Brevet FR2913307A1 — publié le 20080912

-1- La présente invention concerne un dispositif de repérage visuel nocturne et diurne, constitué d'une balise lumineuse étanche et d'une interface électronique de contrôle/commande à distance, qui permet soit de servir de repère pour la pêche à la ligne à longue distance, soit d'indiquer la position de filets de pêche placés en mer, soit de servir de balisage lumineux à un objet terrestre ou aquatique quelconque. Ce dispositif est en fait pour la partie balise, une amélioration d'un précédent dispositif faisant l'objet du brevet FR 0107818. Cette amélioration a été rendue nécessaire pour accroître l'autonomie de l'appareil mais aussi pour mettre fin aux vols répétés dont ont été victimes les utilisateurs de ces produits depuis qu'il est commercialisé. La partie balise du dispositif est équipée électroniquement, de plusieurs capteurs lui conférant à présent des fonctions de transmission d'alarmes si elle vient à passer dans une position horizontale ou être prise à la main ou encore sortie de l'eau ainsi que des fonctions de commandes d'allumage et d'extinction à distance. Les signaux d'alarmes sont transmis par ondes radio à un récepteur déporté faisant à la fois office de centrale à distance de touches lors de tirées de poissons et de centrale d'alarmes mais aussi de télécommande d'allumage de la balise. Pour rappel, dans le cas de la pêche à la ligne moderne à longue distance, ce dispositif offre une aide précieuse au bon positionnement des lignes de jour comme de nuit afin d'optimiser l'action de pêche, en mer comme dans les grands lacs où les pêcheurs sont amenés de plus en plus fréquemment à aller chercher les poissons loin du bord tout en installant leur matériel sur la berge. Le dispositif selon l'invention, présente donc à nouveau plusieurs innovations par rapport à tout ce qui pouvait exister jusqu'à présent comme repère lumineux, car il est caractérisé en ce qu'il intègre à la fois pour la partie balise : 1) Une fonction d'éclairement et d'extinction automatique de(s) la diode(s) électroluminescente(s) qui le surmonte(nt), par capteur de lumière, 2) une fonction d'éclairement et d'extinction à distance par à ondes radio lui conférant ainsi une autonomie et une discrétion supérieure, 3) la possibilité de transmettre sur le récepteur/télécommande déporté une alarme liée à toute modification de son orientation par rapport à une position initiale mémorisée, ainsi qu'une alarme liée à son soulèvement par rapport à l'eau et/ou par préhension humaine. Il est également caractérisé pour la partie balise en ce que le type de commande d'éclairement de la diode est programmable : sélection de l'éclairement par cellule photoélectrique ou à distance au moyen du récepteur/télécommande. Dans le cas de l'éclairage par cellule, -2-l'électronique associée permet de commander cet éclairement d'une façon progressive automatique, permettant ainsi au dispositif de fonctionner la nuit mais également par temps sombre. Un tel fonctionnement procure au dispositif équipé d'une seule diode, une autonomie de plus de trois semaines (nuits de 12h) avec une alimentation fournie par une pile LRO3. L'usage d'un accumulateur rechargeable est aussi possible. Dans le cas de l'éclairage par commande à distance, 2 types d'éclairages sont possibles ù fixe ou intermittent ù ils sont sélectionnables au moyen de la télécommande/récepteur. Il est également caractérisé en ce qu'il intègre pour la partie balise plusieurs capteurs dont le rôle est de détecter tout changement de position par rapport à son orientation/position initiale. Un capteur de niveau est associé à l'horizontalité, un capteur pyroélectrique permet de détecter la proximité d'une personne autour du dispositif, enfin un capteur à décharge capacitive permet de détecter la préhension humaine par simple contact. Enfin dans le cas d'une utilisation avec le repère tube ù brevet FR 0310569 - un capteur de position ILS + aimant solidaire du support du dispositif, interdit tout dissociation des différents éléments ù balise/tube-. Il est donc caractérisé par le fait que tout changement de sa position génère une transmission d'alarme par onde radio sur le récepteur multifonctions afin d'en avertir l'utilisateur. Ce récepteur est du type de celui breveté ù brevet FR 0211112 ù. L'utilisateur est informé en temps réel de toutes alarmes ou de touches de poissons. Le récepteur/télécommande est caractérisé par le fait qu'il est multifonctions et qu'il permet au pêcheur utilisateur de recevoir à la fois les touches des poissons provenant de détecteurs de touches électroniques du commerce mais aussi d'autres détecteurs tels que des détecteurs infrarouges ou de niveau d'eau. Les alarmes sont restituées d'une façon sonore à plusieurs tonalités et lumineuse par diodes électroluminescentes. Ce récepteur permet donc aussi de commander à distance l'allumage et l'extinction de la balise lumineuse précitée. La balise lumineuse du dispositif est caractérisée en ce qu'elle utilise aussi à la fois des éléments plastiques - partie supérieure en polyéthylène blanc opaque si un capteur infrarouge est monté ou en polycarbonate transparent. La partie inférieure en polypropylène de couleur ù et des éléments électroniques - capteurs de détection de la lumière ambiante, capteurs de position, capteurs de proximité, transceiver radio, diode électroluminescente, microcontrôleur. La balise lumineuse est également caractérisée en ce que l'éclairage (six couleurs au choix) qu'elle fournit est de type horizontal (360 ) permettant ainsi de la distinguer à plus de 500 mètres de distance par nuit noire. Cet éclairement horizontal est obtenu soit grâce à des diodes équipées de lentilles, soit au moyen de plusieurs diodes montées coudées à 90 sur le circuit -3- imprimé. Dans le montage à diode unique, la diode électroluminescente utilisée est de type haute luminosité (1200 millicandelas pour les couleurs rouge, orange, jaune et 800 mcandelas pour le bleu). La puissance maximale de l'éclairement est ajustable au moyen d'un potentiomètre. Elle est enfin caractérisée par le fait qu'elle est, dans le cas d'une utilisation aquatique, positionnable dans un anneau circulaire flottant en plastique de couleur, et d'une certaine hauteur - afin d'augmenter son niveau de flottaison donc sa visibilité dans le cas d'un balisage diurne à grande distance ù soit monté au sommet d'un tube ancré au fond de l'eau, dont seule l'extrémité émerge à la surface. Les dessins annexés illustrent l'invention : 1) La figure 1 représente une vue d"ensemble du dispositif balise + commande à distance/récepteur tel qu'il se présente en état de marche. Le corps de la balise (1) en polypropylène dans lequel sont logées pile et électronique de commande, présente à sa base un filetage (7) dans lequel vient se visser un support avec un anneau brisé ou un tube. Sur le corps de la balise (1) vient se visser la tête translucide en forme de bulle (3). La bulle est soit en polycarbonate transparent soit en polyéthylène blanc opaque pour une détection de proximité par capteur pyroélectrique. Le haut de la bulle en polyéthylène est injecté de façon à obtenir une lentille de Fresnel (6). L'étanchéité entre les deux parties est assurée par un joint torique (2) logé dans une gorge non visible sur le dessin. On peut voir par transparence le circuit imprimé (4) sur lequel est fixé la diode électroluminescente (5). Le récepteur qui fait aussi office de télécommande à distance (8) présente en façade un haut parleur (9) un interrupteur de mise en marche/arrêt (11), un potentiomètre de volume sonore (12), 4 diodes électroluminescentes de visualisation d'alarmes (10), une antenne radio (13) et un bouton poussoir de commande (14) d'allumage/extinction à distance de la balise. 2) La figure 2 montre deux montages possibles de la partie balise du dispositif dans le cas d'une utilisation aquatique. Le corps de la balise (1) est vissé sur un tube (17) ou enfilé dans un anneau mousse (16). 3) La figure 3 détaille le contenu de la partie balise du dispositif. Le corps (1) contient l'ensemble des composants électroniques. Sous le circuit imprimé (4), se trouve la cellule photoélectrique (23) ainsi qu'une partie des composants électroniques du dispositif.. Un autre circuit imprimé monté perpendiculaire au circuit imprimé (4) est schématisé par le rectangle (22). On a représenté l'antenne intérieure de type hélicoïdal (18) et le transceiver HF (19), la pile d'alimentation (20) ainsi qu'une partie des capteurs de position (21) 4) La figure 4 donne le synoptique de l'électronique de la partie balise du dispositif. Autour d'un microcontrôleur (28), on retrouve le convertisseur de tension (26) qui transforme la tension de pile (20) de 1,5v en 3,3v, le quartz (27), le transceiver (19) et son antenne (18), la diode 2913307 -4-électroluminescente (5) et son circuit d'amplification avec potentiomètre (24), le capteur pyroélectrique (30) ainsi que les capteurs de positions (21), la cellule photoélectrique (23), et l'interrupteur de sélection du mode d'allumage par cellule ou à distance. 5) La figure 5 donne le synoptique de l'électronique de la partie récepteur/interface de commande 5 à distance du dispositif. Autour d'un microcontrôleur (32), on retrouve le convertisseur de tension (35) qui transforme la tension de pile (33) de 1,5v en 3,3v, le quartz (36), le transceiver (31) et son antenne (13), les diodes électroluminescentes (10), le bouton poussoir de commande à distance de la balise (14), le haut parleur (9) et son réglage de volume par potentiomètre (12), l'interrupteur de mise en marche (11) et la protection contre l'inversion de 10 polarité de la pile (34). En référence à ces dessins, le dispositif comporte donc un ensemble d'éléments plastiques et électroniques qui ont été choisis afin d'apporter des solutions au cahier des charges sommairement énoncé ci-après : 15 Les parties plastiques et le joint torique de la partie balise du dispositif : La bulle (3) de la balise (1) est injectée en polyéthylène blanc opaque d'épaisseur variable afin de pouvoir utiliser le dôme comme lentille de Fresnel multi-zones pour une détection à 360 du capteur infrarouge monté à plat sur le circuit imprimé (4). La bulle peut être injectée en 20 polycarbonate transparent si cette détection de proximité n'est pas montée . Le corps de la balise est en polypropylène injecté de couleur. La fermeture entre les deux se fait au moyen de deux filetages rendant aisés le montage et le démontage pour le remplacement de la pile. L'étanchéité entre les deux parties est assurée par un joint torique (2). Un épaulement sous le dôme de la bulle (3) permet un bon positionnement du circuit 25 imprimé (4) lors du vissage des deux parties en plastique. L'électronique de la partie balise du dispositif.: Le fonctionnement du montage est piloté par un microcontrôleur auquel sont reliés en entrée les différents capteurs de position/proximité, de luminosité, l'interrupteur de sélection du mode de 30 commande d'allumage de la balise, le transceiver (ou partie émettrice et réceptrice HF), mais aussi la détection de pile faible transmise par le convertisseur DC/DC. Le logiciel programmé permet une souplesse d'utilisation et la finesse des réglages des capteurs associés. Cette solution permet à moindre coût de mettre en oeuvre cette application tout en augmentant l'autonomie du dispositif puisque le microcontrôleur reste en mode faible consommation ou sommeil jusqu'à ce qu'il soit 35 sollicité. Ce composant assure aussi le codage et le décodage des trames d'impulsions radio afin de transmettre les alarmes de changement d'orientation/position et de recevoir les ordres d'allumage et d'extinction. Les tests ont rapidement donné satisfaction et la portée de transmission avoisine -5- les 300 m sur l'eau en modulation de fréquence avec une antenne spiralée. La diode électroluminescente est du type haute luminosité à boîtier cristal équipée d'une lentille lui conférant la propriété d'émettre un faisceau lumineux horizontal puissant. Très peu de lumière est émise verticalement d'où un excellent rendement lumineux du dispositif. Les deux circuits imprimés sont montés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et l'ensemble est rendu solidaire par de la colle époxy. Une partie métallique fait le tour du circuit vertical afin d'assurer une détection par décharge capacitive par simple toucher au travers de l'enveloppe plastique. Tous les composants à l'exception des capteurs pyroélectrique et de niveau sont des composants de surface (CMS). Un inverseur à glissière étanche (20) permet de couper l'alimentation du dispositif. l0 L'électronique de la partie balise du dispositif_: La aussi, le fonctionnement du montage est piloté par un microcontrôleur auquel sont reliés le transceiver (ou partie émettrice et réceptrice HF), la détection de pile faible transmise par le convertisseur DC/DC, le bouton poussoir de télécommande de la balise. Le microcontrôleur gère 15 l'allumage des diodes d'alarmes mais aussi la commande du haut parleur et les différentes tonalités appliquées. Ce composant assure aussi le codage et le décodage des trames d'impulsions radio afin de recevoir et d'afficher les alarmes de changement d'orientation/position et d'émettre les ordres d'allumage et d'extinction de la balise. L'antenne est cette fois extérieure pour une meilleure portée radio. 20 Le poids de la balise équipée de sa pile est très légèrement inférieure à 80g et sa flottabilité est excellente. La réalisation du prototype n'a posé aucun problème particulier. Le prototype du dispositif 25 a été fabriqué à partir de pièces injectées par des moules existants. La première version du produit par commande simple à cellule photoélectrique s'est déjà vendue à plus de 10000 unités. Même si ce produit a un coût de fabrication supérieur, la commercialisation devrait démarrer très rapidement. 35 REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la pêche alliant d'une part un élément étanche de balisage lumineux miniature portatif à alimentation par pile (1), destiné au marquage des postes de pêche ou au balisage d'objets quelconques, terrestres ou aquatiques, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une (ou de) diode(s) électroluminescente(s) (5) et d'un circuit électronique, et alliant d'autre part une interface déportée de commande à distance (8) d'allumage de l'élément lumineux (1) et de réception de signaux d'alarmes provenant de ce même élément. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de balisage lumineux (1) intègre d'une part, des fonctions d'allumage automatique proportionnellement à la lumière ambiante ou d'allumage manuel à distance au moyen de l'interface télécommande/récepteur (8) et intègre d'autre part, des fonctions d'alarmes de proximité, de position et/ou d'orientation. 3) Dispositif selon la revendication 1 et 2, caractérisé pour l'élément de balisage, en ce que la commande de l'éclairement de la (ou des) diode(s) électroluminescentes (5) se fait à distance par télécommande à ondes radio ou proportionnellement au niveau de luminosité ambiante à partir d'un capteur de lumière électronique (23) intégré au dispositif. 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé pour l'élément de balisage, en ce que la sélection par l'utilisateur du mode d'éclairement de la diode par cellule à détection de lumière ou par commande à distance s'effectue au moyen d'un interrupteur à plusieurs positions intégré à cet élément (1). 5) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, et 4 caractérisé pour l'élément de balisage, en ce qu'il intègre des capteurs électroniques de position (21) et de proximité ù capteur pyroélectrique ou/et capteur à décharge capacitive - gérés par microprocesseur lui conférant la possibilité de transmettre une alarme à distance en cas d'une part, de changement de position par rapport à une position initialement mémorisée et d'autre part, d'approche humaine ou/et de préhension humaine. 6) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que la transmission d'alarmes depuis la balise (1) s'effectue par onde radio sur l'élément interface/récepteur déporté (8) qui fait également office de télécommande d'allumage de l'élément de balisage (1). 7) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que les deux éléments du dispositif sont chacun alimentés par une seule pile 1,5v ou par un accumulateur rechargeable dont la tension est élevée électroniquement afin d'obtenir le voltage suffisant aux fonctions précitées. 25 8) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, caractérisé pour l'élément de balisage, en ce que la puissance lumineuse émise par la(s) diode(s) électroluminescente(s) est réglable au moyen d'un potentiomètre (23). 9) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3., 4, 5, 6, 7 et 8, caractérisé pour l'élément de balisage, en ce que le dispositif est conçu pour fonctionner avec des diodes de six couleurs, c'est à dire rouge, orange, jaune, blanc, bleu et vert, correspondant à des besoins de visibilité et de marquage distincts. 10) Dispositif selon les revendications 1, 2. 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9, caractérisé pour l'élément de balisage, en ce que sa forme, cylindrique ressemble de profil à un obus surmonté d'une bulle transparente ou translucide (3). Cette bulle (3) peut présenter selon les modèles à son sommet, une lentille de Fresnel (6) afin de permettre une détection de rayonnements infrarouges. 15 11) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé pour l'élément de balisage, par le fait que dans une utilisation aquatique il est positionné dans un anneau circulaire flottant (16) ou une plaque flottante percée en son centre, de couleur vive d'une certaine hauteur ou il peut être vissé au sommet émergeant d'un tube (17) ancré au fond de 20 l'eau. 12) Dispositif selon les revendications 1, 6 et 7, caractérisé pour l'élément déporté (8), en ce qu'il reçoit aussi les alarmes provenant de détecteurs de touches de poissons du commerce ou de détecteurs d'intrusion ou de niveau d'eau calés sur la même fréquence radio. 13) Dispositif selon les revendications 1, 6, 7 et 12, caractérisé pour l'élément déporté, en ce que les différentes alarmes sont restituées d'une façon sonore à tonalité alternée ou de différentes tonalités et d'une façon lumineuse par diodes électroluminescentes (10) à plusieurs couleurs. 10 30