Brevet FR2368723A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne un avertisseur accoustique codé de profondeur. Un problème qui se présente fréquemment en navigation de plaisance est celui qui consiste à déterminer la profondeur d'eau dont on dispose surtout pendant les manoeuvres d'entrée et de sortie de port et pendant les manoeuvres d'accostage et de ouillage. Ce problème est générallement résolu par l'emploi d'un sondeur à ultra-sons qui,au moyen d'une sonde appropriée, envoie des impulsions ultra-son vers le fond et mesure le retard avec lequel leur écho est reçu. La présentation de la mesure est ensuite réalisée par des moyens divers. Les appareils les plus répandus utilisent un cadran suif lequel ap la paraît un éclat lumineux en coincidence avec la lecture de/profondeur. Il existe aussi des modèles à affichage numériques, des modèles à visualisation par tube à rayons cathodiques et enfin des modèles plus complexes enregistrant sur une bande de papier, le diagramme de la profondeur en fonction du temps. Ces systèmes présentent l'inconvénient de requérir l'attention continue d'un membre de l'équipage ce qui, spécialement dans le cas de petites embarcations, n'est pas toujours possible et constitue de toute façon un inconvénient. Solution proposée : Dans le but de résoudre ces difficultés, la présente invention décrit un système pour la présentation de la mesure de profondeur, sous forme de signaux sonores codés de façon appropriée. Bien des formes de codage sont possibles et npus en citerons quelques unes à titre d'exemple, PaoClarptoeY'tant exclure tout autre type de codage, qui se révèlerai dans des situations particulières. Le sondeur peut émettre un son dont la durée serait proportionnelle à la profondeur ou encore dont la fréquence serait inversement proportnn nelle à cette profondeur, de manière à signaler pae des sons plus aigus une situation devenant périlleuse. Il est aussi possible d'émettre deux.Xopulsions sonores, l'interval le entre ces impulsions étant proportionnel à la dite profondeur. Le sondeur ou avertisseur accoustique codé de profondeur, correspon dont à la présente invention, comporte - un sondeur capable de générer des impulsions haute fréquence, - une sonde capable de rayonner les dites impulsions et de recevoir les impulsions d'écho correspondantes. Ledit sondeur comporte des moyens capables de mesurer l'intervalle de temps compris entre l'émission et l'écho des dites impulsions, moyens par lesquels la mesure dudit intervalle de temps constitue une mesure in directe de la profondeur et caractérisé par le fait que ee sondeur est pourvu de moyens électroniques capables de coder la mesure des dits intervalles de temps, de moyens électroniques capables de comparer le nombre exprimé de ladite mesure, avec un nombre prédéterminé et de moyens de transposition électro-accoustique reliés aux dits moyens de comparai- son et de codage, capables de produire une signalisation accoustique codée. Selon une réalisation pratique préférentielle, les dits moyens capa bles de coder la mesure des dits intervalles de temps sont insérés entre le sondeur et la sonde et sont constitués d'un circuit à couplage sélectif recevant à l'entrée les impulsions rayonnées et les impulsions d'écho et fournissant en sortie des impulsions capables de positionner un bistable par un oscillatçus:et par un compteur1edit oscillateur étant validé par ledit bistable en coincidence avec les impulsions émises et étant blo qué par la réception des dites impulsions d'écho. Ledit compteur étant remis à zéro par les impulsions émises et progressant d'une unité à chaque période donnée par ledit oscillateur. Une forme de réalisation de codage préférée, tant par l'efficacité de la présentation que par la simplicité de sa réalisation est la sui te : à intervalles réguliers de quelques secondes, la mesure de profon deur, est convertie en un nombre d'impulsions égal au nombre de mètres de profondeur et ces impulsions commandent un avertisseur accoustique qui peut être entendu par le capitaine sans le secours d'une autre person ne. Sous une telle forme, l'information est quantifiée et est rapidement assimilée par le capitaine, même si celui-ci n'y prête pas une grande attention. Dès que le nombre d'impulsions onores change, du fait de la variation de la profondeur disponible, le capitaine s'aperçoit immédiatement de la nouvelle situation et peut prendre les décisions appropriées lorsque leur nécessité survient. Lorsque la profondeur dépasse la dizaine de mètres, et ne constitue plus un danger immédiat pour la navigation, l'avertisseur accoustique s'arrête automatiquement; la réapparition des signaux, lorsque le fond redevient moins important, met en garde le capitaine de manière plus efficace que si les impulsions restaient audibles de faSon-continue pendant toute le navigation. Un instrument capable de rendre les services décrits ci-dessus, pour rait être réalisé en constituant un sondeur autonome complet. Toutefois compte tenu de la grande diffusion des autres types de sondeurs, tous comportant une sonde à ultra-sons et le circuit nécessaire a' sa commande, nous proposons en alternative à la réalisation de l'ins trument complet, l'emploi d'un dispositif qui, s'insérant entre le profon dimètre préexistant et sa sonde à ultra-sons, réalise la fonction décrite sans aucune perturbation pour le fonctionnement du sondeur. En fait, les impulsions envoyées à la sonde et les échos reçus du fond, entre lesquels l'intervalle de temps permet de mesurer la profondeur, peuvent autre prélevées le long du câble de connexion de la sonde. Ceci évite bien entendu l'inutile duplicotion de la sonde et de ses circuits de commande. D'autre part, le m8me appareil peut, grâce à l'adjonction d'un dispositif approprié, révéler au moyen d'un signal d'alarme toute variation de profondeur qui serait considérée comme l'indice d'un danger. Un tel dispositif trouve une application importante dans la surveillance nocturne d'un bateau à l'ancre lorsqu'il pourrait, sous l'action des vagues, déraper et heurter des rochers ou s'échouer sur une plage. La figure annexée se rapporte au schéma fonctionnel d'une réalisation pratique préférentielle du sondeur constituant la présente invention, réalisation conçue pour être reliée au câble d'un sondeur conventionnel. Le sondeur 1 fonctionne normallement, générant à intervalle de temps régulier des impulsions d'oscillation intenses qui, par le câble 4, eXci te la sonde 2 et provoquent l'émission des ulta-sons directs vers le fond. Les échos obtenus d'intensité plus faible au travers de la même sonde 2 et du même cable 4 retournent au sondeur 1, fournissant ainsi la mesure de profondeur. Ce mode de fonctionnement est pratiquement celui de tous les types de sondeurs à ultra-sons. La prise 3 permet à notre dispositif de prélever sur le cable 4, par exemple au moyen d'un couplage inductif : d'une part le signal inten se des impulsions du sondeur et d'autre part le signal plus faible de l'écho. Après une adaptation adéquate d'impédance dans l'étage 5, le signal correspondant aux impulsions émises par le sondeur commande le discriminateur 6 dont le seuil est réglable, tandis que toutes les impulsions sont amplifiées par un amplificateur à bande étroite et mises en forme par les étages 7 et 8. L'impulsion d'émission arrive ensuite à l'entrée 9 du bistable 10, prioritaire par rapport à l'entrée 15 et le positionne. La sortie 11 de ce bistable libère-alors l'oscillateur 12 qui génère un signal rectangulaire de période 1,375 ms, temps nécessaire aux ultra-sons pour couvrir la distance aller-retour, correspondant à un mètre d'épaisseur d'eau. Le signal alimente le compteur décimal 13 qui a été préalablement remis à zéro par le discriminateur 6 Si l'impulsion d'écho transmise par les étages 7 et 8 arrive à remettre à zéro le bistable 10 avant que le compteur 13 donne une retenue, le contenu final de ce compteur, qui est égal au nombre de mètres de profondeur est transféré dans la mémoire 16 au moment du retour au repos du bistable 10. Si, au contraire, ladite retenue apparaît, le bistable 18 est posi ticnné de façon à forcer à zéro la mémoire 16. Ceci se produit si la profondeur mesurée est supérieure à dix mètres ou si aucun écho--appréciable n'a été reçu entre deux impulsions d'émis sion. Dans ce dernier cas, le compteur 13 continue à fonctionner et est périodiquement remis à zéro en même temps que le bistable 18 à chaque impulsion d'émission, tandis que le contenu de la mémoire 16 reste à zéro. Le décompteur 20 chargé du contenu de la mesure 16, reçoit les impulsions générées par l'oscillateur 24, ces impulsions le font décompter jusqu'à ce que son contenu atteigne zéro. A cet instant, le détecteur de zéro / 21 charge de nouveau le décompteur 20 et au travers du monostable 23, bloque l'oscillateur 24 pour quelques secondes. De cette façon, l'on obtient à la sortie de l'oscillateur 24 des trains d'impulsions à la fréquence de quelques hertz dont le nombre est égal à la profondeur exprimée en mètres. Ces trains d'impulsions, par l'iptermédioire du-"ou logique" 31 de l'oscillateur audio-fréquence 23-{- frequence d'environ 800 hertz) de l'amplificateur de puissance 26 et du haut parleur 27 génèrent la séquence sonore codée désirée. En outre, le comparateur 29 connecté à la sortie de la mémoire 16, et au commutateur décimal 30 sur lequel le capitaine aura fixé une valeur minimum de profondeur, provoque un son continu ou travers des étages déjà cités : 31, 25, 26 et 27 quand le contenu de la mémoire devient égal ou inférieur à celui fixé sur le commutateur décimal. De cette manière, il est possible de déceler ou tomatiquement toute situation dans laquelle l'embarcation dérive dans des eaux moins profondes que la valeur fixée par le capitaine, par exemple pendant un. mouilla ge nocturne, en cas de relachement des amarres ou de dérapage de l'ancre. REVENDICATIONS 1 - Avertisseur acoustique de profondeur, comportant - un sondeur capable de générer des impulsions haute fréquence, et - une sonde capable de rayonner lesdites impulsions et de recevoir les impulsions d'écho correspondante* ledit sondeur comporte des moyens capables de mesurer l'intervalle de temps compris entre l'émission et l'écho desdites impulsions, moyens par lesquels la mesure dudit intervalle de temps constitue une mesure indirecte de la profondeur, caractérisé par le fait que ce sondeur est pourw de moyens électroniques capables de coder la mesure desdits intervalles de temps, de moyens électroniques capables de comparer le nombre exprimé de ladite mesure, avec un nombre prédéterminé et de moyens de transposition électro-acoustique reliés auxdits moyens de comparaison et de codage, capables de produire une signalisation acoustique codée. 2 - Avertisseur acoustique de profondeur, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens capables de coder la mesure desdits intervalles de temps sont insérés entre le sondeur et la sonde et sont constitués d'un circuit à couplage sélectif recevant à l'entrée les impulsions rayonnées et les impulsions d'écho et fournissant en sortie des impulsions capables de positionner un bistable par un oscillateur et par un compteur, ledit oscillateur étant validé par ledit bistable en coincidence avec les impulsions émises et étant bloqué par la réception desdites impulsions d'écho, ledit compteur étant remis à zéro par les impulsions émises et progressant d'une unité à chaque période donnée par ledit oscillateur. 3 - Avertisseur acoustique, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de codage et de com paraison sont constitués par un moyen de mémorisation recevant à l'entrée dudit compteur par un décompteur recevant à l'entrée les sorties les sorties/de ladite mémoire par un détecteur de zéro et relié audit décompteur, par un monostable recevant à l'entrée la sortie dudit détecteur et capable de bloquer pour un temps pré-établi, à partir de chaque détection de zéro, un secondoscillateur, ledit décompteur décomptant avec une période égale à celle dudit second oscillateur et rechorgé avec le contenu de ladite mémoire, de la sortie dudit détecteur de zéro et d'un comparateur ayant pour entrée les sorties de ladite mémoire et les sorties dudit commutateur décimal, commutateur qu'il est possible de prédéterminer de l'extérieur. 4 - Avertisseur acoustique, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel ledit transducteur électro-acoustique est constitué d'un oscillateur audio-fréquence dont la sortie amplifiée excite un haut parleur, l'entrée dudit oscillateur constitué d'un "ou logique" entre les signaux de sortie dudit second oscillateur et dudit comparas teur, par lequel la signalisation acoustique produite par le haut parleur est continue si le contenu du mPyen de mémorisation est plus petit que la valeur prédéterminée sur le commutateur et est constituée d'impulsions répétées avec une période déterminée par ledit monostable et un nombre d' impulsions proportionnelles en profondeur dans le cas où le contenu de la mémoire est supérieur à la valeur prédéterminée sur ledit commutateur. 5 - Avertisseur acoustique, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, ou 4-, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un second bistable recevant à l'entrée la retenue dudit compteur et relié en sortie à l'entrée de remise à zéro de ladite mémoire et à l'entrée de "reset" dudit comparateur par lequel, si l'impulsion d'écho n'arrive pas avant que ledit compteur donne une retenue, le moyen de mémorisation est remis à zéro et lesdits moyens de codage et de comparaison n'excitent pas lesdits moyens de transposition électro-acoustique.