FR3003361A1 - Procede et dispositif de determination d'une interdistance entre un drone et un objet, procede de pilotage de vol d'un drone - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et dispositif de détermination d'une interdistance entre un drone et un objet, procédé de pilotage de vol d'un drone. Selon le procédé de détermination d'une interdistance (L, L0) entre un drone (3) notamment à voilure tournante et un objet (1) désigné par un point lumineux (PL), dans lequel, • on projette depuis le sol (S) sur l'objet (1) un point lumineux (PL) avec un pointeur laser (7), et • on détermine la distance (L) entre le drone et le point lumineux (PL).

Description

Procédé et dispositif de détermination d'une interdistance entre un drone et un objet, procédé de pilotage de vol d'un drone La présente invention concerne un procédé et dispositif de détermination d'une interdistance entre un drone et un objet. Elle 5 concerne en outre un procédé de pilotage et un ensemble drone et télécommande. Plus spécifiquement, l'invention se rapporte aux drones volants civils. Depuis longtemps l'utilisation des drones, c'est-à-dire des 10 aéronefs sans personnes à bord (UAV - « Unmanned Aerial Vehicle » en anglais), ont été réservés à une utilisation strictement militaire. Il s'agit par exemple d'avions ou d'aéronefs à voilure tournante (par exemple un hélicoptère ou quadricoptère) pilotés à distance par une unité de contrôle. 15 Certains de ces drones peuvent voler de façon assez autonome et réaliser par exemple un plan de vol à partir de coordonnées GPS coordonnées de localisation (pour « Global Positionning System » en anglais - système de positionnement global) programmées. Puis, très récemment, les législations nationales, par exemple en 20 France et aux Etats-Unis ont permis sous certaines conditions l'utilisation civile professionnelle de drones, notamment pour assumer certaines tâches, comme par exemple la surveillance, l'aide au secours ou l'inspection de certains lieux. ICG30172 Un tel travail d'inspection peut par exemple consister à inspecter un objet en élévation de bas en haut, comme par exemple un immeuble, un monument ou un pylône etc. Pour cela, on peut par exemple utiliser un drone à voilure tournante tel qu'un hélicoptère, un quadricoptère ou ou plus généralement un multicoptère équipé d'une caméra. La mission du drone consiste donc à s'élever proche de l'objet à inspecter ce qui peut être assez délicat, étant donné qu'à une trop grande proximité, le drone risque de toucher l'objet à analyser et de s'écraser.

Pour éviter cela, le pilote du drone se place par exemple parallèle à l'objet à analyser, c'est-à-dire que le pilote et le drone sont à peu près sur une ligne parallèle au monument à analyser. Toutefois, dans ce cas, le pilote ne voit pas bien la zone à analyser et il est difficile de bien couvrir la zone à analyser.

Si en revanche, le pilote se place devant l'objet et le drone se trouve entre le pilote et l'objet à analyser, alors le pilote a du mal à estimer la distance entre l'objet à analyser et le drone, de sorte que par sécurité, il préférera éloigner le drone de l'objet à analyser, ce qui peut diminuer la qualité du résultat d'inspection.

La présente invention vise à pallier au moins partiellement les inconvénients cités ci-dessus. Un but de l'invention est donc de proposer un procédé qui permette au pilote de mieux appréhender la distance entre l'objet à analyser et le drone. ICG30172 Un autre but de l'invention, indépendant du premier, est de proposer un procédé de pilotage du drone plus ergonomique tout en garantissant la sécurité pour le drone. A cet effet, l'invention propose un procédé de détermination d'une interdistance entre un drone notamment à voilure tournante et un objet désigné par un point lumineux, dans lequel, - on projette depuis le sol sur l'objet un point lumineux avec un pointeur laser, - on détermine la distance entre le drone et le point lumineux. Grace au procédé de l'invention, le pilote par exemple peut pointer avec le pointeur laser sur l'objet à analyser, ce qui permet de connaître précisément la distance entre le point lumineux, qui désigne la zone ou l'endroit à analyser et le drone. Ce geste est intuitif et facile à mettre en oeuvre même pour une personne n'ayant pas de grandes connaissances des drones. Le procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seule ou en combinaison : Selon un premier mode de réalisation, le drone est équipé d'un dispositif de visée et d'un altimètre embarqués et dans lequel le pointeur laser est équipé d'au moins un inclinomètre et d'un télémètre, et - on détermine à l'aide du dispositif de visée un angle de visée vers le point lumineux sur l'objet désigné depuis le drone par rapport à la verticale, ICG30172 - on détermine un angle en élévation du point lumineux sur l'objet désigné depuis le pointeur laser, - on détermine la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné avec le pointeur laser, - on détermine la hauteur de vol du drone par rapport au sol, - on détermine la hauteur du pointeur laser par rapport au sol, - on calcule la distance entre le drone et le point lumineux sur l'objet désigné à partir des angles de visée et en élévation, de la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné, de la hauteur de vol du drone par rapport au sol et de la hauteur du pointeur laser par rapport au sol. Selon un autre aspect, le dispositif de visée est une caméra. Selon un autre mode de réalisation dans lequel le drone est équipé d'un capteur de localisation embarqué et dans lequel le pointeur laser est réalisé sous forme d'un tachéomètre équipé d'un capteur de localisation et d'un télémètre, et - on détermine la position dans l'espace du drone, - on détermine la position dans l'espace du pointeur laser, ICG30172 - on détermine un angle en élévation et un angle d'azimut du point lumineux sur l'objet désigné depuis le pointeur laser, - on détermine la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné avec le pointeur laser, - on calcule à partir des angles en élévation et d'azimut et de la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné les coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux sur l'objet désigné, - on calcule la distance entre le drone et le point lumineux à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du drone et à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux désignant l'objet. Selon un aspect on peut déterminer la distance selon les étapes du premier mode de réalisation ainsi que selon les étapes selon le deuxième mode de réalisation, puis on compare les résultats obtenus et en cas de différence, on retient par mesure de sécurité la distance drone - point lumineux la plus courte. Selon un aspect, on ajuste la hauteur de vol du drone pour obtenir un angle de visée depuis le drone vers le point lumineux sur l'objet compris entre 20° et 70°, de préférence entre 40° et 50°.

Selon un autre aspect la hauteur de vol du drone est supérieure à la hauteur au sol du point lumineux sur l'objet désigné. ICG30172 Selon un troisième mode de réalisation, le drone est équipé d'un dispositif de visée et d'un télémètre, le dispositif de visée étant configuré pour diriger le télémètre en direction du point lumineux sur l'objet désigné pour mesurer la distance entre le drone et le point lumineux. Selon un développement, selon lequel le drone est équipé d'un dispositif de visée, le procédé comprend en outre - une étape pour déterminer à l'aide du dispositif de visée un angle de visée du point lumineux sur l'objet désigné depuis le drone par rapport à la verticale, - une étape pour calculer la distance entre le drone et l'objet à partir de la distance entre le drone et le point lumineux (PL) et l'angle de visée. L'invention concerne en outre un procédé de pilotage d'un drone, dans lequel - on projette sur un objet un point lumineux avec un pointeur laser au sol, - on détermine une interdistance selon un procédé tel que décrit ci-dessus, et - on adapte le vol du drone en maintenant l'interdistance déterminée dans une plage de consigne. Selon un aspect, lorsque le pointeur laser est intégré dans une télécommande du drone, on peut basculer en mode de pilotage par pointeur laser lorsque le dispositif de visée embarqué par le drone a identifié le point lumineux sur l'objet désigné. ICG30172 Selon un autre aspect, si on réalise une projection au sol des positions du pointeur laser, du drone et du point lumineux, on maintien le drone entre le point lumineux sur l'objet désigné et le pointeur laser.

L'invention concerne de plus un procédé d'inspection d'une paroi avec un drone équipé d'un dispositif d'analyse, notamment une caméra, dans lequel on pilote le drone selon le procédé tel que défini ci-dessus lors de l'acquisition de données d'analyse par le dispositif d'analyse.

L'invention concerne aussi un dispositif de détermination d'une interdistance entre un drone et un objet désigné par un point lumineux comprenant, - un pointeur laser au sol pour projeter un point lumineux sur un objet, - un dispositif de mesure de la distance entre le drone et le point lumineux. Selon un mode de réalisation, dans lequel le dispositif de mesure de la distance comprend un dispositif de visée du point lumineux projeté sur l'objet et un télémètre embarqué, le dispositif de visée est configuré pour diriger le télémètre embarqué en direction du point lumineux sur l'objet désigné. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend en outre - un inclinomètre pour déterminer un angle en élévation du point lumineux sur l'objet désigné depuis le drone, ICG30172 - un dispositif de visée pour déterminer un angle de visée du point lumineux sur l'objet désigné depuis le pointeur laser par rapport à la verticale, - un télémètre pour déterminer la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné avec le télémètre, - un altimètre pour déterminer la hauteur de vol du drone par rapport au sol, - une unité pour déterminer la hauteur du pointeur laser par rapport au sol, - une unité de traitement pour calculer la distance entre le drone et le point lumineux sur l'objet désigné à partir des angles de visée, en élévation, de la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné, de la hauteur de vol du drone et de la hauteur du pointeur laser par rapport au sol. Le dispositif de visée est par exemple une caméra, c'est-à-dire un appareil de prise de vue comme un appareil photo ou vidéo, simple ou à vue stéréoscopique.

Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend en outre - un capteur de localisation embarqué sur le drone pour déterminer les coordonnées de localisation dans l'espace du drone, ICG30172 - un capteur de localisation intégré au pointeur laser pour déterminer les coordonnées de localisation dans l'espace du pointeur laser, - un tachéomètre pour déterminer un angle en élévation et un angle d'azimut du point lumineux sur l'objet désigné depuis le pointeur laser et pour déterminer la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné avec le pointeur laser, - une unité de traitement pour calculer - à partir de l'angle en élévation, l'angle d'azimut et de la distance entre le pointeur laser et le point lumineux sur l'objet désigné les coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux sur l'objet désigné, - la distance entre le drone et l'objet désigné à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du drone et du point lumineux désignant l'objet. L'invention concerne également un drone, notamment à voilure tournante comportant une télécommande, dans lequel la télécommande comporte en outre un pointeur laser pour projeter un point lumineux sur un objet et une unité de commande de vol configuré pour adapter le vol du drone en maintenant la distance entre le drone et le point lumineux dans une plage de consigne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 25 de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels : ICG30172 - la figure 1 est un schéma illustratif montrant un objet à analyser et un drone piloté par télécommande, - la figure 2 montre une vue en perspective en biais par le dessous d'un drone à voilure tournante, - la figure 3 est un organigramme montrant des étapes d'un procédé selon l'invention, - la figure 4 est un schéma bloc illustrant un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 5 est un organigramme détaillant des étapes du procédé de l'invention selon un premier mode de réalisation, - la figure 6 est un schéma géométrique simplifié de côté de la figure 1, - la figure 7 est un schéma bloc illustrant un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 8 est un organigramme détaillant des étapes du procédé de l'invention selon un autre mode de réalisation, - la figure 9 est un schéma bloc illustrant encore un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 10 est un schéma illustratif montrant un objet à analyser et un drone piloté selon le procédé de pilotage selon l'invention, ICG30172 - la figure 11 est un organigramme détaillant des étapes du procédé de pilotage de l'invention. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

La figure 1 montre un objet 1 à analyser visuellement par un drone 3 piloté via une télécommande 5. L'objet 1 à inspecter visuellement est dans le présent cas une construction comme par exemple un ouvrage d'art, un bâtiment, un monument (moderne ou historique), un immeuble, un pont, un pylône, une éolienne, un mur d'un barrage, un mur de soutènement ou tout autre objet en élévation par rapport au sol. Une telle vérification peut s'avérer nécessaire pour des raisons de maintenance, pour la localisation de fissures, d'infiltrations d'eau, pour la cartographie d'ornements etc.

Comme on le voit sur la figure 2, le drone 3 est par exemple un drone à voilure tournante comme un hélicoptère, un quadricoptère ou analogue. Dans le présent cas, il s'agit par exemple d'un quadricoptère avec quatre hélices 4 mues par des moteurs électriques intégrés alimentés 20 par une batterie électrique embarquée (non-visibles sur la figure). Ce genre de drone 3 se distingue en particulier par sa maniabilité, le fait qu'il puisse décoller verticalement et qu'il puisse réaliser des vols stationnaires. Il est donc très adapté pour inspecter ou analyser par des capteurs des objets en élévation. 25 Le drone 3 est par exemple équipé par le dessous d'une nacelle 6 girostabilisée orientable qui peut accueillir des capteurs, notamment des caméras vidéo / photo haute définition, des capteurs thermiques / infrarouges, un télémètre etc. L'orientation de la nacelle 6 peut être réalisée en rotation à 360° ainsi qu'en pivotement (entre une position ICG30172 sensiblement horizontale et une position sensiblement verticale vers le bas) donnant ainsi toute liberté d'orienter le capteur embarqué dans la nacelle 6. Ce drone 3 peut être commandé à partir de la télécommande 5 en mode manuel où un pilote donne des consignes de trajectoire, ou en mode automatique selon lequel un plan de vol programmé est exécuté par le drone 3, ceci sous surveillance d'un pilote observateur au sol qui est en contact visuel avec le drone 3 et qui peut à tout moment reprendre les commandes de vol du drone 3.

La figure 3 montre un organigramme d'un procédé de détermination de la distance entre le drone 3 et le point lumineux PL réfléchi par l'objet désigné 1 selon l'invention. Selon une première étape 100, on projette depuis le sol S sur l'objet désigné 1 un point lumineux PL avec un pointeur laser 7.

Ceci est aussi représenté schématiquement sur la figure 1. Par pointeur laser, on entend tout laser (laser à diode, laser à rubis, etc) qui permet de projeter un point lumineux sur un objet. Dans le présent exemple, ce pointeur laser 7 peut être intégré à la télécommande du drone 5. Par une flèche en pointillé 8, on a matérialisé le rayon laser sortant du pointeur laser 7 pour projeter le point lumineux PL sur l'objet 1. Par l'expression « depuis le sol » ou « pointeur laser au sol », on entend que le pointeur laser 7 n'est pas embarqué dans le drone, mais tenu à la main par exemple par le pilote au sol ou disposé par exemple 25 sur un trépied. Selon une variante non représentée, le pointeur laser 7 peut être une unité à part, séparé de la télécommande 5 ou détachable de celle-ci tel qu'un stylet laser par exemple. Puis selon une seconde étape 200, on détermine la distance L 30 entre le drone 3 et le point lumineux PL. ICG30172 Le point lumineux PL projeté sur l'objet 1 désigne aussi une zone ou un endroit à inspecter / analyser par le drone 3 et son / ses capteurs embarqués. Grace à la connaissance de la distance L entre le point lumineux PL et le drone 3, ce dernier peut être placé de manière précise devant l'objet 1 et plus particulièrement devant la zone à inspecter sans qu'il y ait de risque pour s'écraser tout en ayant une distance d'analyse assez proche et une bonne résolution. Plusieurs modes de réalisation alternatives sont possibles pour ce procédé.

Selon un premier mode de réalisation représenté sous forme d'un schéma bloc à la figure 4, le drone 3 est équipé d'un dispositif de visée 9 et d'un altimètre 11 embarqués et le pointeur laser 7 est équipé d'au moins un inclinomètre 13 et d'un télémètre 15. L'inclinomètre 13 et le télémètre 15 sont agencés de manière à ce que l'inclinomètre 13 mesure l'angle du rayon laser en élévation par rapport au sol, c'est-à-dire par rapport à l'horizontale. Le drone 3 et la télécommande 5 communiquent via un lien radio représenté par une double flèche. Le dispositif de visée 9 est par exemple une caméra girostabilisée et orientable par asservissement de moteurs, logée dans la nacelle 6 du 20 drone 3. Pour cette variante, l'étape 200 de détermination est composée de plusieurs sous-étapes illustrées à la figure 5 en relation avec la figure 6 qui montre un schéma géométrique simplifié de côté de la figure 1. Selon une étape 210, on détermine à l'aide du dispositif de visée 9 25 un angle de visée cp du point lumineux PL sur l'objet désigné 1 depuis le drone 3 par rapport à la verticale. Plus précisément, les moteurs orientant la caméra 9 dans la nacelle 6 et la caméra 9 sont configurés pour orienter la caméra 9 de telle sorte que le point lumineux PL est centré dans l'image prise par la 30 caméra 6 (cette action de visée peut être programmée ICG30172 informatiquement), ce qui permet de déterminer l'angle de visée 9. Pour orienter la caméra dans la nacelle, on cherche d'abord le point lumineux PL dans l'image, puis on centre le point lumineux PL dans l'image, ce qui donne l'angle de visée 9. Si le pointeur laser 7 est par exemple un laser à rubis, le point lumineux PL est alors rouge et peut facilement être identifié dans l'image. Bien entendu, cette étape peut aussi être programmée dans un programme d'ordinateur selon lequel la recherche du point lumineux PL dans l'image est effectué de façon automatique. Puis selon une étape 212, on détermine avec l'inclinomètre 13 un angle en élévation 0 du point lumineux PL sur l'objet désigné 1 par rapport à l'horizontale depuis le pointeur laser 7. Ensuite, selon une étape 214, on détermine la distance d entre le pointeur laser 7 et le point lumineux PL sur l'objet désigné 1 via le télémètre 15 intégré au pointeur laser 7.

Selon une variante non représentée, on utilise un tachéomètre par exemple sur trépieds et motorisé avec un pointeur laser intégré qui permet d'une part de réaliser les mesures des étapes 212 et 214 et d'autre part de scanner l'objet 1 par son pointeur lumineux selon un trajet pré défini.

On détermine selon une étape 216 également la hauteur h du pointeur laser 7 par rapport au sol, par exemple en pointant le télémètre d'abord vers le sol (ou avec un simple mètre de mesure) et selon une étape 218 la hauteur au sol HD du drone 3 par altimètre embarqué du drone 3.

Selon les relations géométriques on obtient : HPL = d sin 0 + h (1) Et la distance L entre le drone 3 et le point lumineux PL peut se calculer selon une étape 220 à partir de la formule suivante : L = (HD - HpL) / cos 9 = (HD - d sin 0 - h) / cos 9 (2) 1CG30172 Bien entendu, les étapes 210 à 218 peuvent être réalisées dans n'importe quel ordre sans sortir du cadre de la présente invention. Pour obtenir une bonne sensibilité dans la détermination de la distance L, on ajuste la hauteur de vol du drone I-ID pour obtenir un 5 angle de visée 9 depuis le drone 3 vers le point lumineux PL sur l'objet 1 compris entre 20° et 70°, de préférence entre 40° et 50°. Cette disposition peut faire partie d'instructions programmées de vol du drone 3. Il s'agirait dans ce cas d'une boucle d'asservissement selon laquelle la hauteur FID du drone 3 est ajustée automatiquement de sorte à obtenir 10 un angle de visée p à une valeur fixe par exemple 45° ou se situant dans une plage, par exemple 40° - 50°. Etant donné que la caméra est généralement fixée en dessous du drone 3 dans la nacelle 6, la hauteur de vol du drone IlD est choisie supérieure à la hauteur au sol Fin du point lumineux sur l'objet désigné 15 1. Etant donné que le poids embarqué sur le drone est toujours un facteur critique qui influence fortement la durée de vol (l'autonomie du drone), ce mode de réalisation se distingue par le fait que le drone lui-même ne doit pas porter de capteurs autres que la caméra nécessaire de 20 toute façon pour l'analyse / l'inspection optique. En outre, si la distance L est connue, on peut également calculer, dans le cas où l'objet est par exemple une paroi sensiblement verticale, la distance LD (voir figure 6) entre le drone 3 et l'objet 1 à analyser par la formule : 25 LO = L sin p= (HD - d sin 0 - h) * tan (3) Selon un second mode de réalisation représenté sous forme d'un schéma bloc à la figure 7, le drone 3 est équipé d'un capteur de ICG30172 localisation embarqué 17 et le pointeur laser 7 est réalisé sous forme d'un tachéomètre équipé d'un capteur de de localisation 19. Les capteurs de localisation notamment 17 et 19 peuvent par exemple être des capteurs GPS ou analogue de sorte que les coordonnées de localisation sont données sous forme de coordonnées de localisation. Selon une variante, les capteurs de localisation font partie d'un système de localisation UWB (pour «ULTRA WIDE BAND » en anglais, c'est-à-dire bande ultra large en français). Un tel système de localisation est par exemple décrit dans l'article « Accuracy of an UWB localization system based on a CMOS chip » publié dans PROCEEDINGS OF THE 2nd WORKSHOP ON POSITIONING, NAVIGATION AND COMMUNICATION (WPNC'05). Il suffit alors de disposer par exmple au moins trois bornes RF au sol et de connaître les postions des bornes RF des unes par rapport aux autres pour ensuite précisément localiser le pointeur laser 7 et/ ou le drone 3 Ainsi, on peut projeter un point lumineux sur l'objet à analyser et aussi mesurer l'angle en élévation et en azimut. Pour cette variante représentée comme organigramme à la figure 8, on détermine lors d'une étape 310 les coordonnées de localisation dans l'espace du drone 3, c'est-à-dire longitude, latitude et l'altitude, de préférence selon une méthode différentielle par rapport au sol lors du décollage du drone 3. Puis, selon une étape 312, on détermine les coordonnées de localisation dans l'espace du pointeur laser / tachéomètre 7, c'est-à-dire 25 également longitude, latitude et l'altitude. On détermine ensuite selon l'étape 314 grâce au tachéomètre un angle en élévation 0 (angle en élévation), et un angle d'azimut par rapport à une référence (non représenté). ICG30172 Ensuite, on détermine lors d'une étape 316 grâce au télémètre intégré 15 dans le pointeur laser / tachéomètre 7 la distance d entre le pointeur laser 7 et le point lumineux PL sur l'objet désigné 1 avec le pointeur laser 7.

Ceci permet ensuite de calculer lors d'une étape 318 à partir de l'angle en élévation 0, l'angle d'azimut et la distance d entre le pointeur laser 7 et le point lumineux PL sur l'objet désigné 1 les coordonnées de localisationde localisation dans l'espace du point lumineux PL sur l'objet désigné 1.

Puis, lors d'une étape 310, on calcule la distance entre le drone 3 et l'objet désigné 1 à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du drone 3 et du point lumineux PL désignant l'objet 1. Bien entendu, certaines étapes peuvent être interverties sans sortir du cadre de la présente invention.

Selon une variante, selon laquelle on suppose que le pointeur laser 7 reste stationnaire en position, on peut mesurer les coordonnées de localisation tout simplement avant le décollage du drone 3 en posant le pointeur laser 7 sur le drone et en relevant les coordonnées de localisation.

En variante, on peut combiner les deux modes de réalisation ci- dessus et réaliser une détermination de la distance L selon les deux modes, puis comparer les résultats obtenus, et en cas de différence, on retient par mesure de sécurité la distance L drone 3 - point lumineux PL la plus courte pour prendre une décision pour éloigner le drone 3 de l'objet 1. Selon un troisième mode de réalisation représenté sous forme d'un schéma bloc à la figure 9, le drone 3 est équipé d'un dispositif de ICG30172 visée 9 tel qu'une caméra orientable dans la nacelle 6 girostabilisée et d'un télémètre 25 embarqué. Dans ce cas, le dispositif de visée 9 est configuré pour diriger le télémètre 25 en direction du point lumineux PL sur l'objet désigné. De préférence, le télémètre 25 est également embarqué dans la nacelle 6 de manière que sa direction de mesure soit perpendiculaire au plan de prise de vue de la caméra 9. Ainsi, lorsque la caméra s'est centrée sur le point lumineux PL, le télémètre 25 pointe automatiquement dans la bonne direction. Le télémètre embarqué 25 peut être un télémètre optique, par exemple infrarouge pour ne pas interférer avec le point lumineux PL projeté par le pointeur laser. Pour certaines applications, un télémètre à ultrasons peut aussi être envisagé. En effet avec une portée de qq. mètres, par exemple 3m, ce type de télémètre peut s'avérer entièrement suffisant, par exemple pour l'inspection d'une paroi en élévation.

Pour cette variante, on projette sur l'objet désigné 1 un point lumineux PL avec un pointeur laser 7 au sol selon l'étape 100 et on mesure selon une étape 200 directement la distance L entre le drone 3 et le point lumineux PL par le télémètre embarqué 25, en orientant la nacelle 6 et donc la caméra 9 et le télémètre 25 en direction du point lumineux PL. Afin de connaître la distance L0 avec l'objet, il suffit de déterminer de plus l'angle de visée p et de calculer L. = L sin (p. Sur la base de la détermination de la distance entre le drone 3 et le point lumineux PL ou le drone 3 et l'objet 1 selon le procédé décrit ci- dessus, on propose en outre un nouveau mode de pilotage du drone illustré schématiquement sur la figure 10. L'idée principale est de projeter sur un objet 1 un point lumineux PL et de déplacer le drone 3 à 1CG30172 une distance L prédéterminée de l'objet en fonction des déplacements du point lumineux PL sur l'objet à analyser 1. A cet effet, on détermine selon une étape 500 (voir figure 11) la distance L entre le drone 3 et le point lumineux PL réfléchi sur objet 5 désigné 1 ou la distance La entre le drone 3 et l'objet 1 comme décrit ci-dessus. Puis, selon une étape 502, on adapte le vol du drone 3 en maintenant la distance L ou Lo entre le drone 3 et le point lumineux PL dans une plage de consigne, par exemple 1-2m. Dans tous les cas, on 10 programme des commandes de vol automatique de manière à stabiliser l'angle de visée 9 à une valeur prédéterminée, par exemple 45°. Les étapes 500 et 502 sont bien entendu réalisées selon les instructions d'un programme informatique en boucle de sorte que le drone 3 suit quasiment en parallèle le déplacement du point lumineux 15 PL sur l'objet 1. Ainsi, on peut plus facilement inspecter un objet comme un monument ou un ouvrage d'art sans recourir à un plan de vol complexe à programmer, notamment si la paroi est de plus inclinée, comme par exemple pour un barrage. 20 Si le pointeur laser 7 est réalisé sous forme d'un tachéomètre motorisé, on peut alors programmer un scan de l'objet. Ainsi, un point lumineux projeté par le tachéomètre va se déplacer sur l'objet 1 et le drone 3 va suivre automatique ce trajet du point lumineux. L'invention concerne donc également un procédé d'inspection 25 d'une paroi avec un drone 3 équipé d'un dispositif d'analyse comme par exemple une caméra comme décrit ci-dessus, dans lequel on pilote le ICG30172 drone comme décrit ci-dessus lors de l'acquisition de données d'analyse par le dispositif d'analyse. Selon un développement avantageux dans lequel le pointeur laser 7 est intégré dans la télécommande 5 du drone 3, on peut basculer en mode pilotage par pointeur laser 7 lorsque le dispositif de visée (typiquement la caméra) 9 embarqué par le drone 3 a identifié le point lumineux PL sur l'objet désigné 1. Pour tous les vols, de préférence, on maintient le drone 3 entre le point lumineux PL sur l'objet désigné 1 et le pointeur laser 7 si on réalise une projection au sol des positions du pointeur laser 7, du drone 3 et du point lumineux PL (disposition montrée sur la figure 6). Bien entendu, un décalage, c'est-à-dire que le drone 3 se trouve excentré par rapport à la ligne formée par le rayon lumineux du pointeur laser est également possible.

L'invention concerne également un ensemble de drone 3, notamment à voilure tournante tel qu'un hélicoptère ou un quadricoptère ou plus généralement un multicoptère et une télécommande 5 pour ce drone 3, dans lequel la télécommande 5 comporte en outre un pointeur laser 7 pour projeter un point lumineux sur un objet désigné 1 et une unité de commande de vol configurée pour adapter le vol du drone en maintenant la distance L ou Lo entre le drone et le point lumineux / l'objet désigné 1 dans une plage de consigne. Bien entendu, les étapes des procédés ci-dessus peuvent 25 totalement ou en partie être implémentés comme instructions d'un ou de plusieurs programmes informatiques qui peuvent fonctionner sur un ou plusieurs ordinateurs / processeurs / unités de traitement. ICG30172

Claims (19)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'une interdistance (L, Lo) entre un drone (3) notamment à voilure tournante et un objet (1) désigné par un point lumineux (PL), dans lequel, - on projette depuis le sol (S) sur l'objet (1) un point lumineux (PL) avec un pointeur laser (7), - on détermine la distance (L) entre le drone et le point lumineux (PL).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le drone (3) est équipé d'un dispositif de visée (9) et d'un altimètre embarqués (11) et dans lequel le pointeur laser (7) est équipé d'au moins un inclinomètre (13) et d'un télémètre (15), - on détermine à l'aide du dispositif de visée (9) un angle de visée (y) vers le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le drone (3) par rapport à la verticale, - on détermine un angle en élévation (0) du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le pointeur laser (7), - on détermine la distance (L) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) avec le pointeur laser (7), - on détermine la hauteur de vol (FI) du drone (3) par rapport au sol, ICG30172- on détermine la hauteur (h) du pointeur laser (7) par rapport au sol, - on calcule la distance (L) entre le drone (3) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) à partir des angles de visée et en élévation, de la distance (d) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1), de la hauteur de vol (H.) du drone (3) par rapport au sol et de la hauteur (h) du pointeur laser par rapport au sol.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de visée (9) est une caméra.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le drone (3) est équipé d'un capteur de localisation embarqué (17) et dans lequel le pointeur laser (7) est réalisé sous forme d'un tachéomètre équipé d'un capteur de localisation (19) et d'un télémètre (15), - on détermine les coordonnées de localisation dans l'espace du drone (3), - on détermine les coordonnées de localisation dans l'espace du pointeur laser (7), - on détermine un angle en élévation et un angle d'azimut du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le pointeur laser (7), - on détermine la distance (d) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) avec le pointeur laser (7), ICG30172- on calcule à partir des angles en élévation et d'azimut et de la distance (d) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) les coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1), - on calcule la distance (L) entre le drone (3) et le point lumineux (PL) à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du drone (3) et à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux (PL) désignant l'objet (1).
5. 5. Procédé selon les revendications 2 et 4, dans lequel - on détermine la distance selon les étapes de la revendication 2 ainsi que selon les étapes de la revendication 4, - on compare les résultats obtenus, - en cas de différence, on retient par mesure de sécurité la distance drone - point lumineux la plus courte.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel on ajuste la hauteur de vol (H.) du drone (3) pour obtenir un angle de visée ((p) depuis le drone (3) vers le point lumineux (PL) sur l'objet (1) compris entre 20° et 70°, de préférence entre 40° et 50°.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la hauteur de vol (H.) du drone (3) est supérieure à la hauteur au sol (FIN) du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1). ICG30172
8. 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le drone (3) est équipé d'un dispositif de visée (9) et d'un télémètre (25), le dispositif de visée (9) étant configuré pour diriger le télémètre en direction du point lumineux (9) sur l'objet désigné pour mesurer la distance (L) entre le drone et le point lumineux (PL).
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le drone (3) est équipé d'un dispositif de visée (9), comprenant en outre une étape pour déterminer à l'aide du dispositif de visée un angle de visée (9) du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le drone (3) par rapport à la verticale, - une étape pour calculer la distance (Lo) entre le drone (3) et l'objet (1) à partir de la distance (L) entre le drone (3) et le point lumineux (PL) et l'angle de visée (9).
10. 10.Procédé de pilotage d'un drone, dans lequel - on projette sur un objet un point lumineux avec un pointeur laser au sol, - on détermine une interdistance à l'aide du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, - on adapte le vol du drone en maintenant l'interdistance déterminée dans une plage de consigne.
11. 11.Procédé de pilotage selon la revendication 10 ensemble avec les revendications 2, 3 ou 8, dans lequel le pointeur laser (7) est intégré dans une télécommande (5) du drone (3) et dans lequel on bascule en mode pilotage par pointeur laser (7) lorsque le ICG30172dispositif de visée (7) embarqué par le drone a identifié le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1).
12. 12.Procédé de pilotage selon la revendication 10 ou 11, dans lequel, si on réalise une projection au sol des positions du pointeur laser (7), du drone (3) et du point lumineux (PL), on maintien le drone (3) entre le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) et le pointeur laser (7).
13. 13. Procédé d'inspection d'une paroi avec un drone (3) équipé d'un dispositif d'analyse, notamment une caméra, dans lequel on pilote le drone selon le procédé selon la revendication 11 ou 12 lors de l'acquisition de données d'analyse par le dispositif d'analyse.
14. 14. Dispositif de détermination d'une interdistance (L, Lo) entre un drone (3) et un objet (1) désigné par un point lumineux (PL) comprenant, - un pointeur laser (7) au sol pour projeter un point lumineux (PL) sur un objet (1), - un dispositif de mesure de la distance entre le drone (3) et le point lumineux (PL).
15. 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel le dispositif de mesure de la distance comprend un dispositif de visée (9) du point lumineux (PL) projeté sur l'objet (1) et un télémètre (25) embarqué, le dispositif de visée (9) étant configuré pour diriger le télémètre embarqué (25) en direction du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1).
16. 16. Dispositif selon la revendication 14, comprenant en outre ICG30172- un inclinomètre (13) pour déterminer un angle en élévation du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le drone (3), - un dispositif de visée (9) pour déterminer un angle de visée du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le pointeur laser (7) par rapport à la verticale, - un télémètre (15) pour déterminer la distance (d) entre le pointeur laser et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné avec le télémètre (15), 10 - un altimètre (11) pour déterminer la hauteur de vol du drone (3) par rapport au sol, - une unité pour déterminer la hauteur (h) du pointeur laser (7) par rapport au sol, - une unité de traitement pour calculer la distance entre le 15 drone (3) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) à partir des angles de visée, en élévation, de la distance (d) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1), de la hauteur de vol (H.) du drone (3) et de la hauteur (h) du pointeur laser (7) par rapport au 20 sol.
17. 17.Dispositif selon la revendication 16, dans lequel le dispositif de visée (9) est une caméra.
18. 18.Dispositif selon la revendication 14, comprenant en outre - un capteur de localisation embarqué (17) sur le drone (3) 25 pour déterminer les coordonnées de localisation dans l'espace du drone (3), ICG30172- un capteur de localisation (19) intégré au pointeur laser (7) pour déterminer les coordonnées de localisation dans l'espace du pointeur laser (7), - un tachéomètre pour déterminer un angle en élévation et un angle d'azimut du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) depuis le pointeur laser (1) et pour déterminer la distance (d) entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) avec le pointeur laser (7), - une unité de traitement pour calculer L à partir de l'angle en élévation, l'angle d'azimut et de la distance entre le pointeur laser (7) et le point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1) les coordonnées de localisation dans l'espace du point lumineux (PL) sur l'objet désigné (1), il. la distance entre le drone (3) et l'objet désigné (1) à partir des coordonnées de localisation dans l'espace du drone (3) et du point lumineux (PL) désignant l'objet (1).
19. 19. Drone (3), notamment à voilure tournante tel qu'un hélicoptère ou un quadricoptère comportant une télécommande (5), dans lequel la télécommande (5) comporte en outre un pointeur laser (7) pour projeter un point lumineux (PL) sur un objet et une unité de commande de vol configuré pour adapter le vol du drone (3) en maintenant la distance entre le drone (3) et le point lumineux (PL) dans une plage de consigne. ICG30172