FR2855880A1 - Communicating object locating device, has two communicating objects, each with locating unit including communication unit to send message between beacon and communicating object to be located - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE LOCALISATION D'UN OBJET COMMUNICANT DANSDEVICE FOR LOCATING A COMMUNICATING OBJECT IN
UNE POPULATION D'OBJETS COMMUNICANTS ET OBJET A POPULATION OF COMMUNICATING OBJECTS AND OBJECT
COMMUNICANT UTILISE DANS UN TEL DISPOSITIF COMMUNICATOR USED IN SUCH A DEVICE
La présente invention concerne d'une manière générale le domaine de la communication sans fil et a pour objets principaux un dispositif de localisation d'un objet communicant dans une population d'objets communicants ainsi qu'un objet communicant utilisé dans un tel dispositif. The present invention relates generally to the field of wireless communication and has as main objects a device for locating a communicating object in a population of communicating objects as well as a communicating object used in such a device.
La présente invention trouvera principalement son intérêt dans les domaines du marquage de produits et dans le domaine des capteurs, cela étant, bien que particulièrement prévue pour de telles applications, ces dernières ne sont données qu'à titre d'exemple préféré et non limitatif, d'autres applications pouvant être prévues et 15 notamment une utilisation du dispositif de localisation dans des réseaux de transmission cellulaire. The present invention will mainly find its interest in the fields of product marking and in the field of sensors, that being, although particularly intended for such applications, the latter are given only by way of preferred and nonlimiting example, other applications that can be envisaged and in particular a use of the location device in cellular transmission networks.
Le premier domaine d'application privilégié de l'invention est celui du marquage de produits (ou articles) de tout type (industriel, administratif, économique, domestique, ...) au moyen d'une étiquette 20 électronique, encore communément appelée " tag ", dans le but de permettre notamment l'identification à distance, la localisation à distance, le suivi à distance de déplacements ou la mise à jour à distance des produits marqués, chaque produit et son étiquette électronique associée formant un objet communicant. The first preferred field of application of the invention is that of the marking of products (or articles) of any type (industrial, administrative, economic, domestic, ...) by means of an electronic label, also commonly called " tag ", in order to allow in particular remote identification, remote localization, remote monitoring of trips or remote updating of marked products, each product and its associated electronic label forming a communicating object.
Les applications dans ce domaine sont multiples en fonction notamment du type de produit marqué. A titre d'exemple non limitatif de l'invention et non exhaustif, on peut citer la gestion de stocks à distance de produits ou articles manufacturés, et plus particulièrement la gestion à distance de produits ou articles 30 manufacturés présentés à la vente, la gestion à distance de documents et notamment des livres dans une bibliothèque, des dossiers administratifs ou similaires, des colis postaux, la gestion et le suivi d'objets manufacturés au cours de leur fabrication et/ou de leur utilisation, et par exemple le suivi des déplacements de containers ou d'emballages marqués par une étiquette électronique. On pourra citer 5 également la localisation d'individus, pouvant être marqués par une étiquette électronique, dans une population et par exemple des individus dans une course ou des animaux vivants en troupeaux. There are many applications in this area, depending in particular on the type of product marked. By way of nonlimiting example of the invention and not exhaustive, mention may be made of the remote management of stocks of manufactured products or articles, and more particularly the remote management of manufactured products or articles presented for sale, the management remote documents and in particular books in a library, administrative or similar files, postal parcels, management and monitoring of manufactured items during their manufacture and / or use, and for example movement tracking containers or packaging marked with an electronic label. Mention may also be made of the location of individuals, which can be marked by an electronic tag, in a population and for example individuals in a race or animals living in herds.
Le second domaine d'application privilégié de l'invention est celui des capteurs (capteurs de température, de pression, lo d'hydrométrie, ...) interrogeables à distance et sans contact, et permettant une transmission sans fil, notamment par voie hertzienne, du ou des paramètres physiques mesurés (température, pression, ...). The second preferred field of application of the invention is that of sensors (temperature, pressure, hydrometry sensors, etc.) interrogable remotely and without contact, and allowing wireless transmission, in particular by radio , of the physical parameter (s) measured (temperature, pressure, ...).
Le capteur peut en soit constituer un objet communicant au sens de l'invention; il peut également constituer en soit une étiquette électronique ou " tag " au sens du présent texte, en étant attaché ou intégré à un produit, par exemple pour enregistrer des données sur l'environnement du produit (température, humidité, ...), et caractéristiques par exemple des conditions de stockage, de transport, d'utilisation ou de fonctionnement du produit; dans ce cas, le produit 20 et son capteur associé forment un objet communicant au sens de l'invention. The sensor can either constitute a communicating object within the meaning of the invention; it can also constitute either an electronic label or "tag" within the meaning of this text, by being attached or integrated into a product, for example to record data on the environment of the product (temperature, humidity, ...), and characteristics, for example the conditions of storage, transport, use or operation of the product; in this case, the product 20 and its associated sensor form a communicating object within the meaning of the invention.
Le marquage électronique de produits au moyen d'une étiquette électronique s'est très largement développé ces dernières années. Ce développement s'explique notamment par le fait que par 25 rapport au marquage traditionnel d'un produit au moyen d'une étiquette papier, et en particulier d'une étiquette comportant des informations codées sous forme de code barre ou équivalent, ce type de marquage électronique de produit permet un accès et si nécessaire une mise à jour, à distance et rapide, des informations sur le produit 30 marqué, et permet en outre d'intégrer plus facilement et plus rapidement les informations sur le produit marqué dans un système d'informations, du type système de gestion informatique. The electronic marking of products by means of an electronic label has developed very widely in recent years. This development is explained in particular by the fact that compared to the traditional marking of a product by means of a paper label, and in particular of a label comprising information coded in the form of bar code or equivalent, this type of electronic product marking allows access and, if necessary, updating, remotely and quickly, of information on the marked product, and also makes it easier and faster to integrate information on the marked product into a system of information, of the IT management system type.
Actuellement, il est courant d'utiliser le marquage électronique de produits dans des applications comportant une très grande population d'objets communicants pouvant notamment aller jusqu'à plusieurs dizaines de milliers d'objets communicants. Currently, it is common to use electronic marking of products in applications comprising a very large population of communicating objects which can in particular go up to several tens of thousands of communicating objects.
Il apparaît qu'à l'usage, un des problèmes majeurs de ce type de marquage est la localisation d'un ou plusieurs objets communicants parmi l'ensemble de la population d'objets communicants, en effet si ce type de marquage permet à un système de communication externe 10 de communiquer individuellement avec chaque objet, il lui est impossible de localiser cet objet dans une population. It appears that in use, one of the major problems with this type of marking is the location of one or more communicating objects among the whole population of communicating objects, in fact if this type of marking allows a external communication system 10 to communicate individually with each object, it is impossible for it to locate this object in a population.
Cet inconvénient est particulièrement flagrant lorsque l'on utilise une population comportant un grand nombre d'objets communicants et également lorsque ces objets communicants peuvent 15 être mobiles ou déplaçables. This drawback is particularly obvious when using a population comprising a large number of communicating objects and also when these communicating objects can be mobile or displaceable.
Différentes solutions ont été proposées pour pallier à cet inconvénient, ainsi une première solution a déjà été proposée notamment dans la demande de brevet internationale WO 99/62039, dans laquelle il est prévu un dispositif de localisation de " tag ". Dans 20 ce document la localisation est réalisée au moyen d'une pluralité de lecteurs pour identifier les tags, chacun des lecteurs ayant une zone de couverture recouvrant partiellement la zone d'un autre lecteur. Different solutions have been proposed to overcome this drawback, thus a first solution has already been proposed in particular in international patent application WO 99/62039, in which a device for locating a "tag" is provided. In this document, the localization is carried out by means of a plurality of readers to identify the tags, each of the readers having a coverage area partially covering the area of another reader.
Ce dispositif présente néanmoins des inconvénients parmi lesquels la nécessité d'utiliser un grand nombre de lecteurs, c'est-à-dire 25 d'éléments supplémentaires pour pouvoir localiser de manière précise les tags, en effet un tag ne peut être identifié que s'il se trouve dans la zone de communication des différents relais et également la nécessité d'employer des lecteurs capables de couvrir des zones étendues. Par ailleurs dans ce dispositif les tags eux-mêmes ne connaissent pas leur 30 propre position ce qui limite les applications du dispositif de localisation. This device nevertheless has drawbacks among which the need to use a large number of readers, that is to say 25 additional elements in order to be able to locate tags precisely, indeed a tag can only be identified if 'it is in the communication area of the various relays and also the need to employ readers capable of covering large areas. Furthermore, in this device, the tags themselves do not know their own position, which limits the applications of the location device.
Il a également été proposé notamment dans la demande de brevet internationale WO 01/46711 un système de localisation de tags utilisant des relais. La localisation des différents tags est réalisée au moyen de relais en déterminant la position du tag vis-à-vis de ces relais. It has also been proposed in particular in international patent application WO 01/46711 a tag localization system using relays. The localization of the various tags is carried out by means of relays by determining the position of the tag with respect to these relays.
Pour ce faire, les relais calculent leur position vis-à-vis de ces tags à partir des différences de temps d'arrivée des signaux en provenance des tags par les différents relais. To do this, the relays calculate their position vis-à-vis these tags from the differences in time of arrival of the signals coming from the tags by the various relays.
Ce type de dispositif nécessite des moyens complexes de mise en l1 oeuvre ainsi qu'un réseau de relais relativement dense puisque là encore un tag ne peut être identifié que s'il se trouve dans la zone de communication des différents relais. This type of device requires complex means of implementation and a relatively dense network of relays since here again a tag can only be identified if it is in the communication area of the various relays.
Il faut également noter que plus le nombre d'éléments servant de référence est élevé, plus la gestion du dispositif de localisation est 15 lourde puisqu'à chaque fois il faut connaître précisément la position de chaque relais. It should also be noted that the higher the number of elements serving as a reference, the more cumbersome the management of the locating device since each time it is necessary to know precisely the position of each relay.
La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précités et de proposer un dispositif de localisation d'un objet communicant parmi une population d'objets communicants qui 20 nécessite l'utilisation d'un nombre réduit de références ou balises. The present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks and to provide a device for locating a communicating object among a population of communicating objects which requires the use of a reduced number of references or tags.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif de localisation d'un objet parmi une population d'objets communicants dans lequel chaque objet communicant peut déterminer sa position vis-à-vis de deux ou plusieurs balises. Another object of the present invention is to provide a device for locating an object among a population of communicating objects in which each communicating object can determine its position with respect to two or more beacons.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif de localisation d'objets parmi une population d'objets dans lequel les balises utilisées pour la localisation sont des objets communicants identiques aux objets communicants à localiser. Another object of the present invention is to provide a device for locating objects among a population of objects in which the tags used for localization are communicating objects identical to the communicating objects to be located.
Un autre but de la présente invention a pour objet de proposer 30 un dispositif de localisation d'objets parmi une population d'objets communicants dans lequel la position de chaque objet communicant peut être mise à jour en temps réel. Another object of the present invention is to provide a device for locating objects among a population of communicating objects in which the position of each communicating object can be updated in real time.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de localisation d'objets parmi une population d'objets communicants dans lequel les puissances d'émission nécessaires au 5 fonctionnement sont limitées permettant une consommation minime d'énergie et indépendante de l'espace occupé par les objets communicants. Another object of the present invention is to provide a device for locating objects among a population of communicating objects in which the transmission powers necessary for operation are limited, allowing minimal consumption of energy and independent of space. occupied by communicating objects.
L'invention a ainsi pour objet un dispositif de localisation d'un objet communicant dans une population d'objets communicants, l0 chacun des dits objets comprenant des moyens de communication sans fil permettant d'établir une communication dans un rayon déterminé A centré sur lui. Selon l'invention, ledit dispositif comprend: - au moins deux objets communicants dont la position est connue et servant de balises, - des moyens de localisation permettant à chaque objet communicant de déterminer et de transmettre sa position vis-à-vis des dites balises, ledit objet communicant pouvant être situé à l'intérieur ou à l'extérieur du rayon de communication de chacune des dites balises. The subject of the invention is therefore a device for locating a communicating object in a population of communicating objects, 10 each of said objects comprising wireless communication means making it possible to establish communication within a determined radius A centered on it . According to the invention, said device comprises: - at least two communicating objects whose position is known and serving as beacons, - localization means allowing each communicating object to determine and transmit its position with respect to said beacons , said communicating object possibly being located inside or outside the communication radius of each of said tags.
L'invention vise également un objet communicant utilisé dans un dispositif de localisation tel que précité. The invention also relates to a communicating object used in a location device as mentioned above.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après d'un exemple préféré de réalisation, dans lequel la description n'est donnée 25 qu'à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 représente de manière schématique la propagation d'un message entre une balise et un objet communicant à localiser par l'intermédiaire d'objets communicants, - la figure 2 représente de manière schématique deux chemins de propagation d'un message entre une balise et un objet à localiser, - la figure 3 représente un premier exemple de répartition de balises dans une zone Z à surveiller, - la figure 4 constitue un agrandissement du détail noté I de la figure 3, - la figure 5 représente un second exemple de disposition de balises dans une zone Z à surveiller, - la figure 6 constitue un agrandissement du détail noté Il de la figure 5, - la figure 7 représente différentes phases de mise à jour des informations relatives au positionnement d'un objet communicant à localiser, - la figure 8 représente de manière schématique un exemple de réalisation de l'architecture électronique d'un objet 15 communicant, - la figure 9 représente de manière schématique un exemple de propagation en ligne droite d'un message entre un balise et un objet à localiser. Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the description below of a preferred embodiment, in which the description is given only by way of non-limiting example and in reference to the appended drawings among which: - Figure 1 schematically represents the propagation of a message between a beacon and a communicating object to be located via communicating objects, - Figure 2 schematically represents two paths of propagation of a message between a beacon and an object to be located, - figure 3 represents a first example of distribution of beacons in a zone Z to be monitored, - figure 4 constitutes an enlargement of the detail noted I of figure 3, - FIG. 5 represents a second example of arrangement of beacons in an area Z to be monitored, - FIG. 6 constitutes an enlargement of the detail noted II of FIG. 5, - FIG. 7 represents different phases for updating information relating to the positioning of a communicating object to be located, - Figure 8 schematically shows an example of embodiment of the electronic architecture of a communicating object, - Figure 9 shows so schematic an example of propagation in a straight line of a message between a beacon and an object to locate.
L'invention pour objet un dispositif de localisation d'un 20 objet communicant dans une population d'objets communicants. The invention relates to a device for locating a communicating object in a population of communicating objects.
En se reportant principalement aux figures 3 et 5, représentant deux modes de disposition d'un ensemble de balises B1 à B12 dans une zone Z à surveiller, on voit représenté 25 une population d'objets communicants OC et notamment un objet communicant à localiser OCL. Par objet communicant à localiser OCL on entend soit un objet qui doit connaître ou mettre à jour sa position que ce soit notamment pour la transmettre ou pour réaliser toute autre opération, soit un 30 objet qu'un système externe cherche à localiser. Referring mainly to FIGS. 3 and 5, representing two modes of arrangement of a set of beacons B1 to B12 in a zone Z to be monitored, a population of communicating objects OC and in particular a communicating object to locate OCL is shown. . By communicating object to locate OCL is meant either an object which must know or update its position whether it is in particular to transmit it or to carry out any other operation, or an object which an external system seeks to locate.
En se reportant cette fois à la figure 1, on voit que chaque balise B ainsi que chaque objet communicant OC comprend des moyens de communication sans fil permettant d'établir une communication dans un rayon déterminé A centré sur l'objet. Referring this time to FIG. 1, it can be seen that each beacon B as well as each communicating object OC comprises wireless communication means making it possible to establish communication within a determined radius A centered on the object.
Selon le dispositif de localisation de la présente invention, il est nécessaire d'utiliser au moins deux objets communicants dont la position est connue et donc servant de balises pour pouvoir effectuer la localisation. Ces balises sont des objets communicants qui en particulier respectent le même protocole 10 de communication que les autres objets de la population. Dans certains modes de réalisation, il pourra s'agir d'objets communicants identiques aux autres objets de la population mais dont on connaît avec précision les coordonnées métriques. According to the location device of the present invention, it is necessary to use at least two communicating objects whose position is known and therefore serving as beacons in order to be able to perform the location. These tags are communicating objects which in particular respect the same communication protocol 10 as the other objects of the population. In some embodiments, it may be communicating objects identical to other objects in the population but whose metric coordinates are known precisely.
Dans la pratique, pour des populations d'objets communicants 15 importantes et sur une zone Z à surveiller étendue, on utilisera un nombre de balises plus important disposé selon un pavage comme représenté à titre d'exemple dans les figures 3 et 5. In practice, for large populations of communicating objects 15 and over a large area Z to be monitored, a greater number of beacons will be used, arranged in a tiling as shown by way of example in FIGS. 3 and 5.
Différentes balises seront ensuite sélectionnées parmi l'ensemble des balises en fonction de leur position vis-à-vis de 20 l'objet communicant à localiser OCL pour déterminer la position dudit objet OCL, ce qui nécessite des moyens de sélection d'un nombre donné de balises parmi l'ensemble des dites balises. Different tags will then be selected from the set of tags according to their position with respect to the communicating object to locate OCL to determine the position of said OCL object, which requires means for selecting a given number of tags among all of said tags.
Le dispositif de localisation comprend en outre des moyens de localisation permettant à chaque objet communicant 25 OC de déterminer et de transmettre sa position vis-à-vis des balises B, ledit objet communicant OC pouvant être situé à l'intérieur ou à l'extérieur du rayon de communication A de chacune des dites balises B. Selon l'invention, les dits moyens de localisation 30 comprennent des moyens de communication pour transmettre un message entre une balise B et l'objet communicant à localiser OCL par l'intermédiaire d'un ou plusieurs objets communicants OC. The location device further comprises location means allowing each communicating object OC to determine and transmit its position with respect to the beacons B, said communicating object OC being able to be located inside or outside of the communication radius A of each of said beacons B. According to the invention, said locating means 30 comprise means of communication for transmitting a message between a beacon B and the communicating object to be located OCL by means of one or more OC communicating objects.
Lesdits moyens de communication permettent la prorogation d'un message de proche en proche, chaque objet 5 communicant OC recevant un message étant situé dans le rayon de communication A de l'objet qui émet le message. Cette propagation de proche en proche permet de limiter la puissance nécessaire à l'émission d'un message et permet de proposer un dispositif de localisation dans lequel la consommation de 10 chaque objet communicant est minime. Said means of communication allow the extension of a message step by step, each communicating object OC receiving a message being located within the communication radius A of the object which transmits the message. This step-by-step propagation makes it possible to limit the power necessary for the transmission of a message and makes it possible to propose a location device in which the consumption of each communicating object is minimal.
Dans un mode de réalisation préféré pour pallier aux éventuelles collisions dans les messages émis, on pose que chaque objet communicant réémet son message après un temps d'attente aléatoire. In a preferred embodiment to compensate for possible collisions in the messages sent, it is assumed that each communicating object retransmits its message after a random waiting time.
A la figure 1 on voit la propagation d'un message entre une balise BI et un objet à localiser OCL par l'intermédiaire d'objets communicants OC1 et OC2. In Figure 1 we see the propagation of a message between a BI tag and an object to locate OCL via communicating objects OC1 and OC2.
A cet effet, et en se reportant à la figure 8 décrivant l'architecture intérieure d'un objet communicant, chaque objet 20 communicant OC comporte des moyens d'émission 2 et des moyens de réception 1 d'un message, ainsi que des premiers moyens de traitement 3 comportant une unité processeur, des moyens de stockage 4 des données et un module d'anticollision 5. To this end, and with reference to FIG. 8 describing the interior architecture of a communicating object, each communicating object OC comprises transmission means 2 and reception means 1 for a message, as well as first processing means 3 comprising a processor unit, data storage means 4 and an anti-collision module 5.
Le message transmis contient une information sur la distance relationnelle entre chacune des dites balises B et le dernier objet communicant qui le transmet OC. Le contenu du message dépend donc du chemin parcouru par ce dernier entre une balise B et l'objet communicant à localiser OCL. The transmitted message contains information on the relational distance between each of said beacons B and the last communicating object which transmits it OC. The content of the message therefore depends on the path traveled by the latter between a tag B and the communicating object to locate OCL.
En reprenant l'exemple de la figure 2 représentant deux chemins de prorogation d'un message en provenance d'une balise Bl et en direction d'un objet à localiser OCL1, le message reçu par l'objet communicant OCL1 selon le premier chemin 1 contiendra une information sur la position de l'objet communicant OC4 alors que le message reçu par l'objet 5 communicant OCL1 selon le second chemin contiendra une information sur la position de l'objet communicant OC5. Using the example of FIG. 2 representing two paths for extending a message from a beacon Bl and in the direction of an object to be located OCL1, the message received by the communicating object OCL1 according to the first path 1 will contain information on the position of the communicating object OC4 while the message received by the communicating object 5 OCL1 according to the second path will contain information on the position of the communicating object OC5.
Un message, lorsqu'il est reçu par un objet communicant OC, et notamment par un objet communicant à localiser OCL, est traité par lesdits premiers moyens de traitement 2. A message, when it is received by a communicating object OC, and in particular by a communicating object to locate OCL, is processed by said first processing means 2.
Dans un exemple préféré de réalisation tel que représenté à la figure 7, I'information contenue dans le message et relative à la position est transmise sous la forme d'un vecteur dont la valeur de chacune des coordonnées correspond à la distance relationnelle entre l'objet communicant qui transmet le 15 message et chacune des dites balises B. Ce vecteur comprend autant de coordonnées qu'il existe de balises sur la zone Z à surveiller. In a preferred exemplary embodiment as shown in FIG. 7, the information contained in the message and relating to the position is transmitted in the form of a vector whose value of each of the coordinates corresponds to the relational distance between the communicating object which transmits the message and each of said tags B. This vector includes as many coordinates as there are tags on the zone Z to be monitored.
Bien entendu d'autres modes de représentation connus de l'homme du métier peuvent être envisagés pour transmettre 20 I'information relative à la position. Cela étant pour des raisons de clarté nous utiliserons cette représentation en vecteur pour décrire dans la suite le dispositif de localisation. Of course, other modes of representation known to a person skilled in the art can be envisaged for transmitting the information relating to the position. That being for reasons of clarity we will use this representation in vector to describe in the continuation the device of localization.
La localisation de l'objet communicant à localiser OCL se fait de la manière suivante. Dans un premier temps, chaque 25 balise B envoie un message contenant une information dans laquelle sa distance relationnelle par rapport à elle-même est zéro et celle par rapport aux autres balises est soit indéterminée, soit dans un mode de réalisation préféré supérieur à toute valeur réelle possible. Ce message pourra être 30 émis suite à un ordre d'initialisation des moyens de localisation d'un objet communicant ou tout autre moyen de commande manuel ou automatique. The location of the communicating object to locate OCL is done as follows. At first, each tag B sends a message containing information in which its relational distance from itself is zero and that from the other tags is either indeterminate or in a preferred embodiment greater than any value real possible. This message can be sent following an initialization order of the means for locating a communicating object or any other manual or automatic control means.
Ce message est transmis aux objets communicants OC situés dans le rayon de communication A de ladite balise B. Les moyens de reception 1 reçoivent le message qui est traité par les premiers moyens de traitement 3 contenus dans ledit objet communicant OC. Ces premiers moyens de traitement 3 permettent de déterminer la distance relationnelle entre l'objet communicant et chacune desdites balises. This message is transmitted to the communicating objects OC located in the communication radius A of said tag B. The reception means 1 receive the message which is processed by the first processing means 3 contained in said communicating object OC. These first processing means 3 make it possible to determine the relational distance between the communicating object and each of said tags.
La détermination de chacune des distances relationnelles 10 entre l'objet communicant et les différentes balises se fait en ajoutant à chacune des coordonnées reçues par l'objet communicant la valeur de la distance relationnelle entre le dernier objet communicant qui a transmis le message et l'objet communicant qui vient de le recevoir. Dans le cas présent, s'agissant d'une première transmission, les premiers moyens de traitement 3 ajoutent la distance relationnelle entre la balise B qui a transmis le message, et l'objet communicant OC qui vient de recevoir le message. The determination of each of the relational distances 10 between the communicating object and the various beacons is done by adding to each of the coordinates received by the communicating object the value of the relational distance between the last communicating object which transmitted the message and the communicating object that has just received it. In the present case, in the case of a first transmission, the first processing means 3 add the relational distance between the beacon B which transmitted the message, and the communicating object OC which has just received the message.
Les nouvelles coordonnées sont enregistrées dans les 20 moyens de stockage 4. L'objet communicant OC qui a reçu le message le transmet à son tour, ledit message comportant les nouvelles coordonnées correspondant à la distance relationnelle entre l'objet communicant OC qui transmet le message et les différentes balises B. Le nouveau message est ensuite transmis par un ou plusieurs objets communicants OC dans leur rayon A de communication et ainsi, de proche en proche, I'ensemble des objets communicants OC ayant reçu un message connaît sa position en termes de distance relationnelle vis-à-vis des dites 30 balises B. Lesdits premiers moyens de traitement 3 disposés au 1l niveau de chaque objet communicant OC permettent en outre une mise à jour de chaque distance relationnelle stockée en la comparant, lors de la réception d'un nouveau message, à la distance relationnelle entre le dernier objet communicant OC qui a transmis le message et chacune des dites balises B. L'exemple de la figure 7 représente les différentes phases de mise à jour des informations stockées sous forme de vecteurs et dans lesquels: Le premier vecteur référencé (a) correspond au vecteur 10 stocké dans un premier objet communicant OC1 en direction d'un second objet communicant 0C2. The new coordinates are recorded in the storage means 4. The communicating object OC which received the message transmits it in turn, said message comprising the new coordinates corresponding to the relational distance between the communicating object OC which transmits the message and the different beacons B. The new message is then transmitted by one or more communicating objects OC in their communication radius A and thus, step by step, all of the communicating objects OC having received a message knows its position in terms of relational distance vis-à-vis said 30 beacons. Said first processing means 3 disposed at 11 level of each communicating object OC further allow each stored relational distance to be updated by comparing it, upon reception of a new message, at the relational distance between the last communicating object OC which transmitted the message and each of said tags B. The example of FIG. 7 represents the different phases of updating the information stored in the form of vectors and in which: The first vector referenced (a) corresponds to the vector 10 stored in a first communicating object OC1 in the direction of a second communicating object 0C2 .
Le vecteur référencé (b) correspond à l'ensemble des coordonnées du vecteur (a) auquel ont été ajoutés la valeur de la distance relationnelle entre l'objet communicant OC 1 et 15 I'objet communicant OC 2. The vector referenced (b) corresponds to the set of coordinates of vector (a) to which the value of the relational distance between the communicating object OC 1 and the communicating object OC 2 has been added.
Le vecteur référencé (c) correspond au vecteur stocké dans la mémoire dudit second objet communicant 0C2. The vector referenced (c) corresponds to the vector stored in the memory of said second communicating object 0C2.
Le vecteur (d) correspond au vecteur du second objet communicant 0C2 après la mise à jour. The vector (d) corresponds to the vector of the second communicating object 0C2 after the update.
La mise à jour s'effectue de la manière suivante, un message est émis par le premier objet communicant OC1 en direction du second objet communicant 0C2, ledit message contenant le vecteur (b). Ce message est reçu par les moyens de réception 1 dudit second objet communicant 0C2, puis traité 25 par lesdits premiers moyens de traitement 3 du second objet communicant 0C2. The update is carried out in the following manner, a message is sent by the first communicating object OC1 in the direction of the second communicating object 0C2, said message containing the vector (b). This message is received by the reception means 1 of said second communicating object 0C2, then processed by said first processing means 3 of the second communicating object 0C2.
Les premiers moyens de traitement 3 effectuent la mise à jour en remplaçant la valeur de la coordonnée stockée par la somme de la valeur de la coordonnée reçu et de la distance 30 relationnelle entre le dernier objet communicant OC1 et l'objet à localiser 0C2, lorsque ladite somme est inférieure à celle de la coordonnée stockée. The first processing means 3 carry out the updating by replacing the value of the coordinate stored by the sum of the value of the coordinate received and the relational distance between the last communicating object OC1 and the object to be located 0C2, when said sum is less than that of the stored coordinate.
En reprenant l'exemple de la figure 7, la distance relationnelle entre le premier et le second objet communicant est de K, par ailleurs la valeur des coordonnées correspondant 5 aux distances relationnelles entre le premier objet communicant OC1 et les balises Bi à Bn sont respectivement X, à Xn, et la valeur des coordonnées stockées en mémoire pour le second objet communicant OC2 pour ces mêmes balises est Y, à Y,. Using the example of FIG. 7, the relational distance between the first and the second communicating object is K, moreover the value of the coordinates corresponding to the relational distances between the first communicating object OC1 and the tags Bi to Bn are respectively X, at Xn, and the value of the coordinates stored in memory for the second communicating object OC2 for these same tags is Y, at Y ,.
Dans le cas présenté dans la figure 7, la valeur de la o0 coordonnée correspondant à la première balise reste inchangée, à savoir Y", ce qui signifie que la somme X, + K est supérieure ou égale à celle de la coordonnée stockée Y, dans la mémoire du second objet communicant OC2. In the case presented in FIG. 7, the value of the coordinate o0 corresponding to the first tag remains unchanged, namely Y ", which means that the sum X, + K is greater than or equal to that of the stored coordinate Y, in the memory of the second communicating object OC2.
La situation est la même pour la coordonnée 15 correspondant à la balise B3. The situation is the same for the coordinate 15 corresponding to the tag B3.
Par contre, pour la balise B2, la valeur de la coordonnée Y2 est supérieure à la somme X2 + K et dans ce cas, la valeur de la coordonnée de la balise B2 pour le second objet communicant devient X2+ K. La mise à jour est réalisée à chaque réception d'un nouveau message. Le suivi en temps réel du déplacement d'un objet communicant parmi l'ensemble de la population est réalisé en relançant périodiquement la procédure de localisation. On the other hand, for the tag B2, the value of the coordinate Y2 is greater than the sum X2 + K and in this case, the value of the coordinate of the tag B2 for the second communicating object becomes X2 + K. The update is performed each time a new message is received. Real-time monitoring of the movement of a communicating object among the entire population is carried out by periodically re-launching the location procedure.
Il faut également noter que durant la phase d'initialisation dans laquelle l'ensemble des objets communicants détermine sa position vis-à- vis des différentes balises, chaque objet communicant OC a ses coordonnées relationnelles qui varient jusqu'à ce qu'un message empruntant 30 le chemin ou l'un des chemins les plus courts soit reçu de ce dernier. It should also be noted that during the initialization phase in which all of the communicating objects determine its position with respect to the various tags, each communicating object OC has its relational coordinates which vary until a message borrowing 30 the path or one of the shortest paths is received from the latter.
Cela étant, cette phase d'initialisation de la position de chaque objet communicant est totalement parallèle et le temps durant lequel les coordonnées relationnelles se propagent dans le réseau jusqu'à se stabiliser sur leurs valeurs définitives est relativement court. However, this phase of initialization of the position of each communicating object is completely parallel and the time during which the relational coordinates propagate in the network until they stabilize on their final values is relatively short.
Les moyens de localisation comprennent en outre des seconds moyens de traitement non représentés dans les dessins annexés. Ces seconds moyens de traitement peuvent être prévus au niveau de chaque objet communicant OC, cela étant selon un 10 mode préféré de réalisation lesdits seconds moyens seront centralisés au niveau d'une unité de commande. The locating means further comprises second processing means not shown in the accompanying drawings. These second processing means can be provided at each communicating object OC, this being according to a preferred embodiment, said second means will be centralized at the level of a control unit.
Lesdits seconds moyens de traitement permettent de sélectionner au moins deux balises B parmi l'ensemble desdites balises Bi à Bn et pour déterminer, à partir des distances 15 relationnelles entre lesdites balises sélectionnées et l'objet communicant à localiser des coordonnées géométriques de manière à obtenir des distances métriques de l'objet à localiser par rapport aux dites balises sélectionnées. Said second processing means make it possible to select at least two tags B from all of said tags Bi to Bn and to determine, from the relational distances between said selected tags and the communicating object, to locate geometric coordinates so as to obtain metric distances from the object to be located in relation to said selected tags.
Le nombre de balises sélectionnées doit permettre de 20 calculer avec précision les coordonnées géométriques de l'objet communiquant à localiser OCL, on choisira de préférence un multiple de 3 ou 4. En utilisant un nombre de balises supérieur à deux, on pourra retenir uniquement celles apportant la meilleure précision en raison des distances les plus courtes ou 25 éventuellement de prendre des estimations moyennes entre plusieurs mesures. The number of selected tags must allow to calculate with precision the geometric coordinates of the communicating object to locate OCL, we will preferably choose a multiple of 3 or 4. By using a number of tags greater than two, we will be able to retain only those providing the best accuracy due to the shortest distances or possibly taking average estimates between several measurements.
Dans l'exemple de la figure 4, on utilise quatre balises B3 à B8 pour déterminer la position de l'objet communicant à localiser OCL tandis que dans la figure 6 on utilise cette fois trois 30 balises pour la localisation de l'objet communicant à localiser. In the example of FIG. 4, four beacons B3 to B8 are used to determine the position of the communicating object to locate OCL while in FIG. 6 this time we use three beacons for the location of the communicating object to locate.
D'une manière générale on utilisera, de préférence, pour les balises sélectionnées, les balises B dont les distances relationnelles sont les moins élevées pour l'objet communicant à localiser OCL, cela étant d'autres possibilités de sélection des balises sont envisageables. In general, we will preferably use, for the selected tags, the tags B whose relational distances are the lowest for the communicating object to locate OCL, this being other possibilities for selecting the tags are possible.
Dans le cas de la figure 4, les coordonnées de l'objet communicant à localiser OCL se déterminent à partir d'un calcul simple de géométrie. En prenant pour valeur de distance relationnelle X3 pour B3, X4pour B4, X7 pour B7 et X8 pour B8, on peut obtenir les valeurs notées A et B représentées figure 4. In the case of FIG. 4, the coordinates of the communicating object to be located OCL are determined from a simple geometry calculation. By taking the relational distance value X3 for B3, X4 for B4, X7 for B7 and X8 for B8, we can obtain the values denoted A and B shown in Figure 4.
Cela étant, compte tenu des données à notre disposition, il y a deux manières de calculer A qui donnent deux résultats A' et A" avec A' =(V-X + X7 ou A"= (V-X +X) 2V 2V De la même manière, pour B, on obtient par deux calculs t_2 _ +X2) 2 (v _ 2 + x différents B' = (V2-x3+X7ouB,= (V"4_+8 2V 2V _5 Après différents essais et simulations, il apparaît qu'un bon moyen de calcul pour A est de prendre la valeur moyenne entre A' et A", on a donc de préférence: A = 1/2 (A' + A") et de même pour B: B = 1/2 (B'+B"). However, given the data at our disposal, there are two ways of calculating A which give two results A 'and A "with A' = (VX + X7 or A" = (VX + X) 2V 2V Similarly way, for B, we obtain by two calculations t_2 _ + X2) 2 (v _ 2 + x different B '= (V2-x3 + X7ouB, = (V "4_ + 8 2V 2V _5 After different tests and simulations, it appears that a good calculation method for A is to take the average value between A 'and A ", so we preferably have: A = 1/2 (A' + A") and the same for B: B = 1 / 2 (B '+ B ").
Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, dans lequel 20 la localisation de l'objet communicant à localiser OCL est réalisée par la sélection de trois balises Bs, B9 et Bi, on procède également à un calcul simple pour calculer les coordonnées A et B tel que représenté figure 6. In the exemplary embodiment of FIG. 6, in which the location of the communicating object to be located OCL is carried out by the selection of three beacons Bs, B9 and Bi, a simple calculation is also carried out to calculate the coordinates A and B as shown in FIG. 6.
Ainsi, en attribuant les distances relationnelles Xs entre Bs 25 et l'objet communicant à localiser, ainsi que respectivement X10 et X9 pour les distances relationnelles entre B10, B9 et l'objet à localiser, on retient A et B à partir de la formule suivante. Thus, by assigning the relational distances Xs between Bs 25 and the communicating object to be located, as well as X10 and X9 respectively for the relational distances between B10, B9 and the object to be located, we retain A and B from the formula next.
2_X2 +X A = (Vxo 9) etB= (XZ-A2). 2V s15 2_X2 + X A = (Vxo 9) and B = (XZ-A2). 2V s15
Pour obtenir des distances métriques de l'objet à localiser OCL par rapport aux balises sélectionnées, il faut déterminer une correspondance entre les données relationnelles et les coordonnées géométriques. To obtain metric distances from the object to locate OCL in relation to the selected tags, it is necessary to determine a correspondence between the relational data and the geometric coordinates.
Cette correspondance dépend du mode de calcul de la distance relationnelle et notamment si cette dernière est un entier naturel ou un entier relatif. This correspondence depends on the method of calculating the relational distance and in particular if the latter is a natural or a relative integer.
En effet, dans un premier mode de calcul, la distance relationnelle est un entier naturel. Indeed, in a first method of calculation, the relational distance is a natural integer.
Dans ce cas, la distance relationnelle entre chacune des dites balises et l'objet communicant à localiser OCL est un entier naturel correspondant au nombre d'objets communicants OC par lequel a été transmis le message entre une balise B et l'objet communicant à localiser OCL. In this case, the relational distance between each of said tags and the communicating object to be located OCL is a natural integer corresponding to the number of communicating objects OC by which the message has been transmitted between a beacon B and the communicating object to be located OCL.
Ainsi, à chaque transmission d'un message d'un objet communicant à un autre, et quelle que soit leurs positions relatives dans le rayon de communication, la valeur de chacune des coordonnées du vecteur s'accroît d'un nombre d'unités fixe, et de préférence d'une unité à chaque transmission. Thus, with each transmission of a message from one communicating object to another, and whatever their relative positions in the communication radius, the value of each of the coordinates of the vector increases by a fixed number of units , and preferably one unit for each transmission.
Dans ce mode de calcul il n'est pas tenu compte de la densité d'objets communicants dans le rayon de communication A de chacun des objets communicants. In this calculation method, the density of communicating objects in the communication radius A of each of the communicating objects is not taken into account.
Avec ce mode de calcul, cela revient à considérer que les objets communicants OC entre la balise B et l'objet 25 communicant à localiser OCL sont, comme représentés sur la figure 9, en ligne droite. Il faut donc appliquer un coefficient global pour rendre compte du fait que la propagation d'un message ne se fait pas en ligne droite comme à la figure 9 mais plutôt une propagation comme représentée à la figure 1. 30 Ce coefficient global peut être déterminé en fonction de la densité d'objets communicants dans tout ou partie de la zone à surveiller, il peut également être déterminé par des tests en utilisant les balises B pour lesquelles on connaît les distances métriques. With this calculation method, this amounts to considering that the communicating objects OC between the tag B and the communicating object 25 to locate OCL are, as shown in FIG. 9, in a straight line. It is therefore necessary to apply a global coefficient to account for the fact that the propagation of a message is not done in a straight line as in FIG. 9 but rather a propagation as represented in FIG. 1. This global coefficient can be determined by depending on the density of communicating objects in all or part of the area to be monitored, it can also be determined by tests using the B tags for which the metric distances are known.
Dans un second mode de calcul de la distance 5 relationnelle, la distance relationnelle entre chacune desdites balises et l'objet communicant OCL à localiser est un entier relatif. Cet entier relatif correspond à la somme des distances relationnelles entre les objets communicants OC par lequel a été transmis le message. Dans ce mode de calcul la distance 10 relationnelle entre deux objets communicants OC dépend de la densité ou du nombre d'objets communicants dans le rayon A autour de l'objet qui transmet le message et n'est plus fixe comme dans le premier mode de calcul décrit plus haut. In a second method of calculating the relational distance, the relational distance between each of said tags and the communicating object OCL to be located is a relative integer. This relative integer corresponds to the sum of the relational distances between the communicating objects OC through which the message was transmitted. In this method of calculation, the relational distance between two communicating objects OC depends on the density or on the number of communicating objects in the radius A around the object which transmits the message and is no longer fixed as in the first mode of calculation described above.
Ce second mode de calcul pour la distance relationnelle 15 permet de prendre en compte la densité d'objets communicants ou le nombre d'objets communicants pour chacun des objets communicants qui transmet le message. This second calculation method for the relational distance 15 makes it possible to take into account the density of communicating objects or the number of communicating objects for each of the communicating objects which transmits the message.
Dans ce mode de calcul de la distance relationnelle, il est donc possible de ne pas recourir en plus à un coefficient global 20 pour faire correspondre les distances relationnelles aux distances géométriques. In this method of calculating the relational distance, it is therefore possible not to additionally use a global coefficient 20 to make the relational distances correspond to the geometric distances.
Il est important de souligner que ce dispositif permettant à chaque objet communicant de se localiser permet également la recherche et lalocalisation d'un objet communicant dans une 25 population d'objet communicant. It is important to emphasize that this device allowing each communicating object to locate itself also makes it possible to search for and locate a communicating object in a population of communicating object.
En effet dès l'instant o l'étape d'apprentissage de la position est réalisée, l'ensemble des objets communicants OC peut transmettre, en réponse à un ordre de localisation d'une unité de commande sa position en termes de distances 30 relationnelles ou en terme de distances métriques selon que les seconds moyens de traitement sont intégrés ou non à chacun des objets communicants. In fact, from the moment the position learning step is carried out, all of the communicating objects OC can transmit, in response to a command to locate a control unit, its position in terms of relational distances. or in terms of metric distances depending on whether the second processing means are integrated or not into each of the communicating objects.
A cet effet on prévoit une unité de commande comprenant des moyens de commande pour émettre un ordre de localisation personnalisé destiné à l'objet communicant à localiser, ce dernier traitant l'ordre de localisation et transmettant en réponse sa position à l'unité de commande. On peut également prévoir que lesdits moyens de commande de l'unité de commande émettent l'ordre d'initialisation déclenchant un message des balises. To this end, a control unit is provided comprising control means for issuing a personalized location order intended for the communicating object to be located, the latter processing the location order and transmitting its position in response to the control unit. . It is also possible to provide that said control means of the control unit emit the initialization order triggering a message from the beacons.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention défini par les Of course, other embodiments within the reach of ordinary skill in the art could have been envisaged without departing from the scope of the invention defined by the
revendications ci-après.claims below.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0306887A FR2855880A1 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Communicating object locating device, has two communicating objects, each with locating unit including communication unit to send message between beacon and communicating object to be located |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0306887A FR2855880A1 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Communicating object locating device, has two communicating objects, each with locating unit including communication unit to send message between beacon and communicating object to be located |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2855880A1 true FR2855880A1 (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=33443203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0306887A Withdrawn FR2855880A1 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Communicating object locating device, has two communicating objects, each with locating unit including communication unit to send message between beacon and communicating object to be located |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2855880A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5959568A (en) * | 1996-06-26 | 1999-09-28 | Par Goverment Systems Corporation | Measuring distance |
| WO1999062039A1 (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-02 | Sarnoff Corporation | Locating system and method employing radio frequency tags |
| WO2001046711A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Innovative Technology Licensing, Llc | Location position system for relay assisted tracking |
-
2003
- 2003-06-06 FR FR0306887A patent/FR2855880A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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