Brevet FR2802651A1 — publié le 20010622

DISPOSITIF DE REPERAGE D'UN HOMME OU D'UN OBJET DANS UN MILIEU LIQUIDE La présente invention concerne un dispositif de repérage d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide, comprenant un dispositif émetteur d'ondes radio disposé sur l'homme ou sur l'objet. Les compétitions nautiques, et notamment les courses de voiliers en solitaire, se faisant avec des bateaux de plus en plus évolués et de plus en plus rapides, les risques de chute du navigateur dans la mer ou de naufrage lors de mauvaises conditions météorologiques sont très importants. Il est donc nécessaire d'équiper ces hommes de dispositifs destinés à les repérer rapidement afin de pouvoir les repêcher dans les meilleurs délais. Dans la technique de détection, il existe actuellement sur le marché plusieurs formes de réalisation de ce type de dispositif qui sont basées sur la réception d'un signal émis par une balise portée par le naufragé. Les dispositifs les plus connus et le plus couramment utilisés dans les courses sont les balises EPIRB dont beaucoup de navigateurs sont équipés et qui permettent de les localiser par l'intermédiaire d'un relais satellite. On connaît également, notamment par le brevet US-A 5 886 635, un dispositif de détection comportant un dispositif porté par le navigateur et destiné à l'émission d'un signal FM, qui coopère avec une station de réception et de traitement de ce signal disposé sur un bateau de sauvetage. Dans ce dispositif, la localisation du naufragé se fait par le système de navigation du bateau, qui peut être du type GPS ou Loran, et qui est lié à la station de réception du signal par l'intermédiaire d'une interface. La publication EP 0 360 671 concerne un dispositif formé d'une source acoustique immergée agencée pour émettre des signaux acoustiques dans l'eau vers un boîtier d'alarme porté par le naufragé et pourvu d'un capteur acoustique et d'un émetteur agencé pour émettre un signal radioélectrique reçu par un récepteur disposé dans un bateau. Le dispositif objet du brevet US-A 5 463 598 est basé sur un émetteur d'ultrasons porté par la personne à secourir et s'enclenchant au contact de l'eau. La réception des ultrasons par un récepteur disposé sur un bateau permet le déclenchement d'une alarme et l'affichage de la vitesse du bateau par rapport à l'émetteur. Tous ces dispositifs connus sont des dispositifs coûteux puisqu'ils se composent, dans la plupart des cas, de trois éléments, à savoir un émetteur, un récepteur et une interface permettant la liaison, et sont très lents en réaction. Par ailleurs, les dispositifs basés sur la transmission d'ondes acoustiques ont une portée très courte et, en cas de mauvaises conditions météorologiques, notamment de mer agitée, ne présentent pas une bonne fiabilité à cause des coupures de transmission provoquées par les vagues. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en offrant un dispositif ne comportant que deux éléments et ayant, par conséquent, un temps de réaction rapide, et dont le fonctionnement est peu sensible à la fluctuation des vagues. Ce but est atteint par le dispositif tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif récepteur agencé pour recevoir directement les ondes émises par le dispositif émetteur et déterminer la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet, ledit dispositif récepteur étant disposé dans un bâtiment de navigation. Dans le mode de réalisation préféré, le dispositif récepteur comporte une unité de traitement du signal agencée pour diminuer les coupures des ondes transmises, lesdites coupures étant provoquées par les mouvements du milieu liquide. De façon avantageuse, le dispositif récepteur comporte un réseau d'antennes commutées de façon séquentielle par un dispositif de commutation d'antennes et ce dispositif de commutation d'antennes est agencé pour fonctionner en mode progressif ou abrupt. Le dispositif récepteur peut comporter des moyens pour convertir les écarts de phase entre un signal de commande dudit dispositif récepteur et le signal émis par le dispositif émetteur en un angle permettant de définir la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet. Le dispositif récepteur peut en outre comporter des moyens d'affichage de I'angle définissant la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet. De façon avantageuse, le dispositif récepteur peut comporter des moyens pour déterminer et afficher une estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet. Le dispositif émetteur comporte avantageusement un élément de déclenchement automatique ou manuel au contact du milieu liquide. Dans certains cas, le signal émis par le dispositif émetteur peut être un signal codé. Dans une forme de réalisation, le dispositif récepteur peut comporter des moyens pour déclencher un système d'alarme sonore lors de l'enclenchement du dispositif émetteur. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée et des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du dispositif de l'invention, et la figure 2 est une représentation schématique détaillée de certains éléments de la figure 1. En référence aux figures, le dispositif de repérage 10 selon l'invention comprend deux éléments, à savoir un dispositif émetteur d'ondes radio 20 et un dispositif récepteur 30 destiné à recevoir directement et à traiter ces ondes sans autre intermédiaire que le lien radio 40 établi entre ces deux dispositifs. Le dispositif émetteur 20 est disposé sur l'homme ou sur un l'objet que l'on veut repérer et repêcher. Ce dispositif comprend un émetteur 21, du type connu en soi, fournissant un signal radio à une antenne 22. Cet émetteur est alimenté en énergie par une source 23 et est mis en marche manuellement ou automatiquement au contact de l'eau par un organe d'enclenchement 24. Le dispositif récepteur 30 est embarqué sur le navire destiné au repêchage de l'homme ou de l'objet à la mer. Ce dispositif se compose d'un récepteur 31 recevant le signal émis par l'émetteur 21 et capté par un réseau d'antennes 32 coopérant avec un dispositif de commutation d'antennes 33. Le réseau d'antennes 32 est connecté à une entrée du récepteur 31 dont une sortie est reliée à une unité de traitement 34 du signal reçu. Une interface utilisateur 35, liée à cette unité de traitement 34, permet la conversion et l'affichage de I'information délivrée par ladite unité de traitement 34. Une alarme 36 reliée à cette interface 35 permet l'émission d'un signal sonore dès l'enclenchement du dispositif émetteur 20. Ce dispositif émetteur 20 peut se présenter sous la forme d'un dispositif autonome ou être intégré dans un gilet, une veste de sauvetage ou similaire. Lorsqu'il est intégré dans un élément de flottaison de ce type, son déclenchement peut être manuel ou couplé à l'organe d'enclenchement 24. Suivant le mode de réalisation ou l'utilisation prévue, le signal radio émis par l'émetteur 21 et transmis à l'antenne 22 peut être codé ou non codé. Le dispositif récepteur 30 de l'invention fonctionne comme un système de goniométrie du type quasi Doppler qui permet de déterminer la provenance d'une onde radio en mesurant la variation apparente de la fréquence d'une onde émise, par simulation de la rotation d'une antenne de réception. Lorsque l'antenne tournante simulée se rapproche de la source d'émission, la fréquence reçue augmente et, inversement, lorsqu'elle s'éloigne de la source, la fréquence diminue. Un récepteur à modulation de fréquence connecté à cette antenne démodule donc le signal sinusoïdal dont la fréquence est égale à la fréquence de rotation de l'antenne et dont la phase indique la direction de provenance de l'onde émise. Cependant, lorsque l'on utilise ce type de système dans un milieu liquide en mouvement, notamment en mer, étant donné que la plupart du temps le repêchage du naufragé se fait par gros temps, la transmission du signal émis par le dispositif émetteur est fortement perturbée par les mouvements de la mer, et la localisation de l'homme à repêcher devient alors difficile. Le réseau d'antennes 32 du dispositif récepteur 30 est constitué par un groupe de trois antennes 50 ou plus qui peuvent être du type monopole ou dipôle. Le dispositif de commutation 33, qui coopère avec ce réseau d'antennes 32, est chargé de commuter de manière séquentielle ces antennes. Selon la variante de réalisation désirée, il peut fonctionner en mode progressif ou abrupt. Afin d'obtenir un bon rendement du dispositif, la liaison entre le réseau d'antennes 32 et le dispositif de commutation 33, telle qu'illustrée par la figure 2, se fait par l'intermédiaire de blocs de gain 51 liés à chacune des antennes 50 et commandés par un bloc de distribution 52, ces éléments étant intégrés au dispositif de commutation 33. Ce dispositif de commutation 33 est piloté par l'unité de traitement 34 et permet de garder une synchronisation de phase entre le réseau d'antennes 32 et le signal reçu et démodulé par le récepteur 31. Ce récepteur 31, dont l'entrée est connectée au réseau d'antennes 32, est un récepteur permettant la démodulation des signaux en modulation de fréquence émis par l'émetteur 21. Sa fréquence centrale est accordée sur la fréquence d'émission de cet émetteur. La sortie démodulée de ce récepteur est connectée à l'unité de traitement 34. Cette unité de traitement basse fréquence permet de convertir le signal émis par l'émetteur 21 en une information pouvant être visualisée par les sauveteurs, en mesurant la phase relative du signal démodulé par le récepteur 31. A cet effet, elle comporte un bloc de filtrage et d'amplification 60 lié à la sortie du récepteur 31 et agencé pour enlever une grande partie du bruit, un bloc de génération d'horloge 61 lié au dispositif de commutation d'antennes 33 et agencé pour synthétiser tous les signaux nécessaires, et un bloc de mesure de phase 62 relié respectivement aux deux blocs 60 et 61 et agencé pour mesurer le déphasage entre l'antenne tournante simulée par le réseau d'antennes 32 et le signal démodulé par le récepteur 31, et fournir, à l'interface utilisateur 35, l'information de phase obtenue. Cette unité de traitement 34 permet également de traiter le signal indicateur du niveau du signal reçu, délivré par le récepteur 31 et de mesurer la croissance de ce signal afin de pouvoir calculer le temps restant avant de retrouver le porteur du dispositif émetteur. En outre, elle est équipée d'un dispositif original basé sur la mesure de ce signal indicateur du niveau du signal reçu, ou du signal démodulé, qui permet de détecter les périodes durant lesquelles le lien radio 40 entre le dispositif émetteur 20 et le dispositif récepteur 30 est coupé par une vague. Durant cette période, la dernière direction mesurée reste mémorisée et affichée et l'utilisateur du dispositif peut être prévenu de la disparition du lien 40 par l'interface utilisateur 35. Cette interface utilisateur 35, telle qu'illustrée plus en détail par la figure 2, est agencée pour convertir, sous la forme de la valeur d'un angle relatif à une valeur de référence, et afficher l'information de phase fournie par l'unité de traitement 34. A cet effet, cette interface comporte un dispositif d'affichage de la valeur de cet angle. Ce dispositif d'affichage peut se présenter sous la forme d'une rose des vents 70 qui va indiquer la direction du dispositif émetteur 20. Cette rose des vents 70, telle que représentée, est pourvue d'indicateurs lumineux 71 disposés selon un cercle, I'indicateur allumé 72 indiquant la direction de l'homme à la mer. Cette interface est également pourvue d'un élément d'affichage numérique 73 destiné à indiquer une estimation du temps restant avant le repêchage, ainsi que d'un interrupteur général 74 du dispositif 10. L'alarme 36, liée à cette interface, peut être déclenchée par un bouton approprié également disposé sur cette interface 35. Ce dispositif est particulièrement avantageux en ce que, d'une part, il est très fiable puisqu'il tient compte de tous les paramètres susceptibles de perturber l'émission du signal et, d'autre part, en ce qu'il ne comporte que deux éléments, ce qui diminue fortement son prix de revient. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. En particulier, le système d'affichage de la direction dans laquelle se trouve le naufragé peut être remplacé par tout autre dispositif connu, tel que notamment un écran permettant l'affichage numérique de la valeur de l'angle par rapport à une valeur de référence. REVENDICATIONS 1. Dispositif de repérage (10) d'un homme ou d'un objet dans un milieu liquide comprenant un dispositif émetteur d'ondes radio disposé sur l'homme ou sur l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif récepteur (30) agencé pour recevoir directement les ondes émises par le dispositif émetteur (20) et déterminer la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet, ledit dispositif récepteur (30) étant disposé dans un bâtiment de navigation. 2. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte une unité de traitement (34) du signal agencée pour diminuer les coupures des ondes transmises, lesdites coupures étant provoquées par les mouvements du milieu liquide. 3. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte un réseau d'antennes (32) commutées de façon séquentielle par un dispositif de commutation d'antennes (33). 4. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commutation d'antennes (33) est agencé pour fonctionner en mode progressif ou abrupt. 5. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens pour convertir les écarts de phase entre un signal de commande dudit dispositif récepteur et le signal émis par le dispositif émetteur en un angle permettant de définir la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet. 6. Dispositif de repérage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens d'affichage (70) de l'angle définissant la direction dans laquelle se trouve l'homme ou l'objet. 7. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens (73) pour déterminer et afficher une estimation du temps nécessaire pour parcourir la distance séparant le bâtiment de navigation de l'homme ou de l'objet. 8. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif émetteur (20) comporte un élément de déclenchement (24) automatique ou manuel, au contact du milieu liquide. 9. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal émis par le dispositif émetteur (20) est un signal codé. 10. Dispositif de repérage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (30) comporte des moyens (36) pour déclencher un système d'alarme sonore lors de l'enclenchement du dispositif émetteur.