Brevet FR3040364A1 — publié le 20170303

DESCRIPTION Système d'aide à l'entrée et à la sortie d'un bateau de son emplacement. 1. La présente invention porte sur un système d'aide à l'entrée et à la sortie d'un bateau de son emplacement. - Aide à l'appontage d'un bateau, perpendiculairement ou parallèlement au quai. - Aide à la sortie d'un bateau de son emplacement. Autres utilisations de ce système : - Diminution du roulis au mouillage par le maintient du bateau face aux vagues. - Demi-tour automatique. 2. A ce jour, l'état de la technique pour l'appontage d'un bateau est resté rudimentaire. Pour entrer ou sortir de son emplacement au port, le pilote doit se 'débrouiller' ce qu'il arrive à faire avec plus ou moins de succès et de calme en jouant sur l'inverseur du ou des moteurs, sur le ou les propulseurs, le ou les safrans, la ou les poignées de gaz,... En effet, si manoeuvrer un bateau est relativement simple en mer, cela devient beaucoup plus difficile au port quand on doit le renter ou le sortir de son emplacement. L'exigiiité des places de ports, la dérive du bateau sous l'effet des vents et des courants rendent ces manoeuvres complexes. De retour d'une sortie en mer, alors que le vent est en train de forcir, qui n'a pas appréhendé les manoeuvres à venir une fois au port ? Le système décrit ici à pour but, entre autre, de simplifier au maximum les manoeuvres pour entrer et sortir le bateau de son poste d'amarrage. 3. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en simplifiant ces manoeuvres. Ce système est composé par les éléments suivants : o Une unité centrale électronique de calculs et de commandes située généralement au poste de pilotage. Cette unité centrale électronique peut être un ordinateur, une tablette tactile ou un Smartphone. Les commandes sont saisies grâce à un écran tactile ou une souris. o Un logiciel qui permet le paramétrage et l'utilisation du système. o Des périphériques d'entrées : - Un compas électronique fixé au bateau. - Une (ou plusieurs*) caméras étanches. - Un ou plusieurs scanners*. - Un ou plusieurs télémètres*. o Des périphériques de sorties : Liaison sans fil (émetteur-récepteur) ou filaire entre l'unité centrale électronique et la commande des inverseurs* et des propulseurs. o Repaire-cible : Un panneau repaire-cible fixé au quai. Figure 0 Pour pouvoir utiliser le système en mode 'Aide à l'appontage', le bateau doit être équipé de deux propulseurs, un à la poupe, l'autre à la proue. La présence d'un propulseur de proue n'est pas nécessaire si le bateau dispose de 2 moteurs et 2 inverseurs à commandes numériques, électrique ou électromagnétiques. * Facultatif. 1/7 3040364 Pour pouvoir utiliser le système en mode 'Appontage automatique', le bateau doit en plus disposer de commandes numériques, électriques ou électromagnétiques du ou des inverseurs des moteurs principaux. Dans le cas où la localisation est réalisée uniquement à l'aide de caméras, un panneau repaire-cible devra être fixé au quai. Dans ce cas, le repaire-cible devra toujours être dans le champ de la caméra tout au long de la manoeuvre d'entrée ou de sortie du bateau. Dans le cas où un ou plusieurs scanners* sont utilisés, la pose du repaire-cible n'est plus nécessaire. Au port : Pour être opérationnel, le système doit au préalable être paramétré pour le type d'installation présent sur le bateau (Une ou plusieurs caméras, scanners et télémètres. Type de liaison avec les inverseurs et les propulseurs,...) et pour chacun de ses mouillages. Toutes ces données sont conservées dans une base de données pour leurs utilisations futures. Paramétrage d'un emplacement : Pour un emplacement donné, le paramétrage réalisé comporte 3 ou 4 éléments : ^ En mode 'Aide à l'appontage' et 'Appontage automatique' : Le bateau amarré à son emplacement, le pilote enregistrera : o le type d'amarrage (- Perpendiculaire et face au quai. - Perpendiculaire et cul à quai, Parallèle au quai par bâbord, Parallèle au quai par tribord.), o son orientation (compas électronique) o une photographie du repaire-cible situé sur le quai (caméra). Figure 0, Figure 1 ou Figure 11 ^ Uniquement en mode "Aide à l'appontage // au quai" et "Appontage automatique' : o Une seconde photographie du repère-cible (caméra) sera prise lorsque le bateau sera sorti de son emplacement et se situera à 4 ou 5 mètres en face de celui-ci. Figure 2 ou Figure 12. Cette seconde photographie est nécessaire pour indiquer au système, lors de la procédure de sortie, que le bateau est bien en dehors de son emplacement et que la procédure de sortie est terminée. Une fois le paramétrage d'un emplacement enregistré, il vous est possible d'utiliser le système d'aide à l'appontage en entrée et sortie d'un emplacement dans les cas suivants : ^ Aide à l'appontage perpendiculaire au quai (face ou cul à quai). ^ Appontage automatique perpendiculaire au quai (face ou cul à quai). ^ Aide à l'appontage parallèle au quai (coté bâbord ou tribord). ^ Appontage automatique parallèle au quai (coté bâbord ou tribord). Dans le cas où le système s'appuie sur une ou plusieurs caméras pour localiser le bateau par rapport au repaire-cible, le logiciel va comparer les images reçues lors de la manoeuvre d'appontage avec l'image au mouillage et l'image prise à l'extérieur du mouillage (images enregistrées lors du paramétrage de cet emplacement). Cette comparaison d'image associée à un algorithme de reconnaissance de forme du repère-cible va lui permettre d'en déduire : o La dérive par rapport à l'axe d'insertion du bateau dans son emplacement. o La proximité du quai. L'orientation du bateau est quand à elle fournie par le compas électronique. * Facultatif. 2/7 3040364 4, Aide à l'appontage perpendiculaire au quai : (la procédure est identique qu'on réalise un appontage cul à quai ou face au quai) ^ Le pilote positionne le bateau cul à quai ou face au quai, 4 à 5 mètres à l'extérieur de son emplacement. Figure 3. Il pourra pour cela se servir des fonctions 'Demi-tour Bâbord' ou 'Demi-tour Tribord'. ^ Le pilote doit sélectionner le mouillage correspondant et le type d'amarrage sur la base de données puis cocher tous les éléments de la check-list de sécurité (1ère ligne de boutons en bas à droite du logiciel: Temps calme, Alentours dégagés, Moteurs au ralenti, Inverseurs au neutre, Safrans dans l'axe). Figure 4 ^ Le pilote enclenche la procédure d'appontage Figure 5 (Entrée -I- au quai) qui va, tout au long de la manoeuvre, comparer et corriger automatiquement d'une part l'orientation du bateau (comparaison entre l'orientation enregistrée pour cet emplacement dans la base de données et l'orientation relevée sur le compas électronique) et d'autre part sa dérive latérale (comparaison entre la photographie du repère-cible enregistrée au mouillage et les images provenant de la caméra). En plus de la correction de la dérive du bateau due aux vents ou aux courants, la comparaison des images permet d'évaluer la distance qui sépare le bateau du quai. ^ Le système électronique va agir sur le propulseur de poupe et le propulseur de proue afin de maintenir le bateau dans l'axe de son emplacement tout au long de la manoeuvre Figure 6 et indiquer, sur l'écran, par des bandes de couleur rouge progressant sur un fond vert ainsi que des bips sonores de plus en plus rapprochés, la distance qui sépare le bateau du quai Figure 7. ^ En mode 'Aide à l'appontage', tout au long de la manoeuvre, les petites flèches latérales affichées à l'écran sur le bateau renseigneront le pilote sur les propulseurs en action. Les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) renseigneront le pilote sur la manoeuvre à exécuter afin de positionner correctement le bateau pour son amarrage Figure 8 et de pouvoir sereinement réaliser celui-ci. Figure 9 4. Aide à la sortie d'un emplacement perpendiculaire au quai : Chronologie : ^ Sélectionner l'emplacement et le type d'amarrage dans la base de données. ^ Cocher tous les éléments de la check-list de sécurité. ^ Libérer le bateau en débranchant les raccordements (eau, électricité,...) et en larguant les amarres. ^ Activer la procédure de sortie de l'emplacement. (Sortie 1 au quai) puis (Start) Le système va maintenir le bateau sur son axe de sortie en jouant sur les propulseurs pendant que le pilote actionne les inverseurs pour sortir le bateau de son emplacement. ^ Désactiver la procédure de sortie dès que le bateau est hors de son emplacement. (Stop) 3/7 3040364 4 Appontage automatique perpendiculaire au quai : (la procédure est identique qu'on réalise un appontage cul à quai ou face au quai) ^ Le pilote positionne le bateau cul à quai ou face au quai, 4 à 5 mètres à l'extérieur de son emplacement. Figure 3. Il pourra pour cela se servir des fonctions 'Demi-tour Bâbord' ou 'Demi-tour Tribord'. ^ Le pilote doit sélectionner le mouillage correspondant et le type d'amarrage sur la base de données puis cocher tous les éléments de la check-list de sécurité (1ère ligne de boutons en bas à droite du logiciel: Temps calme, Alentours dégagés, Moteurs au ralenti, Inverseurs au neutre, Safrans dans l'axe). Figure 4 ^ Le pilote enclenche la procédure d'appontage Figure 5 (Entrée -I- au quai) qui va, tout au long de la manoeuvre automatique, comparer et corriger automatiquement d'une part l'orientation du bateau (comparaison entre l'orientation enregistrée pour cet emplacement dans la base de données et l'orientation relevée sur le compas électronique) et d'autre part sa dérive latérale (comparaison entre la photographie du repère-cible enregistrée au mouillage et les images provenant de la caméra). En plus de la correction de la dérive du bateau due aux vents ou aux courants, la comparaison des images permet d'évaluer la distance qui sépare le bateau du quai. ^ Le système électronique va agir sur le propulseur de poupe et le propulseur de proue afin de maintenir le bateau dans l'axe de son emplacement tout au long de la manoeuvre d'appontage automatique. Si le bateau est correctement positionné sur son axe d'insertion alors les inverseurs des moteurs seront automatiquement actionnés pour faire progresser le bateau vers son emplacement d'amarrage définitif Figure 6. A l'écran, des bandes de couleur rouge progressant sur un fond vert ainsi que des bips sonores de plus en plus rapprochés informeront le pilote sur la distance qui sépare le bateau du quai Figure 7. ^ En mode 'Appontage automatique', tout au long de la manoeuvre, les petites flèches latérales affichées à l'écran sur le bateau renseigneront le pilote sur les propulseurs en action. Les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) renseigneront le pilote sur l'état du ou des inverseurs. Le bateau se positionnera automatiquement à sa place Figure 8 afin qu'il puisse être sereinement amarré. Figure 9 4- Sortie aurtomatique d'un emplacement perpendiculaire au quai : Chronologie : ^ Sélectionner l'emplacement et le type d'amarrage dans la base de données. ^ Cocher tous les éléments de la check-list de sécurité. ^ Libérer le bateau en débranchant les raccordements (eau, électricité,...) et en larguant les amarres. ^ Activer la procédure de sortie de l'emplacement. (Sortie 1 au quai) puis (Start) Le système va sortir automatiquement le bateau de son emplacement en jouant sur les inverseurs et les propulseurs. Une fois hors de son emplacement, le bateau stoppera et se maintiendra en place. ^ Désactiver la procédure afin de libérer le bateau. (Stop) 4/7 3040364 4- Aide à l'appontage parallèle au quai : (la procédure est identique qu'on réalise un appontage coté bâbord ou coté tribord) ^ Le pilote positionne le bateau parallèle au quai, 4 à 5 mètres à l'extérieur de son emplacement. Figure 13. Il pourra pour cela se servir des fonctions 'Demi-tour Bâbord' ou 'Demi-tour Tribord'. ^ Le pilote doit sélectionner le mouillage correspondant et le type d'amarrage sur la base de données puis cocher tous les éléments de la check-list de sécurité (lare ligne de boutons en bas à droite du logiciel: Temps calme, Alentours dégagés, Moteurs au ralenti, Inverseurs au neutre, Safrans dans l'axe). Figure 14 ^ Le pilote enclenche la procédure d'appontage Figure 15 (Entrée // au quai) qui va, tout au long de la manoeuvre, comparer et corriger automatiquement l'orientation du bateau (comparaison entre l'orientation enregistrée pour cet emplacement dans la base de données et l'orientation relevée sur le compas électronique). Le pilote sera informé de la dérive axiale du bateau due au vent ou au courant (comparaison entre la photographie du repère-cible enregistrée au mouillage et les images provenant de la caméra) par les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) affichées à l'écran sur le bateau. En plus de la correction de la dérive du bateau due au vent ou au courant, la comparaison des images permet d'évaluer la distance qui sépare le bateau du quai. ^ Le système électronique va tout au long de la manoeuvre agir sur le propulseur de poupe et le propulseur de proue afin de rapprocher le bateau du quai tout en maintenant son orientation parallèle à celui-ci Figure 16 et indiquer, sur l'écran, par des bandes de couleur rouge progressant sur un fond vert ainsi que des bips sonores de plus en plus rapprochés, la distance qui sépare le bateau du quai Figure 17. ^ En mode 'Aide à l'appontage', tout au long de la manoeuvre Figure 18, les petites flèches latérales affichées à l'écran sur le bateau renseigneront le pilote sur les propulseurs en action. Propulseurs qui auront pour effet de maintenir le bateau parallèle au quai et de le rapprocher de celui-ci. Les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) renseigneront le pilote sur la dérive axiale du bateau afin que celui-ci puisse la corriger en jouant sur les inverseurs des moteurs. Le bateau se positionnera ainsi correctement le long du quai Figure 19 afin d'être sereinement amarré. Figure 20 4. Aide à la sortie d'un emplacement parallèle au quai : Chronologie : ^ Sélectionner l'emplacement et le type d'amarrage dans la base de données. ^ Cocher tous les éléments de la check-list de sécurité. ^ Libérer le bateau en débranchant les raccordements (eau, électricité,...) et en larguant les amarres. ^ Activer la procédure de sortie de l'emplacement. (Sortie // au quai) puis (Start) Le système va maintenir le bateau parallèle au quai tout en l'écartant de celui-ci par une action sur les propulseurs pendant que le pilote actionne les inverseurs pour éviter la dérive axiale du bateau sous l'effet du vent et du courant. ^ Désactiver la procédure de sortie dès que le bateau est hors de son emplacement. (Stop) 5/7 3040364 Appontage automatique parallèle au quai : (la procédure est identique qu'on réalise un appontage coté bâbord ou coté tribord) ^ Le pilote positionne le bateau parallèle au quai, 4 à 5 mètres à l'extérieur de son emplacement. Figure 13. Il pourra pour cela se servir des fonctions 'Demi-tour Bâbord' ou 'Demi-tour Tribord'. ^ Le pilote doit sélectionner le mouillage correspondant et le type d'amarrage sur la base de données puis cocher tous les éléments de la check-list de sécurité (1ère ligne de boutons en bas à droite du logiciel: Temps calme, Alentours dégagés, Moteurs au ralenti, Inverseurs au neutre, Safrans dans l'axe). Figure 14 ^ Le pilote enclenche la procédure d'appontage Figure 15 (Entrée // au quai) qui va, tout au long de la manoeuvre, comparer et corriger automatiquement : o l'orientation du bateau (comparaison entre l'orientation enregistrée dans la base de données et l'orientation relevée sur le compas électronique) par l'activation des propulseurs. o la dérive axiale du bateau due au vent ou au courant (comparaison entre la photographie du repère-cible enregistrée au mouillage et les images provenant de la caméra) en jouant sur le ou les inverseurs des moteurs. Les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) affichées à l'écran sur le bateau renseigneront le pilote sur l'état du ou des inverseurs. En plus de la correction de la dérive axiale du bateau, la comparaison des images permet d'évaluer la distance qui sépare le bateau du quai. ^ Le système électronique va tout au long de la manoeuvre agir sur le propulseur de poupe et le propulseur de proue afin de rapprocher le bateau du quai tout en maintenant son orientation parallèle à celui-ci Figure 16 et indiquer au pilote, par des bandes de couleur rouge progressant sur un fond vert ainsi que des bips sonores de plus en plus rapprochés, la distance qui le sépare du quai Figure 17. ^ En mode 'Appontage automatique', tout au long de la manoeuvre Figure 18, les petites flèches latérales affichées à l'écran sur le bateau renseigneront le pilote sur les propulseurs en action. Propulseurs qui auront pour effet de maintenir le bateau parallèle au quai et de le rapprocher de celui-ci. Les 2 grosses flèches axiales avant et arrière (marche avant, marche arrière) ainsi que le panneau STOP (neutre) renseigneront le pilote sur l'état du ou des inverseurs. Le bateau se positionnera ainsi automatiquement le long du quai Figure 19 afin d'être sereinement amarré. Figure 20 4- Aide à la sortie d'un emplacement parallèle au quai : Chronologie : ^ Sélectionner l'emplacement et le type d'amarrage dans la base de données. ^ Cocher tous les éléments de la check-list de sécurité. ^ Libérer le bateau en débranchant les raccordements (eau, électricité,...) et en larguant les amarres. ^ Activer la procédure de sortie de l'emplacement. (Sortie // au quai) puis (Start) Le système va sortir automatiquement le bateau de son emplacement en jouant sur les inverseurs et les propulseurs. Une fois hors de son emplacement, le bateau se maintiendra en place. ^ Désactiver la procédure afin de libérer le bateau. (Stop) 6/7 3040364 Au mouillage : me En mer ou dans le port : ^ Le bateau à l'ancre est positionné par le pilote face aux vagues. ^ Le pilote enclenche le système de stabilisation 'Antiroulis à l'ancre' puis 'Rad' qui enregistre de la direction du compas électronique. ^ A partir de là, le système va agir sur le propulseur de poupe et le propulseur de proue afin de maintenir le bateau dans cet axe. Le roulis en sera ainsi réduit au maximum. Figure 21 Demi-tour bâbord, demi-tour tribord : 4. En mer ou dans le port : ^ Le pilote doit tout d'abord cocher tous les éléments de la check-list de sécurité (1ère ligne de boutons en bas à droite du logiciel: Temps calme, Alentours dégagés, Moteurs au ralenti, Inverseurs au neutre, Safrans dans l'axe). Figure 14 ^ Le pilote peut alors sélectionner un 'Demi-tour Bâbord' ou un 'Demi-tour Tribord' puis 'Start'. Figure 14 ^ Le bateau réalisera automatiquement sur place le demi-tour demandé en s'appuyant sur le compas électronique. 4. Cette invention est particulièrement destinée à venir en aide au pilote d'un bateau en simplifiant les manoeuvres complexes d'entrée et de sortie de son emplacement au port. Elle pourra être utilisée pour diminuer le roulis à l'ancre et réaliser des demi-tours coté bâbord ou tribord. 7/7 REVENDICATIONS1. 1ère revendication : Dispositif d'aide à l'entrée et à la sortie d'un bateau de son emplacement comprenant : - Une unité centrale électronique spécifique de calculs et de commandes. - Un logiciel qui permet le paramétrage et l'utilisation du système. - Les périphériques d'entrées suivants : o Un compas électronique fixé au bateau. o Une ou plusieurs caméras étanches. o Facultativement un ou plusieurs scanners. o Facultativement un ou plusieurs télémètres. - Les périphériques de sorties suivants : o Une liaison sans fil (émetteur-récepteur) ou filaire entre l'unité centrale électronique et la commande des propulseurs et éventuellement du ou des inverseurs. - Un panneau repaire-cible fixé au quai dans le cas où aucun scanner n'est utilisé. Caractérisé en ce que : - les données fournies par une ou plusieurs caméras pour localiser le bateau par rapport au repaire-cible fixé au quai vont permettre au logiciel de comparer les images reçues lors de la manoeuvre d'entrée ou de sortie avec les images au mouillage et à l'extérieur du mouillage prises lors du paramétrage initial de cet emplacement. Cette comparaison d'images associée à un algorithme de reconnaissance de forme du repère-cible va lui permettre d'en déduire : o La dérive par rapport à l'axe d'insertion du bateau dans son emplacement. o La proximité du quai. D'autre part, les données fournies par le compas électronique vont être comparées à l'orientation du bateau au mouillage enregistrée lors du paramétrage initial afin d'en déduire : o la dérive angulaire du bateau. En s'appuyant sur ces 3 éléments, le logiciel va agir, via une liaison sans fil (émetteur-récepteur) ou filaire, sur la commande des propulseurs et éventuellement du ou des inverseurs permettant : - dans le cas d'une utilisation en mode 'Aide à l'appontage' perpendiculaire au quai, d'apporter au pilote une aide précieuse en maintenant le bateau sur l'axe de son emplacement pendant l'entrée ou la sortie du bateau de son aire de mouillage - dans le cas d'une utilisation en mode 'Aide à l'appontage' parallèle au quai, d'apporter au pilote une aide précieuse en insérant ou en extrayant le bateau de sa place. - dans le cas d'une utilisation en mode 'Appontage automatique' de réaliser automatiquement la manoeuvre d'entrée ou de sortie du bateau de sa place. Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que l'unité centrale électronique spécifique peut être remplacée par un ordinateur, une tablette tactile ou un Smartphone. 1/2 3040364 Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que si l'utilisation de caméras permet une réduction importante des coûts, leur remplacement par un ou plusieurs scanners et télémètres permet de s'affranchir du paramétrage initial (Obligation pour un mouillage donné de saisir au préalable une ou deux photographies , d'enregistrer l'orientation du bateau et de disposer d'un repaire-cible fixé au quai). Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que les caractéristiques d'un mouillage (caractéristiques au nombre de 4 : type d'amarrage, image et orientation au mouillage + image de l'extérieur du mouillage) enregistrées lors du paramétrage initial d'un emplacement donné) seront conservées dans une base de données pour leurs utilisations futures. Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que l'activation des fonctions 'Demi-tour Bâbord ', 'Demi-tour Tribord', Aide à l'appontage', 'Appontage automatique' et 'Antiroulis à l'ancre' est subordonnée à une check-list de sécurité composée de 5 éléments à cocher sur la première ligne de boutons en bas à droite de l'écran du logiciel : 'Temps calme', Alentours dégagés', Moteurs au ralenti', 'Inverseurs au neutre' et 'Safrans dans l'axe'. Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que dans la mesure où le bateau dispose de 2 moteurs avec des inverseurs à commandes numériques, électriques ou électromagnétiques, l'action du dispositif sur les inverseurs permet de s'affranchir de la présence d'un propulseur de poupe. 2. 2ème-revendication : Dispositif caractérisé en ce que une fois installé sur un bateau, ce système permet de jouer le rôle de stabilisateur (dispositif antiroulis) quand le bateau est à l'ancre. Pour cela, le système en s'appuyant uniquement sur le compas électronique va jouer sur les propulseurs pour maintenir le bateau dans l'axe du vent et des vagues diminuant ainsi fortement le roulis. 3. 3ème revendication : Dispositif caractérisé en ce que une fois installé sur un bateau, ce système permet de réaliser des demi-tours automatiques sur lui même. Ces demi-tours pourront être réalisés au choix par bâbord ou par tribord. Pour cela, le système s'appuie uniquement sur le compas électronique pour jouer sur les propulseurs afin de passer de l'orientation d'origine X à la nouvelle orientation X+180° par un demi-tour tribord ou X-180° par un demi-tour bâbord. 2/2