FR2938673A1

FR2938673A1 - Navigation information e.g. sailing configuration information, national marine electronic association multiplexing and recording device for rental boat, has secure digital memory inserted in secure digital card connector and storing data

Info

Publication number: FR2938673A1
Application number: FR0806369A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Frederic Michel Marcel Dekytspotter
Original assignee: DEKYTSPOTTER ARNAUD FREDERIC M
Current assignee: DEKYTSPOTTER ARNAUD FREDERIC M
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2010-05-21

Abstract

The device has an electric adaptation interface (6) connected to a terminal of an alternator (3) of a propulsion engine, where the adaptation interface emits multiplexed data to an instrument e.g. national marine electronic association bus. A detachable secure digital type memory (7) is inserted in a secure digital card connector, where the memory stores data received from the instruments. A universal serial busconnection (5) sends the data to a computer in real time.

Description

-1- La présente invention concerne un dispositif de multiplexage et d'enregistrement de données de navigation en mer . Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs indépendants de multiplexage NMEA (National Marine Electronic Association, norme NMEA 0183) et des enregistreurs sur carte mémoire amovible. Il est connu également des logiciels informatiques permettant d'enregistrer sur le disque dur d'un ordinateur les paramètres de navigation et des informations sur la configuration des voiles, du moteur et de l'état de la mer. Tous ces dispositifs ont l'inconvénient en ce qui concerne les multiplexeurs et les enregistreurs indépendants de ne pas enregistrer les informations sur la configuration des voiles, l'état de la mer et le fonctionnement du moteur, et en ce qui concerne les ordinateurs, leur mise en oeuvre est délicate dans l'environnement marin, leur consommation électrique est importante et ils sont même parfois interdits par les règlements de courses. Il n'existe donc pas de produit autonome adapté à l'environnement marin pour enregistrer les paramètres de navigation et la configuration des voiles, du moteur et l'état de la mer. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un produit adapté à l'environnement marin qui regroupe les fonctions de multiplexage, d'enregistrement des paramètres de navigation et du fonctionnement du moteur ainsi que la configuration des voiles et l'état de la mer. The present invention relates to a device for multiplexing and recording navigation data at sea. NMEA (National Marine Electronic Association) (NMEA 0183) independent multiplexing devices and removable memory card recorders are known in the prior art. It is also known computer software for recording on the hard disk of a computer the navigation parameters and information on the configuration of the sails, the engine and the sea state. All these devices have the disadvantage with regard to the multiplexers and independent recorders not to record the information on sail configuration, sea state and engine operation, and with regard to computers, their implementation is tricky in marine environment, their electricity consumption is important and they are even sometimes prohibited by racing regulations. There is therefore no autonomous product adapted to the marine environment to record the navigation parameters and the configuration of the sails, the engine and the state of the sea. The present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art by proposing a product adapted to the marine environment that includes the functions of multiplexing, recording navigation parameters and engine operation as well as the configuration of the sails and the state of the sea.

Ce but est atteint par un dispositif composé de plusieurs interfaces d'adaptation électriques des signaux issus des instruments de navigation (bus NMEA ou autres), d'un microcontrôleur qui centralise ces données pour assurer le multiplexage, d'une interface d'adaptation électrique reliée à la borne W de l'alternateur du moteur de propulsion pour en calculer le régime ou à défaut au contact moteur pour en connaître son état, de plusieurs touches pour que l'utilisateur saisisse la configuration des voiles et l'état de la mer, du moteur si celui-ci n'a aucune interface électrique utilisable, d'un connecteur pour y introduire une carte mémoire amovible pour enregistrer les données ainsi que d'une interface d'adaptation électrique pour émettre les données multiplexées aux instruments (Bus NMEA ou autres) et d'une liaison USB pour envoyer ces données à un éventuel ordinateur en temps réel ou en temps différé en exploitant la mémoire enregistrée. This goal is achieved by a device consisting of several electrical adaptation interfaces of the signals from the navigation instruments (NMEA bus or others), a microcontroller that centralizes this data to ensure the multiplexing, an electrical adaptation interface Connected to the W terminal of the propulsion engine alternator to calculate the speed or, failing this, to the engine contact to know its status, several keys for the user to grasp the configuration of the sails and the state of the sea , the motor if it has no usable electrical interface, a connector for inserting a removable memory card for storing the data, and an electrical matching interface for transmitting the multiplexed data to the instruments (NMEA bus or others) and a USB link to send this data to a possible computer in real time or delayed by exploiting the recorded memory.

Selon une autre particularité ce dispositif est alimenté par le même réseau électrique que les instruments de navigation de 8 à 30 volts par un câble électrique branché sur un bornier. According to another feature, this device is powered by the same electrical network as navigation instruments from 8 to 30 volts by an electric cable connected to a terminal block.

Selon une autre particularité le dispositif comporte 4 interfaces isolées pour l'acquisition des données des instruments qui sont reliées sur des borniers au moyen d'une paire de conducteurs par 35 instrument comme la norme NMEA (norme 0183) le préconise. -2- Selon une autre particularité le dispositif comporte une sortie NMEA amplifiée sur 4 interfaces électriques distinctes qui permettent ainsi de brancher plusieurs instruments sur cette même sortie par le biais de 4 borniers. According to another feature, the device comprises 4 isolated interfaces for acquiring the data of the instruments which are connected to terminal blocks by means of a pair of instrument conductors as recommended by the NMEA standard (standard 0183). According to another feature, the device comprises an amplified NMEA output on 4 distinct electrical interfaces which thus make it possible to connect several instruments to this same output via 4 terminal blocks.

Selon une autre particularité le dispositif comporte un menu de configuration du multiplexage qui est accessible par la liaison USB, à l'aide d'un logiciel d'émulation de terminal permettant de paramétrer le traitement et l'enregistrement de chacune des 4 entrées NMEA du multiplexeur. Chacune des données provenant des 4 entrées peut donc être enregistrée ou non et être renvoyée sur la sortie NMEA ou USB. According to another feature, the device comprises a multiplexing configuration menu which is accessible via the USB link, using a terminal emulation software for setting the processing and recording of each of the four NMEA inputs of the device. multiplexer. Each of the data from the 4 inputs can therefore be saved or not and sent back to the NMEA or USB output.

Selon une autre particularité le dispositif est muni de 6 touches tactiles étanches permettant au navigateur de renseigner la configuration des voiles et de l'état de la mer, cette configuration des voiles est enregistrée comme une donnée provenant d'un instrument de navigation au format NMEA propriétaire. According to another feature the device is provided with 6 waterproof touch keys allowing the browser to provide the configuration of the sails and the sea state, this configuration of the sails is recorded as data from a navigation instrument in NMEA format owner.

Selon une autre particularité la mémoire amovible du dispositif est de type Secure Digital et s'insère dans un connecteur de carte SD. According to another feature, the removable memory of the device is of the Secure Digital type and is inserted into an SD card connector.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux schémas annexés, dans lesquels : la Figure 1 montre un schéma synoptique des éléments constituant le dispositif de multiplexage et d'enregistrement selon un mode de réalisation de la présente invention, la figure 2 montre un schéma représentatif de la façade du dispositif de multiplexage et d'enregistrement. Other features and advantages of the present invention will emerge more clearly on reading the following description, made with reference to the appended diagrams, in which: FIG. 1 shows a block diagram of the elements constituting the multiplexing device and According to one embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a schematic diagram of the facade of the multiplexing and recording device.

La Figure 1 montre un schéma synoptique des éléments constituant le dispositif de multiplexage et d'enregistrement selon un mode de réalisation de la présente invention. Le Dispositif de multiplexage et d'enregistrement également appelé Centrale de Communication comprend un microcontrôleur (1) muni d'au moins 4 récepteurs série asynchrones à 4800 bps, une liaison USB, un compteur 16 bits, un émetteur série asynchrone à 4800 bps, une interface SPI pour le dialogue avec la carte mémoire amovible de type SD et un système de détection de touches capacitives. Le dispositif est également composé d'une interface d'adaptation électrique réceptrice (2) qui transforme les signaux NMEA 0183 dont la couche physique est conforme à la norme EIA-422 en signaux TTL isolés par optocoupleurs directement utilisables par le microcontrôleur; d'une interface d'adaptation électrique borne W alternateur (3) qui transforme les signaux 12 ou 24 volts issus de -3- l'alternateur ou du contact en signaux TTL optoisolés, si cette interface est connectée à la borne W, le temps entre deux fronts montants donne la vitesse de rotation du moteur, dans le cas où cette interface est connectée au contact moteur la présence ou l'absence de 12 ou 24 volts indique si le moteur est à l'arrêt ou en fonctionnement. Les touches tactiles (4) sont réalisées avec des plages de cuivre disposées sur le circuit imprimé sous la sérigraphie de la façade représentant les boutons, la présence ou l'absence du doigt de l'utilisateur modifie la capacité de la plage de cuivre, ce qui modifie la constante de temps d'un filtre RC, le logiciel du microcontrôleur mesure ces différences de temps de chargement pour en déduire la présence du doigt sur la touche. La liaison USB avec l'ordinateur (5) est directement implémentée dans le microcontrôleur, seules des résistances d'adaptation d'impédance sont mises en série entre le connecteur et le microcontrôleur. L'interface d'adaptation électrique (6) est réalisée avec un optocoupleur et des drivers de ligne conformes à la norme EIA-422. Le connecteur de carte mémoire amovible de type SD (7) permet l'interface électrique entre le microcontrôleur et la carte mémoire lorsqu'elle est insérée, il existe des contacteurs en plus des signaux de communication pour indiquer la présence de la carte ou son éventuel verrouillage en écriture. La Figure 2 montre un schéma représentatif de la façade du dispositif de multiplexage et d'enregistrement. La touche moteur (8) est utilisée dans le cas où il n'y a aucune interface électrique utilisable pour connecter le multiplexeur au contact moteur ou à l'alternateur (c'est le cas des hors-bord). La touche GV (9) permet d'indiquer si la Grand-Voile est haute ou si avec un ou plusieurs ris, le voyant lumineux correspondant (15) clignote selon la configuration. Le fonctionnement des touches Foc (10) et Spi (11) est analogue à celui de la touche GV (9). La touche Log (12) permet de démarrer ou stopper l'enregistrement, les voyants lumineux correspondants (15) situés au-dessus de cette touche indiquent le bon fonctionnement de l'enregistrement et l'espace libre sur la carte mémoire. La touche Mer (13) permet de représenter l'état de la mer au cours de la navigation, dans ce cas les voyants lumineux (14) représentent de 1 à 5 l'importance des vagues. Figure 1 shows a block diagram of the elements constituting the multiplexing and recording device according to an embodiment of the present invention. The Multiplexing and Recording Device, also called the Communication Center, comprises a microcontroller (1) equipped with at least 4 asynchronous serial receivers at 4800 bps, a USB link, a 16-bit counter, a 4800 bps asynchronous serial transmitter, a SPI interface for dialogue with the SD type removable memory card and a capacitive key detection system. The device is also composed of a receiver electrical adaptation interface (2) which transforms the NMEA 0183 signals whose physical layer complies with the EIA-422 standard into TTL signals isolated by optocouplers directly usable by the microcontroller; an alternating w terminal electrical matching interface (3) which transforms the 12 or 24 volt signals from the alternator or the contact into optoisolated TTL signals, if this interface is connected to the terminal W, the time between two rising edges gives the rotational speed of the motor, in the case where this interface is connected to the motor contact the presence or absence of 12 or 24 volts indicates whether the motor is stopped or in operation. The touch keys (4) are made with copper pads arranged on the printed circuit under the screen printing of the facade representing the buttons, the presence or absence of the finger of the user modifies the capacity of the copper pad, this which modifies the time constant of an RC filter, the microcontroller software measures these differences in loading times to deduce the presence of the finger on the key. The USB connection with the computer (5) is directly implemented in the microcontroller, only impedance matching resistors are put in series between the connector and the microcontroller. The electrical adaptation interface (6) is realized with an optocoupler and line drivers according to the EIA-422 standard. The removable SD memory card connector (7) allows the electrical interface between the microcontroller and the memory card when inserted, there are contactors in addition to the communication signals to indicate the presence of the card or its possible write lock. Figure 2 shows a representative diagram of the facade of the multiplexing and recording device. The motor button (8) is used in the case where there is no electrical interface that can be used to connect the multiplexer to the motor contact or to the alternator (this is the case of outboards). The GV key (9) is used to indicate whether the mainsail is high or if with one or more reefs, the corresponding warning light (15) flashes according to the configuration. The operation of the Foc (10) and Spi (11) keys is similar to that of the GV key (9). The Log (12) key is used to start or stop the recording, the corresponding LEDs (15) above this key indicate the correct operation of the recording and the free space on the memory card. The Sea key (13) makes it possible to represent the sea state during navigation, in this case the indicator lights (14) represent from 1 to 5 the importance of the waves.

Ce dispositif est destiné à l'enregistrement de données de navigation des bateaux car il est capable d'acquérir, de multiplexer, de redistribuer les données de navigation telles que les données d'un GPS, d'un radar, d'une centrale de navigation, d'une VHF, d'un récepteur transpondeur AIS ou tout autre équipement muni d'une interface NMEA. Le dispositif est encore plus particulièrement destiné aux voiliers car il permet à l'utilisateur d'enregistrer les données indépendantes relatives à la marche du moteur ou non et à la configuration des voiles à savoir l'utilisation d'une Grand Voile, d'un foc, d'un spi ainsi que la prise d'un ou de plusieurs ris. -4- Cette innovation permet donc de connaitre la configuration d'un voilier durant sa navigation, les données ainsi enregistrées sur la mémoire amovible peuvent être exploitées sur un ordinateur avec des logiciels de calculs de polaires et d'optimisation de routage. Ce dernier aspect pouvant être destiné particulièrement aux voiliers de course. Le dispositif est également destiné au marché de la location de bateaux, car il sert à vérifier, par le biais des enregistrements des données l'absence d'incidents durant la location. This device is intended for the recording of navigation data of the boats because it is able to acquire, multiplex, redistribute navigation data such as the data of a GPS, a radar, a power plant. navigation, a VHF, an AIS transponder receiver or any other equipment equipped with an NMEA interface. The device is more particularly intended for sailboats because it allows the user to record the independent data relating to the engine running or not and the configuration of the sails namely the use of a large sail, a jib, a spinnaker as well as taking one or more reefs. -4- This innovation makes it possible to know the configuration of a sailboat during its navigation, the data thus recorded on the removable memory can be exploited on a computer with software of polar calculations and optimization of routing. This last aspect may be particularly intended for race boats. The device is also intended for the boat rental market, because it serves to check, through the data records, the absence of incidents during the lease.

Le dispositif est également destiné à toute autre embarcation et peut ainsi s'adapter aux bateaux à moteur, les données particulières aux voiliers ne venant pas empêcher son utilisation à bord de ce 10 type de navire. The device is also intended for any other boat and can thus adapt to motor boats, data specific to sailboats does not prevent its use on board this type of ship.

Claims

REVENDICATIONS1. A multiplexing device NMEA consisting of passing two or more information through a single transmission medium and allowing to share navigation data between several instruments characterized in that it comprises in a single physical unit a memory card connector removable from SD type (Secure Digital) (7) or equivalent, thus allowing to record via NMEA data (norm 0183) all the parameters received from the various navigation instruments in order to use them offline from the stored memory.

2. A multiplexing device according to claim 1 characterized in that it comprises an electrical matching interface (3) connected to the terminal W of the alternator of the propulsion engine to calculate the speed or failing in contact with the engine to know its status.

3. A multiplexing device according to claim 1 characterized in that it is provided with six waterproof touch keys (4) allowing the browser to inform the configuration of the sails: configuration of the mainsail with the grip of one or more on the GV key (9), the presence and configuration of the forward sail by the F-key (10), the presence of a Spi by the key Spi (11) the sea state by the key Sea (13), and the motor via the Motor button (8), if it has no usable electrical interface. The user can activate the recording with the Log (12) key.

4. A multiplexing device according to claims 1 and 3 characterized in that it comprises indicator lights on the one hand above each touch key (15) representing the said configurations, these indicator lights are fixed or flashing depending on the configurations filled in by the user; on the other hand, indicator lights (14) for monitoring the state of all the elements connected to the device.

5. A multiplexing device according to claim 1 characterized in that it comprises a multiplexing configuration menu which is accessible via the USB link (5) using a terminal emulation software thus allowing user to set up the processing and recording of each of the 4 NMEA inputs and to choose whether or not to save this data and send it back to the NMEA or USB.35 output.