WO2023217956A1 - Procédé de mesure de distance entre deux points dans l'espace et système de télémétrie pour la mise en oeuvre d'un tel procédé - Google Patents

Procédé de mesure de distance entre deux points dans l'espace et système de télémétrie pour la mise en oeuvre d'un tel procédé Download PDF

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WO2023217956A1
WO2023217956A1 PCT/EP2023/062593 EP2023062593W WO2023217956A1 WO 2023217956 A1 WO2023217956 A1 WO 2023217956A1 EP 2023062593 W EP2023062593 W EP 2023062593W WO 2023217956 A1 WO2023217956 A1 WO 2023217956A1
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radio
transceiver
signal
point
positioning
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PCT/EP2023/062593
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Alexandre EPPE
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Eppe Software
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Definitions

  • Document FR 2 988 829 A1 discloses a telemetry method implemented by a telemetry means provided with two telemeters in the form of laser beam emission means.
  • the telemetry means makes it possible to determine an angle between the laser beam emitted by each of the telemeters.
  • the first rangefinder among the rangefinders is aligned with a first point among these two points and the second rangefinder among the rangefinders is aligned with a second point among these two points .
  • the distance between the telemetry means and each of the two points and the angle formed between the two laser rays is measured.
  • the distance between the two points can be calculated.
  • This process is difficult to implement, in particular for a user with little experience in telemetry, since the process requires that the two points, to which the relative distance must be determined, are simultaneously each aimed with its own laser beam.
  • the distance measuring method according to the invention makes it possible to take a measurement between the two points in space by successively pointing at each of the two points using the range finder.
  • the method according to the invention makes it possible to easily measure a distance between two points, even if the latter are difficult to access, such as points located high up below a ceiling or a roof or located in a building. Insecure.
  • the spatial reference device is maintained in the same position during at least steps c) and d).
  • the telemetry means is provided with a gyroscope and the method is characterized in that, in steps c).iv and d).iv, the orientation of the telemetry means in space is determined using the gyroscope.
  • steps c).iii and d).iii the relative position between the first reference point and the second reference point is calculated:
  • the spatial reference device further comprising a third referential radio transceiver, method characterized in that, in steps c).iii and d).iii, the relative position between the first point reference point and the second reference point is calculated: by transmitting, from the positioning radio transceiver, a first request radio signal to the first transceiver repository, a second radio request signal intended for the second referential transceiver and a third radio request signal intended for the third referential transceiver,
  • the spatial reference device further comprising a third referential radio transceiver, the first referential radio transceiver, the second referential radio transceiver, the third referential radio transceiver and the radio positioning receiver each having a clock, method characterized in that, in steps c).iii and d).iii, the relative position between the first reference point and the second reference point is calculated: - by synchronizing each of the clocks of the reference radio transceivers and the positioning radio transceiver,
  • the telemetry system according to the invention makes it possible to take a measurement between two points in space by successively pointing each of the two points using the telemeter.
  • the telemetry system according to the invention makes it possible to easily measure a distance between two points, even if the latter are difficult to access, such as points located high up below a ceiling or roof or located in an unsecured building.
  • the telemetry means is provided with a gyroscope.
  • the spatial reference device further comprises a third reference radio transceiver.
  • the first referential radio transceiver, the second referential radio transceiver, the third referential radio transceiver and the positioning radio transceiver each have a clock.
  • the first referential radio transceiver and/or the second referential radio transceiver and/or the third referential radio transceiver and/or the positioning radio transceiver is/are one or more transmitters ( s)-ultra-wideband receiver(s).
  • FIG.1 is a schematic representation of a spatial reference device of a telemetry system according to a preferred embodiment of the invention
  • the telemetry system 10 comprises a spatial reference device 20 comprising a first reference point O and at least two reference radio transceivers 21, 22, 23, 24, that is to say a first reference radio transceiver 21 and a second reference radio transceiver 22, and telemetry means 30 provided with a second reference point T, at least one radio positioning transceiver 32 and at least one telemeter 34.
  • the device spatial reference 20 is shown in Figure 1 and the telemetry means 30 is shown in Figure 2.
  • the telemetry means 30 may comprise a housing 38.
  • the housing 38 may integrate the positioning radio transceiver 32 and the telemeter 34.
  • the telemetry means 30 may further comprise a display means 36 to a user, such as than an OLED screen.
  • the display means 36 allows the display of a result of a calculation such as the distance between the first point C1 and the second point C2 to the user.
  • the rangefinder 34 may be a laser rangefinder.
  • the two points C1, C2 can be pointed successively using the rangefinder, for example by emitting a laser beam from the rangefinder 34 in the direction of the point C1, C2.
  • the visual markers can for example be arranged on the housing 38.
  • the orientation of the telemetry means 30 can be determined by capturing an image of the telemetry means 30 on which at least one visual cue among the visual cues is visible, preferably at least two visual cues among the visual cues, and by performing an analysis of the cues in the captured image.
  • the position of the marks relative to the camera can be determined, which makes it possible to calculate the orientation of the telemetry means 30 in space.
  • the markers may be passive reflective markers or take the form of two-dimensional optical markings.
  • the telemetry means 30 can be provided with an additional positioning radio transceiver.
  • the positioning radio transceiver 32 and the additional positioning radio transceiver make it possible to determine the orientation of the telemetry means 30 relative to the spatial reference device 20 and/or relative to the first reference point O.
  • the telemetry means 30 can also be provided with an accelerometer.
  • the first reference point O is a point in space presenting the Cartesian coordinates Xo, Yo, Zo.
  • the position of each reference radio transceiver 21, 22, 23, 24 relative to the first reference point O is known.
  • the second reference point T can be a point located on one of the sides of the housing 38 of the telemetry means 30.
  • the spatial reference device 20 may also include a third referential radio transceiver 23.
  • the determination of the distance between the positioning radio transceiver 32 and each referential radio transceivers 21, 22 , 23, 24 makes it possible to calculate the relative position between the radio positioning transceiver 32 and the spatial reference device 20.
  • the spatial reference device 20 can also include a fourth reference radio transceiver 24.
  • the fourth reference radio transceiver 24 adds redundancy which makes it possible to obtain a system overdetermined equation for determining the relative position between the radio positioning transceiver 32 and the spatial reference device 20.
  • the first referential radio transceiver 21, the second referential radio transceiver 22, the third referential radio transceiver 23 and the positioning radio transceiver 32 can each present a clock.
  • the clock can be an integral part of the processing unit of the reference radio transceiver 21, 22, 23, 24.
  • the reference radio transceivers 21, 22, 23, 24 make it possible to model a reference frame for the Cartesian coordinates Xo, Yo, Zo.
  • the first referential radio transceiver 21 and/or the second referential radio transceiver 22 and/or the third referential radio transceiver 23 and/or the positioning radio transceiver 32 is/are a /ultra-wideband transceiver(s).
  • Ultra wideband is a radio modulation technique which is based on the transmission of pulses of very short duration, often less than a nanosecond, and over a wide frequency spectrum. Thus, the bandwidth can reach very large values.
  • ultra-wideband has a bandwidth-to-center-frequency ratio of at least 20%, or a bandwidth of 250 MHz or more. The use of ultra-wideband makes it possible to precisely determine the relative position between the positioning radio transceiver 32 and the spatial reference device 20.
  • the telemetry system 10 makes it possible to take a measurement between two points 01, 02 by pointing the latter successively by means of the telemeter 34 at the two points 01, 02 in space. Unlike a conventional rangefinder which requires positioning the device at the initial point of the distance to be measured, the telemetry system 10 according to the present application will have a fixed reference point O.
  • the telemetry means 30 by determining the distance between the second reference point T of the telemetry means 30 and the first point C1 using the telemeter 34, iii. by determining the relative position between the first reference point O of the spatial reference device 20 and the second reference point T of the telemetry means 30 from at least one radio signal transmitted between the reference radio transceivers 21, 22 , 23, 24 and the radio positioning transceiver 32, iv. by determining the orientation of the telemetry means 30 in space, v.
  • the orientation of the telemetry means 30 in space can be determined using the gyroscope of the telemetry means 30.
  • a first method for determining the relative position between the first reference point O and the second reference point T is based on bidirectional communication between the reference radio transceivers 21, 22, 23, 24 and the radio transceiver of positioning 32.
  • all these radio transceivers 21, 22, 23, 24, 32 measure the time they take to receive the data (Time of Flight) of the radio signal between them.
  • a single signal can be transmitted to the first reference transceiver 21, the second reference transceiver 22 and the third reference transceiver 23, using a single and same radio signal broadcast to the transmitters - reference receivers 21, 22, 23, 24.
  • a second method for determining the relative position between the first reference point O and the second reference point T is based on a difference measurement in the date of reception of a signal (English: Phase Difference of Arrival; PDoA).
  • This method consists of combining the distance between two devices with the measurement of the angle difference between these two. The combination of distance and angle allows you to calculate the relative position.
  • the relative position between the first reference point O and the second reference point T is calculated: - by synchronizing each of the clocks of the reference radio transceivers 21, 22, 23, 24 and the positioning radio transceiver 32,
  • the relative position between the first reference point O and the additional positioning radio receiver can be determined:
  • the relative position between the first reference point O and the additional positioning radio receiver can be determined:
  • the spatial reference device 20 presents the first original reference point O (Xo; Yo; Zo).
  • the telemetry means 30 can be positioned and oriented in space according to the reference point T (Xt; Yt; Zt).
  • the distance of the telemeter 34 to the first point C1 makes it possible to obtain a positioning in space of the first point C1 (Xc1; Yc1; Zc1) relative to the reference point O.
  • the distance of the telemeter 34 to the second point C2 makes it possible to obtain a positioning in space of the second point C2 (Xc2; Yc2; Zc2) relative to the reference point O.
  • the distance between the two points C1 and C2 can then be calculated.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de mesure de distance entre un premier point (C1) dans l'espace et un deuxième point (C2) dans l'espace, comportant les étapes suivantes : a) mise à disposition d'un dispositif de référence spatiale (20) comportant un premier point de référence (O) et d'un moyen de télémétrie (30); b) positionnement dans l'espace du dispositif de référence spatiale (20); c) détermination de la position relative entre le premier point de référence (O) et le premier point (C1); d) détermination de la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point (C2); e) calcul de la distance entre le premier point (C1) et le deuxième point (C2) à partir de la position relative entre le point de référence et le premier point (C1) et la position relative entre le point de référence et le deuxième point (C2).

Description

Description
Titre de l’invention : Procédé de mesure de distance entre deux points dans l’espace et système de télémétrie pour la mise en œuvre d’un tel procédé
La présente invention concerne un procédé de mesure de distance entre deux points dans l’espace et un système de télémétrie pour la mise en oeuvre d’un tel procédé.
De façon connue, un procédé de mesure de distance entre deux points à l’aide d’un moyen de télémétrie comportant un télémètre est en général mis en oeuvre, en mettant un point de référence présent sur un boîtier du moyen de télémétrie en juxtaposition avec l’un des deux points et de pointer du télémètre l’autre point parmi les deux points par exemple à l’aide d’un faisceau laser. En considérant une distance fixe entre le point de référence et le télémètre, la distance entre le point mis en juxtaposition avec le point de référence et le point pointé du télémètre peut être calculé.
Ce procédé de mesure de distance entre deux points est désavantageux lorsque les deux points pour lesquelles la distance relative est à déterminer sont difficile d’accès, parce qu’ils se situent en hauteur en dessous du plancher d’une pièce par exemple et/ou en raison d’un obstacle empêchant la juxtaposition du point de référence du moyen de télémétrie et/ou empêchant le pointage de l’autre parmi les deux points par le télémètre.
Le document FR 2 988 829 A1 divulgue un procédé de télémétrie mis en oeuvre par un moyen de télémétrie pourvu de deux télémètres sous forme de moyen d’émission de rayon laser. Le moyen de télémétrie permet de déterminer un angle entre le rayon laser émis par chacun des télémètres. Pour déterminer une distance entre deux points à l’aide de ce moyen de télémétrie, le premier télémètre parmi les télémètres est aligné avec un premier point parmi ces deux points et le deuxième télémètre parmi les télémètres est aligné avec un deuxième point parmi ces deux points. Ensuite, la distance entre le moyen de télémétrie et chacun des deux points et l’angle formé entre les deux rayons laser est mesuré. A l’aide de la distance entre le moyen de télémétrie et chacun des points et l’angle formé entre les deux rayons laser, la distance entre les deux points peut être calculée.
Ce procédé est difficile à mettre en oeuvre, en particulier pour un utilisateur peu expérimenté en télémétrie, puisque le procédé requiert que les deux points, pour lesquels la distance relative doit être déterminée, soient simultanément chacun pointés d’un propre rayon laser.
Il est un objet de la présente demande de proposer un procédé de mesure de distance entre deux points dans l’espace facile à mettre en oeuvre par un utilisateur.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de mesure de distance entre un premier point dans l’espace et un deuxième point dans l’espace, comportant les étapes suivantes : a) mise à disposition d’un dispositif de référence spatiale comportant un premier point de référence et au moins deux émetteurs-récepteurs radio référentiels, c’est-à-dire un premier émetteur-récepteur radio référentiel et un deuxième émetteur-récepteur radio référentiel, et d’un moyen de télémétrie pourvu d’un deuxième point de référence, d’au moins un émetteur-récepteur radio de positionnement et d’au moins un télémètre ; b) positionnement dans l’espace du dispositif de référence spatiale ; c) détermination de la position relative entre le premier point de référence et le premier point i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie, ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence du moyen de télémétrie et le premier point à l’aide du télémètre, iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence du dispositif de référence spatiale et le deuxième point de référence du moyen de télémétrie à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels et l’émetteur-récepteur radio de positionnement, iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence et le premier point à partir de la distance entre le deuxième point de référence et le premier point, de la position relative entre le dispositif de référence spatiale et le deuxième point de référence et de l’orientation du moyen de télémétrie dans l’espace, d) détermination de la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie, ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence du moyen de télémétrie et le deuxième point à l’aide du télémètre, iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence du dispositif de référence spatiale et le deuxième point de référence du moyen de télémétrie à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels et l’émetteur-récepteur radio de positionnement, iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence et le deuxième point à partir de la distance entre le deuxième point de référence et le deuxième point, de la position relative entre le dispositif de référence spatiale et le deuxième point de référence et de l’orientation du moyen de télémétrie dans l’espace, e) calcul de la distance entre le premier point et le deuxième point à partir de la position relative entre le point de référence et le premier point et la position relative entre le point de référence et le deuxième point.
Le procédé de mesure de distance selon l’invention permet de prendre une mesure entre les deux points dans l’espace en pointant successivement chacun des deux points à l’aide du télémètre. Le procédé selon l’invention permet d’aisément mesurer une distance entre deux points, même si ces derniers sont difficiles d’accès, tel que des points situés en hauteur en dessous d’un plafond ou d’une toiture ou situés dans un bâtiment non sécurisé.
De préférence, suite au positionnement dans l’espace du dispositif de référence spatiale, le dispositif de référence spatiale est maintenu dans la même position pendant au moins le étapes c) et d).
Selon une caractéristique additionnelle possible, le moyen de télémétrie est pourvu d’un gyroscope et le procédé est caractérisé en ce que, dans les étapes c).iv et d).iv, l’orientation du moyen de télémétrie dans l’espace est déterminée à l’aide du gyroscope.
Selon une possibilité, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence est calculée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel et un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel,
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel, un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement après réception du premier signal radio de demande et en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel, un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement après réception du deuxième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse et le deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre l’émission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un premier angle entre le premier signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement et le deuxième signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du premier angle.
Conformément à une variante de réalisation préférentielle, le dispositif de référence spatiale comportant en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel, procédé caractérisé en ce que, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence est calculée : en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel, un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel,
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel, un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement après réception du premier signal radio de demande, en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel, un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement après réception du deuxième signal radio de demande et en émettant, depuis le troisième émetteur-récepteur référentiel, un troisième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement après réception du troisième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse, le deuxième signal radio de réponse et le troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur- récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre l’émission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en déterminant un troisième temps de réponse écoulé entre l’émission du troisième signal radio de demande et la réception du troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du troisième temps de réponse.
Selon une caractéristique additionnelle possible, le dispositif de référence spatiale comportant en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel, le premier émetteur-récepteur radio référentiel, le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel, le troisième émetteur-récepteur radio référentiel et l’émetteur-récepteur radio de positionnement présentant chacun une horloge, procédé caractérisé en ce que, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence est calculée : - en synchronisant chacune des horloges des émetteurs-récepteurs radio référentiels et de l’émetteur-récepteur radio de positionnement,
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel, un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel,
- en recevant le premier signal radio de demande au niveau du premier émetteur-récepteur radio référentiel et en mémorisant une première date de réception du premier signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du premier émetteur-récepteur radio référentiel au moment de la réception du premier signal radio de demande par le premier émetteur-récepteur radio référentiel,
- en recevant le deuxième signal radio de demande au niveau du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel et en mémorisant une deuxième date de réception du deuxième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel au moment de la réception du deuxième signal radio de demande par le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel,
- en recevant le troisième signal radio de demande au niveau du troisième émetteur-récepteur radio référentiel et en mémorisant une troisième date de réception du troisième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du troisième émetteur-récepteur radio référentiel au moment de la réception du troisième signal radio de demande par le troisième émetteur-récepteur radio référentiel, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence et le deuxième point de référence à partir de la première date, de la deuxième date et de la troisième date.
Selon une possibilité, le signal radio et/ou le premier signal radio de demande et/ou le premier signal radio de réponse et/ou le deuxième signal radio de demande et/ou le deuxième signal radio de réponse et/ou le troisième signal radio de demande et/ou le troisième signal radio de réponse est/sont un/des signal/signaux d’ultra large bande. L’invention a également pour objet un système de télémétrie pour la mise en oeuvre du procédé selon l’invention. Le système de télémétrie comprend un dispositif de référence spatiale comportant un premier point de référence et au moins deux émetteurs-récepteurs radio référentiels, c’est-à-dire un premier émetteur-récepteur radio référentiel et un deuxième émetteur-récepteur radio référentiel, et un moyen de télémétrie pourvu d’un deuxième point de référence, d’au moins un émetteur- récepteur radio de positionnement et d’au moins un télémètre.
Le système de télémétrie selon l’invention permet de prendre une mesure entre deux points dans l’espace en pointant successivement chacun des deux points à l’aide du télémètre. Le système de télémétrie selon l’invention permet d’aisément mesurer une distance entre deux points, même si ces derniers sont difficile d’accès, tel que des points situés en hauteur en dessous d’un plafond ou d’une toiture ou situés dans un bâtiment non sécurisé.
Selon une caractéristique additionnelle possible, le moyen de télémétrie est pourvu d’un gyroscope.
Selon une variante préférentielle de l’invention, le dispositif de référence spatiale comporte en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel.
Préférentiellement, le premier émetteur-récepteur radio référentiel, le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel, le troisième émetteur-récepteur radio référentiel et l’émetteur-récepteur radio de positionnement présentent chacun une horloge.
Selon une possibilité, le premier émetteur-récepteur radio référentiel et/ou le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel et/ou le troisième émetteur-récepteur radio référentiel et/ou l’émetteur-récepteur radio de positionnement est/sont un/des émetteur(s)-récepteur(s) d’ultra large bande.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
[Fig.1 ] est une représentation schématique d’un dispositif de référence spatiale d’un système de télémétrie selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention ;
[Fig.2] est une représentation schématique d’un moyen de télémétrie du système de télémétrie selon le mode de réalisation préférentiel de l’invention ;
[Fig.3] est une représentation schématisée d’un alignement du système de télémétrie selon le mode de réalisation préférentiel de l’invention lors de l’exécution de l’étape c) d’un procédé de mesure de distance entre deux points conforme à l’invention ;
[Fig.4] est une représentation schématisée de l’alignement du système de télémétrie selon le mode de réalisation préférentiel de l’invention lors de l’exécution de l’étape d) du procédé de mesure de distance entre deux points conforme à l’invention ; et [Fig.5] est une représentation schématisée de l’étape e) du procédé de mesure de distance entre deux points conforme à l’invention.
La présente demande a pour objet un système de télémétrie 10 et un procédé de mesure de distance entre un premier point C1 dans l’espace et un deuxième point C2 dans l’espace mis en oeuvre à l’aide d’un tel système de télémétrie 10.
Le système de télémétrie 10 comporte un dispositif de référence spatiale 20 comportant un premier point de référence O et au moins deux émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24, c’est-à-dire un premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 et un deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22, et un moyen de télémétrie 30 pourvu d’un deuxième point de référence T, d’au moins un émetteur- récepteur radio de positionnement 32 et d’au moins un télémètre 34. Le dispositif de référence spatiale 20 est représenté dans la figure 1 et le moyen de télémétrie 30 est représenté dans la figure 2.
Le dispositif de référence spatiale 20 peut comporter un support présentant la forme d’un trépied.
Le moyen de télémétrie 30 peut comporter un boîtier 38. Le boîtier 38 peut intégrer l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et le télémètre 34. Le moyen de télémétrie 30 peut en outre comprendre un moyen d’affichage 36 à un utilisateur, tel qu’un écran OLED. Le moyen d’affichage 36 permet l’affichage d’un résultat d’un calcul tel que la distance entre le premier point C1 et le deuxième point C2 à l’utilisateur.
Le télémètre 34 peut être un télémètre laser. Les deux points C1 , C2 peuvent être pointés successivement à l’aide du télémètre, par exemple en émettant un rayon laser depuis le télémètre 34 en direction du point C1 , C2.
Le moyen de télémétrie 30 et les émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 peuvent chacun être muni d’une unité de traitement, d’une mémoire et d’une source d’alimentation électrique tel qu’une batterie.
La batterie peut être une batterie du type accumulateur lithium-ion, de préférence de type accumulateur lithium-ion polymère.
Le moyen de télémétrie 30 peut être pourvu d’un gyroscope. Le gyroscope permet de déterminer l’orientation du moyen de télémétrie 30 par rapport à l’horizontale. Le gyroscope peut être intégré dans le boîtier 38. La position relative du gyroscope et du premier point de référence O peut être fixe. La position relative du gyroscope et du premier point de référence O peut être connue. Le gyroscope peut être un gyroscope à six degrés de liberté. Selon une alternative, le dispositif de référence spatiale 20 peut comporter une caméra et le moyen de télémétrie 30 peut être pourvu d’au moins un repère visuel, de préférence d’au moins deux repères visuels. Les repères visuels sont visibles sur l’extérieur du moyen de télémétrie 30. Les repères visuels peuvent par exemple être agencés sur le boîtier 38. L’orientation du moyen de télémétrie 30 peut être déterminé en capturant une image du moyen de télémétrie 30 sur laquelle est visible au moins un repère visuel parmi les repères visuels, de préférence au moins deux repères visuels parmi les repères visuels, et en effectuant une analyse des repères dans l’image capturée. Ainsi, la position des repères par rapport à la caméra peut être déterminé, ce qui permet de calculer l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace. Les repères peuvent être des marqueurs passifs réfléchissants ou prendre la forme de marquages optiques deux dimensionnels.
Selon une autre alternative, le moyen de télémétrie 30 peut être pourvu d’un émetteur- récepteur radio de positionnement additionnel. L’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel permettent de déterminer l’orientation du moyen de télémétrie 30 par rapport au dispositif de référence spatiale 20 et/ou par rapport au premier point de référence O. Le moyen de télémétrie 30 peut en outre être pourvu d’un accéléromètre.
Le dispositif de référence spatiale 20 peut également être pourvu d’un gyroscope pour déterminer la position des émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 par rapport à l’horizontale.
Le premier point de référence O est un point dans l’espace présentant les coordonnées cartésiennes Xo, Yo, Zo. La position de chaque émetteur-récepteur radio référentiel 21 , 22, 23, 24 par rapport au premier point de référence O est connue. Le deuxième point de référence T peut être un point situé sur un des côtés du boîtier 38 du moyen de télémétrie 30.
Selon une possibilité, le dispositif de référence spatiale 20 peut en outre comporter un troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23. Ainsi, la détermination de la distance entre l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et chaque émetteurs- récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 permet de calculer la position relative entre l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et le dispositif de référence spatiale 20.
Selon une possibilité, le dispositif de référence spatiale 20 peut en outre comporter un quatrième émetteur-récepteur radio référentiel 24. Le quatrième émetteur-récepteur radio référentiel 24 rajoute une redondance qui permet d’obtenir un système d’équation surdéterminé pour la détermination de la position relative entre l’émetteur- récepteur radio de positionnement 32 et le dispositif de référence spatiale 20.
Selon une variante préférentielle, le premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 , le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22, le troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23 et l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 peuvent chacun présenter une horloge. L’horloge peut faire partie intégrante de l’unité de traitement de l’émetteur-récepteur radio référentiel 21 , 22, 23, 24.
Les émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 permettent de modéliser un repère pour les coordonnées cartésiennes Xo, Yo, Zo.
Selon une possibilité, le premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 et/ou le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22 et/ou le troisième émetteur- récepteur radio référentiel 23 et/ou l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 est/sont un/des émetteur(s)-récepteur(s) d’ultra large bande.
L’ultra large bande (anglais : ultra wideband) est une technique de modulation radio qui est basée sur la transmission d'impulsions de très courte durée, souvent inférieure à la nanoseconde, et sur un large spectre de fréquence. Ainsi, la bande passante peut atteindre de très grandes valeurs. Généralement, l’ultra large bande a un rapport largeur de bande sur fréquence centrale d'au moins 20 %, ou une largeur de bande de 250 MHz ou plus. L’utilisation de l’ultra large bande permet de déterminer avec précision la position relative entre l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et le dispositif de référence spatiale 20.
Le système de télémétrie 10 selon la présente demande permet de prendre une mesure entre deux points 01 , 02 en pointant ces derniers successivement au moyen du télémètre 34 les deux points 01 , 02 dans l’espace. Contrairement à un télémètre classique qui demande à positionner l’appareil au point initial de la distance à mesurer, le système de télémétrie 10 selon la présente demande disposera d’un point fixe de référence O.
Le procédé selon la présente demande comporte les étapes suivantes : a) mise à disposition d’un dispositif de référence spatiale 20 comportant un premier point de référence O et au moins deux émetteurs- récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24, c’est-à-dire un premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 et un deuxième émetteur- récepteur radio référentiel 22, d’un moyen de télémétrie 30 pourvu d’un deuxième point de référence T, d’au moins un émetteur- récepteur radio de positionnement 32 et d’au moins un télémètre 34 ; b) positionnement dans l’espace du dispositif de référence spatiale 20 ; c) détermination de la position relative entre le premier point de référence O et le premier point C1 i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie 30, ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 et le premier point C1 à l’aide du télémètre 34, iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence O du dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs- récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et l’émetteur- récepteur radio de positionnement 32, iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence T et le premier point C1 à partir de la distance entre le deuxième point de référence T et le premier point C1 , de la position relative entre le dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T et de l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace, d) détermination de la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point C2 i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie 30, ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 et le deuxième point C2 à l’aide du télémètre 34, iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence O du dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs- récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et l’émetteur- récepteur radio de positionnement 32, iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence T et le deuxième point C2 à partir de la distance entre le deuxième point de référence T et le deuxième point C2, de la position relative entre le dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T et de l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace, e) calcul de la distance entre le premier point C1 et le deuxième point C2 à partir de la position relative entre le point de référence et le premier point C1 et la position relative entre le point de référence et le deuxième point C2.
Dans les étapes c).iv et d).iv, l’orientation du moyen de télémétrie 30 dans l’espace peut être déterminée à l’aide du gyroscope du moyen de télémétrie 30.
La détermination de la position relative entre le premier point de référence O du dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 dans les étapes c).iii et d).iii peut être effectuée à l’aide de méthodes distinctes.
Une première méthode de détermination de la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T repose sur une communication bidirectionnelle entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32. Pendant leur communication, tous ces émetteurs-récepteurs radio 21 , 22, 23, 24, 32 mesurent le temps qu’ils mettent à recevoir la donnée (Time of Flight) du signal radio entre eux. En multipliant le temps aller et retour du signal par la vitesse de la lumière, puis en le divisant par 2, on obtient avec cette méthode la distance réelle entre le dispositif de référence spatiale 20 et le moyen de télémétrie 30. Sur cette base, il est possible d’obtenir une localisation 2D ou même 3D en mesurant la distance entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32.
Selon cette première méthode, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T est calculée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur- récepteur référentiel 21 et un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22, - en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 après réception du premier signal radio de demande et en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel 22, un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 après réception du deuxième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse et le deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre l’émission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un premier angle entre le premier signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 et le deuxième signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du premier angle.
Selon une variante de cette première méthode, dans les étapes c).iii et d) . iii , la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T est calculée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur- récepteur référentiel 21 , un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel 23,
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 après réception du premier signal radio de demande, en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel 22, un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 après réception du deuxième signal radio de demande et en émettant, depuis le troisième émetteur-récepteur référentiel 23, un troisième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 après réception du troisième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse, le deuxième signal radio de réponse et le troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur- récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre l’émission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en déterminant un troisième temps de réponse écoulé entre l’émission du troisième signal radio de demande et la réception du troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du troisième temps de réponse.
De façon alternative, au lieu d’envoyer un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel 23, un seul signal peut être émis à destination du premier émetteur-récepteur référentiel 21 , du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et du troisième émetteur-récepteur référentiel 23, en utilisant un seul et même signal radio télédiffusé aux émetteurs- récepteurs référentiels 21 , 22, 23, 24.
Une deuxième méthode de détermination de la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T repose sur une mesure de différence dans la date de réception d’un signal (anglais : Phase Difference of Arrival ; PDoA). Cette méthode consiste à combiner la distance entre deux appareils à la mesure de différence d’angle entre ces deux. La combinaison distance et angle permet de calculer la position relative.
Selon cette deuxième méthode, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T est calculée : - en synchronisant chacune des horloges des émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32,
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32, un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur- récepteur référentiel 21 , un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel 23,
- en recevant le premier signal radio de demande au niveau du premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 et en mémorisant une première date de réception du premier signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 au moment de la réception du premier signal radio de demande par le premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 ,
- en recevant le deuxième signal radio de demande au niveau du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22 et en mémorisant une deuxième date de réception du deuxième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22 au moment de la réception du deuxième signal radio de demande par le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22,
- en recevant le troisième signal radio de demande au niveau du troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23 et en mémorisant une troisième date de réception du troisième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23 au moment de la réception du troisième signal radio de demande par le troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et le deuxième point de référence T à partir de la première date, de la deuxième date et de la troisième date.
Selon une possibilité, le signal radio et/ou le premier signal radio de demande et/ou le premier signal radio de réponse et/ou le deuxième signal radio de demande et/ou le deuxième signal radio de réponse et/ou le troisième signal radio de demande et/ou le troisième signal radio de réponse est/sont un/des signal/signaux d’ultra large bande. Selon une caractéristique additionnelle possible, dans les étapes c).iv et d).iv, l’orientation du moyen de télémétrie 30 peut être déterminée en déterminant la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement 32 ainsi que la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement additionnel. Les étapes du procédé c).iii et d).iii permettant de déterminer la position relative entre le premier point de référence O du dispositif de référence spatiale 20 et le deuxième point de référence T du moyen de télémétrie 30 permettent également de déterminer la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement 32.
Selon une possibilité, la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement additionnel peut être déterminée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel, un quatrième signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel 21 et un cinquième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22,
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un quatrième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel après réception du quatrième signal radio de demande et en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel 22, un cinquième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel après réception du cinquième signal radio de demande,
- en recevant le quatrième signal radio de réponse et le cinquième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un quatrième temps de réponse écoulé entre l’émission du quatrième signal radio de demande et la réception du quatrième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un cinquième temps de réponse écoulé entre l’émission du cinquième signal radio de demande et la réception du cinquième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un deuxième angle entre le quatrième signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel et le cinquième signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel à partir du quatrième temps de réponse, du cinquième temps de réponse et du deuxième angle.
Selon une autre possibilité, la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement additionnel peut être déterminée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel, un quatrième signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un cinquième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et un sixième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel 23,
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel 21 , un quatrième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel après réception du quatrième signal radio de demande, en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel 22, un cinquième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel après réception du cinquième signal radio de demande et en émettant, depuis le troisième émetteur-récepteur référentiel 23, un sixième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel après réception du sixième signal radio de demande,
- en recevant le quatrième signal radio de réponse, le cinquième signal radio de réponse et le sixième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur- récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un quatrième temps de réponse écoulé entre l’émission du quatrième signal radio de demande et la réception du quatrième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un cinquième temps de réponse écoulé entre l’émission du cinquième signal radio de demande et la réception du cinquième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en déterminant un sixième temps de réponse écoulé entre l’émission du sixième signal radio de demande et la réception du sixième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel à partir du quatrième temps de réponse, du cinquième temps de réponse et du sixième temps de réponse.
Selon une autre possibilité, la position relative entre le premier point de référence O et le récepteur radio de positionnement additionnel peut être déterminée :
- en synchronisant chacune des horloges des émetteurs-récepteurs radio référentiels 21 , 22, 23, 24 et de l’émetteur-récepteur radio de positionnement 32 avec une horloge de l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel,
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement additionnel, un quatrième signal radio de demande à destination du premier émetteur- récepteur référentiel 21 , un cinquième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel 22 et un sixième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel 23,
- en recevant le quatrième signal radio de demande au niveau du premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 et en mémorisant une quatrième date de réception du quatrième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 au moment de la réception du quatrième signal radio de demande par le premier émetteur-récepteur radio référentiel 21 ,
- en recevant le cinquième signal radio de demande au niveau du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22 et en mémorisant une cinquième date de réception du cinquième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22 au moment de la réception du cinquième signal radio de demande par le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel 22, - en recevant le sixième signal radio de demande au niveau du troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23 et en mémorisant une sixième date de réception du sixième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23 au moment de la réception du sixième signal radio de demande par le troisième émetteur-récepteur radio référentiel 23, et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence O et l’émetteur-récepteur de positionnement additionnel à partir de la quatrième date, de la cinquième date et de la sixième date. Le dispositif de référence spatiale 20 présente le premier point de référence O d’origine (Xo ; Yo ; Zo). Le moyen de télémétrie 30 peut être positionné et orienté dans l’espace selon de point de référence T (Xt ; Yt ; Zt). La distance du télémètre 34 au premier point C1 permet d’obtenir un positionnement dans l’espace du premier point C1 (Xc1 ; Yc1 ; Zc1 ) par rapport au point de référence O. La distance du télémètre 34 au deuxième point C2 permet d’obtenir un positionnement dans l’espace du deuxième point C2 (Xc2 ; Yc2 ; Zc2) par rapport au point de référence O. La distance entre les deux points C1 et C2 peut alors être calculée.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de mesure de distance entre un premier point (C1) dans l’espace et un deuxième point (C2) dans l’espace, comportant les étapes suivantes : a) mise à disposition d’un dispositif de référence spatiale (20) comportant un premier point de référence (O) et au moins deux émetteurs-récepteurs radio référentiels (21 , 22, 23, 24), c’est-à-dire un premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ) et un deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22), d’un moyen de télémétrie (30) pourvu d’un deuxième point de référence (T), d’au moins un émetteur-récepteur radio de positionnement (32) et d’au moins un télémètre (34) ; b) positionnement dans l’espace du dispositif de référence spatiale (20) ; c) détermination de la position relative entre le premier point de référence (O) et le premier point (C1 ) i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie (30), ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence (T) du moyen de télémétrie (30) et le premier point (C1 ) à l’aide du télémètre (34), iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence (O) du dispositif de référence spatiale (20) et le deuxième point de référence (T) du moyen de télémétrie (30) à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels (21 , 22, 23, 24) et l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie (30) dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence (T) et le premier point (C1 ) à partir de la distance entre le deuxième point de référence (T) et le premier point (C1 ), de la position relative entre le dispositif de référence spatiale (20) et le deuxième point de référence (T) et de l’orientation du moyen de télémétrie (30) dans l’espace, d) détermination de la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point (C2) i. en positionnant dans l’espace le moyen de télémétrie (30), ii. en déterminant la distance entre le deuxième point de référence (T) du moyen de télémétrie (30) et le deuxième point (C2) à l’aide du télémètre (34), iii. en déterminant la position relative entre le premier point de référence (O) du dispositif de référence spatiale (20) et le deuxième point de référence (T) du moyen de télémétrie (30) à partir d’au moins un signal radio transmis entre les émetteurs-récepteurs radio référentiels (21 , 22, 23, 24) et l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), iv. en déterminant l’orientation du moyen de télémétrie (30) dans l’espace, v. en calculant la position relative entre le deuxième point de référence (T) et le deuxième point (C2) à partir de la distance entre le deuxième point de référence (T) et le deuxième point (C2), de la position relative entre le dispositif de référence spatiale (20) et le deuxième point de référence (T) et de l’orientation du moyen de télémétrie (30) dans l’espace, e) calcul de la distance entre le premier point (C1 ) et le deuxième point (C2) à partir de la position relative entre le point de référence et le premier point (C1 ) et la position relative entre le point de référence et le deuxième point (C2).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente, le moyen de télémétrie (30) étant pourvu d’un gyroscope, procédé caractérisé en ce que, dans les étapes c).iv et d).iv, l’orientation du moyen de télémétrie (30) dans l’espace est déterminée à l’aide du gyroscope.
[Revendication 3] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) est calculée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel (21 ) et un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel (22),
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel (21 ), un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur- récepteur radio de positionnement (32) après réception du premier signal radio de demande et en émettant, depuis le deuxième émetteur-récepteur référentiel (22), un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) après réception du deuxième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse et le deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre l’émission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en déterminant un premier angle entre le premier signal radio de réponse incident à l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) et le deuxième signal radio de réponse incident à l’émetteur- récepteur radio de positionnement (32), et - en calculant la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du premier angle.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, le dispositif de référence spatiale (20) comportant en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23), procédé caractérisé en ce que, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) est calculée :
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel (21 ), un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel (22) et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel (23),
- en émettant, depuis le premier émetteur-récepteur référentiel (21 ), un premier signal radio de réponse en destination de l’émetteur- récepteur radio de positionnement (32) après réception du premier signal radio de demande, en émettant, depuis le deuxième émetteur- récepteur référentiel (22), un deuxième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) après réception du deuxième signal radio de demande et en émettant, depuis le troisième émetteur-récepteur référentiel (23), un troisième signal radio de réponse en destination de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) après réception du troisième signal radio de demande,
- en recevant le premier signal radio de réponse, le deuxième signal radio de réponse et le troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en déterminant un premier temps de réponse écoulé entre l’émission du premier signal radio de demande et la réception du premier signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), - en déterminant un deuxième temps de réponse écoulé entre rémission du deuxième signal radio de demande et la réception du deuxième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en déterminant un troisième temps de réponse écoulé entre l’émission du troisième signal radio de demande et la réception du troisième signal radio de réponse au niveau de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) à partir du premier temps de réponse, du deuxième temps de réponse et du troisième temps de réponse.
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, le dispositif de référence spatiale (20) comportant en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23), le premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ), le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22), le troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23) et l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) présentant chacun une horloge, procédé caractérisé en ce que, dans les étapes c).iii et d).iii, la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) est calculée :
- en synchronisant chacune des horloges des émetteurs-récepteurs radio référentiels (21 , 22, 23, 24) et de l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32),
- en émettant, depuis l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32), un premier signal radio de demande à destination du premier émetteur-récepteur référentiel (21 ), un deuxième signal radio de demande à destination du deuxième émetteur-récepteur référentiel (22) et un troisième signal radio de demande à destination du troisième émetteur-récepteur référentiel (23),
- en recevant le premier signal radio de demande au niveau du premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ) et en mémorisant une première date de réception du premier signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du premier émetteur- récepteur radio référentiel (21 ) au moment de la réception du premier signal radio de demande par le premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ),
- en recevant le deuxième signal radio de demande au niveau du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22) et en mémorisant une deuxième date de réception du deuxième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22) au moment de la réception du deuxième signal radio de demande par le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22),
- en recevant le troisième signal radio de demande au niveau du troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23) et en mémorisant une troisième date de réception du troisième signal radio de demande correspondant à la date indiquée par l’horloge du troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23) au moment de la réception du troisième signal radio de demande par le troisième émetteur- récepteur radio référentiel (23), et
- en calculant la position relative entre le premier point de référence (O) et le deuxième point de référence (T) à partir de la première date, de la deuxième date et de la troisième date.
[Revendication 6] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal radio et/ou le premier signal radio de demande et/ou le premier signal radio de réponse et/ou le deuxième signal radio de demande et/ou le deuxième signal radio de réponse et/ou le troisième signal radio de demande et/ou le troisième signal radio de réponse est/sont un/des signal/signaux d’ultra large bande.
[Revendication 7] Système de télémétrie pour la mise en oeuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- un dispositif de référence spatiale (20) comportant un premier point de référence (O) et au moins deux émetteurs-récepteurs radio référentiels (21 , 22, 23, 24), c’est-à-dire un premier émetteur- récepteur radio référentiel (21 ) et un deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22), et ; - un moyen de télémétrie (30) pourvu d’un deuxième point de référence (T), d’au moins un émetteur-récepteur radio de positionnement (32) et d’au moins un télémètre (34).
[Revendication 8] Système de télémétrie selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de télémétrie (30) est pourvu d’un gyroscope.
[Revendication 9] Système de télémétrie selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le dispositif de référence spatiale (20) comporte en outre un troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23).
[Revendication 10] Système de télémétrie selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ), le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22), le troisième émetteur- récepteur radio référentiel (23) et l’émetteur-récepteur radio de positionnement (32) présentent chacun une horloge.
[Revendication 1 1] Système de télémétrie selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que, le premier émetteur-récepteur radio référentiel (21 ) et/ou le deuxième émetteur-récepteur radio référentiel (22) et/ou le troisième émetteur-récepteur radio référentiel (23) et/ou l’émetteur- récepteur radio de positionnement (32) est/sont un/des émetteurs- récepteurs) d’ultra large bande.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061278A1 (fr) * 2000-02-18 2001-08-23 Scertab - Societe Civile D'etudes Et De Recherche En Telemetrie Appliquee Au Batiment Equipement de telemetrie pour la cartographie bi- ou tri-dimensionnelle d'un volume
US20040051860A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Laser distance measuring apparatus
US20110279366A1 (en) * 2009-01-27 2011-11-17 Xyz Interactive Technologies Inc. Method and apparatus for ranging finding, orienting, and/or positioning of single and/or multiple devices
FR2988829A1 (fr) 2012-03-28 2013-10-04 Innovative Technology Ou In Tech Procede de mesure telemetrique et telemetre pour la mesure de distances, de longueurs, de surfaces et de niveaux

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061278A1 (fr) * 2000-02-18 2001-08-23 Scertab - Societe Civile D'etudes Et De Recherche En Telemetrie Appliquee Au Batiment Equipement de telemetrie pour la cartographie bi- ou tri-dimensionnelle d'un volume
US20040051860A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Laser distance measuring apparatus
US20110279366A1 (en) * 2009-01-27 2011-11-17 Xyz Interactive Technologies Inc. Method and apparatus for ranging finding, orienting, and/or positioning of single and/or multiple devices
FR2988829A1 (fr) 2012-03-28 2013-10-04 Innovative Technology Ou In Tech Procede de mesure telemetrique et telemetre pour la mesure de distances, de longueurs, de surfaces et de niveaux

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