TITRE : Procédé de traitement de données, dispositif, système et programme correspondant

1. Domaine technique

La divulgation se rapporte au domaine de la cartographie mobile. Plus précisément, la divulgation se rapporte au domaine de la captation et du traitement de données issues de dispositifs de cartographie mobile. Plus particulièrement encore, la divulgation concerne le traitement de données issues d'un dispositif de cartographie mobile couplé à un tachéomètre également appelé station totale.

2. Art Antérieur

Des systèmes et dispositifs de cartographie mobile sont développés depuis de nombreuses années. De tel systèmes permettent d'obtenir des données tridimensionnelles relativement aux environnements cartographiés. Diverses technologies peuvent être mise en œuvre au sein d'un dispositif de cartographie mobile pour obtenir ces données tridimensionnelles. Notamment, il est possible d'utiliser des caméras 3D, des caméra 2D, des dispositifs de positionnement et de localisation en temps réel, des LiDar, etc.

Un ou plusieurs modules de captation sont montés sur le dispositif de cartographie mobile. Le dispositif de cartographie peut être monté sur un véhicule terrestre (par exemple un véhicule léger, type voiture ou camionnette) un véhicule aérien (par exemple de type drone radiocommandé). Un tel dispositif de cartographie mobile peut également se présenter sous la forme d'un sac à dos, permettant à un opérateur d'effectuer des mesures en se déplaçant à pied.

Une des problématiques principales à laquelle un dispositif de cartographie mobile fait face peut se résumer au calcul de la trajectoire de déplacement du dispositif : en effet, en supposant qu'un dispositif de cartographie mobile constitué de capteurs calibrés se déplace pour « scanner » l'environnement, toutes les mesures effectuées par le dispositif de cartographie sont rapportées à la position de ce dispositif de cartographie à l'instant « t » de la prise de mesure. Il est donc nécessaire de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile. La précision finale du résultat de la cartographie est fonction de la précision des mesures du (ou des) capteurs, de la précision de la datation (de l'horodatation) de ces mesures, de la précision du calibrage du dispositif de cartographie mobile et de ces équipements, et enfin de la précision de la trajectoire empruntée par le dispositif de cartographie mobile. La détermination de la trajectoire effective du dispositif de cartographie mobile est ainsi une des problématiques les plus complexe à résoudre et un enjeu extrêmement important.

Dans certaines situations, il est possible de se reposer sur des calculs de trajectoires qui n'impliquent que l'utilisation du dispositif de cartographie mobile. Dans d'autres situations, cependant, les calculs de trajectoires usuels (i.e. propres au dispositif de cartographie mobile) ne suffisent pas à fournir une position effective de ce dispositif de cartographie mobile. Il est ainsi nécessaire de disposer d'une solution additionnelle permettant de déterminer, de la manière la plus efficace possible, la trajectoire effectivement suivie par un dispositif de cartographie mobile au cours des opérations de mesures et de captation de l'environnement. Pour ce faire, une station totale peut être utilisée conjointement au dispositif de cartographie mobile. Or, pour solutionner le problème de positionnement précis, on fait face à une double problématique, qui est celle de la synchronisation de la position et de l'horloge de la station totale et du dispositif de cartographie mobile.

Cependant, les inventeurs ont constaté que les solutions envisageables pour déterminer la trajectoire effectivement suivie par le dispositif de cartographie mobile reposent essentiellement sur une communication sans fil entre le dispositif de cartographie mobile et la station totale. À ce jour la plupart des stations totales disposent d'une fonction de suivi (« tracking » en anglais). Cette fonction de suivi est utilisée principalement pour effectuer un suivi de l'opérateur géomètre sur le terrain pour accélérer la prise de mesure et/ou pour effectuer un guidage d'engins de chantier, par exemple pour l'automatisation des engins lourds.

La précision et la synchronisation ne sont pas des enjeux majeurs pour les deux cas cités ci- dessus, la communication entre la station totale et l'engin ou entre la station et le carnet de terrain est donc effectuée en temps réel via des modules radio (par exemple Bluetooth) de longue portée. La dynamique de l'engin et/ou la précision recherchée dans la mesure du géomètre ne requièrent pas de meilleure méthode de communication que celle actuellement fournie. Par ailleurs, dans le cas du suivi de l'opérateur géomètre, la mesure sur le terrain se fait toujours en statique, la fonction de suivi permettant uniquement à l'opérateur géomètre de travailler seul sur site, tout en pilotant la station totale à distance. Or les communications par voie radio (par exemple le Bluetooth) sont sujettes à des variations, notamment dans les délais de transmission et de réception de données par les dispositifs. Ces variations peuvent être dues à de nombreux facteurs, comme par exemple des modifications des environnements radio opérant aux alentours de la station totale ou du dispositif de cartographie, ou encore à une pollution des plages de fréquence utilisées.

Ainsi, lorsque la précision et la synchronisation des horloges de la station totale et du dispositif de cartographie représentent un enjeu important, comme c'est le cas lors du positionnement précis du dispositif de cartographie au cours de son déplacement, l'utilisation des moyens actuellement disponibles, et notamment des moyens de communications radio, entre la station totale et le dispositif de cartographie, ne représentent pas une solution au problème qui a été rencontré par les inventeurs, car les délais de réception/transmission d'information par voie radio sont trop importants. Une autre solution pourrait consister à monter une liaison câblée entre le dispositif de cartographie et la station totale. Cependant, cette liaison câblée entrave le déplacement du dispositif de cartographie et pose donc des problèmes de mobilité, mais également d'extension, notamment en termes de longueur de câble disponible par exemple. Il est donc nécessaire de prévoir une solution permettant tout à la fois de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile au cours de son déplacement tout en évitant les problématiques posées par les solutions de l'art antérieur.

3. Résumé de l'invention

La technique conçue par les inventeurs a été testée pour répondre au moins en partie aux problématiques posées par l'art antérieur. Ainsi, la présente divulgation se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées à l'aide d'une horloge d'un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l'aide d'une horloge d'un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend : au moins une étape d'obtention, par le premier dispositif électronique, d'une première série temporelle Hs(t) représentative de l'évolution, dans le temps d'une métrique représentative de la hauteur du premier dispositif électronique, mesurée par le premier dispositif électronique ; au moins une étape d'obtention, par le deuxième dispositif électronique, d'une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] une étape de calcul d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; une étape de synchronisation des données horodatées à l'aide de l'horloge du premier dispositif électronique en fonction de l'écart temporel At, produisant des données horodatées synchronisées.

Ainsi, il est possible d'effectuer une synchronisation d'horloge, puis, en fonction des modes de réalisation, de position, sans qu'il ne soit nécessaire de disposer de liaison. De plus, la variation de hauteur au cours du temps peut être obtenue, selon l'invention, relativement aisément par au moins un des dispositifs tout en étant suffisamment précise, entraînant un traitement plus rapide des séries temporelles.

Selon une caractéristique particulière, l'étape d'obtention, par le premier dispositif électronique, de la première série temporelle Hs(t), comprend la détermination de l'évolution de la hauteur relative du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la première série temporelle Hs(t).

Selon une caractéristique particulière, l'étape d'obtention, par le deuxième dispositif électronique, d'une deuxième série temporelle Hp(t) comprend la détermination de l'évolution d'une hauteur relative d'un dispositif de suivi visuel du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la deuxième série temporelle Hp(t). Selon une caractéristique particulière, l'étape de calcul du déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) comprend : une étape de calcul, pour la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t), de deux ensembles d'extremums locaux {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t) ; une étape de réalisation d'un appariement d'extremum entre les données de ces deux ensembles d'extremums locaux {Es} et {Ep}, délivrant deux ensembles d'extremums locaux {Es} et {Ep} expurgés des extremums non corrélables ; et une étape de calcul d'une distribution affine par moindre carrés, à l'aide de la fonction de coût telle que :

Selon une caractéristique particulière, caractérisé en ce que le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile, du type comprenant un prisme en l'un de ses sommets, le prisme jouant un rôle de dispositif de suivi visuel et en ce que le deuxième dispositif électronique est une station totale.

Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de synchronisation de données horodatées à l'aide d'une horloge d'un dispositif de cartographie mobile avec des données horodatées à l'aide d'une horloge d'un tachéomètre, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer une corrélation entre une évolution d'une hauteur du dispositif de cartographie mobile, telle que mesurée par le dispositif de cartographie mobile lui-même et une évolution d'une hauteur du dispositif de cartographie mobile telle que mesurée par le tachéomètre, de sorte qu'une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges.

Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un dispositif de synchronisation de données horodatées à l'aide d'une horloge d'un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l'aide d'une horloge d'un deuxième dispositif électronique. Un tel dispositif comprend : des moyens d'obtention, par le premier dispositif électronique, d'une première série temporelle Hs(t) représentative de l'évolution, dans le temps d'une métrique représentative de la hauteur du premier dispositif électronique, mesurée par le premier dispositif électronique ; des moyens d'obtention, par le deuxième dispositif électronique, d'une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] des moyens de calcul d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation des données horodatées à l'aide de l'horloge du premier dispositif électronique en fonction de l'écart temporel At. Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un système de cartographie mettant en œuvre une synchronisation d'une horloge d'un premier dispositif électronique avec une horloge d'un deuxième dispositif électronique. Un tel système comprend : le premier dispositif électronique, générant une première série temporelle Hs(t), représentative de l'évolution de l'altitude dudit premier dispositif électronique en fonction du temps ; le deuxième dispositif électronique générant une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution de l'altitude dudit premier dispositif électronique en fonction du temps ; [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] ; des moyens de calcul (30) d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation (40) des données horodatées du premier dispositif électronique avec les données horodatées du deuxième dispositif électronique, en fonction de l'écart temporel At.

Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un système de cartographie mettant en œuvre une synchronisation d'une horloge d'un dispositif de cartographie mobile avec une horloge d'un tachéomètre. Un tel système comprend : le dispositif de cartographie mobile, générant une première série temporelle Hs(t), représentative de l'évolution de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile en fonction du temps ; le tachéomètre, dit station totale, générant une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile en fonction du temps ; [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] des moyens de calcul (30) d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation (40) des données horodatées du dispositif de cartographie mobile avec les données horodatées du tachéomètre, en fonction de l'écart temporel At. Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à système de cartographie mettant en œuvre une synchronisation d'une horloge d'un dispositif de cartographie mobile avec une horloge d'un tachéomètre. Un tel système comprend : le dispositif de cartographie mobile, générant une première série de valeurs de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile, en fonction du temps ; le tachéomètre, dit station totale, générant une deuxième série de valeurs de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile en fonction du temps ; [ladite première série et ladite deuxième série recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] des moyens de synchronisation des valeurs de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile générées par le dispositif de cartographie, avec les valeurs de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile générées par le tachéomètre ; des moyens de synchronisation de l'horloge du dispositif de cartographie avec l'horloge du tachéomètre, les valeurs synchronisées de l'altitude dudit dispositif de cartographie mobile étant liées respectivement au temps de l'horloge du dispositif de cartographie et au temps de l'horloge du tachéomètre.

Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon la présente divulgation sont mises en œuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un terminal d'exécution selon la présente technique et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés, mis en œuvre au niveau d'un dispositif de cartographie mobile, d'un serveur distant et/ou d'une chaîne de blocs, dans le cadre d'une répartition des traitements à effectuer et déterminés par un code source scripté ou un code compilé.

En conséquence, la présente technique vise aussi des programmes, susceptibles d'être exécutés par un ordinateur ou par un processeur de données, ces programmes comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes des procédés tel que mentionnés ci-dessus.

Un programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

La présente technique vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou terminal capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un support mobile (carte mémoire) ou un disque dur ou un SSD.

D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique, optique et/ou sonore, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon la présente technique peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Selon un exemple de réalisation, la présente technique est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.

Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, set-top-box, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.).

De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc.

Chaque composante du système précédemment décrit met bien entendu en œuvre ses propres modules logiciels.

Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables entre eux pour la mise en œuvre de la présente technique.

4. Brève description des dessins

D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique décrite apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :

[fig. 1] représente deux courbes, issues de deux séries temporelles, chacune étant issue de la mesure d'une grandeur [Al] par deux dispositifs électroniques différents ;

[fig. 2] représente le principe de calcul du décalage temporel à partir des deux séries temporelles pour synchroniser les horloges ;

[fig. 3] représente l'évolution du décalage temporel dans le temps, exprimant visuellement la désynchronisation progressive et linéaire des deux horloges ; [fig- 4] représente le procédé général mis en œuvre ;

[fig. 5] représente une architecture physique simplifiée d'un dispositif dans lequel les procédés précédemment décrits peuvent être mis en œuvre.

5. Description détaillée

5.1. Principe général

Comme explicité précédemment, le principe général mis en œuvre par les inventeurs consiste à effectuer une synchronisation (de l'horloge, et donc de la position dispositif de cartographie mobile) basée sur l'évolution d'une valeur (d'une métrique, d'un paramètre) qui est mesurée (indépendamment) à la fois par la station totale (plus généralement un dispositif électronique) et par le dispositif de cartographie mobile (plus généralement un autre dispositif électronique).

Plus particulièrement, selon la présente technique, un premier dispositif électronique est muni d'un dispositif de suivi visuel. Ce dispositif de suivi visuel est utilisé par le deuxième dispositif électronique (ou un dispositif équivalent) pour effectuer un suivi des déplacements du premier dispositif électronique, étant entendu qu'au cours de ces déplacements, le deuxième dispositif électronique est, pour sa part, fixe et que sa position est connue. En fonction des technologies mises en œuvre par le deuxième dispositif électronique, celle-ci est par exemple munie d'un dispositif de localisation autonome (de type GPS) ou bien cette localisation peut être saisie manuellement à l'initialisation du deuxième dispositif électronique (le deuxième dispositif électronique est positionné successivement par rapport à des coordonnées absolues connues, ou en créant un référentiel propre ; les « mise en station » successives comportent des phases de pointé vers des points connus pour en déduire chaque position de la station ; l'ensemble de ces positions de stations constituent un cheminement). Quoi qu'il en soit, au cours des déplacements du premier dispositif électronique, le deuxième dispositif électronique effectue, selon la méthode proposée par les inventeurs, un suivi (« tracking ») du dispositif de suivi visuel positionné sur le premier dispositif électronique. Ce suivi du dispositif de suivi visuel par le deuxième dispositif électronique s'accompagne également de l'enregistrement d'un certain nombre de valeurs de métriques (ou de paramètres), comme cela est détaillé par la suite. Le premier dispositif électronique effectue également des mesures au cours de son déplacement. Plus particulièrement, selon la présente technique, le dispositif enregistre au moins une valeur d'une (ou de plusieurs) métrique(s) (ou paramètres) commune(s) à celle(s) enregistrée(s) indépendamment par le deuxième dispositif électronique.

L'évolution de la valeur de cette métrique au cours du temps est enregistrée du côté du deuxième dispositif électronique et est également enregistrée indépendamment du côté du premier dispositif électronique (sous la forme par exemple d'une série temporelle). Ces deux séries temporelles sont ensuite comparées pour synchroniser l'horloge du premier dispositif électronique et l'horloge du deuxième dispositif électronique.

Ainsi, par exemple, en relation avec la figure 1, des enregistrements successifs ou continus de la valeur de la métrique [Al] sont effectués sur le premier dispositif électronique (courbe en trait discontinu). Ces enregistrements successifs ou continus forment une série temporelle. De façon générale cette série temporelle est une représentation de la forme Xt, où t est le temps. Pour la métrique Al mesurée côté premier dispositif électronique, elle est notée Hs(t). De même, des enregistrements successifs ou continus de la métrique [Al] sont effectués sur le deuxième dispositif électronique (courbe en trait plein). Pour la métrique Al mesurée côté station totale, cette série temporelle est notée Hp(t).

Ces deux séries temporelles sont ensuite traitées sur l'axe temporel (T). Le principe général est d'exploiter la dualité Espace/Temps. Plus particulièrement, chaque instrument (premier dispositif électronique, deuxième dispositif électronique ou autres) est capable de mesurer des positions relatives (ou déplacements). Le principe est donc de synchroniser des évènements spatiaux pour obtenir une synchronisation les horloges (événements temporels). Ces évènements peuvent être des déplacements (évènement de nature spatiale) relatifs sur n'importe quel axe x, y ou z, tant que ceux- ci sont mesurables par les deux instruments ou tout autre évènement dans n'importe quelle autre situation.

À titre d'exemple purement illustratif, on peut par exemple effectuer une synchronisation des ondulations sur l'axe vertical Z. Ainsi, dans cet exemple, le scanner oblique du premier dispositif électronique dispose d'une mesure relative directe par rapport au sol. Cette mesure peut être corrigée grâce à la centrale inertielle du premier dispositif électronique, apportant la référence de Roulis/Tangage du système. Ainsi on ne conserve que la composante Z des mouvements du scanner. Le premier dispositif électronique effectue des mouvements de bas en haut (axe vertical), qu'il soit porté à la main ou sur le dos d'un opérateur. Ces mouvements (ondulations) sont enregistrés et forment la série temporelle Hs(t).

Dans cet exemple, le deuxième dispositif électronique, permet de déterminer deux angles et une distance. Le deuxième dispositif électronique, une fois positionné, dispose également d'une référence en x, y et z. La composante sur l'axe z est ainsi immédiate. On enregistre la composante z du dispositif de suivi visuel positionné et rigidement lié au premier dispositif électronique, afin de former la série temporelle Hp(t).

Comme exposé en exemple à la figure 2, muni de ces deux séries temporelles (Hs(t), Hp(t)), le calcul du déphasage entre les deux permet d'obtenir l'écart temporel At des deux horloges de référence (offset). En possession de cet écart temporel (et de l'évolution de cet écart temporel), il est alors possible de synchroniser précisément les deux horloges et par voie de conséquence de synchroniser les positions des dispositifs, et plus particulièrement la position du premier dispositif électronique au cours du temps.

Ainsi, dans cet exemple (dérivable à d'autres situations et à d'autres métriques), l'invention se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées à l'aide de l'horloge du premier dispositif électronique avec des données horodatées à l'aide de l'horloge de le deuxième dispositif électronique, ce procédé consistant à déterminer une corrélation entre une évolution d'une hauteur du premier dispositif électronique, telle que mesurée par le premier dispositif électronique lui-même et une évolution d'une hauteur du premier dispositif électronique telle que mesurée par le tachéomètre (à l'aide du dispositif de suivi visuel présent en hauteur du premier dispositif électronique), de sorte qu'une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges.

Les séries temporelles peuvent être des séries temporelles partielles. Il n'est pas nécessaire, dans tous les modes de réalisation de la présente, que la série temporelle ait une durée qui soit identique à la durée totale des mesures réalisées par le premier dispositif électronique. Les séries temporelles utilisées pour effectuer le calcul du déphasage peuvent ainsi être plus courtes et se rapporter à des durées plus limitées, par exemple à intervalles réguliers, afin de ne pas augmenter les ressources consommées.

Par ailleurs, comme exposé par exemple en figure 3, selon la présente technique, le fait de reproduire cette méthode au cours du temps permet en sus de déterminer la dérive des horloges et donc de modéliser linéairement la synchronisation des systèmes. Plus particulièrement, dans au moins un mode de réalisation, plusieurs écarts temporels sont calculés (Ato,...Atn) et l'évolution de ces écarts temporels fournit une estimation des dérives des deux horloges, l'une par rapport à l'autre, sous la forme d'une fonction (par exemple affine) des biais d'horloge, tel que représenté en figure 3. Cette fonction permet de déterminer la correspondance temporelle entre un évènement mesurable issu du dispositif du premier dispositif électronique (par exemple un dispositif de cartographie mobile) et un évènement identique, similaire ou proche issu du deuxième dispositif électronique (par exemple de la station totale).

Ainsi, plus particulièrement, en relation avec la figure 4, il est proposé un procédé de synchronisation de données horodatées à l'aide d'une horloge d'un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l'aide d'une horloge d'un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend : au moins une étape d'obtention (10), par le premier dispositif électronique, d'une première série temporelle Hs(t) représentative de l'évolution, dans le temps d'une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; au moins une étape d'obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d'une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] une étape de calcul (30) d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant au moins un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; une étape de synchronisation (40) des données horodatées à l'aide de l'horloge du premier dispositif électronique en fonction dudit au moins un écart temporel At. En conséquence, grâce à la mise en œuvre de la présente technique, il est possible de résoudre la problématique rencontrée sans utiliser de ressources radio, sans nécessiter l'utilisation d'un câble entre le premier dispositif électronique et le deuxième dispositif de cartographie mobile.

La synchronisation peut avoir lieu en « post traitement », c'est-à-dire postérieurement à la capture des évènements eux-mêmes. Plus particulièrement, dans un exemple de réalisation, le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile qui est muni d'un prisme (dispositif de suivi visuel) qui permet à la station totale (deuxième dispositif électronique) du suivre (en mode tracking) dans ses déplacements.

Plus particulièrement, le prisme est utilisé par la station totale (qui est le deuxième dispositif électronique) pour effectuer un suivi des déplacements du dispositif de cartographie mobile, étant entendu qu'au cours de ces déplacements, la station totale est, pour sa part, fixe et que sa position est connue. En fonction des technologies mises en œuvre par la station totale, celle-ci est par exemple munie d'un dispositif de localisation autonome (de type GPS) ou bien cette localisation peut être saisie manuellement à l'initialisation de la station totale (la station totale est positionnée successivement par rapport à des coordonnées absolues connues, ou en créant un référentiel propre ; les « mise en station » successives comportent des phases de pointé vers des points connus pour en déduire chaque position de la station ; l'ensemble de ces positions de stations constituent un cheminement).

Le dispositif de cartographie mobile enregistre l'ensemble des données nécessaires lors de la phase de cartographie tout en étant suivi, par l'intermédiaire du prisme, par la station totale. Pour sa part, lors de la phase de cartographie, la station totale enregistre également l'ensemble des paramètres et valeurs qui lui échoit, tout en suivant, par l'intermédiaire du prisme qui est positionné à son sommet, le dispositif de cartographie mobile. Lorsque la phase de cartographie est terminée, les données obtenues par le dispositif de cartographie mobile sont traitées. Ce traitement, selon l'invention, comprend une phase de synchronisation de l'horloge du dispositif de cartographie mobile avec celle de la station totale. Pour ce faire, les données obtenues par la station totale sont extraites. Dans l'exemple de réalisation, les ondulations de l'axe vertical des deux dispositifs (station totale et dispositif de cartographie mobile) sont extraites, le déphasage est calculé et la dérive de l'horloge au cours du temps est déterminée. Pour finir, au moins certaines des données issues du dispositif de cartographie mobile sont horodatées pour qu'elles soient en accord avec les données de la station totale (notamment par exemple dans l'objectif de disposer des localisations précises du dispositif de cartographie mobile lors du traitement de ces mesures, ces localisations pouvant être déduites de la position initiale de la station totale et des mesures de la station totale par rapport au prisme du dispositif de cartographie mobile, et donc des mesures d'angles et de distances par rapport au prisme du dispositif de cartographie mobile). Dans ce mode de réalisation en « post traitement », en conséquence, aucune liaison temps-réel n'est nécessaire et aucun retard de communication lié à la portée (distance relative entre les systèmes) ou de latence liée à la communication n'est à craindre.

Dans un autre mode de réalisation, la mise en œuvre du procédé décrit peut également être réalisée au moins en partie en temps réel. Plus précisément, plutôt que de chercher à obtenir des valeurs de position en temps réel, tel qu'envisagé dans l'art antérieur, par l'intermédiaire d'un câble ou d'un lien radio, la technique décrite peut comprendre la transmission, non pas des positions, mais bien de tout ou partie de la série temporelle de sorte à permettre au dispositif de cartographie mobile de réaliser une correction de l'horodatage de ses mesures au fur et à mesure de la réception de cette série temporelle en provenance de la station totale : à l'aide de la série temporelle, le dispositif de cartographie mobile (qui est muni des ressources matérielles de calcul nécessaires) peut donc corriger en temps réel les horodatages des données qu'il capture. Il n'est donc pas nécessaire, postérieurement, d'effectuer un recalage temporel de ces données.

Dans d'autre exemples de mise en œuvre, la technique peut également s'applique par exemple à des dispositifs électroniques qui sont tous deux en mouvement, et qui sont en mesure de capter ou de mesure un ou plusieurs évènements différents survenant au cours de leurs déplacements respectifs. Il peut par exemple s'agit de drones ou autre dispositifs motorisés (tels que des véhicules autonomes ou semi autonomes). Selon la présente technique, au moins un de ces deux dispositifs est muni d'un dispositif de suivi visuel (il peut s'agir d'un prisme, comme pour la station totale, ou encore d'une led de puissance suffisante et visible depuis le deuxième dispositif électronique). Il peut également s'agir de tout type de moyen visuellement repérable par le deuxième dispositif électronique. Dans un exemple de mise en œuvre, les deux dispositifs électroniques sont chacun muni d'un dispositif de suivi visuel à l'attention de l'autre. Et chaque dispositif électronique suit les mouvements du dispositif de suivi visuel de l'autre dispositif électronique. Dans le cas de deux drones par exemple, les évènements qui se produisent durant l'évolution aérienne des deux drones et qui viennent échelonner les mesures effectuer par l'un ou l'autre des deux drones peuvent être utilisés, selon la méthode décrite dans la présente, pour effectuer une synchronisation des horloges des deux drones évoluant séparément et donc pour synchroniser leurs positions respectives, par exemple dans un objectif d'adjoindre une précision supplémentaire à ces positions respectives. Ces évènements peuvent par exemple être les variations d'altitude, ou encore une quantité de lumière captée par un module de captation adéquat présent sur les dispositifs, etc.

Dans d'autres exemples de réalisation, en fonction de la configuration du premier dispositif électronique (et de la nature de ce dispositif électronique), le prisme n'est pas nécessairement positionné en hauteur du premier dispositif électronique (par exemple le dispositif de cartographie mobile). Il peut par exemple être situé en partie inférieure (cas par exemple d'un drone suivi par une station totale).

5.2. Description d'un mode de réalisation

Dans ce mode de réalisation, les données des deux instruments sont enregistrées sur le terrain et la chaine de synchronisation se déroule en post-traitement. Dans ce mode de réalisation, le procédé mis en œuvre est le suivant : En premier lieu, le procédé comprend une étape de lecture des fichiers, chaque donnée est datée (timestamp) via l'horloge interne de l'instrument concerné (station totale ou dispositif de cartographie mobile) ; puis

On effectue une détermination de l'évolution de la hauteur relative du dispositif de cartographie mobile par rapport au sol : pour cela, dans ce mode de réalisation, les données du LiDAR oblique (du dispositif de cartographie mobile) sont orientées dans le repère absolu via la centrale inertielle (du dispositif de cartographie mobile) et on détermine le point le plus bas sur l'axe verticale du LiDAR : ceci permet d'obtenir la composante verticale du dispositif mobile au cours du temps (série temporelle Hs(t)) ;

En parallèle ou subséquemment, un calcul de la composante verticale du prisme mesuré par la station totale est effectué : ceci permet d'obtenir l'évolution de la composante verticale du prisme (mesuré à partir de la station totale) au cours du temps (série temporelle Hp(t)) ;

Une fois muni de ces séries temporelles, on réalise, pour chacune d'entre elle, un calcul des extrémums locaux et une sélection de ces extrémums est réalisée : seuls les extrémums locaux ayant une amplitude supérieure à un seuil prédéterminé sont conservés ; deux ensembles d'extremums sont ainsi obtenus {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t). Dans ces deux ensembles {Es} et {Ep}, chaque extremum est représenté par les coordonnées (H ; t) dans la base de temps propre à chaque instrument ;

À partir de ces deux ensembles, un appariement (robuste) d'extremum entre les données de ces deux ensembles est effectué (par exemple à partir d'un algorithme RANSAC ou à partir d'un algorithme de minimisation de type M-Estimation) pour déterminer les inliers et les outliers ; les outliers (mauvais extremums) sont éliminés ;

Puis, en dernier lieu, on effectue un calcul de la distribution affine par moindre carrés : la fonction de coût est définie tel que :

On détermine ainsi l'offset (le décalage) temporel A ainsi que l'éventuelle dérive d'horloge a en minimisant la fonction de coût. La chaine algorithmique permet de s'exempter de l'amplitude des signaux. L'appariement robuste élimine le bruit potentiel de mesure de chaque instrument. Dans cette fonction de distribution de coût :

T représente les valeurs de temps des couples appairés après le RANSAC (uniquement la composante de temps des extremums {Es} et {Ep}) ;

« i » représente un élément de l'ensemble, compris entre 1 et N, en considérant que chaque ensemble {Es} et {Ep} dispose chacun de N éléments.

En fonction de l'algorithme utilisé pour effectuer les appariements, bien entendu, la fonction de cout sera différente. 5.3. Autres caractéristiques et avantages

On présente, en relation avec la figure 5, une architecture simplifiée d'un dispositif de cartographie mobile (TProf) apte à effectuer tout ou une partie du traitement tel que présenté précédemment. Un dispositif de cartographie mobile comprend un premier module électronique comprenant une mémoire 51, une unité de traitement 52 équipée par exemple d'un microprocesseur, et pilotée par un programme d'ordinateur 53. Le dispositif de cartographie mobile comprend optionnellement, pour des fonctionnalités de sécurité (par exemple pour éviter le vol de matériels ou la compromission des données stockées), comme la génération de matériels cryptographiques, un deuxième module électronique comprenant une mémoire sécurisée 54, qui peut être fusionnée avec la mémoire 51 (comme indiqué en pointillés, dans ce cas la mémoire 51 est une mémoire sécurisée), une unité de traitement sécurisée 55 équipée par exemple d'un microprocesseur sécurisée et de mesure physiques de protection (protection physique autour de la puce, par treillis, vias, etc. et protection sur les interfaces de transmission de données, éventuellement fusionnée avec l'unité de traitement 52), et pilotée par un programme d'ordinateur 56 spécifiquement dédié à cette unité de traitement sécurisée 55, ce programme d'ordinateur 56 mettant en œuvre tout ou une partie du procédé de traitement tel que précédemment décrit. Le groupe composé de l'unité de traitement sécurisée 55, de la mémoire sécurisée 54 et du programme d'ordinateur dédié 56 constitue le module sécurisé (PS) du dispositif de cartographie mobile. Dans au moins un mode de réalisation, la présente technique est mise en œuvre sous la forme d'un ensemble de programmes installés en partie ou en totalité sur cette portion sécurisée du dispositif de cartographie mobile. Dans au moins un autre mode de réalisation, la présente technique est mise en œuvre sous la forme d'un composant dédié (CpX) pouvant traiter des données des unités de traitement et installé en partie ou en totalité sur la portion sécurisée du dispositif de cartographie mobile. Par ailleurs, le dispositif comprend également des moyens de communication (CIE) se présentant par exemple sous la forme de composants réseaux (WiFi, 3G/4G/5G, filaire, RFID/NFC, Bluetooth, BLE, LPWan, VLC, etc.) qui permettent au dispositif de recevoir des données (I) en provenance d'entités connectées à un ou plusieurs réseaux de communication et des transmettre des données traitées (T) à de telles entités.

Un tel dispositif comprend, en fonction des modes de réalisation : des moyens d'obtention, d'une première série temporelle Hs(t) représentative de l'évolution, dans le temps d'une métrique mesurée par un premier dispositif électronique ; des moyens d'obtention (20), d'une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l'évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] ; des moyens de calcul (30) d'un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel At entre ces deux séries temporelles ; des moyens de synchronisation (40) des données horodatées à l'aide de l'horloge du premier dispositif électronique en fonction de l'écart temporel At.

Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un système, dans lequel deux dispositifs électroniques (par exemple un dispositif de cartographie mobile et une station totale) sont utilisés conjointement pour effectuer une mesure indépendante d'une grandeur (ou métrique ou paramètre [Al]) évoluant au cours du temps pour le premier dispositif électronique et le deuxième dispositif électronique afin de former deux séries temporelles qui sont utilisées, selon la méthodes et les moyens décrits ci-dessus pour synchroniser l'horloge du premier dispositif électronique avec l'horloge du deuxième dispositif électronique (ou vice versa) afin de pouvoir déterminer de manière précise (ou affiner la détermination) d'une position du premier dispositif électronique (ou du deuxième) au cours du temps.