WO2012164202A1 - Procede et systeme de poursuite d'une unite mobile par un dispositif de poursuite - Google Patents

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WO2012164202A1
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tracking
mobile unit
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tracking device
signal
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Eric WILLEMENOT DE NANC
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Move'n See
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Definitions

  • the present invention relates to methods and systems for tracking a cooperative mobile unit to a tracking device, including a camera.
  • the present invention applies in particular, but not exclusively, to the pursuit of cooperative targets, such as sports in motion, so that they can visualize their physical and technical performance.
  • the tracking device comprising at least one tracking means, such as an articulated mount on a fixed or movable support, easily transportable.
  • the document US2010 / 0208941 also describes a system in which transmitters arranged on the objects to follow unite with a receiver connected to the camera.
  • the calculation of the angle of inclination of the camera is based on the positioning information by satellite and / or that of the radar.
  • the altimetric accuracy of positioning by satellite is known to be worse than the ude or longitude estimate. This precision is typically of the order of 100m when that on the latitude or longitude is of the order of 10m.
  • the radar is particularly disturbed, for the estimation of the angle of inclination, by the reflections of the signal on the ground and the refraction in the layer of air when it has a temperature gradient.
  • tracking of a moving subject can be achieved by automatic image analysis to adjust the orientation of the camera. Monitoring can also be done by placing infrared emitters on the subject, or presence detectors located in the ground. These three methods can be combined to give the system the information needed to orient the camera's aiming axis and possibly adjust its zoom.
  • these solutions are expensive, relatively complex to implement, and have a low range, making it impossible to track a distant subject unrecognizable image.
  • the recording of the performances of the athletes is carried out either by leaving the camera with fixed station without possibility or stop of filming or guiding and zoo sea to properly observe the over an entire course, either by filming it with the help of a person who has to manipulate the camera.
  • an instructor can not at times film athletes and ensure safety and education. It is necessary to use a third person which represents a cost that is rarely accessible for a sports club.
  • the intervention of an additional person filming the athletes leads to choices of pursuit different from those which the monitor might have wished.
  • the aim of the present invention is to overcome these drawbacks and to propose a method and a system making it possible to follow a moving subject indoors or outdoors, at short or long distance, in a robust, efficient and inexpensive manner and which is particularly suitable for sports teaching applications.
  • step (a) reception by the tracking device of a signal transmitted by the mobile unit (s) and comprising a first position information of the mobile unit (s) determined from information received from a satellite positioning system, (b) determining a second relative elevation information of the at least one mobile unit relative to the tracking device, and said second information is calculated based on the atmospheric pressures measured at the altitude of the tracking device and the one or more mobile units, (c) calculating the relative position of the at least one moving unit relative to the tracking means, from the first and second information by a data merging technique, (d) orienting the tracking means toward the relative position calculated in step (c).
  • the determination of the relative altitude of a mobile unit relative to the tracking means by means of atmospheric pressure measurements constitutes a particularly advantageous means for such a system, since the desired accuracy of a few meters is exactly that achieved by very good sensors. cheap (a few euros), very small (some cubic millimeters), and very simple to implement on a completely standard electronic board.
  • the method also comprises a step (e) of determining a third position information of the tracking device (12) on the basis of information received from a satellite positioning system;
  • the method also comprises a step (f) of determining a fourth piece of information of the distance between the mobile unit (s) and the tracking device;
  • the method also comprises a step (g) of determining a fifth information of the arrival angle of the signal in a horizontal plane;
  • Such information can be delivered by antennas sensitive to the direction of arrival of the signal.
  • this information can be read reliably than that delivered by the satellite positioning system, to direct the tracking device to the mobile unit.
  • an error of 5 ° in the horizontal direction of arrival of the signal from a mobile unit located 30m from the tracking device corresponds to an error of 2.6m on the position of the mobile unit, while the information given by satellite positioning system may have an error of the order of 10m.
  • the method comprises in step (c) the third and / or the fourth and / or the fifth information
  • the calculation of the relative position of the island unit (s) takes into account a model of behavior of the mobile unit or units by adding information to said calculation on the nature of the movements.
  • At least one of the first, second, third, fourth, and fifth information further includes associated error estimates
  • the second information relating to the altitude is calculated from the estimate of the angle of arrival in a vertical plane.
  • Such information can be delivered by antennas sensitive to the direction of arrival of the signal. This information may be more accurate than that provided by a satellite positioning system. For example, a 10 ° error on the vertical direction of arrival of the signal of a mobile unit located 30m from the tracking device corresponds to an altitude error of 5.2m, when the altitude error of the information delivered by a satellite positioning system may be of the order of 100m.
  • the tracking device comprises tracking means comprising means for adjusting the shooting of the tracking means, such as a zoom and / or a focus or an angle of aperture, characterized in that the method comprises in addition, a step of controlling the adjustment means as a function of the distance of the mobile unit or units relative to the tracking means;
  • the tracking device comprises a tracking means comprising means for adjusting the shooting of the tracking means, such as a zoom and / or a focus or an opening angle characterized in that it comprises a control step of the adjusting means as a function of the uncertainty of the relative position of the mobile unit or units relative to the tracking means;
  • the method also comprises a step (h) of reception by the tracking device of a follow-up call from the mobile unit (s), then a step (i) of issuing a follow-up signal attesting to the follow-up of the mobile unit from the tracking device;
  • the method comprises at least two mobile units and a step (j) for receiving a signal transmitted from one of the mobile units indicating the mobile unit to be continued, and then a step (k) of sending a signal. tracking track attesting the tracking of said mobile unit to follow from the tracking device;
  • the method comprises a prior step of calibrating the tracking device so as to know the orientation of a reference proper to the support and / or the means of tracking relative to the local vertical, or in a local geographical trihedron;
  • the term "local geographical trihedron" refers to the reference mark consisting of the three north, east and vertical axes. Local vertical means the direction of gravity.
  • the calibration step consists in determining the orientation of a reference mark specific to the support or the tracking means, by means of accelerometers or inciometers disposed on the support and determining the local vertical. In this way, the calibration step makes it possible to know the horizontality of a reference specific to the support and / or the tracking means in the local geographical trihedron;
  • the calibration step determining the orientation of a reference specific to the support further comprises a compass that determines the North.
  • the calibration step makes it possible to completely know the orientation of a mark specific to the medium and / or the tracking means;
  • the calculation of the relative position of the mobile unit (s) relative to the tracking means is made from the second, fourth and fifth information.
  • the relative altitude of the tracking device and the mobile unit is achieved reliably and simply by using pressure sensors.
  • the precision required is all the easier to achieve when the measurement is differential as in our case and not absolute nsi the subject to be filmed can be framed to a few meters, which allows a sufficient zoom to very well observe the unity mobile.
  • the invention also relates to a tracking system for implementing the tracking method of a mobile unit described above, remarkable in that it comprises a tracking device comprising at least one means mounted tracking device mounted on a fixed support, a satellite positioning system and at least one pressure sensor on the at least one mobile unit, the tracking system further comprising a satellite positioning system disposed on the at least one mobile unit, a transmitter and a receiver arranged on the mobile unit or units and adapted to transmit and receive a signal with the tracking device.
  • the system comprises a tracking device comprising at least one tracking means mo articulated on a fixed support, a satellite positioning system and at least one set of antennas sensitive to the direction, the tracking system. further comprising a satellite positioning system disposed on the at least one mobile unit, a transmitter and a receiver disposed on the at least one mobile unit and adapted to transmit and receive signal with the tracking device.
  • the tracking means is a camera mounted on a solidarity platform articulated on the support.
  • FIG. 1 schematically represents a set of mobile units 14, one of which is followed by the tracking device according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of one embodiment of the method
  • FIG. 3 illustrates a schematic representation of the elements constituting a mobile unit 14.
  • the invention relates to a tracking system 10 consisting in particular of a tracking device 12 adapted to follow a mobile unit 14 such as a sportsman.
  • the tracking device 12 comprises a support 16, such as a tripod, on which is articulated a tracking means 18, such as a camera.
  • the camera 18 is connected to the support via a platform 20 on which it is mounted.
  • the platform 20 is articulated on the support 16 and extends in a pre-plane.
  • a set of motors 22 makes it possible to move the platform 20 relative to the support 16.
  • the motors 22 allow the platform 20 to move in rotation about a vertical axis so that the camera 18 can be moved in a horizontal rocking movement ( PAN) and a rotational movement about a horizontal axis so that the camera 18 can be moved in a vertical rocking motion (TILT).
  • PAN horizontal rocking movement
  • TILT vertical rocking motion
  • the slave platform 20 makes it possible to reach a set of angular positions making it possible to track the mobile units 14.
  • the tracking device 12 is further equipped with means 24 for transmitting and receiving a signal of the radio or ultrasound type.
  • These means consist in particular of a set of direction-sensitive antennas 24, for example of the Adcock antenna type, which in a particular embodiment is mounted on the camera 18 or on the platform 20, so that that the direction of arrival of signals from the mobile unit 14 is always viewed at the same angle, thereby reducing the errors as is known in zero-tracking.
  • the set of antennas is mounted on the fixed support 16 so that the environment outside the system is viewed from constant angles in order to limit the disturbances of the measurements.
  • the device is further provided with a satellite positioning system 26, such as a GPS.
  • the tracking device 12 further comprises a processing unit 28 which is connected to the set of antennas 24.
  • the processing unit 28 processes the information relating to the signal received by the set of antennas 24 and the information of position of the tracking device 12 from the satellite positioning system, as well as commands ux motors 22, and possibly any type of interface with ursuite means 18, as well as any type of interface with the user.
  • the tracking system also comprises a transmitter 30a-receiver 30b assembly disposed on the mobile unit 14.
  • the system comprises several transmitting assemblies 30a-receiver 30b, each set being disposed on a mobile unit 14 to be continued .
  • Each mobile unit 14 is further provided with a satellite positioning system 32, such as a GPS.
  • the transmitter 30a-receiver 30b are adapted to communicate with the tracking device 12 and to transmit a signal containing at least one specific identifier to each mobile unit and a first position information of the mobile unit 14.
  • the position data of the tracking device 12 the position data of the mobile unit 14 present errors due in particular to the calculation uncertainties or to the measurement tolerances of the devices.
  • the position information collected from a GPS position includes the position data and a loss of accuracy coefficient to determine whether an evolved GPS position is reliable or not.
  • the method of the present invention takes into account these errors, and the position of the mobile unit 14 and the position of the tracking device 12 will be respectively determined by a first and a third position information including the position data from the system. satellite positioning and associated error estimates.
  • a calibration step of the system is carried out so as to know the position of the support of the local geographical trihedron.
  • the tracking system 10 comprises a compass 34 and two inclinometers or accelerometers providing perpendicular measurements 36 located on the support 16.
  • the information from the compass 34 and the inclm meters 36 are taken into account when the tracking device 12 is placed on the ground and before any follow-up of a mobile unit 14.
  • the calibration step consists in determining the orientation a mark specific to the support (16) or the tracking means (18), via accelerometers or inci no meters arranged on the support or the tracking means (18) and determining the local vertical, and a compass that determines the north.
  • the addition of a compass 34 and inci no meters or accelerometers 36 on the system is inexpensive, simple and reliable, and allows the portability of the system in different places without compelling the user to complex manipulations to recalibrate the system .
  • the tracking method After the calibration step, the tracking method to acquire, synchronously or not, successively or not, different information and to merge to obtain at any time an estimate of the direction and distance of the unit mobile to follow, and therefore different pursuit commands:
  • the transmitter 30a disposed on the mobile unit 14 emits a nal several times per second, for example between 1 and 1000 times per second.
  • the transmission of the signal may be carried out regularly automatically, or it may be carried out in response to an interrogation signal, or a call from the tracking device 12.
  • the signal comprises the identification codes of the mobile unit 14 and the first position information of the mobile unit in real time.
  • the signal may comprise an identification code of the tracking system 10, so that several systems can operate in the same zone. without interference.
  • the tracking device 12 determines the third position information via the data from the satellite positioning system 26.
  • the third position information may have been entered manually by a user interface, or the position may be derived from a solid external element of a GPS receiver and having been arranged in close proximity to the tracking device 12 and adapted to communicate with it.
  • the processing unit 28 When the signal is received by the set of antennas 24, it is then analyzed by the processing unit 28. If the processing unit 28 detects the presence of the identification code of the system and, if applicable, that of the mobile unit to be followed in the signal, then the signal is taken into account in updating the estimates, and the first and third information of the GPS position are then processed by the processing unit 28. In one embodiment, the first position information of the mobile unit 14 is used to calculate, with the third position information of the tracking device 12, a first arrival direction value a1, b1 and a first distance value D1 between the device tracking 12 and the mobile unit 14.
  • the set of antennas 24 connected to the tracking means 18 is sensitive to the direction of arrival of the signal transmitted by the mobile unit 14.
  • the processing unit 28 estimates at least a first arrival angle of the signal from the mobile unit 14 in the pre plane so as to deduce a second direction value a2.
  • a second piece of information comprising the second arrival direction and the associated error estimates is then determined.
  • the system comprises two sets of direction-sensitive antennas and the second direction value is defined by a pair of angles.
  • the angles can be determined respectively with respect to the first plane ns which extends the platform 20 and with respect to a second plane perpendicular to the first plane.
  • the processing unit 28 also comprises means enabling it to estimate a second distance value D2 of the moving subject with respect to the camera 18 on the basis of the intensity of the signal received from the moving subject.
  • the second distance value D2 can be estimated based on the round trip time of a round trip signal between the tracking device 12 and the moving subject.
  • a fourth piece of information comprising the second distance value D2 of the mobile unit 14 with respect to the tracking device 12 and error estimates associated with its calculation is then established.
  • the processing unit 28 comprises calculation means adapted to calculate from the first, second, third and fourth information previously determined, the relative position D, a, b of the mobile unit. For this purpose the calculation is performed by a data fusion technique. These techniques allow information from different sources to be mixed together to obtain an estimate and more specifically to integrate multiple pieces of information to reduce the uncertainty of the resulting information, as described in the article entitled "The Merger”. of data, from the sensor to reasoning "published in the journal” Signal Processing 1994 - Volume 11 - n3 ⁇ 4 "
  • the calculation using the fusion technique takes into account the reliability of the data used and the degrees of uncertainty of the incoming information.
  • the merger is based on a combination of information items weighted by their respective uncertainties.
  • Data fusion is a process of best combining, from existing and known calculation methods, a multisource data set for better quality resulting information. It is specified that a technique of Data fusion consists in keeping only the most known data. For example, between precision sensor data and a GPS, the GPS data would not be taken into account in order to have a better accuracy.
  • a Oa2 2 (aai 2 + Oa2 2 ) * a1 + ⁇ 3 ⁇ 2 / ( ⁇ 3 ⁇ 2 + ⁇ 3 2 2 ) * a2;
  • b o b 2 2 / (a b1 2 + o b 2 2 ) * b1 + a b1 2 / (a b1 2 + a b2 2 ) * b2.
  • the first direction values a1, b1 and distance D1 from the satellite positioning system will be preferred, because of Satellite positioning is independent of distance.
  • the second distance values D 2 and of direction a 2, b 2 will be preferred, for example affected by a larger weighting factor.
  • the weighting coefficient is defined based on the error estimates and the second value of the distance.
  • the processing unit 28 takes advantage of the redundancy between the data from the first and third information and data from the second and fourth information in order to optimize the calculation of the relative position D, a, b of the mobile unit 14, despite the errors specific to each type of calculation or measurement.
  • the use of data from the satellite positioning system and those from the set of sensitive antennas 24 is intended primarily to improve pointing accuracy. Indeed, the set of antennas 24 directives informs the system on its orientation relative to the mobile unit but is likely to have errors of several degrees, a hundred meters distance an error of 10 ° on the line of sight leads to a difference of about 17 meters between the target mobile unit and the actual point u center of the video image. At five hundred meters, it becomes about 87 meters. As a result, the long-range information obtained from satellite rental is much more relevant than that from antennas 24.
  • the calculation means of the processing unit 28 use known signal processing techniques which make it possible to take advantage of the redundancy of the information relating to the direction and the distance to make better than with each of the sources of information taken separately. .
  • the first direction values a1, b1 and distance D1 from satellite positioning systems are not definable.
  • the second and fourth information are used to determine relative position D, a, b of the mobile unit 14.
  • the calculation of the relative position of the mobile unit with respect to the tracking means takes into account a model of behavior of the mobile unit, for example speed and acceleration are bounded.
  • the taking into account of this model is done for example by Kalman filtering, so as to improve the accuracy of the calculation of the position of the mobile unit.
  • the relative position of the mobile unit 14 is expressed with respect to the position and the orientation of the camera 18. It is then used to determine the controls of the motors 22 so as to control the displacement of the platform 20 in order to orient the camera 18 towards the moving unit 14 on the move.
  • the camera 18 includes means for adjusting the shooting, such as a zoom and / or a focus or an opening angle.
  • the relative position is used to control the adjustment means as a function of the distance of the mobile unit 14 from the tracking means 18.
  • the method according to the invention further comprises a step controlling the adjustment means as a function of the uncertainty of the relative position of the moving unit relative to the tracking means, so as to modify the optical field of the tracking means as a function of the uncertainty. For example, this command widens the field when the uncertainty of the relative position is large and reduces the field when the uncertainty of the position ive is relatively small.
  • the invention described above has been illustrated on the basis of a tracking system comprising a tracking device 12 and a mobile unit 14.
  • the invention operates in a similar manner with several mobile units 14. In this case, it is then necessary to manage the exchanges between the tracking device 12 and the multitude of mobile units 14.
  • the following description describes in a non-exhaustive way some examples of exchange management between the tracking device 12 and the moving tees 14. The method no longer limited to the examples described below.
  • the system comprises a main mobile unit 14 and secondary mobile units 14.
  • the main mobile unit 14 comprises designation means adapted to send a signal to the tracking device 12 to designate the mobile unit 14 to follow. This designation can be activated by a remote control function, for example pressing a button 38.
  • the secondary mobile units 14 do not have this functionality.
  • the main mobile unit 14 may designate itself to be followed.
  • the device receives such a designation signal, it transmits a tracking signal so as to inform the mobile unit to be monitored and the main mobile unit and, if appropriate, so that the transmitter 30a can transmit the signal comprising the information necessary for the implementation of the tracking method described in the first part of the description.
  • the main mo unit 14 sends a signal to the tracking device 12, indicating that the latter must automatically answer calls from the secondary mobile units 14.
  • the tracking device 12 receiving the signal transmits, in response, a tracking signal to said calling mobile unit 14, and the tracking method described in FIG. first part of the description is applied to said mobile unit 14.
  • the mobile units 14 communicate with the tracking device 12 by communication techniques known to those skilled in the art, in particular by radio or ultrasound link.
  • the follow-up call from a secondary mobile unit 14 may be activated by pressing a button 38 or by voice command, or any other means.
  • the tracking of the calling mobile unit 14 is performed during a determined time interval, for example 1 minute. During this time interval, the possible follow-up calls of the other secondary mobile units 14 are recorded no particular action.
  • the tracking device 12 is controlled to monitor another mobile unit, preferably that indicated by the last received tracking IAP.
  • the mobile units 14 are aware of the information relating to their tracking, for example by turning on or off a Del 40 disposed on the mobile unit 14.
  • the main unit can also be aware of the mobile unit 14 followed.
  • the invention is not limited to the embodiments and variants described above which have been given by way of example. It can especially apply to the photo with cameras, lighting systems to pursue a moving target on a theater stage.

Abstract

L'invention concerne un procédé de poursuite d'au moins une unité mobile par un dispositif de poursuite. Le procédécomporte au moins les étapes suivantes (a) réception par le dispositif de poursuite d'un signal émis par la ou les unités mobiles et comportant une première information de position de la ou des unités mobiles déterminées à partir d'informations reçues d'un système de positionnement par satellite, (b) détermination d'une xième information d'altitude relative de la ou des unités mobiles par rapport au dispositif de poursuite, et ladite deuxième information est calculéesur la base des pressions atmosphériques mesurées à l'altitude dudispositif de poursuite et sur la ou les unités mobiles, (c) calcul de la position relative de la ou des unités mobiles par rapport au moyen de poursuite, à partir des première et deuxième informations par une technique de fusion de données, (d) orientation du moyen de poursuite en direction de la position relative calculée à l'étape (c).

Description

Procé dé et s ys tè me de pours uite d'une unité mobile
par un dis pos itif de pours uite
La présente invention se rapporte aux procédés et systèmes permettant de poursuivre une unité mobile coopérative un dispositif de poursuite, comprenant notamment une caméra.
La présente invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la poursuite de cibles coopératives, telles que des sportifs en mouvement, de sorte que ces derniers puissent visualiser leurs performances physiques et techniques.
Plus particulièrement elle porte sur un procédé de poursuite d'au moins une unité mobile par un dispositif de poursuite, le dispositif de poursuite comportant au moins un moyen de poursuite, tel qu'une monté articulé sur un support fixe ou mobile, aisément transportable.
Les systèmes de suivi automatiques de sujets mobiles par des caméras sont connus dans l'art antérieur. Il est notam nt connu des systèmes ayant une ligne de visée orientable automatiquement afin que celle- ci suive le sujet mobile ou encore des systèmes vidéo comportant un zoom et/ou un focus réglés automatiquement en fonction des informations recueillies par le système.
Le document US2007/0133979 décrit un tel système dans uel des émetteurs disposés sur les objets à suivre communiquent avec un récepteur relié à la caméra et transmettent des informations permettant d'orienter automatiquement la caméra sur la base de l'intensité d signal reçu par des antennes directives. Toutefois ce type d'antennes présente l'inconvénient d'être encombrantes et coûteuses pour suivre de manière précise des sujets mobiles à grande distance.
Le document US2010/0208941 décrit également un système dans lequel des émetteurs disposés sur les objets à suivre uniquent avec un récepteur relié à la caméra. Dans cette solution, le calcul de l'angle d'inclinaison de la caméra repose sur l'information de positionnement par satellite et/ou celle du radar. La précision altimétrique du positionnement par satellite est connue pour être moins bonne que l'estimation de ude ou de longitude. Cette précision est typiquement de l'ordre 100m quand celle sur la latitude ou la longitude est de l'ordre de 10m. Par ailleurs, lorsque l'unité mobile et le système sont proches du sol, le radar est particulièrement perturbé, pour l'estimation de l'angle d'inclinaison, par les réflexions du signal sur le sol et la réfraction dans la couche d'air lorsque celle-ci présente un gradient de température.
En effet, il est connu qu'un signal réfléchi sur le sol ou réfracté par la couche d'air n'a pas la même direction de provenance que le signa en ligne directe, ce qui peut perturber la détermination de la d'arrivée du signal en ligne directe. On appelle "fantômes" les fausses cibles radars créées par ces phénomènes, et parfois difficiles à identifier et à éliminer. Quand ils peuvent être identifiés et éliminés, c'est au prix d'algorithmes extrêmement sophistiqués, dont le déroulement en temps réel est coûteux. Le système de l'état de l'art présente comme inconvénient majeur une détermination complexe et non efficace de l'angle d'inclinaison.
Dans l'art antérieur, le suivi d'un sujet mobile peut ussi être réalisé grâce à l'analyse automatique des images afin d'ajuster l'orientation de la caméra. Le suivi peut aussi être réalisé grâce à la disposition d'émetteurs infrarouges situés sur le sujet, ou encore de détecteurs de présence situés dans le sol. Ces trois méthodes peuvent être combinées pour donner au système les informations nécessaires pour orienter la gne de visée de la caméra et éventuellement le réglage de son zoom. Toutefois ces solutions sont onéreuses, relativement complexes à mettre en œuvre, et ont une portée faible, rendant impossible le suivi à grande distance un sujet peu reconnaissable à l'image.
Dans les clubs de sport ayant peu de moyens financiers, et ne pouvant pas investir dans les solutions techniques existantes lexes et trop coûteuses, l'enregistrement des performances des sportifs est réalisé soit en laissant la caméra à poste fixe sans possibilité ni d'arrêter de filmer ni d'orienter et de zoo mer pour observer correctement le sur un parcours entier, soit en le filmant avec l'aide d'une personne ui doit manipuler la caméra. Toutefois, en pratique, un moniteur ne peut à fois filmer les sportifs et veiller à la sécurité et à l'enseignement. Il est a nécessaire de faire appel à une tierce personne ce qui représente un coût plémentaire qui est rarement accessible pour un club de sport. De plus l'i tervention d'une personne supplémentaire filmant les sportifs, entraîne des choix de poursuite différents de ceux que le moniteur aurait pu souhaiter.
Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un procédé et un système permettant de suivre un sujet mobile en intérieur ou en extérieur, à petite ou grande distance, manière robuste, performante et peu coûteuse et qui soit notamment adapté à des applications d'enseignements de sport.
A cet effet le procédé de poursuite est caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
(a) réception par le dispositif de poursuite d'un signal émis par la ou les unités mobiles et comportant une première information position de la ou des unités mobiles déterminées à partir d'informations reçues d'un système de positionnement par satellite, (b) détermination d'une deuxième information d'altitude relative de la ou des unités mobiles par rapport au dispositif de poursuite, et ladite deuxième information est calculée sur la base des pressions atmosphériques mesurées à l'altitude du dispositif de poursuite et sur la ou les unités mobiles, (c) calcul de la position relative de la ou des unités mobiles par rapport au moyen de poursuite, à partir des première et deuxième informations par une technique de fusion de données, (d) orientation du moyen de poursuite en direction de la position relative calculée à l'étape (c).
Grâce à ces dispositions, les informations concernant la position de l'unité mobile à poursuivre sont optimisées et obtenues par un système simple et robuste, sans nécessiter l'utilisation d'un matériel coûteux u encombrant comme cela est le cas pour les solutions de l'art antérieur.
La détermination de l'altitude relative d'une unité mobile par rapport au moyen de poursuite au moyen de mesures de pression atmosphérique constitue un moyen particulièrement avantageux pour un tel système, puisque la précision recherchée de quelques mètres est exactement celle atteinte par des capteurs très bon marché (quelques euros), très petits (quelques millimètres cubes), et très simples à implémenter sur une carte électronique tout à fait standard. On évite ainsi les inconvénients des antennes radars encombrantes, chères, et nécessitant des traitements du signal complexes ; les inconvénients de l'altitude délivrée par les systèmes de positionnement par satellite dont la précision est insuffisante pour cadrer un sportif à quelques mètres près afin de pouvoir zoomer sans le perdre de l'image ; les inconvénients des techniques de traitement d'image où I peut être très complexe voire impossible de reconnaître le sportif à filmer lorsqu'il est noyé dans la foule ou dans un paysage complexe ; les inconvénients sur la portée limitée de certains systèmes puisqu'ici la donnée de pression peut être transmise par radio à des distances de l'ordre du kilomètre par des systèmes radio.
Selon d'autres caractéristiques :
- le procédé comporte également une étape (e) de détermination d'une troisième information de position du dispositif de poursuite (12) à partir d'informations reçues d'un système de positionnement par satellite ;
- le procédé comporte également une étape (f) de détermination d'une quatrième information de la distance entre la ou les unités mobiles et le dispositif de poursuite ;
- le procédé comporte également une étape (g) de détermination d'une cinquième information de l'angle d'arrivée du signal dans un plan horizontal ; Une telle information peut être délivrée par des anten sensibles à la direction d'arrivée du signal. Lorsque l'unité mobile est à courte distance, typiquement à moins de 50m, cette information peut être lus fiable que celle délivrée par le système de positionnement par satellite, pour diriger le dispositif de poursuite vers l'unité mobile. Par exemp une erreur de 5° sur la direction horizontale d'arrivée du signal provenant d'une unité mobile située à 30m du dispositif de poursuite correspond à une erreur de 2,6m sur la position de l'unité mobile, alors que l'information donnée par système de positionnement par satellite peut avoir une erreur de l'ordre de 10m.
- le procédé comporte à l'étape (c) la troisième et/ou la quatrième et/ou la cinquième information ;
- le calcul de la position relative de la ou des unités iles prend en compte un modèle de comportement de la ou des unités mobiles en rajoutant de l'information audit calcul sur la nature des mouvements.
On entend par nature du mouvement comme étant par exemple une vitesse et/ou une accélération bornée, et/ou un rayon de giration minimum, et/ou toute autre hypothèse ;
- au moins l'une parmi la première, la deuxième, la troisième, la quatrième, et la cinquième information comporte en outre des estimations d'erreur associées ;
- la deuxième information relative à l'altitude est calculée à partir de l'estimation de l'angle d'arrivée dans un plan vertical. Une telle information peut être délivrée par des antennes sensibles à la direction d'arrivée du signal. Cette information peut être plus précise que celle délivrée par un système de positionnement par satellite. Par exemple une erreur de 10 ° sur la direction verticale d'arrivée du signal d'une unité mobile située à 30m du dispositif de poursuite correspond à une erreur d'altitude de 5,2m, lors que l'erreur d'altitude de l'information délivrée par un système de positionnement par satellite peut être de l'ordre de 100m.
- le dispositif de poursuite comprend un moyen de poursuite comportant des moyens de réglage de la prise de vue du moyen de poursuite, tels qu'un zoom et/ou un focus ou bien un angle d'ouverture, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape de commande des moyens de réglage en fonction de la distance de la ou des unités mobiles par rapport au moyen de poursuite ;
- le dispositif de poursuite comprend un moyen de poursuite comportant des moyens de réglage de la prise de vue du moyen de poursuite, tels qu'un zoom et/ou un focus ou bien un angle d'ouverture caractérisé en ce qu'il comporte une étape de commande des moyens de réglage en fonction de l'incertitude de la position relative de la ou des unités mobiles par rapport au moyen de poursuite ;
- le procédé comporte également une étape (h) de réception par le dispositif de poursuite d'un appel de suivi de la ou des unités mobiles, puis une étape (i) d'émission d'un signal de suivi attestant du suivi de la unité mobile depuis le dispositif de poursuite ; - le procédé comporte au moins deux unités mobiles et une étape (j) de réception d'un signal émis depuis l'une des unités mobiles indiquant l'unité mobile à poursuivre, puis une étape (k) d'envoi d'un signal de suivi attestant du suivi de ladite unité mobile à suivre depuis le dispositif de poursuite ;
- le procédé comporte une étape préalable de calibration du dispositif de poursuite de sorte à connaître l'orientation d'un repère propre au support et/ou au moyen de poursuite par rapport à la verticale locale, ou dans un trièdre géographique local ; On entend par trièdre géographique local le repère constitué par les trois axes nord, est et vertical. On entend par verticale locale, la direction de la gravité.
- l'étape de calibration consiste à déterminer l'orientation d'un repère propre au support ou au moyen de poursuite, par l'intermédiaire d'accéléromètres ou d'incii no mètres disposés sur le support et déterminant la verticale locale. De cette façon, l'étape de calibration permet de connaître l'horizontalité d'un repère propre au support et/ou au moyen de poursuite dans le trièdre géographique local ;
- l'étape de calibration déterminant l'orientation d'un repère propre au support comporte en outre une boussole qui détermine le Nord. Ainsi, l'étape de calibration permet de connaître complètement l'orientation d'un repère propre au support et/ou au moyen de poursuite ;
- si la première information et la troisième information sont non définissables, le calcul de la position relative de la ou des unités mobiles par rapport au moyen de poursuite est réalisé à partir des deuxième, quatrième et cinquième informations.
L'altitude relative du dispositif de poursuite et de l'unité mobile est obtenue de manière fiable et simple en utilisant des capteurs de pression. La précision requise est d'autant plus facile à attein lorsque la mesure est différentielle comme dans notre cas et non pas absolue nsi le sujet à filmer peut être cadré à quelques mètres près, ce qui permet un zoom suffisant pour très bien observer l'unité mobile.
L'invention porte aussi sur un système de poursuite pour la mise en œuvre du procédé de poursuite d'une unité mobile décrit précédemment, remarquable en ce qu'il comporte un dispositif de poursuite comportant au moins un moyen de poursuite monté articulé sur un support fixe, un système de positionnement par satellite et au moins un capteur de pression sur la ou les unités mobiles, le système de poursuite comportant en outre un système de positionnement par satellite disposé sur la ou les unités mobiles, un émetteur et un récepteur disposés sur la ou les unités mobiles et adaptés à transmettre et à recevoir un signal avec le dispositif de poursuite.
Selon d'autres caractéristiques, le système comporte un dispositif de poursuite comportant au moins un moyen de poursuite mo articulé sur un support fixe, un système de positionnement par satelli et au moins un ensemble d'antennes sensible à la direction, le système de poursuite comportant en outre un système de positionnement par satellite disposé sur la ou les unités mobiles, un émetteur et un récepteur disposés sur la ou les unités mobiles et adaptés à transmettre et à recevoir signal avec le dispositif de poursuite.
Selon d'autres caractéristiques, le moyen de poursuite est une caméra montée solidaire sur une plateforme articulée sur le support.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un ensemble d'unités mobiles 14 dont l'une est suivie par le dispositif de poursuite selon l'invention,
- la figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du procédé ;
- la figure 3 illustre une représentation schématique des éléments constituant une unité mobile 14.
Dans la description qui suit, les termes « horizontal, vertical, haut, bas » seront utilisés selon leur sens habituel dans le référentiel terrestre.
L'enseignement de certains sports bénéficie de la vidéo lorsque celle-ci peut être utilisée facilement et à des coûts abordables. Les sports collectifs, par exemple le football, le volley... utilisent la vidéo pour l'analyse de leur jeu et celui des adversaires. Un sport comme le parachutisme intègre complètement la vidéo au sport l'utilisant pour l'analyse des performances dès le niveau débutant. L'enregistrement des sportifs pendant leurs entraînements ou leurs compétitions présente donc un réel intérêt, sous réserve que cet enregistrement puisse être réalisé simplement et à un coût acceptable, ce qui n'est pas le cas dans tous les sports. Dans certains sports il s'agit par exemple d'éviter qu'il ne faille une tierce personne dédiée à fonction. La présente invention propose une solution présentant les avantages décrits précédemment, son application au sport n'est qu'un exemple.
Plus particulièrement l'invention concerne un système poursuite 10 constitué notamment d'un dispositif de poursuite 12 adapté à suivre une unité mobile 14 telle qu'un sportif. Le dispositif de poursuite 12 comprend un support 16, tel qu'un trépied, sur lequel est articulé un moyen de poursuite 18, tel qu'une caméra. La caméra 18 est reliée au support par l'intermédiaire d'une plateforme 20 sur laquelle elle est montée solidaire. La plateforme 20 est articulée sur le support 16 et s'étend dans un pre plan. Un ensemble de moteurs 22 permet de déplacer la plateforme 20 par rapport au support 16. Les moteurs 22 permettent un déplacement de la plateforme 20 en rotation autour d'un axe vertical de sorte que la caméra 18 puisse être déplacée selon un mouvement basculant horizontal (PAN) et un déplacement en rotation autour d'un axe horizontal de sorte que la caméra 18 puisse être déplacée selon un mouvement basculant vertical (TILT). La plateforme 20 asservie permet d'atteindre un ensemble de positions angulaires permettant le suivi des unités mobiles 14.
Le dispositif de poursuite 12 est en outre équipé d'un moyen 24 d'émission et de réception d'un signal du type radio ou ultrasonore. Ces moyens sont notamment constitués d'un ensemble d'anten 24 sensible à la direction, par exemple du type antenne de Adcock, q dans un mode de réalisation particulier est montée sur la caméra 18 ou bien sur la plateforme 20, de manière à ce que la direction d'arrivée de signaux la part de l'unité mobile 14 soit toujours vue sous le même angle, réduisant ainsi les erreurs comme il est connu dans un asservissement au zéro. Selon un autre mode de réalisation l'ensemble d'antennes est monté sur le support fixe 16 de manière à ce que l'environnement extérieur au système soit vu des angles constants afin de limiter les perturbations des mesures. Le dispositif est en outre muni d'un système de positionnement par satellite 26, tel qu'un GPS. Le dispositif de poursuite 12 comporte en outre une unité de traitement 28 qui est reliée à l'ensemble d'antennes 24. L'unité de traiteme 28 traite les informations relatives au signal reçu par l'ensemble d'antennes 24 et l'information de position du dispositif de poursuite 12 issue du système de positionnement par satellite, ainsi que les commandes ux moteurs 22, et éventuellement tout type d'interface avec le moyen de ursuite 18 , ainsi que tout type d'interface avec l'utilisateur.
Le système de poursuite comprend aussi un ensemble émetteur 30a - récepteur 30b disposé sur l'unité mobile 14. Selon une variante de réalisation préférée, le système comporte plusieurs ensembles émet 30a - récepteur 30b, chaque ensemble étant disposé sur une unité mobile 14 à poursuivre. Chaque unité mobile 14 est en outre munie d'un système 32 de positionnement par satellite, tel qu'un GPS. Les ensem les émetteur 30a - récepteur 30b sont adaptés à communiquer avec le dispositif de poursuite 12 et à transmettre un signal contenant au moins un identifiant spécifique à chaque unité mobile et une première information de position de l'unité mobile 14.
Les données de position du dispositif de poursuite 12 les données de position de l'unité mobile 14 présentent des erreurs dues notamment aux incertitudes de calculs ou encore aux tolérances de mesures des appareils. Par exemple les informations de position recueillies d'une position GPS comportent les données de position et un coefficient d'affaiblissement de la précision permettant de savoir si une position GPS éva uée est fiable ou non. Le procédé de la présente invention prend en compte ces erreurs, et la position de l'unité mobile 14 et la position du dispositif de poursuite 12 seront respectivement déterminés par une première et une troisième informations de position comprenant les données de la position issues système de positionnement par satellite et les estimations d'erreurs associées.
Le fonctionnement du système de poursuite 10 d'une uni mobile 14 par le dispositif de poursuite 12 sera décrit ci-après, sur la base de la figure 2.
Dans un premier temps, il est réalisé une étape de calibration du système de sorte à connaître la position du support da le trièdre géographique local. A cet effet, dans un mode de réalisation privilégié, le système de poursuite 10 selon l'invention comporte en une boussole 34 et deux inclinomètres ou accéléromètres assurant des mesures perpendiculaires 36 situées sur le support 16. Grâce à ces dispositions, il est possible de déterminer facilement la position du support 16 dans le trièdre géographique local, repéré par les trois axes Nord, Est et vertical, puis d'en déduire, à partir de la connaissance de l'état des moteurs, l'orientation initiale du moyen de poursuite 18 afin de pouvoir déterminer dans quel sens jusqu'où tourner pour viser l'unité mobile 14.
Les informations issues de la boussole 34 et des incli mètres 36 sont prises en compte lorsque le dispositif de poursuite 12 est posé sur le sol et préalablement à tout suivi d'une unité mobile 14. L'étape de calibration consiste à déterminer l'orientation d'un repère propre au support (16) ou au moyen de poursuite (18), par l'intermédiaire d'accéléromètres ou d'incii no mètres disposés sur le support ou le moyen de poursuite (18) et déterminant la verticale locale, et d'une boussole qui détermine le nord. L'ajout d'une boussole 34 et d'incii no mètres ou accéléromètres 36 sur le système est peu coûteux, simple et fiable, et autorise la portabilité du système en différents endroits sans contraindre l'utilisateur à des manipulations complexes pour recalibrer le système.
Après l'étape de calibration, le procédé de poursuite à acquérir, de façon synchronisée ou non, de façon successive ou non, différentes informations et à les fusionner pour obtenir à tout moment une estimation de la direction et de la distance de l'unité mobile à suivre, et donc des différentes commandes de poursuite :
- L'émetteur 30a disposé sur l'unité mobile 14 émet un nal plusieurs fois par seconde, par exemple entre 1 et 1000 fois par seconde. L'émission du signal peut être réalisée régulièrement de manière automatique, ou bien peut être réalisée en réponse à un signal d'interrogation, I qu'un appel du dispositif de poursuite 12. A intervalles réguliers, par exemple 1 à 100 fois seconde, le signal comprend les codes d'identification de l'unité mobile 14 et la première information de position de l'unité mobile en temps réel. De plus le signal peut comporter un code d'identification du système de poursuite 10, de sorte que plusieurs systèmes puissent fonctionner dans une même zone sans interférences.
- Le dispositif de poursuite 12 détermine la troisième information de position par l'intermédiaire des données issues du système de positionnement par satellite 26. Selon une variante de réalisation, la troisième information de position peut avoir été entrée manuellement par une interface utilisateur, ou bien la position peut être issue d'un élément externe uni d'un récepteur GPS et ayant été disposé à proximité immédiate du dispositif de poursuite 12 et adapté à communiquer avec lui.
Lorsque le signal est reçu par l'ensemble d'antennes 24, il est alors analysé par l'unité de traitement 28. Si l'unité de traitement 28 détecte la présence du code d'identification du système et le cas échéant celui de l'unité mobile à suivre dans le signal, alors le signal est pris en compte dans l'actualisation des estimations, et les première et troisième informations de la position GPS sont alors traitées par l'unité de traitement 28. Dans un mo de réalisation, les premières informations de position de l'unité mobile 14 sont utilisées pour calculer, avec les troisièmes informations de la position du dispositif de poursuite 12, une première valeur de direction d'arrivée a1 , b1 et une première valeur de distance D1 entre le dispositif de poursuite 12 et l'unité mobile 14.
Par ailleurs, l'ensemble d'antennes 24 relié au moyen poursuite 18 est sensible à la direction d'arrivée du signal émis par l'unité mobile 14. Lorsque le signal est reçu par l'ensemble d'antennes 24, et son identification validée, l'unité de traitement 28 estime au moins un premier angle d'arrivée du signal en provenance de l'unité mobile 14, dans le pre plan de sorte à en déduire une deuxième valeur de direction a2. Une deuxième information comportant la deuxième direction d'arrivée et les estimations d'erreur associées est alors déterminée.
Selon un mode de réalisation préféré, le système comporte deux ensembles d'antennes sensibles à la direction et la deuxième valeur de direction est définie par un couple d'angles. Les angles peuvent être déterminés respectivement par rapport au premier plan ns lequel s'étend la plateforme 20 et par rapport à un deuxième plan perpendiculaire au premier plan. Selon une autre variante de l'invention, le système de poursuite 10 comporte un capteur de pression 42 fixé sur le dispositif de poursuite 12 et un capteur de pression 44 fixé sur l'unité mobile, de sorte qu'une différence d'altitude DZ2 puisse être calculée, et qu'un angle de direction b puisse en être déduit par l'unité de traitement par combinaison les informations de distance, déduite à partir des informations de position, par la relation angle b = atan (DZ2/distance)
L'unité de traitement 28 comporte aussi des moyens lui permettant d'estimer une seconde valeur de distance D2 du sujet mobile par rapport à la caméra 18 sur la base de l'intensité du signal reçu du sujet mobile. Selon une variante, la seconde valeur de distance D2 peut être estimée sur la base du temps de parcours aller-retour d'un signal aller-retour entre le dispositif de poursuite 12 et le sujet mobile. Une quatrième information comportant la deuxième valeur de distance D2 de l'unité mobile 14 par rapport au dispositif de poursuite 12 et des estimations d'erreurs associées à son calcul est alors établie.
L'unité de traitement 28 comporte des moyens de calcul adaptés à calculer à partir des première, deuxième, troisième et quatrième informations déterminées précédemment, la position relative D, a, b de l'uni mobile. A cet effet le calcul est réalisé par une technique de fusion de données. Ces techniques permettent de mélanger les informations provenant de sources différentes afin d'obtenir une estimation et plus particulièrement consistent à intégrer des informations multiples dans le but de réd l'incertitude sur l'information résultante, comme indiqué dans l'article intitulé « la fusion de données, du capteur au raisonnement » publié dans la revue « Traitement du signal 1994 - volume 11 - n¾ »
A cet effet, le calcul utilisant la technique de fusion prend en compte la fiabilité des données utilisées et les degrés d'incertitude de l'information entrante. La fusion repose sur une combinaison des élé nts d'information pondérée par leurs incertitudes respectives. La fusion des données est un processus permettant de combiner au mieux, à partir des méthodes de calcul existantes et connues, un ensemble de données multisources pour une information résultante de meilleure qualité. Il est précisé qu'une technique de fusion de données consiste à ne conserver que les données que l'on sait les plus précises. Par exemple entre des données de capteur de précision et d'un GPS, les données du GPS ne seraient pas prises en compte afin d'avoir une meilleure précision.
A titre d'exemple simple, si les incertitudes de mesure sur a1 , a2, b1 , b2, D1 et D2 sont exprimées sous forme d'écarts types spectifs σ3ι , σ32, obi , ob2, ODI , OD2, les estimations de a, b, et D peuvent être obtenues ainsi :
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+ σ0ι2/(σ0ι2+σ022)* D2 ;
a = Oa22 (aai2+Oa22)*a1 + σ3ι2/(σ3ι2+σ322)* a2 ;
b = ob22/(ab1 2+ob22)*b1 + ab1 2/(ab1 2+ab2 2)*b2.
Par exemple, lorsque le sujet mobile est situé à grande distance du dispositif de poursuite 12, à plus de 50 mètres de distance, les premières valeurs de direction a1 , b1 et de distance D1 issues du système de positionnement par satellite seront privilégiées, car de positionnement par satellite est indépendante de la distance. En revanche, à courte distance, c'est-à-dire pour des distances inférieures à 50m, les deuxièmes valeurs de distance D2 et de direction a2, b2 seront privilégiées, par exemple affectées d'un facteur de pondération plus important. Le coefficient de pondération est défini sur la base des estimations d'erreur et de la deuxième valeur de la distance.
Ainsi lorsque la première et la troisième informations sont définissables, l'unité de traitement 28 profite de la redondance entre les données issues des première et troisième informations et des données issues des deuxième et quatrième informations afin d'optimiser le calcul la position relative D, a, b de l'unité mobile 14, malgré les erreurs propres à chaque type de calcul ou de mesure.
L'utilisation de données issues du système de position ment par satellite et celles issues de l'ensemble d'antennes 24 sensibles a pour but principal d'améliorer la précision de pointage. En effet, l'ensemble d'antennes 24 directives renseigne le système sur son orientation par rapport à l'unité mobile mais est susceptible d'avoir des erreurs de plusieurs degrés, cent mètres de distance une erreur de 10 ° sur la ligne de visée conduit à un écart de 17 mètres environ entre l'unité mobile visée et le point effectivement u centre de l'image vidéo. A cinq cent mètres, cela devient 87 mètres environ. En conséquence, à grande distance l'information issue données de location par satellite est beaucoup plus pertinente que celle issue des antennes 24.
Les moyens de calcul de l'unité de traitement 28 utilisent des techniques de traitement du signal connues qui permettent de profiter de la redondance des informations relatives à la direction et à la distance pour faire mieux qu'avec chacune des sources d'informations prise séparément.
Lorsque le système est utilisé à l'intérieur d'une sal par exemple dans une piscine, pour suivre et filmer des nageurs, les premières valeurs de direction a1 , b1 et de distance D1 issues des systèmes de positionnement par satellite ne sont pas définissables. Dans ce cas, seules les deuxième et quatrième informations sont utilisées pour déterminer position relative D, a, b de l'unité mobile 14.
Selon une variante de l'invention, le calcul de la position relative de l'unité mobile par rapport au moyen de poursuite prend en compte un modèle de comportement de l'unité mobile, par exemple vitesse et accélération sont bornées. La prise en compte de ce modèle, comme des autres informations, se fait par exemple par filtrage de Kalman, de sorte à améliorer la précision du calcul de la position de l'unité mobile.
Par modèle de comportement, on entend l'ensemble des informations physiques que l'on va ajouter aux mesures, sous forme modèle(s) mathématique(s). Par exemple nous pourrons ajouter l'information que le mobile ne dépasse jamais une certaine accélération, et/ou une certaine vitesse, et/ou un angle de braquage, et/ou que son accélération moyennée dans le temps est nulle, etc.
La position relative de l'unité mobile 14 est exprimée par rapport à la position et à l'orientation de la caméra 18. Elle est lors utilisée pour déterminer les commandes des moteurs 22 de sorte à commander le déplacement de la plateforme 20 en vue d'orienter la caméra 18 vers l'unité mobile 14 en déplacement.
La caméra 18 comporte des moyens de réglage de la prise de vue, tels qu'un zoom et/ou un focus ou bien un angle d'ouverture. Selon une variante de réalisation, la position relative est utilisée pour commander les moyens de réglage en fonction de la distance de l'unité mobile 14 par rapport au moyen de poursuite 18. Il peut être aussi prévu que le procédé selon l'invention comprenne en outre une étape de commande des moyens de réglage en fonction de l'incertitude de la position relative de l'unité mobile par rapport au moyen de poursuite, de sorte à modifier le champ optique du moyen de poursuite en fonction de l'incertitude. Par exemple, cette commande permet d'élargir le champ lorsque l'incertitude de la position relative est grande et de réduire le champ lorsque l'incertitude de la position ive est relativement petite.
L'invention décrite précédemment a été illustrée sur la base d'un système de poursuite comprenant un dispositif de poursuite 12 et une unité mobile 14. L'invention fonctionne de manière analogue avec plusieurs unités mobiles 14. Dans ce cas, il est alors nécessaire de gérer les échanges entre le dispositif de poursuite 12 et la multitude d'unités mobiles 14. La suite de la description décrit de manière non exhaustive quelques exemples de gestion d'échanges entre le dispositif de poursuite 12 et les tés mobiles 14. Le procédé de poursuite n'est nullement limité aux exemples décrits ci-dessous.
Selon un premier mode de réalisation, le système comporte une unité mobile 14 principale et des unités mobiles 14 secondaires.
Selon une première variante l'unité mobile 14 principale comporte un moyen de désignation adapté à envoyer un signal au dispositif de poursuite 12 pour désigner l'unité mobile 14 à suivre. Cette désignation peut être activée par une fonction de télécommande, par exemple n pressant un bouton 38. Les unités mobiles 14 secondaires n'ont pas cette fonctionnalité. L'unité mobile 14 principale peut se désigner elle-même pour être suivie. Lorsque le dispositif reçoit un tel signal de désignation, il émet un signal de suivi de sorte à informer l'unité mobile à suivre et I nité mobile principale et, le cas échéant, de sorte que l'émetteur 30a puisse émettre le signal comportant les informations nécessaires à la mise en œuvre du procédé de poursuite décrit dans la première partie de la description.
Selon une deuxième variante de l'invention, l'unité mo le 14 principale envoie un signal au dispositif de poursuite 12, indiquant que ce dernier doit répondre automatiquement aux appels des unités mobiles 14 secondaires. Ainsi lorsque l'émetteur 30a d'une des unités mobiles envoie un appel de suivi, le dispositif de poursuite 12 recevant le signa transmet, en réponse, un signal de suivi vers ladite unité mobile 14 appelante, et le procédé de poursuite décrit dans la première partie de la description est appliqué à ladite unité mobile 14.
Les unités mobiles 14 communiquent avec le dispositif poursuite 12 par des techniques de communication connues de l'homme du métier, notamment par lien radio ou ultrasonore. L'appel de suivi depuis une unité mobile 14 secondaire peut être activé par pression d'u bouton 38 ou par commande vocale, ou tout autre moyen.
Selon une variante de réalisation, le suivi de l'unité mobile 14 appelante est réalisé pendant un intervalle de temps déterminé, par exemple 1 minute. Pendant cet intervalle de temps, les appels de suivi éventuels des autres unités mobiles 14 secondaires sont enregistrés aucune action particulière. A l'issue de la période de suivi d'une unité mo le 14 appelante, le dispositif de poursuite 12 est commandé de sorte à surveiller une autre unité mobile, de préférence celle indiquée par le dernier ap I de suivi reçu.
Il peut être aussi prévu, qu'en l'absence d'autre appel de suivi, l'unité mobile 14 est suivie au-delà de l'intervalle de temps déterminé.
De préférence, les unités mobiles 14 ont connaissance l'information relative à leur suivi, par exemple par l'allumage ou l'extinction d'une Del 40 disposée sur l'unité mobile 14. L'unité principale peu en outre avoir connaissance de l'unité mobile 14 suivie.
L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations et variantes de réalisation décrites précédemment qui n'ont été données qu'à titre d'exemple. Elle peut notamment s'appliquer à la de photo avec des appareils photo, à des systèmes d'éclairage devant poursuivre une cible mobile sur une scène de théâtre.

Claims

Revendic ations
1 . Procédé de poursuite d'au moins une unité mobile (14) par un dispositif de poursuite (12), le dispositif de poursuite (12) comportant au moins un moyen de poursuite (18) monté articulé sur un support (16) fixe, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
(a) réception par le dispositif de poursuite (12) d'un signal émis par la ou les unités mobiles et comportant une première information de position de la ou des unités mobiles déterminées à partir d'informations reçues d'un système de positionnement par satellite,
(b) détermination d'une deuxième information d'altitude relative de la ou des unités mobiles (14) par rapport au dispositif de poursuite (12), et ladite deuxième information est calculée sur la base des pressions atmosphériques mesurées à l'altitude du dispositif de poursuite (12) et sur la ou les unités mobiles (14),
(c) calcul de la position relative de la ou des unités mobiles (14) par rapport au moyen de poursuite (18), à partir des première et deuxième informations par une technique de fusion de données,
(d) orientation du moyen de poursuite (18) en direction de la position relative calculée à l'étape (c).
2. Procédé de poursuite selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte également, une étape (e) de détermination d'une troisième information de position du dispositif de poursuite (12) à partir d'informations reçues d'un système de positionnement par satellite.
3. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape (f) de détermination d'une quatrième information de la distance entre la ou les unités mobiles (14) et le dispositif de poursuite (12).
4. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape (g) de détermination d'une cinquième information de l'angle d'arrivée du signal dans un plan horizontal.
5. Procédé de poursuite selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre à l'étape (c) la troisième et/ou la quatrième et/ou la cinquième information.
6. Procédé de poursuite selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le calcul de la position relative de la ou des unités mobiles prend en compte un modèle de comportement de la ou des unités mobiles en rajoutant de l'information audit calcul sur la nature des mouvements.
7. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une parmi la première, la deuxième, la troisième, la quatrième et la cinquième information comporte en outre des estimations d'erreur associées.
8. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième information d'altitude est calculée à partir de l'estimation de l'angle d'arrivée dans un plan vertical.
9. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, le dispositif de poursuite (12) comprenant un moyen de po (18) comportant des moyens de réglage de la prise de vue du moyen de poursuite (18), tels qu'un zoom et/ou un focus ou bien un angle verture, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape de commande des moyens de réglage en fonction de la distance de la ou des unités mobiles (14) par rapport au moyen de poursuite (18).
10. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, le dispositif de poursuite (12) comprenant un moyen de po (18) comportant des moyens de réglage de la prise de vue du moyen de poursuite (18), tels qu'un zoom et/ou un focus ou bien un angle d'ouverture caractérisé en ce qu'il comporte une étape de commande des moyens réglage en fonction de l'incertitude de la position relative de la ou des unités mobiles (14) par rapport au moyen de poursuite (18).
1 1 . Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte également une étape (h) de réception par le dispositif de poursuite d'un appel de suivi de la ou des unités mobiles (14), puis une étape (i) d'émission d'un signal de suivi attestant du suivi de ladite unité mobile depuis le dispositif de poursuite (12).
12. Procédé de poursuite selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux unités mobiles (14) et une étape (j) de réception d'un signal émis depuis l'une des unités mobiles indiquant l'unité mobile (14) à poursuivre, puis une étape (k) d'envoi d'un signal de suivi attestant du suivi de ladite unité mobile à suivre depuis le dispositif de poursuite (12).
13. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable de calibration du dispositif de poursuite (12) de sorte à connaître l'orientation d'un repère propre au support (16) et/ou au moyen de poursuite (18) par rapport à la verticale locale, ou dans le trièdre géographique local.
14. Procédé de poursuite selon la revendication précédente dans lequel l'étape de calibration consiste à déterminer l'orientation d'un repère propre au support (16) ou au moyen de poursuite (18), par l'intermédiaire d'accéléromètres ou d'incli no mètres disposés sur le support (16) et déterminant la verticale locale.
15. Procédé de poursuite selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'étape de calibration déterminant l'orientation d'un propre au support comporte en outre une boussole qui détermine le Nord.
16. Procédé de poursuite selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, si la première information et la troisième information sont non définissables, le calcul de la position relat de la ou des unités mobiles (14) par rapport au moyen de poursuite est réalisé à des deuxième, quatrième et cinquième informations.
17. Système de poursuite pour la mise en œuvre du procédé poursuite d'une unité mobile (14) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de poursuite (12) comportant au moins un moyen de poursuite (18) monté articulé sur un support (16) fixe, un système de positionnement par satellite (26) et au moi un capteur de pression sur la ou les unités mobiles (14), le système de poursuite (10) comportant en outre un système de positionnement par satellite disposé sur la ou les unités mobiles (14), un émetteur (30a) et un récepteur disposés sur la ou les unités mobiles (14) et adaptés à transmettre et à recevoir un signal avec le dispositif de poursuite (12).
18. Système de poursuite pour la mise en œuvre du procédé de poursuite d'une unité mobile (14) selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de poursuite (12) comportant au moins un moyen de poursuite (18) monté articulé sur un support (16) fixe, un système de positionnement par satellite (26) et au moins un ensemble d'antennes (24) sensible à la direction, le système de poursuite (10) en outre un système de positionnement par satellite disposé sur la ou les unités mobiles (14), un émetteur (30a) et un récepteur disposés sur la ou les unités mobiles (14) et adaptés à transmettre et à recevoir un signal le dispositif de poursuite (12).
19. Système de poursuite (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de poursuite (18) est une caméra montée solidaire sur une plateforme (20) articulée sur le support (16).
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