Brevet FR2938673A1 — publié le 20100521

-1- La présente invention concerne un dispositif de multiplexage et d'enregistrement de données de navigation en mer . Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs indépendants de multiplexage NMEA (National Marine Electronic Association, norme NMEA 0183) et des enregistreurs sur carte mémoire amovible. Il est connu également des logiciels informatiques permettant d'enregistrer sur le disque dur d'un ordinateur les paramètres de navigation et des informations sur la configuration des voiles, du moteur et de l'état de la mer. Tous ces dispositifs ont l'inconvénient en ce qui concerne les multiplexeurs et les enregistreurs indépendants de ne pas enregistrer les informations sur la configuration des voiles, l'état de la mer et le fonctionnement du moteur, et en ce qui concerne les ordinateurs, leur mise en oeuvre est délicate dans l'environnement marin, leur consommation électrique est importante et ils sont même parfois interdits par les règlements de courses. Il n'existe donc pas de produit autonome adapté à l'environnement marin pour enregistrer les paramètres de navigation et la configuration des voiles, du moteur et l'état de la mer. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un produit adapté à l'environnement marin qui regroupe les fonctions de multiplexage, d'enregistrement des paramètres de navigation et du fonctionnement du moteur ainsi que la configuration des voiles et l'état de la mer. Ce but est atteint par un dispositif composé de plusieurs interfaces d'adaptation électriques des signaux issus des instruments de navigation (bus NMEA ou autres), d'un microcontrôleur qui centralise ces données pour assurer le multiplexage, d'une interface d'adaptation électrique reliée à la borne W de l'alternateur du moteur de propulsion pour en calculer le régime ou à défaut au contact moteur pour en connaître son état, de plusieurs touches pour que l'utilisateur saisisse la configuration des voiles et l'état de la mer, du moteur si celui-ci n'a aucune interface électrique utilisable, d'un connecteur pour y introduire une carte mémoire amovible pour enregistrer les données ainsi que d'une interface d'adaptation électrique pour émettre les données multiplexées aux instruments (Bus NMEA ou autres) et d'une liaison USB pour envoyer ces données à un éventuel ordinateur en temps réel ou en temps différé en exploitant la mémoire enregistrée. Selon une autre particularité ce dispositif est alimenté par le même réseau électrique que les instruments de navigation de 8 à 30 volts par un câble électrique branché sur un bornier. Selon une autre particularité le dispositif comporte 4 interfaces isolées pour l'acquisition des données des instruments qui sont reliées sur des borniers au moyen d'une paire de conducteurs par 35 instrument comme la norme NMEA (norme 0183) le préconise. -2- Selon une autre particularité le dispositif comporte une sortie NMEA amplifiée sur 4 interfaces électriques distinctes qui permettent ainsi de brancher plusieurs instruments sur cette même sortie par le biais de 4 borniers. Selon une autre particularité le dispositif comporte un menu de configuration du multiplexage qui est accessible par la liaison USB, à l'aide d'un logiciel d'émulation de terminal permettant de paramétrer le traitement et l'enregistrement de chacune des 4 entrées NMEA du multiplexeur. Chacune des données provenant des 4 entrées peut donc être enregistrée ou non et être renvoyée sur la sortie NMEA ou USB. Selon une autre particularité le dispositif est muni de 6 touches tactiles étanches permettant au navigateur de renseigner la configuration des voiles et de l'état de la mer, cette configuration des voiles est enregistrée comme une donnée provenant d'un instrument de navigation au format NMEA propriétaire. Selon une autre particularité la mémoire amovible du dispositif est de type Secure Digital et s'insère dans un connecteur de carte SD. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux schémas annexés, dans lesquels : la Figure 1 montre un schéma synoptique des éléments constituant le dispositif de multiplexage et d'enregistrement selon un mode de réalisation de la présente invention, la figure 2 montre un schéma représentatif de la façade du dispositif de multiplexage et d'enregistrement. La Figure 1 montre un schéma synoptique des éléments constituant le dispositif de multiplexage et d'enregistrement selon un mode de réalisation de la présente invention. Le Dispositif de multiplexage et d'enregistrement également appelé � Centrale de Communication � comprend un microcontrôleur (1) muni d'au moins 4 récepteurs série asynchrones à 4800 bps, une liaison USB, un compteur 16 bits, un émetteur série asynchrone à 4800 bps, une interface SPI pour le dialogue avec la carte mémoire amovible de type SD et un système de détection de touches capacitives. Le dispositif est également composé d'une interface d'adaptation électrique réceptrice (2) qui transforme les signaux NMEA 0183 dont la couche physique est conforme à la norme EIA-422 en signaux TTL isolés par optocoupleurs directement utilisables par le microcontrôleur; d'une interface d'adaptation électrique borne W alternateur (3) qui transforme les signaux 12 ou 24 volts issus de -3- l'alternateur ou du contact en signaux TTL optoisolés, si cette interface est connectée à la borne W, le temps entre deux fronts montants donne la vitesse de rotation du moteur, dans le cas où cette interface est connectée au contact moteur la présence ou l'absence de 12 ou 24 volts indique si le moteur est à l'arrêt ou en fonctionnement. Les touches tactiles (4) sont réalisées avec des plages de cuivre disposées sur le circuit imprimé sous la sérigraphie de la façade représentant les boutons, la présence ou l'absence du doigt de l'utilisateur modifie la capacité de la plage de cuivre, ce qui modifie la constante de temps d'un filtre RC, le logiciel du microcontrôleur mesure ces différences de temps de chargement pour en déduire la présence du doigt sur la touche. La liaison USB avec l'ordinateur (5) est directement implémentée dans le microcontrôleur, seules des résistances d'adaptation d'impédance sont mises en série entre le connecteur et le microcontrôleur. L'interface d'adaptation électrique (6) est réalisée avec un optocoupleur et des drivers de ligne conformes à la norme EIA-422. Le connecteur de carte mémoire amovible de type SD (7) permet l'interface électrique entre le microcontrôleur et la carte mémoire lorsqu'elle est insérée, il existe des contacteurs en plus des signaux de communication pour indiquer la présence de la carte ou son éventuel verrouillage en écriture. La Figure 2 montre un schéma représentatif de la façade du dispositif de multiplexage et d'enregistrement. La touche moteur (8) est utilisée dans le cas où il n'y a aucune interface électrique utilisable pour connecter le multiplexeur au contact moteur ou à l'alternateur (c'est le cas des hors-bord). La touche GV (9) permet d'indiquer si la Grand-Voile est haute ou si avec un ou plusieurs ris, le voyant lumineux correspondant (15) clignote selon la configuration. Le fonctionnement des touches Foc (10) et Spi (11) est analogue à celui de la touche GV (9). La touche Log (12) permet de démarrer ou stopper l'enregistrement, les voyants lumineux correspondants (15) situés au-dessus de cette touche indiquent le bon fonctionnement de l'enregistrement et l'espace libre sur la carte mémoire. La touche Mer (13) permet de représenter l'état de la mer au cours de la navigation, dans ce cas les voyants lumineux (14) représentent de 1 à 5 l'importance des vagues. Ce dispositif est destiné à l'enregistrement de données de navigation des bateaux car il est capable d'acquérir, de multiplexer, de redistribuer les données de navigation telles que les données d'un GPS, d'un radar, d'une centrale de navigation, d'une VHF, d'un récepteur transpondeur AIS ou tout autre équipement muni d'une interface NMEA. Le dispositif est encore plus particulièrement destiné aux voiliers car il permet à l'utilisateur d'enregistrer les données indépendantes relatives à la marche du moteur ou non et à la configuration des voiles à savoir l'utilisation d'une Grand Voile, d'un foc, d'un spi ainsi que la prise d'un ou de plusieurs ris. -4- Cette innovation permet donc de connaitre la configuration d'un voilier durant sa navigation, les données ainsi enregistrées sur la mémoire amovible peuvent être exploitées sur un ordinateur avec des logiciels de calculs de polaires et d'optimisation de routage. Ce dernier aspect pouvant être destiné particulièrement aux voiliers de course. Le dispositif est également destiné au marché de la location de bateaux, car il sert à vérifier, par le biais des enregistrements des données l'absence d'incidents durant la location. Le dispositif est également destiné à toute autre embarcation et peut ainsi s'adapter aux bateaux à moteur, les données particulières aux voiliers ne venant pas empêcher son utilisation à bord de ce 10 type de navire. REVENDICATIONS1. Un dispositif de multiplexage NMEA consistant à faire passer deux ou plusieurs informations à travers un seul support de transmission et permettant de partager des données de navigation entre plusieurs instruments caractérisé en ce qu'il comprend dans une seule unité physique un connecteur de carte mémoire amovible de type SD (Secure Digital) (7) ou équivalent, permettant ainsi d'enregistrer par le biais des données NMEA (norme 0183) tous les paramètres reçus des différents instruments de navigation afin de les exploiter en différé à partir de la mémoire enregistrée. 2. Un dispositif de multiplexage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une interface d'adaptation électrique (3) reliée à la borne W de l'alternateur du moteur de propulsion pour en calculer le régime ou à défaut au contact du moteur pour en connaître son état. 3. Un dispositif de multiplexage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est muni de six touches tactiles étanches (4) permettant au navigateur de renseigner la configuration des voiles : configuration de la Grand-Voile avec la prise d'un ou plusieurs ris sur la touche GV (9), la présence et la configuration de la voile d'avant par la touche Foc (10), la présence d'un Spi par la touche Spi (11) l'état de la mer par la touche Mer (13), et du moteur par la touche Moteur (8), si celui-ci n'a pas d'interface électrique utilisable. L'utilisateur a la possibilité d'activer l'enregistrement par la touche Log (12). 4. Un dispositif de multiplexage selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce qu'il comporte des voyants lumineux d'une part au dessus de chaque touche tactile (15) représentant les dites configurations, ces voyants lumineux sont fixes ou clignotants en fonction des configurations renseignées par l'utilisateur; d'autre part des voyants lumineux (14) permettant de surveiller l'état de tous les éléments connectés au dispositif. 5. Un dispositif de multiplexage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un menu de configuration du multiplexage qui est accessible par la liaison USB (5) à l'aide d'un logiciel d'émulation de terminal permettant ainsi à l'utilisateur de paramétrer le traitement et l'enregistrement de chacune des 4 entrées NMEA et de choisir d'enregistrer ou non ces données et de les renvoyer sur la sortie NMEA ou USB.35