EP0416972B1 - Installation de détection d'un homme à la mer - Google Patents

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EP0416972B1
EP0416972B1 EP19900402292 EP90402292A EP0416972B1 EP 0416972 B1 EP0416972 B1 EP 0416972B1 EP 19900402292 EP19900402292 EP 19900402292 EP 90402292 A EP90402292 A EP 90402292A EP 0416972 B1 EP0416972 B1 EP 0416972B1
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EP
European Patent Office
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transmitter
receiver
signal
loop
interrogation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19900402292
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German (de)
English (en)
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EP0416972A1 (fr
Inventor
Bernard Hautbergue
Pierre Granger
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0416972A1 publication Critical patent/EP0416972A1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00—Life-saving in water
    • B63C9/0005—Life-saving in water by means of alarm devices for persons falling into the water, e.g. by signalling, by controlling the propulsion or manoeuvring means of the boat
    • B63C9/0011—Life-saving in water by means of alarm devices for persons falling into the water, e.g. by signalling, by controlling the propulsion or manoeuvring means of the boat enabling persons in the water to control the propulsion or manoeuvring means of the boat
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B26/00—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
    • G08B26/007—Wireless interrogation

Definitions

  • the present invention relates to the problem of detecting a "man overboard", that is to say the fact that a person has fallen from the edge of a boat.
  • a first known technique implements an installation operating by loss of range of a transmitter.
  • French patents Nos. 2,498,783 and 2,609,961 describe very simple techniques where mobile transmitters transmit signals to a single central receiver which allows detection of loss of range.
  • U.S. Patent No. 4,549,169 relates to a monitoring installation. In this one, a main transmitter creates an interrogation signal which reaches transceivers which can be carried by people placed at the seaside, on ships, etc. It is an installation operating by loss of range of a transmitter.
  • This document therefore describes an installation in which the main transmitter transmits a signal whose intensity decreases as the square of the distance, and the transmitters send back a signal which also decreases like the square of the distance or which disappears when the transmitter -receiver is underwater.
  • the disadvantage of such an installation is that, by its very principle of operation, the detected signal varies as the square of the distance and therefore does not present a clear variation between the edge and the water surrounding the boat, allowing the setting of a well defined threshold.
  • the transmitters pose problems of directivity of emission and masking of emission (mast, wet sails) so that such an installation is not very reliable. It can allow detection long after a person has fallen into the water or, on the contrary, it can give numerous false alarms.
  • a second known technique detects the immersion of a transmitter in water.
  • the emissions can be more powerful than in the previous installation, but it is necessary that the presence of water is only detected wisely. Very often, during maneuvers carried out in front of the boat, in conditions which are favorable to the fall of a person overboard, water reaches the transmitter and a false alarm is transmitted.
  • French patent no. 2,062,221 which is very brief, relates to an automatic alarm device operating in the event of a boat passenger falling overboard.
  • This installation there is no main transmitter.
  • Each passenger is provided with a signal transmitter allowing his identification.
  • This signal is detected by a receiver fitted with a reception antenna.
  • This patent in no way describes a metal loop used for the transmission of an interrogation signal since the loop is only used for reception. Such an installation poses problems of synchronization of the transmitters.
  • the invention relates to such an installation. More specifically, this installation is automatic because it operates continuously, as soon as a transceiver is worn by a crew member. The rate of false alarms is practically zero, because the transmitter responsible for transmitting an interrogation signal has a high power and this signal is necessarily received by the transceivers on board. Finally, the variation between the inside and the outside of the protection perimeter is very clear, because the installation includes a loop inside which the field is intense and outside which it is very weak. The loop delimits a perimeter at which the variation of a signal is very clear.
  • the invention relates to an installation for automatic and permanent detection of the exit of a person from the edge of a boat, of the type which comprises a transmitter of an interrogation signal, a transmission antenna to which is connected the transmitter, at least one interrogable transceiver worn by said person at least, and a detector of response signals from at least the transceiver.
  • the transmitting antenna comprises a conductive loop having one or more turns and delimiting a protective perimeter, the loop being arranged approximately in a plane, and the transmitter transmits to the loop an interrogation current such that, in the plane of the loop or in its vicinity, the interrogation field is intense inside the loop and is weak outside of it.
  • the transmitter operates at low frequency, and each transceiver and the detector operate at high frequency.
  • a first mode embodiment is such that the transmitter transmits an interrogation signal, and each transceiver transmits a coded response which identifies it.
  • This coding can be a frequency coding or of any other type, but it is preferably a coding by the introduction of a delay before the response signal, each delay corresponding to the identity of a transceiver. .
  • the transmitter can transmit several coded interrogations, each intended for a single transceiver.
  • transceiver when a transceiver is not used, it is connected to the detector so that it inhibits the detection of the corresponding response signal. It is then advantageous for the transceiver to be physically connected to a circuit for recharging a storage battery which such a transceiver may include.
  • At least one transceiver is provided with a water detector and is intended to transmit to the detector an acknowledgment signal when simultaneously and for a predetermined period, it no longer receives the interrogation signal and the associated water detector does not indicate the presence of water.
  • the loop can be formed by a single turn. It may however include several turns, when this is desirable for the intensity of the emission.
  • the loop can advantageously be placed at the level of the fargue rail or a die, usually present in a boat.
  • the loop is directly incorporated into a plastic shell, this incorporation being preferably carried out during the manufacture of the shell.
  • the detection of the disappearance of a person from the edge causes the control of a steering system of the boat, for example of the helm.
  • the invention also relates to a method of detecting the exit of a person from the edge of a boat, by using a facility which detects the exit of a transceiver from a perimeter protected by transmission, by a unit. central, of an interrogation signal to which the transceiver responds when the latter receives the interrogation signal, and by determining the output of the transceiver from the protected perimeter in the absence of response from the transmitter receiver ;
  • this method comprises the association of a water detector with the transceiver, and, if the transceiver does not receive a interrogation signal for a predetermined period and simultaneously the associated water detector does not detect not the presence of water during this period, the transceiver sends to the central unit a signal which the latter recognizes as putting the transceiver in an inactive state, so that the central unit gives no alarm signal.
  • the method comprises automatically resetting the transceiver.
  • a pleasure boat as represented in FIG. 1, having a hull 10, a deck 12 and a forward balcony 14, the difference between the presence of a person inside the hull 10 and on the deck 12 is distinguished from its presence outside the boat, that is to say in the water.
  • An essential element of an installation according to the invention is a loop surrounding the perimeter to be protected and constituting a transmitting antenna.
  • the perimeter to be protected corresponds to the periphery of the hull.
  • the loop can advantageously be formed at the level of the fargue rail identified by the reference 16.
  • the loop can also be formed at the level of a die such as 18. It is necessary that the loop forms a turn which can be connected to the installation control circuit, schematically identified by the reference 22.
  • the loop is incorporated into the shell in the case where it is made of plastic, as indicated by reference 20.
  • the loop shown in Figure 1 is substantially arranged in a plane. In this plane and inside the loop, the electromagnetic field is intense when a current flows in the loop. On the other hand, outside the loop, the field is very weak. The field remains intense at a certain distance above and below the plane of the loop, the lines of force of the field deviating slightly from each other.
  • the loop can also be arranged with a greater or lesser inclination at the ends of the hull or on the sides so that the field created widens at the level of the balcony or at the level of the transom and allows a certain enlargement of the volume. protection near the loop plane.
  • the important fact to note is that the field is very intense inside the perimeter of the loop and is weak outside, in the plane of the loop. Consequently, a transceiver, when it is inside the perimeter, will easily detect a transmission creating a field in the loop, but will hardly detect it outside the loop, in the plane of it. this.
  • the hull and the deck must allow the crossing of the magnetic field. They must therefore not be formed from a conductive material, for example a metal.
  • the installation then comprises the control circuit 22 which comprises a transmitter intended to create the interrogation field by circulation of a current in the loop, a detector capable of detecting the signals transmitted by each transceiver, and at least one transceiver worn by a person moving inside the perimeter and possibly leaving it.
  • the control circuit 22 comprises a transmitter intended to create the interrogation field by circulation of a current in the loop, a detector capable of detecting the signals transmitted by each transceiver, and at least one transceiver worn by a person moving inside the perimeter and possibly leaving it.
  • the transmitter 22 transmits a single interrogation signal, and each transceiver detects this signal and transmits a coded response which is then detected by the detector incorporated in the electronic circuit 22.
  • the responses of the transceivers are coded so that the electronic circuit 22 can determine whether all the transceivers have actually transmitted and which one has not possibly transmitted.
  • the control circuit 22 has a transmitter which successively interrogates the various transceivers.
  • the transmitter emits an interrogation signal represented by the curve a in FIG. 2.
  • This pulse has a certain duration to.
  • the transceivers detect this signal and each transmit a response signal of duration t8.
  • the first transceiver transmits its response signal with a delay t1 with respect to the interrogation signal, as indicated by curve b.
  • the other transceivers each transmit a response signal after a delay t2, t3, t4, t5 and t6, all these delays being different, so that the detector can distinguish between the different transceivers and can including determining if all transceivers have sent a response signal.
  • these responses advantageously in impulse form which reduces energy consumption, can indicate in frequency coded manner whether the accumulator or the battery has a suitable or insufficient voltage.
  • the interrogation signal can be very strong, so that it is certainly received by all the transceivers present in the protection perimeter, even if a person wearing a particular transceiver is behind a wet sail or near the mast. As a result, the rate of false alarms can be greatly reduced.
  • the interrogation broadcast can have a strong power because the transmitter is directly supplied by the boat's accumulator batteries. It is therefore preferable that this transmission is carried out at low frequency.
  • the transceivers preferably transmit at high frequency because their consumption is lower. When these transceivers operate on an accumulator battery, the batteries can be automatically recharged when each transceiver is not in use, as described below.
  • FIG. 3 is a block diagram of the control circuit 22 schematically indicated in FIG. 1.
  • This circuit essentially comprises a central processing unit 24, conventionally associated with a keyboard 26, a screen 28 and possibly with light emitting diodes 30 , for a purpose described below.
  • This processing unit controls the low frequency transmitter 32 which feeds the loop 20. The loop therefore creates the interrogation field.
  • the response signals from the transceivers are picked up by an antenna 34 and reach the detector 36 which is none other than a high frequency receiver.
  • the control circuit processes the received signals and determines whether all transceivers in use have actually sent a signal.
  • the set of processing can transmit an alarm signal to an output 38, for example an RS232 serial output, this signal being intended for another device, for example a known device of the "man overboard" type intended to calculate the coordinates of the boat at when a man overboard falls.
  • the alarm signal can also be used for many other operations such as dropping a buoy, etc.
  • the central unit 24 advantageously begins to count the time which elapses from the moment when the response signal from a transceiver has disappeared, since it is very important, for the rescue of a shipwrecked person, to know exactly the time that has passed since this shipwrecked man fell overboard.
  • the alarm signal may be advantageous, especially in the case of a solo navigator, for the alarm signal to control a steering system of the boat.
  • the alarm signal can be used to control an autopilot so that it turns the helm to port or starboard as much as possible and breaks down the boat.
  • a power supply 40 generally comprising the boat's accumulator batteries, and of a charger 42, used for recharging the power supplies, in the form of accumulator batteries, of the transmitters - receivers which we now consider with reference to FIG. 4.
  • the reference 44 designates the low frequency detector, associated with an amplifier, which picks up the interrogation signal.
  • a frequency detector circuit 46 and a monostable circuit 48 control the transmission by a transmitter-encoder circuit 50 of a signal in response to the interrogation signal. This signal is coded, for example by determining the delay between the reception of the low frequency signal and the transmission, as described above with reference to FIG. 2.
  • the transceiver further comprises a battery or a storage battery 52, for example nickel-cadmium 9 V, which can be light and not very bulky; the storage battery is connected to a regulation circuit 54 which supplies the low-frequency detector circuit 44.
  • the device comprises a connector 56, for example with four pins, allowing the connection of the device as described more in detail below. This connector is connected to an analog coder 58 indicating the identity of the transceiver and used as described hereinafter. The coding of the various transceivers can be simply carried out by selecting a resistor or placing a jumper.
  • a circuit 60 detects the charge level and may include light emitting diodes.
  • FIG. 4 When a transceiver as shown in FIG. 4 is not used, it is connected, by its connector 56, to a plug associated with the circuit of FIG. 3 and identified by the reference 62 in FIG. 5. It is advantageous that , in this case, the transceiver is placed in a Faraday cage housing which makes the transceiver insensitive to the interrogation signal.
  • FIG. 5 represents the appearance of the control circuit 22, described with reference to FIG. 3.
  • the keyboard 28 includes a certain number of keys numbered from 1 to 6 and other keys such as 64 to 74 on / off, channel change, alarm inhibition, photoemissive diode test, initialization, battery test, alarm test and possibly inhibition of one or more transceivers.
  • Photoemissive diodes 76 are associated with each transceiver, and indicate the state of charge of the battery of the transceiver when its connector 56 is connected to the corresponding plug 62 of the circuit 22 shown in FIG. 5.
  • the transceiver when the transceiver is connected to the plug 62 of FIG. 5, it inhibits the corresponding interrogation channel so well that the central unit 24 does not take into account the absence of response from this transceiver which is put in inactive mode.
  • a transceiver can be put in inactive mode, by transmission of an acknowledgment signal recognized by the central unit.
  • the connector 56 allows the battery to be recharged, up to the level determined as optimal and corresponding to an autonomy of several hours, for example 10 h, or even a day or two at the transceiver of FIG. 4. From this In this way, each transceiver is always in working order, of course provided that it is replaced on the panel of the circuit 22 when it is not in use.
  • the processing unit 24 of circuit 22 knows the state of charge of the transceivers since it knows when each transceiver has been removed from the corresponding connector. This central unit can therefore indicate in any suitable manner that a transceiver should not be taken into account because its battery is exhausted, for example by display of a signal on the light emitting diodes 78 or by transmission of a signal to another device, via the serial output or connector 38. In a variant, the state of charge of the batteries of the transceivers in use is indicated to circuit 22 by frequency coding of the response.
  • the sheets 62 are grouped in columns of three. It is thus possible to add columns of three cards to the device, allowing an extension of the number of transceivers of the installation by group of three.
  • the apparatus described above is therefore constructed in such a way that the control circuit constantly follows all the transceivers, whether they are in use or unused.
  • the taking into account of a transceiver is only ensured after the detection of a certain number of responses, for example four; in this way, an alarm is not indicated when a fortuitous signal (parasitic) corresponding to the emission of a transceiver which is not in use has been received and then disappeared.
  • the response can be tested several times quickly, for example four times in a few seconds, before triggering the alarm. The alarm is only validated if the response has effectively disappeared four times.
  • control circuit transmits an alarm signal only when a transceiver disappears from the protected perimeter, that is to say leaves the edge of the ship.
  • interrogation transmission is very powerful and as the transceivers have a large range, much greater than the dimension of the protected perimeter of the boat, all signal exchanges are very reliable in the protected area and the rate of false alarms is practically zero.
  • each transceiver further includes a water detector. If a transceiver does not receive the interrogation signal for a certain time and simultaneously does not detect the presence of water, it sends an acknowledgment signal which the central unit recognizes as an inactive state of this transceiver. No alarm is given. As soon as the transceiver enters the perimeter, it is automatically switched back on because it detects the interrogation signal and responds to it.
  • the loop is arranged approximately in one plane, it may have one or more turns arranged in several planes.
  • the term "plane” also designates more or less curved surfaces, for example the surface on which there is a rail of fargue.

Landscapes

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Description

  • La présente invention concerne le problème de la détection d'un "homme à la mer", c'est-à-dire du fait qu'une personne est tombée du bord d'un bateau.
  • Ce problème se pose depuis longtemps, et il a été partiellement résolu jusqu'à présent par utilisation d'un dispositif préventif, appelé "harnais de sécurité" et fixé à une "ligne de vie" tendue sur un bateau. Cependant, étant donné l'évolution des bateaux et des techniques actuelles de navigation, ces harnais de sécurité gênent beaucoup la manoeuvre et il est même parfois impossible de les utiliser.
  • On a donc mis au point des techniques de détection de la présence d'un homme à la mer ou plutôt d'absence d'une personne à bord, qui n'ont pas d'effet préventif, mais qui indiquent simplement qu'une personne est tombée à la mer, avec éventuellement l'emplacement de la chute afin que les autres personnes restées à bord puissent revenir à l'endroit où se trouve le naufragé.
  • Une première technique connue met en oeuvre une installation fonctionnant par perte de portée d'un émetteur. Les brevets français n° 2 498 783 et 2 609 961 décrivent des techniques très simples où des émetteurs mobiles émettent des signaux vers un récepteur central unique qui permet la détection de la perte de portée. En outre, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 549 169 concerne une installation de surveillance. Dans celle-ci, un émetteur principal crée un signal d'interrogation qui parvient à des émetteurs-récepteurs qui peuvent être portés par des personnes placées au bord de la mer, sur des navires, etc. Il s'agit d'une installation fonctionnant par perte de portée d'un émetteur. Ce document décrit donc une installation dans laquelle l'émetteur principal émet un signal dont l'intensité décroît comme le carré de la distance, et les émetteurs renvoient un signal qui diminue lui aussi comme le carré de la distance ou qui disparaît lorsque l'émetteur-récepteur est sous l'eau. L'inconvénient d'une telle installation est que, par son principe même de fonctionnement, le signal détecté varie comme le carré de la distance et ne présente donc pas une variation nette entre le bord et l'eau entourant le bateau, permettant la fixation d'un seuil bien délimité. En outre, les émetteurs posent des problèmes de directivité d'émission et de masquage d'émission (mât, voiles mouillées) si bien qu'une telle installation n'est pas très fiable. Elle peut permettre une détection longtemps après la chute d'une personne à l'eau ou au contraire elle peut donner des fausses alarmes nombreuses.
  • Une seconde technique connue détecte l'immersion d'un émetteur dans l'eau. Dans ce cas, les émissions peuvent être plus puissantes que dans l'installation précédente, mais il est nécessaire que la présence d'eau ne soit détectée qu'à bon escient. Très souvent, au cours de manoeuvres effectuées à l'avant du bateau, dans des conditions qui sont favorables à la chute d'une personne à la mer, de l'eau parvient sur l'émetteur et une fausse alarme est transmise.
  • Le problème des fausses alarmes est très important car il démobilise les personnes qui surveillent le récepteur ; l'expérience montre que, en cas de fausses alarmes qui sont nécessairement plus fréquentes que les véritables alarmes, l'équipage ne réagit pas, si bien que la sécurité d'une telle installation est loin d'être suffisante.
  • Le brevet français n° 2 062 221 qui est très succinct, concerne un dispositif d'alarme automatique fonctionnant en cas de chute à la mer d'un passager de bateau. Dans cette installation, il n'existe aucun émetteur principal. Chaque passager est muni d'un émetteur d'un signal permettant son identification. Ce signal est détecté par un récepteur muni d'une antenne de réception. Ce brevet ne décrit aucunement une boucle métallique utilisée pour l'émission d'un signal d'interrogation puisque la boucle n'est utilisée que pour la réception. Une telle installation pose des problèmes de synchronisation des émetteurs.
  • La solution de ce problème de l'homme à la mer nécessite donc un système totalement automatique, ayant un taux de fausses alarmes pratiquement nul, et présentant une recoupement très net d'un seuil en cas de chute d'une personne à la mer.
  • L'invention concerne une telle installation. Plus précisément, cette installation est automatique car elle fonctionne en permanence, dès qu'un émetteur-récepteur est porté par un membre d'équipage. Le taux de fausses alarmes est pratiquement nul, car l'émetteur chargé de transmettre un signal d'interrogation a une forte puissance et ce signal est nécessairement reçu par les émetteurs-récepteurs se trouvant à bord. Enfin, la variation entre l'intérieur et l'extérieur du périmètre de protection est très nette, car l'installation comporte une boucle à l'intérieur de laquelle le champ est intense et à l'extérieur de laquelle il est très faible. La boucle délimite un périmètre au niveau duquel la variation d'un signal est très nette.
  • Plus précisément, l'invention concerne une installation de détection automatique et permanente de la sortie d'une personne du bord d'un bateau, du type qui comporte un émetteur d'un signal d'interrogation, une antenne d'émission à laquelle est relié l'émetteur, au moins un émetteur-récepteur interrogeable porté par ladite personne au moins, et un détecteur des signaux de réponse provenant de l'émetteur-récepteur au moins. Selon l'invention, l'antenne d'émission comporte une boucle conductrice ayant une ou plusieurs spires et délimitant un périmètre de protection, la boucle étant disposée approximativement dans un plan, et l'émetteur transmet à la boucle un courant d'interrogation tel que, dans le plan de la boucle ou à son voisinage, le champ d'interrogation est intense à l'intérieur de la boucle et est faible à l'extérieur de celle-ci.
  • De préférence, l'émetteur fonctionne à basse fréquence, et chaque émetteur-récepteur et le détecteur fonctionnent à haute fréquence.
  • Il est avantageux que l'installation comporte plusieurs émetteurs-récepteurs. Dans ce cas, un premier mode de réalisation est tel que l'émetteur transmet un signal d'interrogation, et chaque émetteur-récepteur transmet une réponse codée qui l'identifie. Ce codage peut être un codage de fréquence ou de tout autre type, mais il s'agit de préférence d'un codage par introduction d'un retard avant le signal de réponse, chaque retard correspondant à l'identité d'un émetteur-récepteur.
  • Dans un autre mode de réalisation, l'émetteur peut émettre plusieurs interrogations codées, destinées chacune à un seul émetteur-récepteur.
  • Il est avantageux que, lorsqu'un émetteur-récepteur est inutilisé, il soit relié au détecteur afin qu'il inhibe la détection du signal de réponse correspondant. Il est alors avantageux que l'émetteur-récepteur soit relié matériellement à un circuit de recharge d'une batterie d'accumulateurs que peut comporter un tel émetteur-récepteur.
  • Dans une variante, un émetteur-récepteur au moins est muni d'un détecteur d'eau et est destiné à émettre vers le détecteur un signal d'acquittement lorsque simultanément et pendant une période prédéterminée, il ne reçoit plus le signal d'interrogation et le détecteur d'eau qui lui est associé n'indique pas la présence d'eau.
  • La boucle peut être formée par une seule spire. Elle peut cependant comporter plusieurs spires, lorsque cela est souhaitable pour l'intensité de l'émission.
  • La boucle peut être avantageusement placée au niveau du rail de fargue ou d'une filière, habituellement présents dans un bateau. Cependant, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la boucle est directement incorporée à une coque de matière plastique, cette incorporation étant réalisée de préférence lors de la fabrication de la coque.
  • Dans un mode de réalisation, la détection de la disparition d'une personne du bord provoque la commande d'un système de direction du bateau, par exemple de la barre.
  • L'invention concerne aussi un procédé de détection de la sortie d'une personne du bord d'un bateau, par utilisation d'une installation qui détecte la sortie d'un émetteur-récepteur d'un périmètre protégé par émission, par une unité centrale, d'un signal d'interrogation auquel répond l'émetteur-récepteur lorsque ce dernier reçoit le signal d'interrogation, et par détermination de la sortie de l'émetteur-récepteur du périmètre protégé en l'absence de réponse de l'émetteur-récepteur ; ce procédé comprend l'association d'un détecteur d'eau à l'émetteur-récepteur, et, si l'émetteur-récepteur ne reçoit pas de signal d'interrogation pendant une période prédéterminée et simultanément le détecteur d'eau associé ne détecte pas la présence d'eau pendant cette période, l'émetteur-récepteur envoie à l'unité centrale un signal que celle-ci reconnaît comme une mise à l'état inactif de l'émetteur-récepteur, si bien que l'unité centrale ne donne aucun signal d'alarme.
  • De préférence, dès que l'émetteur-récepteur rentre dans le périmètre protégé, détecte le signal d'interrogation de l'unité centrale et y répond, le procédé comprend la remise automatique en circuit de l'émetteur-récepteur.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une perspective d'un bateau de plaisance ayant une installation selon l'invention ;
    • la figure 2 est un diagramme des temps illustrant une séquence d'émission dans un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est un diagramme synoptique d'un émetteur utilisé dans une installation selon l'invention ;
    • la figure 4 est un diagramme synoptique d'un émetteur-récepteur portatif destiné à être utilisé avec l'émetteur de la figure 3 ; et
    • la figure 5 est un exemple de tableau de commande de l'appareil de la figure 3.
  • Dans un bateau de plaisance tel que représenté sur la figure 1, ayant une coque 10, un pont 12 et un balcon avant 14, il faut que la différence entre la présence d'une personne à l'intérieur de la coque 10 et sur le pont 12 soit distinguée de sa présence en dehors du bateau, c'est-à-dire dans l'eau.
  • Un élément essentiel d'une installation selon l'invention est une boucle entourant le périmètre à protéger et constituant une antenne d'émission. Dans ce cas, le périmètre à protéger correspond à la périphérie de la coque. Ainsi, la boucle peut être avantageusement formée au niveau du rail de fargue repéré par la référence 16. La boucle peut aussi être formée au niveau d'une filière telle que 18. Il est nécessaire que la boucle forme une spire qui peut être reliée au circuit de commande de l'installation, schématiquement repéré par la référence 22. Etant donné les problèmes posés par la continuité électrique que doit avoir la boucle, l'utilisation du rail de fargue et de filières existant sur les bateaux n'est pas toujours très commode et il peut donc être plus avantageux de disposer un fil spécial isolé le long du rail de fargue. Cependant, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la boucle est incorporée à la coque dans le cas où celle-ci est formée de matière plastique, comme indiqué par la référence 20.
  • La boucle représentée sur la figure 1 est sensiblement disposée dans un plan. Dans ce plan et à l'intérieur de la boucle, le champ électromagnétique est intense lorsqu'un courant circule dans la boucle. Par contre, à l'extérieur de la boucle, le champ est très faible. Le champ reste intense à une certaine distance au-dessus et au-dessous du plan de la boucle, les lignes de force du champ s'écartant légèrement les unes des autres. La boucle peut d'ailleurs être disposée avec une inclinaison plus ou moins grande aux extrémités de la coque ou sur les côtés de manière que le champ créé s'évase au niveau du balcon ou au niveau du tableau arrière et permette un certain élargissement du volume de protection à proximité du plan de la boucle. Le fait important à noter est que le champ est très intense à l'intérieur du périmètre de la boucle et est faible à l'extérieur, dans le plan de la boucle. En conséquence, un émetteur-récepteur, lorsqu'il est à l'intérieur du périmètre, détectera facilement une émission créant un champ dans la boucle, mais ne la détectera que difficilement à l'extérieur de la boucle, dans le plan de celle-ci.
  • Bien entendu, la coque et le pont doivent permettre la traversée du champ magnétique. Ils ne doivent donc pas être formés d'un matériau conducteur, par exemple d'un métal.
  • L'installation comporte ensuite le circuit de commande 22 qui comprend un émetteur destiné à créer le champ d'interrogation par circulation d'un courant dans la boucle, un détecteur capable de détecter les signaux émis par chaque émetteur-récepteur, et au moins un émetteur-récepteur porté par une personne se déplaçant à l'intérieur du périmètre et pouvant éventuellement en sortir.
  • Le principe de l'émission d'un signal d'interrogation par l'émetteur, de la réception de ce signal et de l'émission d'une réponse correspondante par des émetteurs-récepteurs, puis de détection de leur réponse, est déjà connu dans divers domaines. Dans le cas de l'installation selon l'invention, plusieurs réalisations sont possibles. Cependant, deux d'entre elles sont particulièrement intéressantes.
  • Dans la première réalisation, l'émetteur 22 émet un signal d'interrogation unique, et chaque émetteur-récepteur détecte ce signal et émet une réponse codée qui est ensuite détectée par le détecteur incorporé au circuit électronique 22. Les réponses des émetteurs-récepteurs sont codées si bien que le circuit électronique 22 peut déterminer si tous les émetteurs-récepteurs ont effectivement émis et quel est celui qui n'a pas émis éventuellement. Dans l'autre mode de réalisation, le circuit de commande 22 a un émetteur qui interroge successivement les différents émetteurs-récepteurs.
  • L'installation décrite plus en détail dans la suite correspond à la première réalisation précitée, mais il s'agit simplement d'un exemple non limitatif.
  • Plus précisément, dans l'installation décrite et comme représenté sur la figure 2, l'émetteur émet un signal d'interrogation représenté par la courbe a de la figure 2. Cette impulsion a une certaine durée to. Les émetteurs-récepteurs détectent ce signal et transmettent chacun un signal de réponse de durée t8. Le premier émetteur-récepteur émet son signal de réponse avec un retard t1 par rapport au signal d'interrogation, comme l'indique la courbe b. De même, les autres émetteurs-récepteurs émettent chacun un signal de réponse après un retard t2, t3, t4, t5 et t6, tous ces retards étant différents, si bien que le détecteur peut faire la distinction entre les différents émetteurs-récepteurs et peut notamment déterminer si tous les émetteurs-récepteurs ont bien envoyé un signal de réponse. En outre, ces réponses, avantageusement sous forme impulsionnelle qui réduit la consommation d'énergie, peuvent indiquer de manière codée en fréquence si l'accumulateur ou la pile a une tension convenable ou insuffisante.
  • Avant la description détaillée des éléments constituant l'installation, on peut noter des avantages importants. D'abord, grâce à la variation très nette obtenue à l'aide de la boucle, le signal d'interrogation peut être très puissant, si bien qu'il est reçu certainement par tous les émetteurs-récepteurs présents dans le périmètre de protection, même si une personne portant un émetteur-récepteur particulier se trouve derrière une voile mouillée ou à proximité du mât. En conséquence, le taux de fausses alarmes peut être extrêmement réduit. L'émission d'interrogation peut avoir une forte puissance car l'émetteur est directement alimenté par les batteries d'accumulateurs du bateau. Il est donc préférable que cette émission soit effectuée à basse fréquence. Les émetteurs-récepteurs émettent de préférence à haute fréquence car leur consommation est plus faible. Lorsque ces émetteurs-récepteurs fonctionnent sur batterie d'accumulateurs, les batteries peuvent être automatiquement rechargées lorsque chaque émetteur-récepteur est inutilisé, comme décrit dans la suite.
  • On considère maintenant plus en détail les différents éléments utilisés dans l'installation. La figure 3 est un diagramme synoptique du circuit de commande 22 schématiquement indiqué sur la figure 1. Ce circuit comprend essentiellement une unité centrale de traitement 24, associée de manière classique à un clavier 26, à un écran 28 et éventuellement à des diodes photoémissives 30, dans un but décrit dans la suite. Cet ensemble de traitement commande l'émetteur à basse fréquence 32 qui alimente la boucle 20. La boucle crée donc le champ d'interrogation.
  • Les signaux de réponse provenant des émetteurs-récepteurs sont captés par une antenne 34 et parviennent au détecteur 36 qui n'est autre qu'un récepteur à haute fréquence. Le circuit de commande traite les signaux reçus et détermine si tous les émetteurs-récepteurs en service ont effectivement envoyé un signal. Lorsqu'un signal de réponse d'un émetteur-récepteur ou plusieurs signaux successifs de réponse d'un tel émetteur-récepteur manquent, l'ensemble de traitement peut transmettre un signal d'alarme à une sortie 38, par exemple une sortie série RS232, ce signal étant destiné à un autre appareil, par exemple un appareil connu du type "homme à la mer" destiné à calculer les coordonnées du bateau au moment de la chute d'un homme à la mer. Le signal d'alarme peut aussi être utilisé pour de nombreuses autres opérations telles que largage d'une bouée, etc. Par ailleurs, l'unité centrale 24 commence avantageusement à compter le temps qui s'écoule à partir du moment où le signal de réponse d'un émetteur-récepteur a disparu, car il est très important, pour le secours d'un naufragé, de connaître exactement le temps qui s'est écoulé depuis que ce naufragé est tombé à la mer.
  • Il peut être avantageux, surtout dans le cas d'un navigateur solitaire, que le signal d'alarme commande un système de direction du bateau. Par exemple, le signal d'alarme peut être utilisé pour la commande d'un pilote automatique afin qu'il tourne au maximum la barre à bâbord ou à tribord et mette en panne le bateau.
  • On note aussi sur la figure 3 la présence d'une alimentation 40, comportant en général les batteries d'accumulateurs du bateau, et d'un chargeur 42, utilisé pour la recharge des alimentations, sous forme de batteries d'accumulateurs, des émetteurs-récepteurs qu'on considère maintenant en référence à la figure 4.
  • Sur la figure 4, la référence 44 désigne le détecteur basse fréquence, associé à un amplificateur, qui capte le signal d'interrogation. Un circuit détecteur de fréquence 46 et un circuit monostable 48 commandent l'émission par un circuit émetteur-codeur 50 d'un signal en réponse au signal d'interrogation. Ce signal est codé, par exemple par détermination du retard compris entre la réception du signal à basse fréquence et l'émission, comme décrit précédemment en référence à la figure 2.
  • Bien entendu, l'émetteur-récepteur comporte en outre une pile ou une batterie d'accumulateurs 52, par exemple au nickel-cadmium de 9 V, qui peut être légère et peu encombrante ; la batterie d'accumulateurs est reliée à un circuit 54 de régulation qui alimente le circuit détecteur basse fréquence 44. En outre, l'appareil comporte un connecteur 56, par exemple à quatre broches, permettant la connexion de l'appareil comme décrit plus en détail dans la suite. Ce connecteur est relié à un codeur analogique 58 indiquant l'identité de l'émetteur-récepteur et utilisé comme décrit dans la suite du présent mémoire. Le codage des différents émetteurs-récepteurs peut être simplement réalisé par sélection d'une résistance ou pose d'un cavalier. En outre, un circuit 60 détecte le niveau de charge et peut comporter des diodes photoémissives.
  • Lorsqu'un émetteur-récepteur tel que représenté sur la figure 4 est inutilisé, il est raccordé, par son connecteur 56, à une fiche associée au circuit de la figure 3 et repérée par la référence 62 sur la figure 5. Il est avantageux que, dans ce cas, l'émetteur-récepteur soit placé dans un boîtier formant cage de Faraday qui rend l'émetteur-récepteur insensible au signal d'interrogation. La figure 5 représente l'aspect du circuit de commande 22, décrit en référence à la figure 3. Le clavier 28 comporte un certain nombre de touches numérotées de 1 à 6 et d'autres touches telles que 64 à 74 de marche-arrêt, changement de voie, inhibition d'alarme, test des diodes photoémissives, initialisation, test de batterie, test d'alarme et éventuellement inhibition d'un ou plusieurs émetteurs-récepteurs. Ces touches commandent donc les différentes opérations de l'unité centrale de traitement 24 sans qu'il soit nécessaire de décrire en détail ces fonctions puisqu'elles apparaissent clairement. Des diodes photoémissives 76 sont associées à chaque émetteur-récepteur, et indiquent l'état de charge de la batterie de l'émetteur-récepteur lorsque son connecteur 56 est relié à la fiche correspondante 62 du circuit 22 représenté sur la figure 5.
  • Selon une caractéristique avantageuse, lorsque l'émetteur-récepteur est relié à la fiche 62 de la figure 5, il inhibe le canal correspondant d'interrogation si bien que l'unité centrale 24 ne tient pas compte de l'absence de réponse de cet émetteur-récepteur qui est mis en mode inactif. Dans une variante, un émetteur-récepteur peut être mis en mode inactif, par transmission d'un signal d'acquittement reconnu par l'unité centrale.
  • Le connecteur 56 permet la recharge de la batterie, jusqu'au niveau déterminé comme optimal et correspondant à une autonomie de plusieurs heures, par exemple 10 h, ou même un jour ou deux à l'émetteur-récepteur de la figure 4. De cette manière, chaque émetteur-récepteur est toujours en état de marche, bien entendu à condition qu'il soit remis en place sur le panneau du circuit 22 lorsqu'il est inutilisé.
  • L'unité 24 de traitement du circuit 22 connaît l'état de charge des émetteurs-récepteurs puisqu'elle sait à quel moment chaque émetteur-récepteur a été retiré du connecteur correspondant. Cette unité centrale peut donc indiquer de toute manière convenable qu'un émetteur-récepteur ne doit pas être pris en compte parce que sa batterie est épuisée, par exemple par affichage d'un signal sur les diodes photoémissives 78 ou par transmission d'un signal à un autre appareillage, par l'intermédiaire de la sortie série ou connecteur 38. Dans une variante, l'état de charge des batteries des émetteurs-récepteurs en cours d'utilisation est indiqué au circuit 22 par codage en fréquence de la réponse.
  • On note sur la figure 5 que les fiches 62 sont groupées par colonnes de trois. On peut ainsi ajouter à l'appareil des colonnes de trois fiches, permettant une extension du nombre d'émetteurs-récepteurs de l'installation par groupe de trois.
  • L'appareil décrit précédemment est donc réalisé d'une manière telle que le circuit de commande suit constamment tous les émetteurs-récepteurs, qu'ils soient en cours d'utilisation ou inutilisés. Ainsi, selon une caractéristique avantageuse, la prise en compte d'un émetteur-récepteur n'est assurée qu'après la détection d'un certain nombre de réponses, par exemple quatre ; de cette manière, une alarme n'est pas indiquée lorsqu'un signal fortuit (parasite) correspondant à l'émission d'un émetteur-récepteur qui n'est pas en cours d'utilisation a été reçu puis a disparu. En outre, pour qu'une alarme ne soit pas indiquée après la disparition fortuite d'une seule réponse d'un émetteur-récepteur, la réponse peut être testée plusieurs fois rapidement, par exemple quatre fois en quelques secondes, avant déclenchement de l'alarme. L'alarme n'est validée que si la réponse a effectivement disparu les quatre fois.
  • Ainsi, le circuit de commande transmet un signal d'alarme uniquement lorsqu'un émetteur-récepteur disparaît du périmètre protégé, c'est-à-dire quitte le bord du navire. Comme l'émission d'interrogation est très puissante et comme les émetteurs-récepteurs ont une grande portée, bien supérieure à la dimension du périmètre protégé du bateau, tous les échanges de signaux sont très fiables dans le domaine protégé et le taux de fausses alarmes est pratiquement nul.
  • Dans certaines circonstances, par exemple au départ ou à l'arrivée d'une course, il peut être souhaitable que la sortie du périmètre protégé d'un émetteur-récepteur ne soit considérée comme l'indication d'un homme à la mer que si un contact avec l'eau est détecté simultanément. Dans ce cas, chaque émetteur-récepteur comporte en outre un détecteur d'eau. Si un émetteur-récepteur ne reçoit pas le signal d'interrogation pendant un certain temps et simultanément ne détecte pas le présence d'eau, il envoie un signal d'acquittement que l'unité centrale reconnaît comme une mise à l'état inactif de cet émetteur-récepteur. Aucune alarme n'est donnée. Dès que l'émetteur-récepteur rentre dans le périmètre, il est remis automatiquement en circuit car il détecte le signal d'interrogation et y répond.
  • Bien qu'on ait décrit l'invention en référence aux bateaux de plaisance de petite taille, du fait de l'acuité du problème posé dans leur cas par un homme à la mer, elle s'applique à des unités de toute taille, dans la mesure où la boucle permet la création d'un champ d'émission bien délimité.
  • Bien qu'on ait indiqué que la boucle était disposée approximativement dans un plan, elle peut comporter une ou plusieurs spires disposées dans plusieurs plans. De plus, le terme "plan" désigne aussi des surfaces plus ou moins courbes, par exemple la surface sur laquelle se trouve un rail de fargue.

Claims (12)

  1. Installation de détection automatique et permanente de la sortie d'une personne du bord d'un bateau, du type qui comporte :
    - un émetteur (32) d'un signal d'interrogation,
    - une antenne d'émission (20) à laquelle est relié l'émetteur,
    - au moins un émetteur-récepteur interrogeable porté par ladite personne au moins et destiné à émettre un signal de réponse, et
    - un détecteur (36) des signaux de réponse de l'émetteur-récepteur au moins,
       caractérisée en ce que
    - l'antenne d'émission comporte une boucle conductrice (20) ayant au moins une spire et délimitant un périmètre de protection, approximativement dans un plan, et
    - l'émetteur (32) transmet à la boucle (20) un courant d'interrogation tel que, dans le plan de la boucle ou à son voisinage, le champ d'interrogation est intense à l'intérieur de la boucle et est faible à l'extérieur de celle-ci.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'émetteur (32) travaille à basse fréquence, et chaque émetteur-récepteur émet un signal à haute fréquence.
  3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la boucle (20) a une seule spire.
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boucle (20) est disposée à proximité du rail de fargue.
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la boucle (20) est incorporée à la coque.
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs émetteurs-récepteurs, et en ce que l'émetteur (32) émet un signal périodique d'interrogation et chaque émetteur-récepteur émet un signal codé de réponse qui l'identifie.
  7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le codage de la réponse d'un émetteur-récepteur est constitué par un retard de son émission par rapport à la réception du signal de l'émetteur (32).
  8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs émetteurs-récepteurs, et l'émetteur (32) transmet successivement plusieurs signaux codés d'interrogation successive des différents émetteurs-récepteurs.
  9. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs émetteurs-récepteurs, et dans laquelle, lorsqu'il est inutilisé, un émetteur-récepteur est relié matériellement au détecteur (36) afin qu'il inhibe la détection de l'absence de réponse correspondant à cet émetteur-récepteur, et provoque, en même temps que l'inhibition de la détection, une recharge d'une alimentation qui lui est incorporée.
  10. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un émetteur-récepteur au moins est muni d'un détecteur d'eau et est destiné à émettre vers le détecteur un signal d'acquittement lorsque simultanément et pendant une période prédéterminée, il ne reçoit plus le signal d'interrogation et le détecteur d'eau qui lui est associé n'indique pas la présence d'eau.
  11. Procédé de détection de la sortie d'une personne du bord d'un bateau, par utilisation d'une installation qui détecte la sortie d'un émetteur-récepteur d'un périmètre protégé par émission, par une unité centrale, d'un signal d'interrogation auquel répond l'émetteur-récepteur lorsque ce dernier reçoit le signal d'interrogation, et par détermination de la sortie de l'émetteur-récepteur du périmètre protégé en l'absence de réponse de l'émetteur-récepteur,
       caractérisé en ce qu'il comprend :
    - l'association d'un détecteur d'eau à l'émetteur-récepteur, et
    - si l'émetteur-récepteur ne reçoit pas de signal d'interrogation pendant une période prédéterminée et simultanément le détecteur d'eau associé ne détecte pas la présence d'eau pendant cette période, l'émetteur-récepteur envoie à l'unité centrale un signal que celle-ci reconnaît comme une mise à l'état inactif de l'émetteur-récepteur, si bien que l'unité centrale ne donne aucun signal d'alarme.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, dès que l'émetteur-récepteur rentre dans le périmètre protégé, détecte le signal d'interrogation de l'unité centrale et y répond, le procédé comprend la remise automatique en circuit de l'émetteur-récepteur.
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