FR3079306A1 - Procede de geolocalisation dans un batiment dit ips et dispositif mettant en œuvre ledit procede - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l'acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » basée sur la mesure du champ magnétique terrestre à partir d'un dispositif comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d'ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit procédé comprenant au moins une étape d'acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l'orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B ; ledit procédé est remarquable en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes de : - acquisition d'au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et - génération d'une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique. Un autre objet de l'invention concerne un dispositif pour la mise en œuvre dudit procédé.
Description
Procédé de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS et dispositif mettant en œuvre ledit procédé
Domaine technique
La présente invention concerne un procédé de géolocalisation à l’intérieur d’un bâtiment, communément appelé IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » et un dispositif mettant en œuvre ledit procédé.
Etat de la technique
Dans le domaine de la géolocalisation, il est bien connu, depuis de nombreuses années, d’utiliser des systèmes de géo-positionnement par satellite communément appelé GPS selon l’acronyme anglo-saxon « Global Positioning System » qui fonctionne sur l’exploitation de signaux radio émis par une constellation de satellites dédiés. Toutefois, les systèmes de géolocalisation GPS présentent l’inconvénient de ne pas fonctionner à l’intérieur des bâtiments. En effet, la structure des bâtiments empêche la bonne réception des ondes radio.
Ainsi, on a déjà imaginé des systèmes de géolocalisation pour l’intérieur des bâtiments afin de suppléer les carences des systèmes GPS. C’est le cas notamment des documents WO2014/020547, US2013/0281111 et WO2013/008169 par exemple.
Le document WO2014/020547 décrit des procédés, des ensembles et des dispositifs utiles pour identifier la position et/ou le déplacement d'un dispositif mobile dans une zone spécifiée et pour faciliter une cartographie d'une zone spécifiée. Plus particulièrement, ce document décrit un procédé pour déterminer au moins l'emplacement et le mouvement d'un dispositif mobile dans une zone spécifiée, comprenant: à partir d'un élément d'imagerie faisant partie d'un dispositif mobile, à un débit d'imagerie, capturer au moins deux images d'une partie d'un zone spécifiée à différents moments; dans chacune desdites au moins deux images capturées, identifier au moins deux points fixes, situés dans ladite partie de ladite zone spécifiée, qui se trouvent dans lesdites au moins deux images capturées; traiter lesdites au moins deux images pour identifier des changements dans les emplacements relatifs desdits au moins deux points fixes identifiés dans lesdites au moins deux images; à partir d'un élément de mesure d'orientation faisant partie dudit dispositif mobile, déterminer une orientation tridimensionnelle dudit dispositif mobile; utiliser des données reçues d'au moins l'un parmi un élément de détection de vitesse dudit dispositif mobile et un élément de détection de direction dudit dispositif mobile, déterminer un vecteur de mouvement pour ledit dispositif mobile; et sur la base desdites modifications identifiées des emplacements relatifs desdits au moins deux points identifiés dans lesdites au moins deux images, ledit vecteur de mouvement, et ladite orientation dudit dispositif mobile, calculant au moins l'un parmi: un emplacement dudit dispositif mobile dans ledit dispositif spécifié zone, et une distance et une direction parcourues par ledit dispositif mobile.
Ce type de procédé nécessite une puissance de calcul très importante dans la mesure où il est basé sur du traitement d’image de sorte que la précision de ce type de procédé est particulièrement faible.
Le document US2013/0281111 décrit un procédé, un appareil et un produit programme d'ordinateur qui permettent une détermination de position sans fil. Selon un exemple de mode de réalisation, un procédé consiste à générer, dans un dispositif sans fil mobile, des nœuds de grille représentant une ou plusieurs zones d'étage dans un espace fermé, sur la base d'une carte de l'espace fermé; à estimer des emplacements le long d'une trajectoire de mouvement d'un utilisateur du dispositif sans fil mobile traversant la ou les zones d'étage, sur la base d'observations de mouvement effectuées par un capteur de mouvement dans le dispositif sans fil mobile et d'informations de carte; à générer une carte radio de la ou des zones d'étage par réalisation de mesures radio à l'aide du dispositif sans fil mobile, au niveau des emplacements estimés le long de la trajectoire de mouvement, en faisant correspondre les mesures aux nœuds de grille générés qui sont les plus proches des emplacements estimés; et à compiler une structure de données d'empreinte de la carte radio, comprenant des éléments d'observation représentant les mesures radio au niveau des nœuds de grille mis en correspondance.
De la même manière que précédemment, ce type de procédé présente l’inconvénient de présenter une faible précision.
Le document décrit un procédé pour déterminer l'emplacement d'un récepteur dans une zone spécifiée, comprenant: à partir d'au moins un synchroniseur, transmettre un signal de synchronisation à un débit de synchronisation; au niveau d'une pluralité de sources sonores situées dans une zone spécifiée, recevoir ledit signal de synchronisation; à partir de chacune de ladite pluralité de sources sonores, à une durée de retard prédéterminée après la réception dudit signal de synchronisation, transmettre un signal sonore ayant une fréquence de base; au niveau d'un récepteur sonore situé dans ladite zone spécifiée, recevoir ledit signal de synchronisation et au moins deux desdits signaux sonores transmis par lesdites sources sonores; calculer le temps de vol d'au moins une partie dudit signal sonore reçu sur la base de la réception desdits signaux sonores reçus, de la réception dudit signal de synchronisation, et d'une dite durée de retard prédéterminée respective; et l'utilisation dudit temps de vol calculé et desdits emplacements connus respectifs desdites sources sonores pour lesquelles ledit temps de vol est calculé, la détermination de l'emplacement dudit récepteur dans ladite zone définie.
Ce type de procédé présente l’inconvénient de nécessiter la pose d’un grand nombre de sources sonores dans l’ensemble des bâtiments de sorte qu’il est financièrement très coûteux et donc difficile à mettre en œuvre.
Afin d’améliorer la précision de la géolocalisation à l’intérieur d’un bâtiment, on a déjà imaginé d’utiliser les variations du champ magnétique terrestre qui est altéré par la structure du bâtiment. C’est le cas notamment du document EP2615420.
Le document EP2615420 décrit un appareil pour générer une carte de champ magnétique interne pour un bâtiment comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire comportant un code de programmation informatique dans lequel la mémoire et le code de programmation informatique sont configurés pour amener l’appareil à acquérir des informations indiquant un vecteur de champ magnétique mesuré dans au moins un emplacement connu à l’intérieur du bâtiment, et générer la carte de champ magnétique interne pour au moins une partie du bâtiment sur la base des informations acquises indiquant le vecteur de champ magnétique et le plan de niveau du bâtiment. Les informations sont acquises à partir d’au moins deux dispositifs de mesure différents et elles sont combinées pour représenter le vecteur de champ magnétique et une mesure d’incertitude du vecteur champ magnétique.
Bien que ce procédé améliore la précision de la géolocalisation à l’intérieur du bâtiment, il est fréquent que dans certaine partie du bâtiment la précision ne soit pas très bonne en raison de grandes incertitudes en magnitude et en orientation du vecteur de champ magnétique.
Il existe donc un besoin pour procurer un système de géolocalisation à l’intérieur d’un bâtiment de meilleure précision quel que soit la position dans ledit bâtiment.
Divulguation de l’invention
L’un des buts de l’invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de géolocalisation dans un bâtiment de conception simple et peu onéreuse procurant une meilleure précision de géolocalisation.
A cet effet et conformément à l’invention, il est proposé un dispositif de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » basée sur la mesure du champ magnétique terrestre comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit programme d’ordinateur étant configuré, au moyen dudit processeur, pour déclencher ledit dispositif à acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B ; ledit dispositif est remarquable en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour au moins :
- acquérir au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et
- générer une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
Par ailleurs, ledit programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance parcourue à partir des mesures de Γaccéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif.
Selon une variante d’exécution, le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment.
De préférence, chaque balise consiste en une balise bluetooth dite Beacon ou une borne Wi-Fi.
Selon une autre variante d’exécution, le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif et à générer ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
De plus, le programme d’ordinateur est configuré pour transmettre les informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur.
Par ailleurs, le programme d’ordinateur est configuré pour recevoir des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant.
Ledit programme d’ordinateur est configuré pour recevoir et afficher sur la cartographie une information transmise par le serveur distant.
Un autre objet de l’invention concerne un procédé de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » basée sur la mesure du champ magnétique terrestre à partir d’un dispositif comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit procédé comprenant au moins une étape d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B ; ledit procédé est remarquable en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes de :
- acquisition d’au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et
- génération d’une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des dormée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
De préférence, ledit procédé comporte une étape d’acquisition des données relatives à la distance parcourue à partir des mesures de l’accéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif.
Selon une première variante d’exécution, le procédé comporte une étape d’acquisition des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment.
De préférence, chaque balise consiste en une balise bluetooth dite Beacon et/ou une borne Wi-Fi et en ce que les données sont transmises au dispositif lorsque ce dernier détecte la balise.
Selon une seconde variante d’exécution, le procédé comporte une étape d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif et de génération de ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
Par ailleurs, le procédé comporte une étape de transmission des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur.
De plus, le procédé comporte une étape de réception des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant auquel le dispositif est connecté.
Ledit procédé comporte une étape de réception et d’affichage sur la cartographie d’au moins une information transmise par le serveur distant auquel le dispositif est connecté.
Brève description des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, du procédé et du dispositif de géolocalisation dans un bâtiment suivant l'invention, à partir des dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 est un ordinogramme des différentes étapes du procédé de géolocalisation suivant l’invention,
- La figure 2 est un ordinogramme des étapes de traitement mathématique et de création d’un modèle de données représentant l’ensemble des segments du procédé de géolocalisation suivant l’invention,
- La figure 3 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé d’entrainement du procédé de géolocalisation suivant l’invention,
- La figure 4 est un ordinogramme des différentes étapes d’entraînement du procédé de géolocalisation suivant l’invention,
- La figure 5 est un ordinogramme des différentes étapes de guidage du procédé de géolocalisation suivant l’invention.
Mode de réalisation de l’invention
Le procédé de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » suivant l’invention est basé sur la mesure du champ magnétique terrestre à partir d’un dispositif comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, tel qu’un smartphone ou une tablette tactile par exemple.
En référence aux figures 1 et 2, ledit procédé comprend une étape 100 d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B. Ledit vecteur champ peut être acquis par tout procédé bien connu de l’homme du métier tel que, par exemple, par les procédés décrits dans les publications suivantes : « Magnetic field feature extraction and sélection for indoor location estimation », Carlos E. Galvan-Tejada, Juan Pablo Garcia-Vazquez and Ramon F. Brena, Sensors 2014, 14, 11001-11015,doi :10.3390/s 140611001 ;« Indoor location sensing using geo-magnetism », Jaewoo Chung, Matt Donahoe, Chris Schmandt, Ig-Jae Kim, Pedram Razavai, Micaela Wiseman, MIT Media Labotary ; « Lightweight map marching for indoor localisation using conditional random fields », Zhuoling Xiao, Hongkai Wen, Andrew Markham, Niki Trigoni, Départaient of Computer Science, University of Oxford, 978-1 -4799-3146-0/14/531.00 2014 IEEE ; « Magnetic maps for indoor navigation », Brandon Gozick, Kalyan Pathapati, Ram Dantu, and Tomyo Maeshiro, IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 60, No 12, December 2011 ; « Magicol : Indoor localization using pervasive magnetic field and opportunistic wifi sensing », Yuanchao Shu, Cheng Bo, Guobin Shen, Chunshui Zhao, Liquin Li and Feng Zhao ; « A magnetic field based lightweight indoor positioning System for mobile devices ». Qing Huang and Tao Yang ; « Characterization of the indoor magnetic field for applications in localization and mapping », Michael Angermann, Martin Frassl, Marek Doniec, Brian J. Julian and Patrick Robertson, 2012 International conférence on indoor positioning and indoor navigation, 13-15th November 2012; « Modeling and interpolation of the ambient magnetic field by Gaussian processes », Arno
Solin, Manon Kok, Niklas Wahlstrôm, Thomas B. Schôn, Simon Sârkkâ, arXiv :1509.04634vl (es.RO) 15 Sep 2015. La prise de mesure est effectuée au moyen du magnétomètre du smartphone d’un utilisateur marchant entre deux points A et B d’un segment d’un plan dont la distance est connue.
Dans une seconde étape 200, lesdites données liées au segment A-B sont enregistrées dans la mémoire. Si tous les segments de la cartographie ont été mesurés, les données les données du vecteur champ entre les points A et B de chaque segment sont traitées mathématiquement dans une étape 300 et un modèle de données représentant l’ensemble des segments est créé dans une étape 400. Si tous les segments de la cartographie n’ont pas été mesurés, un ou plusieurs nouveaux segments sont sélectionnées dans une étape 500 et les étapes 100 à 400 sont réitérées jusqu’à ce que tous les segments de la cartographie soient mesurés.
En référence à la figure 2, l’étape 300 de traitement mathématique des données du vecteur champ entre les points A et B de chaque segment comporte une étape 310 d’extraction d’une liste de composantes mathématiques et une étape 320 de nettoyage et de vérification des données. Si les données sont fiables, lesdites données liées à la liste des composantes de tous les segments sont enregistrées dans une étape 330 et, si les données ne sont pas fiables,
i.e. en cas d’erreur dans les données par exemple, une nouvelle prise de données est nécessaire dans une étape 340 puis les étapes 310 et 320 sont réitérées jusqu’à ce que l’ensemble des données soient fiables. Par ailleurs, l’étape 400 est réalisée à partir des données liées à la liste des composantes de tous les segments enregistrées dans l’étape 330 et comporte une étape 410 d’entraînement de plusieurs modèles statistiques d’apprentissage selon des règles préétablies, une étape 420 de traitement des scores et de tri des modèles statistiques et une étape 430 de sauvegarde des modèles d’apprentissage les plus performants,
i.e. les modèles présentant le meilleur score.
Par ailleurs, le procédé comporte une étape d’acquisition d’au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique et une étape de génération d’une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique. De préférence, l’étape d’acquisition des données relatives à la distance parcourue est obtenue à partir des mesures de l’accéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif selon un procédé bien connu de l’homme du métier.
Afin d’améliorer la précision de la géolocalisation, le procédé suivant l’invention comporte une étape d’acquisition des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment. Chaque balise consiste, par exemple, en une balise bluetooth dite Beacon ou dans toute autre balise équivalente bien comu de l’homme du métier. On notera que les données sont transmises au dispositif lorsque ce dernier détecte la balise.
Par ailleurs, afin d’améliorer la précision de la géolocalisation, le dispositif électronique tel qu’un smartphone, un tablette ou similaire, comprend un capteur CCD et le procédé suivant l’invention comporte une étape d’acquisition des données relatives à la variation de la luminosité.
De manière avantageuse, le procédé suivant l’invention comporte une étape d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif et de génération de ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique. A cet effet, le procédé comporte une étape de transmission en continue des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur ainsi qu’une étape de réception des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant auquel le dispositif est connecté.
De manière avantageuse, afin d’améliorer la précision de la géolocalisation, et plus particulièrement afin de déterminer un changement d’étage dans le bâtiment, le dispositif comporte un baromètre et le procédé comporte une étape d’acquisition de la variation de la pression atmosphérique. Ainsi, en cas de variation négative de la pression atmosphérique, l’algorithme mettant en œuvre le procédé détermine que l’utilisateur est monté d’au moins un étage et en cas de variation positive de la pression atmosphérique de la pression atmosphérique l’algorithme détermine que l’utilisateur est descendu d’au moins un étage.
Un autre objet de l’invention concerne, en référence à la figure 3, un procédé d’entrainement comprenant une étape A de sélection dans un plan prédéterminé, connu, d’un segment A-B dont la distance A-B est connu, une étape B de prise de mesure des vecteurs de champ magnétique en marchant sur la distance A-B et une étape C d’envoi de données à un serveur pour procéder à un traitement mathématique, extraction des features, classification etc. comme décrit précédemment. Lesdites mesures peuvent réitérées sur le même segment ou sur d’autres segments prédéterminées. Un tel procédé d’entraînement permet notamment de calibrer l’application.
Accessoirement, le procédé suivant l’invention comporte une étape de réception et d’affichage sur la cartographie d’au moins une information transmise par le serveur distant auquel le dispositif est connecté. La ou lesdites informations pourront consister par exemple dans des informations relatives aux horaires d’ouverture du bâtiment et/ou des informations commerciales et/ou toute autre information. Par exemple, en référence à la figure 6, dans une application de cartographie dans un établissement hospitalier, le nom du service tel que la maternité est affiché sur la cartographie pour guider l’utilisateur jusqu’au dit service de maternité de l’établissement hospitalier où l’utilisateur (trice) a rendez-vous.
Un autre objet de l’invention concerne un dispositif de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » mettant en œuvre ledit procédé. Ledit dispositif de géolocalisation basée sur la mesure du champ magnétique terrestre pourra consister dans un smartphone ou une tablette tactile, ou tout autre dispositif équivalent, comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur communément appelé « application », un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit programme d’ordinateur étant configuré, au moyen dudit processeur, pour déclencher ledit dispositif à acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B. Le programme d’ordinateur, qui se présentera par exemple sous la forme d’une application téléchargeable, est configuré pour au moins :
- acquérir au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et
- générer une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
De préférence, le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance parcourue à partir des mesures de l’accéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif au moyen d’un algorithme bien connu de l’homme du métier et enregistré dans la mémoire du dispositif.
De plus, le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment. Ladite balise pourra consister en une balise bluetooth dite Beacon bien connu de l’homme du métier ou dans toute autre balise équivalente.
De manière avantageuse, ledit programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, tel qu’un smartphone ou une tablette tactile par exemple, et à générer ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des dormée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique. A cet effet, le programme d’ordinateur est configuré pour transmettre les informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur, et pour recevoir des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant.
Accessoirement, le programme d’ordinateur est configuré pour recevoir et afficher sur la cartographie, ou dans nouvelle fenêtre ou une fenêtre surgissante dite pop-up, une information, telle qu’une information relative aux horaires d’ouverture du bâtiment et/ou une information commerciale (promotion ou coupon de réduction par exemple), transmise par le serveur distant.
En référence à la figure 4, le programme d’ordinateur comporte avantageusement un algorithme mettant en œuvre une étape 310 de prise de mesures et d’extraction d’une liste de composantes mathématiques d’une portion d’un segment non connu et une étape 320 de nettoyage et de vérification des données. Si les données sont fiables, lesdites données liées à la liste des composantes de tous les segments sont extraites, dans une étape 330, de la liste de composantes mathématiques préalablement déterminées pendant le procédé d’entraînement tel que décrit à la figure 3 et, si les données ne sont pas fiables, i.e. en cas d’erreur dans les données par exemple, une nouvelle prise de données est nécessaire dans une étape 340 puis les étapes 310 et 320 sont réitérées jusqu’à ce que l’ensemble des données soient fiables. Par ailleurs, l’application comporte une étape 410 de prédiction selon les modèles statistiques préalablement déterminés pendant le procédé d’entraînement tel que décrit à la figure 3, une étape 420 d’envoi d’une réponse à l’application et une étape 430 d’utilisation par l’application pour l’étape de guidage.
Ladite étape de guidage consiste, en référence à la figure 5, en une première étape 600 de prétraitement et en une seconde étape 700 de traitement en temps réel de guidage. Ladite étape 600 de prétraitement comporte une étape 610 d’élaboration d’une cartographie intérieure d’un lieu et une étape 620 de création d’une matrice d’adjacence de segments et de manœuvre à chaque intersection dans la cartographie, ladite matrice étant enregistrée sur un serveur. L’étape 700, i.e. l’étape de guidage à proprement parler, comporte une étape 710 de lancement de l’application qui se connecte alors au serveur pour récupérer la route en fonction d’une position de départ et d’arrivée. Dans une étape 720, l’application affiche sur l’écran du dispositif électronique de l’utilisateur une interface de guidage pas à pas constituée notamment d’une cartographie intérieure, d’une route affichée (itinéraire) et de la prochaine instruction de guidage à suivre. Il convient de noter que la prochaine instruction de guidage à suivre peut également être une instruction vocale. L’utilisateur se déplace alors conformément aux instructions et le déplacement de l’utilisateur est détecté selon le procédé de géolocalisation tel que décrit précédemment aux figures 1 et 2. Si une nouvelle position de 5 l’utilisateur est détectée, la nouvelle position est affichée sur l’interface de guidage et la carte est mise à jour sous la forme d’un centrage dans l’écran d’affichage dans une étape 730. Si l’utilisateur ne s’est pas déplacé, i.e. si aucune nouvelle position est détectée, la carte n’est pas mise à jour dans une étape 730. Lorsque l’utilisateur se déplaçant arrive à proximité d’une intersection et qu’il reste des instructions de guidage, alors la nouvelle instruction de guidage 10 est affiché (et/ou émise en cas d’instruction vocale) dans une étape 740. Si il ne reste plus d’instructions, alors l’application met fin au guidage pas à pas et au système de positionnement dans une étape 750.
Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des 15 illustrations particulières et en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglosaxon « Indoor Positioning System » basée sur la mesure du champ magnétique terrestre comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit programme d’ordinateur étant configuré, au moyen dudit processeur, pour déclencher ledit dispositif à acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B, caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour au moins :- acquérir au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et- générer une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
- 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance parcourue à partir des mesures de l’accéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif.
- 3. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment.
- 4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que chaque balise consiste en une balise bluetooth dite Beacon et/ou une borne Wi-Fi.
- 5. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour acquérir des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif et à générer ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
- 6. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour transmettre les informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur.
- 7. Dispositif suivant les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour recevoir des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant.
- 8. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le programme d’ordinateur est configuré pour recevoir et afficher sur la cartographie une information transmise par le serveur distant.
- 9. Procédé de géolocalisation dans un bâtiment dit IPS selon l’acronyme anglo-saxon « Indoor Positioning System » basée sur la mesure du champ magnétique terrestre à partir d’un dispositif comprenant au moins un processeur, une mémoire incluant un programme d’ordinateur, un écran, un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre et des moyens de communication sans fil, ledit procédé comprenant au moins une étape d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points A et B déterminés à partir du magnétomètre, ledit vecteur de champ magnétique représentant la magnitude et l’orientation du champ magnétique terrestre affecté par la structure du bâtiment entre lesdits points A et B, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes de :- acquisition d’au moins une donnée relative à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique ; et- génération d’une cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
- 10. Procédé suivant la revendication 9 caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’acquisition des données relatives à la distance parcourue à partir des mesures de l’accéléromètre et/ou le gyroscope du dispositif.
- 11. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’acquisition des données relatives à la distance séparant le dispositif d’au moins une balise comprenant des moyens de communication sans fil, la ou lesdites balise(s) étant positionnée(s) à l’intérieur du bâtiment.
- 12. Procédé suivant la revendication 11 caractérisé en ce que chaque balise consiste en une balise bluetooth dite Beacon et/ou une borne Wi-Fi et en ce que les données sont transmises au dispositif lorsque ce dernier détecte la balise.
- 13. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’acquisition des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique mesurées à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif et de génération de ladite cartographie du bâtiment à partir des vecteurs de champ magnétique acquis par le premier dispositif et des vecteurs champ acquis par ledit au moins second dispositif et de la ou des donnée(s) relative(s) à la distance parcourue entre les deux points A et B et/ou à la distance séparant le dispositif à un second dispositif électronique.
- 14. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce qu’il comporte une étape de transmission des informations relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre vers un serveur distant, lesdites données étant enregistrées sur ledit serveur.
- 15. Procédé suivant les revendications 13 et 14 caractérisé en ce qu’il comporte une étape de réception des données relatives à la mesure du vecteur de champ magnétique entre deux points déterminés à partir du magnétomètre d’au moins un second dispositif, lesdites données étant transmises depuis ledit serveur distant auquel le dispositif est connecté.
- 16. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 9 à 15 caractérisé en ce qu’il comporte une étape de réception et d’affichage sur la cartographie d’au moins une information transmise par le serveur distant auquel le dispositif est connecté.
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-
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- 2018-06-07 FR FR1854965A patent/FR3079306B1/fr active Active
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