EP2798306A1 - Procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal, terminal et programme d'ordinateur associés - Google Patents

Procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal, terminal et programme d'ordinateur associés

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Publication number
EP2798306A1
EP2798306A1 EP12818895.0A EP12818895A EP2798306A1 EP 2798306 A1 EP2798306 A1 EP 2798306A1 EP 12818895 A EP12818895 A EP 12818895A EP 2798306 A1 EP2798306 A1 EP 2798306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
terminal
heading
value
location point
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12818895.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Anthony FRANCHETEAU
Paul GUILBOT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP2798306A1 publication Critical patent/EP2798306A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation

Definitions

  • a method of determining heading information in a terminal, terminal and associated computer program relates to a method for determining heading information in a terminal, said method comprising the following steps:
  • a step of determining a first heading value of the terminal by autonomous heading determining means integrated into the terminal a step of determining a first heading value of the terminal by autonomous heading determining means integrated into the terminal.
  • the autonomous means for determining heading integrated in the terminal comprise angular position sensors, for example a magnetometer and / or a gyroscope.
  • the invention proposes a method for determining heading information in a terminal of the aforementioned type, characterized in that it comprises:
  • the invention thus makes it possible to dynamically recalibrate erroneous and / or inaccurate heading data obtained for example using a magnetometer and / or a gyroscope in an indoor environment, without requiring complex algorithmic development, and being compatible with the possible guidance algorithms of the terminal.
  • the method of determining heading information in a terminal according to the invention further comprises one or more of the following features:
  • the display means display a plane of an area comprising the location point of the terminal, and the determined heading is displayed on the plane;
  • the value of preferential direction associated with the location of the terminal is previously determined according to an analysis of the configuration of the geographical neighborhood of said location point;
  • the first heading value is determined as a function of at least one location point and / or angular displacement measurements of the terminal made by the autonomous means for determining heading and represents a direction taken by the terminal;
  • the first heading value is determined according to at least one location point and a destination point to be reached and represents a direction to be taken by the terminal;
  • the preferential direction value is indicated by the color of a pixel, corresponding to the location point of the terminal, of a card stored in the terminal representative of a geographical zone comprising said location point;
  • the autonomous means for determining heading indicate the direction of the magnetic north, an orientation of the terminal with respect to the magnetic north and / or angular displacements of the terminal.
  • the present invention proposes a terminal comprising means for determining a location point of said terminal, autonomous means for determining heading adapted to determine a first heading value of the terminal;
  • said terminal comprising:
  • the present invention provides a computer program for a terminal, said program comprising instructions for carrying out the steps according to the first aspect of the invention, when executing the program by means of processing of said terminal.
  • FIG. 1 represents a terminal in one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a flow diagram of various steps implemented in one embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a map view used in one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 illustrates a processing performed in one embodiment of the invention.
  • a mobile terminal 12 of a user 10 is in a geographical area B such as the interior of a building.
  • the mobile terminal 12 is for example a mobile phone of a cellular network.
  • the mobile terminal 12 is adapted to move in particular in the space delimited by the geographical area B.
  • the mobile terminal 12 comprises an information processing unit 15, comprising a processor 13 and a memory zone 14 storing a processing software 16.
  • the processing software 16 is adapted, when it is executed on the processor 13, to perform operations for locating the terminal 12 and assisting the user of the terminal 12 in the context of his movements.
  • the processing software 16 is particularly suitable for creating a geographical map and for determining and displaying on this map, the position and heading of the mobile terminal 12 as explained below.
  • the information processing unit 15 further includes a download module 17 for downloading through the cellular network data, including building plans.
  • the processing unit 15 is connected to:
  • the GPS sensor 18 is adapted to receive positioning satellite signals and to calculate spatial coordinates corresponding to the mobile terminal 12 from these signals.
  • the magnetometer 19 is suitable for measuring the earth's magnetic field, for detecting the direction of the magnetic north and for determining the angle between the north and the orientation of the telephone, represented by the arrow Z in FIG. 1, for example parallel to one of the sides of the phone.
  • the tri-axial gyro 20 is adapted to measure angular velocities along three orthogonal axes of the mobile terminal 12. The speeds are each representative of an angle of movement of the terminal 12 along an axis.
  • the tri-axial accelerometer 21 is adapted to measure linear accelerations along three orthogonal axes of the mobile terminal 12.
  • the accelerations are each representative of a linear displacement of the terminal 12 along an axis.
  • the tri-axial gyro 20 is coupled to the tri-axial accelerometer 21.
  • the tri-axial gyroscope assembly 20 and tri-axial accelerometer 21 represents a particular embodiment of a three-dimensional inertial unit.
  • the rendering interface 22 is formed of any means for displaying location information in a visual image, such as a display screen for example.
  • the triaxial gyroscope assembly 20 and the tri-axial accelerometer 21 are replaced by a two-dimensional inertial unit.
  • the embodiment of the device according to this variant is able to allow a location in only two dimensions of the mobile terminal 12.
  • the triaxial gyroscope assembly 20 and the tri-axial accelerometer 21 are replaced by any autonomous means for measuring a displacement, that is to say without interaction with predetermined elements of the geographical zone.
  • the steps implemented within the processing software 16 will now be described with reference to FIG. 3.
  • the implemented algorithm is implemented in a loop, the position of the mobile terminal 12 being updated periodically, for example every second.
  • the mobile terminal 12 is located during regular locating steps 200.
  • the spatial coordinates of the mobile terminal 12 are known within the processing software 16, for example by receiving GPS positioning signals, when such signals are available.
  • the processing software 16 further determines a three-dimensional displacement information from a combination between the measurement of the angular velocities of the mobile terminal 12 by the tri-axial gyro 20 on the one hand, and the measurement of the linear accelerations of the mobile terminal 12 by the tri-axial accelerometer 21 on the other hand. This displacement information makes it possible to update the spatial positioning coordinates of the mobile terminal 12 when GPS signals are not available or when the GPS measurement frequency is not sufficient.
  • the magnetometer 19 determines the position of the magnetic north (N).
  • the processing software 16 determines, according to the available spatial coordinates X (t), Y (t), Z (t) of the terminal 12, that the latter is inside the building B (For example this information is provided to the processing software 16 via the cellular network by a server, connected via the cellular network, to which the processing software 16 has transmitted the current spatial coordinates of the terminal 12).
  • the processing software 16 controls the download module 17 so that it downloads, from a server accessible via the cellular network, a plan P of the building B intended for display on the screen 22 and a card additional C which is not intended for display on the screen 22.
  • the plane P represents the floor of the building B corresponding to the location of the user of the terminal 12.
  • the different rooms were represented as well as doors, corridors etc.
  • the map C represents preferred directions of movement of the building B.
  • the map C has been constituted as follows: at each point of a circulation place represented on the plane P, for example each point of corridors (on the plane P , for the sake of clarity of explanation, the corridors considered have been hatched) corresponds to a pixel of the map C.
  • the groups of points corresponding to the corridors respectively referenced P1 and P2 of the zone B on the map P correspond to the segments of pixels respectively referenced C1 and C2 on the map C.
  • An attribute assigned to each pixel of the card C indicates a preferred axis or direction (1c) of displacement at the point of the plane corresponding to this pixel, according to the topology of the place.
  • the attribute value 45 ° is assigned to each pixel of the segment C1 and the attribute value 135 ° is assigned to each pixel of the segment C2.
  • a pixel having an attribute number value corresponds to a point of the plane P in which the preferred direction of movement is along an axis passing through this point and making an angle of n ° [ or (145 + n) when it is not a single sense] with the direction of the North represented by the reference (N) on the plane P.
  • the preferred directional direction value of the pixel is indicated by the hue of the pixel in a given color.
  • 24 bits are usable to encode any color of a pixel of the card, of which 8 bits devoted to the red hue, 8 bits dedicated to the green hue and 8 bits devoted to the blue hue.
  • the 256 different hues of green are used to indicate up to 256 different preferential directions.
  • the set of parallel segments between them are of the same color, while the non-parallel segments between them are of different colors.
  • a step 102 the processing software 16 controls the display of the plane P on the screen 22 by aligning the direction North (N) indicated on the plane P and the position of the current magnetic north, taken equal to that provided by the last measurement provided by the magnetometer (or averaging a fixed number of last measurements provided by the magnetometer).
  • the processing software 16 determines the heading information of the terminal 12 for the current moment t, as a function of the last measurement or N last measurements provided by the magnetometer 19. The heading thus determined indicates the direction of the last move made by the terminal 12.
  • this heading information is further adjusted and / or updated according to the last measurement or N 'last measurements provided by the gyroscope 20.
  • the heading information Cap1 i 2 (t) of the terminal 12 are thus available, for the moment t considered.
  • a step 104 it is determined, based on the location data of the terminal 12 at the instant t which are available (see the location steps 200), the point 0 12 (t) of the plane P corresponding to this location of the terminal at the instant t.
  • This determination is, in one embodiment, carried out using probabilities of positioning the terminal at different points, these probabilities being calculated from information provided by the map C and / or the plane P (for example, if a wall is indicated on these cards, the probability that the user is on the wall is zero, etc.).
  • the pix pixel 12 (t) of the card C corresponding to this point of the plane P is determined.
  • the color value of this pix pixel 12 (t) on the card C indicates the preferential direction of movement at the location point of the terminal 12 at time t.
  • step 105 the heading information Cap1 i 2 (t) determined in step 103 for the terminal is compared with the preferential direction indicated by the color of pixel pixi 2 (t).
  • a step 106 if these indicated directions correspond, the consolidated heading information Cap2i 2 (t) of the terminal 12 at time t is assigned the value of Cap1 i 2 (t).
  • a symbol representing the terminal 12 at the point 0 12 (t) and an arrow F 12 (t) representing the consolidated heading Cap2 12 (t) corresponding to the movement made of the terminal are represented on the plane P displayed on the screen 22 (the axis of the arrow is parallel to the consolidated heading, the direction of the arrow is deduced from the direction of movement of the terminal between the last two positions available for the terminal 12 for example).
  • the heading information determined above corresponds to the movement previously made by the terminal 12.
  • heading information to be followed is determined by comparing the current position of the user, a final destination to be reached and optionally the current course followed.
  • steps similar to steps 104 to 106 are then implemented to adjust the heading information to follow according to the data of the card C, before proceeding to the display on the screen 22 of course to follow.
  • the location information is provided by the GPS module 18 and / or the accelerometer 21, depending on the availability of the GPS measurements. In other embodiments, only one of these means, or alternative locating means, is used.
  • the heading information is determined according to the measurements of the magnetometer 19 and the gyroscope 20. In other embodiments, only one of these means or an alternative means for measuring angular displacement , is used.
  • step 106 if the indicated directions differ, then the consolidated cap value Cap2 12 (t) is set according to the preferential direction indicated by the color of pixel pix 12 (t) and at least the heading value Cap1 i 2 (t) determined in step 103 and / or heading value (s) determined at one or more instants preceding the instant t (in this case, does not set course for preferential direction, but we adapt it according to the preferential direction indicated by pixel pix 2 (t) or neighboring pixels
  • the pixel corresponding to this point of intersection indicates the two directions.
  • the pixel does not indicate any preferential direction (for example, when the pixel can be associated with only one hue of a given color), on the other hand, the neighboring pixels of this pixel indicate respective preferential directions.
  • the course value finally selected will be that among the multiple preferential directions indicated by the pixel and / or neighboring pixels that is closest to the cap1 cap 2 (t).
  • the steps 101 to 107 are then reiterated relative to the next computation time, ⁇ + ⁇ , for displaying the corresponding position and heading.
  • the invention eliminates the disturbances of the sensors, due to metal environments when the terminal is in a building or due to drift over time measurements.
  • the mechanism implemented makes it possible to considerably reduce the errors in the directions indicated by the magnetometer, by bringing these directions closer to the only possible directions of movement, provided by the card C, for the position of the user.
  • This mechanism also allows to reset the direction change information transmitted by the gyroscope.
  • the invention thus makes it possible to use the data of the magnetometer, which is essential for the initialization of the measurement of a displacement by the gyroscope, even with an accuracy of the uncertain measurement.
  • the C card when a zone Z P of the plane P is such that it can not be assigned a preferential direction of displacement, the displacement being considered as free (for example if the most small size of the area on the plane P is greater than a fixed threshold), the C card has a grid Q of the part Z c corresponding to this area in a second color, for example red.
  • the grid lines parallel to each other are of the same hue in the red color. Non-parallel grid lines are distinct shades in the red color.
  • Each hue is associated with a preferred axis of displacement (for example, the axis (0 °, 180 °) and the axis (90 °, 270 °) measured with respect to North.
  • steps similar to steps 103 to 107 are performed, with the modifications indicated below.
  • a step of type 104 at a given frequency, which corresponds for example to each step of the user of the terminal, it is determined, according to the data of location of the terminal 12 at the instant t which are available (see the location steps 200), the point Oi 2 (t) of the plane P corresponding to this location of the terminal at time t.
  • the pix pixel 2 (t) of the card C corresponding to this point of the plane P is determined.
  • the pixel pixi 2 (t) chosen is located on an intersection of lines of the grid near the last location of the terminal.
  • the heading value cap1 i 2 (t) determined in step 1 03 is compared with the possible directions of displacement possible since pixel pixi 2 (t). So if this pixel is not located on a border of the grid, 4 directions are possible since this pixel along the lines of the grid: 0 °, 90 °, 1 80 °, 270 °. The value of cap2 12 (t) is taken equal to that of these directions which is the closest to the value cap1 12 (t).
  • the pix pixel 2 (t + ⁇ 5r) considered on the map C at the following instant,. + ⁇ 3 ⁇ 4 " , will be chosen equal to the neighbor of pixi 2 (t) on the grid line starting from pixel pix 2 (t) in that direction.
  • the cap2 cape determined is thus constant between two neighboring points on any line and the movement of the terminal follows the grid.

Landscapes

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Abstract

Un procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal (12), ledit procédé comportant les étapes suivantes :au moins une étape de détermination d'un point de localisation du terminal; une étape de détermination d'une première valeur de cap du terminal par des moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) intégrés au terminal; une étape de comparaison de la première valeur de cap dé¬ terminée par les moyens autonomes de détermination du cap intégrés au terminal avec au moins une valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal; une étape de détermination d'une deuxième valeur de cap en fonction du résultat de ladite comparaison.

Description

Procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal, terminal et programme d'ordinateur associés. La présente invention concerne un procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- au moins une étape de détermination d'un point de localisation du terminal ;
- une étape de détermination d'une première valeur de cap du terminal par des moyens autonomes de détermination de cap intégrés au terminal.
De nombreuses applications exécutables sur un terminal se déplaçant en environnement intérieur utilisent des informations de cap, par exemple des applications de guidage de personnes (en milieu hospitalier, musées, grandes surfaces commerciales, tunnels, automobiles etc), des applications de type « intelligence ambiante » avec des objets à localiser les uns par rapport aux autres, des services d'urgence, la surveillance de personnes (prisonniers, handicapés ...).
De façon classique, les moyens autonomes de détermination de cap intégrés au terminal comprennent des capteurs de position angulaire, par exemple un magnétomètre et/ou un gyroscope.
Cependant, la présence très fréquente de structures métalliques perturbe fortement le fonctionnement de certains de ces capteurs, notamment des magnétomètres. Par ailleurs, des phénomènes de dérives dans le temps des mesures angulaires surviennent fréquemment, notamment dans les gyroscopes.
Il existe par conséquent un besoin de fiabiliser et de préciser les informations de cap déterminées dans les terminaux.
A cet effet, suivant un premier aspect, l'invention propose un procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal du type précité caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape de comparaison de la première valeur de cap déterminée par les moyens autonomes de détermination du cap intégrés au terminal avec au moins une valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal ;
- une étape de détermination d'une deuxième valeur de cap en fonction du résultat de ladite comparaison.
L'invention permet ainsi de recaler dynamiquement des données de cap erronées et/ou imprécises obtenues à l'aide par exemple d'un magnétomètre et/ou d'un gyroscope en environnement intérieur, sans nécessiter de développement algorithmique complexe, et en étant compatible avec les algorithmes de guidage éventuels du terminal. Dans des modes de réalisation, le procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal suivant l'invention comporte en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- une étape d'affichage d'un cap du terminal par des moyens d'affichage intégrés au terminal sur la base dudit point de localisation du terminal et de ladite deuxième valeur de cap déterminée ;
- les moyens d'affichage affichent un plan d'une zone comportant le point de localisation du terminal, et le cap déterminé est affiché sur le plan ;
- la valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal est préalablement déterminée en fonction d'une analyse de la configuration du voisinage géographique dudit point de localisation ;
- la première valeur de cap est déterminée en fonction d'au moins un point de localisation et/ou de mesures de déplacement angulaire du terminal effectuées par les moyens autonomes de détermination de cap et représente une direction empruntée par le terminal ;
- la première valeur de cap est déterminée en fonction d'au moins un point de localisation et d'un point de destination à atteindre et représente une direction à emprunter par le terminal ;
- la valeur de direction préférentielle est indiquée par la couleur d'un pixel, correspondant au point de localisation du terminal, d'une carte mémorisée dans le terminal représentative d'une zone géographique comportant ledit point de localisation ;
- les moyens autonomes de détermination de cap indiquent la direction du nord magnétique, une orientation du terminal par rapport au nord magnétique et/ou des déplacements angulaires du terminal.
Suivant un deuxième aspect, la présente invention propose un terminal comprenant des moyens de détermination d'un point de localisation dudit terminal, des moyens autonomes de détermination de cap adaptés pour déterminer une première valeur de cap du terminal ;
- des moyens d'affichage pour afficher un cap du terminal sur la base dudit point de localisation du terminal ;
ledit terminal comportant :
- des moyens de comparaison de la première valeur de cap déterminée avec au moins une valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal ;
- des moyens de détermination d'une deuxième valeur de cap en fonction du résultat de ladite comparaison, le cap affiché par les moyens d'affichage intégrés au terminal étant fonction de ladite deuxième valeur de cap déterminée. Suivant un troisième aspect, la présente invention propose un programme d'ordinateur destiné à un terminal, ledit programme comprenant des instructions pour mettre en œuvre les étapes suivant le premier aspect de l'invention, lors d'une exécution du programme par des moyens de traitement dudit terminal.
Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente un terminal dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est un organigramme de différentes étapes mises en œuvre dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue de cartes utilisées dans un mode de mise en œuvre de l'invention ;
- la figure 4 illustre un traitement effectué dans un mode de mise en œuvre de l'invention.
Sur la figure 1 , un terminal mobile 12 d'un utilisateur 10 se trouve dans une zone géographique B telle que l'intérieur d'un bâtiment.
Le terminal mobile 12 est par exemple un téléphone mobile d'un réseau cellulaire. Le terminal mobile 12 est propre à se déplacer notamment dans l'espace délimité par la zone géographique B.
Comme représenté sur la vue détaillée du terminal mobile 12 fournie en figure 1 , le terminal mobile 12 comporte une unité de traitement d'informations 15, comportant un processeur 13 et une zone mémoire 14 stockant un logiciel de traitement 16.
Le logiciel de traitement 16 est adapté, lorsqu'il est exécuté sur le processeur 13, pour effectuer des opérations de localisation du terminal 12 et d'assistance de l'utilisateur du terminal 12 dans le cadre de ses déplacements.
Le logiciel de traitement 16 est notamment propre à créer une carte géographique et à déterminer et faire afficher sur cette carte, la position et le cap du terminal mobile 12 comme expliqué dans la suite.
L'unité de traitement d'informations 15 comporte par ailleurs un module de téléchargement 17 propre à télécharger au travers du réseau cellulaire des données, notamment plans de bâtiments.
Dans le terminal mobile 12, l'unité de traitement 15 est connectée à :
- un capteur GPS 18,
- un magnétomètre 19,
- un gyroscope tri-axial 20, - un accéléromètre tri-axial 21 ,
- une interface de restitution 22.
Le capteur GPS 18 est propre à recevoir des signaux de satellites de positionnement et à calculer des coordonnées spatiales correspondant au terminal mobile 12 à partir de ces signaux.
Le magnétomètre 19 est propre à mesurer le champ magnétique terrestre, à détecter la direction du Nord magnétique et à déterminer l'angle entre le Nord et l'orientation du téléphone, représentée par la flèche Z en figure 1 , par exemple parallèle à un des côtés du téléphone.
Le gyroscope tri-axial 20 est adapté pour mesurer des vitesses angulaires selon trois axes orthogonaux du terminal mobile 12. Les vitesses sont chacune représentative d'un angle de déplacement du terminal 12 selon un axe.
L'accéléromètre tri-axial 21 est adapté pour mesurer des accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux du terminal mobile 12. Les accélérations sont chacune représentative d'un déplacement linéaire du terminal 12 selon un axe.
Le gyroscope tri-axial 20 est couplé à l'accéléromètre tri-axial 21 . L'ensemble gyroscope tri-axial 20 et accéléromètre tri-axial 21 représente un mode particulier de réalisation d'une centrale inertielle tridimensionnelle.
L'interface de restitution 22 est formée de tout moyen d'affichage d'informations de localisation en une image visuelle, tel qu'un écran d'affichage par exemple.
En variante, l'ensemble gyroscope tri-axial 20 et accéléromètre tri-axial 21 est remplacé par une centrale inertielle bidimensionnelle. La réalisation du dispositif selon cette variante est à même de permettre une localisation selon deux dimensions seulement du terminal mobile 12.
En variante, l'ensemble gyroscope tri-axial 20 et accéléromètre tri-axial 21 est remplacé par tout moyen autonome de mesure d'un déplacement, c'est-à-dire sans interaction avec des éléments prédéterminés de la zone géographique.
Les étapes mises en œuvre au sein du logiciel de traitement 16 vont maintenant être décrites en regard de la figure 3. L'algorithme mis en œuvre est réalisé en boucle, la position du terminal mobile 12 étant réactualisée périodiquement, par exemple toutes les secondes.
Le terminal mobile 12 est localisé lors d'étapes de localisation régulières 200. Les coordonnées spatiales du terminal mobile 12 sont connues au sein du logiciel de traitement 16 par exemple par réception de signaux de positionnement GPS, lorsque de tels signaux sont disponibles. Par ailleurs, dans le mode de réalisation considéré, le logiciel de traitement 16 détermine en outre une information de déplacement tridimensionnel à partir d'une combinaison entre la mesure des vitesses angulaires du terminal mobile 12 par le gyroscope tri-axial 20 d'une part, et la mesure des accélérations linéaires du terminal mobile 12 par l'accéléromètre tri-axial 21 d'autre part. Ces informations de déplacement permettent d'actualiser les coordonnées spatiales de positionnement du terminal mobile 12 quand des signaux GPS ne sont pas disponibles ou quant la fréquence de mesure GPS n'est pas suffisante.
Ainsi, à un instant t, des coordonnées spatiales courantes X(t), Y(t, Z(t) du terminal mobile 12 sont disponibles.
Par ailleurs, lors d'étapes 201 mises en œuvre régulièrement, le magnétomètre 19 détermine la position du Nord magnétique (N).
Lors d'une étape 101 , le logiciel de traitement 16 détermine, en fonction des coordonnées spatiales disponibles X(t), Y(t), Z(t) du terminal 12, que ce dernier se trouve à l'intérieur du bâtiment B (par exemple cette information est fournie au logiciel de traitement 16 via le réseau cellulaire par un serveur, connecté via le réseau cellulaire, auquel le logiciel de traitement 16 a transmis les coordonnées spatiales courantes du terminal 12).
Le logiciel de traitement 16 pilote alors le module de téléchargement 17 de manière à ce que celui-ci télécharge, depuis un serveur accessible via le réseau cellulaire, un plan P du bâtiment B destiné à l'affichage sur l'écran 22 et une carte additionnelle C qui n'est pas destinée à l'affichage sur l'écran 22.
Le plan P ainsi que la carte C sont représentés sur la figure 3.
Le plan P représente l'étage du bâtiment B correspondant à la localisation de l'utilisateur du terminal 12.
Les différentes pièces ont été représentées ainsi que des portes, des couloirs etc.
La carte C représente des directions de déplacement préférentielles du bâtiment B. La carte C a été constituée de la manière suivante : à chaque point d'un lieu de circulation représenté sur le plan P, par exemple chaque point de couloirs (sur le plan P, à des fins de clarté de l'explication, les couloirs considérés ont été hachurés) correspond un pixel de la carte C. Ainsi les groupes de points correspondant aux couloirs respectivement référencés P1 et P2 de la zone B sur la carte P correspondent aux segments de pixels respectivement référencés C1 et C2 sur la carte C.
Un attribut attribué à chaque pixel de la carte C indique un axe ou une direction préférentiel(le) de déplacement au point du plan correspondant à ce pixel, en fonction de la topologie du lieu.
Ainsi, la valeur d'attribut 45° est affectée à chaque pixel du segment C1 et la valeur d'attribut 135° est affectée à chaque pixel du segment C2. Dans le mode de réalisation considéré, un pixel ayant une valeur n ° d'attribut correspond à un point du plan P en lequel la direction de déplacement préférentielle est le long d'un axe passant par ce point et faisant un angle de n ° [ou (145+n) quand il ne s'agit pas d'un sens unique] avec la direction du Nord représentée par la référence (N) sur le plan P.
Dans le mode de réalisation considéré, la valeur d'attribut de direction préférentielle de déplacement du pixel est indiquée par la teinte du pixel dans une couleur donnée.
Par exemple, considérons que 24 bits sont utilisables pour coder toute couleur d'un pixel de la carte, dont 8 bits consacrés à la teinte rouge, 8 bits consacrés à la teinte verte et 8 bits consacrés à la teinte bleue.
Dans le mode de réalisation considéré, les 256 teintes différentes de vert sont utilisées pour indiquer jusqu'à 256 directions préférentielles différentes.
Ainsi sur la carte C, l'ensemble des segments parallèles entre eux sont de la même couleur, tandis que les segments non parallèles entre eux sont de couleurs distinctes.
Lors d'une étape 102, le logiciel de traitement 16 pilote l'affichage du plan P sur l'écran 22 en alignant la direction Nord (N) indiquée sur le plan P et la position du nord magnétique courante, prise égale à celle fournie par la dernière mesure fournie par le magnétomètre (ou au moyennage d'un nombre fixé de dernières mesures fournie par le magnétomètre).
Dans une étape 103, le logiciel de traitement 16 détermine les informations de cap du terminal 12 pour l'instant courant t, en fonction de la dernière mesure ou des N dernières mesures fournies par le magnétomètre 19. Le cap ainsi déterminé indique la direction du déplacement dernièrement effectué par le terminal 12.
Dans le mode de réalisation, ces informations de cap sont ajustées et/ou mises à jour en outre en fonction de la dernière mesure ou des N' dernières mesures fournies par le gyroscope 20.
Les informations de cap Cap1 i2(t) du terminal 12 sont ainsi disponibles, pour l'instant t considéré.
Dans une étape 104, on détermine, en fonction des données de localisation du terminal 12 à l'instant t qui sont disponibles (voir les étapes de localisation 200), le point 012(t) du plan P correspondant à cette localisation du terminal à l'instant t. Cette détermination est, dans un mode de réalisation, réalisée à l'aide de probabilités de positionnement du terminal en différents points, ces probabilités étant calculées à partir d'informations fournies par la carte C et/ou le plan P (par exemple, si un mur est indiqué sur ces cartes, la probabilité que l'utilisateur soit sur le mur est nulle etc).
Le pixel pix12 (t) de la carte C correspondant à ce point du plan P est déterminé. La valeur de couleur de ce pixel pix12(t) sur la carte C indique la direction préférentielle de déplacement au point de localisation du terminal 12 à l'instant t.
Dans une étape 105, les informations de cap Cap1 i2(t) déterminées à l'étape 103 pour le terminal sont comparées avec la direction préférentielle indiquée par la couleur du pixel pixi2(t).
Dans une étape 106, si ces directions indiquées correspondent, on affecte aux informations de cap consolidée Cap2i2(t) du terminal 12 à l'instant t la valeur de Cap1 i2(t).
Si les directions indiquées différent, alors on fixe la valeur de cap consolidé Cap212(t) égale à la direction préférentielle indiquée par la couleur du pixel pix12(t).
Lors d'une étape 107, un symbole représentant le terminal 12 en le point 012(t) et une flèche F12(t) représentant le cap consolidé Cap212(t) correspondant au déplacement effectué du terminal sont représentés sur le plan P affiché sur l'écran 22 (l'axe de la flèche est parallèle au cap consolidé, le sens de la flèche est déduit du sens du déplacement du terminal entre les deux dernières positions disponibles pour le terminal 12 par exemple).
Les informations de cap déterminées ci-dessus correspondent au déplacement précédemment effectué par le terminal 12.
Dans un mode de réalisation, dans une étape similaire à l'étape 103, des informations de cap à suivre sont déterminées en comparant la position courante de l'utilisateur, une destination finale qu'il doit atteindre et optionnellement le cap courant suivi.
Puis des étapes similaires aux étapes 104 à 106 sont alors mises en œuvre pour ajuster les informations de cap à suivre en fonction des données de la carte C, avant de procéder à l'affichage sur l'écran 22 du cap à suivre.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les informations de localisation sont fournies par le module GPS 18 et/ou l'accéléromètre 21 , en fonction de la disponibilité des mesures GPS. Dans d'autres modes de réalisation, seul un de ces moyens, ou un moyen de localisation alternatif, est utilisé.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les informations de cap sont déterminées en fonction des mesures du magnétomètre 19 et du gyroscope 20. Dans d'autres modes de réalisation, un seul de ces moyens ou un moyen alternatif de mesure de déplacement angulaire, est utilisé.
Dans un autre mode de réalisation, à l'étape 106, si les directions indiquées différent, alors on fixe la valeur de cap consolidé Cap212(t) en fonction de la direction préférentielle indiquée par la couleur du pixel pix12(t) et d'au moins la valeur de cap Cap1 i2(t) déterminée à l'étape 103 et/ou de valeur(s) de cap déterminée(s) à un ou des instants précédant l'instant t (dans ce cas, on ne fixe pas le cap à la direction préférentielle, mais on l'adapte en fonction de la direction préférentielle indiquée par le pixel pix 2(t) ou des pixels voisins
En un point d'intersection entre deux directions de déplacement préférentielles, dans un mode de réalisation, le pixel correspondant à ce point d'intersection indique les deux directions. Dans un autre mode de réalisation, le pixel n'indique aucune direction préférentielle (par exemple, lorsque le pixel ne peut être associé qu'à une seule teinte d'une couleur donnée), en revanche, les pixels voisins de ce pixels indiquent des directions préférentielles respectives distinctes. La valeur de cap finalement retenue sera celle parmi les directions préférentielles multiples indiquées par le pixel et/ou les pixels voisins qui est la plus proche du cap cap1 2(t).
Les étapes 101 à 107 sont ensuite réitérées relativement à l'instant de calcul suivant, \+ δτ , pour affichage de la position et du cap correspondant.
L'invention permet de s'affranchir des perturbations des capteurs, dues aux environnements métalliques lorsque le terminal est dans un bâtiment ou dues aux dérives dans le temps des mesures. Le mécanisme mis en place permet de réduire considérablement les erreurs dans les directions signalées par le magnétomètre, en rapprochant ces directions des seules directions de déplacement possibles, fournies par la carte C, pour la position de l'utilisateur. Ce mécanisme permet en outre de recaler les informations de changement de direction transmises par le gyroscope.
L'invention permet ainsi d'utiliser les données du magnétomètre, indispensable à l'initialisation de la mesure d'un déplacement par le gyroscope, même avec une précision de la mesure incertaine.
Dans un mode de réalisation, en référence aux figures 3 et 4, lorsqu'une zone ZP du plan P est telle qu'il ne peut être affecté de direction préférentielle de déplacement, le déplacement étant considéré comme libre (par exemple si la plus petite des dimensions de la zone sur le plan P est supérieure à un seuil fixé), la carte C comporte un quadrillage Q de la partie Zc correspondant à cette zone dans une deuxième couleur, par exemple en rouge. Les lignes du quadrillage parallèles entre elles sont de la même teinte dans la couleur rouge. Des lignes du quadrillage non parallèle sont de teintes distinctes dans la couleur rouge. Chaque teinte est associée à un axe de déplacement préférentiel (par exemple, l'axe (0 °, 180°) et l'axe (90 °, 270°) mesuré par rapport au Nord.
Dans un tel cas, pour réaliser un affichage de la position dans la zone ZP et d'un cap (de déplacement effectué ou à effectuer), des étapes similaires aux étapes 103 à 107 sont réalisées, avec les modifications indiquées ci-dessous.
Dans une étape de type 104, à une fréquence donnée, qui correspond par exemple à chaque pas de l'utilisateur du terminal, on détermine, en fonction des données de localisation du terminal 12 à l'instant t qui sont disponibles (voir les étapes de localisation 200), le point Oi2(t) du plan P correspondant à cette localisation du terminal à l'instant t. Le pixel pix 2(t) de la carte C correspondant à ce point du plan P est déterminé.
Si ce pixel est au sein d'une zone couverte par un quadrillage Q, alors le pixel pixi2(t) choisi se situe sur une intersection de lignes du quadrillage proche de la dernière localisation du terminal.
Dans une étape de type 1 05, la valeur de cap cap1 i2(t) déterminée à l'étape 1 03 est comparée aux directions de déplacement préférentielles possibles depuis le pixel pixi2(t). Ainsi si ce pixel ne se situe pas sur une frontière du quadrillage, 4 directions sont possibles depuis ce pixel le long des lignes du quadrillage : 0 °, 90 °, 1 80 °, 270 °. La valeur de cap212(t) est prise égale à celle de ces directions qui est la plus proche de la valeur cap1 12(t).
Le pixel pix 2(t+ <5r ) considéré sur la carte C à l'instant suivant, .+ <¾" , sera choisi égal au voisin de pixi2(t) sur la ligne de quadrillage partant du pixel pix 2(t) dans cette direction.
Le cap cap2 déterminé est ainsi constant entre deux points voisins sur une ligne quelconque et le déplacement du terminal suit le quadrillage.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de détermination d'informations de cap dans un terminal (12), ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- au moins une étape de détermination d'un point de localisation (O12 (t)) du terminal ;
- une étape de détermination d'une première valeur de cap du terminal par des moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) intégrés au terminal ;
ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape de comparaison de la première valeur de cap déterminée par les moyens autonomes de détermination du cap intégrés au terminal avec au moins une valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal ;
- une étape de détermination d'une deuxième valeur de cap en fonction du résultat de ladite comparaison.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant une étape d'affichage d'un cap (F12 (t)) du terminal par des moyens d'affichage (22) intégrés au terminal (12) sur la base dudit point de localisation du terminal (O12 (t)) et de ladite deuxième valeur de cap déterminée.
3. Procédé selon la revendication 2, selon lequel les moyens d'affichage (22) affichent un plan (P) d'une zone comportant le point de localisation du terminal, et le cap déterminé (F12 (t)) est affiché sur le plan.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal est préalablement déterminée en fonction d'une analyse de la configuration du voisinage géographique dudit point de localisation.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la première valeur de cap est déterminée en fonction d'au moins un point de localisation et/ou de mesures de déplacement angulaire du terminal (12) effectuées par les moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) et représente une direction empruntée par le terminal.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la première valeur de cap est déterminée en fonction d'au moins un point de localisation et d'un point de destination à atteindre et représente une direction à emprunter par le terminal (12).
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la valeur de direction préférentielle est indiquée par la couleur d'un pixel, correspondant au point de localisation du terminal, d'une carte (c) mémorisée dans le terminal (12) représentative d'une zone géographique comportant ledit point de localisation.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel les moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) indiquent la direction du nord magnétique, une orientation du terminal (12) par rapport au nord magnétique et/ou des déplacements angulaires du terminal.
9. Terminal (12) comprenant des moyens de détermination (18, 21 ) d'un point de localisation (Oi2 (t)) dudit terminal, des moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) adaptés pour déterminer une première valeur de cap du terminal ;
- des moyens d'affichage (22) pour afficher un cap du terminal sur la base dudit point de localisation du terminal ;
ledit terminal étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens de comparaison (16) de la première valeur de cap déterminée avec au moins une valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal ; - des moyens de détermination (16) d'une deuxième valeur de cap en fonction du résultat de ladite comparaison, le cap affiché par les moyens d'affichage intégrés étant fonction de ladite deuxième valeur de cap déterminée.
10. Terminal (12) selon la revendication 9, sans lequel les moyens d'affichage (22) affichent un cap du terminal sur la base dudit point de localisation du terminal et de ladite deuxième valeur de cap déterminée.
1 1 . Terminal (12) selon la revendication 10, dans lequel les moyens d'affichage (22) sont adaptés pour afficher un plan (P) d'une zone comportant le point de localisation du terminal, et pour afficher le cap déterminé (F12 (t)) sur le plan.
12. Terminal (12) selon l'une des revendications précédentes 9 à 1 1 , adapté pour télécharger au moins la valeur de direction préférentielle associée à la localisation du terminal, préalablement déterminée en fonction d'une analyse de la configuration du voisinage géographique dudit point de localisation.
13. Terminal (12) selon l'une des revendications précédentes 9 à 12, dans lequel les moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) sont adaptés pour déterminer la première valeur de cap en fonction d'au moins un point de localisation et/ou de mesures de déplacement angulaire du terminal effectuées par lesdits moyens autonomes de détermination de cap, la première valeur de cap représentant une direction empruntée par le terminal.
14. Terminal (12) selon l'une des revendications précédentes 9 à 13, dans lequel les moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) sont adaptés pour déterminer la première valeur de cap en fonction d'au moins un point de localisation et d'un point de destination à atteindre, la première valeur de cap représentant une direction à emprunter par le terminal.
15. Terminal (12) selon l'une des revendications précédentes 9 à 14, comprenant des moyens (17) de stockage d'une carte (c) représentative d'une zone géographique comportant ledit point de localisation, la valeur de direction préférentielle étant indiquée sur la carte par la couleur d'un pixel correspondant au point de localisation du terminal.
16. Terminal (12) selon l'une des revendications précédentes 9 à 15, dans lequel les moyens autonomes de détermination de cap (19, 20) indiquent la direction du nord magnétique, une orientation du terminal par rapport au nord magnétique et/ou des déplacements angulaires du terminal.
17. Programme d'ordinateur (16) destiné à un terminal (12), ledit programme comprenant des instructions pour mettre en œuvre les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 lors d'une exécution du programme par des moyens de traitement (13) dudit terminal.
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