FR2823710A1 - Deep sea diver telecommunications system having immersed communication interface transmitting/receiving voice/data signal over transmission channel transmission channel/communicating person linking. - Google Patents
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un système de communication pour- The present invention relates to a communication system for
plongeurs sous marins. Le dispositif de ce genre le plus simple que l'on puisse concevoir pour permettre à un scaphandrier de communiquer avec la surface est constitué par un microphone placé dans son casque et relié par un câble, suivant le tuyau d'air, à un haut-parleur sur le bateau d'assistance. Utilisé pratiquement depuis forigine des travaux sousmarins, le système a bénéficié de quelques développements plus récents, tendant à améliorer l'intelligibilité de la scuba divers. The simplest device of this kind that can be designed to allow a diver to communicate with the surface consists of a microphone placed in his helmet and connected by a cable, along the air hose, to a loudspeaker. speaker on the assistance boat. Practically used since origin of underwater works, the system benefited from some more recent developments, tending to improve the intelligibility of the
communication, par exemple par la suppression du bruit induit par l'écoulement d'air. communication, for example by suppressing the noise induced by the air flow.
A la juxtaposition élémentaire d'un fil électrique au tuyau d'air, s'est dégagée la notion de cordon ombilical intogrant alimentation en air, cornmunications audio et vidéo, ainsi que des télémesures. Toutefois, le développement du scaphandre autonome a fait appara^tre comme une contrainte sévère la présence de ce type d'ombilical, qui n'avait plus alors At the elementary juxtaposition of an electric wire to the air hose, emerged the notion of umbilical cord intogrant air supply, audio and video communications, as well as telemetry. However, the development of the diving suit made it appear as a severe constraint the presence of this type of umbilical, which no longer had
comme fonction que celle de support de communications entre le fond et la surface. as a function as that of communication support between the bottom and the surface.
L'utilisation d'un canal de transmission ultrasonore a permis de s'affranchir de la liaison filaire. Un émetteur/récepteur d'ultrasons est alors intogré dans le casque du plongeur. Cependant ce type de casque étant plutôt réservé à un usage professionnel, des embouts communicants embouts de tubas, ou de détendeurs - ont été conçus pour des équipements plus légers utilisables par le plus grand nombre de plongeurs. Un exemple d'embout permettant une émission/ réception subaquatique de signaux acoustiques est décrit dans la demade internationale FROO/02087 déposée au nom de la société TFE ainsi que dans le brevet européen EP-A-487599 au nom de la société IDIS. Un transducteur placé dans l'embout convertit les sons en signaux électriques et réciproquement. Les sons The use of an ultrasonic transmission channel made it possible to dispense with the wired connection. An ultrasonic transmitter / receiver is then built into the diver's helmet. However, this type of helmet being rather reserved for professional use, communicating tips, snorkel tips or regulators - were designed for lighter equipment usable by the greatest number of divers. An example of a nozzle allowing an underwater emission / reception of acoustic signals is described in the international application FROO / 02087 filed in the name of the company TFE as well as in the European patent EP-A-487599 in the name of the company IDIS. A transducer placed in the tip converts the sounds into electrical signals and vice versa. Sounds
générés par le transducteur sont transmis à l'oreille interne par voie osseuse. generated by the transducer are transmitted to the inner ear by bone.
Les dispositifs décrits ci-dessus sont des équipements individuels. L'essor des travaux off-shore à 1'occasion desquels interviennent des équipes importantes à fait ressentir The devices described above are individual devices. The boom in off-shore work, during which large teams are involved,
le besoin de systèmes perrnettant à plusieurs plongeurs de communiquer avec la surface. the need for systems allowing several divers to communicate with the surface.
Cependant, ces systèmes ne se distinguent pas par leur principe du premier équipement However, these systems are not distinguished by their principle of the first equipment
connu à microphone et haut-parleur. known to microphone and speaker.
En outre, certaines missions simples de plongée ou certaines activités de loisirs subaquatiques ne nécessitent pas la présence d'un navire d'assistance en surface. En outre, les systèmes connus ne permettent pas d'établir simplement une communication entre un In addition, certain simple diving missions or certain underwater leisure activities do not require the presence of an assistance vessel on the surface. In addition, known systems do not allow simple communication to be established between a
plongeur irnmergé et un poste terrestre. submerged diver and a land post.
Un premier problème à la base de la présente invention est de proposer un système de communication permettant d'établir une liaison audio et/ou vidéo entre un plongeur A first problem underlying the present invention is to propose a communication system making it possible to establish an audio and / or video link between a diver.
immergé et un correspondant à terre ou en mer. submerged and a correspondent on land or at sea.
Un problème subsidiaire à la base de la présente invention est de proposer un système de communication entre une pluralité-de plongeurs et une station à terre ou en mer qui ne nécessite ni l'utilisation d'un équipement de plongée complexe ni la mise en place d'un A subsidiary problem underlying the present invention is to provide a communication system between a plurality of divers and a shore or sea station which requires neither the use of complex diving equipment nor the installation a
grand nombre de liaisons filaires.large number of wired links.
Le problème est résolu par l' invention défnie comme un système de co mmunication entre au moins un plongeur immergé et un correspondant situé à terre ou en surface, le système comprenant une interface de communication immergée adaptée à émettre et/ou à recevoir un signal de voix et/ou de données, via un canal de transmission, vers ou d'un terminal de téléphonie mobile situé en surface, ledit terminal étant adapté à établir une liaison avec un réseau d'accès et à acheminer sur cette liaison ladite The problem is solved by the invention defined as a communication system between at least one submerged diver and a correspondent located on the ground or on the surface, the system comprising a submerged communication interface suitable for transmitting and / or receiving a signal. voice and / or data, via a transmission channel, to or from a mobile telephone terminal located on the surface, said terminal being adapted to establish a link with an access network and to route on this link said
communication à destination ou en provenance dudit correspondant. communication to or from said correspondent.
Selon un mode de réalisation, l'interface de communication comprend des moyens de signalisation, ledit terminal mobile activant lesdits moyens de signalisation lorsqu'il reçoit un appel à destination d'un ou du plongeur. Avantageusement, lesdits moyens de signalisation sont adaptés à signaler l'identité du plongeur appelé et/ou le type d' appel. En outre, l' interface de communication peut comprendre des moyens de saisie du code dudit correspondant, ladite interface transmettant alors ledit code au According to one embodiment, the communication interface comprises signaling means, said mobile terminal activating said signaling means when it receives a call intended for a diver or. Advantageously, said signaling means are adapted to signal the identity of the called diver and / or the type of call. In addition, the communication interface can include means for entering the code of said correspondent, said interface then transmitting said code to
terminal mobile.mobile terminal.
Le terminal mobile est typiquement adapté à transmettre ou à recevoir le signal de communication par voie ultrasonore, électromagnétique ou filaire à ou de l' interface The mobile terminal is typically adapted to transmit or receive the communication signal by ultrasonic, electromagnetic or wired way to or from the interface.
de communication.Communication.
Selon une variante de réalisation, l' interface de communication comporte un émetteur-récepteur relié à au moins un embout vocal par voie ultrasonore, électromagnétique ou filaire. Ledit émetteur-récepteur peut comprendre des moyens d' adaptation d' impédance pour éviter l'effet Larsen. Il comporte avantageusement des According to an alternative embodiment, the communication interface comprises a transceiver connected to at least one voice endpiece by ultrasonic, electromagnetic or wired means. Said transceiver can include impedance matching means to avoid the feedback effect. It advantageously includes
moyens de gestion de la communication téléphonique en mode semi-duplex. means for managing telephone communication in half-duplex mode.
Le terminal mobile peut être monté sur une bouée, celle-ci supportant également The mobile terminal can be mounted on a buoy, which also supports
un mat surmonté d'une antenne reliée au terminal mobile. a mast surmounted by an antenna connected to the mobile terminal.
Selon une variante de réalisation, on peut prévoir un amplificateur de ligne bidirectionnel entre le terminal mobile et le canal de transmission, destiné à amplifier le signal de communication téléphonique à destination ou en provenance de l'interface de communication. Des moyens de traitement reliés au terminal mobile permettent de décoder des informations de signalisation à destination de l'interface de communication et de faire le numéro d'un correspondant à partir d' un code transmis par l' interface de communication. Selon une variante de réalisation, l' interface de communication comporte un écran et que ledit système supporte un protocole de type WAP ou permet la According to an alternative embodiment, a bidirectional line amplifier can be provided between the mobile terminal and the transmission channel, intended to amplify the telephone communication signal to or from the communication interface. Processing means connected to the mobile terminal make it possible to decode signaling information intended for the communication interface and to make the number of a correspondent from a code transmitted by the communication interface. According to an alternative embodiment, the communication interface comprises a screen and that said system supports a WAP type protocol or allows the
transmission de messages courts de type SMS. transmission of short SMS messages.
Avantageusement, l' interface de communication comporte des moyens de Advantageously, the communication interface includes means for
décompression et de représentation d'un signal vidéo. decompression and representation of a video signal.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, The features of the invention mentioned above, as well as others,
appara^tront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de will appear more clearly on reading the following description of examples of
réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints. realization, said description being made in relation to the accompanying drawings.
La Fig. 1 et une vue schématique de l'ensemble du système de communication selon un mode de réalisation de l'invention; La Fig. 2 est un diagramme fonctionnel du système de communication selon un premier mode de réalisation de l'invention; La Fig. 3 est un diagramme fonctionnel du système de communication selon un second mode de réalisation de l'invention; L'idée à la base de l'invention est une station interactive sous-marine permettant à un plongeur ou des plongeurs immergés d'entrer en communication avec un correspondant en surface ou à terre. Pour ce faire, elle utilise en surface un dispositif de télophonie mobile et au fond une interface de communication permettant à un plongeur de joindre un correspondant, et réciproquement, de pouvoir étre Joint par un Fig. 1 and a schematic view of the entire communication system according to an embodiment of the invention; Fig. 2 is a functional diagram of the communication system according to a first embodiment of the invention; Fig. 3 is a functional diagram of the communication system according to a second embodiment of the invention; The idea underlying the invention is an interactive underwater station allowing a diver or immersed divers to communicate with a correspondent on the surface or ashore. To do this, it uses a mobile telephony device on the surface and at the bottom a communication interface allowing a diver to reach a correspondent, and vice versa, to be able to be reached by a
correspondant quelconque.any correspondent.
Comme le montre la Fig. 1, la station interactive est composée essentiellement de trois sous-systèmes: a) en surface l, un terminal mobile 2 équipé d'une antenne 8 montée au dessus As shown in Fig. 1, the interactive station is essentially composed of three subsystems: a) on the surface l, a mobile terminal 2 equipped with an antenna 8 mounted above
d'un mat 9, l'ensemble étant disposé sur une bouée ou un bateau 10. of a mast 9, the assembly being placed on a buoy or a boat 10.
b) au fond, une interface de communication, comprenant un dispositif émetteur- b) at the bottom, a communication interface, comprising a transmitter-
récepteur 17 détaillé ci-après, des moyens de signalisation 7, des moyens de saisie 6 et receiver 17 detailed below, signaling means 7, input means 6 and
des moyens de communication vocale 5. voice communication means 5.
c) une liaison 3 assurant un canal de transmission entre le terminal mobile en surface et l'interface de communication au fond. Le module 2 d'émission/ réception est un téléphone mobile, par exemple un téléphone mobile GSM, UMTS ou satellitaire, modifié pour pouvoir fonctionner en milieu marin au moyen notamment des dispositifs d'étanchéité renforcés. Il est adapté pour utiliser une antenne 8 d'émission/ réception montée sur un mat 9, afin de pouvoir assurer une communication sans perturbations malgré les fluctuations de la bouée ou du bateau support 10 hébergeant les équipements 2, 8, 9 en surface. Les interfaces d'entrée/sortie du téléphone mobile sont déportées sous l'eau, au niveau de la station interactive sous-marine. Le téléphone mobile ainsi adapté sera désigné par la suite comme terminal mobile. Dans tous les cas, il permet d'assurer d'établissement d'une c) a link 3 ensuring a transmission channel between the mobile terminal at the surface and the communication interface at the bottom. The transmission / reception module 2 is a mobile telephone, for example a GSM, UMTS or satellite mobile telephone, modified to be able to operate in a marine environment by means in particular of reinforced sealing devices. It is suitable for using a transmitting / receiving antenna 8 mounted on a mast 9, in order to be able to ensure communication without disturbances despite the fluctuations of the buoy or of the support boat 10 hosting the equipment 2, 8, 9 on the surface. The input / output interfaces of the mobile phone are deported underwater, at the level of the interactive underwater station. The mobile telephone thus adapted will be designated subsequently as the mobile terminal. In all cases, it ensures the establishment of a
liaison avec un réseau d'accès, terrestre, maritime ou satellitaire. link with an access network, terrestrial, maritime or satellite.
L ' interface entrée/sortie déportée au fond comprend des mo yens 7 de signalisation lumineuse ou sonore, des moyens de saisie, par exemple des boutons poussoirs 6 et/ou un clavier et des organes de signalisation 7. Les moyens de signalisation 7 permettent de signaler un appel entrant au(x) plongeur(s) et, le cas échéant, l'identité du plongeur appelé ou encore le type d'appel, par exemple son origine ou son caractère d'urgence. Les moyens de saisie permettent de faire le nurnéro du correspondant ou plus généralement de saisir un code l'identifiant. Les plongeurs sont équipés de moyens de communication vocale subaquatique 5, par exemple d'embouts vocaux tels que décrits dans le brevet européen EPB-487599 et développés par la société AMPHICOM. Les moyens de saisie 6, les moyens de signalisation 7 et les moyens de comrounication vocale sont reliés au dispositif émetteur-récepteur 17. La liaison entre les moyens de communication vocale 5 et le dispositif peut être filaire ou bien électromagnétique ou ultrasonore, ces deux dernières présentant l'avantage de permettre une libre évolution des plongeurs au fond. De méme la liaison 3 entre le 3 0 terminal mobile et l' interface de communication peut étre filaire (électrique ou optique) The remote input / output interface at the bottom comprises means 7 of light or sound signaling, input means, for example push buttons 6 and / or a keyboard and signaling members 7. The signaling means 7 make it possible to signal an incoming call to the diver (s) and, where appropriate, the identity of the diver called or the type of call, for example its origin or its urgency. The input means make it possible to enter the number of the correspondent or more generally to enter a code identifying it. Divers are equipped with underwater voice communication means 5, for example voice mouthpieces as described in European patent EPB-487599 and developed by the company AMPHICOM. The input means 6, the signaling means 7 and the voice communication means are connected to the transceiver device 17. The connection between the voice communication means 5 and the device can be wired or electromagnetic or ultrasonic, the latter two presenting the advantage of allowing a free evolution of the divers at the bottom. Likewise, the link 3 between the mobile terminal and the communication interface can be wired (electrical or optical).
comme représenté en Fig. 1 ou bien électromagnétique ou ultrasonore. as shown in Fig. 1 or electromagnetic or ultrasonic.
s Il va de soi qu'il est prévu un dispositif d'alimentation permettant d'assurer une s It goes without saying that a supply device is provided to ensure
autonomie de fonctionnement de plusieurs jours à l'ensemble du système. operating autonomy of several days for the entire system.
L'alimentation fournit l'énergie électrique nécessaire aussi bien aux équipements de The power supply provides the electrical energy necessary for both the equipment
surface qu'aux équipements imrnergés. surface than immersed equipment.
S La bouce 10 supportant ces équipements peut être maintenue en place au S The plug 10 supporting these devices can be held in place
moyen d'une cha^ne 12 fixée à un ancrage 13. by means of a chain 12 fixed to an anchor 13.
Le système décrit constitue une station interactive sous-marine en libre accès, utilisée lorsque le plongeur a besoin d'appeler un correspondant ou s'il est demandé par The system described constitutes an open access interactive underwater station, used when the diver needs to call a correspondent or if he is requested by
un correspondant extérieur.an outside correspondent.
Vu de l'extérieur, le système permet d'établir une communication avec un plongeur pratiquement de la méme manière qu'un appel ordinaire, depuis un sirnple Seen from the outside, the system allows communication with a diver to be established almost in the same way as an ordinary call, from a sirnple
poste téléphonique.a phone booth.
De s info rmatio ns so nore s ou lumineuse s diffusée s so us l'eau p ar les moyens de So noreous or luminous info rmatio ns diffused on water by means of
signalisation permettent d'appeler nommément un plongeur parmi plusieurs. signs allow you to call one of several divers by name.
Inversement, le dispositif permet à un plongeur d'établir une communication avec un correspondant de son choix en composant son numéro sur un clavier télophonique ou en actionnant un bouton poussoir 6, ce numéro étant alors composé Conversely, the device allows a diver to establish a communication with a correspondent of his choice by dialing his number on a telephone keypad or by pressing a push button 6, this number then being dialed
automatiquement à partir d'un enregistrement fait au préalable. automatically from a recording made beforehand.
La Fig. 2 montre le fonctionnement du système selon un premier mode de réalisation de 1'invention. Le terminal mobile 2 permet d'établir une liaison avec le réseau télophonique mobile d'accès. Il est connecté à un module 14 en surface 1 assurant le déport au fond des entrées/sorties au moyen d'un processeur 15, d'une part, Fig. 2 shows the operation of the system according to a first embodiment of the invention. The mobile terminal 2 makes it possible to establish a link with the mobile access telephone network. It is connected to a module 14 on the surface 1 ensuring the offset at the bottom of the inputs / outputs by means of a processor 15, on the one hand,
et des communications audio au moyen d'un amplificateur de ligne 16, d'autre part. and audio communications by means of a line amplifier 16, on the other hand.
Sur un appel entrant, le processeur 1S décode le message d'appel, et selon le niveau d'adressage des plongeurs demandés: On an incoming call, the 1S processor decodes the call message, and according to the level of addressing of the requested divers:
- commande le signal sonore et les signaux d'appel lumineux 7 (appel général). - controls the audio signal and the light call signals 7 (general call).
- il commande le signal sonore et l'un des signaux d'appel lumineux 7 permettant d'alerter le plongeur concerné, en fonction du numéro de l'appelant porté par l'appel - it controls the sound signal and one of the light call signals 7 making it possible to alert the diver concerned, according to the number of the caller carried by the call
(appel en fonction de l'appelant).(call depending on the caller).
- établit la communication et attend la réception d'un chiffre, puis commande le signal sonore et l'un des signaux d'appel lumineux 7 permettant d'alerter le plongeur - establishes communication and waits for the reception of a digit, then controls the sound signal and one of the light call signals 7 making it possible to alert the diver
concerné (appel sélectif).concerned (selective call).
Sur un appel sortant demandé par un plongeur en appuyant sur l'une des touches On an outgoing call requested by a diver by pressing one of the keys
du clavier 11 ou sur un bouton poussoir, le terminal mobile établit la communication. from the keyboard 11 or on a push button, the mobile terminal establishes communication.
Dans le sens surface-fond, le signal téléphonique basse fréquence est transmis à l'embout vocal 5 via le système d'amplification de ligne bidirectionnel 15 et le dispositif émetteur-récepteur 17 situé au fond. En sens inverse, le signal basse fréquence fourni par l'embout vocal 5 est transmis au terminal mobile 2, via le dispositif émetteur-récepteur 17 et l'amplificateur In the surface-bottom direction, the low-frequency telephone signal is transmitted to the voice nozzle 5 via the bidirectional line amplification system 15 and the transceiver device 17 located at the bottom. In the opposite direction, the low frequency signal supplied by the voice nozzle 5 is transmitted to the mobile terminal 2, via the transceiver device 17 and the amplifier.
de ligne bidirectionnel.bidirectional line.
Le dispositif émetteur-récepteur 17 comporte des circuits 18 d'adaptation d'impédance et de gestion de l'alternat (semi-duplex). Ces circuits permettent d'éviter l'effet Larsen qui appara^it facilement, compte tenu des puissances acoustiques nécessaires à la transmission ostéophonique (conduction des sons par voie osseuse) The transceiver device 17 includes circuits 18 for impedance adaptation and half-duplex management. These circuits make it possible to avoid the Larsen effect which appears easily, taking into account the acoustic powers necessary for osteophonic transmission (conduction of sounds by bone)
utilisée pour l'écoute sous l'eau. used for listening underwater.
La Fig. 3 illustre schématiquement un système de communication selon un second mode de réalisation. L'interface de communication est ici équipée d'un ensemble constitué d'un clavier 11 et d'un écran 19 à l'usage du plongeur par l'adjonction d'un microprocesseur terminal 20. L' interface de communication comprend ainsi un terminal 4 permettant à la fois la transmission de la voix et des données. Le canal de données 22 et le canal de voix 21 entre le dispositif émetteur récepteur 17 et le module 14 peuvent être supportés par la même liaison ou par des Fig. 3 schematically illustrates a communication system according to a second embodiment. The communication interface is here equipped with an assembly consisting of a keyboard 11 and a screen 19 for the use of the plunger by the addition of a terminal microprocessor 20. The communication interface thus comprises a terminal 4 allowing both voice and data transmission. The data channel 22 and the voice channel 21 between the transceiver device 17 and the module 14 can be supported by the same link or by
liaisons distinctes, filaires ou non. separate links, wired or not.
Selon ce mode de réalisation, une communication de données par le protocole WAP (Wireless Application Protocol) ou sous la forme de messages SMS (Short According to this embodiment, a data communication by the WAP protocol (Wireless Application Protocol) or in the form of SMS messages (Short
Message Service) peut alors être utilisce par les plongeurs. Message Service) can then be used by divers.
De même, un signal vidéo peut être transmis via le canal de donnces du ou vers le terminal 4. En particulier, des images vidéo, pourront être transmises d'une station terrestre à un plongeur et réciproquement. Dans ce cas, le terminal 4 comprendra également une caméra vidéo reliée au processeur 20 au moyen d'une liaison filaire ou non filaire. Avantageusement, le signal vidéo sera compressé avant d'être transmis et décompressé avant d'être reçu. La compression/ décompression sera prise en charge par le processeur 20 ou le processeur 15, voire prise en charge par la caméra elle méme. Les liaisons entre le dispositif émetteur/ récepteur 17 et le terminal 4 peuvent être filaires ou non filaires. Par exemple le canal de voix 21 (entre l'amplificateur bidirectionnel 16 et l'embout vocal 5) et le canal de données 22 (entre les processeurs et 20) peuvent étre assurés par une liaison BF. Le plongeur peut alors librement évoluer sans câble de liaison, dans un rayon de quelques dizaines de mètres, autour de Likewise, a video signal can be transmitted via the data channel from or to terminal 4. In particular, video images can be transmitted from a ground station to a diver and vice versa. In this case, the terminal 4 will also include a video camera connected to the processor 20 by means of a wired or non-wired link. Advantageously, the video signal will be compressed before being transmitted and decompressed before being received. Compression / decompression will be taken care of by processor 20 or processor 15, or even taken care of by the camera itself. The links between the transmitter / receiver device 17 and the terminal 4 can be wired or non-wired. For example, the voice channel 21 (between the bidirectional amplifier 16 and the voice nozzle 5) and the data channel 22 (between the processors and 20) can be provided by a BF link. The diver can then move freely without a connecting cable, within a radius of a few tens of meters, around
la station interactive.the interactive station.
Les processeurs 15 et 20 peuvent être par exemple réalisés par des circuits à logique programmable ou câblée et/ou des microprocesseurs ou encore des The processors 15 and 20 can for example be produced by circuits with programmable or wired logic and / or microprocessors or else
rnicrocontrôleurs, de manière connue de lornme du métier. Microcontrollers, in a manner known to the industry.
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