WO2019201846A1 - Dispositif de geo-localisation d'un objet mobile - Google Patents

Dispositif de geo-localisation d'un objet mobile Download PDF

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WO2019201846A1
WO2019201846A1 PCT/EP2019/059647 EP2019059647W WO2019201846A1 WO 2019201846 A1 WO2019201846 A1 WO 2019201846A1 EP 2019059647 W EP2019059647 W EP 2019059647W WO 2019201846 A1 WO2019201846 A1 WO 2019201846A1
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WO
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primary
disp
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geo
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PCT/EP2019/059647
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English (en)
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Richard Denis
Original Assignee
Valeo Comfort And Driving Assistance
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    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G01S19/44—Carrier phase ambiguity resolution; Floating ambiguity; LAMBDA [Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment] method
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    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0072—Transmission between mobile stations, e.g. anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a device for geo-location of a mobile object and an associated geolocation method.
  • a geo-location device for a mobile object such as a motor vehicle
  • a real-time kinematic positioning device RTK (Real Time Kinematic).
  • RTK Real Time Kinematic
  • PPP precise point positioning
  • a reference station provides real time corrections to achieve centimeter accuracy for said primary position.
  • RTK Real Time Kinematic positioning
  • PPP precise point positioning
  • a disadvantage of this state of the prior art is that during the initialization of the geolocation device, a convergence phase of the order of several minutes is necessary to go from an accuracy of a few meters to a precision of some centimeters for the primary position.
  • FIG. 1 illustrates a motor vehicle which comprises a prior art geolocation device of the state of the prior art whose convergence phase ph is long. The geolocation device takes time to define a primary POS1 position closest to the actual position POS1 r of the motor vehicle.
  • the invention proposes a geo-location device for a mobile object, according to which said geolocation device is configured for:
  • the convergence phase will be considerably reduced.
  • the secondary position is used if it is more accurate than the primary position previously generated by the geolocation device and if its determination is reliable.
  • the geolocation device may further comprise one or more additional characteristics from the following.
  • said messages sent by said at least one transmitter are cooperative perception messages.
  • said geolocation device is further configured to identify the cooperative perception messages that correspond to said mobile object.
  • said geolocation device is further configured to broadcast alert messages. cooperatives comprising said at least one primary position and said at least one associated primary parameter.
  • said messages sent by said at least one transmitter are unicast messages.
  • said geolocation device is configured to receive messages sent by at least one transmitter if the geolocation device is in a convergence phase.
  • said primary position is a geo-localized position.
  • said at least one threshold is said at least one primary parameter.
  • said at least one primary parameter is a primary confidence level or a primary precision level
  • said at least one secondary parameter is a secondary confidence level or a secondary precision level.
  • said transmitter is part of another mobile object or other immobile object.
  • said other mobile object is a vehicle or a mobile phone.
  • said other stationary object is a fixed infrastructure.
  • said geolocation device is configured to receive messages sent by a plurality of transmitters.
  • said geolocation device is part of said mobile object.
  • said geolocation device is a real-time kinematic positioning device or a device for precise positioning of the point.
  • said geolocation device comprises:
  • a geolocation unit configured to calculate a primary position and said at least associated primary parameter
  • a transmission unit configured to receive said messages sent by said at least one transmitter
  • an electronic control unit configured to:
  • said locating unit or said electronic control unit are further configured to:
  • the primary position makes it possible to determine whether the geolocation device is in a convergence phase.
  • said geolocation device is configured for all said received messages, determine a secondary position of said mobile object and at least one associated secondary parameter.
  • a mobile object comprising a geolocation device, according to any one of the preceding characteristics.
  • cooperative alert messages broadcast by a geo-location device of a mobile object, said cooperative alert messages comprising a primary position and at least one associated primary parameter;
  • FIG. 2 represents a device for geolocation of a mobile object which is a motor vehicle, according to a non-limiting embodiment. of the invention
  • FIG. 3a represents a motor vehicle comprising said geolocation device of FIG. 2 which receives messages sent by a transmitter which is part of another mobile object, said mobile object being another motor vehicle, according to a first embodiment non-limiting embodiment;
  • FIG. 3b represents a motor vehicle comprising said geolocation device of FIG. 2 which receives messages sent by a transmitter which forms part of another stationary object, said other stationary object being a fixed infrastructure, according to a second mode non-limiting embodiment;
  • FIG. 4 represents a diagram of a motor vehicle on a road comprising the geolocation device of FIG. 2, said motor vehicle sending cooperative alert messages, according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 5 represents a motor vehicle comprising said geolocation device of FIG. 2 which filters the messages received from said transmitter of FIGS. 3a or 3b which correspond to it, when the messages are cooperative perception messages, according to one embodiment non-limiting;
  • FIG. 6 represents said motor vehicle of FIG. 4 or 5 whose phase of convergence of the geolocation device has been reduced thanks to the use of a secondary position obtained from the messages received from said transmitter of FIG. 3a or 3b according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 7 illustrates a time diagram of a geolocation method implemented by the geolocation device of FIG. 2, according to a first non-limiting embodiment
  • FIG. 8 illustrates a time diagram of a geolocation method implemented by the geolocation device of FIG. 2, according to a second nonlimiting embodiment.
  • the invention relates to a geolocation device DISP of a mobile object V1.
  • said geolocation device DISP is a real-time kinematic positioning device RTK or a precise point positioning device PPP whose position calculation is based on the carrier phase of signals emitted by satellites.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • RTK Real Time Kinematic
  • PPP Precision Point Positioning
  • the mobile object V1 is a vehicle or a mobile phone.
  • the vehicle is a motor vehicle or a vehicle without engine (sail, solar cells, etc.).
  • the motor vehicle is a motor vehicle.
  • the mobile phone is a so-called smart smartphone mobile phone.
  • the mobile phone can be worn by a user of a motor vehicle, a bicycle or by a user who is a pedestrian.
  • the motor vehicle is taken as a non-limiting example for the mobile object V1.
  • This motor vehicle V1 is also called in the following description of the primary vehicle V1.
  • Said geolocation device DISP is described with reference to FIGS. 2 to 6.
  • said geolocation device DISP is part of said mobile object V1. As illustrated in FIGS. 2 to 6, the geolocation device DISP is configured to:
  • the DIFF transmitter is a transceiver.
  • said geolocation device DISP is further configured to calculate a primary position POS1 from a calculation equation EQ described below (function illustrated in FIG. 2 CALC (DISP, EQ, POS1 ))).
  • said geolocation device DISP is further configured to compare said at least one secondary parameter IP2 with a threshold TH (function illustrated in FIG. 2 COMP (DISP, IP2, TH)).
  • the messages M sent by said at least one DIFF transmitter are perception messages.
  • CPM cooperatives otherwise known as CPM messages.
  • the transmitter DI FF broadcasts said CPM messages.
  • the sending of a CPM message by the DI FF transmitter is carried out via a wireless communication protocol.
  • the wireless communication protocol is a 5G or WIFI communication protocol.
  • Said DI transmitter FF periodically sends said CPM messages. In a non-limiting embodiment, it sends them every 100 milliseconds.
  • CPM Collaborative Perception messages allow for less saturation at the V2X and I2X communications. There are fewer messages to exchange than in the case of a unicast UNIC message described below. There is indeed no cooperative alert message CAM or unicast message exchanged.
  • the CPM cooperative perception messages make it possible to have a better reactivity of the acceleration of the convergence time. Indeed, unlike the use of a unicast message described below, it is not necessary to wait for another mobile object V2 or immobile BS to realize that the primary vehicle V1 is in a phase ph convergence and sends a message to said primary vehicle V1 to improve convergence time of said primary vehicle V1. Thus, the primary vehicle V1 does not wait for any particular action of the mobile object V2 or immobile BS and in particular the detection of the convergence phase ph.
  • the DI FF transmitter is thus configured to:
  • the messages M being here cooperative perception messages CPM, the secondary position POS2 of said mobile object V1 and at least one associated secondary parameter IP2 are determined from said cooperative perception messages CPM.
  • said geolocation device DISP is further configured to identify the cooperative perception messages CPM that correspond to said mobile object V1 (function illustrated in FIG. 2 IDT (DISP, M (V1) )).
  • FIG. 5 illustrates the primary vehicle V1 which carries out such identification
  • the messages M sent by said at least one transmitter DI FF are UNIC unicast messages, otherwise called point-to-point messages. Namely these are messages that are dedicated solely to the geolocation device DISP.
  • the sending of a unicast UNIC message by the DIFF transmitter is carried out via a wireless communication protocol.
  • the wireless communication protocol is a 5G or WIFI communication protocol.
  • the geolocation device DISP is further configured for:
  • CAM comprising said at least one primary position POS1 and said at least one associated primary parameter IP1 (function illustrated in FIG. 2 TX (DISP, CAM (POS1, IP1)));
  • a cooperative warning message CAM otherwise called CAM message, is called in English "Cooperative Warning Message”.
  • a cooperative warning message CAM comprises a field indicating whether the primary vehicle V1 is in the convergence phase ph.
  • FIG. 4 illustrates the motor vehicle V1 which sends cooperative warning messages CAM.
  • the cooperative warning messages CAM are also called CAM messages.
  • the DIFF transmitter is thus configured for:
  • said cooperative alert messages CAM comprising a primary position POS1 and at least one associated primary parameter IP1 (function illustrated in FIG. 2 RX (DIFF, DISP, CAM (POS1, IP1) );
  • a DI FF communicator that communicates with the primary vehicle V1 will be able to know that the geolocation device DISP is in a convergence phase ph.
  • unicast UNIC messages are sent if said geolocation device DISP is in the convergence phase ph.
  • the transmitter DI FF determines whether the geo-location device DISP is in the convergence phase ph, or by looking at the history of the primary parameter IP1, namely its evolution over time, or by looking at the field associated with the convergence phase. ph in CAM messages if it exists.
  • the messages M being UNIC unicast messages here, the POS2 secondary position of said mobile object V1 and at least one associated secondary parameter IP2 are determined from said unicast messages UNIC.
  • the geolocation device DISP is activated at the start of the primary vehicle V1.
  • the geolocation device DISP comprises:
  • the COMU transmission unit is a transceiver.
  • said at least one primary parameter IP1 is a primary confidence level IC1 or a primary precision level PR1;
  • said at least one secondary parameter IP2 is a secondary confidence level IC2 or a secondary precision level PR2.
  • the primary position V1 is used for driving assistance or navigation, or autoguiding, or tracking.
  • the driver assistance functions are in non-limiting examples, a collision avoidance function or a lane change function, and so on.
  • the tracking functions are used for an emergency call in the event of an accident, in a non-limiting example.
  • geolocation device DISP The various functions performed by the geolocation device DISP are described in detail below.
  • the primary position POS1 is calculated by the geolocation device DISP as follows.
  • the electronic control unit ECU is configured to calculate the primary position POS1 of the primary vehicle V1.
  • the calculation of the primary position POS1 is made from distances between said primary vehicle V1 and a plurality of satellites Sj.
  • the calculation of the primary position POS1 comprises:
  • the calculation equation EQ is the Verhagen equation which is as follows:
  • Fn ( ⁇ , j, k) Fn, I ( ⁇ k) - Fn,] (tk - t (i, j)) + Nv (i, j) + in ( ⁇ , j, k) [EQ]
  • the transmitter sj is a satellite.
  • the receiver n is said motor vehicle V1.
  • Fn ( ⁇ , j, k) corresponds to the phase observations expressed in cycles, namely the distance between the satellite Sj and the primary vehicle V1.
  • Nv (i, j) corresponds to the integer number of wavelengths between the satellite sj and the primary vehicle V1, otherwise called ambiguities of whole phases. This number is an unknown to solve. It will be noted that the time to resolve this unknown is generally long, resulting in a ph convergence phase that lasts a long time. Also, when starting at a time t of the geolocation device DISP, the primary position POS1 which is calculated is very far from the actual position POSr of the primary vehicle V1.
  • the secondary position POS2 is used to solve this unknown Nv (i, j) which will rapidly decrease the convergence phase ph.
  • the LOCU localization unit comprises a GNSS navigation system called in English "Global Navigation Satellite System", such as in non-limiting examples GPSTM, GLONASSTM, GALILEOTM, BEIDOUTM etc., configured to receive satellite signals.
  • GNSS navigation system called in English "Global Navigation Satellite System", such as in non-limiting examples GPSTM, GLONASSTM, GALILEOTM, BEIDOUTM etc., configured to receive satellite signals.
  • the locating unit LOCU makes it possible to calculate the distance between said primary vehicle V1 and a satellite Sj based on on the equation EQ.
  • the location unit LOCU makes it possible to determine said at least one primary parameter IP1, namely said confidence level IC1 and / or said accuracy level PR1.
  • the determination of at least one primary parameter IP1, from satellite signals being known to those skilled in the art, it is not described here.
  • the primary parameter IP1 when the primary parameter IP1 is a primary confidence level IC1, it can be associated with a risk of internal failure or cyber-attack determined by the location unit LOCU.
  • the primary parameter IP1 when the primary parameter IP1 is a primary precision level PR1, it may be a 2D confidence ellipse around the primary position POS1.
  • the localization unit LOCU transmits the distance Fn ( ⁇ , j, k) and the said at least one primary parameter IP1 to the said ECU electronic control unit for calculation. of the primary position POS1.
  • the primary parameter IP1 in particular the primary precision level PR1 thus calculated at time t and at the previous instants t-N, N> 1 makes it possible to know if the geolocation device DISP is in a convergence phase ph. Indeed, a DI FF transmitter will see that initially the accuracy is very low and it improves little by little over time.
  • the primary position POS1 for calculating the primary position POS1, four satellites sj are used.
  • Four respective distances Fn ( ⁇ , j, k) are thus obtained between the primary vehicle V1 and the four satellites, the distances being represented by spheres around each satellite Sj.
  • the primary position POS1 is obtained. Trilateration being known to those skilled in the art, it is not described in detail here.
  • said transmission unit COMU is configured to receive said messages M of said at least one transmitter DI FF.
  • the mobile object V1 here the primary vehicle V1 in the nonlimiting example taken, is configured to perform a communication, via its COMU transmission unit, with at least one DIFF transmitter.
  • the DIFF transmitter is part of another mobile object V2 or a stationary object BS.
  • said other mobile object V2 is another motor vehicle V2.
  • the other motor vehicle V2 is also called secondary vehicle V2 in the following description.
  • said other mobile object V2 is a mobile phone.
  • said stationary object BS is a fixed infrastructure.
  • the fixed infrastructure BS is a basic transmission station.
  • the COMU transmission unit is configured to receive M messages from a plurality of DIFF transmitters.
  • the primary vehicle V1 can receive messages M from a plurality of secondary vehicles V2, or from a plurality of secondary vehicles V2 and from at least one fixed infrastructure BS, or from a plurality of secondary vehicles V2 and a plurality BS fixed infrastructure etc.
  • a message M is produced by a direct propagation known as Adhoc. It spreads through a tunnel, bridge, or underground parking.
  • the primary vehicle V1 can receive a message M even when it passes in a tunnel, under a bridge, or it is in an underground parking, namely when the satellite signals are lost.
  • the M messages are cooperative CPM perception messages or unicast UNIC messages. Said messages M are described below, according to the two non-limiting embodiments.
  • said COMU transmission unit is configured to transmit said CPM messages to said electronic control unit ECU (function illustrated in FIG. 2 TX (M (INFa, INFb, IN Fc)).
  • the transmission unit COMU is configured to perform a communication:
  • the communication is then a so-called V2V communication.
  • the secondary vehicle V2 is a motor vehicle with capacities more efficient than the primary vehicle V1;
  • the communication is then a V2I communication.
  • a CPM message describes the perception of a communicating entity, here the transmitter DI FF, of its environment and therefore surrounding objects such as in non-limiting examples of cars, pedestrians, signs etc. Said communicating entity shares its perception of its environment with other surrounding entities X including the primary vehicle V1 here.
  • the DIFF transmitter is configured to perform a V2X communication when it is a secondary vehicle V2 or I2X when it is a fixed infrastructure.
  • the DIFF transmitter is configured to determine information about objects around it that are within a one kilometer radius.
  • the DIFF transmitter is configured to broadcast CPM messages.
  • the geolocation device DISP receives the CPM messages when it is in the ph convergence phase or when it is no longer in the ph convergence phase.
  • a CPM message notably comprises INF information on the objects surrounding the DIFF transmitter, such as:
  • an identifier of an object is in a non-limiting example the license plate
  • This information INFa will identify the primary vehicle V1 among other objects surrounding the transmitter DIFF.
  • the relative position is given by measurements of angles and distances relating to the DIFF transmitter; or an absolute position POS2 ', in a common repository of the objects detected by the transmitter DI FF.
  • this tertiary IN Fc information is:
  • the quality level of a sensor for example an error rate.
  • the transmitter DI FF needs sensors such as in non-limiting examples a radar, a lidar, an image sensor such as a camera, an ultrasonic sensor, etc. .
  • a CPM message comprises at least one secondary parameter IP2 'associated, namely a confidence level IC2' and / or a precision PR2 'associated.
  • the COMU transmission unit when the COMU transmission unit receives CPM messages from a plurality of DIFF transmitters, it will receive a plurality of absolute or relative positions POS2 'with their said at least one associated secondary parameter IP2'.
  • a unicast UNIC message comprises:
  • Said identifier is in a non-limiting example the license plate.
  • a UNIC unicast message comprises at least one associated secondary parameter IP2, namely a confidence level IC2 and / or a precision PR2 associated.
  • a DIFF transmitter can send a UNIC unicast message that is dedicated only to the primary vehicle V1 by indicating its license plate for example.
  • the primary information INFa furthermore comprises:
  • the secondary position POS2 is given by:
  • the relative position is given by measurements of angles and distances relating to the DIFF transmitter; or
  • a unicast UNIC message further comprises tertiary information INFc such as those described for a CPM message.
  • said COMU transmission unit is configured to broadcast said CAM messages comprising the primary position POS1 calculated by said geolocation device DISP and said at least one associated primary parameter IP1.
  • a cooperative alert message CAM includes information on said primary vehicle V1.
  • a cooperative alert message CAM includes the following INFd information:
  • Said identifier is in a non-limiting example the license plate;
  • V1 motor vehicle truck, bicycle, light vehicle, etc.
  • the broadcast of a cooperative alert message CAM is performed via a wireless communication protocol.
  • the wireless communication protocol is a 5G or WIFI communication protocol.
  • the motor vehicle V1 periodically broadcasts said CAM messages. In a non-limiting embodiment, it diffuses them every 100 milliseconds.
  • This identification function is performed by the geolocation device when the messages M are cooperative CPM perception messages broadcast by said at least one DI FF transmitter.
  • said electronic control unit ECU is configured to identify the CPM messages that correspond to the primary vehicle V1.
  • the transmitter DI FF is surrounded by five objects 01 to 05 which are here motor vehicles, the object 01 being the primary vehicle V1.
  • the primary vehicle V1 must be able to retrieve the corresponding CPM messages, which describe it, from among all the CPM messages broadcast by the transmitter DI FF. It must sort through all the CPM messages it receives. In the nonlimiting examples illustrated in FIGS. 4a and 4b, it indeed receives from the transmitter DI FF the messages CPM which describes it but also those which describe the other objects 02 to 05.
  • the identification of the CPM messages is performed with at least one of the primary information INFa of said CPM message.
  • the identification can be done with the license plate.
  • the primary vehicle V1 will take only the single CPM message which includes a type of vehicle that is a light vehicle.
  • the identification can be done on a set of CPM messages broadcast by a single DI FF transmitter or by a plurality of DI FF transmitters.
  • the identification of the CPM messages that correspond to said primary vehicle V1 results from the analysis of the multiple CPM messages received over time and coming from one or different DI FF transmitters.
  • said electronic control unit ECU is configured to determine said secondary position P0S2 and said at least one associated secondary parameter IP2.
  • the secondary position POS2 thus corresponds to the actual POSr position of the primary vehicle V1 or is closest to the actual POSr position.
  • the determination is made from a part of said messages M received by the primary vehicle V1.
  • the determination is made from a part of said CPM messages identified as corresponding to said primary vehicle V1.
  • Said POS2 secondary position and said at least one associated secondary parameter IP2 are thus determined from secondary information INFb of said identified CPM messages.
  • the POS2 secondary position is:
  • the secondary position POS2 is determined from the set of absolute positions POS2 'received.
  • the secondary position POS2 ' is equal to the center of gravity of all the absolute positions POS2' given in the identified CPMs.
  • said at least secondary parameter IP2 is determined from the set of secondary parameters IP2 'associated with the absolute positions POS2' received.
  • the confidence level IC2 is determined from:
  • the calculated level of confidence POS2 reflects the reliability to be given to the determined POS2 secondary position.
  • the accuracy level PR2 is determined from the accuracy levels PR2 'of the INF information mentioned in the CPM messages, for example, the accuracy on measurement of the absolute position of the DIFF transmitter.
  • the precision level PR2 corresponds to:
  • precision information PR2 'on at least one secondary information INFb, and / or tertiary IN Fc data deduced from the CPM messages sent by all the transmitters DI FF.
  • the determination is made from said unicast UNIC messages received by said primary vehicle V1.
  • Said secondary position POS2 and said at least one associated secondary parameter IP2 are thus obtained directly from the secondary information INFb, and tertiary IN Fc of said unicast UNIC messages received.
  • the primary vehicle V1 does not have to identify the messages since it is the only one able to receive these unicast UNIC messages.
  • an ECU electronic control unit is configured to function as a function of a comparison of said at least one secondary parameter.
  • IP2 with at least one threshold TH use said secondary position POS2 as input parameter for the calculation of said primary position POS1.
  • an ECU control unit or a localization unit is further configured to perform a comparison between said at least one secondary parameter IP2 and at least one TH threshold (function illustrated in FIG. Figure 1 COMP (DISP, IP2, TH)).
  • the location unit LOCU determines the secondary position POS2 and makes said comparison
  • the location unit LOCU will transmit said secondary position POS2 to the unit of ECU electronic control for use as input parameter for calculating the primary position POS1.
  • said at least one threshold TH is said at least one primary parameter IP1. As shown in FIG. 1, when the geolocation device DISP is activated, the current primary position POS1 is different from the actual position POSr of the primary vehicle V1.
  • the threshold TH for example, the secondary confidence level IC2 and the secondary precision level PR2 are greater than or equal to a respective secondary threshold (which can be respectively the level primary confidence level IC1 and the primary precision level PR1 in a non-limiting example), or
  • the secondary precision level PR2 is greater than or equal to the threshold TH (which may be the primary precision level PR1 in a non-limiting example) and the secondary confidence level IC2 is greater than or equal to a given threshold (which may be the primary confidence level IC1 in a non-limiting example); or
  • a threshold TH which may be the primary confidence level IC1 in a nonlimiting example
  • the primary accuracy level PR1 is below a given threshold
  • said secondary position POS2 is used as an input parameter for calculating the primary position POS1; otherwise it is not used as an input parameter and the calculation is done as usual according to the EQ calculation equation described above.
  • the secondary position POS2 is better than the primary position POS1 at the instant t, said secondary position POS2 is retained to reduce the convergence phase ph of the geolocation device DISP and thus to improve the calculation performances of the positions following primary POS1, namely from time t + 1.
  • the primary POS1 position will approach more quickly POSr real position.
  • the secondary position POS2 is used as an input parameter for calculating the primary position POS1 as follows. We refer to the EQ calculation equation described previously.
  • the secondary position POS2 is used for the resolution of the unknown Nv (i, j), called ambiguity resolution.
  • Nv (i, j) integral part of [geometric distance between the satellite sj and the receiver V1] / [wavelength of the transmitted satellite signal].
  • the receiver V1 is the mobile object on which is installed the geolocation device DISP POS2 secondary position obtained, here the primary vehicle V1.
  • the geometric distance between the satellite sj and the receiver V1 is known because it is regularly broadcast by the satellite itself in the ephemeris or received from external infrastructures.
  • the satellite signal is broadcast at a frequency v1 of 1575.42 MHz, which corresponds to a wavelength of 19 cm (centimeters).
  • At least four satellites sj are used.
  • At least four respective distances, derived from Fn ( ⁇ , j, k), are thus obtained between the primary vehicle V1 and the four satellites.
  • the primary position POS1 is obtained at time t + 1.
  • the secondary position POS2 which is better (because more accurate) than the primary position POS1 calculated at the previous instant t, one quickly arrives at converging the primary position POS1 calculated at times t + 1 and following towards the position actual POSr of the primary vehicle V1.
  • FIGS. 7 and 8 illustrate a temporal diagram of a geolocation method PR implemented by the geolocation device DISP described above, respectively according to a first and a second mode of non-limiting realization.
  • DISP geo-location device (COMU transmission unit, ECU electronic control unit, LOCU location unit) which participate in the steps of the PR correction method are described below.
  • the transmitter DI FF is another motor vehicle, namely here the secondary vehicle V2.
  • the threshold TH for the comparison is said at least one primary parameter IP1 including a primary confidence level IC1 and a primary precision level PR1.
  • the ECU electronic control unit determines the secondary position POS2, carries out the comparison and executes the calculation equation EQ;
  • the geolocation method PR is executed as soon as the geolocation device DISP is activated.
  • the geolocation device is in a convergence phase ph.
  • the messages M are cooperative CPM perception messages broadcast by the transmitter DI FF.
  • step 1) the geolocation device DISP calculates at least one primary position POS1 of the primary vehicle V1 with the equation EQ and calculates the at least one associated primary parameter IP1.
  • the geolocation device DISP calculates a plurality of primary positions POS1 at times t-N up to t, N> 1.
  • the secondary vehicle V2 broadcasts CPM messages.
  • step 2 ' the COMU transmission unit receives CPM messages broadcast by the secondary vehicle V2 and sends them to the electronic control unit ECU in step 2 ").
  • the CPM messages comprise the primary information INFa, secondary INFb and tertiary INFc previously described.
  • the geolocation device DISP thus receives these CPM messages when it is in its convergence phase ph.
  • step 3 the electronic control unit ECU filters the received CPM messages. It thus identifies the CPM messages that correspond to the primary vehicle V1 and retrieves them.
  • step 4 from said identified CPM messages, in particular INF information that they contain, the ECU electronic control unit determines a secondary position POS2 of the primary vehicle V1 and said at least one associated secondary parameter IP2.
  • step 5 the electronic control unit ECU compares said at least one secondary parameter IP2 with said threshold TH which is said at least one primary parameter IP1.
  • the secondary confidence level IC2 is greater than the primary confidence level IC1 and the secondary accuracy level PR2 is greater than the primary accuracy level PR1.
  • the secondary position POS2 thus has better reliability and better accuracy than the primary position POS1.
  • step 6 as a function of said comparison, the electronic control unit ECU uses the secondary position POS2 as an input parameter for calculating said next primary position POS1, namely at the instant following t + 1 and t + N, N> 1 following.
  • the secondary position POS2 is stopped as input parameter in the calculation equation EQ of the primary position POS1, when the convergence phase ph has reached the desired precision, namely a few centimeters.
  • the calculation equation EQ integrates the secondary position POS2 to calculate the next primary position POS1, as previously described.
  • the convergence phase ph is thus reduced, since the new primary POS1 position is much more accurate than the previous POS1 primary position (at time t) by using the POS2 secondary position.
  • This new primary position value POS1 will thus be used for driving assistance or navigation functions for example. The latter will thus provide correct data to the user of the primary vehicle V1.
  • the convergence phase ph is reduced.
  • the messages M are UNIC unicast messages sent by the DIFF transmitter.
  • step 1) the geolocation device DISP calculates at least one primary position POS1 of the primary vehicle V1 with the equation EQ and calculates the at least one associated primary parameter IP1.
  • the geolocation device DISP calculates a plurality of primary positions POS1 at times t-N up to t, N> 1.
  • step 2) the COMU transmission unit broadcasts CAM messages comprising said at least one primary position POS1 calculated by said geo-location device DISP and at least one associated primary parameter IP1 whose primary confidence level IC1 and a primary precision level PR1.
  • step 2 ' the secondary vehicle V2 receives said CAM messages.
  • the geolocation device DISP is in the convergence phase ph.
  • the level of primary precision PR1 improves little by little.
  • step 3 the secondary vehicle V2 then sends unicast messages UNIC.
  • step 3 ' the COMU transmission unit receives the UNIC unicast messages and transmits them to the electronic control unit ECU in step 3 ").
  • step 4 from said UNIC unicast messages, the electronic control unit ECU determines the secondary position POS2 of the vehicle primary V1 and said at least one associated secondary parameter IP2. In particular, it recovers the secondary position POS2 and said at least one secondary parameter IP2 associated in the secondary information INFb.
  • steps 1 to 6 are repeated if one goes back to the convergence phase ph, for example in the event of a loss of the satellite signal requiring the recalculation of the unknown Nv (i, j).
  • the satellite signal is lost when the primary vehicle V1 goes through a bridge in a non-limiting example. Note that what has been described in this embodiment with the secondary vehicle V2 can be applied for the base transmission station BS.
  • the other mobile object V2 is a truck, a motorcycle, a bicycle, a boat, etc.
  • the mobile object V1 is a truck, a motorcycle, a bicycle, a boat, etc.
  • the fixed infrastructure BS is a marine infrastructure.
  • the broadcast of a CPM message by the DI FF transmitter is performed via a 3G / 4G / XG or Bluetooth TM wireless communication protocol.
  • the broadcast of a CAM message by the mobile object V1 is performed via a wireless communication protocol 3G / 4G / XG or Bluetooth TM.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de géo-localisation (DISP) configuré pour : - calculer au moins une position primaire (POS1) et au moins un paramètre primaire (IP1) associé; - recevoir des messages (M) envoyés par au moins un transmetteur (DIFF) lorsque le dispositif de géo-localisation (DISP) est dans une phase de convergence (ph); - à partir d'une partie desdits messages (M) reçus, déterminer une position secondaire (POS2) dudit objet mobile (V1) et au moins un paramètre secondaire (IP2) associé; - en fonction d'une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire (IP2) avec au moins un seuil (TH), utiliser ladite position secondaire (POS2) comme paramètre d'entrée pour le calcul de ladite position primaire (POS1) suivante.

Description

DISPOSITIF DE GEO-LOCALISATION D’UN OBJET MOBILE
DOMAI N E TECH N I QU E D E L’I NVENTION
La présente invention concerne un dispositif de géo-localisation d’un objet mobile ainsi qu’un procédé de géo-localisation associé.
Elle trouve une application particulière mais non limitative dans le domaine des véhicules automobiles.
ARRI È RE-PLAN TECH NOLOG IQU E D E L’I NVENTION
Dans le domaine des véhicules automobiles, un dispositif de géo-localisation d’un objet mobile tel qu’un véhicule automobile, connu de l’homme du métier, est un dispositif de positionnement cinématique temps réel RTK (« Real Time Kinematic » en anglais) ou de positionnement précis du point (PPP) qui s’appuie sur des signaux satellites qui permettent d’obtenir une position primaire. Une station de référence fournit des corrections en temps réel permettant d'atteindre une précision de l'ordre du centimètre pour ladite position primaire. Un inconvénient de cet état de la technique antérieur est que lors de l’initialisation du dispositif de géo-localisation, une phase de convergence de l’ordre de plusieurs minutes est nécessaire pour passer d’une précision de quelques mètres à une précision de quelques centimètres pour la position primaire. La figure 1 illustre un véhicule automobile qui comprend un dispositif de géo-localisation de l’état de la technique antérieur dont la phase de convergence ph est longue. Le dispositif de géo-localisation met du temps pour définir une position primaire POS1 se rapprochant le plus de la position réelle POS1 r du véhicule automobile.
Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre les inconvénients précédemment mentionnés. D ESC RI PTION G EN E RALE D E L’I NVENTION
A cette fin l’invention propose un dispositif de géo-localisation d’un objet mobile, selon lequel ledit dispositif de géo-localisation est configuré pour :
- calculer au moins une position primaire et au moins un paramètre primaire associé ;
- recevoir des messages envoyés par au moins un transmetteur lorsque le dispositif de géo-localisation est dans une phase de convergence ;
- à partir d’une partie desdits messages reçus, déterminer une position secondaire dudit objet mobile et au moins un paramètre secondaire associé ;
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire avec au moins un seuil, utiliser ladite position secondaire comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire suivante.
Ainsi, comme on le verra en détail par la suite, grâce à cette position secondaire et son utilisation comme paramètre d’entrée pour le calcul de la position primaire, la phase de convergence va être considérablement réduite. La position secondaire est utilisée si elle plus précise que la position primaire générée précédemment par le dispositif de géo-localisation et si sa détermination est fiable.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif de géo localisation peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdits messages envoyés par ledit au moins un transmetteur sont des messages de perception coopératifs.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation est en outre configuré pour identifier les messages de perception coopératifs qui correspondent audit objet mobile.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation est en outre configuré pour diffuser des messages d’alerte coopératifs comprenant ladite au moins une position primaire et ledit moins un paramètre primaire associé.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdits messages envoyés par ledit au moins un transmetteur sont des messages unicast.
Dans le cas de messages unicast, selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo-localisation est configuré pour recevoir des messages envoyés par au moins un transmetteur si le dispositif de géo localisation est dans une phase de convergence.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite position primaire est une position géo-localisée.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit au moins un seuil est ledit au moins un paramètre primaire.
Selon un mode de réalisation non limitatif,
- ledit au moins un paramètre primaire est un niveau de confiance primaire ou un niveau de précision primaire ; et
- ledit au moins un paramètre secondaire est un niveau de confiance secondaire ou un niveau de précision secondaire.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit transmetteur fait partie d’un autre objet mobile ou d’un autre objet immobile.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit autre objet mobile est un véhicule ou un téléphone portable.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit autre objet immobile est une infrastructure fixe.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation est configuré pour recevoir des messages envoyés par une pluralité de transmetteurs.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation fait partie dudit objet mobile.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation est un dispositif de positionnement cinématique temps réel ou un dispositif de positionnement précis du point. Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation comprend :
- une unité de géo-localisation configurée pour calculer une position primaire et ledit au moins paramètre primaire associé ;
- une unité de transmission configurée pour recevoir lesdits messages envoyés par ledit au moins un transmetteur ;
- une unité de contrôle électronique configurée pour :
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire avec au moins un seuil, utiliser ladite position secondaire comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite unité de localisation ou ladite unité de contrôle électronique sont en outre configurées pour :
- déterminer ladite position secondaire et ledit au moins un paramètre secondaire associé à partir d’une partie desdits messages reçus ;
- comparer ledit au moins un paramètre secondaire avec ledit moins un seuil.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la position primaire permet de déterminer si le dispositif de géo-localisation est dans une phase de convergence.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation est configuré pour à partir de tous lesdits messages reçus, déterminer une position secondaire dudit objet mobile et au moins un paramètre secondaire associé.
Il est également proposé un objet mobile comprenant un dispositif de géo-localisation, selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Il est également proposé un procédé de géo-localisation d’un objet mobile, comprenant :
- le calcul d’au moins une position primaire et d’au moins un paramètre primaire associé ;
- la réception de messages envoyés par au moins un transmetteur lorsque le dispositif de géo-localisation est dans une phase de convergence ;
- à partir d’une partie desdits messages reçus, la détermination d’une position secondaire dudit objet mobile et au moins un paramètre secondaire associé ;
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire avec au moins un seuil, l’utilisation de ladite position secondaire comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire suivante.
Il est également proposé un transmetteur configuré pour :
- envoyer à un objet mobile des messages à partir desquels une position secondaire dudit objet mobile et au moins un paramètre secondaire associé peuvent être déterminés, lesdits messages étant des messages de perception coopératifs.
Il est également proposé un transmetteur configuré pour :
- recevoir des messages d’alerte coopératifs diffusés par un dispositif de géo-localisation d’un objet mobile, lesdits messages d’alerte coopératifs comprenant une position primaire et au moins un paramètre primaire associé ;
- à partir desdits messages d’alerte coopératifs reçus, déterminer si ledit dispositif de géo-localisation est en phase de convergence ;
- dans l’affirmative, envoyer des messages à partir desquels une position secondaire dudit objet mobile et au moins un paramètre secondaire associé peuvent être déterminés, lesdits messages étant des messages unicast.
B REVE D ESC RI PTION D ES FI G U RES L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
- la figure 2 représente un dispositif de géo-localisation d’un objet mobile qui est un véhicule automobile, selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention ;
- la figure 3a représente un véhicule automobile comprenant ledit dispositif de géo-localisation de la figure 2 qui reçoit des messages envoyés par un transmetteur qui fait partie d’un autre objet mobile, ledit objet mobile étant un autre véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 3b représente un véhicule automobile comprenant ledit dispositif de géo-localisation de la figure 2 qui reçoit des messages envoyés par un transmetteur qui fait partie d’un autre objet immobile, ledit autre objet immobile étant une infrastructure fixe, selon un deuxième mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 4 représente un schéma d’un véhicule automobile sur une route comprenant le dispositif de géo-localisation de la figure 2, ledit véhicule automobile envoyant des messages d'alertes coopératifs, selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 5 représente un véhicule automobile comprenant ledit dispositif de géo-localisation de la figure 2 qui filtre les messages reçus dudit transmetteur des figures 3a ou 3b qui lui correspondent, lorsque les messages sont des messages de perception coopératifs, selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 6 représente ledit véhicule automobile des figure 4 ou 5 dont la phase de convergence du dispositif de géo-localisation a été réduite grâce à l’utilisation d’une position secondaire obtenue à partir des messages reçus dudit transmetteur des figures 3a ou 3b, selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 7 illustre un diagramme temporel d’un procédé de géo localisation mis en oeuvre par le dispositif de géo-localisation de la figure 2, selon un premier mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 8 illustre un diagramme temporel d’un procédé de géo localisation mis en oeuvre par le dispositif de géo-localisation de la figure 2, selon un deuxième mode de réalisation non limitatif. D ESC RI PTION D E MOD ES D E REALISATION D E
L’I NVENTION
Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
L’invention concerne un dispositif de géo-localisation DISP d’un objet mobile V1.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo-localisation DISP est un dispositif de positionnement cinématique temps réel RTK ou un dispositif de positionnement de point précis PPP dont le calcul de position est basé sur la phase porteuse de signaux émis par des satellites GNSS (« Global Navigation Satellite System » en anglais), à partir de techniques RTK (« Real Time Kinematic » en anglais) ou PPP (« Précisé Point Positioning » en anglais), connues de l’homme du métier.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, l’objet mobile V1 est un véhicule ou un téléphone portable.
Dans une variante de réalisation non limitative, le véhicule est un véhicule à moteur ou un véhicule sans moteur (à voile, à cellules solaires etc.). Dans un exemple non limitatif, le véhicule à moteur est un véhicule automobile.
Dans une variante de réalisation non limitative, le téléphone portable est un téléphone portable dit intelligent « Smartphone ». Le téléphone portable peut être porté par un utilisateur d’un véhicule automobile, d’un vélo ou par un utilisateur qui est un piéton.
Dans la suite de la description, le véhicule automobile est pris comme exemple non limitatif pour l’objet mobile V1. Ce véhicule automobile V1 est appelé également dans la suite de la description véhicule primaire V1.
Ledit dispositif de géo-localisation DISP est décrit en référence aux figures 2 à 6.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo-localisation DISP fait partie dudit objet mobile V1. Tel qu’illustré sur les figures 2 à 6, le dispositif de géo-localisation DISP est configuré pour :
- calculer au moins une position primaire POS1 et au moins un paramètre primaire IP1 associé (fonction illustrée sur la figure 2 CALC(DISP, EQ(POS1 ), IP1 )) ;
- recevoir des messages M envoyés par au moins un transmetteur DI FF lorsque le dispositif de géo-localisation DISP est dans une phase de convergence ph (fonction illustrée sur la figure 2 RX(DISP, DIFF, M, ph))
- à partir d’une partie desdits messages reçus, déterminer une position secondaire POS2 dudit véhicule automobile V1 et au moins un paramètre secondaire IP2 associé (fonction illustrée sur la figure 2 DET(DISP, POS2, IP2)) ;
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire IP2 avec au moins un seuil TH, utiliser ladite position secondaire POS2 comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire POS1 suivante (fonction illustrée sur la figure 2 CAL(DISP, EQ(POS1 , POS2))).
Le transmetteur DIFF est un émetteur-récepteur.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation DISP est en outre configuré pour calculer une position primaire POS1 à partir d’une équation de calcul EQ décrite plus loin (fonction illustrée sur la figure 2 CALC (DISP, EQ, POS1 ))).
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation DISP est en outre configuré pour comparer ledit au moins un paramètre secondaire IP2 avec un seuil TH (fonction illustrée sur la figure 2 COMP(DISP, IP2, TH)).
• Messages M
o Messages de perception coopératifs CPM
Dans un premier mode de réalisation non limitatif, les messages M envoyés par ledit au moins un transmetteur DIFF sont des messages de perception coopératifs CPM, autrement appelés messages CPM.
Plus particulièrement, le transmetteur DI FF diffuse lesdits messages CPM. L’envoi d’un message CPM par le transmetteur DI FF est réalisé via un protocole de communication sans fil. Dans des modes de réalisation non limitatifs, le protocole de communication sans fil est un protocole de communication 5G ou WIFI.
Ledit transmetteur DI FF envoie périodiquement lesdits messages CPM. Dans un mode de réalisation non limitatif, il les envoie toutes les 100millisecondes.
Les messages de perception coopératifs CPM permettent d’avoir moins de saturation au niveau des communications V2X et I2X. Il y a en effet moins de messages à échanger que dans le cas d’un message unicast UNIC décrit ci- après. Il n’y a en effet pas de message d’alerte coopératif CAM ou de message unicast échangés.
Par ailleurs, les messages de perception coopératifs CPM permettent d’avoir une meilleure réactivité de l’accélération du temps de convergence. En effet, contrairement à l’utilisation d’un message unicast décrit ci-dessous, il n’est pas nécessaire d’attendre qu’un autre objet mobile V2 ou immobile BS se rende compte que le véhicule primaire V1 se trouve dans une phase de convergence ph et envoie un message audit véhicule primaire V1 pour améliorer le temps convergence dudit véhicule primaire V1. Ainsi, le véhicule primaire V1 n’attend pas d’action particulière de l’objet mobile V2 ou immobile BS et notamment la détection de la phase de convergence ph.
Le transmetteur DI FF est ainsi configuré pour :
- envoyer des messages CPM à partir desquels une position secondaire POS2 dudit objet mobile V1 et au moins un paramètre secondaire IP2 associé peuvent être déterminés.
Les messages M étant ici des messages de perception coopératifs CPM, la position secondaire POS2 dudit objet mobile V1 et au moins un paramètre secondaire IP2 associé sont déterminés à partir desdits messages de perception coopératifs CPM. Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de géo localisation DISP est en outre configuré pour identifier les messages de perception coopératifs CPM qui correspondent audit objet mobile V1 (fonction illustrée sur la figure 2 IDT(DISP, M(V1 ))). La figure 5 illustre le véhicule primaire V1 qui effectue une telle identification
o Messages unicast UNIC
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, les messages M envoyés par ledit au moins un transmetteur DI FF sont des messages unicast UNIC, autrement appelés messages point à point. A savoir ce sont des messages qui sont dédiés uniquement au dispositif de géo-localisation DISP. L’envoi d’un message unicast UNIC par le transmetteur DIFF est réalisé via un protocole de communication sans fil. Dans des modes de réalisation non limitatifs, le protocole de communication sans fil est un protocole de communication 5G ou WIFI.
Lorsque les messages M sont des messages unicast UNCI, dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de géo-localisation DISP est en outre configuré pour :
- diffuser des messages d’alerte coopératifs CAM comprenant ladite au moins une position primaire POS1 et ledit au moins un paramètre primaire IP1 associé (fonction illustrée sur la figure 2 TX(DISP, CAM(POS1 , IP1 ))) ;
Un message d’alerte coopératif CAM, autrement appelé message CAM, est appelé en anglais « Cooperative Warning Message ».
Dans un mode de réalisation non limitatif, un message d’alerte coopératif CAM comprend un champ qui indique si le véhicule primaire V1 est en phase de convergence ph.
La figure 4 illustre le véhicule automobile V1 qui envoie des messages d’alerte coopératifs CAM. Dans la suite de la description, les messages d’alerte coopératifs CAM sont également appelés messages CAM.
Le transmetteur DIFF est ainsi lui configuré pour :
- recevoir des messages d’alerte coopératifs CAM diffusés par ledit dispositif de géo-localisation DISP dudit objet mobile V1 , lesdits messages d’alerte coopératifs CAM comprenant une position primaire POS1 et au moins un paramètre primaire IP1 associé (fonction illustrée sur la figure 2 RX(DIFF, DISP, CAM(POS1 , IP1 )) ;
- à partir desdits messages d’alerte coopératifs CAM reçus, déterminer si ledit dispositif de géo-localisation DISP est en phase de convergence ph (fonction illustrée sur la figure 2 DET(DIFF, ph)) ;
- dans l’affirmative, envoyer des messages unicast UNIC à partir desquels une position secondaire POS2 dudit objet mobile V1 et au moins un paramètre secondaire IP2 associé peuvent être déterminés.
Grâce aux messages d’alerte coopératifs, un transmetteur DI FF qui communique avec le véhicule primaire V1 va pouvoir savoir que le dispositif de géo-localisation DISP est dans une phase de convergence ph.
Ainsi, les messages unicast UNIC sont envoyés si ledit dispositif de géo- localisation DISP est en phase de convergence ph.
Le transmetteur DI FF détermine si le dispositif de géo-localisation DISP est en phase de convergence ph, soit en regardant l'historique du paramètre primaire IP1 , à savoir son évolution dans le temps, soit en regardant le champ associé à la phase de convergence ph dans les messages CAM s’il existe. Les messages M étant ici des messages unicast UNIC, la position secondaire POS2 dudit objet mobile V1 et au moins un paramètre secondaire IP2 associé sont déterminés à partir desdits messages unicast UNIC.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de géo localisation DISP est activé au démarrage du véhicule primaire V1.
Afin de réaliser les fonctions décrites ci-dessus, tel qu’illustré sur la figure 2, dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de géo-localisation DISP comprend :
- une unité de localisation LOCU ; et
- une unité de transmission COMU ; et - une unité de contrôle électronique ECU ;
L’unité de transmission COMU est un émetteur-récepteur.
Dans mode de réalisation non limitatif :
- ledit au moins un paramètre primaire IP1 est un niveau de confiance primaire IC1 ou un niveau de précision primaire PR1 ; et
- ledit au moins un paramètre secondaire IP2 est un niveau de confiance secondaire IC2 ou un niveau de précision secondaire PR2.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, la position primaire V1 est utilisée pour des fonctions d’aide à la conduite ou de navigation, ou d’autoguidage, ou de suivi.
Les fonctions d’aide à la conduite sont dans des exemples non limitatifs, une fonction d’évitement de collisions ou une fonction de changement de voie etc.
Les fonctions de suivi sont utilisées pour un appel d’urgence en cas d’accident, dans un exemple non limitatif.
Les différentes fonctions réalisées par le dispositif de géo-localisation DISP sont décrites en détail ci-après.
• Calcul deJa.position .primaire.POS1.
La position primaire POS1 est calculée par le dispositif de géo-localisation DISP de la manière suivante.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’unité de contrôle électronique ECU est configurée pour calculer la position primaire POS1 du véhicule primaire V1.
Le calcul de la position primaire POS1 se fait à partir de distances entre ledit véhicule primaire V1 et une pluralité de satellites Sj.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le calcul de la position primaire POS1 comprend :
un calcul de distances Fn(ί, j, k) entre le véhicule primaire V1 et plusieurs satellites sj, calcul qui utilise la phase porteuse des signaux émis par les satellites Sj, en se basant sur une équation de calcul EQ ; une trilatération entre les distances Fn(ί, j, k) obtenues.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’équation de calcul EQ est l’équation de Verhagen qui est la suivante :
Pour chaque fréquence v = v1 , v2, chaque époque tk et chaque paire récepteur n émetteur sj on a :
Fn(ί, j, k) = Fn,I(ΐk) - Fn,] (tk - t (i, j)) + Nv(i, j) + en(ί, j, k) [EQ]
Où
L’émetteur sj est un satellite.
Le récepteur n est ledit véhicule automobile V1.
Fn(ί, j, k) correspond aux observations de phase exprimées en cycles, à savoir la distance entre le satellite Sj et le véhicule primaire V1.
Fn,ί(ΐ^ correspond à la phase du signal émis par le satellite sj et mesurée par le récepteur n à l'instant tk.
Fn,] (tk - t (i, j)) : correspond à la phase lors de l'émission par l'émetteur sj. t (i, j) : correspond à la durée de propagation émetteur-récepteur (en secondes).
en(ί, j, k) correspond aux termes de bruit (en cycles).
Dans un mode de réalisation non limitatif, la fréquence
v1 = 1 575,42 MHz et la fréquence v2= 1 227,60 MHz.
Nv(i, j) : correspond au nombre entier de longueurs d’ondes entre le satellite sj et le véhicule primaire V1 , autrement appelé ambiguïtés de phases entières. Ce nombre est une inconnue à résoudre. On notera que le temps pour résoudre cette inconnue est généralement long ce qui entraîne une phase de convergence ph qui dure longtemps. Aussi, au démarrage à un instant t du dispositif de géo-localisation DISP, la position primaire POS1 qui est calculée est très éloignée de la position réelle POSr du véhicule primaire V1.
Comme on va le voir plus loin, la position secondaire POS2 est utilisée pour résoudre cette inconnue Nv(i, j) ce qui va diminuer rapidement la phase de convergence ph.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’unité de localisation LOCU comprend un système de navigation par satellite GNSS appelé en anglais « Global Navigation Satellite System », tel que dans des exemples non limitatifs les systèmes GPSTM, GLONASSTM, GALILEOTM, BEIDOUTM etc., configuré pour recevoir des signaux satellites.
Grâce à ce système de navigation par satellite GNSS et à l’aide de signaux de corrections générés et émis par des stations de référence, l’unité de localisation LOCU permet de calculer la distance entre ledit véhicule primaire V1 et un satellite Sj en se basant sur l’équation EQ.
Par ailleurs, l’unité de localisation LOCU permet de déterminer ledit au moins paramètre primaire IP1 , à savoir ledit niveau de confiance IC1 et/ou ledit niveau de précision PR1. La détermination d’au moins un paramètre primaire IP1 , à partir de signaux satellites étant connue de l’homme du métier, elle n’est pas décrite ici.
Dans un exemple non limitatif, lorsque le paramètre primaire IP1 est un niveau de confiance primaire IC1 , il peut être associé à un risque de défaillance interne ou de cyber-attaque déterminé par l’unité de localisation LOCU.
Dans un exemple non limitatif, lorsque le paramètre primaire IP1 est un niveau de précision primaire PR1 , cela peut être une ellipse de confiance 2D autour de la position primaire POS1.
Dans le mode de réalisation non limitatif décrit et illustré sur la figure 2, l’unité de localisation LOCU transmet la distance Fn(ί , j, k) et ledit au moins un paramètre primaire IP1 à ladite unité de contrôle électronique ECU pour le calcul de la position primaire POS1.
Le paramètre primaire IP1 , en particulier le niveau de précision primaire PR1 ainsi calculé à l’instant t et aux instants précédents t-N, N> 1 permet de savoir si le dispositif de géo-localisation DISP est dans une phase de convergence ph. En effet, un transmetteur DI FF va voir qu’au départ la précision est très faible et qu’elle s’améliore petit à petit au cours du temps.
Dans un mode de réalisation non limitatif, pour calculer la position primaire POS1 , on utilise quatre satellites sj. On obtient ainsi quatre distances respectives Fn(ί, j, k) entre le véhicule primaire V1 et les quatre satellites, les distances étant représentées par des sphères autour de chaque satellite Sj. En faisant une trilatération sur les quatre distances, à savoir en prenant l’intersection desdites sphères, on obtient la position primaire POS1. La trilatération étant connue de l’homme du métier, elle n’est pas décrite en détail ici.
• fonction de jéceptjon des messages M
Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite unité de transmission COMU est configurée pour recevoir lesdits messages M dudit au moins un transmetteur DI FF.
L’objet mobile V1 , ici le véhicule primaire V1 dans l’exemple non limitatif pris, est configuré pour réaliser une communication, via son unité de transmission COMU, avec au moins un transmetteur DIFF.
Tel qu’illustré sur les figure 3a et 3b, dans un mode de réalisation non limitatif, le transmetteur DIFF fait partie d’un autre objet mobile V2 ou d’un objet immobile BS.
Dans une première variante de réalisation non limitative illustrée sur la figure 3b, ledit autre objet mobile V2 est un autre véhicule automobile V2. L’autre véhicule automobile V2 est également appelé véhicule secondaire V2 dans la suite de la description. Dans une autre variante de réalisation non limitative non illustrée, ledit autre objet mobile V2 est un téléphone portable. Dans une deuxième variante de réalisation non limitative illustrée sur la figure 3a, ledit objet immobile BS est une infrastructure fixe. Dans un exemple de réalisation non limitatif, l’infrastructure fixe BS est une station de transmission de base.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’unité de transmission COMU est configurée pour recevoir des messages M d’une pluralité de transmetteurs DIFF. Ainsi, dans un exemple non limitatif, le véhicule primaire V1 peut recevoir des messages M d’une pluralité de véhicules secondaires V2, ou d’une pluralité de véhicules secondaires V2 et d’au moins une infrastructure fixe BS, ou d’une pluralité de véhicules secondaires V2 et d’une pluralité d’infrastructures fixes BS etc.
On notera qu’un message M est réalisé par une propagation directe dite Adhoc. Il se propage ainsi à travers un tunnel, d’un pont, ou dans un parking sous-terrain.
Ainsi, le véhicule primaire V1 peut recevoir un message M même lorsqu’il passe dans un tunnel, sous un pont, ou qu’il se trouve dans un parking sous- terrain, à savoir lorsque les signaux satellites sont perdus.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, les messages M sont des messages de perception coopératifs CPM ou des messages unicast UNIC. Lesdits messages M sont décrits ci-dessous, selon les deux modes de réalisation non limitatifs.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, ladite unité de transmission COMU est configurée pour transmettre lesdits messages CPM à ladite unité de contrôle électronique ECU (fonction illustrée sur la figure 2 TX(M(INFa, INFb, IN Fc)).
o Messages CPM
Dans le premier mode de réalisation non limitatif où le message CPM est un message de perception coopératif, l’unité de transmission COMU est configurée pour réaliser une communication :
- avec un véhicule secondaire V2, la communication est alors une communication dite V2V. Le véhicule secondaire V2 est un véhicule automobile avec des capacités plus performantes que le véhicule primaire V1 ;
- avec une infrastructure fixe BS, ici la station de transmission de base, la communication est alors une communication V2I.
Dans le mode de réalisation non limitatif où le message CPM est un message de perception coopératif, de manière connue de l’homme du métier, un message CPM décrit la perception d’une entité communicante, ici le transmetteur DI FF, de son environnement et donc des objets qui l’entourent tels que dans des exemples non limitatifs des voitures, des piétons, des panneaux de signalisation etc. Ladite entité communicante partage sa perception de son environnement avec d’autres entités environnantes X dont ici le véhicule primaire V1. Ainsi, le transmetteur DIFF est configuré pour réaliser une communication V2X lorsque c’est un véhicule secondaire V2 ou I2X lorsque c’est une infrastructure fixe.
Dans un mode de réalisation, le transmetteur DIFF est configuré pour déterminer les informations sur les objets autour de lui qui sont dans un rayon d’un kilomètre.
Le transmetteur DIFF est configuré pour diffuser les messages CPM.
On notera que le dispositif de géo-localisation DISP reçoit les messages CPM lorsqu’il est en phase de convergence ph ou lorsqu’il n’est plus en phase de convergence ph.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un message CPM comprend notamment des informations INF sur les objets qui entourent le transmetteur DIFF, telles que:
a / des informations primaires INFa :
- un identifiant d’un objet. Ledit identifiant est dans un exemple non limitatif la plaque d’immatriculation ;
- le type d’un objet (camion, vélo, véhicule léger etc.) ;
- la vitesse d’un objet ;
- l’accélération d’un objet ;
- le cap d’un objet ;
- les dimensions d’un objet.
Ces informations INFa vont permettre d’identifier le véhicule primaire V1 parmi les autres objets qui entourent le transmetteur DIFF.
b / des informations secondaires INFb :
- une position absolue du transmetteur DIFF dans un référentiel géocentrique par exemple et une position relative des objets détectés dans un référentiel centré sur le transmetteur DIFF permettant de déduire une position absolue POS2’ des objets détectés. Dans un exemple non limitatif, la position relative est donnée par des mesures d’angles et de distances relatives à le transmetteur DIFF ; ou - une position absolue POS2’, dans un référentiel commun des objets détectés par le transmetteur DI FF.
c/ des informations tertiaires INFc sur la capacité de détection du transmetteur DI FF. Dans des exemples non limitatifs, ces informations tertiaires IN Fc sont :
- le champ de vision d’un capteur ;
- le type de capteurs utilisés ;
- le niveau de qualité d’un capteur, par exemple un taux d’erreur.
On notera que pour déterminer une position relative d’un objet, le transmetteur DI FF a besoin de capteurs tels que dans des exemples non limitatifs un radar, un lidar, un capteur d’images tel qu’une caméra, un capteur ultrasonique, etc.
Ces informations tertiaires INFc vont servir à calculer ledit au moins un paramètre secondaire IP2’. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, pour chaque information secondaire INFb et tertiaire INFc, un message CPM comprend au moins un paramètre secondaire IP2’ associé, à savoir un niveau de confiance IC2’ et/ou une précision PR2’ associés.
On notera que lorsque l’unité de transmission COMU reçoit des messages CPM d’une pluralité d’émetteurs DIFF, il va recevoir une pluralité de positions absolues ou relatives POS2’ avec leur dit au moins un paramètre secondaire IP2’ associé.
o Message unicast UNIC
Dans un mode de réalisation non limitatif, un message unicast UNIC comprend :
a/ des informations primaires INFa :
- l’identifiant du véhicule primaire V1. Ledit identifiant est dans un exemple non limitatif la plaque d’immatriculation.
b / des informations secondaires INFb :
- la position secondaire POS2 correspondant au véhicule primaire V1 en phase de convergence ph.
Dans un mode de réalisation non limitatif, pour chaque information secondaire INFb, et tertiaire INFb, un message unicast UNIC comprend au moins un paramètre secondaire IP2 associé, à savoir un niveau de confiance IC2 et/ou une précision PR2 associés.
Ainsi, un transmetteur DIFF peut envoyer un message unicast UNIC qui est dédié uniquement au véhicule primaire V1 en indiquant sa plaque d’immatriculation par exemple.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les informations primaires INFa comprennent en outre :
le type d’un objet (camion, vélo, véhicule léger etc.) ;
- la vitesse d’un objet ;
- l’accélération d’un objet ;
- le cap d’un objet ;
- les dimensions d’un objet.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la position secondaire POS2 est donnée par :
- une position absolue du transmetteur DIFF dans un référentiel géocentrique par exemple et une position relative du véhicule primaire V1 dans un référentiel centré sur le transmetteur DIFF permettant de déduire une position absolue POS2 du véhicule primaire V1. Dans un exemple non limitatif, la position relative est donnée par des mesures d’angles et de distances relatives à le transmetteur DIFF ; ou
- une position absolue POS2 du véhicule primaire V1 , dans un référentiel commun des objets détectés par le transmetteur DIFF.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un message unicast UNIC comprend en outre des informations tertiaires INFc telles que celles décrites pour un message CPM.
• .QD.Çtj.Q P. d Q. d if f u s j g n des messages .ÇA M
Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite unité de transmission COMU est configurée pour diffuser lesdits messages CAM comprenant la position primaire POS1 calculée par ledit dispositif de géo-localisation DISP et ledit au moins un paramètre primaire IP1 associé. Un message d’alerte coopératif CAM comprend des informations sur ledit véhicule primaire V1.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un message d’alerte coopératif CAM comprend notamment les informations INFd suivantes :
- la position primaire POS1 dudit véhicule automobile V1 et le paramètre primaire IP1 associé ;
- un identifiant dudit véhicule automobile V1. Ledit identifiant est dans un exemple non limitatif la plaque d’immatriculation ;
- le type dudit véhicule automobile V1 (camion, vélo, véhicule léger etc.) ;
- la vitesse dudit véhicule automobile V1 ;
- l’accélération dudit véhicule automobile V1 ;
- le cap dudit véhicule automobile V1 ;
- les dimensions dudit véhicule automobile V1.
La diffusion d’un message d’alerte coopératif CAM est réalisée via un protocole de communication sans fil. Dans des modes de réalisation non limitatifs, le protocole de communication sans fil est un protocole de communication 5G ou WIFI.
Le véhicule automobile V1 diffuse périodiquement lesdits messages CAM. Dans un mode de réalisation non limitatif, il les diffuse toutes les 100millisecondes.
• fonctjon.d’jdentjfication
Cette fonction d’identification est réalisée par le dispositif de géo-localisation lorsque les messages M sont des messages de perception coopératifs CPM diffusés par ledit au moins un transmetteur DI FF.
On notera qu’il n’y a pas d’identification lorsque les messages M sont des messages unicast UNIC.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite unité de contrôle électronique ECU est configurée pour identifier les messages CPM qui correspondent au véhicule primaire V1.
Dans les exemples non limitatifs des figures 3a et 3b, le transmetteur DI FF est entouré de cinq objets 01 à 05 qui sont ici des véhicules automobiles, l’objet 01 étant le véhicule primaire V1.
Le véhicule primaire V1 doit pouvoir récupérer les messages CPM qui lui correspondent, à savoir qui le décrivent, parmi l’ensemble des messages CPM diffusés par le transmetteur DI FF. Il doit ainsi faire le tri parmi tous les messages CPM qu’il reçoit. Dans les exemples non limitatifs illustrés sur les figures 4a et 4b, il reçoit en effet du transmetteur DI FF les messages CPM qui le décrive mais aussi ceux qui décrivent les autres objets 02 à 05.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’identification des messages CPM s’effectue avec au moins une des informations primaires INFa dudit message CPM.
Ainsi, dans un exemple non limitatif, l’identification peut se faire avec la plaque d’immatriculation.
Ainsi, dans un autre exemple non limitatif, si le type et/ou dimensions dans l’ensemble des messages CPM sauf un seul ne correspond qu’à des camions, le véhicule primaire V1 ne prendra que le seul message CPM qui comprend un type de véhicule qui est un véhicule léger.
Ainsi, dans un autre exemple non limitatif, si la vitesse et/ ou cap, et/ou accélération dans un message CPM est sensiblement égale à celle du véhicule primaire V1 au cours du temps, ce dernier peut en déduire que c’est un message CPM qui lui correspond. Dans le cas contraire, il peut classer ce message CPM comme ne le décrivant pas et ainsi ne pas le sélectionner.
On notera que l’identification peut se faire sur un ensemble de messages CPM diffusés par un seul transmetteur DI FF ou par une pluralité de transmetteurs DI FF. Ainsi, l’identification des messages CPM qui correspondent audit véhicule primaire V1 résulte de l’analyse des multiples messages CPM reçus au cours du temps et venant d’un ou de différents transmetteurs DI FF.
• fonctjon.de.détermjnation de laposjtjon.secondaire.POS2
Dans des modes de réalisation non limitatifs, ladite unité de contrôle électronique ECU est configurée pour déterminer ladite position secondaire P0S2 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé. La position secondaire POS2 correspond ainsi à la position réelle POSr du véhicule primaire V1 ou se rapproche le plus de ladite position réelle POSr.
La détermination est faite à partir d’une partie desdits messages M reçus par le véhicule primaire V1.
o Message CPM
La détermination est faite à partir d’une partie desdits messages CPM identifiés comme correspondant audit véhicule primaire V1.
On notera que si seul le véhicule primaire V1 se situe dans l’environnement du transmetteur DI FF, alors tous les messages CPM seront identifiés comme correspondant audit véhicule primaire V1 et tous les messages CPM seront utilisés pour la détermination de la position secondaire POS2 et dudit au moins un paramètre secondaire IP2.
Ladite position secondaire POS2 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé sont ainsi déterminés à partir d’informations secondaires INFb desdits messages CPM identifiés.
Ainsi, la position secondaire POS2 est :
- déterminée à partir de la position absolue du transmetteur DI FF et de la position relative de l’objet dans le référentiel centré sur le transmetteur DI FF permettant de déduire une position absolue POS2’ de l’objet primaire V1 ; ou
- déterminée à partir de la position absolue POS2’ de l’objet primaire V1 dans le référentiel commun.
Lorsqu’il a plusieurs CPM envoyés par plusieurs émetteurs DI FF, la position secondaire POS2 est déterminée à partir de l’ensemble des positions absolues POS2’ reçues. Dans un exemple non limitatif, la position secondaire POS2’ est égale au barycentre de toutes les positions absolues POS2’ données dans les CPM identifiés. De même, ledit au moins paramètre secondaire IP2 est déterminé à partir de l’ensemble des paramètres secondaires IP2’ associés aux positions absolues POS2’ reçues.
Lorsque le paramètre secondaire IP2 est un niveau de confiance IC2, dans des modes de réalisation non limitatifs, le niveau de confiance IC2 est déterminé à partir de :
- 1 ) des informations tertiaires INFc, des capacités de détection/types de capteurs du transmetteur(s) DIFF ayant détecté le véhicule primaire V1 et leur qualité/taux d’erreur) indiqués dans les messages CPM identifiés ; et/ou
- 2) sur le nombre de sources différentes de messages CPM identifiés, à savoir le nombre d’émetteurs DIFF ; et/ou
- 3) sur le nombre de messages CPM identifiés reçus au cours du temps ; et/ou
- 4) sur un risque de cyber-attaque évalué par l’unité de contrôle électronique ECU (« message CPM corrompu ») ; et/ou
- 5) sur la cohérence (dans le temps) et la plausibilité des infos INF reçues, évalués par ECU (par exemple, une voiture détectée par le transmetteur DIFF ne disparaît pas subitement en plein milieu de l’autoroute) ; et/ou
- 6) des informations primaires INFa, secondaires INFb, tertiaires INFc.
On notera que le niveau de confiance POS2 calculé traduit la fiabilité à accorder à la position secondaire POS2 déterminée.
Lorsque le paramètre secondaire IP2 est un niveau de précision PR2, dans des modes de réalisation non limitatifs, le niveau de précision PR2 est déterminé à partir des niveaux de précision PR2’ des informations INF mentionnées dans les messages CPM, par exemple, la précision sur la mesure de la position absolue du transmetteur DIFF. Ainsi, dans des modes de réalisation non limitatifs, le niveau de précision PR2 correspond :
- au barycentre des informations de précision PR2’ sur une au moins information secondaire INFb, et/ou tertiaire INFc donnée, entre plusieurs messages CPM émis par différents transmetteurs DIFF. Ces derniers ont des capacités de détection différentes, et donc des capacités de précision différentes ; ou
- au barycentre des informations de précision PR2’ sur une au moins information secondaire INFb, et/ou tertiaire INFc donnée entre plusieurs messages CPM émis par un même transmetteur DIFF au cours du temps ; ou
- au pire cas des informations de précision PR2’ sur une au moins information secondaire INFb, et/ou tertiaire IN Fc donnée déduit des messages CPM émis par l’ensemble des transmetteurs DI FF.
o Message unicast UNIC
La détermination est faite à partir desdits messages unicast UNIC reçus par ledit véhicule primaire V1. Ladite position secondaire POS2 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé sont ainsi obtenus directement à partir des informations secondaires INFb, et tertiaire IN Fc desdits messages unicast UNIC reçus. Contrairement aux messages CPM, le véhicule primaire V1 n’a pas à identifier les messages puisqu’il est le seul à pouvoir recevoir ces messages unicast UNIC.
• .UîiÜsatjon.de.Ja.pgsjtjpn.secondaire POS2.ç mme.paramètre d’entrée Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite une unité de contrôle électronique ECU est configurée pour en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire IP2 avec au moins un seuil TH, utiliser ladite position secondaire POS2 comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire POS1.
A cet effet, dans un mode de réalisation non limitatif, ladite une unité de contrôle ECU ou ladite une unité de localisation sont en outre configurée pour effectuer une comparaison entre ledit au moins un paramètre secondaire IP2 et au moins un seuil TH (fonction illustrée sur la figure 1 COMP(DISP, IP2, TH)).
On notera que dans le cas où l’unité de localisation LOCU détermine la position secondaire POS2 et effectue ladite comparaison, dans ce cas, en fonction de ladite comparaison, l’unité de localisation LOCU va transmettre ladite position secondaire POS2 à l’unité de contrôle électronique ECU pour qu’elle l’utilise comme paramètre d’entrée pour le calcul de la position primaire POS1.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit au moins un seuil TH est ledit au moins paramètre primaire IP1. Tel qu’illustré sur la figure 1 , lorsque le dispositif de géo-localisation DISP est activé, la position primaire POS1 courante est différente de la position réelle POSr du véhicule primaire V1.
Ainsi dans des modes de réalisation non limitatifs :
- si ledit au moins un paramètre secondaire IP2 est supérieur ou égal au seuil TH (par exemple, le niveau de confiance secondaire IC2 et le niveau de précision secondaire PR2 sont supérieurs ou égaux à un seuil respectif secondaire donné (qui peuvent être respectivement le niveau de confiance primaire IC1 et le niveau de précision primaire PR1 dans un exemple non limitatif) ; ou
- si le niveau de précision secondaire PR2 est supérieur ou égal au seuil TH (qui peut être le niveau de précision primaire PR1 dans un exemple non limitatif) et le niveau de confiance secondaire IC2 est supérieur ou égal à un seuil donné (qui peut être le niveau de confiance primaire IC1 dans un exemple non limitatif) ; ou
- si le niveau de confiance secondaire IC2 est supérieur ou égal à un seuil TH (qui peut être le niveau de confiance primaire IC1 dans un exemple non limitatif) et le niveau de précision primaire PR1 est inférieur à un seuil donné.
alors, ladite position secondaire POS2 est utilisée comme paramètre d’entrée pour le calcul de la position primaire POS1 ; dans le cas contraire elle n’est pas utilisée comme paramètre d’entrée et le calcul se fait comme d’habitude selon l’équation de calcul EQ décrite précédemment.
Ainsi, si la position secondaire POS2 est meilleure que la position primaire POS1 à l’instant t, ladite position secondaire POS2 est retenue pour réduire la phase de convergence ph du dispositif de géo-localisation DISP et ainsi pour améliorer les performances de calcul des positions primaires POS1 suivantes, à savoir à partir de l’instant t+1. Ainsi, la position primaire POS1 se rapprochera plus rapidement de la position réelle POSr.
A cet effet, la position secondaire POS2 est utilisée comme paramètre d’entrée pour le calcul de la position primaire POS1 de la manière suivante. On se rapport à l’équation de calcul EQ décrite précédemment.
La position secondaire POS2 est utilisée pour la résolution de l’inconnue Nv(i, j), dite résolution d’ambiguïté.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, Nv(i, j) = partie entière de [distance géométrique entre le satellite sj et le récepteur V1 ] / [longueur d’onde du signal satellite émis].
Le récepteur V1 est l’objet mobile sur lequel est installé le dispositif de géo localisation DISP, de position secondaire POS2 obtenue, ici le véhicule primaire V1.
On notera que la distance géométrique entre le satellite sj et le récepteur V1 est connue car diffusée régulièrement par le satellite lui-même dans les éphémérides ou reçue en provenance par des infrastructures externes.
Dans un exemple non limitatif, le signal satellite est diffusé à une fréquence v1 de 1575.42MHz, ce qui correspond à une longueur d’onde de 19cm (centimètres).
Comme décrit précédemment, dans un mode de réalisation non limitatif, pour calculer la position primaire POS1 , on utilise au moins quatre satellites sj.
On obtient ainsi au moins quatre distances respectives, déduites de Fn(ί, j, k), entre le véhicule primaire V1 et les quatre satellites. En faisant une trilatération sur les quatre distances, à savoir en prenant l’intersection de quatre sphères dont le rayon correspond respectivement aux quatre distances précédentes, on obtient la position primaire POS1 à l’instant t+1. Ainsi, grâce à la position secondaire POS2 qui est meilleure (car plus précise) que la position primaire POS1 calculée à l’instant précédent t, on arrive rapidement à faire converger la position primaire POS1 calculée aux instants t+1 et suivants vers la position réelle POSr du véhicule primaire V1.
Les figures 7 et 8 illustrent un diagramme temporel d’un procédé de géo-localisation PR mis en oeuvre par le dispositif de géo-localisation DISP décrit ci-dessus, respectivement selon un premier et un deuxième modes de réalisation non limitatifs.
Les différents éléments du dispositif de géo-localisation DISP (unité de transmission COMU, unité de contrôle électronique ECU, unité de localisation LOCU) qui participent aux étapes du procédé de correction PR sont décrits ci-après.
Dans ce mode de réalisation non limitatif illustré :
- le transmetteur DI FF est un autre véhicule automobile, à savoir ici le véhicule secondaire V2.
- le seuil TH pour la comparaison est ledit au moins un paramètre primaire IP1 dont un niveau de confiance primaire IC1 et un niveau de précision primaire PR1.
- l’unité de contrôle électronique ECU détermine la position secondaire POS2, effectue la comparaison et exécute l’équation de calcul EQ ;
Dans un mode de réalisation non limitatif, le procédé de géo-localisation PR est exécuté dès l’activation du dispositif de géo-localisation DISP.
Le dispositif de géo-localisation est dans une phase de convergence ph.
• Pre! liei- Qde de réalisation
Selon ce premier mode de réalisation, les messages M sont des messages de perception coopératifs CPM diffusés par le transmetteur DI FF.
A l’étape 1 ), le dispositif de géo-localisation DISP calcule au moins une position primaire POS1 du véhicule primaire V1 avec l’équation EQ et calcule ledit au moins paramètre primaire IP1 associé.
Dans un exemple non limitatif, le dispositif de géo-localisation DISP calcule une pluralité de positions primaires POS1 aux instants t-N jusqu’à t, N>1. A l’étape 2), le véhicule secondaire V2 diffuse des messages CPM.
A l’étape 2’), l’unité de transmission COMU reçoit des messages CPM diffusés par le véhicule secondaire V2 et les envoie à l’unité de contrôle électronique ECU à l’étape 2”). Les messages CPM comprennent les informations primaires INFa, secondaires INFb et tertiaires INFc décrites précédemment. Le dispositif de géo-localisation DISP reçoit ainsi ces messages CPM lorsqu’il est dans sa phase de convergence ph. A l’étape 3), l’unité de contrôle électronique ECU filtre les messages CPM reçus. Elle identifie ainsi les messages CPM qui correspondent au véhicule primaire V1 et les récupère.
A l’étape 4), à partir desdits messages CPM identifiés, en particulier des informations INF qu’ils contiennent, l’unité de contrôle électronique ECU détermine une position secondaire POS2 du véhicule primaire V1 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé.
A l’étape 5), l’unité de contrôle électronique ECU compare ledit au moins un paramètre secondaire IP2 avec ledit seuil TH qui est ledit au moins un paramètre primaire IP1.
Dans l’exemple de réalisation non limitatif décrit, le niveau de confiance secondaire IC2 est supérieur au niveau de confiance primaire IC1 et le niveau de précision secondaire PR2 est supérieur au niveau de précision primaire PR1. La position secondaire POS2 comporte ainsi de meilleure fiabilité et une meilleure précision que la position primaire POS1.
Elle va être prise en compte dans l’équation de calcul EQ de la position primaire POS1.
A l’étape 6), en fonction de ladite comparaison, l’unité de contrôle électronique ECU utilise la position secondaire POS2 comme paramètre d’entrée pour calculer ladite position primaire POS1 suivante, à savoir à l’instant suivant t+1 et t+N, N>1 suivants.
On arrête d’utiliser la position secondaire POS2 comme paramètre d’entrée dans l’équation de calcul EQ de la position primaire POS1 , lorsque la phase de convergence ph a atteint la précision voulue, à savoir quelques centimètres.
Ainsi, l’équation de calcul EQ intègre la position secondaire POS2 pour calculer la position primaire POS1 suivante, comme décrit précédemment.
La phase de convergence ph est ainsi réduite, puisque la nouvelle position primaire POS1 suivante est beaucoup plus précise que la position primaire POS1 précédente (à l’instant t) grâce à l’utilisation de la position secondaire POS2. On arrive ainsi très rapidement à calculer une position primaire POS1 qui est très proche ou égale à la position réelle POSr du véhicule primaire V1.
Cette nouvelle valeur de position primaire POS1 va ainsi être utilisée pour les fonctions d’aide à la conduite ou de navigation par exemple. Ces dernières fourniront ainsi des données correctes à l’utilisateur du véhicule primaire V1. Ainsi, grâce au dispositif de géo-localisation DISP, on réduit la phase de convergence ph.
• .Qeuxième.mode de réalisation
Selon ce deuxième mode de réalisation, les messages M sont des messages unicast UNIC envoyés par le transmetteur DIFF.
A l’étape 1 ), le dispositif de géo-localisation DISP calcule au moins une position primaire POS1 du véhicule primaire V1 avec l’équation EQ et calcule ledit au moins paramètre primaire IP1 associé.
Dans un exemple non limitatif, le dispositif de géo-localisation DISP calcule une pluralité de positions primaires POS1 aux instants t-N jusqu’à t, N>1.
A l’étape 2), l’unité de transmission COMU diffuse des messages CAM comprenant ladite au moins une position primaire POS1 calculée par ledit dispositif de géo-localisation DISP et au moins un paramètre primaire IP1 associé dont le niveau de confiance primaire IC1 et un niveau de précision primaire PR1.
A l’étape 2’), le véhicule secondaire V2 reçoit lesdits messages CAM. En observant l’historique dudit au moins un paramètre primaire P1 , il peut définir si le dispositif de géo-localisation DISP est en phase de convergence ph. Ainsi, par exemple il verra que le niveau de précision primaire PR1 s’améliore petit à petit.
A l’étape 3), le véhicule secondaire V2 envoie alors des messages unicast UNIC.
A l’étape 3’), l’unité de transmission COMU reçoit les messages unicast UNIC et les transmet à l’unité de contrôle électronique ECU à l’étape 3”).
A l’étape 4), à partir desdits messages unicast UNIC, l’unité de contrôle électronique ECU détermine la position secondaire POS2 du véhicule primaire V1 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé. En particulier, elle récupère la position secondaire POS2 et ledit au moins un paramètre secondaire IP2 associé dans les informations secondaire INFb.
Les étapes 5) et 6) suivantes sont les mêmes que celles décrites dans le premier mode de réalisation de la figure 7.
Pour les deux modes de réalisation des figures 7 et 8, on notera que les étapes 1 à 6 sont réitérées si on repasse en phase de convergence ph, par exemple en cas de perte du signal satellite nécessitant de recalculer l’inconnue Nv(i, j). Le signal satellite est perdu lorsque le véhicule primaire V1 passe sou un pont dans un exemple non limitatif. On notera que ce qui a été décrit dans ce mode de réalisation avec le véhicule secondaire V2 peut être appliqué pour la station de transmission de base BS.
Bien entendu la description de l’invention n’est pas limitée à l’application, aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-dessus. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, l’autre objet mobile V2 est un camion, une moto, un vélo, un bateau etc.
Ainsi, dans autre un mode de réalisation non limitatif, l’objet mobile V1 est un camion, une moto, un vélo, un bateau etc.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, l’infrastructure fixe BS est une infrastructure marine.
Ainsi, dans d’autres modes de réalisation non limitatifs, la diffusion d’un message CPM par le transmetteur DI FF est réalisée via un protocole de communication sans fil 3G/4G/XG ou Bluetooth™.
Ainsi, dans d’autres modes de réalisation non limitatifs, la diffusion d’un message CAM par l’objet mobile V1 est réalisée via un protocole de communication sans fil 3G/4G/XG ou Bluetooth™.
Ainsi, l’invention décrite présente notamment les avantages suivants :
- elle est simple à mettre en oeuvre ; - grâce à des échanges de messages CPM, CAM qui sont des messages collaboratifs, elle permet d’arriver rapidement à obtenir une position primaire POS1 précise ;
- elle permet ainsi de converger très rapidement vers la position réelle POSr d’un véhicule automobile. On gagne ainsi du temps lors du démarrage du dispositif de géo-localisation.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de géo-localisation (DISP) d’un objet mobile (V1 ), selon lequel ledit dispositif de géo-localisation (DISP) est configuré pour :
- calculer au moins une position primaire (POS1 ) et au moins un paramètre primaire (IP1 ) associé ;
- recevoir des messages (M) envoyés par au moins un transmetteur (DIFF) lorsque le dispositif de géo-localisation (DISP) est dans une phase de convergence (ph) ;
- à partir d’une partie desdits messages (M) reçus, déterminer une position secondaire (POS2) dudit objet mobile (V1 ) et au moins un paramètre secondaire (IP2) associé ;
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire (IP2) avec au moins un seuil (TH), utiliser ladite position secondaire (POS2) comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire (POS1 ) suivante.
2. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 1 , selon lequel lesdits messages (M) envoyés par ledit au moins un transmetteur (DIFF) sont des messages de perception coopératifs (CPM).
3. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 2, selon lequel ledit dispositif de géo-localisation (DISP) est en outre configuré pour identifier les messages de perception coopératifs (CPM) qui correspondent audit objet mobile (V1 ).
4. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 1 , selon lequel ledit dispositif de géo-localisation (DISP) est en outre configuré pour diffuser des messages d’alerte coopératifs (CAM) comprenant ladite au moins une position primaire (POS1 ) et ledit moins un paramètre primaire (IP1 ) associé.
5. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 4, selon lequel lesdits messages (M) envoyés par ledit au moins un transmetteur (DIFF) sont des messages unicast (UNIC).
6. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, selon lequel ladite position primaire (POS1 ) est une position géo-localisée.
7. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel ledit au moins un seuil (TH) est ledit au moins un paramètre primaire (IP1 ).
8. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, selon lequel :
- ledit au moins un paramètre primaire (IP1 ) est un niveau de confiance primaire (IC1 ) ou un niveau de précision primaire (PR1 ) ; et
- ledit au moins un paramètre secondaire (IP2) est un niveau de confiance secondaire (IC2) ou un niveau de précision secondaire (PR2).
9. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, selon lequel ledit transmetteur (DIFF) fait partie d’un autre objet mobile (V2) ou d’un autre objet immobile (BS).
10. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 9, selon lequel ledit autre objet mobile (V2) est un véhicule ou un téléphone portable.
1 1 . Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 9 ou la revendication 10, selon lequel ledit autre objet immobile (BS) est une infrastructure fixe.
12. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 1 1 , selon lequel ledit dispositif de géo localisation (DISP) fait partie dudit objet mobile (V1 ).
13. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, selon lequel ledit dispositif de géo localisation (DISP) est un dispositif de positionnement cinématique temps réel (RTK) ou un dispositif de positionnement précis du point (PPP).
14. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, selon lequel ledit dispositif de géo localisation (DISP) comprend :
- une unité de géo-localisation (LOCU) configurée pour calculer ladite au moins une position primaire (POS1 ) et ledit au moins paramètre primaire (IP1 ) associé ;
- une unité de transmission (COMU) configurée pour recevoir lesdits messages (M) envoyés par ledit au moins un transmetteur (DI FF) ;
- une unité de contrôle électronique (ECU) configurée pour :
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire (IP2) avec au moins un seuil (TH), utiliser ladite position secondaire (POS2) comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire (POS1 ).
15. Dispositif de géo-localisation (DISP) selon la revendication 14, selon lequel ladite unité de localisation (LOCU) ou ladite unité de contrôle électronique (ECU) sont en outre configurées pour :
- déterminer ladite position secondaire (POS2) et ledit au moins un paramètre secondaire (IP2) associé à partir d’une partie desdits messages (M) reçus ;
- comparer ledit au moins un paramètre secondaire (IP2) avec ledit moins un seuil (TH).
16. Procédé de géo-localisation (PR) d’un objet mobile (V1 ), comprenant :
- le calcul d’au moins une position primaire (POS1 ) et d’au moins un paramètre primaire (IP1 ) associé ;
- la réception de messages (M) envoyés par au moins un transmetteur (DIFF) lorsque le dispositif de géo-localisation (DISP) est dans une phase de convergence (ph) ;
- à partir d’une partie desdits messages (M) reçus, la détermination d’une position secondaire (POS2) dudit objet mobile (V1 ) et au moins un paramètre secondaire (IP2) associé ;
- en fonction d’une comparaison dudit au moins un paramètre secondaire (IP2) avec au moins un seuil (TH), l’utilisation de ladite position secondaire (POS2) comme paramètre d’entrée pour le calcul de ladite position primaire (POS1 ) suivante.
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