FR3075399A1 - Procede de localisation d'un objet connecte apte a emettre un signal electromagnetique par un terminal mobile apte a recevoir ledit signal electromagnetique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de localisation d'un objet connecté (1) apte à émettre un signal électromagnétique par un terminal mobile (2) apte à recevoir ledit signal électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en œuvre par un module de traitement de données (21) du terminal (2) d'étapes de :
(a) Pour au moins deux positions du terminal mobile (2) dans un repère dans lequel l'objet connecté (1) est fixe, estimation d'une distance physique entre l'objet connecté (1) et le terminal mobile (2) en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;
(b) Détermination d'une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile (2) et des distances physiques estimées associées
Description
La présente invention concerne un procédé de localisation d’un objet connecté.
ETAT DE L’ART
De plus en plus d'objets connectés possèdent une connectivité Bluetooth (BT) et en particulier la version 4 ou Low Energy (BLE). Cette version de la norme Bluetooth permet l'émission d'un bref signal contenant un identifiant unique, assorti éventuellement de données auxiliaires.
On appelle « balises » (en anglais « beacon » ou « tracker » si c’est une balise destinée à être attachée à un élément à suivre, tel que des clés) des objets autonomes qui peuvent émettre un tel signal pendant plusieurs mois voire années, avec une simple pile, par exemple les iBeacons d’Apple
Une des applications de cette technologie est la localisation de balises par un récepteur en particulier de type terminal mobile, notamment pour localiser ce terminal mobile dans un magasin, déclencher des actions basées sur la position (par exemple envoyer une notification lorsqu’on est dans un arrêt de bus), ou simplement pour retrouver des objets (par exemple on peut mettre la balise dans un porte-clef de sorte à retrouver ses clés).
Le terminal mobile a accès à la force du signal Bluetooth reçu, laquelle est représentative de la distance entre le terminal et la balise. Dans un environnement comprenant plusieurs balises aux positions prédéfinies, il est facile de déterminer finement la position du terminal mobile relativement aux balises par triangulation.
Cela est par contre plus complexe en présence d’une seule balise, par exemple si justement on veut déterminer la position de la balise par rapport au terminal et non l’inverse (cas par exemple d’un tracker placé sur un objet que l’on souhaite retrouver, par exemple ses clés).
En effet, l’utilisateur ne connaît à un instant donné qu’un ordre de grandeur de la distance entre son terminal et la balise et non la direction. L’utilisateur n’a pas d’autre choix que de se déplacer dans la pièce au jugé en essayant de se rapprocher de la balise.
Une telle situation est représentée par la figure 1. Au centre de la pièce se trouve une balise Bluetooth 1 et l'utilisateur va se déplacer avec son terminal mobile 2 et effectuer des mesures du signal à différentes positions. A chaque mesure (M1, M2, M3) correspond une force de signal qui peut se représenter graphiquement par un niveau et/ou un code couleur (à moins de trois barres sur cinq l’indicateur est rouge, et bleu au-dessus).
Pour pallier à la rusticité de cette méthode de localisation, certaines balises embarquent un buzzer qu'il est possible de faire sonner. Malheureusement ces buzzers, outre qu'ils consomment énormément d'énergie et amputent largement l'autonomie de la balise (comparativement à l'émission Bluetooth), ne sont généralement pas d'un volume sonore important. Cela les rend vraiment difficile à entendre si l'on est un peu éloigné ou si le tracker est recouvert par un objet un peu épais, comme une revue, un coussin, un vêtement, etc.
Il serait ainsi souhaitable de faciliter la localisation des objets connecté de type balises par les terminaux mobiles.
PRESENTATION DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte ainsi selon un premier aspect à un procédé de localisation d’un objet connecté apte à émettre un signal électromagnétique par un terminal mobile apte à recevoir ledit signal électromagnétique, caractérisé en ce qu’il comprend la mise en œuvre par un module de traitement de données du terminal d’étapes de :
(a) Pour au moins deux positions du terminal mobile dans un repère dans lequel l’objet connecté est fixe, estimation d’une distance physique entre l’objet connecté et le terminal mobile en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;
(b) Détermination d’une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile et des distances physiques estimées associées.
Le présent procédé permet d’obtenir une localisation précise après seulement quelques mesures, et évite efficacement la recherche fastidieuse.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives :
• une des dites positions du terminal mobile dans ledit repère est définie arbitrairement (cela permet d’initialiser très facilement le repère) ;
• l’étape (a) comprend la détermination de la i+1-ème position du terminal mobile dans ledit repère en fonction de la i-ème position du terminal mobile dans ledit repère (il est ainsi possible de proche en proche de déterminer automatiquement toutes les positions par lesquelles passe l’utilisateur, et la localisation peut être entièrement transparente pour l’utilisateur) ;
• le terminal comprend des moyens de mesure magnéto-inertielle, la détermination de la i+1-ième position du terminal mobile dans ledit repère comprenant la détermination du déplacement relatif du terminal de la i-ème position vers la i+1-ème position grâce aux données reçues des moyens de mesure magnéto-inertielle (des moyens de mesure magnéto-inertielle sont communément présents sur les terminaux mobiles, d’où une mise en œuvre très facile sur la grande majorité des terminaux) ;
• l’étape (a) comprend la détermination récursive des positions successives du terminal dans ledit repère, et pour chaque position déterminée, et l’estimation d’une distance physique entre l’objet connecté et le terminal mobile en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en ladite position du terminal (un tel mode de réalisation permet un fonctionnement itératif dynamique et efficace du procédé, qui limite la consommation élenergétique) ;
• l’étape (b) comprend, pour chacune desdites positions du terminal, la détermination d’une zone élémentaire dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé en fonction de la position du terminal mobile et de la distance physique associée estimée, et la détermination d’une zone consolidée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé en fonction des zones élémentaires associées à chacune desdites positions du terminal (cela permet également une mise en œuvre itérative dynamique et efficace, qui limite la consommation énergétique) ;
• la zone consolidée est déterminée comme l’intersection desdites zones élémentaires (c’est la solution la plus simple de réaliser la consolidation des zones) ;
• chaque zone élémentaire associée à une position du terminal est définie comme une couronne formée des points du repère à une distance de ladite position du terminal égale à ladite distance physique estimée pour ladite position du terminal à une marge prédéterminée près (une telle solution est simple mais permet une très bonne qualité de localisation) ;
• une étape (c) de guidage de l’utilisateur depuis le terminal mobile vers ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé (cette utilisation de la localisation déterminée permet à l’utilisateur de retrouver rapidement l’objet connecté) ;
• le terminal comprend une interface homme-machine, l’étape (c) comprenant l’affichage sur l’interface d’un plan signalant ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé ;
• le terminal comprend une interface homme-machine et des moyens d’acquisition optique, l’étape (c) comprenant l’enrichissement d’une image d’une scène tridimensionnelle acquise par les moyens d’acquisition optique de sorte à intégrer un objet graphique représentatif dudit objet virtuel au niveau de ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé (la réalité augmentée est une solution très ergonomique pour guider l’utilisateur de façon intuitive) ;
• l’étape (a) comprend le guidage préalable de l’utilisateur dans le déplacement du terminal mobile de sorte à améliorer la répartirions desdites positions du terminal mobile dans le repère (une tel guidage préalable limite le nombre de positions nécessaire et améliore la qualité du résultat final).
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un terminal mobile, apte à recevoir le signal électromagnétique émis par un objet connecté, comprenant un module de traitement de données, caractérisé en ce que le module traitement de données est configuré pour :
(a) Pour au moins deux positions du terminal mobile dans un repère dans lequel l’objet connecté est fixe, estimer une distance physique entre l’objet connecté et le terminal mobile en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;
(b) Déterminer une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile et des distances physiques estimées associées.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un ensemble d’un terminal mobile selon le deuxième aspect et d’au moins un objet connecté apte à émettre un signal électromagnétique.
Selon un quatrième et un cinquième aspect, l’invention concerne respectivement un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l’exécution d’un procédé selon le premier aspect de l’invention de localisation d’un objet connecté apte à émettre un signal électromagnétique, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur ; et un moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé selon le premier aspect de l’invention de localisation d’un objet connecté apte à émettre un signal électromagnétique.
PRESENTATION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux figures en annexe dont :
- La figure 1 déjà décrite représente schématiquement l’utilisation d’un terminal mobile pour localiser un objet connecté ;
- la figure 2 représente un exemple d’une architecture de réseau au sein de laquelle est mis en œuvre le procédé selon l’invention ;
- La figures 3 et 4 représentent schématiquement l’utilisation d’un terminal mobile pour localiser un objet connecté dans le cadre du procédé selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
Architecture générale
Le procédé selon l’invention est un procédé de localisation d’un objet connecté 1 par un terminal mobile 2 dans un réseau du type de celui illustré par la figure 2.
Plus précisément, l’objet connecté 1 est apte à émettre un signal électromagnétique, et le terminal mobile 2 est apte à recevoir ledit signal électromagnétique, les équipements 1, 2 sont donc en pratique connectés. De façon préférée, il y a un unique objet connecté 1 (i.e. le terminal 2 ne reçoit le signal électromagnétique que d’un unique objet connecté 1), de sorte qu’une triangulation n’est pas possible.
Ledit signal électromagnétique est préférentiellement un signal Bluetooth, préférentiellement Low Energy (BLE). Alternativement il peut s’agit d’un signal WiFi, ZigBee, etc., et de façon générale tout signal électromagnétique connu de l’homme du métier permettant d’effectuer des estimations de distance par force du signal.
L’objet connecté 1 peut être de n’importe quelle nature, et est préférentiellement une « balise » telle que définie précédemment, comprenant uniquement un émetteur de signal électromagnétique (par exemple BLE), une pile longue durée, et soit étant configuré pour émettre à intervalles réguliers un message prédéterminé (par exemple son identifiant unique), soit comprenant un récepteur et étant configuré pour répondre à une sollicitation en émettant ledit message prédéterminé.
A titre d’exemple, l’objet connecté 1 pourra par exemple être une oreillette Bluetooth, une souris, etc. (i.e. un petit objet connecté que l’on peut facilement perdre), ou un tracker attaché à un objet non connecté que l’on souhaite suivre (des clés, un portefeuille, etc.). On comprendra qu’il peut alternativement tout à fait s’agir d’équipements plus complexes tel qu’un autre terminal mobile.
Le terminal mobile est un équipement présentant un module de traitement de données 21 (un processeur), une mémoire 22 (par exemple flash), avantageusement une interface homme-machine 23 (par exemple un écran tactile), et un récepteur de signal électromagnétique (une antenne). II s’agit typiquement d’un smartphone ou d’une tablette tactile.
Comme l’on verra, de façon préférée le terminal 2 comprend en outre des moyens de mesure magnéto-inertielle 24. Ces derniers consistent typiquement en un ou plusieurs accéléromètres et/ou un ou plusieurs gyromètres et/ou un ou plusieurs magnétomètres. De façon préférée, les moyens de mesure inertielle 24 sont constitués de trois accéléromètres et de trois gyromètres disposés en triaxe (dit capteur « six axes »), avec éventuellement un magnétomètre « compas ». Typiquement, les gyromètres « maintiennent » un repère, dans lequel une double intégration temporelle des mesures des accéléromètres permet d’estimer le mouvement.
Par ailleurs, des moyens d’acquisition optique 25, tels qu’une caméra, notamment disposée sur la face arrière opposée à l’interface 23, sont avantageusement présents.
Principe de l’invention
Le présent procédé met en œuvre une triangulation « inverse » en localisant non pas un terminal mobile 2 avec plusieurs objets connectés 1, mais en localisant un objet connecté 1 avec plusieurs occurrences du terminal mobile 2.
Plus précisément, en référence à la figure 3, l’utilisateur déplace le terminal mobile au cours du temps de sorte à ce qu’il prenne au moins deux positions Pb i e {1; n} avec n > 2, et avantageusement au moins trois (n > 3). Par commodité on désignera les positions dans l’ordre de déplacement de l’utilisateur : le terminal 2 prend une première position Plt une deuxième position P2, ... une n-ième position Pn.
Ces positions sont exprimées dans un repère quelconque qui sera utilisé tout au long du procédé (i.e. pendant le déplacement du terminal 2), repère dans lequel l’objet connecté 1 est fixe. On comprendra que généralement il s’agit d’un référentiel galiléen voire terrestre, mais pas nécessairement : pas exemple, si l’on cherche à localiser un objet connecté 1 dans un train en marche, on prendra un référentiel du train.
Dans la suite de la description, on notera PQ la position de l’objet connecté 1 dans ledit repère, et on désignera Xj et yi les coordonnées d’une position Ρυ i e {0; n}.
N’importe quel repère dans lequel l’objet connecté 1 est fixe peut-être choisi, même si un repère orthonormé est préféré (pour le calcul de distances). Par commodité une des dites positions du terminal mobile 2 dans ledit repère est définie arbitrairement ou par rapport à un élément de référence (une données GPS par exemple). On peut faire la même chose avec l’orientation des axes du repère. A noter qu’un étalonnage peut être nécessaire, par exemple en demandant à l’utilisateur de tourner sur lui-même.
De façon préférée, le module de traitement de données 21 du terminal 2 peut définir dans une étape (aO) le repère au moment de l’initialisation du procédé en fonction de la position actuelle du terminal 2, i.e. c’est la première position Pr qui est définie arbitrairement, avantageusement (0 ; 0), c’est-à-dire l’origine du repère. L’orientation du repère peut être fonction de l’orientation des axes des moyens de mesure inertielle 14 à ce moment.
On comprendra tout à fait que le présent procédé n’est limité à aucune définition du repère, il importe seulement qu’il soit constant pour la durée du procédé et permette de représenter faiblement les mouvements relatifs du terminal 2. En effet, les positions n’ont pas besoin d’être absolues.
Procédé
Dans une étape (a), pour au moins deux positions P^ du terminal mobile 2 dans ledit repère, le module de traitement de données 11 estime une distance physique entre l’objet connecté 1 et le terminal mobile 2 en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position Ρυ
En d’autres termes, pour chaque position Pt (i.e. Vi e {l;n}) on mesure la force du signal Mt reçu par la terminal 2 en cette position Ph et on estime à partir de cette force du signal Mt mesurée une distance dt entre la position Pt et la position PQ. Dans le cas d’un repère orthonormé où le produit scalaire est applicable, on a dt = 70g -x0)2 + (¾ -y0)2.
Des algorithmes d’estimation de la distance physique en fonction de la force du signal électromagnétique sont bien connus de l’homme du métier.
De façon préférée, l’étape (a) comprend la détermination de la i+1-ème position ?i+i du terminal mobile (2) dans ledit repère en fonction de la i-ème position Ρυ
Cela se fait avantageusement grâce aux moyens de mesure magnétoinertielle 24, qui sont capables de détecter le déplacement du terminal 1 d’une position à une autre. En d’autres termes, la détermination de la i+1-ième position ?i+i comprend la détermination du déplacement relatif du terminal 2 de la i-ème position Pt vers la i+1-ème position ?ί+1·
Plus précisément, connaissant la première position Pr dans le repère, le module de traitement de données 21 est capable de calculer un déplacement relatif ΔΡ1;2 grâce aux données reçues des moyens de mesure inertielle 24, et d’en déduire la position P2 = Pt + ΔΡ1;2.
Alors, connaissant à présent la deuxième position P2 dans le repère, le module de traitement de données 21 est capable de calculer un déplacement relatif ΔΡ2;3 grâce aux données reçues des moyens de mesure inertielle 24, et d’en déduire la position P3 = P2+ ΔΡ2.3, etc.
Ainsi, l’étape (a) comprend avantageusement un processus récursif au fur et à mesure que l’utilisateur se déplace. A noter que les distances dt peuvent être calculées ensemble à la fin du déplacement, ou au fur et à mesure à chaque position.
Il est à noter que naturellement l’utilisateur passe par une infinité de positions pendant son déplacement, et que seulement certaines seront considérées comme des positions Pt au sens de l’invention, i.e. des positions auxquelles une mesure de force du signal va être effectivement effectuée et une distance estimée. En ce que qui concerne le choix de ces positions Pt réellement considérées, cela peut être fait manuellement par l’utilisateur (il se déplace et appuie quand il le souhaite sur un bouton de l’interface 23 pour « placer » une position Pj), ou alternativement c’est le module 21 qui décide tout seul, soit à intervalle réguliers (par exemple toutes les cinq secondes), soit quand l’utilisateur s’immobilise (tant que les moyens de mesure magnéto-inertielle 24 détectent du mouvement, le système est en attente, et quand ils ne détectent plus de mouvement, s’est que l’utilisateur fait une pause et souhaite faire une mesure de distance en ce point). L’invention n’est pas limitée à une de ces possibilités.
En résumé, de façon particulièrement préférée, l’étape (a) est définie récursivement par une étape (a1) d’initialisation, et une étape (ai) répétée pour i allant de 2 à n (i.e. pour chacune des positions Pi à partir de la deuxième), avec :
(a1) pour une première position Pr (définie dans le repère, le cas échéant arbitrairement), estimation d’une distance physique dr entre l’objet connecté 1 et le terminal mobile 2 en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position Pr.
(ai). 1 détermination du déplacement relatif du terminal 2 de la i-1-ème position vers la i-ème position Pt grâce aux données reçues des moyens de mesure magnéto-inertielle 24, et détermination de la i-ème position Pt dans le repère (en appliquant ledit déplacement relatif par rapport à la i1-ème position P^) ;
(ai).2 pour la i-ème position Pt, estimation d’une distance physique dt entre l’objet connecté 1 et le terminal mobile 2 en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position Pt.
Dans une étape (b), l’unité de traitement de données 12 détermination d’une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile 2 et des distances physiques associées estimées.
De façon préférée, l’étape (b) comprend, pour chacune desdites positions Pi du terminal 2, la détermination d’une zone élémentaire dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction de la position du terminal mobile 2 et de la distance physique associée estimée, et la détermination d’une zone consolidée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction des zones élémentaires associées à chacune desdites positions du terminal 2.
En référence à la figure 4, on fait comme expliqué une triangulation « inverse » en définissant pour chaque position Pi une zone Zf dite élémentaire contenant l’objet connecté 1. On considère comme zone consolidée Zo la zone compatible avec chacune de zones élémentaires Zf déterminées, en particulier leur intersection (Zo = AiZ^).
Chaque zone élémentaire Zf peut être définie de diverses façons. Selon un mode de réalisation préféré, chaque zone élémentaire Zf associée à une position Pi du terminal 2 est définie comme une couronne formée des points du repère à une distance de ladite position du terminal 2 égale à ladite distance physique estimée pour ladite position du terminal 2 à une marge prédéterminée près.
En d’autres termes, en appelant ε ladite marge, on a : P = (x;y) a Zj <=> \d(P; Pt) — dt\ < ε, i.e. di— ε < — x)2 + (j/j — y)2 < dt + ε.
On comprend que si on a deux positions Pt considérées, la zone consolidée Zo comprend deux parties distinctes (zones grisées dans la figure 4), et il y encore une ambiguïté, laquelle est levée dès qu’il y a trois positions Pt considérées (zone hachurée unique dans la figure 4). Deux déplacements suffisent donc largement à retrouver l’objet connecté 1. S’il y a plus de trois positions Pt considérées, cela affine le résultat en diminuant la taille de la zone consolidée Zo.
La marge ε peut être une valeur absolue, par exemple 0,5m, ou un taux, par exemple 10% de la distance, ce qui permet de prendre en compte l’incertitude plus forte lorsque l’utilisateur s’éloigne.
A l’issue de l’étape (b), le module de traitement de données peut définir un point de la zone consolidée comme localisation estimée de l’objet 1 (on notera cette position Po, i.e. estimation de Po), par exemple comme le barycentre de cette zone.
Il est à noter que tout ou partie de l’étape (b), à savoir la détermination des zones élémentaires, peut être mise en œuvre pendant l’étape (a), i.e. à chaque fois qu’une nouvelle position Pt est prise, en particulier dans le mode de réalisation récursif évoqué avant.
Alors, l’étape (ai) comprend une sous-étape (ai).3 de détermination de la ième zone élémentaire Zj dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction de la i-ème position Pi du terminal mobile 2 et de la distance physique associée estimée dj.
La consolidation peut également être réalisée d’un coup à la fin, ou toujours dynamique dans la boucle récursive : on peut définir une zone consolidée « provisoire » Ζθ qui correspond à l’intersection des zones élémentaires jusque-là rencontrées. On a Ζθ = Dl k=1Zk, i.e. Ζθ = Ζθ-1 n Zj.
L’étape (ai) comprend alors avantageusement une sous-étape (ai).4 de détermination d’une i-ème zone consolidée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction de la i-1-ème zone consolidée du repère et de la i-ème zone élémentaires Zj déterminée pour la i-ème position Ρυ
On peut envisager une condition d’arrêt de cette boucle récursive, par exemple sur l’étendue de la zone. Par exemple, à chaque itération on calcule un coefficient tel qu’une aire, une distance maximale entre points, un rayon moyen, etc. de la zone consolidée provisoire Ζθ, et si ce coefficient est en dessous d’un seuil on considère que la localisation est suffisamment précise et la zone consolidée provisoire Ζθ devient zone consolidée définitive Ζθ.
Guidage
De façon préférée, le procédé comprend une étape (c) suivante de guidage de l’utilisateur depuis le terminal mobile 2 vers ladite zone (en particulier consolidée définitive) déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé.
En effet, connaissant la zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé, et au vu du caractère fixe de ce repère, il est possible d’indiquer d’une façon ou d’une autre cette position à l’utilisateur.
Par « guidage » de l’utilisateur, on entend la restitution sur l’interface 23 d’informations permettant à l’utilisateur d’atteindre l’objet 1 depuis le terminal mobile 2. En effet l’utilisateur ne connaît pas le repère, et le plus simple est de lui indiquer de façon relative la position de l’objet 1 par rapport à celle du terminal 2.
Si l’utilisateur continue à se déplacer, la position du terminal mobile 2 dans le repère peut continuer d’être calculée, le cas échéant en temps réel, grâce aux données reçues des moyens de mesure magnéto-inertielle 24, de la façon présentée avant. On notera par commodité P(t) la position du terminal 2 pendant l’étape (c).
Selon un premier mode de réalisation, le guidage prend simplement la forme d’une flèche représentée sur l’interface 23 indiquant la direction de l’objet 1. Cela peut se faire très simplement en comparant P(t) et Po et selon l’orientation du terminal 2.
Selon un deuxième mode de réalisation l’étape (c) comprend l’affichage sur l’interface 23 d’un plan signalant ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé. Plus précisément, on peut placer PQ, P(t) et éventuellement les positions Ρυ Si des éléments de contexte sont disponibles tel que la forme de la pièce voire un plan détaillé du lieu dans lequel l’utilisateur se trouve, les positions susmentionnées peuvent être affichées sur ces éléments.
Selon un troisième mode de réalisation préféré, on utilise la réalité augmentée. C’est une technologie permettant de compléter en temps réel un aperçu du monde tel que nous le percevons par des éléments virtuels. Elle consiste à incruster de façon réaliste des images de synthèse dans une séquence d'images le plus souvent filmée en direct.
Plus précisément, dans le cas où le terminal 2 comprend des moyens d’acquisition optique 25, l’étape (c) peut comprendre l’enrichissement d’une image d’une scène tridimensionnelle acquise par les moyens d’acquisition optique 25 de sorte à intégrer un objet graphique représentatif dudit objet virtuel 1 au niveau de ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé.
L’objet graphique est un objet virtuel superposable à la réalité, représentatif de l’objet virtuel 1, par exemple un trousseau de clés s’il est attaché à un porteclés.
En d’autres termes, le terminal 2 placé à la position P(t) et observant la scène tridimensionnelle locale (la pièce) via les moyens 25 affiche cette scène en y supposant l’objet graphique de sorte à simuler sa présence à la position Po. L’idée étant que l’objet graphique ajouté coïncide avec l’objet virtuel 1 dans l’image enrichie afficher, de sorte à pouvoir facilement localiser ce dernier. Par exemple, si l’objet connecté 1 est accroché à un porte-clés qui se trouve être sous un canapé, l’objet graphique s’affichera sur le canapé signalant à l’utilisateur que son trousseau est entre les coussins du canapé ou en dessous.
Avantageusement, l’objet graphique affiché contient des informations supplémentaires telles qu’un identifiant de l’objet connecté 1 ou la distance.
On notera que des outils de réalité augmentée utilisant un repère sont bien connus de l’homme du métier, et on citera par exemple ARkit d’Apple ou ARcore de Google.
De façon préférée, une autre opération de guidage est préalablement réalisée pendant l’étape (a) (i.e. pendant le déplacement du terminal 2)
L’idée est de guider l’utilisateur dans le déplacement du terminal mobile 2
i.e. d’une position Pi à la suivante. Cela vise à améliorer la répartition desdites positions du terminal mobile 2 dans le repère. En effet, comme expliqué les positions P^ peuvent être choisies au hasard par l’utilisateur au gré de son déplacement, il est préférable que les points de mesure soient bien espacés pour que les zones Zj soient discriminantes.
Pour cela, des techniques similaires à celle de l’étape (c) peuvent être mise en œuvre. Par exemple, un cap peut être indiqué (par exemple une flèche indiquant à l’utilisateur de se déplacer vers la gauche ou la droite), le cas échéant toujours en réalité augmentée.
Terminal
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un terminal mobile 2 pour la mise en œuvre du procédé selon le premier aspect.
Le terminal 2 est apte à recevoir le signal électromagnétique émis par un objet connecté 1 et comprend comme expliqué un module de traitement de données 21 configuré pour implémenter :
- Pour au moins deux positions du terminal mobile 2 dans un repère dans lequel l’objet connecté 1 est fixe, estimer une distance physique entre l’objet connecté 1 et le terminal mobile 2 en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;
- Déterminer une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile 2 et des distances physiques estimées associées.
Peut également être implémenté comme expliqué un module de guidage, éventuellement par réalité augmentée, de l’utilisateur depuis le terminal mobile 2 vers ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté 1 est localisé
Est également proposé une ensemble d’un terminal mobile 2 selon le deuxième aspect et d’au moins un objet connecté 1 apte à émettre un signal électromagnétique.
Produit programme d’ordinateur
Selon un troisième et un quatrième aspects, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l’exécution (sur un module de traitement de donnés 21, en particulier celui du terminal 2) d’un procédé de localisation d’un objet connecté 1 apte à émettre un signal électromagnétique selon le premier aspect de l’invention, ainsi que des moyens de stockage lisibles par un équipement informatique (par exemple la mémoire 22 du terminal 2) sur lequel on trouve ce produit programme d’ordinateur.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Procédé de localisation d’un objet connecté (1) apte à émettre un signal électromagnétique par un terminal mobile (2) apte à recevoir ledit signal électromagnétique, caractérisé en ce qu’il comprend la mise en œuvre par un module de traitement de données (21) du terminal (2) d’étapes de :(a) Pour au moins deux positions du terminal mobile (2) dans un repère dans lequel l’objet connecté (1) est fixe, estimation d’une distance physique entre l’objet connecté (1) et le terminal mobile (2) en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;(b) Détermination d’une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile (2) et des distances physiques estimées associées.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une des dites positions du terminal mobile (2) dans ledit repère est définie arbitrairement.
- 3. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’étape (a) comprend la détermination de la i+1-ème position du terminal mobile (2) dans ledit repère en fonction de la i-ème position du terminal mobile (2) dans ledit repère.
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le terminal comprend des moyens de mesure magnéto-inertielle (24), la détermination de la i+1-ième position du terminal mobile (2) dans ledit repère comprenant la détermination du déplacement relatif du terminal (2) de la i-ème position vers la i+1-ème position grâce aux données reçues des moyens de mesure magnétoinertielle (24).
- 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’étape (a) comprend la détermination récursive des positions successives du terminal (2) dans ledit repère, et pour chaque position déterminée, et l’estimation d’une distance physique entre l’objet connecté (1) et le terminal mobile (2) en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en ladite position du terminal (2).
- 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape (b) comprend, pour chacune desdites positions du terminal (2), la détermination d’une zone élémentaire dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé en fonction de la position du terminal mobile (2) et de la distance physique associée estimée, et la détermination d’une zone consolidée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé en fonction des zones élémentaires associées à chacune desdites positions du terminal (2).
- 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la zone consolidée est déterminée comme l’intersection desdites zones élémentaires
- 8. Procédé selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel chaque zone élémentaire associée à une position du terminal (2) est définie comme une couronne formée des points du repère à une distance de ladite position du terminal (2) égale à ladite distance physique estimée pour ladite position du terminal (2) à une marge prédéterminée près.
- 9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant une étape (c) de guidage de l’utilisateur depuis le terminal mobile (2) vers ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé.
- 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le terminal (2) comprend une interface homme-machine (23), l’étape (c) comprenant l’affichage sur l’interface (23) d’un plan signalant ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé
- 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le terminal (2) comprend une interface homme-machine (23) et des moyens d’acquisition optique (25), l’étape (c) comprenant l’enrichissement d’une image d’une scène tridimensionnelle acquise par les moyens d’acquisition optique (25) de sorte à intégrer un objet graphique représentatif dudit objet virtuel (1) au niveau de ladite zone déterminée dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé.
- 12. Procédé selon l’une des revendications 9 à 11, dans lequel l’étape (a) comprend le guidage préalable de l’utilisateur dans le déplacement du terminal mobile (2) de sorte à améliorer la répartirions desdites positions du terminal mobile (2) dans le repère.
- 13. Terminal mobile (2), apte à recevoir le signal électromagnétique émis par un objet connecté (1), comprenant un module de traitement de données (21), caractérisé en ce que le module traitement de données (21) est configuré pour :(a) Pour au moins deux positions du terminal mobile (2) dans un repère dans lequel l’objet connecté (1) est fixe, estimer une distance physique entre l’objet connecté (1) et le terminal mobile (2) en fonction de la force dudit signal électromagnétique reçu en cette position ;(b) Déterminer une zone dudit repère dans laquelle ledit objet connecté (1) est localisé en fonction desdites positions du terminal mobile (2) et des distances physiques estimées associées.
- 14. Ensemble d’un terminal mobile (2) selon la revendication 13 et d’au moins un objet connecté (1) apte à émettre un signal électromagnétique.
- 15. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l’exécution d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 12 de localisation d’un objet connecté (1) apte à émettre un signal électromagnétique, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.
- 16. Moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 12 de localisation d’un objet connecté (1) apte à émettre un signal électromagnétique.
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1762347A FR3075399B1 (fr) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Procede de localisation d'un objet connecte apte a emettre un signal electromagnetique par un terminal mobile apte a recevoir ledit signal electromagnetique |
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Citations (5)
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2017
- 2017-12-18 FR FR1762347A patent/FR3075399B1/fr active Active
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