WO1994027163A1 - Systeme de telecommunication entre une station fixe et au moins un mobile - Google Patents

Systeme de telecommunication entre une station fixe et au moins un mobile Download PDF

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Jean-Louis Besson
Thierry Guichard
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D 3 E Electronique
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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • GPHYSICS
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    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position

Definitions

  • the present invention relates to a telecommunication system between a fixed or on-board central station and at least one mobile, such as a vehicle.
  • Telecommunications systems are already known which make it possible to establish links between a normally fixed central station and one or more mobiles, constituting for example a fleet of vehicles.
  • These links of the radioelectric type, allow oral communications between the drivers of various vehicles and the central station where the movements of the vehicles are monitored.
  • each mobile of the telecommunication system is provided with a microprocessor connected by bidirectional links, on the one hand, to radioelectric transmission means and, on the other hand, to at least one input unit / output likely to intervene actively on at least one function of the mobile.
  • the control station which receives and manages all the information transmitted by the various mobiles, can remotely control according to this information all or part of the operation of the mobile.
  • the subject of the invention is therefore a telecommunications system between a central station and at least one mobile comprising, on each mobile, a GPS system computer connected to an antenna for receiving signals from satellites and radio transmission means for transmit the position of each mobile to the central station, this system comprising, on each mobile, a microprocessor connected to memory means, to the GPS computer and to the radioelectric transmission means on board said mobile, characterized in that the microprocessor is connected by a bidirectional link to at least one input / output unit of the mobile and is capable, by said radio transmission means and thanks to a bidirectional link, of transferring information to the central station and of receiving instructions from said station central to intervene actively on the mobile.
  • the microprocessor is connected to a data transmission bus to which units on board the mobile are connected;
  • the system comprises on the mobile at least one unit taken from the group formed by a unit for direct transmission of data by voice frequency, a display unit, an additional memory operating without power supply and at least one additional microprocessor;
  • the system may include at least one analog and / or digital input / output unit connected to the microprocessor and / or a display unit connected to the microprocessor;
  • the system includes a safety circuit connected to the microprocessor to cause a general reset and reset of system components in case of software failure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a telecommunications system according to the invention, between several vehicles or mobiles and a central station, fixed for the example.
  • the telecommunication system which is shown diagrammatically in the drawing, is provided for establishing radio links between a central station 1 and several mobiles 2, such as land vehicles constituting a fleet of vehicles whose movements must be monitored and managed remotely . Communications between the central station 1 and the various mobile vehicles 2 are provided by radio channels 3, between antennas 4 mounted respectively on the various vehicles and a common antenna 5 mounted on the central station 1.
  • each vehicle which essentially comprises a microprocessor 6 connected to different components and in particular to a data transmission bus 7 which is advantageously of the multi-master type 12C.
  • the microprocessor 6 is associated with several memories, namely a random access memory 8, an EPROM memory 9 and a mass memory 11 which may be of the all-silicon type. These memories make it possible to store the software determining the operation of the microprocessor 6 in cooperation with the various components which are connected to it.
  • the microprocessor 6 is also connected, via a bidirectional link 12, to a multiplexer 13 itself connected to a computer 14 of a GPS system, which is connected to an antenna 15 for receiving signals from satellites, in order to permanently supply at its output information relating to the position of the vehicle 2, which is deduced from the spatial reference signals received by the antenna 15.
  • the multiplexer 13 is also connected, by a bidirectional link 16, to a modem 17 itself connected to a radiotelephone transceiver 18 connected to the antenna 4. Therefore, information can be exchanged in both directions between each vehicle 2 and the central station 1.
  • the multiplexer 13 could also be connected to any other communication medium (radio, infra -red, fiber optic, for example).
  • connection also shows a connection between the multiplexer 13 and an on-board personal computer 19.
  • the data transmission bus 7 which is connected to the microprocessor 6, allows the exchange of information between this microprocessor and different units which can be connected as desired to the bus 7.
  • unit 21 for direct transmission of data by voice frequency
  • an input / output unit 22 of the digital, analog or barcode type for direct transmission of data by voice frequency
  • an input / output unit 22 of the digital, analog or barcode type for direct transmission of data by voice frequency
  • an input / output unit 22 of the digital, analog or barcode type a display unit 23
  • an additional memory 24 operating without power and, to increase the power of the system, possibly one or more additional microprocessors 25.
  • the microprocessor 6 is also directly connected to analog 26 and digital 27 input / output units, as well as a display unit 28.
  • the telecommunications system also includes a security circuit ensuring that the system can never hang.
  • This safety circuit includes a "watchdog” 29 connected to the microprocessor 6.
  • This "watchdog” 29 is normally supplied with periodic pulses when the software is operating normally. If this is no longer the case, the "watchdog” 29 then intervenes on the microprocessor 6, and by the intermediary of the latter on the other components such as the modem 17, so as to cause a reset to zero of the components and a reset of these.
  • the "watchdog” 29 automatically causes, after the expiration of a predetermined period of time which can be equal to for example one hour eighteen minutes, a general reset, resulting in disconnection and reconnection of the radiotelephone unit 18.
  • the telecommunications system makes it possible to exchange information of a different nature in both directions, between each vehicle 2 and the central station 1.
  • This central station 1 is informed, at any time, from the position of each vehicle 2, which enables it to monitor the path of vehicles 2 and it also receives information relating to various parameters intervening on each vehicle (for example the internal temperature of a refrigerated truck).
  • the central station can intervene actively on any vehicle in the monitored fleet, for example in the event of theft.
  • the central station 1 can in turn react by sending, via the radio transmission 17, 18, information coded to the microprocessor 6 which then controls an element of the vehicle causing, for example, the automatic stopping of the engine of the vehicle, so that the latter is then instantly immobilized.

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Abstract

La présente invention concerne un système de télécommunication entre une station centrale (1) et au moins un mobile (2), comprenant, sur chaque mobile, un calculateur (14) d'un système GPS (système de positionnement global) relié à une antenne (15) de réception de signaux en provenance de satellites et des moyens de transmission radioélectriques (4, 5, 17, 18) pour transmettre la position de chaque mobile (2) à la station centrale (1), caractérisé par le fait que le microprocesseur (6) est relié par une liaison bidirectionnelle à au moins une unité d'entrée/sortie (22) du mobile (2) et est susceptible, par lesdits moyens de transmission radioélectriques (4, 17, 18) et grâce à une liaison bidirectionnelle, de transférer des informations vers la station centrale (1) et de recevoir des instructions de ladite station centrale pour intervenir d'une manière active sur le mobile (2).

Description

SYSTEME DE TELECOMMUNICATION ENTRE UNE STATION FIXE ET AU MOINS UN MOBILE
La présente invention concerne un système de télécommunication entre une station centrale fixe ou embarquée et au moins un mobile, tel qu'un véhicule.
On connaît déjà des systèmes de télécommunication qui permettent d'établir des liaisons entre une station centrale normalement fixe et un ou plusieurs mobiles, constituant par exemple une flotte de véhicules. Ces liaisons, du type radioélectrique, permettent des communications orales entre les conducteurs de divers véhicules et la station centrale où sont surveillés les déplacements des véhicules.
En outre, on a déjà proposé, dans FR-A-2 541 801, FR-A-2 670 002 et EP-A-509 775, d'équiper les véhicules de moyens de calcul embarqués qui permettent de déterminer la position du véhicule, à tout instant, à partir de signaux de référence spatiale issus de satellites (groupe de satellites GPS ou système de positionnement global) ; les signaux indiquant les positions des différents véhicules d'une flotte sont transmis, par des moyens radioélectriques de télécommunication, à une station centrale fixe où les trajets des divers véhicules peuvent être ainsi suivis, en permettant d'améliorer considérablement la gestion globale de la flotte de véhicules.
L'article "Proceedings of the 1981 Carnahan conférence on crime countermeasures" décrit un système de télécommunication du type mentionné au précédent alinéa dans lequel la station de contrôle renvoie en direction d'une station mobile (ou "mobile") des instructions relatives au créneau de temps affecté au mobile pour la transmission des informations qui le concernent. De même, dans le système de télécommunication décrit dans EP-A-242 099, la station centrale ne transmet à un mobile que le numéro de code de son microprocesseur pour initier la transmission vers la station centrale des informations afférentes audit mobile.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à ces types de systèmes de télécommunication dans le but d'augmenter considérablement le nombre et les types d'informations pouvant être transmises et les possibilités d'interaction entre la station centrale et les stations mobiles. Selon l'invention, on munit chaque mobile du système de télécommunication d'un microprocesseur relié par des liaisons bidirectionnelles, d'une part, à des moyens de transmission radioélectriques et, d'autre part, à au moins une unité d'entrée/sortie susceptible d'intervenir d'un manière active sur au moins une fonction du mobile. De la sorte, la station de contrôle, qui reçoit et gère toutes les informations émises par les différents mobiles, peut télécommander en fonction de ces informations tout ou partie du fonctionnement du mobile. L'invention a donc pour objet un système de télécommunication entre une station centrale et au moins un mobile comprenant, sur chaque mobile, un calculateur de système GPS relié à une antenne de réception de signaux en provenance de satellites et des moyens de transmission radioélectriques pour transmettre la position de chaque mobile à la station centrale, ce système comprenant, sur chaque mobile, un microprocesseur relié à des moyens de mémoire, au calculateur GPS et aux moyens de transmission radioélectriques embarqués sur ledit mobile, caractérisé par le fait que le microprocesseur est relié par une liaison bidirectionnelle à au moins une unité d'entrée/sortie du mobile et est susceptible, par lesdits moyens de transmission radioélectriques et grâce à une liaison bidirectionnelle, de transférer des informations vers la station centrale et de recevoir des instructions de ladite station centrale pour intervenir d'une manière active sur le mobile. Dans un mode préféré de réalisation, le microprocesseur est relié à un bus de transmission de données auquel sont raccordées des unités embarquées sur le mobile ; le système comprend sur le mobile au moins une unité prise dans le groupe formé par une unité de transmission directe de données par fréquence vocale, une unité d'affichage, une mémoire additionnelle fonctionnant sans alimentation et au moins un microprocesseur additionnel ; le système peut comprendre au moins une unité d'entrée/sortie analogique et/ou numérique connectée au microprocesseur et/ou une unité de visualisation connectée au microprocesseur ; le système comprend un circuit de sécurité connecté au microprocesseur pour provoquer une remise à zéro générale et une réinitialisation des composants du système en cas de défaillance du logiciel.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention représentée sur le dessin annexé. Ce dessin est un schéma synoptique d'un système de télécommunication selon l'invention, entre plusieurs véhicules ou mobiles et une station centrale, fixe pour l'exemple.
Le système de télécommunication, qui est représenté schématiquement sur le dessin, est prévu pour établir des liaisons radioélectriques entre une station centrale 1 et plusieurs mobiles 2, tels que des véhicules terrestres constituant une flotte de véhicules dont les mouvements doivent être surveillés et gérés à distance. Les communications entre la station centrale 1 et les divers véhicules mobiles 2 sont assurées par des voies radioélectriques 3, entre des antennes 4 montées respectivement sur les divers véhicules et une antenne commune 5 montée sur la station centrale 1.
Pour la surveillance et le contrôle à distance de chaque véhicule 2, il est prévu, sur chaque véhicule, une boîte noire embarquée, qui comprend essentiellement un microprocesseur 6 connecté à différents composants et notamment à un bus de transmission de données 7 qui est avantageusement du type multi- maître 12C. Au microprocesseur 6 sont associées plusieurs mémoires, à savoir une mémoire vive 8, une mémoire EPROM 9 et une mémoire de masse 11 qui peut être du type tout silicium. Ces mémoires permettent de stocker le logiciel déterminant le fonctionnement du microprocesseur 6 en coopération avec les divers composants qui lui sont raccordés.
Le microprocesseur 6 est également connecté, par l'intermédiaire d'une liaison bidirectionnelle 12, à un multiplexeur 13 lui-même connecté à un calculateur 14 d'un système GPS, lequel est relié à une antenne 15 de réception de signaux en provenance de satellites, afin de fournir en permanence à sa sortie une information relative à la position du véhicule 2, laquelle est déduite des signaux de référence spatiale reçus par l'antenne 15. Le multiplexeur 13 est également connecté, par une liaison bidirectionnelle 16, à un modem 17 lui-même relié à un émetteur-récepteur de radiotéléphone 18 connecté à l'antenne 4. De ce fait, des informations peuvent être échangées dans les deux sens entre chaque véhicule 2 et la station centrale 1. Naturellement, le multiplexeur 13 pourrait être aussi connecté à n'importe quel autre support de communication (radio, infra-rouges, fibre optique, par exemple).
On a également représenté sur le dessin une connexion entre le multiplexeur 13 et un ordinateur personnel embarqué 19.
Le bus de transmission de données 7 qui est connecté au microprocesseur 6, permet l'échange d'informations entre ce microprocesseur et différentes unités qui peuvent être connectées au choix au bus 7. A titre d'exemple, on a représenté sur le dessin une unité 21 de transmission directe de données par fréquence vocale, une unité 22 d'entrée/sortie du type numérique, analogique ou à code barres, une unité d'affichage 23, une mémoire additionnelle 24 fonctionnant sans alimentation et, pour augmenter la puissance du système, éventuellement un ou plusieurs microprocesseur additionnel 25.
Au microprocesseur 6 sont également connectées directement des unités d'entrée/sortie analogique 26 et numérique 27, ainsi qu'une unité de visualisation 28.
Le système de télécommunication suivant l'invention comprend également un circuit de sécurité assurant que le système ne peut jamais se bloquer. Ce circuit de sécurité comprend un "chien de garde" 29 connecté au microprocesseur 6. Ce "chien de garde" 29 est normalement alimenté en impulsions périodiques lorsque le logiciel fonctionne normalement. Si tel n'est plus le cas, le "chien de garde" 29 intervient alors sur le microprocesseur 6, et par l'intermédiaire de ce dernier sur les autres composants tels que le modem 17, de manière à provoquer une remise à zéro des composants et une réinitialisation de ceux-ci. En outre, pour augmenter la sécurité de fonctionnement de l'ensemble, le "chien de garde" 29 provoque automatiquement, après l'écoulement d'une période de temps prédéterminée qui peut être égale à par exemple une heure dix-huit minutes, une remise à zéro générale, entraînant un débranchement et un rebranchement de l'unité de radiotéléphone 18. D'après la description qui précède, on voit que le système de télécommunication suivant l'invention permet d'échanger dans les deux sens des informations de nature différente, entre chaque véhicule 2 et la station centrale 1. Cette station centrale 1 est informée, à tout instant, de la position de chaque véhicule 2, ce qui lui permet de surveiller le trajet des véhicules 2 et elle reçoit également des informations relatives à divers paramètres intervenant sur chaque véhicule (par exemple la température interne d'un camion frigorifique). En fonction des informations reçues, la station centrale peut intervenir d'un manière active sur un quelconque véhicule de la flotte surveillée, par exemple en cas de vol. En effet, si un vol d'un véhicule est détecté par suite de l'envoi d'une information appropriée par l'intermédiaire du microprocesseur 6, la station centrale 1 peut réagir à son tour en envoyant, par l'intermédiaire du système de radiotransmission 17, 18, une information codée au microprocesseur 6 lequel commande alors un élément du véhicule provoquant, par exemple, l'arrêt automatique du moteur du véhicule, si bien que ce dernier se trouve alors instantanément immobilisé.
Naturellement, l'homme de métier imaginera aisément toutes les variantes possibles du système selon l'invention qui vient d'être décrit ; notamment la station centrale 1 peut ne plus être fixe mais se déplacer indépendamment des véhicules 2 qu'elle suit ou surveille.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Système de télécommunication entre une station centrale (1) et au moins un mobile (2) comprenant, sur chaque mobile, un calculateur (14) de système GPS relié à une antenne (15) de réception de signaux en provenance de satellites et des moyens de transmission radioélectriques (4, 5, 17, 18) pour transmettre la position de chaque mobile à la station centrale (1), ce système comprenant, sur chaque mobile (2), un microprocesseur (6) relié à des moyens de mémoire (8, 9, 11), au calculateur GPS (14) et aux moyens de transmission radioélectriques (4, 17, 18) embarqués sur ledit mobile, caractérisé par le fait que le microprocesseur (6) est relié par une liaison bidirectionnelle à au moins une unité d'entrée/sortie (22) du mobile (2) et est susceptible, par lesdits moyens de transmission radioélectriques (4, 17, 18) et grâce à une liaison bidirectionnelle, de transférer des informations vers la station centrale (1) et de recevoir des instructions de ladite station centrale pour intervenir d'une manière active sur le mobile (2).
2 - Système selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le microprocesseur (6) est relié à un bus de transmission de données (7) auquel sont raccordées des unités (21-25) embarquées sur le mobile (2).
3 - Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend sur le mobile (2) au moins une unité prise dans le groupe formé par une unité (21) de transmission directe de données par fréquence vocale, une unité d'affichage (23), une mémoire additionnelle (24) fonctionnant sans alimentation et un microprocesseur additionnel (25).
4 - Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une unité d'entrée/sortie (26, 27) analogique et/ou numérique connectée au microprocesseur (6).
5 - Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité de visualisation (28) connectée au microprocesseur (6).
6 - Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend un circuit de sécurité (29) connecté au microprocesseur (6) pour provoquer une remise à zéro générale et une réinitialisation des composants du système en cas de défaillance du logiciel.
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