cell 2 or possibly those of several neighboring cells.
Pour la mise oeuvre du procédé de guidage de l'invention il est prévu un serveur 30 données de cartes géographiques électroniques, qui sert aussi, dans cet exemple, dans le procédé de localisation. For the implementation of the guiding method of the invention is provided a server 30 data electronic maps, which also serves, in this example, in the localization process.
Le serveur 30 comporte des circuits de calcul 31, reliés à mémoire 33 base de données des cartes ci-dessus et à des circuits 32 liaison avec le réseau GSM 20. Cette liaison est ici effectuée par câble permet de relier (ligne en pointillés) le serveur 30 au combiné 2 à travers station 21. The server 30 comprises calculation circuits 31, connected to the database memory 33 of the above cards and to circuits 32 connected to the GSM network 20. This connection is here made by cable allows to connect (dotted line) the server 30 in handset 2 through station 21.
Selon le procédé de localisation du piéton 3, associé au recepteur GPS 1 et au combiné GSM 2, - on relève la position GPS, <B>I G,</B> du piéton 3 (fig. 2) - on relève la position GPS, 12G, de la balise de référence 12 du réseau cellulaire 20 de position connue 12V, - on en détermine l'erreur E de position GPS de la balise 1 - on diffuse dans le réseau 20 ladite erreur de balise<B>CI,</B> et - on corrige la position GPS 1 G du piéton 3 en fonction l'erreur de balise pour obtenir une position vraie<B>I</B>V. According to the pedestrian 3 locating method associated with the GPS receiver 1 and the GSM handset 2 - the GPS position, <B> IG, </ B> of the pedestrian 3 (fig 2) is recorded - the GPS position is recorded , 12G, of the reference beacon 12 of the cellular network 20 of known position 12V, - the error E of the GPS position of the beacon 1 is determined - the said beacon error <B> CI is diffused in the network 20, < / B> and - the GPS position 1 G of the pedestrian 3 is corrected according to the beacon error to obtain a true position <B> I </ B> V.
La figure 2 représente une carte géographique sur laquelle été reportées les positions GPS, respectivement 1 G et 12G, du récepteur et de la balise 12 et les positions correspondantes vraies 1 V et 12V. FIG. 2 represents a geographical map on which the GPS positions, respectively 1G and 12G, of the receiver and the beacon 12 and the corresponding true 1V and 12V positions have been reported.
L'erreur GPS de la balise 12 est représentée par un vecteur E allant de la position vraie 12V à la position GPS approximative 12G. Partant de la position approximative 1 G du combiné 2 porté par le piéton 3, on reporte le vecteur -E pour aboutir à la position vraie <B>I</B>V. The GPS error of the beacon 12 is represented by a vector E ranging from the true position 12V to the approximate GPS position 12G. Starting from the approximate position 1 G of the handset 2 carried by the pedestrian 3, the vector -E is reported to arrive at the true position <B> I </ B> V.
L'erreur du système GPS varie à la surface du globe, fonction des satellites dont les émissions sont reçues par les récepteurs Comme exposé plus haut, le fait que la distance piéton 3 - balise 12 soit relativement faible à l'échelle du globe entraîne le fait qu'ils reçoivent les informations des mêmes satellites GPS, si bien que l'erreur 7 mesurée par la balise 12 sensiblement égale à celle au niveau du piéton 3, et la correction position de celui-ci est donc valable. The error of the GPS system varies on the surface of the globe, according to the satellites whose transmissions are received by the receivers As explained above, the fact that the pedestrian distance 3-tag 12 is relatively small at the world scale causes the they receive the information from the same GPS satellites, so that the error 7 measured by the tag 12 substantially equal to that at the pedestrian 3, and the position correction thereof is valid.
Dans cet exemple, la diffusion de l'erreur E dans le réseau GSM 20 s'effectue par des canaux de transmission de messages courts, SMS. In this example, the diffusion of the error E in the GSM network 20 is effected by means of short message transmission channels, SMS.
Dans cet exemple, on n'a pas choisi une diffusion point à point des messages courts SMS, avec adressage individuel des combinés tels que celui référencé 2, mais au contraire une diffusion globale, commune, dans la cellule considérée de messages courts du service SMS-CB. Ces messages contiennent en outre des informations sur les conditions de circulation. In this example, it has not chosen a point-to-point broadcast of SMS short messages, with individual addressing of handsets such as that referenced 2, but on the contrary a global, common broadcast in the cell considered SMS short message service -CB. These messages also contain information on traffic conditions.
Dans les combinés 2, on effectue une réception sélective pour conserver, des messages courts reçus, que ceux sur l'erreur de balise I. cet effet, le combiné 2 repère, dans les message SMS reçus, l'identité de l'émetteur (12) du message, ou bien un motif spécifique dans les données du message SMS ou encore un format spécifique à de tels messages, et ne conserve que les messages correspondants. In the handsets 2, a selective reception is carried out to keep received short messages, only those on the beacon error I. This effect, the handset 2 locates, in the SMS messages received, the identity of the transmitter ( 12) of the message, or a specific pattern in the data of the SMS message or a format specific to such messages, and retains only the corresponding messages.
Le combine 2 peut télécommander le serveur 30 pour recevoir des données de carte geographique électronique, afin de pouvoir situer la position vraie 1 V du combiné 2 sur la carte. The handset 2 can remotely control the server 30 to receive electronic map data, in order to be able to locate the true position 1 V of the handset 2 on the map.
A cet effet le combiné 2 appelle le serveur 30 à travers le réseau GSM 20 et lui transmet la position vraie 1 V du piéton 3 et des deux terminaux 1, 2. For this purpose the handset 2 calls the server 30 through the GSM network 20 and transmits the true position 1 V of the pedestrian 3 and the two terminals 1, 2.
Le serveur détermine une zone 35 d'une carte géographique C entourant la position vraie I V du piéton 3 et transmet au combiné 2, par circuits 32 et le réseau GSM 20, les données de carte de la zone 35. combiné 2 reçoit et mémorise les données de carte électronique et les affiche sur un afficheur non représenté. The server determines a zone 35 of a geographical map C surrounding the true position IV of the pedestrian 3 and transmits to the handset 2, by circuits 32 and the GSM network 20, the map data of the zone 35. The handset 2 receives and stores the electronic card data and displays them on a display not shown.
Préalablement à cette émission, le serveur 30 reporte la position vraie 1 V du piéton 3 sur la carte de la zone à transmettre. En variante, report est effectué au niveau du piéton 3. Il peut être effectué manuellement, en saisissant à nouveau, par clavier du combiné 2, la position vraie <B>I</B>V, une unité centrale du combiné effectuant ensuite le report de la position 1 V sur la carte C. Il peut encore être prévu une liaison de données entre le récepteur GPS 1 et le combiné 2 pour les réunir en un ensemble fonctionnel de détermination de position vraie IV. Dans ce cas, c'est le récepteur GPS 1 qui transmet directement automatiquement la position approximative 1 G à l'unité centrale du combiné 2, pour la retransmettre au serveur 30 et pour, le cas échéant, la reporter la carte C si le serveur 30 n'a pas effectué lui- même cette opération. peut encore prévoir d'intégrer en un seul terminal le récepteur 1 et le combiné 2, avec un processeur commun de traitement de signal, effectuant le calcul de position GPS I G et ensuite le calcul de la position vraie 1 V et report sur la carte C. Prior to this transmission, the server 30 reports the true position 1 V of the pedestrian 3 on the map of the zone to be transmitted. Alternatively, carry is performed at the pedestrian 3. It can be done manually, by entering again, by handset 2, the true position <B> I </ B> V, a central unit of the handset then performing the transfer of the position 1 V on the map C. It may further be provided a data link between the GPS receiver 1 and the handset 2 to bring them together into a functional set of true position determination IV. In this case, it is the GPS receiver 1 which automatically transmits the approximate position 1G directly to the central unit of the handset 2, for retransmitting it to the server 30 and, if necessary, to transfer the card C if the server 30 did not perform this operation himself. can also provide for integrating in a single terminal the receiver 1 and the handset 2, with a common signal processing processor, performing the GPS position calculation IG and then calculating the true position 1 V and report on the map C .
Afin de limiter le volume des données de carte stockées (33) et transmises, les cartes, et donc la zone géographique, sont représentées sous forme vectorielle. On peut ainsi repérer sur la carte C les voies de circulation et recaler la position vraie 1 V sur la voie la plus proche de cette dernière si le piéton 3 est effectivement une voie de circulation. En particulier, dans le cas d'une automobile équipee de l'ensemble 1, 2, ne peut ainsi recaler sa position sur une rue ou une route. In order to limit the volume of the stored (33) and transmitted map data, the maps, and hence the geographical area, are represented in vector form. It is thus possible to locate on the map C the traffic lanes and to reset the true position 1 V on the nearest lane of the latter if the pedestrian 3 is indeed a traffic lane. In particular, in the case of an automobile equipped with the assembly 1, 2, can not recalibrate its position on a street or a road.
En outre, comme il s'agit d'une zone 35 de taille limitée, le serveur 30 ne transmet que des données poids faible de carte, permettant de détenniner les positions relatives des différents points de la carte à reconstituer, les poids forts de localisation ceux-ci sur le globe terrestre étant inutiles. Furthermore, since this is a zone of limited size, the server 30 only transmits low card data, allowing the relative positions of the various points of the card to be reconstructed to be determined, the strong location weights these on the globe being useless.
Le serveur 30 est prévu pour assurer le guidage du piéton 3. The server 30 is provided for guiding the pedestrian 3.
A cet effet, selon le procedé de l'invention, de guidage d'un mobile, ici le piéton 3, associé au récepteur GPS 1 et au combiné 2 - le piéton 3 relève sa position GPS 1 G, - on relève la position GPS 12 G de la balise de référence 12 du réseau cellulaire 20 de position connue, - on en détermine l'erreur ede position GPS de la balise 12, - on diffuse dans le réseau 20 l'erreur de balise É, - le piéton 3 corrige sa position GPS 1 G fonction de l'erreur de balise l pour obtenir une position vraie <B>I</B>V, - le piéton 3 appelle le serveur 30 et lui transmet sa position vraie 1 V ainsi que des données de destination 38, - le serveur 30 détermine sur la carte C trajet 37 reliant la position vraie 1 V du piéton 3 â sa destination 38 ainsi une zone élargie 36 entourant ce trajet<B>37,</B> - le serveur 30 transmet au piéton 3 des données de trajet et de carte de la zone géographique élargie 36 et - le piéton 3 reçoit ces données par le combiné 2 et les mémorise. For this purpose, according to the method of the invention, for guiding a mobile, here the pedestrian 3, associated with the GPS receiver 1 and the handset 2 - the pedestrian 3 raises its GPS position 1 G, - the GPS position is raised 12 G of the reference beacon 12 of the cellular network 20 of known position, - the error of the GPS position of the beacon 12 is determined, - the error of beacon É is broadcast in the network 20, - the pedestrian 3 corrects its position GPS 1 G function of the error of beacon l to obtain a true position <B> I </ B> V, - the pedestrian 3 calls the server 30 and transmits to him its true position 1 V as well as data of destination 38, the server 30 determines on the card C path 37 connecting the true position 1 V of the pedestrian 3 at its destination 38 and an enlarged area 36 surrounding this path <B> 37, <-> the server 30 transmits to the pedestrian 3 route and map data from extended geographic area 36 and - pedestrian 3 receives data from handset 2 and memorizes them.
La carte C peut être une seule carte, éventuellement de grande taille, ou plusieurs de taille limitée. En fonction des informations sur les conditions de circulation reçues par messages SMS-CB, mobile, en particulier s'il s'agit d'un véhicule, peut choisir sur la carte C un itinéraire de déviation pour atteindre sa destination 38.The card C can be a single card, possibly of large size, or several of limited size. Depending on the information on the traffic conditions received by SMS-CB messages, mobile, especially if it is a vehicle, can choose on the map C a deviation route to reach its destination 38.
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| US9945955B2 (en) * | 2014-09-03 | 2018-04-17 | Glacial Ridge Technologies, LLC | Device for inputting RTK correction data to a GPS |
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