WO2015170228A1 - Procede de geolocalisation et de guidage utilisant des balises - Google Patents

Procede de geolocalisation et de guidage utilisant des balises Download PDF

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WO2015170228A1
WO2015170228A1 PCT/IB2015/053145 IB2015053145W WO2015170228A1 WO 2015170228 A1 WO2015170228 A1 WO 2015170228A1 IB 2015053145 W IB2015053145 W IB 2015053145W WO 2015170228 A1 WO2015170228 A1 WO 2015170228A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
beacon
reader
environment
application
user
Prior art date
Application number
PCT/IB2015/053145
Other languages
English (en)
Inventor
Nel Samama
Philippe Saint-Martin
Original Assignee
Institut Mines-Telecom/Telecom Sudparis
Little Thumb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut Mines-Telecom/Telecom Sudparis, Little Thumb filed Critical Institut Mines-Telecom/Telecom Sudparis
Publication of WO2015170228A1 publication Critical patent/WO2015170228A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/68—Marker, boundary, call-sign, or like beacons transmitting signals not carrying directional information

Definitions

  • the present invention relates to a method of geolocation and guidance in an environment where a pedestrian user is made to move, especially indoors.
  • the invention also relates to a beacon and an application for implementing such a method.
  • Geolocation and electronic guidance are widely used outdoors, particularly through GNSS ("Global Navigation Satellite System”) systems, mainly in motor vehicles.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • a known solution to solve this problem is to use a chip connected to a wireless network or a terminal and located in a reader, including a smartphone, configured to recognize different points in the environment to locate the user.
  • This type of solution needs to be permanently connected to the network or terminal, which can lead to failures if the quality of the connection is low or non-existent.
  • the application US 2006/0271274 describes a navigation solution using beacons arranged at predefined locations of a zone and a mobile unit.
  • the mobile navigation unit is configured to indicate to the user the next beacon to be reached, as well as its number, its color and / or a direction to join it.
  • the application US 2011/043373 describes a location system using tags and a reader configured to read the latter and identify its position, using in particular the triangulation between the tags and the calculation of the midpoint.
  • the object of the invention is to meet this need and it achieves this, according to one of its aspects, thanks to a method of geolocation and guidance in an environment where a pedestrian user is made to move, especially indoors, the method using:
  • At least one beacon better several beacons, visually identifiable by the user and each arranged at a predetermined position of the environment and each having a unique identifier
  • a mobile reader comprising a screen and / or a loudspeaker
  • a geolocation and guidance application executable on said reader, configured to read the tag identifiers
  • the reader present near a beacon reads the identifier of the beacon, the beacons being arranged in such a way that the reader can read only one beacon to the kings,
  • the application displays on the screen of the reader and / or diffuses by an audio message information depending on the last tag identified and linked to the cartographic model of the environment, and allowing the user to find his way.
  • the application allows the user to select a destination; the application then determines the route between the position of the tag identified and the destination, and informs the user to guide it in the environment.
  • the user is intuitively, immediately and reliably guided in any type of pedestrian environment, for example a district of a city or a university campus, and in particular inside buildings.
  • the invention can be used for guiding individuals in any type of building or space, for example a parking lot, including underground parking, a shopping center or a shopping arcade, a museum, a historic center, a conference center , a salon or an exhibition, an office building, a hotel complex, an amusement park, a hospital, an administrative center, such as a town hall, a district court, a tax or social security center , an airport, a train or bus station, a metro station or a bus stop.
  • the invention can be used for signaling evacuation routes, from interactive safety plans, in industrial environments and / or classified as hazardous, such as a nuclear power plant or a chemical plant, or to facilitate travel disabled people, especially those with reduced mobility.
  • the invention allows a high accuracy in the location of the user because each tag provides an exact location.
  • a connection to a network, especially wireless, is not necessary to implement the method according to the invention at the time the location must be performed. This allows to respect the privacy of the user, which is not tracked permanently by a possible network. No transmission of information to third parties can thus take place, if desired.
  • the invention can be implemented in an underground car park, including lower floors, without the risk of losing efficiency because of a weak or non-existent network connection.
  • the geolocation and guidance method advantageously starts at the initiative of the user.
  • the method according to the invention also allows autonomous operation, in that it makes it possible to avoid the need for connection to an external communication network.
  • the visual contact established with the beacon provides an intuitive help, the visual search being the first action of a lost user who seeks his way.
  • the presence of the beacon can be visually indicated by any visual cue, for example a label.
  • the beacon can be fixed to a wall or door or any other structural element of a building inviolably.
  • the application can be made to launch automatically upon detection of a tag by the reader.
  • the user does not have to launch the implanted application or to search for a connection to a wireless network.
  • the method according to the invention can thus include the step of automatically launching the application in case of detection of a beacon, for example by any protocol called NFC (Near Field Communication).
  • NFC Near Field Communication
  • the solution according to the invention can provide a localization time, called TTF or "time to fix” in English, reduced to a few seconds, in particular less than 10 seconds, which allows to give a quick response to the user and the relieve in his search. Indeed, the response of the system does not depend on the possible waiting time to connect to the wireless network including 3G ("third generation").
  • the method according to the invention also makes it possible to take into account all the ergonomic constraints of the place, thanks to the cartographic model, and the reader used.
  • the number of tags can be related to the extent of the place and its complexity.
  • the method is for example implemented by deploying within a zone between 1 and 100,000 tags, better than two tags. Locally, for example at the entrance of a building, only one beacon can be deployed, the other beacons concerning different buildings
  • the identifier of a tag is for example a series of characters that provide information on the absolute position of the tag or its relative position in a frame related to the environment. It can also be a tag number and / or local map data.
  • the cartographic model of the environment that is to say the plane of the environment where the user evolves, is advantageously established from a functional model.
  • a functional modeling software of the environment can be used. This software may rely on different sources, such as paper plans, digital files, photographs, satellite views and / or a site visit, to establish the model.
  • the model advantageously contains the geometry of the different spaces of the environment, their function and use, for example corridor, office, meeting room, bedroom, restaurant, toilet, staircase, elevator, coffee machine, etc.
  • the model can also include the position and identifier of the tags. Walking and rolling networks, where appropriate, may also be included in the model.
  • the model can be recorded in a compressed format, and can be converted for use by the application to implement the method according to the invention, for example during a communication with a tag.
  • the set of cartographic models can be recorded in a database, for example contained in the computer where the functional modeling software was carried out which allowed the establishment of said models.
  • Map templates can be saved on a computer or on a computer server to which the mobile reader, or any other data transfer device, can connect to transfer the templates to the application.
  • the map template can be saved entirely in the player's memory and be accessible by the application.
  • the application is configured to, when it is launched, in particular during the detection of a first beacon, load the model by any means, for example by means of a wireless connection, 3G, 4G ( “Fourth generation”), Bluetooth *, NFC, or by connection to a data server.
  • the cartographic model is recorded in an active tag or downloaded via it, assimilated to a download terminal, available for example at the entrance or the reception of a building, and then downloaded by the application from this tag.
  • the download can be done after verification of the rights of the reader to access the requested cartographic model.
  • the cartographic model is distributed, that is to say that only a portion of the model is recorded on each tag, in particular a different portion for each tag, for example the portion relating to the immediate surroundings or close to the tag. position of the beacon in the environment.
  • the content necessary to guide itself in the environment close to said tag is advantageously downloaded by the application.
  • Cartographic data distribution software can be used to distribute and record, in a usable manner by the application, a portion of the template on the different tags according to their position in the environment.
  • the registration format of the model can thus include concatenation functionalities allowing, from several portions of the model, to reconstitute it in its entirety.
  • the cartographic model can know the geographical north, and possibly the location of auxiliary positioning means, such as WIFI terminals for example.
  • Another object of the invention is, according to another of its aspects, a beacon, better a plurality of said beacons, each intended to be arranged at a predetermined position in an environment in order to be used for the implementation of the geolocation process. and guidance in said environment according to the invention, the method using a geolocation and guidance application executable on a mobile reader, each tag having a unique identifier related to its position in the environment, configured to be read by said reader to to allow it to recognize the position of the beacon in the environment
  • the beacons are advantageously arranged in certain strategic locations of the environment, from the point of view of the pedestrian movement, for example the beginning of a corridor, an entrance hall, an elevator, a staircase. Beacons can be placed on walls or doors of buildings in the environment. They are each associated with a visual cue allowing the user to detect them visually
  • the beacons can communicate with the reader by radio waves, for example at 13.56 MHz or 2.4 GHz.
  • Beacons may also not communicate by radio with the reader.
  • the tags can in this case be optically passive, for example a QR code observed by the reader, or optically active, for example with one or more LEDs emitting a coded signal, such as LIFI.
  • the tags are preferably programmable tags, also called “tag” in English, for example using NFC ("near field communication” or “near field communication” in English), or Bluetooth * technology, or incorporating a code two-dimensional bar type QR ("quick response" in English).
  • tags preferably includes a passive NFC chip.
  • Each tag is thus a element simple, easy to use, low storage capacity, and having a very long life.
  • Each tag may comprise a memory, especially of small size, for example between 10 bytes and 1T, better 10 bytes and 16 K, for example 8 K.
  • the application can download in advance the cartographic model because the storage space of this type of support is most often limited.
  • Tag programming and coding software can be used, in order to record the information useful for implementing the method according to the invention and to ensure that they are recognized and read by the application.
  • Each beacon is advantageously programmed with a unique identifier integrating its geodesic position information, that is to say its latitude and longitude.
  • This identifier can be stored in the memory of the tag. In a variant, the identifier does not contain such information in itself.
  • the tag is programmed with all or part of the cartographic model of the environment, including a portion of the model. generated by the functional modeling software and converted to the appropriate format.
  • GNSS coordinates of the environment can also be recorded in certain tags to allow compatibility (continuity of the spatial repository and positioning) with the GNSS and cartographic systems
  • the content of the tags can be encrypted by any known means.
  • the tag programming software can in particular be configured to protect them in writing.
  • the tags are passive, can only be read, avoiding being programmed fraudulently to deceive the user.
  • the tags are active, other elements that can be recorded there, such as applications or messages, especially for commercial purposes, for example to report events, promotions, etc.
  • This two-way link provides flexibility. Any interaction between the reader and a tag advantageously requires that the reader is present near said beacon.
  • the distance between the reader and a tag necessary for the detection of the latter may vary, in particular according to the technology used. This distance can be between 0 cm and 99 cm, better between 0 and 15 cm when using NFC technology.
  • the reader can read and identify only one tag at a time. .
  • the interaction between the reader and a tag ceases advantageously as soon as the proximity condition is no longer met.
  • Beacons can be electrically powered or not.
  • transponders using NFC or Bluetooth (including BLE) technologies themselves connected to a computer network and enabling bidirectional exchanges and large data volumes with the mobile reader, can be used.
  • the reader is preferably a smartphone. In variants, the reader is a personal digital assistant or tablet.
  • the reader advantageously comprises means enabling it to cooperate with the beacon, for example by NFC or Bluetooth * or QR code technologies. It can thus comprise a camera and / or a reading antenna, in particular NFC.
  • the reader is programmed to allow the implementation of the method according to the invention through the application.
  • the screen of the reader is advantageously tactile.
  • the reader may include a speaker for transmitting audio information.
  • Another subject of the invention is an application comprising code instructions executable on a reader and intended to be used.
  • the method using at least one beacon disposed at a predetermined position in the environment and having a unique identifier linked to this position, the application being configured during the execution of said instructions to read the identifier of the tag and recognize its position in the environment, to allow the location and guidance of a user in the environment.
  • the application is advantageously launched automatically during the detection of the tag, without additional intervention of the user.
  • the application can be configured to be pre-loaded into an available application market from the reader, for example an Android, Apple or Windows application market.
  • the application can still be supplied loaded on a computer-readable medium, for example a USB stick or SD card.
  • the application is configured to be downloaded automatically by the reader during the detection of the beacon, on such an application market.
  • the application is configured to be downloaded from a tag assimilated to a download terminal, available for example at the entrance or the reception of a building.
  • the application is advantageously configured to read all the data contained in the tags, including their identifier and the cartographic model or a portion of the model of the environment, if any.
  • the application advantageously comprises means for decrypting at least a portion of said content.
  • the application is advantageously configured for, when displaying a map on the screen of the player, indicate the position of the beacon on this plane.
  • the application can verbally transmit through the speaker of the reader the position of the beacon to the user, and if so, that direction of movement.
  • the application can be configured to concatenate portions of the model, in the case of a distributed cartographic model, in order to reconstitute it as and when reading the tags.
  • the user can zoom, de-zooraer and / or drag the cartographic model on the screen to explore different parts of the environment
  • the user conveniently consults and selects manually the destination where he wants to go from a list offered to him depending on its location.
  • the destination selected by the user may be located near or not the position of a beacon recognized by the application.
  • the destination selected by the user may be a point of interest of the environment, for example a point of information, a toilet, a coffee machine, a cafeteria or a photocopier.
  • One or more table (s) of correspondence between the model and a list of destinations can be loaded by the application, for example to update the cartographic model. Destination directories can also be generated and accessed by the application, the user being able to select his destination from these directories.
  • the application can be configured to automatically display points of interest on the map model based on the proximity of the tag and the destination selected by the user, for example to indicate the nearest coffee machine or the one on the way to a point of sale.
  • the application can be configured to implement an access control, in order to verify whether the user has the right to penetrate into this or that part of the environment, notably through parameters that are not accessible to the user. user who moves with the player.
  • the application may transmit guidance messages to the user throughout the route of the beacon to the destination.
  • the guidance may consist of a display of a plane on the screen of the reader, this plane using in particular guide arrows.
  • the guidance may be audio. This does not pose a problem of autonomy of the reader, because the application does not use resource-intensive means, such as a GPS.
  • the guidance is preferably carried out at least partially by using one or more sensors integrated in the reader, such as gyro integrated in the reader, accelerometer and / or an electronic compass.
  • the application can be configured to detect the movement of the user through the sensor (s) and to indicate to the user whether he is heading in the wrong direction or later misjudging direction during guidance.
  • the application can tell the user whether to use a staircase or an elevator. It is also possible to use available resources such as WIFI terminals for example, whose location is known by the cartographic model. When setting up a beacon, the power of the neighboring WIFI terminals can be recorded for this purpose and taken into account in the establishment of the cartographic model.
  • the position of the user can be updated by detecting other tags placed in the environment and placed near the reader.
  • the latter can memorize the identifiers of the read tags in order to determine the consistency of the tags encountered and the path followed.
  • Additional information can be loaded when the content of the tag is read by the application, for example information on the profile of the user, indicating in particular if is handicapped, visitor of the environment or professional, and / or information allowing to indicate for example the emergency exits of the environment in case of evacuation in urgency, or the place of the car in the case of a car park.
  • the map template can indicate where wheelchair access is located, for example.
  • Another object of the invention is, according to another of its aspects, a method of installing beacons according to the invention, in an environment where a pedestrian user is made to move, in particular indoors, the installation method using a cartographic model of the environment,
  • the position of each tag in the environment is indicated in the cartographic model and is linked to a unique identifier of the tag, in order to allow localization and guidance of the user in the environment, by implementing the method according to the invention.
  • the position of the tags in the cartographic model can then be indicated by the reader to the user by any means, for example by a cross, a large point, for example a bright color, or a large circle of bright color .
  • the method of installing the tags may include their programming with an identifier. At least a portion of the map template can be uploaded to the tag as part of its initial programming.
  • FIGS. 1 and 2 schematically illustrate various steps and elements that make it possible to implement the geolocation and guidance method according to the invention
  • FIGS. 3A to 3C are examples of cartographic models of the environment used for the implementation of the invention.
  • FIG. 4 represents a beacon according to the invention
  • FIG. 5 represents a variant of beacon according to the invention.
  • FIGS. 6A to 6D represent screenshots of the reader illustrating an example of operation of the application according to the invention.
  • FIG. 1 shows various steps and elements enabling the implementation of the geolocation and guidance method according to the invention, in an environment where a pedestrian user is made to move, indoors in the example in question, by example a building or a public space.
  • the method according to the invention implements beacons 1 arranged at predetermined positions in the environment and each having a unique identifier id linked to its position in the environment.
  • the pedestrian user has a mobile reader 2 configured to detect the tags 1 when placed nearby.
  • This player executes an application 3 of geolocation and guidance, accessing a cartographic model 4 of the environment.
  • the reader 2 is a smartphone and comprises a touch screen, a memory and a speaker.
  • the invention is however not limited to a particular type of mobile reader 2.
  • the application 3 is advantageously launched by the reader 2, automatically, during the detection of a first tag 1, and it is configured to read information contained in the tag 1.
  • the application 3 is downloaded beforehand in a step 45 in an application market 21 accessible from the reader 2, for example an Android, Apple or Windows application market.
  • the application 3 is configured to be downloaded automatically by the reader 2 during the detection of the tag 1, on such an application market 21, or to be downloaded directly from a tag 1, in particular a tag acting as a download terminal.
  • the cartographic model 4 of the environment is advantageously established, during a step 41, from a functional model, using functional modeling software, based on different sources 40, namely plans on paper, digital files and photographs in the example considered.
  • the cartographic model 4 is stored entirely in the memory of the reader 2 and is accessible by the application 3.
  • the application 3 is configured for, when it is launch, load the model 4 by any means.
  • the cartographic model 4 is recorded in an active tag 1, available for example at the entrance or the reception of a building, and is then downloaded by the user. application 3 from this tag.
  • FIGS. 3A to 3C Examples of cartographic models 4 are shown in FIGS. 3A to 3C. These models advantageously contain the geometry of the various spaces of the environment, their function and use, for example the amphitheatres and the reception desk of part of the university campus considered in Figure 3A, the various offices, toilets and the corridors of the office floor considered in Figures 3B and 3C.
  • the cartographic model 4 advantageously also includes the position and the identifier of the tags 1.
  • a beacon 1 according to the invention is shown in FIG. 4.
  • the beacon 1 is a programmable beacon using NFC technology, comprising a memory, of size for example between 10 bytes and 8K. he can this is a NTAG 203 or NTAG 213 chip.
  • the tag 1 incorporates a two-dimensional QR-type bar code 11.
  • the unique id identifier linked to the position of the tag 1 in the environment is read by the application 3 in order to recognize the tag 1.
  • This identifier id is stored in the memory of the tag 1 during a step 43 shown in Figure 1.
  • programming software and coding tags 1 can be used.
  • the identifier id of the tag 1 can integrate a geodesic information.
  • the identifier id is preferably encrypted in the memory of the tag 1, the application 3 executing an appropriate algorithm to decrypt it.
  • FIG. 2 shows in greater detail certain steps prior to the implementation of the method according to the invention.
  • the cartographic model 4 is recorded, in a step 46, in a compressed format, and is advantageously converted to be recognized and used by the application 3
  • the set of cartographic models 4 is recorded in a step 51 in a database 50, for example contained in the computer 30 where the functional modeling software has been executed.
  • the cartographic model 4 is recorded, in the example described, in the tags 1 during their programming in step 49.
  • the cartographic model 4 is distributed, a portion only being recorded on each tag 1, for example a different portion for each tag, preferably the portion relating to the immediate surroundings or close to the position
  • a cartographic data distribution software is advantageously used to distribute and record, in a manner exploitable by the application 3, a portion of the model on the different tags 1 according to their position in the environment.
  • the reader 2 When the reader 2 is placed near a beacon 1, the latter detects it and starts the application 3 automatically.
  • the application 3 displays on the screen 5 of the reader 2 the cartographic model 4 of the environment, as represented in FIGS. 6A to 6D.
  • the application 3 reads the id identifier of the tag 1 and recognizes its position in the environment.
  • the position is transmitted to the user, being displayed on the screen 5 of the reader 2, for example by a large dot, as shown in Figure 6B.
  • the position of the beacon 1 is transmitted through the loudspeaker of the reader 2.
  • the screen 5 of the reader 2 being touch, the user can zoom on the screen to explore different parts of the environment and appreciate the details.
  • the user advantageously selects a destination of the cartographic model 4, located near or not the position of the beacon 1 recognized by the application 3, for example from a list that can be offered to him depending on its location in the environment and / or in destination directories accessible by the application 3.
  • the application 3 calculates and / or shows the route between the position of the beacon 1 and the destination selected by the user, and informs him to guide him in the environment, indicating for example the route on the screen 5 of the reader 2 by lines and arrows, as shown in Figures 6A to 6D.
  • the guidance may be audio.
  • the guidance is preferably performed using at least partially a sensor integrated in the reader 2, for example accelerometer, gyroscope and / or integrated compass.
  • the application 3 is advantageously configured to indicate to the user if he is going in the wrong direction or is mistaken later direction during guidance, thanks to the movements detected by the reader.
  • the position of the user is advantageously updated by the detection of other tags 1 disposed in the environment and coming close to the reader 2.

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Abstract

Procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant : Au moins une balise (1), mieux plusieurs balises (1), repérable(s) visuellement par l'utilisateur, disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant (id) unique, un lecteur mobile (2), notamment un smartphone, comportant un écran (5), notamment tactile, et/ou un haut-parleur, une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur (2), configurée pour lire l'identifiant de la balise (1), et un modèle cartographique (4) de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue, procédé dans lequel : le lecteur (2) présent à proximité d'une balise (1) lit l'identifiant (id) de la balise (1), les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la fois, l'application (3) affiche sur l'écran (5) du lecteur (2) et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique (4) de l'environnement, permettant à l'utilisateur de se repérer.

Description

« Procédé de géolocalisation et de guidage utilisant des balises »
La présente invention concerne un procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, en particulier en intérieur.
L'invention concerne également une balise et une application pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.
La géolocalisation et le guidage électronique sont largement utilisés en extérieur, notamment par le biais de systèmes GNSS (« global navigation satellite System » en anglais), principalement dans des véhicules automobiles.
Alors que les utilisateurs passent plus de 80% de leur temps à l'intérieur de bâtiments, très peu de moyens électroniques de géolocalisation et de guidage sont déployés en intérieur (ou « indoor » en anglais).
Une solution connue pour résoudre ce problème est d'utiliser une puce connectée à un réseau sans fil ou à une borne et implantée dans un lecteur, un smartphone notamment, configurée pour reconnaître différents points dans l'environnement afin de localiser l'utilisateur. Ce type de solution nécessite d'être en permanence connecté au réseau ou à la borne, ce qui peut conduire à des défaillances si la qualité de la connexion est faible ou inexistante.
La demande US 2006/0271274 décrit une solution de navigation utilisant des balises disposées à des endroits prédéfinis d'une zone et une unité mobile. L'unité mobile de navigation est configurée pour indiquer à l'utilisateur la balise suivante devant être atteinte, ainsi que son numéro, sa couleur et/ou une direction permettant de la rejoindre.
Les demandes US 2008/0137912 et US 2007/0123308 divulguent un procédé de géolocalisation utilisant l'analyse de photographies pour repérer une ou plusieurs balises.
La demande US 2011/043373 décrit un système de localisation utilisant des balises et un lecteur configuré pour lire ces dernières et identifier sa position, en utilisant notamment la triangulation entre les balises et le calcul du point milieu.
II existe un besoin pour permettre à un utilisateur piéton de se localiser facilement dans tout type d'environnement, et de sélectionner une destination dans cet environnement afin d'y être guidé, par un moyen simple à mett re en oeuvre, efficace, fiable, rapide et peu coûteux.
L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, grâce à un procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant :
- au moins une balise, mieux plusieurs balises, repérable(s) visuellement par l'utilisateur et disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant unique,
- un lecteur mobile, comportant un écran et/ou un haut parleur,
- une application de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur, configurée pour lire les identifiants des balises, et
- un modèle cartographique de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue, procédé dans lequel :
- le lecteur présent à proximité d'une balise lit l'identifiant de la balise, les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la rois,
- l'application affiche sur l'écran du lecteur et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique de l'environnement, et permettant à l'utilisateur de se repérer.
De préférence, l'application permet à l'utilisateur de sélectionner une destination ; l'application détermine alors l'itinéraire entre la position de la balise identifiée et la destination, et en informe l'utilisateur afin de le guider dans l'environnement.
Grâce à l'invention, l'utilisateur est guidé de façon intuitive, immédiate et fiable dans tout type d'environnement pédestre, par exemple un quartier d'une ville ou un campus universitaire, et en particulier à l'intérieur de bâtiments.
L'invention peut être utilisée pour le guidage d'individus dans tout type de bâtiments ou d'espaces, par exemple un parking, y compris souterrain, un centre commercial ou une galerie marchande, un musée, un centre historique, un centre de conférences, un salon ou une exposition, un immeuble de bureaux, un complexe hôtelier, un parc d'attractions, un hôpital, un centre administratif, tel qu'une mairie, un tribunal d'instance, un centre d'impôts ou de sécurité sociale, un aéroport, une gare ferroviaire ou routière, une station de métro ou un arrêt de bus. L'invention peut être utilisée pour la signalisation d'itinéraires d'évacuation, à partir de plans de sécurité interactifs, en milieux industriels et/ou classés comme dangereux, telle qu'une centrale nucléaire ou une usine chimique, ou pour faciliter les déplacements de personnes handicapées, notamment à mobilité réduite.
L'invention permet une grande précision dans la localisation de l'utilisateur car chaque balise lui fournit une localisation exacte.
Une connexion à un réseau, notamment sans fil, n'est pas nécessaire pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention au moment où la localisation doit être effectuée. Cela permet de respecter la vie privée de l'utilisateur, qui n'est pas pisté en permanence par un éventuel réseau. Aucune transmission d'informations à des tiers ne peut ainsi avoir lieu, si cela est recherché. En outre, l'invention peut être mise en œuvre dans un parking souterrain, y compris aux étages inférieurs, sans risquer de perdre en efficacité à cause d'une connexion au réseau faible ou inexistante.
Le procédé de géolocalisation et de guidage démarre avantageusement à l'initiative de l'utilisateur. Le procédé selon l'invention permet en outre un fonctionnement autonome, en ce sens qu'il permet d'éviter la nécessité d'une connexion â un réseau de communication extérieur.
Le contact visuel établi avec la balise procure une aide intuitive, la recherche visuelle étant la première action d'un utilisateur perdu qui cherche son chemin.
La présence de la balise peut être signalée visuellement par tout repère visuel, par exemple une étiquette. La balise peut être fixée à un mur ou une porte ou tout autre élément de structure d'un bâtiment de façon inviolable.
Selon l'invention, il n'est pas nécessaire que l'utilisateur soit localisé en permanence. Ceci n'est pas pénalisant car seule la localisation à des instants et/ou endroits précis est nécessaire lors du guidage. Au contraire, une localisation permanente nécessite une solution plus complexe, gourmande en ressources.
L'application peut être réalisée de façon à se lancer automatiquement dès détection d'une balise par le lecteur. Ainsi, l'utilisateur n'a pas à lancer l'application implantée ou à rechercher une connexion à un réseau sans fil. Cela est avantageux car un utilisateur cherchant son chemin peut être en situation de stress, ce qui peut di minuer ses facultés. Le procédé selon l'invention peut ainsi comporter l'étape consistant à lancer automatiquement l'application en cas de détection d'une balise, par exemple par tout protocole dit NFC (Near Field Communication). La détection peut se faire automatiquement en approchant suffisamment le lecteur d'une balise.
La solution selon l'invention peut fournir un temps de localisation, appelé TTF ou « time to fix » en anglais, réduit à quelques secondes, notamment moins de 10 secondes, ce qui permet de donner une réponse rapidement à l'utilisateur et de le soulager dans sa recherche. En effet, la réponse du système ne dépend pas du temps d'attente éventuel pour se connecter au réseau sans fiL notamment 3G (« troisième génération »).
Le procédé selon l'invention permet en outre de prendre en compte l'ensemble des contraintes ergonomiques du lieu, grâce au modèle cartographique, et du lecteur utilisé.
Le nombre de balises peut être lié à l'étendue du lieu et à sa complexité.
Le procédé est par exemple mis en œuvre en déployant au sein d'une zone entre 1 et 100 000 balises, mieux plus de deux balises. Localement, par exemple à l'entrée d'un bâtiment, seule une balise peut être déployée, les autres balises concernant des bâtiments différents
L'identifiant d'une balise est par exemple une suite de caractères qui renseignent sur la position absolue de la balise ou sa position relative dans un repère lié à l'environnement. Il peut s'agir aussi d'un numéro de balise et/ou de données cartographiques locales.
Modèle cartographique
Le modèle cartographique de l'environnement, c'est-à-dire le plan de l'environnement où évolue l'utilisateur, est avantageusement établi à partir d'un modèle fonctionnel. Pour ce faire, un logiciel de modélisation fonctionnelle de l'environnement peut être utilisé. Ce logiciel peut se fonder sur différentes sources, tels que des plans sur papier, des fichiers numériques, des photographies, des vues satellites et/ou une visite du site, pour établir ledit modèle.
Le modèle contient avantageusement la géométrie des différents espaces de l'environnement, leur fonction et utilisation, par exemple couloir, bureau, salle de réunion, chambre, restaurant, toilettes, escalier, ascenseur, machine à café, etc. Le modèle peut comporter également la position et l'identifiant des balises. Les réseaux de déplacement pédestre, et roulant le cas échéant, peuvent également être inclus dans le modèle.
Le modèle peut être enregistré dans un format compressé, et peut être converti pour être utilisé par l'application pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention, par exemple lors d'une communication avec une balise.
L'ensemble des modèles cartographiques peut être enregistré dans une base de données, par exemple contenue dans l'ordinateur où a été exécuté le logiciel de modélisation fonctionnelle ayant permis l'établissement desdits modèles.
Les modèles cartographiques peuvent être enregistrés sur un ordinateur ou sur un serveur informatique auquel le lecteur mobile, ou tout autre dispositif de transfert de données, peut se connecter pour transférer les modèles à l'application.
Le modèle cartographique peut être enregistré entièrement dans la mémoire du lecteur et être accessible par l'application. Dans une variante, l'application est configurée pour, lors de son lancement, notamment lors de la détection d'une première balise, charger le modèle par tout moyen, par exemple par le biais d'une connexion sans fil, 3G, 4G (« quatrième génération »), Bluetooth*, NFC, ou par raccordement à un serveur de données.
Dans une variante ou en combinaison, le modèle cartographique est enregistré dans une balise active ou téléchargée via celle-ci, assimilée à une borne de téléchargement, disponible par exemple à l'entrée ou à l'accueil d'un bâtiment, et ensuite téléchargé par l'application à partir de cette balise. Le téléchargement peut s'effectuer après vérification des droits du lecteur pour accéder au modèle cartographique demandé.
Dans les cas simples, il est possible de stocker l'ensemble du modèle dans chaque balise.
Dans une variante, le modèle cartographique est distribué, c'est-à-dire qu'une portion seulement du modèle est enregistrée sur chaque balise, notamment une portion différente pour chaque balise, par exemple la portion concernant les environs immédiats ou proches de la position de la balise dans l'environnement. A chaque lecture de balise, le contenu nécessaire pour se guider dans l'environnement proche de ladite balise est avantageusement téléchargé par l'application.
Un logiciel de distribution de données cartographiques peut être utilisé pour répartir et enregistrer, d'une manière exploitable par l'application, une portion du modèle sur les différentes balises en fonction de leur position dans l'environnement. Le format d'enregistrement du modèle peut ainsi inclure des fonctionnalités de concaténation permettant, à partir de plusieurs portions du modèle, de le reconstituer dans son entier.
Le modèle cartographique peut connaître le nord géographique, et éventuellement l'emplacement de moyens auxiliaires de positionnement, tels que des bornes WIFI par exemple.
Balises
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une balise, mieux une pluralité desdites balises, chacune destinée à être disposée à une position prédéterminée dans un environnement afin d'être utilisée pour la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage dans ledit environnement selon l'invention, le procédé utilisant une application de géolocalisation et de guidage exécutable sur un lecteur mobile, chaque balise ayant un identifiant unique lié à sa position dans l'environnement, configuré pour être lu par ledit lecteur afin de lui permettre de reconnaître la position de la balise dans l'environnement
Les balises sont avantageusement disposées en certains endroits stratégiques de l'environnement, du point de vue du déplacement pédestre, par exemple le début d'un couloir, un hall d'entrée, un ascenseur, un escalier. Les balises peuvent être disposées sur des murs ou des portes des bâtiments de l'environnement. Elles sont associées chacune à un repère visuel permettant à l'utilisateur de les détecter visuellement
Les balises peuvent communiquer avec le lecteur par ondes radio, par exemple à 13,56 MHz ou 2,4 GHz.
Les balises peuvent aussi ne pas communiquer par ondes radio avec le lecteur.
Les balises peuvent dans ce cas être optiquement passives, par exemple un QR code observé par le lecteur, ou optiquement actives, par exemple avec une ou plusieurs LED émettant un signal codé, tel que LIFI.
Les balises sont de préférence des balises programmables, appelées aussi « tag » en anglais, utilisant par exemple la technologie NFC (« communication en champ proche » ou « near field communication » en anglais), ou la technologie Bluetooth*, ou intégrant un code à barres à deux dimensions de type QR (« quick response » en anglais). Chaque balise comporte de préférence une puce NFC passive. Chaque balise est ainsi un élément fiés simple, facile d'utilisation, de faible capacité de stockage, et ayant une très longue durée de vie.
Chaque balise peut comporter une mémoire, notamment de petite taille, par exemple comprise entre 10 octets et 1T, mieux 10 octets et 16 K, par exemple 8 K.
Dans le cas d'une balise intégrant un code QR, qui apporte l'avantage d'être compatible avec la majorité des smart phones actuels, l'application peut télécharger au préalable le modèle cartographique car l'espace de stockage de ce type de support est le plus souvent limité. En outre, il est nécessaire que l'utilisateur lance l'application lui- même, puis observe la balise avec l'objectif du lecteur, l'application étant configurée pour reconnaître un tel code à partir de l'image acquise.
Un logiciel de programmation et de codage des balises peut être utilisé, afin d'y enregistrer l'information utile à la mise en œuvre du procédé selon l'invention et de faire en sorte qu'elles soient reconnues et lues par l'application.
Chaque balise est avantageusement programmée avec un identifiant unique intégrant son information de position géodésique, c'est-à-dire sa latitude et sa longitude. Cet identifiant peut être enregistré dans la mémoire de la balise. En variante, l'identifiant ne contient pas de telles informations en lui-même.
Selon l'environnement et notamment dans le cas où la capacité de la mémoire de la balise est plus élevée, en plus de l'identifiant, la balise est programmée avec tout ou partie du modèle cartographique de l'environnement, notamment une portion du modèle généré par le logiciel de modélisation fonctionnelle et converti au format adéquat.
Des coordonnées GNSS de l'environnement peuvent en outre être enregistrées dans certaines balises afin de permettre une compatibilité (continuité du référentiel spatial et du positionnement) avec les systèmes GNSS et cartographiques
Le contenu des balises peut être crypté par tout moyen connu.
Le logiciel de programmation des balises peut notamment être configuré pour les protéger en écriture. Ainsi, vis-à-vis du lecteur les balises sont passives, pouvant seulement être lues, évitant d'être programmées de façon frauduleuse pour leurrer l'utilisateur. Dans une variante, les balises sont actives, d'autres éléments pouvant y être enregistrés, telles que des applications ou des messages, notamment à vocation commerciale, par exemple pour signaler des événements, promotions, etc. Cette liaison bidirectionnelle apporte de la flexibilité. Toute interaction entre le lecteur et une balise nécessite avantageusement que le lecteur soit présent à proximité de ladite balise. La distance entre le lecteur et une balise nécessaire à la détection de cette dernière peut varier, notamment selon la technologie utilisée. Cette distance peut être comprise entre 0 cm et 99 cm, mieux entre 0 et 15 cm en cas d'usage de la technologie NFC. Le lecteur ne peut lire et identifier qu'une seule balise à la fois. .
L'interaction entre le lecteur et une balise cesse avantageusement dès que la condition de proximité n'est plus remplie.
Les balises peuvent être électriquement alimentées ou non. On peut utiliser par exemple des transpondeurs utilisant les technologies NFC ou Bluetooth (y compris BLE), eux-mêmes connectés à un réseau informatique et permettant des échanges bidirectionnels et de volumes de données importants avec le lecteur mobile.
Lecteur
Le lecteur est de préférence un smartphone. Dans des variantes, le lecteur est un assistant numérique personnel ou une tablette.
Le lecteur comporte avantageusement des moyens lui permettant de coopérer avec la balise, par exemple par les technologies NFC ou Bluetooth* ou code QR. Il peut ainsi comporter une caméra et/ou une antenne de lecture, notamment NFC.
Le lecteur est programmé pour permettre la mise en œuvre du procédé selon l'invention par le biais de l' application.
L'écran du lecteur est avantageusement tactile.
Le lecteur peut comporter un haut-parleur destiné à transmettre des informations audio.
On peut déterminer à l'aide de tout capteur intégré au lecteur, notamment gyroscope, accéléromètre, capteur de pression atmosphérique et/ou boussole, connaissant la position et l'orientation de la balise dans le modèle cartographique et l'orientation du lecteur durant la détection de la balise, si l'utilisateur part dans la bonne direction qui lui a été signalée après détection de cette balise, et dans le cas d'une erreur de direction, celle-ci peut lui être signalée. Cela peut également permettre d'estimer s'il est sur le bon itinéraire.
Application
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une application comportant des instructions de code exécutables sur un lecteur et destinée à être utilisée pour la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement selon l'invention, le procédé utilisant au moins une balise disposée à une position prédéterminée dans l'environnement et ayant un identifiant unique lié à cette position, l'application étant configurée lors de l'exécution desdites instructions pour lire l'identifiant de la balise et reconnaître sa position dans l'environnement, afin de permettre la localisation et le guidage d'un utilisateur dans l'environnement.
L'application est avantageusement lancée de manière automatique lors de la détection de la balise, sans intervention supplémentaire de l'utilisateur.
L'application peut être configurée pour être téléchargée au préalable dans un marché d'applications disponible à partir du lecteur, par exemple un marché d'applications Android, Apple ou Windows. L'application peut encore être fournie chargée sur un support lisible par ordinateur, par exemple une clé USB ou carte SD.
Dans une variante, l'application est configurée pour être téléchargée automatiquement par le lecteur lors de la détection de la balise, sur un tel marché d'applications. Dans une variante encore, l'application est configurée pour être téléchargée à partir d'une balise assimilée à une borne de téléchargement, disponible par exemple à l'entrée ou à l'accueil d'un bâtiment.
L'application est avantageusement configurée pour lire l'ensemble des données contenues dans les balises, notamment leur identifiant et le modèle cartographique ou une portion du modèle de l'environnement, le cas échéant.
Dans le cas où le contenu des balises est crypté, l'application comporte avantageusement des moyens pour décrypter au moins une partie dudit contenu.
L'application est avantageusement configurée pour, lors de l'affichage d'un plan sur l'écran du lecteur, indiquer la position de la balise sur ce plan. Dans une variante ou en combinaison, l'application peut transmettre verbalement par le biais du haut-parleur du lecteur la position de la balise à l'utilisateur, ainsi le cas échéant, que des directives de déplacement.
L'application peut être configurée pour concaténer des portions du modèle, dans le cas d'un modèle cartographique distribué, afin de le reconstituer au fur et à mesure de la lecture des balises. Notamment, dans le cas où l'écran du lecteur est tactile, l'utilisateur peut zoomer, dé-zooraer et/ou faire glisser le modèle cartographique sur l'écran pour explorer différentes parties de l'environnement
Dans le cas où le modèle est directement accessible par l'application, l'utilisateur consulte et sélectionne avantageusement manuellement la destination où il souhaite se rendre parmi une liste lui étant proposée en fonction de sa localisation.
La destination sélectionnée par l'utilisateur peut être située à proximité ou non de la position d'une balise reconnue par l'application.
La destination sélectionnée par l'utilisateur peut être un point d'intérêt de l'environnement, par exemple un point d'information, des toilettes, une machine à café, une cafétéria ou une photocopieuse.
Une ou plusieurs table(s) de correspondance entre le modèle et une liste de destinations peuvent être chargées par l'application, par exemple pour mettre à jour le modèle cartographique. Des annuaires de destinations peuvent également être générés et être accessibles par l'application, l'utilisateur pouvant sélectionner sa destination dans ces annuaires.
L'application peut être configurée pour afficher automatiquement sur le modèle cartographique des points d'intérêt en fonction de la proximité de la balise et de la destination sélectionnée par l'utilisateur, par exemple afin d'indiquer la machine à café la plus proche ou celle située sur le trajet d' un point de vente.
L'application peut être configurée pour mettre en œuvre un contrôle d'accès, afin de vérifier si l'utilisateur a bien le droit de pénétrer dans telle ou telle partie de l'environnement, notamment par le biais de paramètres non accessibles à l'utilisateur qui se déplace avec le lecteur.
L'application peut transmettre des messages de guidage i l'utilisateur tout au long de l'itinéraire de la balise à la destination. Le guidage peut consister en un affichage d'un plan sur l'écran du lecteur, ce plan utilisant notamment des flèches de guidage. Dans une variante ou en combinaison, le guidage peut être audio. Ceci ne pose pas de problème d'autonomie du lecteur, car l'application n'utilise pas de moyens gourmands en ressources, tels un GPS.
Le guidage est de préférence réalisé au moins partiellement en utilisant un ou plusieurs capteurs intégrés au lecteur, tels que gyroscope intégré au lecteur, accéléromètre et/ou une boussole électronique. L'application peut être configurée pour détecter le mouvement de l'utilisateur grâce au(x) capteur(s) et indiquer à l'utilisateur s'il part dans la mauvaise direction ou se trompe ultérieurement de direction lors du guidage. L'application peut indiquer à l'utilisateur s'il doit emprunter un escalier ou un ascenseur. Il est également possible d'utiliser des ressources disponibles telles que des bornes WIFI par exemple, dont l'emplacement est connu par le modèle cartographique. Lors de la mise en place d'une balise, on peut enregistrer à cet effet la puissance des bornes WIFI voisines, et en tenir compte dans l'établissement du modèle cartographique.
Tout au long de l'itinéraire, la position de l'utilisateur peut être actualisée par la détection d'autres balises disposées dans l'environnement et mises à proximité du lecteur. Ce dernier peut mémoriser les identifiants des balises lues afin de déterminer la cohérence des balises rencontrées et du trajet suivi.
Une complémentarité avec d'autres moyens de localisation peut être prévue, notamment des bornes WIFI comme détaillé ci-dessus.
Des informations supplémentaires, contenues au préalable dans le lecteur et accessibles par l'application, peuvent être chargées lorsque le contenu de la balise est lu par l'application, par exemple des informations sur le profil de l'utilisateur, indiquant notamment s'il est handicapé, visiteur de l'environnement ou professionnel, et/ou des informations permettant d'indiquer par exemple les issues de secours de l'environnement en cas d'évacuation en urgence, ou la place de la voiture dans le cas d'un parking. Dans le cas d'un utilisateur handicapé, le modèle cartographique peut indiquer où se trouvent les accès aménagés pour les fauteuils roulants par exemple.
Procédé d'installation des balises
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé d'installation de balises selon l'invention, dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé d'installation utilisant un modèle cartographique de l'environnement,
procédé dans lequel, lors de l'installation des balises dans l'environnement, la position de chaque balise dans l'environnement est indiquée dans le modèle cartographique et est liée à un identifiant unique de la balise, afin de permettre la localisation et le guidage de l'utilisateur dans l'environnement, par la mise en œuvre du procédé selon l'invention. La position des balises dans le modèle cartographique peut être signalée ensuite par le lecteur à l'utilisateur par tout moyen, par exemple par une croix, un point de grande taille, par exemple de couleur vive, ou un cercle de grande taille de couleur vive.
Le procédé d'installation des balises peut comporter leur programmation avec un identifiant. Une portion au moins du modèle cartographique peut être téléchargée dans la balise, lors de sa programmation initiale.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- les figures 1 et 2 illustrent de façon schématique différentes étapes et éléments permettant la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage selon l'invention,
- les figures 3A à 3C sont des exemples de modèles cartographiques de l'environnement utilisés pour la mise en œuvre de l'invention,
- la figure 4 représente une balise selon l'invention,
- la figure 5 représente une variante de balise selon l'invention, et
- les figures 6A à 6D représentent des captures d'écran du lecteur illustrant un exemple de fonctionnement de l'application selon l'invention.
On a représenté à la figure 1 différentes étapes et éléments permettant la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage selon l'invention, dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, en intérieur dans l'exemple considéré, par exemple un bâtiment ou un espace public.
Le procédé selon l'invention met en œuvre des balises 1 disposées à des positions prédéterminées dans l'environnement et ayant chacune un identifiant id unique lié à sa position dans l'environnement. L'utilisateur piéton dispose d'un lecteur mobile 2 configuré pour détecter les balises 1 lorsque mis à proximité. Ce lecteur exécute une application 3 de géolocalisation et de guidage, accédant à un modèle cartographique 4 de l'environnement.
Dans l'exemple décrit, le lecteur 2 est un smartphone et comporte un écran 5 tactile, une mémoire et un haut-parleur. L'invention n'est toutefois pas limitée à un type particulier de lecteur mobile 2. L'application 3 est avantageusement lancée par le lecteur 2, de manière automatique, lors de la détection d'une première balise 1, et elle est configurée pour lire des informations contenues dans la balise 1.
Dans l'exemple décrit, l'application 3 est téléchargée au préalable lors d'une étape 45 dans un marché d'applications 21 accessible à partir du lecteur 2, par exemple un marché d'applications Android, Apple ou Windows.
Dans des variantes, l'application 3 est configurée pour être téléchargée automatiquement par le lecteur 2 lors de la détection de la balise 1, sur un tel marché d'applications 21, ou pour être téléchargée directement à partir d'une balise 1, notamment une balise faisant office de borne de téléchargement.
Le modèle cartographique 4 de l'environnement est avantageusement établi, lors d'une étape 41, à partir d'un modèle fonctionnel, en utilisant un logiciel de modélisation fonctionnelle, se fondant sur différentes sources 40, à savoir des plans sur papier, des fichiers numériques et des photographies dans l'exemple considéré.
Lors d'une étape 42 représentée à la figure 1, le modèle cartographique 4 est enregistré entièrement dans la mémoire du lecteur 2 et il est accessible par l'application 3. Dans une variante, l'application 3 est configurée pour, lors de son lancement, charger le modèle 4 par tout moyen.
Dans une variante ou en combinaison, lors d'une étape 44, le modèle cartographique 4 est enregistré dans une balise 1 active, disponible par exemple à l'entrée ou à l'accueil d'un bâtiment, et il est ensuite téléchargé par l'application 3 à partir de cette balise.
Des exemples de modèles cartographiques 4 sont représentés aux figures 3A à 3C. Ces modèles contiennent avantageusement la géométrie des différents espaces de l'environnement, leur fonction et utilisation, par exemple les amphithéâtres et le bureau d'accueil d'une partie du campus universitaire considérée à la figure 3 A, les différents bureaux, les toilettes et les couloirs de l'étage de bureaux considéré aux figures 3B et 3C.
Le modèle cartographique 4 comporte avantageusement également la position et l'identifiant des balises 1.
Une balise 1 selon l'invention est représentée à la figure 4. Dans l'exemple considéré, la balise 1 est une balise programmable utilisant la technologie NFC, comportant une mémoire, de taille par exemple comprise entre 10 octets et 8K. Il peut s'agir d'une puce NTAG 203 ou NTAG 213. Dans la variante représentée à la figure S, la balise 1 intègre un code à barres 11 à deux dimensions, de type QR.
L'identifiant id unique lié à la position de la balise 1 dans l'environnement est lu par l'application 3 afin de reconnaître la balise 1. Cet identifiant id est enregistré dans la mémoire de la balise 1 lors d'une étape 43 représentée à la figure 1. Pour ce faire, un logiciel de programmation et de codage des balises 1 peut être utilisé. L'identifiant id de la balise 1 peut intégrer une information géodésique. L'identifiant id est de préférence enregistré de manière cryptée dans la mémoire de la balise 1, l'application 3 exécutant un algorithme adéquat pour le décrypter.
La figure 2 représente plus en détail certaines étapes préalables à la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
Comme représenté à la figure 2, après son établissement lors de l'étape 41 décrite précédemment, le modèle cartographique 4 est enregistré, à une étape 46, dans un format compressé, et est avantageusement converti pour être reconnu et utilisé par l'application 3. En parallèle, l'ensemble des modèles cartographiques 4 est enregistré lors d'une étape 51 dans une base de données 50, par exemple contenue dans l'ordinateur 30 où a été exécuté le logiciel de modélisation fonctionnelle.
Le modèle cartographique 4 est enregistré, dans l'exemple décrit, dans les balises 1 lors de leur programmation à l'étape 49.
Dans une variante, lors d'une étape 48, le modèle cartographique 4 est distribué, une portion seulement étant enregistrée sur chaque balise 1, par exemple une portion différente pour chaque balise, de préférence la portion concernant les environs immédiats ou proches de la position de la balise dans l'environnement Dans ce cas, un logiciel de distribution de données cartographiques est avantageusement utilisé pour répartir et enregistrer, d'une manière exploitable par l'application 3, une portion du modèle sur les différentes balises 1 en fonction de leur position dans l'environnement.
Le déroulement du procédé selon l'invention par le biais de l'application 3 va être décrit en référence aux figures 6A à 6D.
Lorsque le lecteur 2 est mis à proximité d'une balise 1, ce dernier la détecte et lance l'application 3 de manière automatique.
L'application 3 affiche sur l'écran 5 du lecteur 2 le modèle cartographique 4 de l'environnement, comme représenté aux figures 6A à 6D. L'application 3 lit l'identifiant id de la balise 1 et reconnaît sa position dans l'environnement. La position est transmise à l'utilisateur, étant affichée à l'écran 5 du lecteur 2, par exemple par un gros point, comme visible sur la figure 6B.
Dans une variante ou en combinaison, la position de la balise 1 est transmise par le biais du haut-parleur du lecteur 2.
Comme visible à la figure 6B, l'écran 5 du lecteur 2 étant tactile, l'utilisateur peut zoomer sur l'écran pour explorer différentes parties de l'environnement et en apprécier les détails.
L'utilisateur sélectionne avantageusement une destination du modèle cartographique 4, située à proximité ou non de la position de la balise 1 reconnue par l'application 3, par exemple parmi une liste pouvant lui être proposée en fonction de sa localisation dans l'environnement et/ou dans des annuaires de destinations accessibles par l'application 3.
L'application 3 calcule et/ou fait apparaître l'itinéraire entre la position de la balise 1 et la destination sélectionnée par l'utilisateur, et l'informe afin de le guider dans l'environnement, en indiquant par exemple l'itinéraire sur l'écran 5 du lecteur 2 par des traits et des flèches, comme visible aux figures 6A à 6D. Dans une variante ou en combinaison, le guidage peut être audio.
Le guidage est de préférence réalisé en utilisant au moins partiellement un capteur intégré au lecteur 2, par exemple accéléromètre, gyroscope et/ou une boussole intégrés. L'application 3 est avantageusement configurée pour indiquer à l'utilisateur s'il part dans la mauvaise direction ou se trompe ultérieurement de direction lors du guidage, grâce aux mouvements détectés par le lecteur.
Tout au long de l'itinéraire, la position de l'utilisateur est avantageusement actualisée par la détection d'autres balises 1 disposées dans l'environnement et venant à proximité du lecteur 2.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, dont les caractéristiques peuvent se combiner au sein de variantes non illustrées.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de
« comprenant au moins un », et « compris entre » s'entend bornes incluses, sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant :
Au moins une balise (1), mieux plusieurs balises (1), repérable(s) visuellement par l'utilisateur, disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant (id) unique,
un lecteur mobile (2), notamment un smartphone, comportant un écran (5), notamment tactile, et/ou un haut-parleur,
- une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur (2), configurée pour lire l'identifiant de la balise (1), et
un modèle cartographique (4) de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue, et étant enregistré dans au moins une balise (1) et téléchargé par l'application (3) à partir de cette balise, procédé dans lequel :
le lecteur (2) présent à proximité d'une balise (1) lit l'identifiant (id) de la balise (1), les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la fois,
l'application (3) affiche sur l'écran (S) du lecteur (2) et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique (4) de l'environnement, permettant à l'utilisateur de se repérer.
2. Procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant :
au moins une balise (1), mieux plusieurs balises (1), repérable(s) visuellement par l'utilisateur, disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant (id) unique,
un lecteur mobile (2), notamment un smart phone, comportant un écran (5), notamment tactile, et/ou un haut-parleur,
une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur (2), configurée pour lire l'identifiant de la balise (1), et étant lancée de manière automatique lors de la détection de la balise (1) par le lecteur, et un modèle cart ographique (4) de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue,
procédé dans lequel :
le lecteur (2) présent à proximité d'une balise (1) lit l'identifiant (id) de la balise (1), les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la fois,
l'application (3) affiche sur l'écran (5) du lecteur (2) et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique (4) de l'environnement, permettant à l'utilisateur de se repérer.
3. Procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant :
au moins une balise (1), mieux plusieurs balises (1), repérable(s) visuellement par l'utilisateur, disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant (id) unique,
- un lecteur mobile (2), notamment un smartphone, comportant un écran (5), notamment tactile, et/ou un haut-parleur,
une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur (2), configurée pour lire l'identifiant de la balise (1), et
un modèle cartographique (4) de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue,
procédé dans lequel :
le lecteur (2) présent à proximité d'une balise (1) lit l'identifiant (id) de la balise (1), les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la fois,
- l'application (3) affiche sur l'écran (5) du lecteur (2) et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique (4) de l'environnement, permettant à l'utilisateur de se repérer, et indique, lors de l'affichage d'un plan sur l'écran (5) du lecteur (2), la position de la balise (1) sur ce plan.
4. Procédé de géolocalisation et de guidage dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant : au moins une balise (1), mieux plusieurs balises (1), rcpérable(s) visuellement par l'utilisateur, disposée(s) chacune à une position prédéterminée de l'environnement et ayant chacune un identifiant (id) unique,
un lecteur mobile (2), notamment un smartphone, comportant un écran (5), notamment tactile, et/ou un haut-parleur,
une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur ledit lecteur (2), configurée pour lire l'identifiant de la balise (1), et
un modèle cartographique (4) de l'environnement, accessible par l'application, dans lequel la position de chaque balise est connue,
procédé dans lequel :
le lecteur (2) présent à proximité d'une balise (1) lit l'identifiant (id) de la balise (1), les balises étant disposées de telle sorte que le lecteur ne puisse lire qu'une balise à la fois,
l'application (3) affiche sur l'écran (5) du lecteur (2) et/ou diffuse par un message audio une information dépendant de la dernière balise identifiée et liée au modèle cartographique (4) de l'environnement, permettant à l'utilisateur de se repérer, on permet à l'utilisateur de sélectionner une destination dans au moins un annuaire de destinations accessible par l'application (3),
l'application (3) transmet au moins un message de guidage à l'utilisateur, ce message consistant en un affichage d'un plan à l'écran (5) du lecteur (2), le guidage étant réalisé au moins partiellement en utilisant un ou plusieurs capteurs intégrés au lecteur, notamment un gyroscope, accéléromètre et/ou une boussole, pour déterminer au moins une partie de la trajectoire de l'utilisateur entre deux balises.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, l'application permettant à l'utilisateur de sélectionner une destination, l'application (3) déterminant l'itinéraire entre la position de la balise (1) et ladite destination, et en informant l'utilisateur afin de le guider dans l'environnement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le modèle cartographique (4) de l'environnement est établi par un logiciel de modélisation fonctionnelle de l'environnement, se fondant notamment sur des plans sur papier, des fichiers numériques, des photographies, des vues satellites et/ou une visite de l'environnement.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le modèle cartographique (4) est enregistré dans un format compressé et converti pour être utilisé par l'application (3) de géolocalisation et de guidage, notamment lors d'une communication avec une balise.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le lecteur mobile (2) comporte une mémoire, le modèle cartographique (4) étant enregistré dans cette dernière préalablement à une communication avec les balises.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel, lors du lancement de l'application (3), notamment lors de la détection d'une première balise (1), l'application (3) charge le modèle cartographique (4) par tout moyen, notamment par le biais d'une connexion sans fil ou par raccordement à un serveur de données.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le modèle cartographique (4) est enregistré dans une balise (1) et téléchargé par l'application (3) à partir de cette balise.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le modèle cartographique (4) est distribué, une portion différente du modèle cartographique étant enregistrée sur chaque balise (1), notamment la portion concernant les environs immédiats ou proches de la position de la balise (1) dans l'environnement
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance entre le lecteur (2) et une balise (1) nécessaire à la détection de cette dernière est comprise entre 0 cm et 99 cm.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes hormis la revendication 2, dans lequel l'application (3) est lancée de manière automatique lors de la détection de la balise ( 1 ) par le lecteur.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes hormis la revendication 3, dans lequel l'application (3) indique, lors de l'affichage d'un plan sur l'écran (5) du lecteur (2), la position de la balise (1) sur ce plan.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes hormis la revendication 4, dans lequel on permet à l'utilisateur de sélectionner une destination dans au moins un annuaire de destinations accessible par l'application (3), dans lequel l'application (3) transmet au moins un message de guidage à l'utilisateur, ce message consistant notamment en un affichage d'un plan à l'écran (5) du lecteur (2) et/ou en un message audio. et dans lequel le guidage est réalisé au moins partiellement en utilisant un ou plusieurs capteurs intégrés au lecteur, notamment un gyroscope, accéléromètre et/ou une boussole, pour déterminer au moins une partie de la trajectoire de l'utilisateur entre deux balises.
16. Procédé selon la revendication précédente ou la revendication 4, dans lequel on détermine à l'aide du ou des capteurs intégrés, notamment du gyroscope, de raccéléromètre et/ou de la boussole, connaissant la position et l'orientation de la balise dans le modèle cartographique et l'orientation du lecteur durant la détection de la balise, si l'utilisateur part dans la bonne direction qui lui a été signalée après détection de cette balise, et dans le cas d'une erreur de direction, celle-ci lui est signalée.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, tout au long de l'itinéraire d'une balise (1) vers une destination sélectionnée, la localisation de l'utilisateur est actualisée par la détection d'autres balises disposées dans l'environnement et venant à proximité du lecteur (2).
18. Balise destinée à être disposée à une position prédéterminée dans un environnement afin d'être utilisée pour la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé utilisant une application (3) de géolocalisation et de guidage exécutable sur un lecteur mobile (2), la balise (1) ayant un identifiant (id) unique lié à sa position dans l'environnement, intégrant notamment l'information de position géodésique de la balise (1), configuré pour être lu par ledit lecteur (3) afin de lui permettre de reconnaître la position de la balise (1) dans l'environnement.
19. Balise selon la revendication précédente, étant programmable par un logiciel de programmation et de codage, la balise (1) utilisant notamment les technologies NFC ou Bluetooth* ou intégrant un code à barres à deux dimensions de type QR, la balise comportant de préférence une puce NFC passive.
20. Balise selon la revendication 18 ou 19, comportant une mémoire, l'identifiant (id) lié à la position de la balise (1) dans 1 ' environnement étant enregistré dans ladite mémoire.
21. Balise selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisée en ce que tout ou partie du modèle cartographique (4) de l'environnement est stocké.
22. Balise selon Tune quelconque des revendications 18 à 21, étant protégée en écriture.
23. Produit programme d'ordinateur comportant des instructions de code exécutables sur un lecteur (2) comportant un processeur et une mémoire, ces instructions lorsqu' exécutées permettant la mise en œuvre du procédé de géolocalisation et de guidage selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, le procédé utilisant au moins une balise (1) disposée à une position prédéterminée dans l'environnement et ayant un identifiant (id) unique lié à sa position,
l'application (3) étant configurée pour lire l'identifiant (id) de la balise (1) et reconnaître sa position dans l'environnement, afin de permettre la localisation et le guidage d'un utilisateur dans l'environnement
24. Produit selon la revendication précédente, étant configuré pour être téléchargée au préalable dans un marché d'applications (21) disponible à partir du lecteur (2) , notamment une plateforme d'échange.
25. Produit selon la revendication 24, étant configuré pour être téléchargée automatiquement par le lecteur (2) lors de la détection de la balise (1).
26. Procédé d'installation de balises selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, dans un environnement où un utilisateur piéton est amené à se déplacer, notamment en intérieur, le procédé utilisant un modèle cartographique (4) de l'environnement,
procédé dans lequel, lors de l'installation des balises (1) dans l'environnement, la position de chaque balise dans l'environnement est indiquée dans le modèle cartographique (4) et est liée à un identifiant (id) unique de la balise, afin de permettre la localisation et le guidage de l'utilisateur dans l'environnement.
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