FR2916865A1

FR2916865A1 - Tetrapode d'observation

Info

Publication number: FR2916865A1
Application number: FR0755369A
Authority: FR
Inventors: Jean Paul Prulhiere; Virginie Saavedra
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-05
Also published as: WO2008145676A2; WO2008145676A3

Abstract

Un engin d'observation est constitué d'un tétrapode régulier (2, 4, 6, 8) équipé d'un système de capteurs optiques (10) et d'un système de transmission radio qui peut être un émetteur simple ou un émetteur/récepteur (14, 24). Le système de capteurs optiques peut être constitué de caméras (10) à très grand angle de prise de vue.

Description

TETRAPODE D'OBSERVATION DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne

un tétrapode d'observation. Dans des environnements dangereux, par exemple en cas d'incendie ou de lutte anti-terrorisme ou bien lorsqu'il est nécessaire d'accéder à des locaux difficiles d'accès ou inaccessible (canalisations, égouts, grottes ...) il est nécessaire d'effectuer une reconnaissance des lieux pour définir les moyens adaptés à l'intervention, avant d'envoyer du personnel. Certaines zones ne sont pas visibles directement (derrière un mur, après un coude dans une galerie) ou peuvent être considérées comme potentiellement dangereuses, par exemple en raison de la présence d'un objet suspect au milieu d'autres objets. De nombreux moyens ont été développés pour éviter que les spécialistes chargés de cette reconnaissance ne prennent des risques. Il est connu par exemple, d'envoyer des robots autonomes. Mais ces moyens lourds nécessitent des sources d'énergie importantes pour leur déplacement. Leur autonomie est donc limitée. En outre, lorsque les volumes à contrôler sont petits, ces moyens ne peuvent pas être employés. La présente invention a précisément pour objet un engin d'observation qui remédie à ces inconvénients. Ces buts sont atteints par le fait que l'engin d'observation est constitué d'un tétrapode équipé d'un système de capteurs optiques et d'un système de transmission hertzien (HF). Grâce à ces caractéristiques on dispose d'un système léger, de petites dimensions, autonome, à coût réduit. Le système de transmission radio peut être un émetteur simple ou un émetteur/récepteur. L'émetteur ou l'émetteur/récepteur peut être un émetteur analogique ou numérique. Le système de capteur optique peut être avantageusement constitué de caméras à très grand angle de prise de vue. Ainsi, le tétrapode d'observation de l'invention permet la visualisation en temps réel d'images et leur éventuel traitement (en local) pour une observation à distance de sécurité selon un très grand angle voir dans la totalité de l'espace (4n stéradians).

Dans un mode de réalisation particulier les caméras utilisent des cellules de type CCD (ou autre type utilisé dans des Webcam). De préférence, les capteurs CCD fournissent des signaux numériques à un calculateur qui les multiplexe. De préférence, le tétrapode d'observation est équipé de quatre caméras. Dans un mode de réalisation particulier, le tétrapode d'observation est logé à l'intérieur d'un ballon transparent gonflable. Le ballon est muni d'un orifice calibré afin de se dégonfler au bout de quelques secondes. Cela permet d'augmenter la portée souhaitée en donnant à l'engin une forme sphérique pour le faire rouler. Le ballon se dégonfle naturellement au bout de quelques secondes (temps programmable) afin de libérer les pieds du tétrapode pour qu'il retrouve sa fonctionnalité. On peut imaginer son emploi par exemple, pour examiner l'intersection d'une canalisation secondaire en pente avec une canalisation principale. Dans une variante de réalisation le ballon ne se dégonfle pas de manière à assurer la flottabilité de l'engin sur un liquide. Ce système permet d'assurer la flottabilité sur un liquide (eau ou nappe de kérosène). Dans ce cas, le ballon reste gonflé. Avantageusement l'un des pieds est équipé d'un lest afin que l'engin prenne une position d'équilibre donnée. L'engin peut être équipé d'un câble permettant de le récupérer et les signaux des caméras peuvent alors transiter par le câble, ou en HF. L'engin peut comporter un capteur permettant de connaître la position du tétrapode par rapport à la verticale. Des microphones ou des capteurs de type radar peuvent permettre d'accéder à la vitesse et à la vitesse des objets observés. Enfin, selon une autre variante de réalisation, l'engin peut comporter une charge explosive déclenchable à distance à partir d'une station de visualisation, et ou un système d'éclairage autonome (diode LED) pour voir dans l'obscurité. L'engin est de petite taille. Il a approximativement la taille d'une balle de tennis.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées.

Sur ces figures : - la figure 1 est une vue en perspective d'un tétrapode d'observation conforme à la présente invention ; - la figure 2 est une vue de dessus du tétrapode représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma synoptique d'un engin d'observation conforme à la présente invention ; - la figure 4 est un schéma qui illustre la mise en oeuvre de l'engin d'observation ; - la figure 5 est une vue qui représente un engin d'observation de l'invention intégré dans un ballon transparent gonflable. On a représenté sur les figures 1 et 2 un tétrapode conforme à la présente invention. Il comporte quatre bras référencés respectivement 2, 4, 6 et 8. Le bras 4 est vertical est dirigé vers le haut. Les bras 4, 6 et 8 reposent sur le sol. Grâce à cette caractéristique on peut constater qu'il y a toujours un bras vertical dirigé vers le haut (perpendiculaire au sol). Le tétrapode est équipé de plusieurs caméras à très grand angle de visée 10, par exemple 3 comme dans l'exemple représenté voire quatre caméras. Ces caméras peuvent être constituées de composants du commerce employés dans les Webcam, c'est-à-dire des cellules CCD fournissant des signaux numériques à un calculateur qui les multiplexe. On a représenté sur la figure 3 un schéma synoptique d'un tétrapode d'observation conforme à l'invention relié à une station. Le tétrapode 12 comporte plusieurs caméras 10, par exemple quatre dans l'exemple représenté. Ces caméras sont reliées à un calculateur multiplexeur 14 relié à un émetteur simple ou à un émetteur/récepteur. D'autres capteurs 16 sont reliés au calculateur multiplexeur 12, par exemple un capteur à infrarouge ou un micro. L'émetteur ou l'émetteur/récepteur émet des signaux par l'intermédiaire de l'antenne 18. Ces signaux sont reçus sur l'antenne 20 d'une station 22 et transmis au récepteur 24 ou à un récepteur/émetteur dans lequel ils subissent un traitement éventuel. Le récepteur/émetteur 24 est relié à un dispositif de visualisation, par exemple un écran 26 qui permet de visualiser les images recueillies par les caméras 10. Le bloc 26 permet également d'envoyer des commandes par exemple si l'on veut zoomer sur un détail depuis la station de contrôle, ou commander un réglage suivant la lumière. Le tétrapode 12 est alimenté par batterie (non représentée). On a représenté sur la figure 4 l'utilisation du tétrapode d'observation. Le tétrapode possède la propriété, contrairement à une sphère, d'avoir seulement quatre positions d'équilibre. De ce fait il y a toujours un bras perpendiculaire à la surface du sol. Le tétrapode est léger, d'un poids typiquement inférieur à lkg. Il est de petite dimension, de la taille d'une balle de tennis. Son volume utile est inférieur à 0,5 litre. L'utilisateur lance le tétrapode comme une grenade ou une boule de pétanque par-dessus les obstacles vers la zone à observer tout en restant protégé. Ainsi, sur la figure 4, l'utilisateur 30 lance le tétrapode 12 par-dessus le mur 32. Le tétrapode atterrit en 34 et permet d'observer des zones 36 et 38 qui ne peuvent être vues directement par l'utilisateur. On a représenté sur la figure 5 une variante de réalisation. Elle est constituée d'un ballon transparent gonflable 40 manuellement ou avec un système intégré de gonflage. Ce ballon permet d'augmenter la portée souhaitée en donnant à l'engin une forme sphérique pour le faire rouler. Dans un premier cas, le ballon se dégonfle au bout de quelques secondes afin de libérer les pieds du tétrapode. Dans un autre cas le ballon ne se dégonfle pas ce qui permet d'assurer sa flottabilité sur un liquide tel que de l'eau ou une nappe de kérosène. Le système peut être équipé d'un lest placé sur l'un des bras du tétrapode afin d'aboutir à une position d'équilibre identique à celle du système sans ballon.

Un tel système peut être équipé d'un câble permettant de le récupérer. Dans ce cas il est possible de transmettre les signaux par cette voie (câble coaxial ou fibre optique). Selon un autre mode de réalisation le tétrapode comporte un capteur qui permet de connaître sa position par rapport à la verticale. En effet, le terrain sur lequel il repose n'est pas obligatoirement horizontal. Tous les types de capteurs du commerce peuvent être utilisés, par exemple, un capteur de niveau électronique. Les caméras optiques et/ou infrarouges peuvent être associées à des microphones et des capteurs de type radar permettant d'accéder à la vitesse des objets observés. La présence du tétrapode couplé à des caméras de surveillance permet de garantir une vision panoramique quelle que soit la manière de lancer l'objet. Le tétrapode de l'invention qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages. Il est léger, autonome, portatif (de coût réduit l'utilisant de composants grand public). Il permet la transmission en temps réel d'information optiques, infrarouges, radar, sonores, etc, dans un repère indépendant du terrain. Contrairement au système à base de robots lourds, chers il est aisément transportable dans un sac à dos mise en plusieurs exemplaires. D'autre part il permet d'assurer une vision totale du champ avec un repère parfaitement positionné par rapport au sol. Il est facile d'utilisation sans personnel spécialisé. Etant donné son faible coût de revient on peut l'utiliser en grand nombre. On peut imaginer par exemple, qu'un pompier en dispose d'une dizaine dans son sac à dos avec une seule station de réception. De plus, le tétrapode d'observation de l'invention ne nécessite pas de maintenance. Ses applications dans les environnements dangereux sont nombreuses.

Claims

REVENDICATIONS

1. Engin d'observation (12) caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tétrapode régulier (2, 4, 6, 8) équipé d'un système de capteurs optiques (10) et d'un système de transmission radio (14, 24).

2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de transmission (14, 24) est un émetteur simple ou un émetteur/récepteur.

3. Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur ou l'émetteur/récepteur (14, 24) est un émetteur analogique ou un émetteur numérique.

4. Engin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de capteurs optiques (10) est constitué de caméras à très grand angle de prise de vue.

5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que les caméras (10) utilisent des cellules de type CCD.

6. Engin selon la revendication 5, caractérisé en ce que les capteurs de type CCD fournissent des signaux numériques à un calculateur (14) qui les multiplexe.

7. Engin selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est équipé de quatre caméras (10).

8. Engin selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en qu'il est logé à l'intérieur d'un ballon transparent gonflable (40).

9. Engin selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ballon gonflable (40) est muni d'un orifice calibré afin de se dégonfler au bout de quelques secondes.

10. Engin selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ballon (40) ne se dégonfle pas de manière à assurer la flottabilité de l'engin sur un liquide.

11. Engin selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'un des bras (2, 4, 6, 8) est équipé d'un lest afin que l'engin prenne une position d'équilibre donnée.

12. Engin selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un câble 15 permettant de le récupérer.

13 Engin selon la revendication 12, caractérisé en ce que les signaux des caméras (10) transitent par le câble.

14. Engin selon l'une des revendications 1 20 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur permettant de connaître la position du tétrapode (12) par rapport à la verticale.

15. Engin selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que des microphones et/ou des 25 capteurs de type radar permettent d'accéder à la vitesse des objets observés.

16. Engin selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une charge explosive déclenchable à distance à partir d'une 30 station de visualisation et ou un système d'éclairage autonome pour voir dans l'obscurité.17. Engin selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il a approximativement la taille d'une balle de tennis.