Brevet FR2832246A1 — publié le 20030516

SYSTEME DE REPERAGE D'UN HOMME A LA MER La présente invention concerne un système de repérage d'un homme à la mer. Ce système est tout particulièrement destiné aux participants de course au large, et plus particulièrement aux équipiers à bord d'un bateau. Lors d'une course au large, chaque homme d'équipage peut être équipé d'une ceinture, dite de sécurité, munie d'un flotteur en forme de couronne se gonflant autour de la taille du marin au contact de l'eau lorsque celui-ci tombe par dessus bord. Cette ceinture gonflable a pour rôle de maintenir le marin à la surface de l'eau. Le port d'une telle ceinture a pour avantage par rapport à un gilet de sauvetage de moins gêner l'homme d'équipage dans ses mouvements lors des manoeuvres sur le bateau. Pour se faire repérer, l'homme à la mer peut disposer dans sa ceinture d'une balise de détresse de type SARSAT qu'il déclenche lui-même ou qui se déclenche automatiquement lors de la chute en mer. Le'déclenchement de la balise de détresse est alors détecté par satellite et la position de l'homme à la mer est ensuite communiquée via un centre de surveillance au bateau concerné. Ce moyen de repérage de l'homme à la mer n'est cependant pas très adapté aux situations d'urgence telles que la récupération d'un homme en mer car il se passe un laps de temps de plusieurs minutes, voire plusieurs dizaines de minutes, entre le déclenchement de la balise de détresse et la réception de l'information de position par le bateau. A la place de la balise de détresse de type SARSAT, on peut prévoir dans la ceinture un émetteur apte à émettre un signal de détresse vers un récepteur placé à bord du bateau pour prévenir le skipper qu'un des hommes d'équipage est tombé à l'eau. La réception du signal de détresse déclenche par exemple une alarme à bord du bateau. Pour se faire repérer, l'homme à la mer dispose d'une cartouche de fluorescéine pour colorer l'eau et/ou d'une lampe à éclat et/ou d'un sifflet. En cas de gros temps ou de mer formée, ces moyens de repérage se révèlent toutefois peu efficaces. Aussi, l'invention a pour but de réaliser un système de repérage d'un homme à la mer qui soit simple, fiable, efficace et économique. Ce système doit également être le moins contraignant possible en terme de poids et de gêne dans les mouvements pour la personne qui le porte afin que celle-ci ne soit pas tentée de l'enlever en course pour être plus libre dans ses mouvements. L'idée de base de l'invention consiste à prévoir, dans la ceinture, un récepteur GPS pour déterminer la position de l'homme à la mer et à communiquer cette position via un émetteur radio à un module récepteur à bord du bateau. Cette solution pose toutefois un problème : pour que le récepteur GPS puisse calculer correctement sa position, il faut qu'il soit en vision directe avec au moins trois satellites. Ce n'est généralement pas le cas lorsque le récepteur GPS est placé au niveau de la taille de l'homme à la mer puisque la partie émergée du corps de l'homme à la mer empêche cette vision directe avec les satellites. Si le récepteur GPS se retrouve sous l'eau, la réception des signaux GPS est totalement impossible. Aussi, l'invention concerne un système de repérage d'un homme tombé d'un bateau à la mer, comprenant un support vestimentaire porté par ledit homme à la mer et muni d'un émetteur radio associé à un module récepteur placé à bord dudit bateau, caractérisé en ce que ledit support vestimentaire est muni en outre d'un récepteur GPS pour produire un signal représentatif de la position dudit homme à la mer, lequel signal est transmis par ledit émetteur radio vers ledit module récepteur, en ce que ledit support vestimentaire comprend un flotteur formant au gonflage une colonne dirigée vers le haut pour dépasser la tête dudit homme à la mer, et en ce que ledit émetteur radio et ledit récepteur GPS sont placés dans la partie d'extrémité libre de ladite colonne. La colonne permet de positionner le récepteur GPS et l'émetteur radio quelques dizaines de centimètres audessus de la surface de l'eau. Le récepteur GPS peut ainsi recevoir aisément les signaux GPS provenant d'au moins trois satellites. De plus, la transmission vers le module récepteur du bateau s'en trouve améliorée. Le support vestimentaire est par exemple une ceinture portée ledit homme à la mer autour de sa taille, une brassière de sauvetage ou une veste de ciré. Selon un mode de réalisation préféré, l'émetteur radio et le récepteur radio ne sont mis sous tension que lorsque le flotteur de la ceinture est suffisamment gonflé. Avantageusement, le module récepteur compare, consécutivement à la réception du signal représentatif de la position dudit homme à la mer, la position de l'homme à la mer avec celle du bateau pour déterminer le cap à suivre et la distance à parcourir pour atteindre ledit homme à la mer. D'autres aspects, détails de réalisation et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui est faite en référence aux figures suivantes : - la figure 1 montre une vue générale illustrant un mode de réalisation du système de l'invention en situation de fonctionnement ; - la figure 2 représente un schéma bloc du circuit électronique du support vestimentaire du système de l'invention ; - la figure 3 représente un schéma bloc du module récepteur du système de l'invention, et - la figure 4 montre la structure d'une trame émise par l'émetteur radio du support vestimentaire du système de l'invention. Le système de l'invention se présente sous la forme d'un support vestimentaire que porte le marin et d'un module récepteur fixe ou mobile placé à bord du bateau. Le support vestimentaire est muni essentiellement d'un flotteur, d'un récepteur GPS et d'un émetteur radio. Lorsque le marin tombe par dessus bord, le flotteur se gonfle et forme une colonne dirigée vers le haut se dressant au dessus ou au niveau de la tête du marin. L'émetteur radio et le récepteur GPS sont alors mis sous tension et l'émetteur radio transmet la position fournie par le récepteur GPS au module récepteur du bateau. La figure 1 illustre un mode de réalisation du système de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le support vestimentaire est une ceinture. Cette ceinture comprend : - un flotteur composé d'une base 1 gonflable en forme de couronne ayant un appendice 2 formant au gonflage une colonne dirigée vers le haut et se dressant audessus de la tête du marin ; - une cartouche de gaz (non représentée), par exemple une cartouche de C02, munie d'un percuteur manuel et automatique, pour gonfler ledit flotteur lorsque le marin tombe à l'eau ; un boîtier étanche renfermant un circuit électronique 3 comprenant essentiellement un récepteur GPS, un microcontrôleur, un émetteur radio, un interrupteur sensible à la pression et des batteries ; ce boîtier est placé dans une pochette fixée sur la partie d'extrémité libre de la colonne. La colonne du flotteur d'une hauteur de 40 à 60 centimètres environ, a pour rôle de dégager le boîtier électronique hors de l'eau et de le placer au-dessus de la tête de l'homme à la mer pour que le récepteur GPS soit en vision directe avec au moins trois satellites. La base en forme de couronne du flotteur est destinée à maintenir l'homme à la mer à la surface de l'eau. Un schéma bloc du circuit électronique 3 est représenté à la figure 2. Le circuit électronique 3 comprend un récepteur GPS 11 munie d'une antenne 12 de type patch pour calculer la position de l'homme à la mer, un microcontrôleur 13 pour coder l'information de position provenant du récepteur GPS et un émetteur radio 14 munie d'une antenne 15 pour transmettre ladite information de position codée (sous forme de signaux VHF) vers le module récepteur du bateau. Des piles ou batteries 16 sont prévues pour alimenter l'ensemble des éléments du circuit électronique via un interrupteur 17 sensible à la pression à l'intérieur du flotteur. L'interrupteur 17 est prévu pour commander la mise sous tension du récepteur GPS 11, du microcontrôleur 13 et de l'émetteur radio 15 lorsque la pression à l'intérieur du flotteur est supérieure à un seuil prédéterminé. On ne déclenche ainsi la mise en route du circuit électronique 3 que lorsque le flotteur est suffisamment gonflé. En pratique, un petit tube de quelques millimètres de diamètre est utilisé pour transmettre la pression interne du flotteur à l'interrupteur 17 placé sur la carte du circuit électronique. Cet interrupteur 17 a pour avantage de ne déclencher la mise sous tension du circuit électronique 3 que lorsque le boîtier est en position pour recevoir les signaux GPS. En variante, on peut prévoir, à la place de l'interrupteur à pression, un interrupteur commandé par la chute brutale de température sur le col de la cartouche de gaz au moment où celle-ci est percutée. Dans ce cas là, l'interrupteur est par exemple un contact à mémoire de forme ou une thermistance. On peut également prévoir de commander manuellement l'interrupteur 17 qui serait alors un interrupteur classique. A bord du bateau, le module récepteur, référencé 4 sur la figure 1, comprend principalement un récepteur radio calé sur la fréquence de l'émetteur radio 15 et un microcontrôleur en relation avec le récepteur GPS du bateau pour déterminer le cap à suivre et la distance à parcourir pour récupérer l'homme à la mer. Un exemple de structure du module récepteur 4 est donné à la figure 3. Ce module comprend un récepteur radio 20 pour recevoir les signaux VHF en provenance de l'émetteur 15 et les transmettre à un microcontrôleur de gestion 21 chargé de les décoder. Le microcontrôleur 21 reçoit du récepteur GPS du bateau la position du bateau. Il calcule alors le cap à suivre et la distance à parcourir pour récupérer l'homme à la mer. Il affiche ces informations sur un écran 22. Ces informations sont affichées et recalculées en permanence à mesure que le bateau se rapproche de l'homme à la mer. Avantageusement, la position de l'homme à la mer est également affichée à l'écran. Si le récepteur GPS du bateau n'est pas directement connecté au microcontrôleur de gestion 21, on prévoit un clavier 23 pour saisir la position donnée par le récepteur GPS du bateau. En fonction du cap à suivre et de la distance à parcourir, le microcontrôleur 21 délivre des signaux de commande vers une interface de sortie 24 pour commander par exemple le pilote automatique du bateau. Ces signaux de commande peuvent également être utilisés pour déclencher un signal d'alarme, le largage d'une bouée ou l'allumage d'un flash placé en haut du mât du bateau. Ainsi, le système de l'invention fonctionne de la manière suivante : dès que le porteur de la ceinture tombe à l'eau, le flotteur se gonfle automatiquement au contact de l'eau, dégageant ainsi le boîtier électronique 3 hors de l'eau. Le gonflage du flotteur peut être commandé manuellement si le percuteur automatique n'a pas fonctionné. Un tube de gonflage à la bouche du flotteur peut également être prévu pour pallier toute déficience de la cartouche de gaz ou du percuteur, ou pour compléter un gonflage insuffisant. Le récepteur GPS 11 détermine alors la position de l'homme à la mer et la transmet via l'émetteur radio 15 au module récepteur 4. Le microcontrôleur 21 décode alors l'information reçue et affiche sur l'écran 22 la position de l'homme à la mer. De préférence, le microcontrôleur compare ensuite cette information de position avec celle du bateau pour déterminer les informations de navigation nécessaires pour récupérer l'homme à la mer. Pour améliorer le repérage visuel de l'homme à la mer lorsque le bateau s'en rapproche, on peut prévoir sur le haut de la colonne une lampe alimentée par le circuit électronique 3. Pour la liaison VHF entre l'émetteur 15 et le récepteur 20, plusieurs solutions sont envisageables : - utilisation de la fréquence 121, 5 MHz ; - utilisation du canal 70 (norme IEC 1097-3) ; - utilisation de la fréquence de détresse 406 MHz (norme IEC 1097-2) ; - utilisation d'une fréquence dans la bande X comprise entre 9,2 et 9,5 GHz (norme IEC 1097-1). Selon un mode de réalisation préféré, l'émetteur radio 15 émet alternativement un signal de détresse à la fréquence 121, 5 MHz pour se faire repérer par un satellite de surveillance et un message codé sur le canal 70 destiné au récepteur 20. Dans un exemple illustré par la figure 4, l'émetteur 15 émet successivement un signal d'en-tête sur le canal 70 permettant d'identifier l'homme à la mer, un signal de détresse à la fréquence 121,5 MHz destinée au satellite, un premier message codé sur le canal 70, un deuxième signal de détresse à la fréquence 121,5 MHz, un deuxième message codé sur le canal 70, et un dernier signal de détresse à la fréquence 121,5 MHz. Les messages codés peuvent être différents ou identiques. Avantageusement, ces trois messages sont identiques et contiennent l'information de position fournie par le récepteur GPS 11. A titre d'information, les paramètres de transmission sur le canal 70 sont les suivants : - Fréquence : 156,025 MHz - Modulation de fréquence 400 Hz - Sous-porteuse 1700 Hz (1300-2100 I110 Hz) - Vitesse de modulation 1200 bauds. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit. L'homme du métier pourra aisément concevoir de nombreuses variantes de réalisation du système avec, par exemple comme support vestimentaire, une brassière de sauvetage, une veste de ciré ou une combinaison de travail pour professionnels de la mer. Le support vestimentaire peut être également une ceinture de sécurité dépourvue de flotteur en forme de couronne. Dans une application particulière pour les plongeurs, on peut compléter le système avec un dérouleur muni d'un câble d'une centaine de mètres. Ce câble relie la colonne gonflable à la combinaison ou la ceinture de sécurité du plongeur. Lorsque le plongeur est en difficulté au fond de l'eau, il déclenche le gonflage de la colonne qui remonte à la surface avec le circuit électronique. Dans cette application, on ne déclenche la mise sous tension du circuit électronique que lorsque la colonne est parvenue à la surface. Pour ce faire, on retarde par exemple la mise sous tension du circuit électronique d'une durée prédéterminée (par exemple, une dizaine de secondes) par rapport à la fin du gonflage de la colonne. REVENDICATIONS 1) Système de repérage d'un homme tombé d'un bateau à la mer, comprenant unsupport vestimentaire porté par ledit homme à la mer et muni d'un émetteur radio (15) associé à un module récepteur (4) placé à bord dudit bateau, caractérisé en ce que ledit support vestimentaire est muni en outre d'un récepteur GPS (11) pour produire un signal représentatif de la position dudit homme à la mer, lequel signal est transmis par ledit émetteur radio (15) vers ledit module récepteur (4), en ce que ledit support vestimentaire comprend un flotteur formant au gonflage une colonne (2) dirigée vers le haut pour dépasser la tête dudit homme à la mer, et en ce que ledit émetteur radio (15) et ledit récepteur GPS (11) sont placés dans la partie d'extrémité libre de ladite colonne. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 1 il est prévu en outre, dans ledit support vestimentaire, une cartouche de gaz munie d'un percuteur manuel et/ou automatique pour gonfler ledit flotteur lorsque le porteur dudit support vestimentaire tombe à la mer. 3) Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu en outre, dans ledit support vestimentaire, un microcontrôleur (13) pour coder ledit signal représentatif de la position dudit homme à la mer. 4) Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu en outre, dans ledit support vestimentaire, des batteries (16) pour alimenter, via un interrupteur (17), ledit récepteur GPS (11), ledit émetteur radio (15) et ledit microcontrôleur (13). 5) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit interrupteur (17) est sensible à la pression interne du flotteur (1,2), ledit interrupteur étant fermé lorsque la pression interne dudit flotteur est supérieure à un seuil prédéterminé. 6) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit interrupteur (17) se ferme consécutivement à un changement de température brutal sur le col de la cartouche de gaz. 7) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit support vestimentaire est une ceinture portée par ledit homme à la mer autour de sa taille. 8) Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit flotteur comporte en outre une base (1) en forme de couronne se gonflant autour de la taille dudit homme à la mer pour maintenir celui-ci à la surface de l'eau. 9) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit support vestimentaire est une brassière de sauvetage. 10) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module récepteur (4) à bord du bateau comporte un récepteur radio (20) pour recevoir le signal transmis par ledit émetteur radio (15) et un microcontrôleur (21) pour afficher la position dudit homme à la mer sur un écran (22). 11) Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le microcontrôleur (21) du module récepteur (4) compare la position de l'homme à la mer avec celle du bateau pour déterminer le cap à suivre et la distance à parcourir pour atteindre ledit homme à la mer. 12) Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit cap à suivre et ladite distance à parcourir sont fournis à un dispositif de pilotage automatique du bateau.