Brevet FR2789765A1 — publié le 20000818

"Dispositif de mesure et de transmission de données à distance et système de commande de véhicule comprenant un tel dispositif" DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif de mesure et de transmission de données à distance utiles pour la commande d'un véhicule, notamment dans le cas d'un sauvetage en mer. Elle se rapporte également à système de commande de véhicule comportant un ou plusieurs dispositifs de ce type et un récepteur situé sur le véhicule. La procédure utilisée en général pour réaliser le sauvetage d'un naufragé en mer consiste en ce que ce dernier déclenche une balise de détresse portée sur lui, ou bien que celle-ci se déclenche automatiquement au contact de l'eau, ladite balise étant détectée par exemple par satellite. La position du naufragé est alors communiquée au centre de secours concerné et les bateaux les plus proches sont chargés de retrouver le naufragé. Une autre solution, qui peut être complémentaire, est décrite dans le document DE19503829. Elle met en oeuvre un dispositif porté par le naufragé qui est adapté à émettre un signal de secours reçu par un récepteur situé cette fois sur le bateau. Le récepteur est relié au pilote automatique du bateau qui est programmé pour déclencher en réponse au signal de secours une manoeuvre d'arrêt, par exemple la pose de l'ancre du bateau, les coéquipiers pouvant alors venir au secours du naufragé en amorçant une manoeuvre d'approche. La présente invention a pour but de proposer une solution de ce type fiable, simple et économique pour réaliser rapidement un sauvetage en mer, cette solution étant applicable également au cas du navigateur -2- solitaire tombé à la mer et dont le bateau est équipé d'un pilote automatique. Elle propose un dispositif de mesure et de transmission à distance de données utiles pour la commande d'un véhicule, notamment pour le sauvetage en mer d'un naufragé, comprenant un moyen émetteur à distance associé à un récepteur situé sur le véhicule, caractérisé par: - un moyen de localisation angulaire qui fournit un angle entre une direction de pointage du dispositif et une référence absolue; - un moyen de validation, par la personne utilisant le dispositif, d'une donnée numérique de validation représentative d'une situation de fonctionnement donnée; et un moyen de calcul qui transforme ledit angle en donnée numérique, ledit moyen émetteur transmettant ladite donnée numérique d'angle et ladite donnée numérique de validation audit récepteur. Ainsi, grâce à l'invention, on peut mesurer l'angle formé entre la direction de pointage de la télécommande et une référence absolue, et le transmettre au récepteur situé sur le véhicule. Cette mesure, ainsi que la valeur connue de l'angle formé entre le cap suivi par le véhicule par rapport à cette référence absolue, permet de calculer un cap de consigne à imposer au véhicule. De manière avantageuse selon l'invention, cette faculté de changement de cap absolu peut être mise en oeuvre par un naufragé pour faire revenir sur lui le véhicule et le stopper (par exemple voiles baissées et face au vent dans le cas d'un voilier), mais également par une personne à bord du véhicule notamment pour effectuer un brusque changement de cap pour éviter un obstacle imprévu. - 3 - Dans la première situation dite de " détresse ", la télécommande est portée par le naufragé qui la pointe vers le véhicule. Dans la seconde situation dite de fonctionnement " normal ", le porteur de la télécommande se trouve à bord du véhicule et pointe la télécommande vers le nouveau cap à suivre. Dans le cadre de cette seconde application, le dispositif peut également servir à pointer à partir du bateau une personne tombée à la mer. Le dispositif selon l'invention peut également comporter des moyens de changement de caps par incrémentation. Ainsi, selon l'invention, on offre avantageusement un dispositif multifonctions. Le moyen de validation du dispositif peut être dans le cas d'un naufragé un capteur sensible à la présence d'eau. Le changement de cap peut être commandé par le pilote automatique qui reçoit, via une interface et un algorithme de calcul, une consigne de changement de cap fonction du type de situation: détresse, de fonctionnement normal ou par incrémentation. Il peut aussi être simplement affiché sur le boîtier de réception et manuellement appliqué au gouvernail du bateau par un équipier. Un relais classique, par exemple une alarme ou une transmission satellite, peut être déclenché en complément pour alerter les secours officiels. La présente invention est particulièrement avantageuse dans le cas d'un navigateur en solitaire. C'est le pilote automatique qui sera programmé pour commander une manoeuvre de secours en direction du naufragé solitaire. Celle-ci sera plus rapide et moins coûteuse que les recherches effectuée par d'autres -- 4 -- bateaux ou hélicoptères. Par ailleurs, le bateau pourra lui aussi être récupéré. Un autre avantage encore du dispositif, lorsqu'il est utilisé pour un changement de cap à partir du bateau, est d'offrir, par rapport aux télécommandes classiques à fil, une grande liberté de mouvement d'un bout à l'autre du bateau, surtout pour un navigateur solitaire. La présente invention propose également un système de commande de véhicule comportant un pilote automatique, un moyen émetteur à distance, un moyen récepteur associé, une interface entre le récepteur et le pilote automatique, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs dispositifs de télécommande, par exemple un par équipier, équipé chacun dudit moyen émetteur à distance. De manière plus particulière, le système comporte un compas magnétique adapté à mesurer l'angle entre le cap suivi par le véhicule et la référence absolue, un calculateur adapté à calculer l'angle de changement de cap et un moyen d'affichage de l'angle de changement de cap. De manière plus particulière encore, le système comporte un boîtier récepteur comprenant le récepteur, le calculateur et le moyen d'affichage. La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant les moyens et le fonctionnement du dispositif selon l'invention appliqué à un bateau; la figure 2 montre de manière schématique une situation de fonctionnement dite de " détresse " et une situation dite de fonctionnement " normal". Selon l'exemple de réalisation choisi et représenté à figure 1, un boîtier de télécommande TE comporte un capteur magnétique directionnel 2 adapté à mesurer une direction de pointage P du boîtier de télécommande TE et un angle OpN formé entre ladite direction de pointage P et le nord magnétique N (voir la figure 2), une touche " détresse " 3 par laquelle est validée une donnée numérique D représentative de cette situation de détresse, une touche de validation 4 par laquelle est validée une donnée N représentative d'une situation de fonctionnement normal, un ensemble 9 de quatre touches correspondant à des changements de cap de -1 , +1 , -10 et + 10 , à chaque touche de cet ensemble correspondant la validation d'une donnée numérique CR, la donnée validée, D, N ou CR par l'utilisateur de la télécommande TE étant mémorisée sous la forme d'une donnée V dans une mémoire 5. Le boîtier de télécommande TE comprend en outre un calculateur analogique / numérique 7 adapté à transformer ledit angle 0pN en une donnée numérique ApN et un émetteur radio 8 adapté à transmettre à un récepteur 10 situé sur un bateau B ladite donnée numérique ApN et la donnée V en mémoire 5. Le récepteur fait partie d'un boîtier récepteur 11 situé sur le bateau qui comporte également un calculateur 12 adapté à retransformer ladite donnée numérique ApN en valeur d'angle 0pN et à calculer, selon un algorithme non détaillé dans la présente demande, un cap de consigne Oc, un afficheur 14 qui affiche ledit cap de consigne Oc. Le boîtier récepteur 11 est connecté à une interface 15 adaptée à transmettre une consigne C de changement de cap au pilote automatique 16 du bateau. Un compas magnétique 13 est ménagé sur le bateau pour mesurer la position angulaire du bateau avançant selon un cap CAP par rapport au nord magnétique N. Le fonctionnement du dispositif est expliqué ci- après en référence à la figure 2, sur laquelle sont représentés un cas de fonctionnement " détresse " - 6 - (télécommande TE en trait plein) et un cas de fonctionnement " normal " (télécommande TE' en traits interrompus), avec une même direction de pointage P. Le porteur de la télécommande TE ou TE' pointe un objectif (bateau ou nouveau cap) et actionne l'une des touches 3, 4 ou 9 pour valider en mémoire 5 sa situation. L'angle Op, formé entre la direction de pointage P et le nord magnétique N est mesuré par le capteur magnétique 2. Le calculateur 7 de la télécommande transforme la valeur analogique de cet angle en valeur numérique Ap,N. L'émetteur 8 transmet au récepteur 10 cette valeur numérique ainsi que la donnée validée V en mémoire 5. Le calculateur 12 retransforme la donnée numérique ApN en donnée analogique correspondant à l'angle Op, N et calcule le cap de consigne Oc en fonction de l'angle mesuré OBN formé entre le cap du bateau CAP et le nord magnétique N mesuré par le compas magnétique 13 et également en fonction de la donnée de validation V représentative de la situation de fonctionnement. Le cap de consigne Oc apparaît sur l'afficheur 14 et une consigne C est alors transmise à l'interface 15 du pilote automatique 16 pour qu'il commande un changement de cap effectif du bateau, soit selon la flèche F s'il s'agit d'une situation de détresse soit selon la flèche F', s'il s'agit d'une situation de fonctionnement normal ou par incrémentation. Pour pallier des problèmes de dérives par rapport au bateau, le porteur de la télécommande actionnera la touche de validation 4 à intervalles réguliers prédéterminés et le cap de consigne sera corrigé simultanément. Dans l'exemple de réalisation choisi, le système selon l'invention comporte un dispositif de télécommande TE, le récepteur (10), le calculateur - 7 - (12), l'afficheur (14), le compas magnétique (13) et l'interface (15) avec le pilote automatique (16). Des variantes de réalisation sont bien entendu possibles notamment: - le moyen de validation de la situation de détresse peut être un capteur sensible à la présence d'eau; - on peut choisir une autre référence absolue par exemple une référence géographique, une étoile, ou une référence donnée par satellite; - la télécommande peut être utilisée pour commander un véhicule à moteur dans un désert, ou un engin agricole, ou de travaux publics en action; - le système peut comporter une pluralités de télécommandes, par exemple une par coéquipier. - 8 - REVENDICATIONS 1. Dispositif (TE, TE') de mesure et de transmission à distance de données utiles pour la commande d'un véhicule, notamment pour le sauvetage en mer d'un naufragé, comprenant un moyen émetteur à distance (8) associé à un récepteur (10) situé sur le véhicule, caractérisé par: - un moyen de localisation angulaire (2) qui fournit un angle (0pN) entre une direction de pointage (P) du dispositif et une référence absolue (N); - un moyen de validation (3, 4, 5, 9), par la personne utilisant le dispositif (TE, TE'), d'une donnée numérique de validation (V) représentative d'une situation de fonctionnement donnée (N,D,CR); et - un moyen de calcul (7) qui transforme ledit angle (OPN) en donnée numérique (ApmN), ledit moyen émetteur (8) transmettant ladite donnée numérique (ApN) et ladite donnée numérique de validation (V) audit récepteur (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de localisation angulaire est un capteur magnétique directionnel (2) et ladite référence absolue est le nord magnétique (N). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen récepteur (10) est relié à un calculateur (12) adapté à calculer un cap de consigne (Oc), fonction de l'angle (Op,N) mesuré entre la direction de pointage (P) du dispositif et la référence absolue (N), de l'angle (0BN) mesuré à l'aide d'un compas magnétique (13) situé sur le véhicule entre le cap (CAP) suivi par le véhicule et ladite référence absolue (N) et fonction de ladite donnée de validation (v). -9- 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit véhicule est un voilier, ladite situation étant soit une situation de fonctionnement normal (N) dans laquelle le dispositif est utilisé à bord du véhicule et pointé sur un nouveau cap, soit une situation de détresse (D) dans laquelle le dispositif est porté par un naufragé et pointé vers le navire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cap de consigne (Oc) est affiché par un moyen d'affichage (14) relié audit calculateur (12). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le calculateur (12) transmet le cap de consigne (Oc) à une interface du pilote automatique pour que ce dernier commande un changement de cap effectif du véhicule. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par des moyens de changement de cap par incrémentation (9). 8. Système de commande de véhicule comportant un pilote automatique (16), un moyen émetteur à distance (8), un moyen récepteur associé (10), une interface (15) entre le récepteur (10) et le pilote automatique (16), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure et de transmission à distance de données (TE,TE') selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant ledit moyen émetteur à distance (8). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de dispositifs de mesure et de transmission à distance de données (TE, TE'). - 10 - 10. Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par un compas magnétique adapté à mesurer l'angle (0BN) entre le cap (CAP) suivi par le véhicule et ladite référence absolue (N). 11. Système selon la revendication 10, caractérisé par un boîtier récepteur (BR) comprenant ledit récepteur (10), un calculateur (12) adapté à calculer un cap de consigne (Oc), fonction de l'angle (0Pm) mesuré entre la direction de pointage (P) du dispositif et la référence absolue (N), de l'angle (0BN) mesuré à l'aide du compas magnétique (13) et ladite référence absolue (N) et fonction de ladite donnée de validation (V) et un moyen d'affichage (14).