Cette application n'est cependant pas limitative de l'invention, qui peut, aussi bien, tre appliquée à la surveillance, à la recherche ou à la locali- sation d'un objet ou d'une personne. L'application aux animaux domesti- ques est cependant considérée comme préférentielle, car elle correspond à un besoin auquel jusqu'à présent aucun équipement connu n'a permis de répondre de façon satisfaisante.

Les animaux domestiques tels que les chiens, plus fugueurs notamment à l'époque des chaleurs, et les chats, plus volontiers vagabonds, ont l'habi- tude d'évoluer dans un territoire relativement large autour de la maison de leur maître. Lorsque l'animal n'est pas revenu à la maison, les recherches que peut entreprendre le maître sont rarement fructueuses compte tenu du périmètre de recherche relativement étendu, en outre généralement situé dans des endroits difficiles d'accès tels que des zones urbaines ou pavillonnaires. En pratique, dans la quasi-totalité des cas l'animal n'est retrouvé que par le fruit du hasard.

On connaît de nombreux systèmes de localisation d'objets mobiles met- tant en oeuvre des techniques de repérage très perfectionnées, utilisables dans le domaine scientifique pour le suivi d'espèces animalières mena- cées ou réimplantées, la surveillance de remorques ou de conteneurs transportant des chargements sensibles pendant leur trajet, etc. Mais il s'agit là d'équipement professionnel utilisant des techniques élaborées (par exemple une localisation GPS par satellite), donc coûteuses et relati- vement complexes à mettre en oeuvre. Cette complexité résulte d'ailleurs généralement de la très grande étendue de la zone de localisation.

Ces techniques ne sont pas applicables à un équipement grand public, notamment pour la recherche d'un animal égaré ou disparu. Outre un coût de réalisation limité et une mise en oeuvre simple pour tre accessible au plus grand nombre, il n'est pas nécessaire dans l'application particulière envisagée de disposer de performances très élevées, et ce pour deux raisons :

- tout d'abord, en pratique, l'expérience montre qu'un animal domesti- que égaré ou disparu tel qu'un chien ou un chat, lorsqu'il est retrouvé rapidement, l'est généralement à proximité du domicile de son maître, dans un rayon de quelques centaines de mètres pour le chat, voire quelques kilomètres tout au plus pour le chien. Un équipement ayant un tel rayon d'action sera donc largement suffisant (pour certains chiens qui peuvent parcourir plusieurs kilomètres, on pourra prévoir une variante destinée spécifiquement à ces derniers, fonctionnant à l'i- dentique mais à une fréquence plus basse augmentant sensiblement la portée) ; - d'autre part, compte tenu du fait que, lors d'une recherche, le maître peut se déplacer autour de son domicile, il n'est pas indispensable de fournir une information de position de l'animal (c'est-à-dire les coor- données exactes (longitude et latitude) de l'endroit où il se trouve, comme on peut l'obtenir par exemple avec un équipement GPS qui au surplus nécessite de disposer d'une cartographie associée adaptée) ; il suffit simplement de fournir au maître une information de direction lui permettant d'orienter sa recherche afin d'éviter un quadrillage systé- matique des abords de son domicile : une telle information de direc- tion, avantageusement associée à une estimation grossière de la dis- tance (proche/lointain) et à une indication d'entrée dans la zone d'ap- proche finale, permet d'aboutir en pratique très rapidement à l'empla- cement où se trouve l'animal. En ce sens, la fonction essentielle de l'é- quipement selon l'invention est de fournir, plus qu'une indication de positionnement, une aide à la localisation, largement suffisante pour orienter les recherches, et compatible avec un coût de revient adapté à un produit grand public.

Le FR-A-2 578 059 décrit un dispositif de repérage d'un animal égaré comprenant un collier émetteur radio porté par l'animal. Le maître dispose d'un récepteur radio pourvu d'un cadre orientable captant le signal émis par le collier. En tournant le cadre, le maître cherche la direction d'intensi- té maximale du signal reçu, ce qui lui donne une indication de la direction de l'émetteur. En répétant la mme opération en un autre point il peut, par triangulation, déterminer la position de l'animal.

Ce dispositif, qui propose en fait d'appliquer à la recherche d'un animal

les principes bien connus de la radiogoniométrie, est en pratique difficile à mettre en oeuvre, au moins pour trois raisons : - il n'est applicable qu'à la recherche d'un animal unique : en cas de pluralité d'animaux portant chacun un collier émetteur, plusieurs si- gnaux d'incidences différentes vont tre reçus par le récepteur, sans moyen de discriminer celui des animaux que le maître recherche ; - en second lieu, l'utilisation d'un cadre de réception donne la direction d'incidence du signal, mais avec une ambiguïté sur le sens, du fait de la symétrie du diagramme de réception d'un cadre, sans autre possibi- lité, pour le lever de doute, que d'opérer une autre mesure en un point différent, suffisamment éloigné. Ceci présuppose cependant que l'ani- mal ne se soit pas déplacé entre les deux mesures, ou bien que les deux mesures soient effectuées simultanément, par deux opérateurs différents à distance l'un de l'autre, comme en radiogoniométrie pro- fessionnelle.

- enfin, l'utilisation d'un cadre mobile, qui oblige le maître à tourner en permanence le cadre pour trouver par tâtonnements le maximum d'in- tensité du signal, est peu pratique à mettre en oeuvre et nécessite une certaine habitude, pour écouter le niveau du signal et en déduire la di- rection d'incidence.

Dans une application un peu différente, qui est celle de la localisation des personnes ensevelies sous une avalanche, le FR-A-2 759 171 propose également un système avec un émetteur porté par la victime et un récep- teur utilisé par le sauveteur. La première étape de recherche consiste à quadriller la zone d'avalanche jusqu'à déterminer un maximum d'intensité du signal reçu. Une fois que le sauveteur s'est ainsi placé dans une zone de taille relativement réduite (un rayon de l'ordre de trois mètres) au- dessus de laquelle doit se trouver la victime, le positionnement final est obtenu par une recherche directionnelle, en faisant tourner l'appareil et en recherchant le maximum du signal reçu par une bobine accordée, de la mme manière que dans le FR-A-2 578 059 précité. Un mode de réali- sation prévoit d'utiliser éventuellement deux bobines distinctes, montées à angle droit, pour accélérer la recherche de la direction d'incidence du signal.

Le dispositif décrit par ce document FR-A-2 759 171 n'est cependant pas

adapté à la recherche d'un animal situé dans un secteur relativement étendu, typiquement dans un rayon pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres. En effet, il n'est pas envisageable, dans ce cas, de quadriller la totalité de la zone de recherche jusqu'à se trouver à quelques mètres de l'émetteur pour commencer la recherche directionnelle, comme le pro- pose le FR-A-2 759 171.

En outre, ce dispositif connu ne résout pas le problème de la recherche sélective d'un objet, d'une personne ou d'un animal donnés dans un sec- teur où se trouvent plusieurs émetteurs. En effet, dans le cas de la re- cherche de victimes d'une avalanche, il est bien évidemment indispensa- ble de retrouver toutes les victimes, et non pas une victime déterminée parmi plusieurs. De plus, le fait que la recherche directionnelle ne soit activée que dans un rayon de quelques mètres de la victime fait en sorte que les risques de perturbation par deux émetteurs fonctionnant simulta- nément sont très faibles (ou bien il s'agira de deux victimes ensevelies au mme endroit, qui seront donc détectées ensemble). Si, au contraire, plu- sieurs victimes sont dispersées les émissions n'interféreront pas car les sauveteurs trouveront alors plusieurs maxima de signal.

L'un des buts de l'invention est de proposer un équipement d'aide à la localisation d'un objet mobile tel qu'un animal égaré ou disparu, compre- nant des moyens indicateurs de direction qui puissent tre mis en oeuvre efficacement à plusieurs dizaines ou centaines de mètres de l'émetteur, ceci de manière à éviter tout quadrillage systématique de la zone, quadri- lage qui serait en pratique impossible dans le cas d'une zone urbaine ou pavillonnaire.

Un autre but de l'invention est de permettre une telle recherche dans une zone où peuvent se trouver simultanément plusieurs émetteurs fonction- nant simultanément, en opérant une discrimination appropriée de manière à orienter l'opérateur vers le seul animal qu'il recherche, sans tre pertur- bé par les émissions produites par les autres animaux (égarés ou non) présents dans le mme secteur.

L'équipement selon l'invention comprend les moyens décrits dans le FR- A-2 759 171 précité à savoir un équipement d'aide à la localisation d'un objet mobile tel qu'un animal égaré, comprenant en combinaison : une ba- lise comportant des moyens de solidarisation à l'animal, des moyens

émetteurs d'un signal radio, et une antenne apte à rayonner le signal ra- dio, ainsi qu'une console de recherche comportant un système d'anten- nes, avec au moins deux antennes aptes à capter ledit signal radio, des moyens récepteurs des signaux radio respectifs captés par les antennes, et des moyens indicateurs, pour donner une information de guidage en fonction des signaux délivrés par les moyens récepteurs.

De façon caractéristique de l'invention, pour atteindre les buts particuliers indiqués plus haut, l'équipement de l'invention est caractérisé en ce que : - la balise comprend un encodeur apte à générer un code, unique, d'identification de l'animal et à moduler le signal radio produit par les- dits moyens émetteurs en fonction de ce code d'identification, - le système d'antennes de la console comprend au moins trois anten- nes, avec une antenne omnidirectionnelle et au moins deux antennes directives dont les directions de plus grand gain sont orientées dans des directions différentes, - la console comprend des moyens de reconnaissance de code pour extraire, dans les signaux délivrés par chacun des moyens récepteurs associés à chacune des antennes, un signal spécifique modulé par le code d'identification de l'animal à rechercher, et les moyens indicateurs de la console comprennent des moyens pour comparer entre eux les niveaux relatifs des signaux spécifiques simulta- nément reçus par chacune des antennes, et délivrer en réponse, à l'utili- sateur de la console, une information de guidage correspondante.

Selon diverses caractéristiques subsidiaires avantageuses de l'invention : -lorsque le niveau du signal spécifique reçu par l'antenne omnidirec- tonnelle est supérieur à un seuil donné et supérieur aux signaux spé- cifiques reçus par chacune des antennes directives, alors les moyens indicateurs délivrent en réponse une indication d'établissement du contact radio sans détermination d'une direction d'incidence, l'opéra- teur pouvant alors tre invité à modifier son orientation par rotation d'un quart de tour en attente de la réception suivante d'un code ; les moyens indicateurs peuvent également délivrer une information de ni- veau relatif du signal reçu par l'antenne recevant le signal de plus fort niveau ; - la balise comprend en outre un capteur de température, l'encodeur gé-

nérant également une valeur numérique de type"go/no go", c'est-à- dire normale/anormale, transmise par modulation du signal émis avec le code d'identification de l'animal ; - les moyens émetteurs de la balise sont des moyens à fonctionnement intermittent, avec des instants d'émission choisis de manière pseudo- aléatoire.

0 On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés.

La figure 1 est un schéma synoptique des différents blocs fonctionnels de la balise émettrice selon l'invention.

La figure 2 est un schéma synoptique des différents blocs fonctionnels de la console réceptrice de recherche selon l'invention.

La figure 3 illustre les diagrammes de rayonnement des différents élé- ments du système antennaire.

0 Sur la figure 1, on a illustré sous forme de schéma par blocs la structure de la balise émettrice selon l'invention.

Cette balise 100 est, en pratique, réalisée sous forme d'un collier 102 qui peut tre fixé au cou d'un animal au moyen d'un système de fermeture 104.

Un certain nombre de circuits sont intégrés dans ce collier, avantageuse- ment surmoulés pour garantir l'étanchéité et l'intégrité de l'équipement.

Un émetteur 106 génère un signal radioélectrique, de préférence en émission intermittente, opérant sous le contrôle d'une horloge 108, avan- tageusement l'horloge interne d'un microcontrôleur. II peut s'agir par exemple d'un émetteur à 868 MHz mettant en oeuvre un circuit TDA 5100 ou équivalent. Un encodeur 110, mettant par exemple en oeuvre un circuit de type HCS 360 ou équivalent, ou bien intégré au microcontrôleur, per- met de générer un code d'identification de l'animal, propre à ce dernier.

L'émetteur génère un signal codé par l'encodeur 110 de façon intermitten- te, par exemple une émission à un instant aléatoire choisi dans chaque

période successive de quinze secondes par exemple (cette période de répétition étant choisie arbitrairement), ce qui permet de diminuer les ris- ques de brouillages par d'autres émetteurs proches de mme type égale- ment situés dans la zone couverte.

L'ensemble est alimenté par une pile 112, qui peut avantageusement tre complétée ou remplacée par une cellule solaire combinée à un accumula- teur rechargeable, pour augmenter encore l'autonomie de fonctionnement du collier.

Le signal produit par l'émetteur 106 est rayonné par une antenne présen- tant un diagramme omnidirectionnel, par exemple une antenne de type boucle 114 pourvue des circuits d'accord et d'adaptation d'impédance appropriées.

L'encodeur 110 peut avantageusement coder, outre l'identification unique de l'animal, un certain nombre d'informations qu'il peut tre utile de transmettre tels que par exemple le niveau de la pile 112 (permettant à l'opérateur d'anticiper une panne éventuelle ou un changement d'accumu- lateur ou de pile), ou encore une indication donnée par un capteur de température 116 placé sur la face intérieure du collier en contact avec le corps de l'animal (ce paramètre, bien qu'affecté par divers facteurs exter- nes, peut donner un premier indice sur l'état, vivant ou mort, de l'animal).

La figure 2 illustre sous forme de schéma fonctionnel les différents élé- ments constituant la console de recherche, utilisée par le maître pour re- cevoir les signaux émis par une ou plusieurs balises 100 et évaluer la direction d'incidence du signal ainsi émis.

Cette console 200 comporte un système antennaire 202 comportant au moins deux antennes directives 204,206 (qui peuvent tre en plus grand nombre si l'on souhaite améliorer les performances de la console), ainsi qu'une antenne omnidirectionnelle 208.

Les antennes directives 204,206 sont par exemple des antennes de type dipôle, Yagi ou log-périodique dimensionnées en fonction de la fréquence d'utilisation.

L'antenne omnidirectionnelle 208 est par exemple constituée d'un simple fouet, ou d'un monopôle ou dipôle omnidirectionnel.

On a indiqué sur la figure 3 des exemples de diagrammes de rayonne- ment de ces antennes. Les antennes directives 204 et 206 présentent

chacune, vu du récepteur, un diagramme avec un lobe de rayonnement principal respectif G, D orienté de part et d'autre d'une direction centrale A correspondant par exemple à l'axe principal du boîtier de la console.

L'antenne 208, quant à elle, présente un diagramme de rayonnement R sensiblement omnidirectionnel, avec un gain inférieur à celui des anten- nes directives dans la direction du lobe principal, et supérieur au gain de ces mmes antennes dans la direction des lobes secondaires.

Chacune des antennes 204,206... 208 du système antennaire 202 est associée à un circuit récepteur correspondant 214,216... 218 permettant de délivrer en sortie un signal démodulé.

Un circuit 220 de reconnaissance de code permet d'extraire le code d'i- dentification dans la modulation du signal délivré par chacun des récep- teurs 214,216... 218, de manière à éliminer les signaux en provenance d'animaux autres que celui recherché, ou bien les signaux parasites dont la modulation ne correspond pas à une balise selon l'invention.

Un convertisseur analogique/numérique 222, associé au microprocesseur 224, compare, de la manière que l'on expliquera plus bas, le niveau relatif des signaux captés par les différentes antennes en provenance d'une m- me balise.

Un microprocesseur 224, initialisé (introduction du code de l'animal re- cherché, etc.) par des moyens de calibration 226 assure la gestion des différentes fonctions, notamment l'affichage d'un certain nombre d'infor- mations en réponse aux résultats des comparaisons effectuées par le cir- cuit 222.

Le microprocesseur délivre tout d'abord des informations sur la proximité, plus ou moins grande, de la balise émettrice (bloc 228).

Cette indication peut tre donnée sous forme auditive par un haut-parleur ou vibreur 230, qui indique par l'émission d'une alarme sonore qu'un contact radio avec la balise a pu tre établi (signal reçu par au moins l'une des antennes du système antennaire 202). Un afficheur 232 donne alors une indication relative de la proximité entre"lointain"et"proche", par exemple par affichage des diodes successives d'une échelle graphi- que ou"bargraph"234.

Le microprocesseur pilote également un affichage de la direction d'inci- dence du signal capté (bloc 236), par exemple un afficheur 238 compor-

tant trois diodes 240,242,244 correspondant respectivement à une ins- truction"avancer vers la gauche","avancer vers la droite"et"avancer tout droit" ; un message"faire un quart de tour"peut également tre délivré à l'opérateur par affichage et/ou par allumage d'une diode.

Un afficheur additionnel 246 permet de donner un certain nombre d'infor- mations supplémentaires (état des piles, probabilité de vie ou de décès de l'animal en fonction de la température du capteur fixé au collier, etc.).

L'ensemble est bien entendu alimenté par des piles ou accumulateurs 248 de manière à lui procurer l'autonomie nécessaire.

Le mode opératoire de cet équipement est le suivant.

En premier lieu, la balise-collier est mise en place sur l'animal et l'émet- teur est activé, par exemple par insertion de la pile et/ou appui sur une touche sensible. On peut prévoir une diode dont l'allumage indique la mise en route et le bon fonctionnement du circuit.

Pour que le code propre à cette balise, donc à l'animal qui la porte, puis- se tre ultérieurement reconnu, il est indispensable que ce code soit re- connu de la console. Cette phase initiale de calibration peut tre réalisée simplement en approchant le collier de la console de recherche, ceux-ci étant en fonctionnement, afin qu'elle reconnaisse et mémorise le code spécifique attribué au collier. S'il y a plusieurs animaux, l'opération de calibration doit tre réalisée autant de fois qu'il y aura de colliers simulta- nément en surveillance.

L'équipement est dès lors opérationnel ; l'animal devra porter le collier aussi longtemps que son maître souhaite le maintenir sous surveillance.

Lorsque le maître souhaite rechercher l'animal égaré ou disparu, la pre- mière étape consiste à tenter d'établir un contact radio avec la balise- collier. Si ce contact est établi (c'est-à-dire si au moins l'une des antennes du système antennaire capte un signal modulé par le code correspondant à l'animal recherché), la réception de ce signal est matérialisée sur la console par l'allumage d'un témoin lumineux et/ou une alarme sonore.

Si le contact radio ne peut pas tre établi, cela peut vouloir dire que l'ani- mal est en dehors de la zone de couverture radio, et une information cor- respondante est délivrée à l'opérateur ("pas de réception du code recher- ché") ; il est alors nécessaire d'élargir le périmètre de recherche par un déplacement de la console, l'opérateur se déplaçant alors à pied ou à

vélo vers un autre endroit jusqu'à trouver le contact radio.

Une fois ce contact établi, et en supposant qu'il reste maintenu pendant la suite des opérations, la console de recherche va fournir à l'opérateur des indications de direction pour lui permettre de se rapprocher de l'animal.

À cet effet, dans l'exemple illustré où la console comporte trois antennes (deux antennes directives et une antenne omnidirectionnelle), la console compare en permanence les niveaux des champs reçus par chacune des antennes et, en fonction du résultat, allume un indicateur de direction et/ou affiche un message de la manière suivante (on se référera aux dia- grammes de rayonnement illustrés sur la figure 3) : - si le signal reçu par l'antenne omnidirectionnelle R est supérieur à ce- lui reçu par l'une et l'autre des antennes directives G et D, ceci signifie que la direction d'incidence du signal ne se trouve pas dans le secteur angulaire {OA, OB} défini par l'intersection des lobes principaux des diagrammes G et D avec le diagramme R ; l'utilisateur est invité à pointer la console dans une autre direction ; - si le signal de l'antenne omnidirectionnelle R est supérieur au signal de l'antenne directive D et inférieur à celui de l'antenne directive G, ceci signifie que la direction d'incidence est située dans le secteur an- gulaire {OB, OB'} à gauche de l'axe 0 ; l'utilisateur est alors invité par les moyens d'affichage de direction de la console à modifier le poin- tage de la console en tournant celle-ci vers la gauche ; - si le signal de l'antenne omnidirectionnelle R est supérieur au signal de l'antenne directive G et inférieur à celui de l'antenne directive D, ceci signifie que la direction d'incidence est située dans le secteur an- gulaire {OA', OA} à droite de l'axe A ; l'utilisateur est alors invité à mo- difier le pointage de la console en tournant celle-ci vers la droite ; - si les signaux reçus par les antennes directives G et D sont tous deux supérieurs au signal reçu par l'antenne omnidirectionnelle R, ceci si- gnifie que la direction d'incidence est située dans le secteur angulaire central {OB', OA'} et que le pointage de la console est correct ; l'utilisa- teur est alors invité à avancer tout droit.

II est de la sorte aisé, par approximations successives et en utilisant à la fois les indicateurs de direction et de proximité, d'atteindre la zone de la balise. L'indicateur de proximité, bien qu'étant seulement un indicateur re-

latif, s'avère à cet égard très utile à l'utilisateur pour déterminer s'il est loin ou près de l'animal, ou s'il s'en éloigne ou s'en approche dans son par- cours. Lorsqu'il en est très proche, une alarme rythmée indique à l'opéra- teur qu'il se trouve dans la zone de recherche finale. Cette alarme est concomitante avec l'allumage clignotant des quatre diodes du panneau de commande.

Le principe de guidage que l'on vient de décrire met en oeuvre deux an- tennes directives, mais il est possible d'augmenter le nombre de celles-ci, avec l'avantage de procurer des indications plus fines de direction de re- cherche.

Divers perfectionnements peuvent tre apportés à la présente invention.

On peut notamment utiliser tout aussi bien des récepteurs 214,216...

218 capables de comparer les signaux reçus, en amplitude et en phase, afin de fournir une information angulaire plus précise.

On peut également utiliser des modules d'émission-réception, pour établir une liaison bidirectionnelle entre la console et la balise-collier, cette der- nière pouvant alors tre mise en veille et réactivée sur envoi d'un signal d'interrogation par la console.

On peut également, dans certaines configurations de l'invention, utiliser un système antennaire de grandes dimensions afin d'augmenter la portée, permettant la détection d'un signal de provenance plus lointaine.

Une autre configuration de l'invention permet d'utiliser la console en tant qu'élément fixe, permettant dans ce cas de faire de la surveillance en temps réel en plus de la recherche. La console, dans ce cas de figure, doit tre bien entendu en fonctionnement permanent.

On peut tout aussi bien, comme le serait une antenne TV, déporter sur le point haut de l'habitation le système antennaire, constitué d'une antenne sectorielle, et disposer des informations à l'intérieur de l'habitation sur un pupitre déporté. Dans ce cas on utilise le système en surveillance temps réel omnidirectionnelle, c'est-à-dire sur 360° de gisement.

Un autre avantage de l'invention consiste, pour effectuer une recherche, à mettre en oeuvre plusieurs consoles appartenant à une ou plusieurs per- sonnes (amis, parents, voisins, groupement associatif, etc.), améliorant grandement l'efficacité et la rapidité de la recherche, chaque zone pou- vant ainsi tre abordée sous des angles différents ce qui réduit de façon

majeure le risque de masques radioélectriques (béton, murs, etc.).

Bien entendu, dans cette configuration, le code de l'animal recherché de- vra impérativement tre mémorisé dans chaque console, ce qui permettra à chaque utilisateur de pouvoir compter sur le soutien de son voisin ou ami, au titre d'une"assistance mutuelle".