FR3049067A1 - Procede d’obtention d’au moins un temps de vol de reference representatif d’un trajet direct d’un signal - Google Patents

Procede d’obtention d’au moins un temps de vol de reference representatif d’un trajet direct d’un signal Download PDF

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Francois Dehmas
Benoit Denis
Christophe Villien
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Abstract

Le procédé d'obtention permet d'obtenir d'au moins un temps de vol de référence (τLE) représentatif d'un signal apte à se propager selon un trajet direct entre un premier objet (2) et un deuxième objet (3), le premier objet (2) étant mobile dans un environnement (1) et le deuxième objet (3) étant situé dans ledit environnement (1), lesdits premier et deuxième objets (2, 3) étant configurés de sorte à permettre la propagation entre eux d'un signal. Le procédé comporte une étape d'estimation (E1) dudit au moins un temps de vol de référence (τLE) en utilisant au moins un temps de vol d'un signal s'étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3).

Description

Procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence représentatif d’un trajet direct d’un signal
Domaine de l’Invention [001] Le domaine de l’invention concerne la mesure de distance entre deux objets qui peut ensuite être utilisée pour localiser un objet dans un référentiel comportant plusieurs objets, notamment à l’intérieur des bâtiments ou en environnements extérieurs. Plus particulièrement, l’invention s’intéresse à un procédé permettant d’élaborer une valeur de temps de vol de référence d’un trajet direct d’un signal, notamment lorsque ce trajet direct n’existe pas ou qu’il n’a pas pu être détecté par le récepteur, ce temps de vol de référence étant la clé pour, par la suite, établir la mesure de distance évoquée ci-dessus.
Etat de la technique [002] Dans le domaine de la géolocalisation (par exemple, à l’intérieur des bâtiments), en s’appuyant sur des systèmes de transmission sans fil (typiquement, de signaux radioélectriques), il est commun d’exploiter le temps de vol des trajets directs des signaux transmis entre des balises fixes et l’objet mobile afin de déterminer la position de ce dernier, par exemple par triangulation.
[003] Cependant, en pratique, lorsqu’un objet mobile se déplace dans un environnement réel, il n’est pas impossible que la transmission/propagation de signaux entre ce dernier et une balise fixe soit obstruée par un objet tiers appelé obstacle, ou encore trop fortement atténuée (du fait d’une portée très importante) : dans ce cas, le temps de vol du trajet direct n’est plus disponible à l’observation, et il devient dès lors plus difficile de déterminer la position exacte de l’objet mobile avec une marge d’erreur acceptable. Il existe donc un besoin de développer des solutions robustes permettant de localiser avec une précision acceptable la position d’un objet mobile même lorsqu’une des balises n’est pas en vue directe dudit objet mobile.
[004] Le document US20080198072 cherche justement à répondre à ce besoin en proposant un filtre de poursuite prenant en compte les temps de vol de trajets indirects d’un signal reçu et, si disponible, le temps de vol du trajet direct du signal reçu. La solution décrite par ce document propose d’utiliser une phase d’initialisation (ou d’apprentissage) pendant laquelle on détermine les paramètres d’un modèle permettant d’associer une position estimée d’un objet mobile aux différents temps de vol des composantes multi-trajets du signal reçu. Pour les trajets détectés en réception, on suppose donc l’existence de modèles géométriques déterministes a priori, qui ne permettent de rendre compte que de réflexions (simples ou multiples) du signal transmis, mais en aucun cas d’historiques d’interactions électromagnétiques plus complexes avec l’environnement, en marge des seules réflexions (telles que par exemple, des diffractions ou des transmissions, ou encore différentes combinaisons de ces dernières interactions). Le modèle paramétrique ainsi calibré peut ensuite être utilisé pour déterminer la position courante de l’objet mobile à partir du temps de vol des nouvelles composantes multi-trajets détectées à partir du signal reçu. Ici, le filtre de poursuite de la position du mobile doit gérer de manière différente les observations (c’est-à-dire les mesures de temps de vol) relatives à des trajets directs et les observations relatives à des trajets indirects, ce qui le rend plus complexe : il doit poser a priori des modèles différents liant l’observation à la position du mobile. Par ailleurs, l’estimation des paramètres du modèle pendant la phase d’initialisation est dépendante d’une position estimée qui, si elle est erronée, aura in fine un impact négatif sur le processus de positionnement du mobile, s’appuyant sur ce même modèle calibré de façon erronée. Le filtre de poursuite de la position de l’objet mobile présente une complexité calculatoire accrue car il doit prendre en charge un grand nombre d’observations pour chaque lien radio, contrairement à la grande majorité des filtres existants, qui gèrent plutôt une unique observation par lien radio comme si celle-ci résultait systématiquement d’un trajet direct.
[005] Le document « Multipath Assisted Positioning for Pedestrians » de C. Gentner et al. publié dans « Proceedings of the 28th International Technical Meeting of The Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS+ 2015) », Tampa, Florida, pp. 2079-2086 en Septembre 2015 décrit une alternative où l’on cherche à utiliser, en plus de leurs temps de vols, les angles d’arrivée des composantes multi-trajets du signal reçu pour déterminer le positionnement d’un objet mobile. La solution décrite dans ce document est complexe à mettre en oeuvre car elle implique d’une part la mesure de ces angles au moyen de ressources matérielles supplémentaires (par exemple, un réseau d’antennes en réception au niveau du récepteur mobile) et d’autre part l’utilisation de plusieurs filtres particulaires (concaténés), dont le choix est imposé par la forte non-linéarité des modèles impliqués.
[006] On comprend qu’il existe un besoin de trouver une solution alternative, notamment qui ne présente pas les inconvénients de l’art antérieur.
Objet de l’invention [007] L’ invention a pour but de proposer une solution alternative de traitement de signaux s’étant propagés entre deux objets en vue de faciliter la détermination du positionnement de l’un des objets, ceci est notamment mis en œuvre par l’élaboration d’un temps de vol de référence représentatif de la propagation d’un signal entre deux objets selon un trajet direct à partir d’au moins un temps de vol selon un trajet indirect du signal, et ce même quand ce trajet direct n’existe pas physiquement, ou qu’il n’a pas été détecté par le récepteur.
[008] On tend vers ce but grâce à un procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre un premier objet et un deuxième objet, le premier objet étant mobile dans un environnement et le deuxième objet étant situé dans ledit environnement, lesdits premier et deuxième objets étant configurés de sorte à permettre la propagation entre eux d’un signal, le procédé comporte une étape d’estimation dudit au moins un temps de vol de référence en utilisant au moins un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet et le deuxième objet.
[009] Selon une réalisation, le procédé d’obtention comporte une première phase comprenant les étapes suivantes : - une étape de fourniture de temps de vol d’un premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets, lesdits temps de vol fournis comprenant un temps de vol dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct et au moins un temps de vol dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet indirect, - au moins une étape d’établissement de paramètres d’une relation correspondante liant ledit temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet indirect, et une deuxième phase, mise en œuvre après la première phase, comprenant : - une étape de fourniture d’au moins un temps de vol d’un deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet et le deuxième objet selon un trajet indirect - l’étape d’estimation dudit au moins un temps de vol de référence mise en œuvre en utilisant : o ledit au moins temps de vol fourni du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet et le deuxième objet selon un trajet indirect, o et des paramètres établis au cours de la première phase (PH1) d’au moins une relation correspondante.
[0010] De préférence, le procédé d’obtention comporte une pluralité d’étapes de propagation d’un signal entre le premier objet et le deuxième objet, et il comporte, pour chaque signal s’étant propagé entre le premier objet et le deuxième objet, une étape de vérification de la présence d’un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet à partir dudit signal s’étant propagé entre le premier objet et le deuxième objet, d’où il résulte, en cas de vérification positive, la mise en œuvre de la première phase dont le premier signal correspond audit signal, sinon la mise en œuvre de la deuxième phase dont le deuxième signal correspond audit signal.
[0011] Avantageusement, chaque étape d’établissement des paramètres de la relation correspondante au cours de la première phase consiste à mettre à jour les paramètres de ladite relation à partir : de paramètres précédemment établis, dudit temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct, et dudit au moins un temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet indirect.
[0012] Le procédé d’obtention peut aussi comporter la mise en œuvre d’une pluralité de premières phases déclenchées à des instants différents de sorte que chaque instant soit associé à une position du premier objet par rapport au deuxième objet, chaque première phase étant associée à un premier signal qui lui est propre et dont la propagation dépend de ladite position, la première phase déclenchée à l’instant le plus ancien est telle que les paramètres établis de chaque relation au cours de ladite première phase déclenchée à l’instant le plus ancien le sont par utilisation de paramètres d’initialisation de ladite relation, par exemple choisis de manière empirique ou de manière aléatoire ou selon une connaissance statistique a priori. Par ailleurs, pour au moins une, et notamment toute, première phase déclenchée après l’instant le plus ancien, ladite au moins une étape d’établissement des paramètres, mise en œuvre au cours de ladite au moins une première phase déclenchée après l’instant le plus ancien, comporte en outre l’utilisation de paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’au moins une première phase préalable. Enfin, les paramètres établis utilisés au cours de la deuxième phase correspondent aux paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’une première phase précédant la deuxième phase.
[0013] La première phase peut comporter une étape de détermination dudit au moins un temps de vol de référence prenant en compte ledit temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct et: - l’étape de détermination dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase est telle que ledit au moins un temps de vol de référence déterminé correspond au temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct, ou - l’étape de détermination dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase est telle que ledit au moins un temps de vol de référence déterminé correspond à une correction du temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct en utilisant ledit au moins un temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets.
[0014] Notamment, pour chaque première phase, ladite étape d’établissement des paramètres de la relation correspondante est mise en œuvre pour chaque trajet indirect du premier signal dont le temps de vol a été fourni au cours de ladite première phase d’où il résulte que lesdits paramètres établis de la relation correspondante lient le temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct au temps de vol du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon ledit trajet indirect.
[0015] Avantageusement, l’étape de fourniture dudit au moins un temps de vol du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet et le deuxième objet selon un trajet indirect est telle que le trajet indirect de chaque temps de vol fourni du deuxième signal correspond à un trajet indirect d’un temps de vol fourni du premier signal de la première phase, et, notamment pour chaque temps de vol fourni du deuxième signal, la deuxième phase comporte : - une étape de récupération des paramètres établis de la relation correspondante au cours de la première phase en utilisant le temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect correspondant audit trajet indirect dudit temps de vol fourni du deuxième signal, puis - une étape d’utilisation dudit temps de vol fourni du deuxième signal et des paramètres récupérés pour déterminer un temps de vol théorique selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets, ledit au moins un temps de vol de référence estimé au cours de la deuxième phase étant déterminé en utilisant au moins un, et notamment chaque, temps de vol théorique déterminé.
[0016] Notamment, une pluralité de temps de vol du deuxième signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la deuxième phase et une pluralité de temps de vol du premier signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la première phase, et ledit au moins un temps de vol de référence est estimé, au cours de la deuxième phase, en utilisant une pluralité de temps de vol théoriques déterminés.
[0017] Chaque étape d’établissement des paramètres de la relation peut utiliser un estimateur d’état, par exemple un filtre de Kalman, prenant comme modèle d’observation ladite relation et comme variables d’état à estimer les paramètres à établir de ladite relation.
[0018] Selon une autre réalisation, l’agencement des premier et deuxième objets dans l’environnement est tel que ledit signal s’est aussi propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct, et le procédé comporte : - une étape de fourniture d’un temps de vol dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet selon un trajet direct et dudit au moins un temps de vol du signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet et le deuxième objet, - une étape de détermination, de préférence pour chaque trajet indirect de propagation du signal, d’au moins un temps de vol théorique selon un trajet direct en utilisant des paramètres préalablement établis d’une relation correspondante et ledit au moins un temps de vol fourni du signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet selon un trajet indirect, et l’étape d’estimation du temps de vol de référence comporte une étape de correction du temps de vol fourni dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct en utilisant chaque temps de vol théorique déterminé.
[0019] L’invention est aussi relative à un procédé de détermination de la position d’un premier objet mobile par rapport à une pluralité de deuxièmes objets, le premier objet formant un couple de deux objets avec chaque deuxième objet, le procédé comprenant une étape de détermination de la position du premier objet prenant en compte au moins une valeur de temps de vol de référence obtenue, pour au moins un couple, par la mise en œuvre du procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence tel que décrit.
[0020] De préférence, le procédé de détermination comporte une étape d’initialisation dans laquelle le premier objet mobile est disposé par rapport aux deuxièmes objets de telle sorte que l’étape de détermination de la position du premier objet est mise en œuvre lorsque le premier objet est en vue directe de chaque deuxième objet.
[0021] L’invention est aussi relative à un dispositif comportant un module d’analyse d’un signal configuré pour prendre en entrées des données relatives à au moins un signal à analyser s’étant propagé entre des premier et deuxième objets. Ledit module d’analyse comporte une mémoire de stockage de paramètres d’au moins une relation liant un temps de vol d’un signal selon un trajet direct entre deux objets avec au moins un temps de vol du signal selon un trajet indirect entre les deux objets, et un premier module de traitement configuré de sorte à prendre en entrées : au moins un temps de vol d’un signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet et le deuxième objet, et des paramètres de ladite au moins une relation stockés dans la mémoire. Ledit premier module de traitement étant configuré pour estimer en sortie un temps de vol de référence représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet à partir dudit au moins un temps de vol du signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect et desdits paramètres.
[0022] Par ailleurs, le module d’analyse peut comporter un deuxième module de traitement configuré pour prendre en entrées un temps de vol d’un autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet, et au moins un temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet et le deuxième objet. Ledit deuxième module de traitement est configuré pour : établir les paramètres de ladite au moins une relation qui lie le temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet direct qu’il a reçu en entrée et ledit au moins un temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet indirect qu’il a reçu en entrée, et pour stocker les paramètres établis de ladite au moins une relation dans la mémoire de stockage, et pour déterminer un temps de vol de référence en utilisant au moins ledit temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet.
Description sommaire des figures [0023] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - La figure 1 illustre un environnement dans lequel sont placés deux objets dont l’un est mobile, - La figure 2 illustre les temps de vol de signaux selon un trajet direct et un trajet indirect entre deux objets lorsque l’un des objets s’éloigne de l’autre, - La figure 3 illustre des étapes selon une mise en œuvre particulière du procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence selon un premier mode de réalisation, - La figure 4 illustre schématiquement l’algorithme qui peut être utilisé dans le cadre de la mise en œuvre de l’invention, - La figure 5 illustre des étapes d’un deuxième mode de réalisation du procédé d’obtention du temps de vol de référence, - La figure 6 illustre schématiquement une mise en œuvre du procédé selon le premier mode de réalisation, - La figure 7 illustre schématiquement des étapes d’un procédé de détermination de la position d’un objet mobile par rapport à d’autres objets, - La figure 8 illustre schématiquement la structure d’un dispositif apte à être utilisé dans le cadre de l’invention.
[0024] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.
[0025] Par ailleurs, les éléments représentés sur les figures ne sont pas à l’échelle. Description de modes particuliers de réalisation [0026] Le procédé décrit ci-après diffère de l’art antérieur notamment en ce que l’on propose d’utiliser un ou plusieurs temps de vol de trajets indirects d’un signal pour déterminer un temps de vol de référence représentatif d’un trajet direct dudit signal, notamment lorsque le trajet direct du signal n’est pas disponible, car inexistant du fait de la présence d’un obstacle entre deux objets communicants ayant perturbé la propagation dudit signal.
[0027] Dans la présente description, un temps de vol aussi connu dans le domaine sous l’acronyme ToF pour l’anglais « Time of Flight » correspond au temps que met un signal à se propager entre un émetteur et un récepteur selon un trajet associé. Dans la présente description, les signaux évoqués sont des signaux se propageant sans fil dans un environnement (par exemple, des signaux radioélectriques comme des signaux RF pour signaux « radiofréquence »). La détermination d’un temps de vol d’un signal est connue dans le domaine et ne sera pas décrite en détails. Par exemple, lorsqu’un signal est émis, l’émetteur peut recevoir un acquittement de ce signal par le récepteur, et l’émetteur considère alors que le temps de vol correspond à la différence temporelle entre l’instant où le signal est émis et l’instant où l’acquittement est reçu, divisée par deux.
[0028] La figure 1 permet d’illustrer les définitions d’un temps de vol selon un trajet direct du signal et selon un trajet indirect du signal. La figure 1 illustre un environnement 1 dans lequel sont placés un premier objet 2, un deuxième objet 3 et un obstacle 4. Les premier et deuxième objets 2, 3 sont configurés pour communiquer entre eux d’où il résulte la possibilité de propagation d’un signal entre eux. Dans l’exemple illustré, le premier objet 2 est en vue directe du deuxième objet 3. Ici c’est le premier objet 2 qui émet un signal appelé signal émis Sem. Ce signal Sem va se propager dans l’espace de l’environnement 1. Du fait que le premier objet 2 est en vue du deuxième objet 3, il existe un trajet direct du signal émis entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. Par « trajet direct d’un signal entre un premier objet et un deuxième objet », on entend donc que selon ce trajet direct le signal ne rencontre pas d’obstacle : le premier objet 2 est en vue directe du deuxième objet 3 et on parle d’un cas LOS pour l’anglais « Line Of Sight ». Par ailleurs, le signal émis se propage aussi en direction de l’obstacle 4 et subi une réflexion au contact de l’obstacle 4 qui le renvoie vers le deuxième objet 3 qui reçoit le signal émis ayant subi la réflexion et s’étant propagé selon un trajet indirect : on dit alors qu’il existe un trajet indirect du signal émis entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. Autrement dit, par « trajet indirect d’un signal entre un premier objet 2 et un deuxième objet 3 », on entend que le signal rencontre au moins un obstacle 4 qui modifie sa trajectoire, ou qui le ralentit si le signal arrive à passer au travers, avant d’être reçu, le cas échéant par le premier objet 2 ou le deuxième objet 3. Dans le cas où il n’existe pas de temps de vol du signal correspondant à un trajet direct on dit que le premier objet 2 n’est pas en vue directe du deuxième objet 3 et on parle d’un cas NLOS pour l’anglais « Non Line Of Sight », dans ce cas on dit que le premier objet 2 est « visible » pour le deuxième objet 3, selon un ou plusieurs trajets indirects de propagation du signal. Lors de l’étude de la réponse d’un canal de propagation d’un signal entre les premier et deuxième objets 2, 3, notamment de la réponse impulsionnelle du canal de propagation, on constate que le temps de vol selon un trajet direct est toujours inférieur aux temps de vol du signal selon les trajets indirects. Pour une majorité d’environnements réels, on note en pratique que dans le cas LOS, la propagation d’un signal est telle que le signal peut se propager selon un trajet direct et selon un ou plusieurs trajets indirects, et dans le cas NLOS la propagation du signal ne se fait que selon un ou plusieurs trajets indirects.
[0029] La figure 2 illustre deux courbes C1 et C2 obtenues lors d’un déplacement du premier objet 2 de la figure 1 selon la flèche F1. Les ordonnées de la figure 2 correspondent à un numéro de mesure d’un signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, et les abscisses correspondent à un temps en nanosecondes, ce temps correspond au temps de vol du signal selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets 2, 3 pour la courbe C1 et au temps de vol selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets 2, 3 pour la courbe C2, chaque acquisition réalisée selon l’axe des abscisses étant réalisée pour une position donnée de l’objet mobile 2 (c’est-à-dire un numéro de mesure donné de l’axe des ordonnées). De l’analyse de cette figure 2, il résulte qu’il est possible d’établir une relation entre le temps de vol du signal se propageant selon un trajet direct et le temps de vol du signal se propageant selon un trajet indirect. Autrement dit, on comprend qu’il est possible de caractériser l’évolution de la courbe C2 par rapport à la courbe C1 de façon à recalculer/approximer la courbe C1 si des points de mesure deviennent indisponibles.
[0030] Autrement dit, en connaissant cette relation, il est possible d’établir un temps de vol de référence représentatif d’un signal se propageant, sans rencontrer d’obstacles, entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 et ce même si le premier objet 2 n’est pas en vue directe du deuxième objet 3. L’établissement d’un temps de vol de référence d’un signal peut être déterminé à partir d’au moins un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets 2, 3. Comme on le verra plus tard, ce temps de vol de référence peut être déterminé : - Seulement à partir d’un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet 2, 3, c’est-à-dire lorsque ces premier et deuxième objets 2, 3 sont en vue (cas LOS), - A partir d’un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet direct effectivement mesuré entre le premier objet et le deuxième objet 2, 3 et d’au moins un temps de vol de ce signal s’étant propagé selon au moins un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, - A partir d’un ou plusieurs temps de vol selon un trajet indirect du signal lorsque les premier et deuxième objets 2, 3 ne sont pas en vue (cas NLOS) et qu’il n’existe donc pas de trajet direct du signal identifiable.
[0031] De manière générale, on dit que l’invention est relative à un procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence tle représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre un premier objet 2 et un deuxième objet 3. En fait, on dit que ce temps de vol de référence tle est représentatif d’un signal apte à se propager, sans rencontrer d’obstacles, entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. Le premier objet 2 est mobile dans un environnement 1 et le deuxième objet 3 est situé dans l’environnement 1. Par « le premier objet est mobile dans l’environnement 1 », on entend que ce dernier peut être déplacé dans l’environnement, ou être apte à se déplacer dans l’environnement, il peut donc sélectivement être en mouvement dans l’environnement ou s’arrêter, par exemple pour rester à une même position de l’environnement pendant un certain temps. Le deuxième objet 3 peut être mobile ou fixe dans l’environnement 1. Les premier et deuxième objets 2, 3 sont configurés de sorte à permettre la propagation entre eux d’un signal. Autrement dit, il existe un couple d’émetteur/récepteur lié aux premier et deuxième objets 2, 3. Le premier objet 2 peut comporter un émetteur de signal et le deuxième objet 3 un récepteur de signal ou inversement. Alternativement, le premier objet 2 comporte un émetteur et un récepteur de signal, et le deuxième objet 3 comporte un émetteur et un récepteur de signal. Comme évoqué précédemment, le signal se propageant entre les premier et deuxième objets 3 peut être traité de sorte à établir un ou plusieurs temps de vol de ce signal, l’élaboration d’un temps de vol d’un signal selon un ou plusieurs trajets est une chose connue qui ne sera pas décrite plus en détails, et peut notamment utiliser des temps d’arrivée mesurés localement à un objet. Par ailleurs, il résulte de ce qui a été dit précédemment que le procédé comporte une étape d’estimation E1 (figure 3) dudit au moins un temps de vol de référence tle en utilisant au moins un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. On comprend de ce qui a été dit ci-dessus, notamment à la vue de la figure 2, que cette estimation est réalisée par un calcul utilisant par exemple une relation (notamment une relation mathématique telle une équation) dont les paramètres lient la valeur à estimer du temps de vol de référence à la valeur connue (c’est-à-dire mesurée) de temps de vol du signal s’étant propagé selon un trajet indirect.
[0032] Il est à présent décrit un premier mode particulier de réalisation de l’invention. Dans ce premier mode de réalisation, le procédé d’obtention comporte une première phase PH1 comprenant une étape de fourniture E100 de temps de vol d’un premier signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, lesdits temps de vol fournis comprenant un temps de vol τ™1 dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct et au moins un temps de vol τ^1 dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet indirect (l’indice i représente ici le numéro du temps de vol lorsqu’il y en a plusieurs, il s’agit donc d’un entier positif). On comprend que, lors de la mise en œuvre de la première phase PH1, le positionnement des premier et deuxième objets 2, 3 au sein de l’environnement 1 autorise la propagation du premier signal selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets 2, 3 : lesdits premier et deuxième objets 2, 3 sont agencés au sein de l’environnement dans le cas LOS. On comprend aussi implicitement que cette première phase PH1 est liée à une étape de propagation du premier signal entre les premier et deuxième objets 2, 3. Lorsque plusieurs temps de vol du premier signal selon des trajets indirects sont fournis, ils correspondent à des trajets indirects différents.
[0033] La première phase PH1 comporte aussi au moins une étape d’établissement E101 de paramètres, par exemple : ces paramètres étant fonction du type de relation choisie, d’une relation correspondante liant le temps de vol τ™1 fourni dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol τ/^ fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet indirect. Autrement dit, la relation lie, grâce à ses paramètres établis, le temps de vol τ^1 fourni dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol τ[η<ΐί fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet indirect. Par « établissement de paramètres » on entend ici que ces paramètres peuvent être déterminés, comme il le sera vu ci-après. Dans la présente description, une relation est notamment une relation mathématique comme une équation comportant par exemple deux inconnues liées par les paramètres. Comme on le verra par la suite, chaque étape d’établissement E101 des paramètres de la relation peut utiliser un estimateur d’état, par exemple un filtre de Kalman, prenant comme modèle d’observation ladite relation et admettant comme variables d’état à estimer les paramètres à établir de ladite relation. On comprend alors que l’estimateur d’état considère le temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect comme observations (entrées du filtre), et considère les paramètres établis pour une relation comme estimés des variables d’état (sorties du filtre). Notamment, le filtre utilise des paramètres préétablis de la relation qu’il suit en tant que variable d’état pour faire converger les paramètres établis vers des valeurs les plus justes possibles. Pour résumer, on profite d’un cas LOS où il est possible d’obtenir des temps de vol τ^1,
Tindi Pour un trajet direct du premier signal entre les premier et deuxième objets 2, 3 et pour un ou plusieurs trajets indirects du premier signal entre les premier et deuxième objets 2, 3 afin d’établir les paramètres d’une ou plusieurs relations correspondantes. Typiquement, lorsque plusieurs temps de vol du premier signal selon des trajets indirects sont fournis, cela permet d’établir les paramètres pour plusieurs relations correspondantes, chaque relation pouvant être établie (et donc les paramètres de cette relation) à partir d’un des temps de vol fourni selon un trajet indirect correspondant du premier signal et du temps de vol fourni selon un trajet direct du premier signal. Ceci permet d’anticiper un futur cas de non visibilité (NLOS) entre les premier et deuxième objets 2, 3 où au moins un trajet indirect d’un signal se propageant entre les premier et deuxième objets 2, 3 après le premier signal pourra être utilisé en combinaison avec des paramètres précédemment établis de la relation en tenant compte de ce trajet indirect du signal pour estimer le temps de vol de référence par application de ladite relation (en supposant une préservation de la validité desdites relations après la transition entre situations LOS et NLOS). Autrement dit, le procédé comporte une deuxième phase PH2, mise en œuvre après la première phase PH1, et comprenant une étape de fourniture E2 d’au moins un temps de vol r^.d’un deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 selon un trajet indirect (l’indice i représente ici le numéro du temps de vol du deuxième signal lorsqu’il y en a plusieurs, il s’agit donc d’un entier positif). Cette deuxième phase PH2 correspond préférentiellement à un cas NLOS, c’est à dire que pour le deuxième signal il n’existe pas de propagation de ce dernier selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet : c’est donc une valeur que l’on va chercher à estimer en calculant le temps de vol de référence. Lorsque plusieurs temps de vols τϊηά^u deuxième signal sont fournis, il s’agit de temps de vols correspondants à différents trajets indirects du deuxième signal. Par ailleurs, la deuxième phase PH2 comporte alors l’étape d’estimation E1 mise en œuvre en utilisant ledit au moins un temps de vol fourni du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 selon un trajet indirect et des paramètres établis au cours de la première phase PH1 d’au moins une relation correspondante. On comprend alors que la relation et ses paramètres sont récupérés et que ledit au moins un temps de vol selon un trajet indirect est injecté dans la relation d’où il en résulte le calcul d’un temps de vol qui est une estimation du temps de vol de référence que l’on cherche à estimer (aux erreurs d’estimation près). Notamment, les paramètres utilisés au cours de l’étape d’estimation E1 sont ceux ayant été établis en lien avec ledit au moins un temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect dont le trajet correspond/est lié au trajet indirect dudit au moins un temps de vol fourni du deuxième signal (en supposant une variation continue du temps de vol de ce trajet indirect après transition entre situations LOS et NLOS). On comprend alors que chaque temps de vol fournis du deuxième signal est lié à un trajet indirect correspondant d’un temps de vol ayant été fourni au cours de la première phase PH1.
[0034] Notamment, le procédé est tel que la propagation du premier signal dépend d’une première position du premier objet par rapport au deuxième objet et que la propagation du deuxième signal dépend d’une deuxième position du premier objet par rapport au deuxième objet, la première position et la deuxième position étant différentes. Alternativement, le premier signal et le deuxième signal peuvent se propager alors que la position du premier objet 2 et celle du deuxième objet 3 sont identiques : dans ce cas un corps tiers (par exemple une personne ou un objet se déplaçant dans l’environnement) sera interposé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 au cours de la propagation du deuxième signal.
[0035] De manière générale, dans la présente description lorsque l’on parle d’un trajet indirect d’un signal d’une phase qui est lié, ou qui correspond, à un trajet indirect d’une autre phase, ces trajets indirects sont considérés comme issus d’un même historique d’interaction avec l’environnement (par exemple, générés par un même obstacle situé dans l’environnement), il est donc possible de les suivre au cours du temps. On comprend alors que le procédé peut comporter une étape préalable de suivi de chaque trajet indirect correspondant audit au moins un temps de vol fourni au cours de la première phase PH1, notamment de telle sorte que chaque temps de vol fourni au cours de l’étape E2 soit lié à un trajet indirect ayant été utilisé préalablement pour établir les paramètres d’une relation correspondante en vue que cette relation puisse être utilisée au cours de la deuxième phase PH2. La notion de suivi de trajets est une notion connue de l’homme du métier et ne sera pas décrite plus en détails ici, à titre d’exemple, il est possible d’utiliser la réponse du canal de propagation multi-trajets entre les premier et deuxième objets 2, 3 avec des filtres de Kalman (ou Kalman Etendu) indépendants ((E)KF pour l’anglais « (Extended) Kalman Filter »). Par exemple, on utilisera une batterie de KF, chaque KF étant alors attribué à un trajet détecté en réception à suivre (c’est-à-dire notamment un trajet indirect à suivre) afin d’estimer en continu son temps de vol (voire son amplitude). A titre d’exemple, le document « Parameter Estimation via the Kalman Filter » de V. J. Aidala publié dans « IEEE Transactions on Automatic Control », vol. 22, no. 3 pp 471-472 en juin 1977 décrit comment un filtre de Kalman peut estimer des variables d’état liées à des mesures via une fonction d’observation. Dans notre cas, il se trouve qu’un tel type de filtrage peut aussi être appliqué pour l’estimation des paramètres de la relation liant les temps de vol des trajets indirects au temps de vol du trajet direct, (un filtre de Kalman pourra être utilisé par relation) et notamment grâce à un suivi des trajets réalisé en amont par une autre batterie (par exemple indépendante) de filtres de Kalman. On comprend alors que l’on distingue deux étapes, un premier bloc de filtres pouvant être utilisés pour suivre les trajets et un deuxième bloc de filtres pouvant être utilisés pour établir les paramètres de relations. Aussi bien dans le cas du suivi de trajets que dans le cas de l’estimation des paramètres, les filtres sont récursifs et utilisent les résultats de l’estimation précédente. Concernant la partie détection et suivi de trajets de propagation d’un signal, ceci peut être réalisé selon les enseignements de l’article « Détection and Tracking of Mobile Propagation Channel Paths » de T. Jost, W. Wang, U.-C. Fiebig, and F. Perez-Fontan. Publié dans « IEEE Transactions on Antennas and Propagation », vol. 60, no. 10, pp. 4875-4883, en octobre 2012.
[0036] On comprend de ce qui a été dit ci-dessus que la première phase PH1 est liée à une étape de propagation du premier signal entre les premier et deuxième objets 2, 3, et que la deuxième phase PFI2 est liée à une étape de propagation du deuxième signal entre les premier et deuxième objets 2, 3. Plus généralement, le procédé comporte une pluralité d’étapes de propagation E10 d’un signal entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, et il comporte, pour chaque signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, une étape de vérification E11 de la présence d’un trajet direct entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 à partir dudit signal, d’où il résulte, en cas de vérification positive, la mise en œuvre de la première phase PH1 (dans ce cas ledit signal est le premier signal), sinon la mise en œuvre de la deuxième phase PFI2 (dans ce cas ledit signal est le deuxième signal). On comprend aussi qu’en cas de vérification positive il est déterminé les temps de vols du premier signal à fournir τ™1, τ™/. pour la première phase PH1, et qu’en cas de vérification négative il est déterminé ledit au moins un temps de vol T™/ du deuxième signal à fournir pour la deuxième phase PH2, notamment de telle sorte que chaque temps de vol fourni τ™/. du deuxième signal soit associé à un trajet indirect lié à un trajet indirect d’un temps de vol du premier signal fourni à une première phase PH1 mise en œuvre avant la deuxième phase PH2. En fait, il résulte de l’étape de propagation E10 d’un signal que ce dernier est reçu au niveau du récepteur porté par l’un ou l’autre des premier et deuxième objets de telle sorte que la réponse du canal de propagation côté récepteur permet par exemple d’identifier des temps de vol du signal différents à partir desquels il est possible de déterminer si ces derniers sont direct ou indirects. De manière générale, l’étude d’un signal reçu permet en outre de savoir si le signal a pu se propager selon un trajet direct ou non, par exemple par étude de la distribution de l’énergie sur le canal (par exemple, en fonction du délai des trajets) ou les soudaines variations de données liées à un signal reçu par rapport à des données liées à un signal reçu précédent. La détection d’un cas NLOS entre deux objets peut, par exemple, être assurée en analysant simultanément la distribution d’énergie de canal ainsi que celle des temps de vols des divers trajets ou les variations brusques entre deux acquisitions de la valeur mesurée du temps de vol du premier trajet reçu. L’article « NLOS détection algorithme for Ultra-Wideband localization » de J. Schroeder et al. Publié dans « 2007 4th Workshop on Positioning, Navigation and Communication » Hannover pp. 159-166 publié en 2007 décrit justement un exemple de méthode pour détecter un cas NLOS. L’article « Analytical Dérivation of the False Alarm and Détection Probability for NLOS Détection » de C. Gentner et al. Publié dans « Vehicular Technology Conférence (VTC Spring) » IEEE 73rd, Yokohama, 2011 pp. 1-5 décrit une autre méthode pour détecter un cas NLOS. Par ailleurs, on comprend de la formulation ci-dessus que le procédé peut permettre la mise en œuvre d’une pluralité de premières phases PH1 et d’une pluralité de deuxièmes phases PH2. Notamment, chaque temps de vol fourni selon un trajet indirect pour chaque première phase PH1, hors la première phase PH1 la plus ancienne, correspond à un trajet indirect d’un temps de vol du premier signal fourni pour une première phase PH1 précédente sauf si ce dernier a disparu du fait que le déplacement du premier objet 2 entre deux premières phases PH1 a entraîné la suppression de la contribution d’un obstacle à la propagation du premier signal : ceci permet d’établir les paramètres d’une relation correspondante, au cours d’une première phase PH1 courante en tenant compte de ceux établis au cours d’une première phase précédente comme il le sera détaillé par la suite, par exemple en utilisant l’estimateur d’état. Notamment, chaque temps de vol fourni du deuxième signal, pour chaque deuxième phase PH2, correspond à un trajet indirect d’un temps de vol fourni du premier signal d’une première phase PH1 la plus proche temporellement de ladite deuxième phase PH2.
[0037] Par ailleurs, selon les cas, à chaque première phase PH1 mise en oeuvre après la première phase la plus ancienne, il est aussi possible que de nouveaux trajets indirects apparaissent du fait du déplacement du premier objet 2 dans l’environnement, ou du passage d’un autre objet faisant alors obstacle : le premier signal interagit alors, sur le plan électromagnétique, avec un nouvel obstacle pour générer un temps de vol selon un trajet indirect correspondant à cet obstacle. Dans ce cas, il résulte que certains temps de vols fournis au cours d’une première phase PH1 peuvent correspondre à un trajet indirect jusqu’alors inexistant : les paramètres d’une relation liant ce temps de vol correspondant à un nouveau trajet indirect de propagation du premier signal au temps de vol fourni correspondant au trajet direct de propagation du premier signal peuvent alors être établis, par exemple en les initialisant comme décrit ci-après.
[0038] On comprend de ce qui a été dit ci-dessus que la solution vise à établir les paramètres d’une relation (simple ou complexe) liant les temps de vol des divers multi-trajets détectés/associés au temps de vol du trajet direct attendu, de manière à améliorer l’estimation de ce dernier (et donc l’estimation de la distance relative entre le premier objet 2 mobile et le deuxième objet 3 qui peut être une base fixe), puis in fine, à améliorer l’estimation de la position du premier objet elle-même comme il le sera décrit plus en détails ci-après. En particulier, dans un mode de réalisation préférentiel, on estime dans un premier temps les paramètres des relations liant les trajets indirects au trajet direct lorsque le lien de communication entre les premier et deuxième objets 2, 3 est en situation de visibilité (LoS). Puis lorsque ce même lien se trouve en situation avérée de NLoS (ex. après détection d’une mesure de temps de vol du trajet direct aberrante sur le lien), la ou les relations et les paramètres précédemment établis sont utilisés pourcorriger/estimer le temps de vol de référence associé au trajet direct inexistant, ou non détecté en cas d’amplitude trop faible, avant d’être fourni comme observation à un filtre de poursuite de la position du premier objet. Cette étape d’estimation/correction du temps de vol de référence est indépendante de la position estimée du premier objet 2 (donc sans rétroaction négative de cette dernière sur la correction en cas d’estimation erronée de la position), avec pour seule connaissance a priori la position du deuxième objet 3 si ce dernier est fixe (ou des deuxièmes objets 3 dans le cas du procédé de détermination de la position du premier objet qui sera décrit ci-après). On comprend alors qu’avec le présent procédé d’obtention, il est possible dans tous les cas de fournir un unique temps de vol de référence s’approchant le plus de la réalité en vue de déterminer le positionnement du premier objet. Ainsi, la solution présentée selon l’invention permet d’utiliser des filtres conventionnels de poursuite de la position d’un objet utilisant uniquement des temps de vol liés à des trajets directs puisque, si ce dernier est indisponible, la présente invention propose de l’élaborer.
[0039] En particulier, les paramètres de chaque relation correspondante sont établis au cours de la première phase PH1 de telle manière que ladite relation correspondante s’écrive :
Avec τ·^1 le temps de vol fourni du premier signal selon un trajet indirect d’indice i (entier positif) entre le couple de premier et deuxième objets 2, 3, τ™1 le temps de vol fourni du premier signal selon un trajet direct entre le couple de premier et deuxième objets 2, 3. On comprend de la présence de l’indice i qu’il va pouvoir exister plusieurs relations (eq. 1), notamment une pour chaque temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect. Autrement dit, pour chaque première phase PH1, l’étape d’établissement E101 des paramètres de la relation correspondante peut être mise en oeuvre pour chaque trajet indirect du premier signal dont le temps de vol a été fourni au cours de la première phase PH1 d’où il résulte que lesdits paramètres établis de la relation correspondante lient, selon la relation correspondante, le temps de vol fourni τ^1 du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct au temps de vol fourni τζ^1. du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon ledit trajet indirect. Alternativement, les temps de vol de certains trajets indirects du premier signal peuvent être regroupés, par exemple moyennés, pour établir une relation commune dont les paramètres lient alors les temps de vols fournis des trajets indirects du premier signal regroupés au temps de vol fourni du premier signal selon un trajet direct. Si on ne regroupe pas les trajets indirects, la méthode est plus précise, mais il est nécessaire d’établir les paramètres pour autant de relations que de temps de vol fournis correspondant à des trajets indirects de propagation du premier signal, s’ils sont regroupés la méthode est moins calculatoire (car moins de mémoire tampon est nécessaire) mais aussi moins sensible aux erreurs d’association de trajets, de disparition/réapparition de trajets, aux fluctuations du canal de propagation.
[0040] On comprend de la relation linéaire (eq. 1) donnée ci-dessus, qu’au cours de la première phase PH1 les valeurs τζ^ί pour tout i et τ™1 sont connues (typiquement, issue d’une première phase de détection et de suivi des multi-trajets à partir d’un signal correspondant reçu) et que l’on cherche les paramètres at et adaptés à ces valeurs observées. Ensuite, au cours de la deuxième phase PH2, la, ou chaque relation, pourra être utilisée en prenant les valeurs connues des paramètres αέ et bi issus de la première phase PH1, et en injectant dans la relation correspondante au moins un τ·^2 correspondant au temps de vol fourni du deuxième signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets 2, 3 : dans ce cas la relation correspondant est liée à un même trajet indirect du premier signal et du deuxième signal.
[0041] Tant que le premier objet 2 est en vue du deuxième objet 3 (LOS), il existe un trajet direct et au moins un trajet indirect du premier signal se propageant entre les premier et deuxième objets 2, 3, et les paramètres at et bt peuvent être estimés en tant que paramètres constants (au moins localement, en première approximation) à l’aide d’au moins un (ou plusieurs) estimateur(s) d’état (par exemple un simple filtre de Kalman, ou encore un filtre particulaire) au(x)quel(s) on communique les valeurs successives de temps de vol fournis du premier signal selon un trajet direct et d’au moins un temps de vol fourni du premier signal selon un trajet indirect, ces valeurs successives étant issues d’au moins deux premières phases PH1 successives pour permettre de faire converger les paramètres : il s’agit de filtrer un processus stochastique en fonction du temps à partir de plusieurs observations temporelles consécutives. Pour une première phase courante, l’estimateur d’état pourra en outre prendre en compte les paramètres préétablis comme étant les paramètres établis pour une première phase précédente lors d’itérations de la première phase PH1, à titre d’exemple les enseignements du document « Parameter estimation via the Kalman Filter » évoqué précédemment pourront être utilisés en les appliquant à la présente invention.
[0042] En outre, la relation donnée ci-dessus (eq. 1) n’est pas limitative dans le cadre où des relations plus complexes peuvent être utilisées comme des relations correspondant à des fonctions non-linéaires. L’utilisation de relations plus complexes peut amener une meilleure précision sur les estimations de temps de vol théoriques tels que décrits ci-après, mais aussi être plus robuste aux cas NLOS prolongés. Par exemple, on pourra alors utiliser des filtres particulaires, adaptés aux dynamiques fortement non-linéaires, ou encore des filtres de Kalman Etendu (EKF), linéarisant localement les fonctions d’observation. Il en résultera toutefois un coût accru en termes de calcul, de ressources et de mémoire. En fait, tout sera une histoire de compromis, l’utilisation d’une relation linéaire est préférée car elle limite les ressources de calcul tout en permettant d’obtenir des valeurs satisfaisantes.
[0043] Plus particulièrement, au cours de la deuxième phase PFI2, il peut être déterminé, pour chaque temps de vol τ™α2 fourni du deuxième signal dont le trajet indirect correspond à un trajet indirect d’un temps de vol fourni τ/^1. du premier signal, un temps de vol théorique. Chaque temps de vol théorique est déterminé en utilisant des paramètres établis d’une relation correspondante en lien avec ledit temps de vol du premier signal selon un trajet indirect. Dans le cas où un seul temps de vol r/^.est fourni au cours de la deuxième phase PFI2, le temps de vol théorique associé peut être égal au temps de vol de référence recherché. Dans le cas où plusieurs temps de vol τ^2.correspondant à des trajets indirects du deuxième signal sont fournis au cours de la deuxième phase PH2, il peut être obtenu plusieurs temps de vol théoriques à partir de l’utilisation de plusieurs relations, ces temps de vol théoriques étant ensuite utilisés pour estimer le temps de vol de référence que l’on cherche à obtenir. Pour que le, ou les, temps de vol théoriques tendent à se rapprocher d’un vrai temps de vol selon un trajet direct du deuxième signal sans interposition d’obstacles, il est utilisé le lien décrit ci-dessus entre le ou les trajets indirects de la première phase PH1 et le ou les trajets indirects de la deuxième phase PH2. Autrement dit, l’étape de fourniture E2 dudit au moins un temps de vol τ™/. du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 selon un trajet indirect est telle que le trajet indirect de chaque temps de vol τ·^ fourni du deuxième signal correspond/est lié à un trajet indirect d’un temps de vol τ^1. fourni du premier signal de la première phase PH1. Par ailleurs, notamment pour chaque temps de vol τ™α £ fourni du deuxième signal (correspondant à un temps de vol d’un trajet indirect), la deuxième phase PH2 (et plus particulièrement l’étape d’estimation E1) comporte : une étape de récupération E1-1 des paramètres établis de la relation correspondante au cours de la première phase PH1 en utilisant le temps de vol τ^1 .fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect correspondant/lié audit trajet indirect dudit temps de vol Tindi fourni du deuxième signal, puis une étape d’utilisation E1-2 dudit temps de vol τ·^2. fourni du deuxième signal et des paramètres récupérés pour déterminer un temps de vol théorique selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets 2, 3 (ici inexistant physiquement) associé audit trajet indirect dudit temps de vol Tindi fourni du deuxième signal. Le temps de vol théorique peut être déterminé en injectant dans la relation dont les paramètres ont été récupérés ledit temps de vol Tindi fourni du deuxième signal. Enfin, ledit au moins un temps de vol de référence tle estimé au cours de la deuxième phase PH2 est déterminé en utilisant au moins un, et notamment chaque, temps de vol théorique déterminé.
[0044] Selon une mise en œuvre, une pluralité de temps de vol τ^2. du deuxième signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la deuxième phase PH2 et une pluralité de temps de vol τ^1. du premier signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la première phase PH1, et ledit au moins un temps de vol de référence est estimé, au cours de la deuxième phase PH2, en utilisant une pluralité de temps de vol théoriques déterminés. Notamment, le temps de vol de référence peut être estimé en faisant la moyenne des temps de vol théoriques déterminés, en utilisant la valeur médiane des temps de vol théoriques déterminés, en utilisant la moyenne pondérée des temps de vol théoriques déterminés, ou un vote majoritaire à partir des temps de vol théoriques déterminés, etc.
[0045] Ainsi, selon un exemple préféré, au cours de la première phase PH1 une pluralité de temps de vol τ^1 du premier signal s’étant propagé selon des trajets indirects différents sont fournis. Ensuite, il en résulte, pour chaque trajet indirect du premier signal dont le temps de vol a été fourni, l’établissement de paramètres d’une relation associée liant le temps de vol τ^1 fourni du premier signal selon un trajet direct au temps de vol τ^1 fourni du premier signal selon ledit trajet indirect (pour M trajets indirects du premier signal, on établit alors les paramètres de M relations, avec ici M un nombre entier supérieur ou égal à 2). Au cours de la deuxième phase PH2, il est fourni une pluralité de temps de vol τ£^2 du deuxième signal s’étant propagé selon des trajets indirects, lesdits trajets indirects correspondant chacun à un trajet indirect d’un temps de vol τ·^1 du premier signal fourni (on obtient donc ici M’trajets indirects du deuxième signal avec M’un nombre entier positif non nul inférieur ou égal à M). Ensuite, pour chaque trajet indirect desdits temps de vol τι^2ί du deuxième signal, on élabore, à partir de la relation correspondante, une valeur de temps de vol théorique en utilisant ledit temps de vol τ[ndi du deuxième signal et les paramètres établis à partir du temps de vol Tïnd i fourni du premier signal dont le trajet indirect correspond audit trajet indirect dudit temps de vol du deuxième signal, notamment par résolution de l’équation eq. 1. Il en résulte qu’une pluralité (notamment égale à M’) de temps de vol théoriques sont établis, ces temps de vol théoriques étant ensuite utilisés pour estimer le temps de vol de référence, par exemple à la manière telle que décrite ci-dessus.
[0046] La succession donnée ci-dessus d’une première phase PH1, puis d’une deuxième phase PH2, correspond préférentiellement à un fonctionnement en régime établi. On comprend donc que les paramètres des relations doivent être dans un premier temps initialisés et qu’ensuite la mise en œuvre successive de premières phases permet de faire converger ces paramètres de sorte que les relations établies deviennent de plus en plus précises.
[0047] En ce sens, il est possible que, pour une première phase courante PH1, les paramètres établis de chaque relation correspondante soient établis en tenant compte des valeurs τ·^1. et τ^1 fournies au cours de la première phase PH1 courante et de paramètres établis préalablement liés à ladite relation correspondante, par exemple au cours d’une phase d’initialisation ou d’une première phase PH1 précédente à la première phase courante. Les paramètres établis préalablement l’ont notamment été en utilisant un temps de vol selon un trajet indirect correspondant au trajet indirect dudit temps de vol utilisé pour établir les paramètres de la relation au cours de la première phase courante. On comprend alors que l’établissement des paramètres d’une relation au cours d’une première phase PH1 peut consister à déterminer ces paramètres en tenant aussi compte de paramètres préétablis en amont à partir d’au moins un temps de vol d’un signal selon un trajet indirect correspondant à un trajet indirect d’au moins un temps de vol du trajet indirect fourni au cours de la première phase PH1, par exemple en utilisant un filtre de Kalman ou un filtre particulaire comme décrit ci-avant. Autrement dit, deux premières phases distinctes réalisées l’une après l’autre peuvent comporter des relations qui sont liées à un même trajet indirect, c’est-à-dire que les paramètres de ces relations sont établis en prenant en compte des temps de vol correspondant à un même trajet indirect, en outre, les paramètres d’une relation d’une première phase courante sont établis en prenant en compte les paramètres d’une relation liée de la première phase précédente. On peut alors dire que chaque étape d’établissement E101 des paramètres de la relation correspondante au cours de la première phase PH1 peut consister à mettre à jour les paramètres de ladite relation à partir de paramètres précédemment établis (notamment en utilisant au moins un temps de vol d’un signal précédent au premier signal dont le trajet indirect correspond au trajet indirect dudit au moins un temps de vol fourni du premier signal), dudit temps de vol fourni T^fr1i du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct et dudit au moins un temps de vol τ^1. fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet indirect. La mise à jour des paramètres (donc leur établissement) pour une première phase à partir de paramètres précédemment établis peut par exemple être réalisée à l’aide de méthodes d’estimation d’état « dont fait partie le filtre de Kalman » en choisissant comme modèle d’observation la relation dont les paramètres doivent être établis par ajustement de paramètres précédemment établis : on peut donc utiliser l’estimateur d’état évoqué précédemment. Dans le cas où les paramètres préétablis n’existent pas (cas où le trajet indirect du signal est nouveau), alors l’estimateur d’état doit être initialisé pour permettre d’établir les paramètres de la relation, ce point sera détaillé par la suite. L’ajustement de paramètres en utilisant un filtre de Kalman est connu dans la littérature (voir en particulier le document « Parameter estimation via the Klaman filter » de V. Aidala publié dans « IEEE Transactions on Automatic Control », vol. 22, no. 3 pp 471-472 en juin 1977 qui décrit comment un filtre de Kalman peut estimer un paramètre) et ne sera pas décrit ici en détails, en particulier on considère ici que les paramètres à ajuster sont ceux à établir pour la relation au cours de la première phase PH1 courante.
[0048] Autrement dit, le procédé d’obtention peut comporter une étape d’initialisation Einit (figure 3) au cours de laquelle les premier et deuxième objets 2, 3 dans l’environnement 1 sont à vue (cas LOS) d’où il résulte qu’une propagation d’un signal d’initialisation présentant un temps de vol selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets 2, 3 ainsi qu’au moins un temps de vol selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets 2, 3. L’étape d’initialisation Einit comporte une boucle pour laquelle la première itération comporte : - une propagation du signal d’initialisation entre les premier et deuxième objets 2, 3, - l’établissement de paramètres d’une ou plusieurs relations liant le temps de vol dudit signal d’initialisation correspondant à un trajet direct dudit signal d’initialisation et au moins un temps de vol dudit signal d’initialisation correspondant à au moins un trajet indirect dudit signal d’initialisation, lesdits paramètres étant établis en utilisant des paramètres d’initialisation de la relation pouvant être choisis empiriquement ou aléatoirement ou encore selon une connaissance statistique a priori, notamment pour chaque relation dont les paramètres sont à établir, un estimateur d’état est initialisé en prenant comme modèle d’observation ladite relation et comme variables d’état à estimer les paramètres à établir de ladite relation dont les premières valeurs connues sont formées par les paramètres d’initialisation, supposés invariants en fonction du temps.
La dénomination signal d’initialisation est liée à cette étape d’initialisation, le signal d’initialisation peut être de même nature que le premier signal ou que le deuxième signal. Par exemple, pour tout nouveau trajet indirect traité, les paramètres d’initialisation utilisés peuvent présenter les mêmes valeurs quel que soit le trajet indirect. Ainsi, pout tout nouveau trajet indirect d’indice i, il est possible d’utiliser les paramètres d’initialisation par exemple αί( en fixant par exemple at = 1 et = 0 pour établir ensuite les paramètres de la relation en tenant compte des temps de vols fournis. Une autre solution en cas d’apparition d’un nouveau trajet indirect, peut-être d’établir les paramètres d’initialisation de la relation liant le temps de vol du trajet direct au nouveau trajet indirect en utilisant les paramètres d’une relation déjà établie pour un temps de vol selon un trajet indirect le plus proche du temps de vol selon le nouveau trajet indirect. Par ailleurs, la boucle est aussi telle qu’elle comporte une pluralité d’itérations successives mises en œuvre après la première itération et comprenant chacune : - une propagation du signal d’initialisation entre les premier et deuxième objets 2, 3, - un établissement, notamment par mise à jour (il s’agit alors d’un raffinement), de paramètres d’une ou plusieurs relations liant le temps de vol dudit signal d’initialisation correspondant à un trajet direct dudit signal d’initialisation et au moins un temps de vol dudit signal d’initialisation correspondant à au moins un trajet indirect dudit signal d’initialisation, et utilisant des paramètres préétablis, notamment le cas échéant au cours d’une itération précédente à l’itération courante ou au cours de la première itération, ceci pouvant être réalisé en fournissant à l’estimateur d’état les temps de vol selon le trajet direct et selon ledit au moins un trajet indirect.
Notamment, à chaque itération, la position du premier objet 2 par rapport au deuxième objet 3 est différente. Cette étape d’initialisation représente un état initial du processus de convergence des paramètres, cette convergence est censée aboutir après une succession d’étapes (itérations) notamment de type PH1. La convergence permet aux paramètres d’être utilisés de manière optimisée au cours de la deuxième phase PH2 si elle se présente, ou sinon pour continuer à mettre les paramètres à jour en les établissant de nouveau dans une nouvelle première phase PH1. En fait, après la première itération, si un temps de vol de référence est établi par la mise en œuvre de la deuxième phase PH2, il ne sera pas précis mais pourra quand même être utilisé, et au cours du temps il deviendra de plus en plus précis du fait de nouvelles itérations de la première phase PH1.
[0049] Selon une réalisation particulière, le procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence peut comporter la mise en œuvre d’une pluralité de premières phases PH1 déclenchées à des instants différents de sorte que chaque instant soit associé à une position du premier objet 2 par rapport au deuxième objet 3 (les positions étant notamment différentes entre elles). Ici chaque première phase PH1 est associée à un premier signal qui lui est propre et dont la propagation dépend de ladite position : on comprend que chaque première phase PH1 est mise en œuvre en lien avec une étape de propagation du premier signal. La première phase PH1 déclenchée à l’instant le plus ancien est telle que les paramètres établis de chaque relation au cours de ladite première phase PH1 déclenchée à l’instant le plus ancien le sont par utilisation (en plus du temps de vol fourni selon un trajet direct et dudit au moins un temps de vol fourni selon un trajet indirect au cours de cette première phase la plus ancienne) de paramètres d’initialisation de ladite relation, par exemple choisis de manière empirique (par exemple à la manière telle que décrite ci-dessus) ou de manière aléatoire ou encore selon une connaissance statistique a priori. En fait, pour cette première phase PH1 déclenchée à l’instant le plus ancien, on dit qu’un estimateur d’état, tel que décrit précédemment, est initialisé pour chaque relation dont les paramètres sont à établir en utilisant les paramètres d’initialisation (formant alors les paramètres préétablis) qui seront utilisés par l’estimateur d’état en combinaison avec les temps de vols fournis associés à ladite relation pour établir les paramètres de ladite relation. Ensuite, pour au moins une, et notamment toute, première phase PH1 déclenchée après l’instant le plus ancien, ladite au moins une étape d’établissement E101 des paramètres, mise en œuvre au cours de ladite au moins une première phase PH1 déclenchée après l’instant le plus ancien, comporte en outre l’utilisation de paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’au moins une première phase préalable/précédente. En fait, pour chaque première phase mise en œuvre après l’instant le plus ancien, chaque étape d’établissement des paramètres de la relation peut utiliser l’estimateur d’état de ladite relation auquel il est fourni les temps de vols correspondants et qui utilise des paramètres préétablis pour la relation au cours d’une première phase précédente pour établir les paramètres au cours de la première phase courante. Des relations sont dites correspondantes lorsqu’elles sont liées à un même trajet indirect ou à des mêmes trajets indirects d’une phase (ou itération) à l’autre. Par ailleurs, les paramètres établis utilisés par l’étape d’estimation E1 au cours de la deuxième phase PH2 correspondent aux paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’une première phase PH1 précédant la deuxième phase PH2, c’est à dire mise en œuvre avant la deuxième phase PH2 et la plus proche temporellement de la deuxième phase PH2. Plus précisément, pour chaque première phase PH1 déclenchée après l’instant le plus ancien, lorsque les paramètres d’une relation sont établis, ils le sont en utilisant les paramètres d’une relation établis au cours d’une première phase précédente la plus proche temporellement de la première phase courante pour faire converger lesdits paramètres d’une phase PH1 courante qui seront utilisables à l’occasion d’une phase PH2 mise en oeuvre juste après la première phase courante (en supposant localement la variation continue des temps d’arrivée des trajets).
[0050] En lien avec la réalisation particulière décrite ci-dessus, il est possible du fait du déplacement du premier objet que de nouveaux trajets indirects du premier signal apparaissent au cours d’une première phase courante postérieure à la première phase déclenchée à l’instant le plus ancien, et que des temps de vols correspondants à ces nouveaux trajets indirects soient fournis au cours de ladite première phase courante. Si le trajet indirect est nouveau, cela implique qu’il n’existe pas encore de relation correspondante dont les paramètres seraient liés à ce trajet indirect, en ce sens, la phase courante peut comporter une étape d’établissement de paramètres d’une relation correspondante liant ledit temps de vol fourni au cours de ladite phase courante du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct et le temps de vol fourni au cours de ladite phase courante du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon le nouveau trajet indirect en utilisant en outre des paramètres d’initialisation de ladite relation à la manière telle que décrite précédemment. La relation et les paramètres nouvellement établis pourront ensuite être utilisés pour établir les paramètres au cours d’une première phase PH1 postérieure à ladite première phase courante ou dans le cadre d’une deuxième phase PH2 ultérieure (pour l’établissement de temps de vol théorique(s) du trajet direct manquant).
[0051] Le temps de vol de référence étant destiné à être utilisé pour estimer le positionnement du premier objet dans l’environnement, il peut être avantageux de générer une valeur de temps de vol de référence en lien avec chaque premier signal et chaque deuxième signal : ceci permet d’assurer une continuité en déterminant/estimant un temps de vol de référence le plus souvent possible c’est-à-dire à la fois en cas LOS et en cas NLOS. Pour cela, la première phase PH1 peut comporter une étape de détermination E102 dudit au moins un temps de vol de référence tle du premier signal prenant en compte ledit temps de vol τ^1 fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct. En particulier, l’étape de détermination E102 dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase PH1 est telle que ledit au moins un temps de vol de référence déterminé correspond au temps de vol fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct : on comprend alors que l’on utilise ici la valeur brute du temps de vol τ^γ1 en tant que temps de vol de référence tle . Alternativement, dans certains cas le temps de vol r^y1 peut être bruité, et il peut être intéressant d’utiliser au moins un temps de vol τ·^1 pour ajuster la valeur du temps de vol de référence tle. Autrement dit, selon cette alternative, l’étape de détermination E102 dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase PH1 est telle que ledit au moins un temps de vol de référence tle déterminé correspond à une correction du temps de vol fourni r^y1 du premier signal s’étant propagé selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets 2, 3 en utilisant ledit au moins un temps de vol fourni τ·^1 du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets 2, 3. En particulier, la première phase PH1 étant mise en œuvre à plusieurs reprises, la correction du temps de vol fourni selon un trajet direct pour une première phase courante est mise en œuvre en utilisant au moins un temps de vol théorique déterminé à partir : - d’au moins un temps de vol d’un trajet indirect fourni au cours de ladite première phase courante, et, - des paramètres d’une relation établis au cours d’une première phase précédente et liés à au moins un temps de vol, fourni au cours de la première phase précédente, d’un trajet indirect correspondant au trajet indirect dudit au moins un temps de vol fourni au cours de ladite première phase courante (dans ce cas on résout ladite relation pour trouver chaque temps de vol théorique).
On comprend de ce qui a été dit ci-dessus que le temps de vol théorique peut être utilisé pour réaliser une moyenne, ou autre, avec le temps de vol fourni τ™1 du premier signal s’étant propagé selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets lors de la première phase courante.
[0052] La figure 4 illustre schématiquement, et à titre d’exemple, l’algorithme utilisé pour ce premier mode de réalisation, dans un premier temps un signal « Signal » se propage, ensuite le signal reçu est étudié « Etude signal » ceci permettant d’obtenir les différentes caractéristiques du signal dont notamment un ensemble de temps de vols associés. Ensuite, le bloc LOS/NLOS permet d’identifier la présence d’un temps de vol associé à un trajet indirect, si oui alors il est mis en œuvre la « première phase » qui peut donner en sortie S1 une valeur du temps de vol de référence et placer dans un « Tampon » les paramètres établis au cours de ladite première phase, sinon la « deuxième phase » est mise en œuvre, cette deuxième phase va récupérer les données du tampon pour établir en sortie S2 une valeur de temps de vol de référence. Le bloc LOS/NLOS est donné à titre d’exemple, de nombreuses autres méthodes de détection peuvent être mises en œuvre (qui peuvent même ne pas s’appuyer sur l’analyse du signal reçu), par exemple, il est possible d’avoir une rétroaction du résultat de filtrage d’une poursuite du positionnement de l’objet mobile. De manière plus générale, on dit que le bloc LOS/NLOS oriente le processus sur la phase à mettre en œuvre (par exemple choisie entre la première phase et la deuxième phase).
[0053] Selon un deuxième mode de réalisation particulier illustré en figure 5, l’agencement des premier et deuxième objets 2, 3 dans l’environnement 1 est tel que ledit signal s’est aussi propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct, et en ce que le procédé comporte : - une étape de fourniture E3 d’un temps de vol Tdir dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet direct et dudit au moins un temps de vol τίηα. (où i représente le numéro du temps de vol selon le trajet indirect) du signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, - une étape de détermination E4, de préférence pour chaque trajet indirect de propagation du signal, d’au moins un temps de vol théorique selon un trajet direct en utilisant des paramètres préalablement établis d’une relation correspondante et ledit au moins un temps de vol fourni rindi du signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet indirect, les paramètres préalablement établis liant le temps de vol fourni du signal s’étant propagé selon un chemin indirect audit au moins un temps de vol théorique, et l’étape d’estimation E1 du temps de vol de référence comporte une étape de correction E1-11 du temps de vol fourni xdir du signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct en utilisant chaque temps de vol théorique déterminé. Comme évoqué dans le cadre du premier mode de réalisation, la correction peut être mise en œuvre en réalisant, par exemple, tout type de moyenne entre le, ou les, temps de vol théoriques déterminés et le temps de vol fourni xdir dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct. Par ailleurs, après avoir déterminé ledit au moins un temps de vol théorique, les paramètres de chaque relation sont préférentiellement à nouveau établis par mise à jour de ces derniers en prenant en compte ledit temps de vol fourni xdir dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol xindi du signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. Les enseignements décrits ci-avant pour établir des paramètres pourront être utilisés, notamment ici la relation peut être du type de celle de l’équation eq. 1. Autrement dit, tout ce qui a été dit en relation avec le premier mode de réalisation pour établir des paramètres de relation peut aussi être utilisé dans le cadre du deuxième mode de réalisation. On comprend alors que le procédé d’obtention peut comporter une pluralité de phases chacune déclenchées à des instants différents et au cours de laquelle le signal se propage entre les premier et deuxième objets 2, 3 selon un trajet direct et selon au moins un trajet indirect. Chaque mise en œuvre d’une phase est liée à un signal correspondant et à une position donnée entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 au sein de l’environnement. La phase la plus ancienne est une phase, dite d’initialisation, comportant une étape de fourniture E3 d’un temps de vol xdir d’un signal correspondant à ladite phase d’initialisation s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet direct et d’au moins un temps de vol xindi du signal correspondant à ladite phase d’initialisation s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3. Cette phase d’initialisation comporte l’établissement de paramètres d’au moins une relation (par exemple en utilisant des paramètres d’initialisation choisis de manière empirique ou aléatoire) qui lie le temps de vol dudit signal s’étant propagé selon un trajet direct audit au moins temps de vol dudit signal s’étant propagé selon un trajet indirect. Ensuite, après cette phase dite d’initialisation, chaque mise en œuvre de ladite phase (appelée phase courante) comporte : - une étape de fourniture d’un temps de vol Tdir d’un signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet direct et d’au moins un temps de vol Tindi du signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, - une étape de détermination, notamment pour chaque trajet indirect de propagation du signal correspondant à ladite phase courante, d’au moins un temps de vol théorique selon un trajet direct en utilisant des paramètres préalablement établis d’une relation correspondante au cours d’une phase précédente à la phase courante et ledit au moins un temps de vol rindi fourni du signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet indirect, puis - une étape de mise à jour des paramètres établis de chaque relation en utilisant le temps de vol Tdir d’un signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé entre les premier et deuxième objet 2, 3 selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol xindi du signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3.
Enfin pour chaque phase, l’étape d’estimation du temps de vol de référence comporte une étape de correction (notamment de la manière telle que décrite ci-dessus) du temps de vol fourni Tdir dudit signal correspondant à ladite phase courante s’étant propagé entre les premier et deuxième objets 2, 3 en utilisant chaque temps de vol théorique déterminé.
[0054] Il a été décrit ci-avant le principe général s’appliquant pour un couple de premier objet 2 et de deuxième objet 3. De manière plus précise, il peut y avoir dans l’environnement, qui est préférentiellement considéré comme un plan en deux dimensions, Z (avec Z un entier supérieur ou égal à 3) deuxièmes objets d’où il résulte la formation de Z couples de premier et deuxième objets 2, 3. La figure 6 illustre un diagramme de ce qui se passe après une propagation d’un signal (ici « Signal RF ») entre un couple j de premier objet et de deuxième objet, j allant de 1 à Z. Sur cette figure 6, le bloc 100 représente un estimateur de canal, dont la fonction est de digitaliser les signaux RF afin qu’ils puissent être analysés. Plus particulièrement, le bloc 100 effectue tout traitement qui permet d’obtenir en sortie une image exploitable (mais discrétisée) du canal de propagation multi-trajets. Par exemple, il est possible d’intégrer de multiples répétitions de l’impulsion transmise pour augmenter le rapport signal à bruit, d’intégrer l’énergie du signal reçu dans de petites fenêtres temporelles, etc. Le bloc 101 représente une fonction de suivi des trajets des signaux : sa fonction est de détecter les différents trajets contenus dans l’estimation du canal, puis de les suivre au cours du temps afin de permettre la fourniture aux blocs suivants des vecteurs (temps de vol) ordonnés et associés, le cas échéant, à un trajet direct et/ou un trajet indirect du signal. La fonction du bloc 101 permet donc de mettre en œuvre le lien/la correspondance entre des temps de vol de trajets indirects issus de signaux distincts, ainsi que l’identification du temps de vol du trajet direct si celui-ci est présent. Le diagramme est tel qu’il est mis en œuvre une pluralité de fois, k représente alors l’indice d’acquisition d’un signal associé lié à un temps courant (k est alors un entier positif). Pour des soucis de clarté, les indices j ne sont pas représentés à la figure 6 : autrement dit, pour chaque couple j le diagramme de la figure 6 peut être dupliqué. On comprend alors que tout ce qui est dit par la suite dans ce paragraphe est lié à un couple j, et est applicable à l’ensemble des couples j et notamment pour chaque acquisition k. Dans un premier temps, il peut être fourni un ensemble de temps de vol {if|fc} (n représente ici un entier positif égal au nombre de temps de vol correspondant à un trajet indirect exploité - tous les trajets indirects observés/mesurés n’étant pas forcément exploités - plus un pour le temps de vol selon le trajet direct), cet ensemble peut comporter selon un premier cas un temps de vol if|fe = if,[k selon un trajet direct du signal et des temps de vols vol {if|fc} nselon des trajets indirects, et dans un deuxième cas seulement des temps de vol selon des trajets indirects du signal. Dans le premier cas on considère qu’il existe une relation, notamment linéaire, liant les temps de vols des trajets, notamment indirects {if lfc}._2 , au temps de vol du trajet direct if|fe aussi nommé ifff donnée par : = cLijXî^j + bi j pour tout i,j avec j l’indice du couple correspondant et qui correspond au modèle d’observation que l’on pose a priori, et où f)y est le temps de vol du signal d’indice i s’étant propagé entre le couple de premier et deuxième objet j selon un trajet indirect, (k) correspondant à l’indice temporel pour l’acquisition du signal multi-trajet reçu concerné sur un canal de propagation correspondant, correspond au temps de vol du trajet direct du signal et est égal dans l’exemple à î^k\ et le couplea^, est supposé formé de valeurs constantes résultant d’une approximation locale tendant à linéariser les trajectoires dans l’exemple. Dans le premier cas, on emprunte d’abord le chemin F100 d’où il résulte la mise en œuvre de l’étape E100 décrite ci-avant et notamment la génération du temps de vol de référence en appliquant la formule = *(fe|fc) _ »(fc|fc) (chemin F101), et par établissement des paramètres de relations à partir des temps de vol à : on obtient donc n-1 relations. Les paramètres des relations peuvent être déterminés (bloc 102) en utilisant des filtres de Kalman (notés KF2 à KFn) prenant chacun en entrée et un temps de vol d’un trajet indirect correspondant de Î2fe|fe) à f£fe|fe). Chaque filtre KF2 à KFn est une structure récursive sur lui-même pour permettre le raffinement continu des paramètres, on note que chaque filtre peut être initialisé avec des paramètres d’initialisation tels que décrits ci-avant. Chacun des filtres de Kalman permet d’établir les paramètres d’une relation dans le sens où il donne en sortie (chemin F102) les valeurs des paramètres
des relations, l’ensemble des paramètre:
sont ensuite stockés dans un tampon 103 de sorte à être utilisés par la suite dans le deuxième cas décrit ci-après. Dans le deuxième cas, il n’est détecté que des trajets indirects, on emprunte alors la flèche F200 et les temps de vol du signal selon les trajets indirects sont transférés à un module d’estimation 200 d’un temps de vol
ce module d’estimation 200 va utiliser les trajets indirects fournis et les paramètres
contenus dans le tampon 103 (ou buffer) pour estimer des valeurs chacunes liées aux paramètres d’indice i qui seront ensuite utilisées pour estimer le temps de vol de référence f^, en injectant dans la relation correspondante les paramètres récupérés du tampon et le temps de vol selon un trajet indirect correspondant. Les valeurs (correspondant aux temps de vol théoriques décrits ci-avant) peuvent être déterminées pour l’ensemble ou un sous ensemble des trajets indirects détectés/associés. Comme évoqué précédemment, une valeur alors égale à peut être estimée en faisant la moyenne des τ^\ la valeur médiane des î'pp, le moyenne pondérée des un vote majoritaire à partir des etc.
[0055] Sur la figure 6 l’état « statut du canal dépendant de l’état LOS/NLOS » permet de sélectionner à chaque itération k si l’on emprunte le chemin F100 ou le chemin F200. Sur la figure 6 c’est le chemin F100 qui est sélectionné compte tenu du statut du canal (cas LOS).
[0056] En particulier, dans le premier cas les relations sont établies, en tenant compte du couple j, on a, en prenant par exemple comme modèle d’observation dans chaque filtre l’équation éq. 1, un ensemble de relations semblable à ce qui suit :
dont les paramètres et b\k^ avec i allant de 2 à n sont déterminés à partir d’un filtre KF, associé estimant récursivement les paramètres correspondants de manière indépendante pour chaque relation (c’est-à-dire pour chaque trajet indirect exploité) de manière à respecter au mieux la fonction d’observation correspondant à ladite relation. A chaque nouvelle itération, les paramètres estimés sont mis dans le tampon 103 et viennent écraser les valeurs précédentes
Lorsqu’une transition NLOS est détectée, le deuxième cas se présente et on utilise les dernières valeurs des paramètres mises en tampon 103
pour reconstruire la valeur du temps de vol du trajet direct manquant
grâce aux trajets indirects
détectées/associées/poursuivis disponibles (ou un sous-ensemble de ces trajets). En utilisant (eq. 2) on peut pour chaque trajet indirect îfj estimer une valeur du temps de vol théorique du trajet direct notée τ^/j et on peut finalement estimer la valeur î^. en prenant, par exemple, la valeur moyenne de tous les :
[0057] Comme on l’a évoqué précédemment, le temps de vol de référence est destiné à être utilisé pour participer à la localisation du premier objet 2 par rapport à des deuxièmes objets 3, en ce sens le procédé d’obtention dudit au moins un temps de vol de référence peut comporter une étape Ef (figures 3 et 5) de transmission de chaque temps de vol de référence (estimé par exemple par correction, ou déterminé par exemple par simple mesure brute, une mesure brute pouvant être une mesure directe sans correction) à un module de détermination du positionnement du premier objet 2 mobile. En fait en figure 6, en prenant le chemin F101 on extrait un temps de vol de référence déterminé sans correction, alors que selon le chemin F200 on estime une valeur de temps de vol de référence corrigée en tenant compte de plusieurs valeurs estimées de temps de vol théoriques. Ce module de détermination du positionnement du premier objet 2 mobile est configuré pour déterminer la position de l’objet mobile (typiquement, ses coordonnées absolues Cartésiennes dans un espace en deux dimensions) à partir d’un jeu de distances relatives préalablement mesurées, ou estimées vis-à-vis d’objets de référence (dont les positions sont connues), qui correspondent, dans notre cas, à la vitesse de propagation près, aux temps de vol estimés vis-à-vis de chaque objet de référence (corrigés ou non). En particulier, dans l’environnement, il y a une pluralité de deuxièmes objets différents qui forment chacun un couple avec le premier objet, ce module de détermination du positionnement prend en entrées des temps de vol de référence issus de différents couples d’où il résulte qu’il est capable à partir des distances déterminées d’établir un positionnement du premier objet par rapport aux deuxièmes objets, par exemple sur le principe de la triangulation.
[0058] On comprend de ce qui a été dit ci-dessus que l’invention est aussi relative à un procédé de détermination (figure 7) de la position d’un premier objet 2 mobile par rapport à une pluralité de deuxièmes objets 3 (de préférence au moins trois deuxièmes objets 3 ou plus pour un positionnement en deux dimensions dans le plan), le premier objet 2 formant un couple de deux objets avec chaque deuxième objet 3. On dit que le premier objet 2 est mobile dans l’environnement 1 et que les deuxièmes objets 3 sont situés dans l’environnement 1, par exemple de manière fixe de sorte que leurs positions absolues dans l’environnement soient connues à tout instant, en particulier en première approximation. Bien entendu chaque couple est configuré de sorte à permettre la propagation d’un signal entre les objets dudit couple. Ce procédé de détermination de la position du premier objet 2 comporte une étape de détermination E1000 de la position du premier objet 2 prenant en compte au moins une valeur de temps de vol de référence obtenue, pour au moins un couple, par la mise en œuvre du procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence tel que décrit. L’étape de détermination de la position du premier objet utilise notamment au moins trois temps de vol chacun associé à la propagation d’un signal selon un trajet direct pour un couple d’objets correspondant, au moins l’un de ces temps de vol est un temps de vol de référence obtenu selon le procédé d’obtention tel que décrit ci-dessus, les autres temps de vol pouvant être déterminés aussi selon ce procédé d’obtention ou selon d’autres méthodes. Notamment, ces temps de vol peuvent être fournis à un filtre de Kalman étendu qui peut en déduire la position du premier objet 2 par rapport aux deuxièmes objets 3. Autrement dit, pour chaque couple de premier objet 2 et deuxième objet 3, il sera mis en œuvre de manière indépendante une étape de mise en œuvre du procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence tel que décrit d’où il résulte que les temps de vol de référence obtenus à partir des mises en œuvre des procédés d’obtention pourront être transmis à un module de détermination de la position du premier objet 2 qui localisera le premier objet 2 dans le référentiel des deuxièmes objets 3 dont les positions sont connues a priori et qui peuvent être fixes dans l’environnement. En particulier, le procédé peut comporter une pluralité d’étapes de détermination E1000 de la position du premier objet 2 mises en œuvre de telle sorte que chaque étape de détermination E1000 comporte : - pour une position donnée du premier objet 2 par rapport aux deuxièmes objets 3, pour chaque couple, une étape de mise en œuvre du procédé d’obtention du temps de vol de référence d’où il résulte l’élaboration d’une pluralité de temps de vol de référence chacun associé à un couple, - une étape de fourniture de la pluralité de temps de vol de référence à un module de détermination de la position du premier objet configuré pour déterminer ladite position seulement à partir de la pluralité de temps de vol de référence, par exemple en utilisant un filtre de Kalman étendu.
Pour les raisons évoquées précédemment, le procédé de détermination de la position du premier objet 2 peut comporter une étape d’initialisation E1001 dans laquelle le premier objet 2 mobile est disposé par rapport aux deuxièmes objets 3 de telle sorte que l’étape de détermination de la position du premier objet 2 est mise en oeuvre lorsque le premier objet 2 est en vue directe de chaque deuxième objet 3 ou la position dudit premier objet 2 est également connue (ex. occupant des positions de calibration pré-convenues à l’avance, y compris en non-visibilité vis-à-vis des objets 3, mais pour lesquels le temps de vol théorique attendu est connu). Notamment, le premier objet 2 se déplace par rapport aux deuxièmes objets 3 tout en étant en vue directe de chaque deuxième objet 3 au cours de l’étape d’initialisation. Ceci permet de faire converger les paramètres des relations décrites ci-avant de manière convenable.
[0059] Par ailleurs, les deuxièmes objets 3 peuvent être tous fixes par rapport à l’environnement : dans ce cas le procédé de détermination de la position du premier objet 2 permettra de localiser le premier objet au sein du référentiel de l’environnement. Alternativement tout ou partie des deuxièmes objets peut être mobile au sein de l’environnement mais leurs positions doivent être connues a priori pour déterminer la position du premier objet 2 au sein de l’environnement.
[0060] On comprend de tout ce qui a été dit ci-dessus que l’invention est aussi relative à un dispositif, notamment configuré pour mettre en œuvre le procédé de d’obtention dudit au moins un temps de vol de référence. Un tel dispositif (illustré en figure 8) 1000 peut comporter un module d’analyse 1001 d’un signal configuré pour prendre en entrées des données relatives à au moins un signal à analyser s’étant propagé entre des premier et deuxième objets 2, 3. Le module d’analyse 1001 comporte une mémoire de stockage 1003 de paramètres d’au moins une relation liant un temps de vol d’un signal selon un trajet direct entre deux objets (notamment les premier et deuxième objets visés ci-dessus) avec au moins un temps de vol du signal selon un trajet indirect entre les deux objets. Le module d’analyse 1001 peut aussi comporter un premier module de traitement 1002 configuré de sorte à prendre en entrées : au moins un temps de vol d’un signal à analyser signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, et des paramètres de ladite au moins une relation stockés dans la mémoire 1003, notamment pour estimer en sortie ledit au moins un temps de vol de référence.
Ainsi, le premier module de traitement 1002 est configuré pour estimer en sortie un temps de vol de référence, représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre le premier objet et le deuxième objet, à partir dudit au moins un temps de vol du signal à analyser signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3 et desdits paramètres pris en entrées. On comprend alors que le premier module de traitement 1002 comporte préférentiellement les moyens logiciels et matériels de mise en œuvre d’une partie correspondante, notamment la deuxième phase PH2, du procédé d’obtention dudit au moins un temps de vol de référence. Par ailleurs, le module d’analyse 1001 peut comporter un deuxième module de traitement 1004 configuré pour prendre en entrées un temps de vol d’un autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, et au moins un temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3, ledit deuxième module de traitement 1004 étant configuré pour : établir les paramètres d’au moins une relation qui lie le temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet direct qu’il a reçu en entrée et ledit au moins temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet indirect qu’il a reçu en entrée, et pour stocker les paramètres établis de ladite au moins une relation dans la mémoire 1003 de stockage, et de préférence - déterminer un temps de vol de référence en utilisant au moins ledit temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet 2 et le deuxième objet 3.
On comprend alors que le deuxième module de traitement 1004 comporte préférentiellement les moyens logiciels et matériels de mise en œuvre d’une partie correspondante, notamment la première phase PH1, du procédé d’obtention dudit au moins un temps de vol de référence. De préférence, le module d’analyse 1001 est configuré pour vérifier (bloc 1005) la présence d’un temps de vol selon un trajet direct au sein des données relatives au signal se présentant à son entrée de telle sorte qu’en cas de vérification positive il active le deuxième module de traitement 1004 en lui fournissant les entrées nécessaires, et qu’en cas de vérification négative il active le premier module de traitement 1002 en lui fournissant les entrées nécessaires. Par ailleurs, les modules de traitement 1002, 1004 sont reliés à un module de détermination 1006 de la position du premier objet configuré pour utiliser des temps de vols de référence en vue de déterminer la position du premier objet. En particulier, le dispositif est tel qu’il prend en entrées, pour une position relative du premier objet par rapport à plusieurs deuxièmes objets, une pluralité de signaux à analyser s’étant chacun propagé entre un couple de premier et deuxième objets pour une position relative du premier objet par rapport à l’ensemble des deuxièmes objets, ensuite, le ou les modules de traitement 1002, 1004 sont configurés pour traiter chacun indépendamment tout ou partie des signaux à analyser d’où il résulte qu’un temps de vol de référence pour chaque signal à analyser est fourni au module de détermination de la position 1006, ces temps de vol de référence étant ensuite utilisés par le module 1006 pour établir des distances entre les premier et deuxième objets de chaque couple, et pour utiliser les distances établies pour déterminer la position du premier objet relativement aux deuxièmes objets. Le dispositif est notamment tel qu’il comporte les moyens logiciels et matériels de mise en œuvre du procédé d’obtention et/ou de détermination de la position.
[0061] Il est décrit ci-après un exemple particulier de mise en œuvre du procédé de détermination du temps de vol de référence pour trois couples de premier objet « mobile » et de deuxième objets nommés pour faciliter leurs identifications dans le présent texte « base 10, base 20, base 30 » fixes dans l’environnement. On a donc trois couples (mobile ; base 10) ; (mobile : base 20) ; (mobile ; base 30). Dans l’exemple, l’environnement est représenté par une salle de 14 mètres par 14 mètres. Pour les besoins de l’exemple, le modèle de canal de propagation/communication entre le mobile et chacune des bases (Base 10, Base 20, Base 30) est simplifié de telle sorte que lorsque le mobile et une des bases peuvent communiquer directement sans interposition d’obstacle un signal reçu issu d’une propagation entre le mobile et ladite une des bases correspondante est composé du trajet direct et d’au moins quatre trajets indirects chacun associé à une réflexion sur un mur de la salle. Au début de la trajectoire simulée (point de départ de coordonnées 2D dans un repères d’axes (7m, 1m)), les bases 10, 20 et 30 sont en vue du mobile, on parle de situation LOS vis-à-vis du mobile. Puis, afin de montrer les avantages de la solution faces à différents cas d’obstructions, le mobile est passé dans l’exemple dans une première zone où seules les bases 20 et 30 sont LOS du mobile, dans une deuxième zone où seule la base 10 est en LOS du mobile, et dans une troisième zone où aucune des bases 10, 20 et 30 n’est en LOS du mobile. Enfin, après être passé par les différentes zones le mobile revient en vue de l’ensemble des bases. Selon cet exemple, il en a résulté que la valeur de l’erreur de localisation du mobile selon l’invention est raisonnable et comparable à celle obtenue dans un contexte favorable de LOS généralisé (inférieure à 0,5m sur l’ensemble de la trajectoire), et ce quel que soit le statut de canal, permettant ainsi d’assurer une forme de continuité du service de localisation.
[0062] On comprend de tout ce qui a été dit précédemment, qu’il est possible d’estimer/déterminer/corriger une valeur de temps de vol de référence de manière permanente que l’on soit en cas LOS ou NLOS. Alternativement, l’estimation d’un temps de vol de référence peut ne se faire qu’en cas NLOS puisque dans les autres cas on considère que l’on a un trajet direct identifié et utilisable, suffisamment fiable.
[0063] On a aussi évoqué que les paramètres des relations pouvaient être établis trajet indirect par trajet indirect ou en regroupant les temps de vol selon des trajets indirects. Dans ce dernier cas, les trajets indirects peuvent être regroupés [0064] L’équation (eq. 1) donnée ci-dessus n’est qu’un exemple, elle peut être linéaire ou non-linéaire. Dans la majorité des cas, la relation réelle liant un temps de vol selon un trajet direct à un temps de vol selon un trajet indirect sera non linéaire. Cependant, pour faciliter les calculs, il est possible de considérer une relation linéaire dont les paramètres sont mis à jour pour chaque cas LOS : on considère que par tronçons la trajectoire de l’objet mobile est linéaire, ceci permettant un bon résultat approximé. Un exemple de relation non-linéaire peut être du type = at * cos(bi * tle) + q avec a,, b,, c, les paramètres de la relation, tle le temps de vol du trajet direct et τ; le temps de vol du trajet indirect.
[0065] Les paramètres de chaque relation peuvent être établis par l’utilisation de filtres de Kalman, de filtre de Kalman étendu, ou de filtre particulaires.
[0066] Selon les cas, la détermination du temps de vol de référence peut être réalisée localement au premier objet ou au deuxième objet, par exemple via une électronique embarquée par le premier objet ou le deuxième objet. Alternativement, toutes les données relatives aux propagations de signaux entre deux objets (i.e., soit les signaux reçus digitalisés eux-mêmes, ou les estimations de canal acquises correspondantes, ou encore les multiples trajets détectés à partir des estimations de canal...) peuvent être communiquées à une unité maître qui va ensuite réaliser tous ou partie des traitements adaptés pour déterminer les temps de vols de chaque couple de premier et deuxième objets et en particulier la position du premier objet.
[0067] L’invention peut aussi s’appliquer au domaine de la localisation coopérative, par exemple lorsque le premier objet et le deuxième objet sont tous deux mobiles dans l’environnement, il peut être utilisé des filtres de poursuite coopératifs prenant en entrées des temps de vol de référence obtenu pour des couples de premier objet et le deuxième objet, tous deux mobiles et dont les deux positions inconnues sont à estimer.
[0068] Dans la présente description, il a été précisé que les premier et deuxième objets étaient configurés pour permettre la propagation d’un signal entre eux. Le signal peut être de tout type qui permet d’être analysé au niveau du récepteur pour en déterminer la présence de propagation du signal émis selon un trajet direct et/ou selon un trajet indirect. En ce sens, chaque signal émis au cours de l’étape de propagation peut être un signal radiofréquence, un signal acoustique, etc. selon une autre formulation, toute technologie de propagation d’un signal permettant de réaliser une estimation de canal multi-trajets, par exemple dans le domaine temporel ou dans le domaine fréquentiel (mais permettant toujours, après traitement, d’accéder aux temps de vol des multiples trajets unitaires), peut être utilisée. En particulier, d’autres types de traitements peuvent être utilisés du moment qu’ils peuvent, par exemple à partir de l’estimation fréquentielle, aboutir aux trajets (par exemple en utilisant une analyse des termes différentiels de phase). Le présent procédé est tout particulièrement adapté lorsque les signaux sont des signaux radiofréquence, notamment de type IR-UWB pour l’anglais « Impulse Radio Ultra WideBand » ou en français signaux radio-impulsionnels ultra large bande, où dans ce cas l’estimation du canal est réalisée dans le domaine temporel.
[0069] Concernant l’estimateur de canal évoqué précédemment permettant notamment d’identifier les différents trajets d’un signal avant de les fournir à la première phase ou à la deuxième phase, ce dernier peut être à échantillonnage direct, à filtre adapté à la forme de l’impulsion et/ou à la séquence émise, à détection d’énergie, etc.
[0070] Concernant le suivi des trajets indirects, leur procédure de détection peut utiliser par exemple des techniques de maxima locaux, de plus forts échantillons, etc. ou encore une association de type méthode hongroise, ou encore une poursuite utilisant par exemple une batterie de filtres indépendants (de Kalman Multi-Hypothèses (MHKF) ou simplement de filtres de Kalman), un filtre unique (i.e., traitant l’ensemble des multi-trajets conjointement)..., des trajets multiples, en amont de la correction du temps de vol de référence.
[0071] Concernant la détection des cas N LOS et LOS, ceci peut être mis en œuvre en utilisant un monitoring d’innovation (normalisée) marginale (c’est-à-dire lien par lien) ou globale (c’est-à-dire en agrégeant tous les liens), un historique des mesures à court terme (c’est-à-dire en détectant de brusques transitions inattendues du temps de vol du trajet direct mesuré au cours du temps), etc.
[0072] Les procédés décrits ci-avant présentent l’avantage d’être le plus modulaire possible et peuvent s’appuyer sur un niveau de connaissance a priori limitée (par exemple pas de carte du bâtiment ou de l’environnement, pas de modèles statistiques de distribution des multi-trajets, pas de modèles a priori d’interactions électromagnétiques imposées...). Les procédés présentent également une faible complexité calculatoire de manière à être compatible avec la structure des filtres de poursuite de mobile habituellement utilisés dans une majorité des systèmes embarqués actuels (ex. filtre de Kalman étendu -ou EKF- alimenté par une seule valeur de temps de vol (TOF) par balise), mais également avec les capacités hardware/software des dispositifs radio intégrés (en termes de résolution temporelle et de taux de rafraîchissement...).
[0073] De manière générale, les procédés décrits sont tout particulièrement adaptés pour suivre un piéton portant le premier objet se déplaçant dans un environnement par exemple clos. En particulier, pour optimiser la détermination des temps de vol de référence, et donc du positionnement ultérieur du piéton, la pluralité d’étapes de propagation décrite ci-avant est mise en œuvre de telle sorte que chaque étape de propagation est séparée d’une autre étape de propagation par exemple d’au plus 62.5 ms, une telle valeur permet de limiter la dérive des temps de vol de référence obtenus entre deux itérations du procédé d’obtention et permet de préférence de considérer que par tronçon la trajectoire de l’objet est linéaire : ceci améliorant la précision de la valeur du temps de vol de référence.
[0074] Dans la présente description, un environnement peut être un environnement intérieur comme un bâtiment ou un environnement extérieur.

Claims (15)

  1. Revendications
    1. Procédé d’obtention d’au moins un temps de vol de référence (tle) représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre un premier objet (2) et un deuxième objet (3), le premier objet (2) étant mobile dans un environnement (1) et le deuxième objet (3) étant situé dans ledit environnement (1), lesdits premier et deuxième objets (2, 3) étant configurés de sorte à permettre la propagation entre eux d’un signal, le procédé comporte une étape d’estimation (E1) dudit au moins un temps de vol de référence (rLE) en utilisant au moins un temps de vol d’un signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3).
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une première phase (PH1) comprenant les étapes suivantes : - une étape de fourniture (E100) de temps de vol d’un premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3), lesdits temps de vol fournis comprenant un temps de vol (τ^1) dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct et au moins un temps de vol (τ^1 ) dudit premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet indirect, - au moins une étape d’établissement de paramètres (E101) d’une relation correspondante liant ledit temps de vol (τ^1) fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct et ledit au moins un temps de vol (τ^1. ) fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet indirect, et une deuxième phase (PH2), mise en œuvre après la première phase (PH1), comprenant : - une étape de fourniture (E2) d’au moins un temps de vol ( τ^2.) d’un deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3) selon un trajet indirect, - l’étape d’estimation (E1) dudit au moins un temps de vol de référence (τLE) mise en œuvre en utilisant : o ledit au moins temps de vol fourni du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3) selon un trajet indirect, et o des paramètres établis au cours de la première phase (PH1) d’au moins une relation correspondante.
  3. 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité d’étapes de propagation (E10) d’un signal entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), et en ce qu’il comporte, pour chaque signal s’étant propagé entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), une étape de vérification (E11) de la présence d’un trajet direct entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3) à partir dudit signal s’étant propagé entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), d’où il résulte, en cas de vérification positive, la mise en oeuvre de la première phase (PH1) dont le premier signal correspond audit signal, sinon la mise en œuvre de la deuxième phase (PH2) dont le deuxième signal correspond audit signal.
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque étape d’établissement (E101) des paramètres de la relation correspondante au cours de la première phase (PH1) consiste à mettre à jour les paramètres de ladite relation à partir : - de paramètres précédemment établis, - dudit temps de vol (τ^1) fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct, et - dudit au moins un temps de vol fourni (τ/^1. ) du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet indirect.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte la mise en œuvre d’une pluralité de premières phases (PH1) déclenchées à des instants différents de sorte que chaque instant soit associé à une position du premier objet (2) par rapport au deuxième objet (3), chaque première phase (PH1) étant associée à un premier signal qui lui est propre et dont la propagation dépend de ladite position, la première phase (PH1) déclenchée à l’instant le plus ancien est telle que les paramètres établis de chaque relation au cours de ladite première phase (PH1) déclenchée à l’instant le plus ancien le sont par utilisation de paramètres d’initialisation de ladite relation, par exemple choisis de manière empirique ou de manière aléatoire ou selon une connaissance statistique a priori, et en ce que pour au moins une, et notamment toute, première phase (PH1) déclenchée après l’instant le plus ancien, ladite au moins une étape d’établissement (E101 ) des paramètres, mise en œuvre au cours de ladite au moins une première phase (PH1) déclenchée après l’instant le plus ancien, comporte en outre l’utilisation de paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’au moins une première phase préalable, et en ce que les paramètres établis utilisés au cours de la deuxième phase (PH2) correspondent aux paramètres d’une relation correspondante établis au cours d’une première phase (PH1) précédant la deuxième phase (PH2).
  6. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la première phase (PH1) comporte une étape de détermination (E102) dudit au moins un temps de vol de référence prenant en compte ledit temps de vol fourni (τ^γ1) du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct et en ce que : - l’étape de détermination (E102) dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase (PH1) est telle que ledit au moins un temps de vol de référence déterminé correspond au temps de vol fourni (τ™1) du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct, ou - l’étape de détermination (E102) dudit au moins un temps de vol de référence au cours de la première phase (PH1) est telle que ledit au moins un temps de vol de référence déterminé correspond à une correction du temps de vol fourni (τ^1) du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2,3) selon un trajet direct en utilisant ledit au moins un temps de vol (Tindi ) fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre les premier et deuxième objets (2, 3).
  7. 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que pour chaque première phase (PH1), ladite étape d’établissement (E101) des paramètres de la relation correspondante est mise en œuvre pour chaque trajet indirect du premier signal dont le temps de vol a été fourni au cours de ladite première phase (PH1) d’où il résulte que lesdits paramètres établis de la relation correspondante lient le temps de vol (τ^γ1 ) fourni du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon un trajet direct au temps de vol (Tincuri) du premier signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets selon ledit trajet indirect.
  8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l’étape de fourniture (E2) dudit au moins un temps de vol (τ·^2.) du deuxième signal s’étant propagé entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3) selon un trajet indirect est telle que le trajet indirect de chaque temps de vol (τ/^2.) fourni du deuxième signal correspond à un trajet indirect d’un temps de vol ( τ™/.) fourni du premier signal de la première phase (PH1 ), et en ce que, notamment pour chaque temps de vol (τ[„/.) fourni du deuxième signal, la deuxième phase (PH2) comporte : o une étape de récupération (E1-1) des paramètres établis de la relation correspondante au cours de la première phase (PH1) en utilisant le temps de vol (τ^1.) fourni du premier signal s’étant propagé selon un trajet indirect correspondant audit trajet indirect dudit temps de vol (τ^2£) fourni du deuxième signal, puis o une étape d’utilisation (E1-2) dudit temps de vol (τ·^2.)fourni du deuxième signal et des paramètres récupérés pour déterminer un temps de vol théorique selon un trajet direct entre les premier et deuxième objets (2, 3), ledit au moins un temps de vol de référence (tle ) estimé au cours de la deuxième phase (PH2) étant déterminé en utilisant au moins un, et notamment chaque, temps de vol théorique déterminé.
  9. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une pluralité de temps de vol ( τ·^2. ) du deuxième signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la deuxième phase (PH2) et une pluralité de temps de vol ( T^di ) du premier signal s’étant propagé selon des trajets indirects sont fournis au cours de la première phase (PH1), et en ce que ledit au moins un temps de vol de référence ( tle ) est estimé, au cours de la deuxième phase (PH2), en utilisant une pluralité de temps de vol théoriques déterminés.
  10. 10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que chaque étape d’établissement (E101) des paramètres de la relation utilise un estimateur d’état, par exemple un filtre de Kalman, prenant comme modèle d’observation ladite relation et comme variables d’état à estimer les paramètres à établir de ladite relation.
  11. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’agencement des premier et deuxième objets (2, 3) dans l’environnement (1) est tel que ledit signal s’est aussi propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct, et en ce que le procédé comporte : - une étape de fourniture (E3) d’un temps de vol ( rdir) dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet (2, 3) selon un trajet direct et dudit au moins un temps de vol ( Tindi ) du signal s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), - une étape de détermination (E4), de préférence pour chaque trajet indirect de propagation du signal, d’au moins un temps de vol théorique selon un trajet direct en utilisant des paramètres préalablement établis d’une relation correspondante et ledit au moins un temps de vol ( Tind. ) fourni du signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objet (2, 3) selon un trajet indirect, et l’étape d’estimation (E1) du temps de vol de référence comporte une étape de correction (E1-11) du temps de vol fourni ( Tdir) dudit signal s’étant propagé entre les premier et deuxième objets (2, 3) selon un trajet direct en utilisant chaque temps de vol théorique déterminé.
  12. 12. Procédé de détermination de la position d’un premier objet (2) mobile par rapport à une pluralité de deuxièmes objets (3), le premier objet (2) formant un couple de deux objets avec chaque deuxième objet (3), le procédé comprenant : - une étape de détermination (E1000) de la position du premier objet (2) prenant en compte au moins une valeur de temps de vol de référence obtenue, pour au moins un couple, par la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11.
  13. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’initialisation (E1001) dans laquelle le premier objet (2) mobile est disposé par rapport aux deuxièmes objets (3) de telle sorte que l’étape de détermination (E1000) de la position du premier objet (2) est mise en œuvre lorsque le premier objet (2) est en vue directe de chaque deuxième objet (3).
  14. 14. Dispositif (1000) comportant un module d’analyse (1001) d’un signal configuré pour prendre en entrées des données relatives à au moins un signal à analyser s’étant propagé entre des premier et deuxième objets (2,3), ledit module d’analyse (1001) comportant : - une mémoire de stockage (1003) de paramètres d’au moins une relation liant un temps de vol d’un signal selon un trajet direct entre deux objets avec au moins un temps de vol du signal selon un trajet indirect entre les deux objets, - un premier module de traitement (1002) configuré de sorte à prendre en entrées : o au moins un temps de vol d’un signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), o des paramètres de ladite au moins une relation stockés dans la mémoire (1003), ledit premier module de traitement (1002) étant configuré pour estimer en sortie un temps de vol de référence représentatif d’un signal apte à se propager selon un trajet direct entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3) à partir dudit au moins un temps de vol du signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect et desdits paramètres.
  15. 15. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module d’analyse (1001) peut comporter un deuxième module de traitement (1004) configuré pour prendre en entrées un temps de vol d’un autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), et au moins un temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet indirect entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3), ledit deuxième module de traitement (1004) étant configuré pour : - établir les paramètres de ladite au moins une relation qui lie le temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet direct qu’il a reçu en entrée et ledit au moins un temps de vol dudit autre signal à analyser selon un trajet indirect qu’il a reçu en entrée, et pour stocker les paramètres établis de ladite au moins une relation dans la mémoire de stockage (1003), - déterminer un temps de vol de référence en utilisant au moins ledit temps de vol dudit autre signal à analyser s’étant propagé selon un trajet direct entre le premier objet (2) et le deuxième objet (3).
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