WO2020128365A2 - Clou de repérage d'arpentage communiquant, maillage topographique, dispositif et procédé de relevé topographique et terminal portable communiquant - Google Patents

Clou de repérage d'arpentage communiquant, maillage topographique, dispositif et procédé de relevé topographique et terminal portable communiquant Download PDF

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    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal

Definitions

  • the present invention relates to communicating objects taking the form of surveyor's nails, a topographic mesh and a device and a method of topographical survey and a portable communicating terminal.
  • the present invention applies, in particular, to the field of mapping buried networks.
  • mapping of buried networks is key data for the operators of said networks but also for all actors working on public roads.
  • objectives of a network operator are the following: to know the precise position of its network, to know the precise position of neighboring networks, not to attack its own network or the neighboring network and to optimize the works duration.
  • differential geolocation from acronym DGPS for “Differential Global Positioning System”, registered trademark
  • RTK Real Time Kinematic
  • Differential geolocation uses a network of fixed reference satellite stations which transmit the difference between the positions indicated by the satellites and their actual known positions.
  • a network of reference base stations (also called “bases") is installed on the earth's surface by the operator, government agencies, or private companies. Private companies resell the corrections between the positions indicated by the satellites and the determined positions through the network of bases.
  • Differential geolocation technology is widely used in both land and sea navigation.
  • Satellites send signals by radio waves to a user's mobile receiver and to reference stations.
  • Each signal received by a reference station is processed by said reference station by means in particular of the phase of the signal received.
  • the position of the signaling satellite is calculated as well as a correction between the satellite position stated by the satellite and the position calculated by the reference station.
  • the calculated correction is then sent to the mobile receiver by radio waves.
  • the mobile receiver depending on the signals obtained from the satellites and the corrections can determine its precise position.
  • the DGPS method made it possible to considerably increase the accuracy of geolocation positioning since it went from three to five meters against ten to fifteen meters.
  • the DGPS method is on a local scale and the calculated corrections remain only valid in the vicinity of the reference station having transmitted the calculated corrections.
  • the RTK method uses the same principle of differential correction as the DGPS previously explained. The difference between the two methods is that the signal sent by the satellites is not treated in the same way and that the position correction is made from the carrier phase of the geolocation signal in the RTK method.
  • the signal processing implemented makes it possible to have an accuracy of the order of a centimeter, therefore much greater than in the case of the DGPS method.
  • a topographic survey of a network includes the measurement of a planimetric and altimetric position of the upper generator of the network, and a background of plane, that is to say the representation on a two-dimensional plane of the measurement of a planimetric and altimetric position of the surface environment near the network.
  • plans between the different network operators could be different, for example in terms of scales, the reference point and the accuracy of the measurements.
  • a supervisor may encounter difficulties in concatenating the different plans and reading errors may occur. Integration of data into a geographic information system (acronym GIS) can lead to errors, for example due to conversion formulas.
  • the present invention aims to remedy all or part of these drawbacks.
  • the present invention relates to a communicating surveying locating nail, which comprises:
  • an active radio frequency identification tag comprising:
  • radio frequency identification in English of acronym "RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • tags also called nails are installed in several places on the sidewalk.
  • a topographic survey is carried out for each of the nails and the position of the georeferenced nail according to three dimensions is noted and recorded in the beacon installed in the nail.
  • the on / off switch has two positions, one corresponding to the activation of the tag and the other corresponding to the deactivation of the tag.
  • the on / off switch is a magnetic switch.
  • the on / off switch is a radio frequency controlled switch.
  • the advantage of these embodiments is to activate or deactivate the beacon remotely.
  • the on / off switch is a contact controlled switch.
  • the surveying pin object of the present invention comprises means for determining a duration since the last transmission of a signal by the transmitter and if the determined duration is greater than a limit value predetermined, the tag is deactivated.
  • the present invention relates to a topographic mesh which comprises at least three nails which are the subject of the present invention.
  • the aims, advantages and particular characteristics of the mesh object of the present invention being similar to those of the nail object of the present invention, they are not repeated here. Also, the position of the nails being known, the superposition of different planes is facilitated by superimposing the mesh of nails. These embodiments allow all providers operating on the buried network of the public road to have a mesh, or network of nails, dynamic and unique to project map data locally in the mesh.
  • the present invention relates to a georeferencing device which comprises:
  • radio frequency identification in English acronym “RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • a triangulation means which calculates the position of the end of the pole relative to the position of said at least three nails and of each physical quantity measured, the position of the calculated georeferencing device being transmitted by a second means of communication to a communicating portable terminal, and
  • the position of a georeferencing device is determined in real time by eliminating satellites and with great precision.
  • the mesh can be built progressively by adding nails during work carried out on the roads.
  • the first communication means comprises means for measuring at least one physical quantity representative of each radio frequency signal received and the triangulation means calculates the position of the end of the pole relative to the position said at least three nails and at least one measured physical quantity.
  • the measuring means is configured to measure at least one physical quantity from the following physical quantities: AOA (Angle of Arrival); TDOA (Time Difference Of Arrival); RSSI (Received Signal Strength Indication); SNR (Signal to Noise Ratio).
  • the device further comprises means for modifying the position of at least one switch in the activation position.
  • the first communication means comprises means for measuring at least one physical quantity representative of each radio frequency signal received and the triangulation means calculates the position of the georeferencing device relative to the position of said at least three nails and at least one physical quantity measured.
  • the present invention relates to a method of topographical survey for a device which is the subject of the present invention, which comprises the following steps:
  • radio frequency identification in English acronym “RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • the method which is the subject of the present invention further comprises a step of measuring at least one physical quantity representative of each radio frequency signal received and in which the triangulation step calculates the position of the device. georeferencing with respect to the position of said at least three nails and at least one measured physical quantity.
  • the method which is the subject of the present invention comprises a step of receiving by a portable terminal communicating the position of the georeferencing device calculated and a step of displaying the position of the georeferencing device and the position of each nail.
  • the present invention relates to a portable communicating terminal which comprises a means of communication with a georeferencing device which is the subject of the present invention.
  • FIG. 1 represents, diagrammatically, a first particular embodiment of the nail object of the present invention
  • FIG. 2 schematically represents a first particular embodiment of the mesh object of the present invention
  • FIG. 3 schematically represents a first particular embodiment of the system comprising a device which is the subject of the present invention
  • FIG. 1 which is not to scale, shows a schematic view of an embodiment of the nail 10 which is the subject of the present invention.
  • the nail 10 has a head 12 and a body 1 1.
  • the nail 10 is, for example, a survey locating nail also commonly called “surveyor's nail”.
  • the nail 10 comprises an active radio-identification tag 13 comprising:
  • an autonomous electrical power source 14 for supplying electrical energy to a transmitter and a storage means
  • the transmitter 16 of a radio frequency signal according to a radio frequency identification protocol ("radio frequency identification” in English acronym “RFID”) comprising said unique identifier and said nail position information, the transmitter comprising a antenna 19 for signal broadcasting and reception.
  • radio frequency identification in English acronym "RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • an active radiofrequency-identification beacon is equipped with a battery and can emit a signal according to a radiofrequency-identification protocol.
  • An active radio frequency identification tag can initiate communication with the receiver by transmitting its unique identifier, the receiver can then respond with a command to confirm the start of the dialogue.
  • a communication can be carried out by an almost continuous emission originating from an active radio-identification beacon, for example a nail 10, and permanent listening of the receiving device, for example a georeferencing device 30.
  • an active radio-identification beacon for example a nail 10
  • permanent listening of the receiving device for example a georeferencing device 30.
  • the active radiofrequency-identification beacon 13 comprises an autonomous electrical power source 14 supplying the beacon 13 to supply the storage means 15 and the transmitter 16 of a radiofrequency signal.
  • the autonomous electrical power source 14 is, for example, a cell or a battery.
  • the autonomous electrical power source can be any means known to those skilled in the art.
  • the radio frequency identification tag 13 is active when the tag transmits the unique identifier and the position information of the nail 10 to a georeferencing device 36.
  • the radio frequency identification tag 13 is passive when the position information of the nail 10 is registered in the storage means 15, using a communicating terminal 35, for example by near field communication (“Near Field Communication” with the acronym “NFC” in English).
  • the storage means 15 can be any storage means known to a person skilled in the art.
  • the storage means 15 comprises a rewritable part at least once in which the position information of the nail is stored.
  • the storage means 15 also includes a non-rewritable part comprising the unique identifier of the nail.
  • the position information of the nail 10 is preferably obtained by means of DGPS or RTK technology during the installation of the nail 10.
  • the transmitter 16 is configured to communicate according to a radio frequency-identification protocol by means of an antenna 19.
  • the transmitter 16 is configured to speak first (“Tag Talk First” in English with the acronym “TTF”) , that is to say that when the beacon 13 detects a georeferencing device 36, the beacon transmits the signal without prior request, this information can then be transmitted to a portable terminal by the georeferencing device 36.
  • the portable terminal comprises at least one of the following two terminals: a first terminal 35 which ensures communication with the georeferencing device 36 and a second terminal which ensures the function of communicating terminal and which is provided with a radiofrequency-identification reader for writing in the storage means 15 of at least one nail 10.
  • the portable terminal can include a third terminal which includes means for displaying the maps.
  • the display means can be integrated into the first terminal 35 or into the georeferencing device 36.
  • the transmitter 16, and the associated antenna 19 is a transceiver configured to receive position information from the nail 10 and transmit it to storage means 15 which stores it in memory.
  • the tag 13 comprises a means of communication with a second portable terminal so that the second portable terminal writes information in memory of the storage means 15.
  • the second portable terminal may be different from the first communicating portable terminal 35.
  • the second portable terminal is preferably equipped with an RFID reader which allows writing to the storage means 15.
  • the second portable terminal can include an RFID reader for writing the coordinates recorded by a surveyor during the initial installation of the nail 10.
  • the nail 10 includes a switch 17 for activating / deactivating the beacon 13.
  • the switch 17 is configured to inhibit the supply of electrical energy to the beacon 13 in the deactivation position.
  • the switch makes it possible to avoid consuming electrical energy from the autonomous electrical power source 14 if no georeferencing measurement is carried out.
  • the activation / deactivation switch 17 is a magnetic switch or controlled by radio waves or by contact.
  • a magnetic switch has two positions, one corresponding to activation and the other to deactivation of the beacon 13, and the switching being controlled by magnetic waves.
  • a radio frequency controlled switch is a switch having two positions, one corresponding to the activation and the other to deactivation of the beacon 13, and the switching being controlled by radio frequency waves.
  • a switch controlled by contact is a switch comprising two positions, one corresponding to activation and the other to deactivation of the beacon 13, and the switching being controlled by contact, for example of a must, or by mechanical action on the switch.
  • the activation / deactivation switch 17 is a magnetic switch or controlled by radio frequency waves, it makes it possible to activate or deactivate the beacon 13 near the beacon 13 without manipulating the beacon, in particular when the beacon 13 is inaccessible to the operator.
  • an activation / deactivation switch 17 controlled by contact, by an object carrying out near field communication (“Near Field Communication” or “NFC”) physical, using a key for example, can be used.
  • An object performing near field communication is a cell phone or a digital tablet, for example.
  • a radio frequency controlled switch can be a switch responding to an instruction provided in a radio frequency signal, such as a radio frequency signal identification ultra high frequencies (acronym "RFID UHF"). Thanks to these provisions, a nail 10 can be activated or deactivated over a long distance, which requires a terminal controlling the high power nail with a large antenna. The nails can thus be activated remotely, but this method requires a specific device of which the surveyors may not be in possession.
  • a radio frequency signal identification ultra high frequencies such as a radio frequency signal identification ultra high frequencies (acronym "RFID UHF"
  • the nail 10 includes a means 18 for determining a duration since the last transmission of a signal by the transmitter 16 and if the determined duration is greater than a predetermined limit value, the tag 13 is deactivated.
  • the determination means 18 for example a microprocessor, is supplied with electrical energy by the autonomous electrical power source 14 when the switch 17 is in the activation position.
  • the determination means 18 includes an internal clock and implements a program for determining the elapsed time. Then, a means of calculating the determination means calculates the time elapsed since the start of the time stamp and a comparison means of the determination means compares the duration with a predetermined limit value stored on the storage means 15.
  • the predetermined limit value is , for example, ten o'clock.
  • the predetermined limit value can be modified, for example by reception of a signal by the antenna 19 associated with the transmitter 16, when the transmitter is a transceiver, or by communication with the second portable terminal.
  • the tag 13 When the duration since the time stamping is greater than the predetermined limit value, the tag 13 is deactivated, and preferably, the switch 17 switches to the position corresponding to the deactivation of the tag 13.
  • the determination means 18 comprises a chronometer reset to zero on each activation by the switch 17. When the timed duration exceeds the predetermined limit value, the tag 13 is deactivated. The excess is determined by the determination means 18.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a topographic mesh 20 which comprises at least three nails 10 which are the subject of the present invention.
  • FIG. 2 represents a map of an urban environment 22 on which buildings 23 are arranged as well as roads 24 and a roundabout 25 between these roads.
  • Several nails 10 are shown, for example on a sidewalk or near a building 23.
  • the nails 10 can be positioned during work on the roadway or buildings and their position memorized in the storage means 15 of said nail 10 during its positioning.
  • the positioning of the nail 10 follows the following process:
  • the distance 21 between three nails 10 is such that when an operator is positioned at any point between the three nails 10, the operator is within reception range of radio frequency signals emitted by said three nails 10.
  • the mesh 20 is such that at each point of the public road an operator provided with a georeferencing device 36, picks up at least three radio frequency signals emitted by different nails 10.
  • FIG. 3 shows a particular embodiment of the topographic survey system 30 which comprises:
  • a georeferencing device 36 comprising:
  • radio frequency identification in English, acronym "RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • a triangulation means 363 configured to calculate the position of the georeferencing device 36 relative to the position of said at least three nails 10, the position of the calculated georeferencing device 36 being emitted by a second means of communication 364 with a portable terminal communicating 35.
  • FIG. 3 represents a road network 31 seen in section.
  • the road network 31 comprises a pavement framed, on either side, sidewalks and buildings.
  • Road 31 can be any type of road known to those skilled in the art.
  • a network 33 is buried under the road.
  • the network 33 is, for example, an inlet or flow network for water or gas or any other buried network known to those skilled in the art.
  • a network 34 is buried under a sidewalk.
  • the network 34 is, for example, an electrical or telephone network or any other buried network known to those skilled in the art.
  • the road 31 is provided with nails 10, on a sidewalk or near buildings.
  • the nails are positioned as described above with reference to FIG. 2.
  • the sidewalk has a manhole or an excavation 32 through which the buried network 34 is visible.
  • the operator can calculate the position of the buried network 34 and represent it on a plane by means of the system 30 which is the subject of the present invention.
  • the georeferencing device 36 comprises the first means of communication 361 by radio frequency identification ("radio frequency identification" in English, acronym “RFID").
  • radio frequency identification in English, acronym "RFID”
  • the first communication means 361 receives the position information and the unique identifier associated with at least three nails 10.
  • the first communication means 361 receives position information from each nail 10 in range of the georeferencing device 36.
  • the first communication means 361 preferably comprises a receiver of radio frequency signals according to a radio frequency identification protocol ("radio frequency identification" in English, acronym “RFID”).
  • radio frequency identification in English, acronym “RFID”
  • the second means of communication 364 presents any means of communication known to those skilled in the art with a first portable terminal communicating 35, wirelessly or by wire, for example, via Bluetooth (registered trademark), according to the IEEE 802.11 protocol known as the name of Wi-Fi (registered trademark) or radio frequency-identification according to at least one of the communication protocols according to the IEEE 805.15.4 standard commonly known as "Zigbee” (registered trademark), Lifi (registered trademark), optical or acoustic .
  • Bluetooth registered trademark
  • Wi-Fi registered trademark
  • radio frequency-identification according to at least one of the communication protocols according to the IEEE 805.15.4 standard commonly known as "Zigbee" (registered trademark), Lifi (registered trademark), optical or acoustic .
  • the georeferencing device 36 comprises a means 362 of measuring at least one physical quantity representative of each radiofrequency signal received, for example information on the direction and intensity of a received signal.
  • the measurement means 362 is configured to measure at least one physical quantity among the following physical quantities: - the angle of arrival of at least one signal (in English "Angle of Arrival", acronym AOA),
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indication
  • Each measurement carried out is transmitted to the first portable terminal communicating 35 by the second communication means 364.
  • the first communicating portable terminal 35 comprises a communication means 351 associated with the second communication means 364 of the georeferencing device 36, wired or wireless according to means known to those skilled in the art.
  • the georeferencing device 36 comprises a triangulation means 363 which comprises:
  • the georeferencing device 36 comprises a pole provided with a radar.
  • the radar comprises an antenna able to detect the signals emitted by the nails 10 and, preferably, to detect the direction of emission of the signal by each nail 10 and the intensity of said signal.
  • the position of the georeferencing device 36 is assimilated to the position of the topographic element 34, for example a buried network.
  • the triangulation means 363 is an electronic circuit configured to execute a triangulation computer program.
  • the triangulation means 363 calculates the position of the georeferencing device with respect to each triplet of nails 10 whose position has been received. Then the triangulation means 363 determines an average position with respect to the different calculated positions.
  • the triangulation means 363 transcribes the direction and intensity information coming from the pole in X 'Y' and Z 'coordinates corresponding to the position of one foot of the pole.
  • the triangulation means 363 calculates the position of the base of the pole of the georeferencing device 36 relative to the position of said at least three nails and of each physical quantity measured.
  • the communicating portable terminal 35 includes a display means 353 of a representation of the position of each nail 10 and at least one topographic element 34 materialized by the foot of the pole of the georeferencing device.
  • the display means 353 is preferably a screen, possibly a touch screen.
  • the display means 353 allows the operator to see the position of the network directly on a map or a plan, for example.
  • the triangulation means is integrated into the communicating portable terminal 35.
  • the first communicating portable terminal 35 includes means for capturing at least one image, such as a digital camera.
  • the display means 353 is a display means in augmented reality or in virtual reality on the captured image. The captured image can be supplemented by a plan displayed superimposed on the captured image.
  • the first communicating portable terminal 35 also comprises a means 354 of representing a mesh as a function of the position of each nail received.
  • the representation means 354 is configured to automatically enhance a plan representative of the topography in the operator's environment.
  • the plan can be georeferenced.
  • the representation means 354 is an electronic circuit configured to execute a computer program.
  • the means of representation 354 of a mesh comprises:
  • the georeferencing device 36 compares the information of the representation of the mesh 20 with each nail position 10, the position of which is defined by the operator.
  • the updating means 356 updates the representation with the new information.
  • the detection means 355 and the updating means 356 are electronic circuits configured to execute a computer program.
  • an electronic circuit configured to execute a program comprises the representation means 354, the detection means 355 and the updating means 356.
  • the georeferencing device 36 comprises means for modifying the position of at least one switch 17 in the activation position.
  • the means for modifying the position of at least one switch is any means corresponding to the switches 17 described above, for example, a means of communication by radio frequency, magnetic or NFC wave.
  • FIG. 4 shows a particular embodiment of the method 40 which is the subject of the present invention.
  • the topographic survey method 40 comprises the following steps:
  • radio frequency identification in English of acronym "RFID”
  • RFID radio frequency identification
  • Triangulation 44 to calculate the position of a georeferencing device 36 relative to the position of at least three nails 10.
  • the method 40 also comprises a step 42 for measuring at least one physical quantity representative of each radio frequency signal received and in which the triangulation step 44 calculates the position of the georeferencing device 36 relative to the position of said at least three nails 10 and at least one physical quantity measured.
  • the method 40 includes a step of transmitting the position of the georeferencing device 36 calculated towards the portable terminal 35.
  • Transmission can be carried out by Bluetooth protocol or by wired connection.
  • the method 40 includes a display step 45 of a representation of the position of each nail 10 and of at least one topographic element 34.
  • the display step is preferably performed by the portable terminal 35.
  • the method 40 includes at least one of the following steps:
  • the method 10 includes a step of activating at least three nail tags 10.
  • this method 40 is achieved, for example, by the implementation of the nail 10 and of the device 30, as described with reference to FIGS. 1 and 3, all of the variants and embodiments of the nail 10 and of the device 30 which can be transposed in the form of steps of method 40.

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Abstract

L'invention concerne un réseau de clous de repérage d'arpentage communiquants (10) qui comportent chacun une balise de radiofréquence- identification active comportant : - une source d'alimentation électrique autonome pour alimenter en énergie électrique un émetteur et un moyen de stockage, - le moyen de stockage d'un identifiant unique et d'une information de position du clou, - l'émetteur d'un signal radiofréquence selon un protocole RFID comportant ledit identifiant unique et ladite information de position du clou, l'émetteur comportant une antenne et. Et un dispositif de relevé topographique (30) qui comporte au moins trois clous (10) et un dispositif de géoréférencement (36) comportant : - un premier moyen de communication (361) selon un protocole RFID pour réceptionner le signal de radiofréquences comportant l'identifiant unique et l'information de position de chaque clou et - un moyen de triangulation (363) configuré pour calculer la position du dispositif de géoréférencement par rapport à la position des trois clous.

Description

CLOU DE REPÉRAGE D’ARPENTAGE COMMUNIQUANT, MAILLAGE TOPOGRAPHIQUE, DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE RELEVÉ TOPOGRAPHIQUE
ET TERMINAL PORTABLE COMMUNIQUANT
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention vise des objets communiquant prenant la forme de clous de géomètre, un maillage topographique et un dispositif et un procédé de relevé topographique et un terminal portable communiquant. La présente invention s’applique, notamment, au domaine de la cartographie des réseaux enterrés.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Actuellement, il est difficile d’obtenir une cartographie fiable et précise des réseaux enterrés. Le matériel disponible sur le marché est onéreux et encombrant et présente des limites d’utilisation. L’absence de cartographie précise et fiable peut produire un risque d’accrochage de réseaux lors de travaux. La cartographie des réseaux enterrés est une donnée clé pour les exploitants desdits réseaux mais également pour tous les acteurs travaillant sur la voie publique. En particulier, dans le cas de travaux, les objectifs d’un opérateur de réseaux sont les suivants : connaître la position précise de son réseau, connaître la position précise des réseaux voisins, ne pas agresser son propre réseau ni le réseau voisin et optimiser la durée des travaux.
Actuellement, pour réaliser la cartographie des réseaux, les exploitants font appel à des géomètres experts. Une fois le réseau posé, avant remblaiement de la tranchée (également appelée « fouille »), ceux-ci, équipés de matériel de pointe, relèvent point par point la génératrice supérieure du réseau.
Deux méthodes sont utilisées par les géomètres pour atteindre une précision centimétrique : la géolocalisation différentielle (d’acronyme DGPS pour « Differential Global Positioning System », marque déposée, en anglais) et la cinématique en temps réel (d’acronyme RTK pour « Real Time Kinematic » en anglais).
La géolocalisation différentielle utilise un réseau de stations satellitaires fixes de référence qui transmettent l’écart entre les positions indiquées par les satellites et leurs positions réelles connues. Un réseau de stations de base de référence (également appelées « bases ») est implanté sur la surface terrestre par l'opérateur, des agences gouvernementales, ou des sociétés privées. Les sociétés privées revendent les corrections entre les positions indiquées par les satellites et les positions déterminées au moyen du réseau de bases. La technologie de géolocalisation différentielle est très employée en navigation aussi bien terrestre que maritime.
Des satellites envoient des signaux par ondes radio à un récepteur mobile de l’utilisateur et à des stations de référence. Chaque signal reçu par une station de référence est traité par ladite station de référence au moyen notamment de la phase du signal reçu. La position du satellite émetteur du signal est calculée ainsi qu’une correction entre la position du satellite énoncée par le satellite et la position calculée par la station de référence.
La correction calculée est ensuite envoyée au récepteur mobile par ondes radio. Le récepteur mobile en fonction des signaux obtenus à partir des satellites et des corrections peut déterminer sa position précise.
La méthode DGPS a permis d’augmenter considérablement la précision du positionnement de géolocalisation puisqu’elle est passée de trois à cinq mètres contre dix à quinze mètres. La méthode DGPS est à échelle locale et les corrections calculées restent uniquement valables au voisinage de la station de référence ayant transmis les corrections calculées.
La méthode RTK utilise le même principe de correction différentielle que le DGPS précédemment expliqué. La différence entre les deux méthodes vient du fait que le signal émis par les satellites n’est pas traité de la même façon et que la correction de position se fait à partir de la phase porteuse du signal de géolocalisation dans la méthode RTK. Dans la méthode RTK, le traitement de signal mis en œuvre permet d’avoir une précision de l’ordre du centimètre, donc beaucoup plus importante que dans le cas de la méthode DGPS.
Les exploitants externalisent une compétence non-clé au métier d’exploitant de réseau. Le matériel utilisé aujourd’hui atteint des précisions centimétriques, conforme aux exigences normatives. Malheureusement, les prestations des géomètres présentent des coûts élevés et leur disponibilité est souvent problématique pour l’avancée d’un chantier et les appareils utilisés pour atteindre une précision de l’ordre du centimètre sont coûteux. Par ailleurs, la performance des appareils dépend de l’environnement. En milieu urbain, il peut exister des zones appelées « canyons urbains » dans lesquels les signaux issus des satellites n’arrivent pas, notamment à cause de la hauteur de certains bâtiments.
Un relevé topographique d’un réseau comprend la mesure d’une position planimétrique et altimétrique de la génératrice supérieure du réseau, et un fond de plan, c’est-à-dire la représentation sur un plan deux dimensions de la mesure d’une position planimétrique et altimétrique de l’environnement de surface à proximité du réseau. Il a été constaté que les plans entre les différents exploitants de réseau pouvaient être différents, par exemple au niveau des échelles, du point de référence et de la précision des mesures. Un chef de travaux peut rencontrer des difficultés à concaténer les différents plans et des erreurs de lecture peuvent survenir. L’intégration des données dans un système d’information géographique (d’acronyme SIG) peut entraîner des erreurs, à cause des formules de conversion, par exemple.
On connaît la demande de brevet américain US2012/326 872 qui divulgue des clous passifs comportant une puce de géolocalisation. Ces clous présentent une forme particulière et permettent d’éviter qu’un propriétaire terrien s’octroie une partie de terrain qui n’est pas à lui en déplaçant les clous délimitant son terrain.
On connaît également la demande de brevet américain US 2006/220 995 qui divulgue un clou d’arpentage communiquant et un moyen de détermination d’une position géographique en fonction de la position de clous d’arpentage.
Des clous similaires sont également divulgués dans les demandes de brevet US 2010/295 699, EP 2 040 031 et WO 2006/105 381 qui divulguent des clous d’arpentage passifs ou munis d’une batterie en fonctionnement constant.
EXPOSE DE L’INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un clou de repérage d’arpentage communiquant, qui comporte :
- une balise de radiofréquence-identification active comportant :
- une source d’alimentation électrique autonome pour alimenter en énergie électrique un émetteur et un moyen de stockage,
- le moyen de stockage d’un identifiant unique et d’une information de position du clou et
- l’émetteur d’un signal radiofréquence, selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID ») comportant ledit identifiant unique et ladite information de position du clou, l’émetteur comportant une antenne de diffusion et de réception du signal et ;
- un interrupteur d’activation/désactivation de la balise. Grâce à ces dispositions, des balises encore appelées clous sont installées à plusieurs endroits du trottoir. Au moment de la pose, un relevé topographique est réalisé pour chacun des clous et la position du clou géoréférencée selon trois dimensions est relevée et enregistrée dans la balise installée dans le clou. Une fois initialisé, le fonctionnement des clous objet de la présente invention est indépendant d’une communication avec des satellites pour permettre une localisation précise dans un référentiel. De plus, ces dispositifs sont peu coûteux. L’interrupteur permet de limiter la consommation en énergie électrique de la balise si aucun relevé n’est effectué.
Dans des modes de réalisation, l’interrupteur d’activation/désactivation comporte deux positions, l’une correspondant à l’activation de la balise et l’autre correspondant à la désactivation de la balise.
Ces modes de réalisation permettent maintenir la balise activée ou désactivée.
Dans des modes de réalisation, l’interrupteur d’activation/désactivation est un commutateur magnétique.
Dans des modes de réalisation, l’interrupteur d’activation/désactivation est un commutateur commandé par ondes radiofréquence.
L’avantage de ces modes de réalisation est d’activer ou de désactiver la balise à distance.
Dans des modes de réalisation, l’interrupteur d’activation/désactivation est un commutateur commandé au contact.
Dans des modes de réalisation, le clou de repérage d’arpentage objet de la présente invention comporte un moyen de détermination d’une durée depuis la dernière émission d’un signal par l’émetteur et si la durée déterminée est supérieure à une valeur limite prédéterminée, la balise est désactivée.
Ces modes de réalisation permettent de désactiver automatiquement la balise lorsqu’aucun relevé n’est effectué, pour éviter de consommer inutilement l’énergie électrique issue de la source d’alimentation électrique autonome.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un maillage topographique qui comporte au moins trois clous objet de la présente invention.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du maillage objet de la présente invention étant similaires à ceux du clou objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. Aussi, la position des clous étant connue, la superposition de différents plans est facilitée par superposition du maillage de clous. Ces modes de réalisation permettent à tous les prestataires opérants sur le réseau enterré de la voie publique de disposer d’un maillage, ou réseau de clous, dynamique et unique pour projeter des données cartographiques localement dans le maillage.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un dispositif de géoréférencement qui comporte :
- une perche dont une extrémité est mise en position proche d’un élément topographique,
- un premier moyen de communication avec au moins trois clous objets de la présente invention, communiquant selon un protocole de radiofréquence-identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID ») et étant configuré pour réceptionner le signal de radiofréquences comportant l’identifiant unique et l’information de position de chaque clou et
- un moyen de mesure d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal radiofréquences reçu,
- un moyen de triangulation qui calcule la position de l’extrémité de la perche par rapport à la position desdits au moins trois clous et de chaque grandeur physique mesurée, la position du dispositif de géoréférencement calculée étant émise par un deuxième moyen de communication vers un terminal portable communiquant, et
- ledit deuxième moyen de communication (364) transmettant la position calculée.
Grâce à ces dispositions, la position d’un dispositif de géoréférencement est déterminée en temps réel en s’affranchissant de satellites et avec une grande précision. De plus, le maillage peut être construit au fur et à mesure par addition de clous lors de travaux effectués sur les voiries.
Dans des modes de réalisation, le premier moyen de communication comporte un moyen de mesure d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et le moyen de triangulation calcule la position de l’extrémité de la perche par rapport à la position desdits au moins trois clous et d’au moins une grandeur physique mesurée.
Ces modes de réalisation permettent d’améliorer la précision du calcul de la position. Dans des modes de réalisation, le moyen de mesure est configuré pour mesurer au moins une grandeur physique parmi les grandeurs physiques suivantes : AOA (Angle of Arrivai) ; TDOA (Time Différence Of Arrivai) ; RSSI (Received Signal Strength Indication) ; SNR (Signal to Noise Ratio).
Ces modes de réalisation permettent d’utiliser des paramètres liés au signal lui- même indépendamment de son contenu pour améliorer la détermination de la position du dispositif de géoréférencement par rapport aux clous.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un moyen de modification de la position d’au moins un interrupteur en position d’activation.
Ces modes de réalisation permettent d’activer les clous pour le géoréférencement et donc limiter la consommation en énergie desdits clous.
Dans des modes de réalisation, le premier moyen de communication comporte un moyen de mesure d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et le moyen de triangulation calcule la position du dispositif de géoréférencement par rapport à la position desdits au moins trois clous et d’au moins une grandeur physique mesurée.
Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un procédé de relevé topographique pour un dispositif objet de la présente invention, qui comporte les étapes suivantes :
- émission par au moins trois clous de repérage d’arpentage objets de la présente invention d’un signal radiofréquence, selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID »), comportant l’identifiant unique et l’information de position du clou,
- réception d’une information de position et d’un identifiant unique de chaque clou,
- triangulation pour calculer la position d’un dispositif de géoréférencement par rapport à la position d’au moins trois clous.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, de plus, une étape de mesure d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et dans lequel l’étape de triangulation calcule la position du dispositif de géoréférencement par rapport à la position desdits au moins trois clous et d’au moins une grandeur physique mesurée.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape de réception par un terminal portable communiquant de la position du dispositif de géoréférencement calculée et une étape d’affichage de la position du dispositif de géoréférencement et de la position de chaque clou.
Ces modes de réalisation permettent à un opérateur de visualiser rapidement et aisément le maillage et la position d’un élément topographique.
Selon un cinquième aspect, la présente invention vise un terminal portable communiquant qui comporte un moyen de communication avec un dispositif de géoréférencement objet de la présente invention.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Les différents aspects et caractéristiques particulières de la présente invention sont destinés à être combinés entre eux pour qu’un clou d’arpentage communiquant permette la réalisation d’un maillage topographique au moyen d’un dispositif de géoréférencement et la mise en œuvre d’un procédé de relevé topographique.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du clou de repérage d’arpentage communiquant et du maillage topographique, du dispositif et du procédé de relevé topographique objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du clou objet de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du maillage objet de la présente invention,
- la figure 3 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du système comportant un dispositif objet de la présente invention et
- la figure 4 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulières du procédé objet de la présente invention. DESCRIPTION D’EXEMPLES DE RÉALISATION DE L’INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.
On observe, sur la figure 1 , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du clou 10 objet de la présente invention.
Le clou 10 présente une tête 12 et un corps 1 1 . Le clou 10 est, par exemple, un clou de repérage d’arpentage aussi appelé communément « clou de géomètre ».
Le clou 10 comporte une balise 13 de radiofréquence-identification active comportant :
- une source d’alimentation électrique autonome 14 pour alimenter en énergie électrique un émetteur et un moyen de stockage,
- le moyen de stockage 15 d’un identifiant unique et d’une information de position du clou et
- l’émetteur 16 d’un signal radiofréquence, selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID ») comportant ledit identifiant unique et ladite information de position du clou, l’émetteur comportant une antenne 19 de diffusion et de réception du signal.
On rappelle ici qu’une balise de radiofréquence-identification active est équipée d’une batterie et peut émettre un signal selon un protocole de radiofréquence- identification. Une étiquette de radiofréquence-identification active peut initialiser la communication avec le récepteur en transmettant son identifiant unique, le récepteur peut répondre ensuite par une commande pour confirmer le début du dialogue.
Plus généralement, une communication peut être effectuée par une émission quasi continue issue d’une balise de radio-identification active, par exemple un clou 10, et une écoute permanente du dispositif récepteur, par exemple un dispositif de géoréférencement 30.
La balise de radiofréquence-identification 13 active comporte une source d’alimentation électrique autonome 14 alimentant la balise 13 pour alimenter le moyen de stockage 15 et l’émetteur 16 d’un signal radiofréquence. La source d’alimentation électrique autonome 14 est, par exemple, une pile ou une batterie. La source d’alimentation électrique autonome peut être tout moyen connu de l’homme du métier. La balise de radiofréquence-identification 13 est active lorsque la balise émet l’identifiant unique et l’information de position du clou 10 vers un dispositif de géoréférencement 36. La balise de radiofréquence-identification 13 est passive lorsque l’information de position du clou 10 est inscrite dans le moyen de stockage 15, à l’aide d’un terminal communiquant 35, par exemple par communication en champ proche (« Near Field Communication » d’acronyme « NFC » en anglais).
Le moyen de stockage 15 peut être tout moyen de stockage connu de l’homme du métier. Préférentiellement, le moyen de stockage 15 comporte une partie ré inscriptible au moins une fois dans laquelle l’information de position du clou est stockée. Le moyen de stockage 15 comporte également une partie non réinscriptible comportant l’identifiant unique du clou. L’information de position du clou 10 est préférentiellement obtenue au moyen de la technologie DGPS ou RTK lors de l’installation du clou 10.
L’émetteur 16 est configuré pour communiquer selon un protocole de radiofréquence-identification au moyen d’une antenne 19. Préférentiellement, l’émetteur 16 est configuré pour parler en premier (« Tag Talk First » en anglais d’acronyme « TTF »), c’est-à-dire que lorsque la balise 13 détecte un dispositif de géoréférencement 36, la balise transmet le signal sans sollicitation préalable, cette information peut ensuite être transmise à un terminal portable par le dispositif de géoréférencement 36.
Selon un mode de réalisation privilégié, le terminal portable comporte au moins un des deux terminaux suivant : un premier terminal 35 qui assure la communication avec le dispositif de géoréférencement 36 et un deuxième terminal qui assure la fonction de terminal communiquant et qui est muni d’un lecteur de radiofréquence- identification pour l’écriture dans le moyen de stockage 15 d’au moins un clou 10. De plus, le terminal portable peut comporter un troisième terminal qui comporte un moyen d’affichage des plans. Dans des modes de réalisation, le moyen d’affichage peut être intégré au premier terminal 35 ou au dispositif de géoréférencement 36.
Dans des modes de réalisation, l’émetteur 16, et l’antenne 19 associée, est un émetteur-récepteur configuré pour recevoir une information de position du clou 10 et la transmettre au moyen de stockage 15 qui l’inscrit en mémoire.
Dans d’autres modes de réalisation, la balise 13 comporte un moyen de communication avec un deuxième terminal portable pour que le deuxième terminal portable inscrive une information en mémoire du moyen de stockage 15. Le deuxième terminal portable peut être différent du premier terminal portable communiquant 35. Le deuxième terminal portable est préférentiellement équipé d’un lecteur RFID qui permet l’écriture dans le moyen de stockage 15. Le deuxième terminal portable peut comporter un lecteur RFID pour écrire les coordonnées relevées par un géomètre lors de l’installation initiale du clou 10.
Le clou 10 comporte un interrupteur 17 d’activation/désactivation de la balise 13. L’interrupteur 17 est configuré pour inhiber l’alimentation en énergie électrique de la balise 13 en position de désactivation. Ainsi, l’interrupteur permet d’éviter de consommer l’énergie électrique de la source d’alimentation électrique autonome 14 si aucune mesure de géoréférencement n’est effectuée.
Dans des modes de réalisation, l’interrupteur 17 d’activation/désactivation est un commutateur magnétique ou commandé par ondes radiofréquence ou au contact. Un commutateur magnétique comporte deux positions, l’une correspondant à l’activation et l’autre à la désactivation de la balise 13, et la commutation étant commandée par ondes magnétiques. Un commutateur commandé par ondes radiofréquence est un interrupteur comportant deux positions, l’une correspondant à l’activation et l’autre à la désactivation de la balise 13, et la commutation étant commandée par ondes radiofréquence. Un commutateur commandé au contact est un interrupteur comportant deux positions, l’une correspondant à l’activation et l’autre à la désactivation de la balise 13, et la commutation étant commandée par contact, par exemple d’un doit, ou encore par action mécanique sur le commutateur.
Lorsque l’interrupteur d’activation/désactivation 17 est un commutateur magnétique ou commandé par ondes radiofréquence, il permet d’activer ou de désactiver la balise 13 à proximité de la balise 13 sans manipuler la balise, notamment lorsque la balise 13 est inaccessible à l’opérateur.
Lorsque le clou est accessible à l’opérateur, un interrupteur d’activation/désactivation 17 commandé au contact, par un objet effectuant une communication en champ proche (« Near Field Communication » d’acronyme « NFC » en anglais) ou par un contact physique, au moyen d’une clé par exemple, peut être utilisé. Un objet effectuant une communication en champ proche est un téléphone portable ou une tablette numérique, par exemple. Ces modes de réalisation permettent de limiter l’utilisation d’énergie électrique.
Un commutateur commandé par ondes radiofréquences peut être un commutateur répondant à une instruction fournie dans un signal radiofréquence, tel un signal de radiofréquence identification ultra hautes fréquences (d’acronyme « RFID UHF »). Grâce à ces dispositions, un clou 10 peut être activé ou désactivé à longue distance, ce qui nécessite un terminal commandant le clou de forte puissance avec une grande antenne. Les clous peuvent ainsi être activés à distance, mais cette méthode nécessite un appareil spécifique dont les géomètres peuvent ne pas être en possession.
Préférentiellement, le clou 10 comporte un moyen de détermination 18 d’une durée depuis la dernière émission d’un signal par l’émetteur 16 et si la durée déterminée est supérieure à une valeur limite prédéterminée, la balise 13 est désactivée.
Le moyen de détermination 18, par exemple un microprocesseur, est alimenté en énergie électrique par la source d’alimentation électrique autonome 14 lorsque l’interrupteur 17 est en position d’activation. Le moyen de détermination 18 comporte une horloge interne et met en œuvre un programme de détermination de la durée écoulée. Puis, un moyen de calcul du moyen de détermination calcule la durée écoulée depuis le début l’horodatage et un moyen de comparaison du moyen de détermination compare la durée à une valeur limite prédéterminée mémorisée sur le moyen de stockage 15. La valeur limite prédéterminée est, par exemple, de dix heures.
Dans des modes de réalisation, la valeur limite prédéterminée peut être modifiée, par exemple par réception d’un signal par l’antenne 19 associée à l’émetteur 16, lorsque l’émetteur est un émetteur-récepteur, ou par communication avec le deuxième terminal portable.
Lorsque la durée depuis l’horodatage est supérieure à la valeur limite prédéterminée, la balise 13 est désactivée, et préférentiellement, l’interrupteur 17 commute sur la position correspondant à la désactivation de la balise 13.
Dans d’autres modes de réalisation, le moyen de détermination 18 comporte un chronomètre remis à zéro à chaque activation par l’interrupteur 17. Lorsque la durée chronométrée dépasse la valeur limite prédéterminée, la balise 13 est désactivée. Le dépassement est déterminé par le moyen de détermination 18.
On observe, sur la figure 2, un premier mode de réalisation d’un maillage topographique 20 qui comporte au moins trois clous 10 objet de la présente invention.
La figure 2 représente une carte d’un environnement urbain 22 sur laquelle sont disposés des bâtiments 23 ainsi que des routes 24 et un carrefour giratoire 25 entre ces routes. Plusieurs clous 10 sont représentés, par exemple sur un trottoir ou à proximité d’un bâtiment 23. Les clous 10 peuvent être positionnés lors de travaux de la chaussée ou de bâtiments et leur position mémorisée dans le moyen de stockage 15 dudit clou 10 lors de sa mise en position.
La mise en position du clou 10 suit le procédé suivant :
- installation du clou,
- géoréférencement du clou, selon des moyens connus de l’homme du métier,
- mémorisation de la position géoréférencée du clou dans le moyen de stockage 15 du clou.
Préférentiellement, la distance 21 entre trois clous 10 est telle que lorsqu’un opérateur se positionne à tout point entre les trois clous 10, l’opérateur est à portée de réception de signaux radiofréquences émis par lesdits trois clous 10.
Préférentiellement, le maillage 20 est tel qu’en chaque point de la voie publique un opérateur munit d’un dispositif de géoréférencement 36, capte au moins trois signaux de radiofréquences émis par des clous 10 différents.
On observe, sur la figure 3, un mode de réalisation particulier du système 30 de relevé topographique qui comporte :
- au moins trois clous 10,
- un dispositif de géoréférencement 36 comportant :
- un premier moyen de communication 361 avec au moins trois clous, communiquant selon un protocole de radiofréquence-identification (« radio frequency identification » en anglais, d’acronyme « RFID ») et étant configuré pour réceptionner le signal de radiofréquences comportant l’identifiant unique et l’information de position de chaque clou 10 et
- un moyen de triangulation 363 configuré pour calculer la position du dispositif de géoréférencement 36 par rapport à la position desdits au moins trois clous 10, la position du dispositif de géoréférencement 36 calculée étant émise par un deuxième moyen de communication 364 avec un terminal portable communiquant 35.
Préférentiellement, la position du dispositif de géoréférencement 36 est transmise au premier terminal portable communiquant 35 par le deuxième moyen de communication 364, le deuxième moyen de communication 364 peut être filaire ou non. La figure 3 représente une voirie 31 vue en coupe. La voirie 31 comporte une chaussée encadrée, de part et d’autre, de trottoirs et de bâtiments. La voirie 31 peut être tout type de voirie connue de l’homme du métier. Un réseau 33 est enterré sous la chaussée. Le réseau 33 est, par exemple, un réseau d’arrivée ou d’écoulement d’eau ou de gaz ou tout autre réseau enterré connu de l’homme du métier. Un réseau 34 est enterré sous un trottoir. Le réseau 34 est, par exemple, un réseau électrique ou de téléphonie ou tout autre réseau enterré connu de l’homme du métier.
La voirie 31 est munie de clous 10, sur un trottoir ou à proximité de bâtiments. Les clous sont positionnés comme décrit ci-dessus en regard de la figure 2.
Le trottoir présente un regard ou une excavation 32 par laquelle le réseau enterré 34 est visible.
L’opérateur, peut calculer la position du réseau enterré 34 et la représenter sur un plan au moyen de système 30 objet de la présente invention.
Le dispositif de géoréférencement 36 comporte le premier moyen de communication 361 par radiofréquence-identification (« radio frequency identification » en anglais, d’acronyme « RFID »). Préférentiellement, le premier moyen de communication 361 reçoit l’information de position et l’identifiant unique associé à au moins trois clous 10. Dans des modes de réalisation, le premier moyen de communication 361 reçoit une information de position de chaque clou 10 à portée du dispositif de géoréférencement 36.
Le premier moyen de communication 361 comporte préférentiellement un récepteur de signaux radiofréquences selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais, d’acronyme « RFID »).
Le deuxième moyen de communication 364 présente tout moyen de communication connu de l’homme du métier avec un premier terminal portable communiquant 35, sans fil ou de manière filaire, par exemple, en Bluetooth (marque déposée), selon le protocole IEEE 802.11 connu sous le nom de Wi-Fi (marque déposée) ou radiofréquence-identification selon au moins l’un des protocoles de communication selon la norme IEEE 805.15.4 communément appelée « Zigbee » (marque déposée), Lifi (marque déposée), optique ou acoustique.
Préférentiellement, le dispositif de géoréférencement 36 comporte un moyen de mesure 362 d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu, par exemple une information de direction et d’intensité d’un signal reçu. Le moyen de mesure 362 est configuré pour mesurer au moins une grandeur physique parmi les grandeurs physiques suivantes : - l’angle d’arrivée d’au moins un signal (en anglais « Angle of Arrivai », d’acronyme AOA),
- le temps d’arrivée du signal (en anglais « Time Différence Of Arrivai », d’acronyme TDOA),
- la mesure de la qualité du signal (en anglais « Received Signal Strength Indication » d’acronyme RSSI), et/ou
- le rapport signal bruit (en anglais « Signal to Noise Ratio », d’acronyme SNR »).
Chaque mesure effectuée est transmise au premier terminal portable communiquant 35 par le deuxième moyen de communication 364.
Le premier terminal portable communiquant 35 comporte un moyen de communication 351 associé au deuxième moyen de communication 364 du dispositif de géoréférencement 36, filaire ou sans-fil selon des moyens connus de l’homme du métier.
Le dispositif de géoréférencement 36 comporte un moyen de triangulation 363 qui comporte :
- un moyen de détection un angle formé entre trois clous 10 et le dispositif de géoréférencement 36, en fonction des informations de position reçues de chaque dit clou 10, et dans des modes de réalisation, en fonction d’au moins une grandeur physique associée au signal,
- un moyen de calcul de la distance entre lesdits trois clous 10 en fonction des informations de position reçues de chaque dit clou 10 et
- un moyen de calcul de la position du dispositif de géoréférencement 36 en fonction de l’angle formé et de la distance calculée.
Préférentiellement, le dispositif de géoréférencement 36 comporte une perche munie d’un radar. Le radar comporte une antenne apte à détecter les signaux émis par les clous 10 et, préférentiellement, à détecter la direction d’émission du signal par chaque clou 10 et l’intensité dudit signal.
En plaçant la perche du dispositif de géoréférencement 36 en contact avec l’élément topographique 34 dont la position doit être déterminée, la position du dispositif de géoréférencement 36 est assimilée à la position de l’élément topographique 34, par exemple un réseau enterré.
Par exemple, le moyen de triangulation 363 est un circuit électronique configuré pour exécuter un programme informatique de triangulation. Préférentiellement, le moyen de triangulation 363 calcule la position du dispositif de géoréférencement par rapport à chaque triplet de clous 10 dont la position a été reçue. Puis le moyen de triangulation 363 détermine une position moyenne par rapport aux différentes positions calculées. Le moyen de triangulation 363 transcrit les informations de direction et d’intensité issues de la perche en coordonnées X’ Y’et Z’ correspondant à la position d’un pied de la perche. Dans des modes de réalisation, le moyen de triangulation 363 calcule la position du pied de la perche du dispositif de géoréférencement 36 par rapport à la position desdits au moins trois clous et de chaque grandeur physique mesurée.
Dans des modes de réalisation, le terminal portable communiquant 35 comporte un moyen d’affichage 353 d’une représentation de la position de chaque clou 10 et d’au moins un élément topographique 34 matérialisé par le pied de la perche du dispositif de géoréférencement. Le moyen d’affichage 353 est préférentiellement un écran, éventuellement tactile. Le moyen d’affichage 353 permet à l’opérateur de voir la position du réseau directement sur une carte ou un plan, par exemple.
Dans des modes de réalisation non représentés, le moyen de triangulation est intégré au terminal portable communiquant 35.
Dans des modes de réalisation, le premier terminal portable communiquant 35 comporte un moyen de capture d’au moins une image, telle une caméra numérique. Dans ces modes de réalisation, le moyen d’affichage 353 est un moyen d’affichage en réalité augmentée ou en réalité virtuelle sur l’image captée. L’image captée peut être complétée par un plan affiché en superposition avec l’image captée.
Préférentiellement, le premier terminal portable communiquant 35 comporte, de plus, un moyen de représentation 354 d’un maillage en fonction de la position de chaque clou reçue. Le moyen de représentation 354 est configuré pour agrémenter automatiquement un plan représentatif de la topographie dans l’environnement de l’opérateur. Le plan peut être géoréférencé. Par exemple, le moyen de représentation 354 est un circuit électronique configuré pour exécuter un programme informatique.
Préférentiellement, le moyen de représentation 354 d’un maillage comporte :
- un moyen de mise à jour 356 d’une représentation d’un maillage 20 à partir d’une information de position dudit clou ou dudit élément topographique. Le dispositif de géoréférencement 36 compare les informations de la représentation du maillage 20 à chaque position de clou 10 dont la position est définie par l’opérateur.
Puis, si le clou 10 ou l’élément topographique 34 n’est pas représenté dans la représentation du maillage à la position reçue, le moyen de mise à jour 356 met à jour la représentation avec les nouvelles informations.
Par exemple, le moyen de détection 355 et le moyen de mise à jour 356 sont des circuits électroniques configurés pour exécuter un programme informatique.
Préférentiellement, un circuit électronique configuré pour exécuter un programme comporte le moyen de représentation 354, le moyen de détection 355 et le moyen de mise à jour 356.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de géoréférencement 36 comporte un moyen de modification de la position d’au moins un interrupteur 17 en position d’activation. Le moyen de modification de la position d’au moins un interrupteur est tout moyen correspondant aux interrupteurs 17 décrits ci-dessus par exemple, un moyen de communication par onde radiofréquence, magnétique ou NFC.
On observe, sur la figure 4, un mode de réalisation particulier du procédé 40 objet de la présente invention.
Le procédé 40 de relevé topographique comporte les étapes suivantes :
- émission 41 par au moins trois clous de repérage d’arpentage communiquant 10 d’un signal radiofréquence, selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID »), comportant l’identifiant unique et l’information de position du clou,
- réception 43 d’une information de position et d’un identifiant unique de chaque clou 10,
- triangulation 44 pour calculer la position d’un dispositif de géoréférencement 36 par rapport à la position d’au moins trois clous 10.
Dans des modes de réalisation, le procédé 40 comporte, de plus, une étape de mesure 42 d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et dans lequel l’étape de triangulation 44 calcule la position du dispositif de géoréférencement 36 par rapport à la position desdits au moins trois clous 10 et d’au moins une grandeur physique mesurée.
Dans des modes de réalisation, le procédé 40 comporte une étape de transmission de la position du dispositif de géoréférencement 36 calculée vers le terminal portable 35. La transmission peut être réalisée par protocole Bluetooth ou par connexion filaire.
Dans des modes de réalisation, le procédé 40 comporte une étape d’affichage 45 d’une représentation de la position de chaque clou 10 et d’au moins un élément topographique 34. L’étape d’affichage est préférentiellement réalisée par le terminal portable 35.
Dans des modes de réalisation, le procédé 40 comporte au moins une des étapes suivantes :
- représentation 42 d’un maillage en fonction de la position de chaque clou 10 reçue,
- communication 45 avec un clou 10 ou avec un élément topographique 34 dont la représentation est absente de la représentation du maillage et
- mise à jour d’une représentation d’un maillage à partir d’une information de position dudit clou 10 ou dudit élément topographique 34.
Dans des modes de réalisation, le procédé 10 comporte une étape d’activation d’au moins trois balises de clous 10.
Le fonctionnement de ce procédé 40 est réalisé, par exemple, par la mise en œuvre du clou 10 et du dispositif 30, tels que décrits en regard des figures 1 et 3, l’ensemble des variantes et modes de réalisation du clou 10 et du dispositif 30 pouvant être transposés sous forme d’étapes du procédé 40.

Claims

REVENDICATIONS
1. Clou (10) de repérage d’arpentage communiquant, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une balise (13) de radiofréquence-identification active comportant :
- une source d’alimentation électrique autonome (14) pour alimenter en énergie électrique un émetteur et un moyen de stockage,
- le moyen de stockage (15) d’un identifiant unique et d’une information de position du clou et
- l’émetteur d’un signal radiofréquence (16) selon un protocole de radiofréquence-identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID ») comportant ledit identifiant unique et ladite information de position du clou, l’émetteur comportant une antenne (19) de diffusion et de réception du signal et ;
- un interrupteur (17) d’activation/désactivation de la balise (13).
2. Clou (10) selon la revendication 1 , dans lequel l’interrupteur d’activation/désactivation (17) comporte deux positions, l’une correspondant à l’activation de la balise (13) et l’autre correspondant à la désactivation de la balise.
3. Clou (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’interrupteur d’activation/désactivation (17) est un commutateur magnétique.
4. Clou (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’interrupteur d’activation/désactivation (17) est un commutateur commandé par ondes radiofréquence.
5. Clou (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’interrupteur d’activation/désactivation (17) est un commutateur commandé au contact.
6. Clou (10) selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte un moyen de détermination (18) d’une durée depuis la dernière émission d’un signal par l’émetteur (16) et si la durée déterminée est supérieure à une valeur limite prédéterminée, la balise (13) est désactivée.
7. Maillage (20) topographique, qui comporte au moins trois clous (10) selon l’une des revendications 1 à 6.
8. Dispositif de géoréférencement (36) qui comporte :
- une perche dont une extrémité est mise en position proche d’un élément topographique,
- un premier moyen de communication (361 ) avec au moins trois clous selon l’une des revendications 1 à 6, communiquant selon un protocole de radiofréquence- identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID ») et étant configuré pour réceptionner le signal de radiofréquences comportant l’identifiant unique et l’information de position de chaque clou et
- un moyen de mesure (362) d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu
- un moyen de triangulation (363) qui calcule la position de l’extrémité de la perche par rapport à la position desdits au moins trois clous et de chaque grandeur physique mesurée, la position du dispositif de géoréférencement calculée étant émise par un deuxième moyen de communication (364) vers un terminal portable communiquant (35), et
- ledit deuxième moyen de communication (364) transmettant la position calculée.
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le premier moyen de communication (361 ) comporte un moyen de mesure (362) d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et le moyen de triangulation calcule la position de l’extrémité de la perche par rapport à la position desdits au moins trois clous (10) et d’au moins une grandeur physique mesurée.
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le moyen de mesure (362) est configuré pour mesurer au moins une grandeur physique parmi les grandeurs physiques suivantes : AOA (Angle of Arrivai) ; TDOA (Time Différence Of Arrivai) ; RSSI (Received Signal Strength Indication) ; SNR (Signal to Noise Ratio).
1 1 . Dispositif selon l’une des revendications 8 à 10 et 2, qui comporte, de plus, un moyen de modification de la position d’au moins un interrupteur (17) en position d’activation.
12. Procédé (40) de relevé topographique, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- émission (41 ) par au moins trois clous (10) de repérage d’arpentage selon l’une des revendications 1 à 6 d’un signal radiofréquence, selon un protocole de radiofréquence-identification (« radio frequency identification » en anglais d’acronyme « RFID »), comportant l’identifiant unique et l’information de position du clou,
- réception (43) d’une information de position et d’un identifiant unique de chaque clou,
- triangulation (44) pour calculer la position d’un dispositif de géoréférencement (36) par rapport à la position d’au moins trois clous.
13. Procédé (40) selon la revendication 12, qui comporte, de plus, une étape de mesure (42) d’au moins une grandeur physique représentative de chaque signal de radiofréquences reçu et dans lequel l’étape de triangulation (44) calcule la position du dispositif de géoréférencement par rapport à la position desdits au moins trois clous et d’au moins une grandeur physique mesurée.
14. Procédé (40) selon l’une des revendications 12 ou 13, qui comporte une étape de réception par un terminal portable communiquant (35) de la position du dispositif de géoréférencement (36) calculée et une étape d’affichage (44) de la position du dispositif de géoréférencement et de la position de chaque clou.
15. Terminal portable communiquant (35) caractérisé en ce qu’il comporte un moyen de communication avec un dispositif de géoréférencement (36) selon l’une des revendications 8 à 1 1 .
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