IT201600084878A1 - Sistema di rilevazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti in mare, laghi o fiumi - Google Patents

Sistema di rilevazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti in mare, laghi o fiumi

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IT201600084878A1
IT201600084878A1 IT102016000084878A IT201600084878A IT201600084878A1 IT 201600084878 A1 IT201600084878 A1 IT 201600084878A1 IT 102016000084878 A IT102016000084878 A IT 102016000084878A IT 201600084878 A IT201600084878 A IT 201600084878A IT 201600084878 A1 IT201600084878 A1 IT 201600084878A1
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semi
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Sauro Bianchelli
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Sauro Bianchelli
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0094—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

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Description

“Sistema di rilevazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti in mare, laghi o fiumi”
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema, applicato ad imbarcazioni, idoneo per individuare, in mare e/o in altri specchi d’acqua quali laghi e fiumi, oggetti semi-sommersi o galleggianti che non possono essere rilevati (a causa della loro condizione di semi-galleggiamento e di limitata dimensione) ad occhio nudo e da sistemi radar e/o sonar.
Nello stato dell’arte esistono alcuni documenti anteriori, EP2730946, US4862257, US6836285, WO2010024683, ma nessuno di tali documenti utilizza le innovative caratteristiche della presente invenzione, che consentono di ottenere migliori prestazioni e maggiori vantaggi.
La tecnica anteriore individuata presenta le seguenti problematiche e criticità:
- la rilevazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti non sempre è sicura e precisa, a causa del fatto che gli attuali sistemi di rilevamento sono installati esclusivamente sull’imbarcazione, e quindi, spesso, sono costretti a lavorare in condizioni critiche/non ottimali, quali, ad esempio, posizioni di rilevamento “oblique/inclinate”, rispetto alla superficie di mare da controllare, che recepiscono totalmente il dannoso riflesso dei raggi solari sulla superficie del mare, fatto che spesso impedisce di individuare gli oggetti semi-sommersi;
- una volta rilevato l’oggetto semi-sommerso o galleggiante, a causa del fatto che gli attuali sistemi di rilevamento sono installati esclusivamente sull’imbarcazione e quindi la distanza di rilevamento nei casi migliori risulta essere di poche centinaia di metri, c’è pochissimo tempo affinché l’imbarcazione possa effettuare un preciso cambio di rotta al fine di evitare collisioni.
Per risolvere tali importanti problematiche, l’unica soluzione è quella di creare un sistema che sia dotato sia di un modulo “fisso”, installato nell’imbarcazione, sia di almeno un modulo “mobile”, comunicante costantemente con detto modulo “fisso” ed utilizzato per perlustrare, a lunga distanza ed in posizione di rilevamento ottimale (a bassa quota e in verticale), il tratto di mare antistante l’imbarcazione, allo scopo di individuare oggetti semi-sommersi o galleggianti, che risultano essere poco o affatto visibili ad occhio nudo e non rilevabili da radar e/o sonar.
Scopo della presente invenzione è risolvere i problemi della tecnica anteriore, fornendo i seguenti vantaggi e scopi:
- il sistema, oggetto della presente invenzione, è in grado di rilevare la presenza di oggetti semi-sommersi o galleggianti ubicati ad elevate distanze dall’imbarcazione, e quindi con abbondante anticipo di tempo, consentendo così all’imbarcazione di effettuare comodi cambi di rotta al fine di evitare possibili collisioni con tali oggetti;
- il sistema, oggetto della presente invenzione, è in grado di individuare senza errori e con maggior precisione, anche in relazione alla loro forma e dimensione, eventuali oggetti semisommersi o galleggianti, grazie al fatto che effettua rilevamenti e filmati del tratto di mare da perlustrare lavorando a bassa quota, quindi molto vicino alla superficie del mare, e in posizione sostanzialmente verticale rispetto alla superficie del mare, evitando così eventuali riverberi/riflessi dei raggi solari sulla superficie marina (che si avrebbero, invece, in caso di posizione di lavoro obliqua/inclinata) che impedirebbero una corretta individuazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti;
- il sistema, oggetto della presente invenzione, può controllare più volte, volando avanti e indietro e variando di quota, il tratto di mare da perlustrare e filmare, ottenendosi in tal modo informazioni più sicure e senza errori in merito alla presenza, forma e dimensioni, lungo la rotta di percorrenza dell’imbarcazione, di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema, applicato ad imbarcazioni, in grado di individuare, in mare (e/o in altri specchi d’acqua), oggetti semi-sommersi o galleggianti che sono poco o affatto visibili ad occhio nudo e non possono essere rilevati da radar e/o sonar, come descritto nella rivendicazione 1.
Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare, a quanto descritto, innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1, mostra un esempio schematico, e non in scala, di realizzazione del sistema (1) secondo la presente invenzione, composto da un modulo fisso (11) e da un modulo mobile (12);
- la Figura 2, mostra un esempio schematico dei principali componenti del modulo mobile(12) del sistema (1) secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alle Figure, l’invenzione riguarda un sistema (1), applicato ad imbarcazioni, in grado di individuare, in mare e/o in altri specchi d’acqua quali laghi o fiumi, oggetti semisommersi o galleggianti (molto dannosi in caso di collisione) che, per la loro condizione di semigalleggiamento e di limitata dimensione, sono poco o affatto visibili ad occhio nudo e non vengono rilevati da sistemi radar e/o sonar.
Nella descrizione e nelle rivendicazioni spesso si utilizzerà il solo termine “mare”, indicando con esso, per comodità, il generico specchio d’acqua (mare, lago, fiume) nel quale possono essere individuati gli oggetti semisommersi o galleggianti.
Tale sistema (1) è in grado di rilevare la presenza di oggetti semi-sommersi o galleggianti ad elevate/grandi distanze dall’imbarcazione, e quindi con abbondante anticipo di tempo, consentendo così all’imbarcazione di effettuare comodi cambi di rotta al fine di evitare possibili collisioni.
Il sistema (1) comprende, principalmente:
- un modulo fisso (11),installato nell’imbarcazione ed utilizzato per: a) gestire la partenza, l’arrivo, la rotta e la velocità di volo di almeno un modulo volante (12); b) comunicare con detto almeno un modulo volante (12) durante il suo movimento; c) memorizzare ed elaborare i dati ed immagini provenienti da detto almeno un modulo volante (12); d) attivare eventuali allarmi per il personale presente nell’imbarcazione;
- almeno un modulo mobile (12), volante, in costante comunicazione con detto modulo fisso (11) ed utilizzato, durante il suo volo di perlustrazione, per controllare e filmare, a bassa quota e in posizione verticale (cioè sopra/dall’alto) la sottostante zona di mare antistante l’imbarcazione, al fine di individuare, con precisione e senza errori, eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
Detto modulo volante (12) è un drone o altro similare aereo-modello di ridottissime dimensioni e peso.
In detto modulo volante (12) è installata una telecamera (121), ad alta risoluzione, utilizzata per effettuare filmati della zona di mare antistante l’imbarcazione, al fine di consentire poi la rilevazione di eventuali oggetti semisommersi o galleggianti.
In detto modulo volante (12) sono installati una lampada (122), o altro similare mezzo di illuminazione, utilizzata per effettuare riprese notturne del tratto di mare da controllare, ed un sensore di luminosità (123) utilizzato per attivare automaticamente detta lampada (122), in caso di bassa luminosità.
In detto modulo volante (12) sono installati, inoltre, un modulo (124) di trasmissione e ricezione dati comunicante con detto modulo fisso (11), ed un modulo GPS (125) utilizzato per fornire le coordinate di detto modulo volante (12) e, conseguentemente, quelle di eventuali oggetti semisommersi o galleggianti.
Detto modulo volante (12), durante il suo volo di perlustrazione, può inviare, in tempo reale, dati, immagini/video a detto modulo fisso (11), installato nell’imbarcazione, anche a distanze elevate, superiori (in linea d’aria) ad 1 km. dall’imbarcazione (in alcuni casi, anche superiori a 2 km.), ottenendosi, in tal modo, la possibilità di individuare oggetti semi-sommersi o galleggianti con abbondante anticipo di tempo, permettendo così all’imbarcazione di effettuare, senza affanni, cambi di rotta al fine di evitare possibili collisioni con detti oggetti.
Detto modulo volante (12), inoltre:
- è programmato per percorrere la stessa rotta dell’imbarcazione, ad una velocità leggermente superiore a quella dell’imbarcazione in modo da potersi allontanare da essa;
- può percorrere, più volte, volando avanti e indietro, il tratto di mare da controllare e filmare, ottenendosi in tal modo informazioni sicure e senza errori in merito alla presenza, lungo la rotta di percorrenza dell’imbarcazione, di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti;
- può effettuare riprese video, volando anche a quota molto bassa (pochi metri) e quindi a distanza ravvicinata rispetto alla superficie del mare, ottenendosi in tal modo la possibilità di ottenere una più sicura e precisa rilevazione di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti, anche in relazione alla loro forma e dimensione;
- registra, anche più volte e a quote diverse, tramite detta telecamera (121), le immagini relative al tratto di mare antistante l’imbarcazione, ed invia, poi, tali dati, in tempo reale, a detto modulo fisso (11) ubicato nell’imbarcazione;
- è in grado di inviare, a detto modulo fisso (11), dati sicuri e non ambigui in merito all’eventuale presenza di oggetti semi-sommersi o galleggianti, poiché effettua, durante il volo, riprese video da sopra/dall’alto del tratto di mare sottostante, e quindi detta telecamera (121) lavora in posizione sostanzialmente “verticale” rispetto alla superficie marina, consentendo, tale posizione verticale, di evitare il riverbero, cioè il riflesso dei raggi solari sulla superficie del mare (cosa che invece può accadere quando vengono effettuate riprese inclinate/oblique rispetto alla superficie di mare), essendo detto riflesso solare un’importante causa che impedisce di effettuare una corretta ripresa video della superficie marina e quindi impedisce di individuare eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
Quando detto modulo volante (12) avrà quasi terminato l’autonomia delle sue batterie, tornerà all’imbarcazione (della quale conosce la posizione) e verrà sostituito con un secondo modulo volante (12), il quale si alzerà in volo per perlustrare la stessa zona di mare con la stessa rotta, stessa quota e velocità del primo modulo volante (12). Quando il secondo modulo volante (12) avrà quasi terminato l’autonomia delle sue batterie (le quali, per alcuni modelli di droni, possono durare anche 2-3 ore), tornerà all’imbarcazione e verrà sostituito dal primo modulo volante (12), al quale nel frattempo saranno state ricaricate o sostituite le batterie; tale processo potrà continuare per tutto il tragitto dell’imbarcazione.
Detto modulo fisso (11), una volta ricevute e memorizzate le immagini video, provenienti, in tempo reale, da detto modulo volante (12), può individuare eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti (quali container, tronchi, cetacei, esseri umani, animali o altro) mediante controlli “manuali” (da parte di operatori) delle immagini video su apposito schermo/monitor e/o mediante controlli “automatici” ottenuti tramite specifico software di elaborazione e confronto delle immagini ricevute.
Una volta individuato un oggetto semi-sommerso o galleggiante, detto modulo fisso (11), installato nell’imbarcazione, invierà/attiverà uno o più allarmi di tipo acustico e/o ottico, messaggi specifici o altro.
Ulteriori vantaggi del sistema (1) sono:
- non necessita di sistemi di stabilizzazione di tipo giroscopico;
- può essere utilizzato anche in condizioni di mare molto mosso/ondoso.
Le uniche limitazioni nell’utilizzo del sistema (1) sono dovute a condizioni meteo avverse, quali forti piogge e/o forti venti.
Si è descritta una forma di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente essa è suscettibile di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva.

Claims (10)

  1. “Sistema di rilevazione di oggetti semi-sommersi o galleggianti in mare, laghi o fiumi” RIVENDICAZIONI 1) Sistema (1), applicato ad imbarcazioni, in grado di individuare, in mare e/o in laghi o fiumi, oggetti semi-sommersi o galleggianti che sono poco o affatto visibili ad occhio nudo e non riescono ad essere rilevati da radar e/o sonar, essendo anche in grado, detto sistema (1), di rilevare la presenza di detti oggetti semi-sommersi o galleggianti ad elevate distanze dall’imbarcazione, quindi con abbondante anticipo di tempo, consentendo così all’imbarcazione di effettuare comodi cambi di rotta al fine di evitare possibili collisioni, essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, detto sistema (1), almeno i seguenti mezzi: - un modulo fisso (11), installato nell’imbarcazione ed utilizzato per gestire la partenza, l’arrivo, la rotta e la velocità di volo di almeno un modulo volante (12), ed utilizzato per comunicare con detto almeno un modulo volante (12) durante il suo movimento, ed utilizzato per memorizzare ed elaborare i dati ed immagini provenienti da detto almeno un modulo volante (12), ed utilizzato per attivare eventuali allarmi per il personale presente nell’imbarcazione; - almeno un modulo mobile (12), volante, in costante comunicazione con detto modulo fisso (11) ed utilizzato, durante il suo volo di perlustrazione, per controllare e filmare, a bassa quota e in posizione verticale, cioè sopra/dall’alto, la sottostante zona di mare antistante l’imbarcazione, al fine di individuare, con precisione e senza errori, eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
  2. 2) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un modulo volante (12) è un drone o altro similare aereomodello di ridottissime dimensioni e peso.
  3. 3) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detto modulo volante (12) è installata una telecamera (121), utilizzata per effettuare filmati della zona di mare antistante l’imbarcazione, al fine di consentire poi la rilevazione di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
  4. 4) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detto modulo volante (12) sono installati una lampada (122), o altro similare mezzo di illuminazione, utilizzata per effettuare riprese notturne del tratto di mare da controllare, ed un sensore di luminosità (123) utilizzato per attivare automaticamente detta lampada (122), in caso di bassa luminosità.
  5. 5) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detto modulo volante (12) sono installati un modulo (124) di trasmissione e ricezione dati comunicante con detto modulo fisso (11), ed un modulo GPS (125) utilizzato per fornire le coordinate di detto modulo volante (12) e, conseguentemente, quelle di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti.
  6. 6) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto modulo volante (12), durante il suo volo di perlustrazione, può inviare, in tempo reale, dati ed immagini video a detto modulo fisso (11), installato nell’imbarcazione, anche ad elevate distanze, superiori, in linea d’aria, ad 1 km., ottenendosi, in tal modo, la possibilità di individuare oggetti semi-sommersi o galleggianti con abbondante anticipo di tempo, permettendo così all’imbarcazione di effettuare comodi cambi di rotta al fine di evitare possibili collisioni con detti oggetti.
  7. 7) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto modulo volante (12): - è programmato per percorrere la stessa rotta dell’imbarcazione, ad una velocità leggermente superiore a quella dell’imbarcazione in modo da potersi allontanare da essa; - può percorrere, più volte, volando avanti e indietro, il tratto di mare da controllare e filmare, ottenendosi in tal modo informazioni sicure e senza errori in merito alla presenza, lungo la rotta di percorrenza dell’imbarcazione, di eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti; - può effettuare riprese video, volando anche a quota molto bassa e quindi a distanza ravvicinata rispetto alla superficie del mare, ottenendosi in tal modo la possibilità di ottenere una più sicura e precisa rilevazione di eventuali oggetti semisommersi o galleggianti, anche in relazione alla loro forma e dimensione; - registra, anche più volte e a quote diverse, tramite detta telecamera (121), le immagini relative al tratto di mare antistante l’imbarcazione, ed invia, poi, tali dati, in tempo reale, a detto modulo fisso (11) ubicato nell’imbarcazione; - è in grado di inviare, a detto modulo fisso (11), dati sicuri e non ambigui in merito all’eventuale presenza di oggetti semi-sommersi o galleggianti, poiché effettua, durante il volo, riprese video da sopra/dall’alto del tratto di mare sottostante, e quindi detta telecamera (121) lavora in posizione sostanzialmente “verticale” rispetto alla superficie marina, consentendo, tale posizione verticale, di evitare il riverbero, cioè il riflesso dei raggi solari sulla superficie del mare, essendo detto riflesso solare un’importante causa che impedisce di effettuare una corretta ripresa video della superficie marina e quindi impedisce di individuare eventuali oggetti semisommersi o galleggianti.
  8. 8) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quando detto modulo volante (12) avrà quasi terminato l’autonomia delle sue batterie, tornerà all’imbarcazione e verrà sostituito con un secondo modulo volante (12), il quale si alzerà in volo per perlustrare la stessa zona di mare con la stessa rotta, stessa quota e velocità del primo modulo volante (12), continuando tale processo di sostituzione di modulo volante (12) per tutto il tragitto dell’imbarcazione.
  9. 9) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto modulo fisso (11), una volta ricevute e memorizzate le immagini video, provenienti, in tempo reale, da detto almeno un modulo volante (12), può individuare eventuali oggetti semi-sommersi o galleggianti mediante controlli “manuali” delle immagini su apposito schermo/monitor e/o mediante controlli “automatici” ottenuti tramite specifico software di elaborazione e confronto delle immagini ricevute.
  10. 10) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che una volta individuato un oggetto semi-sommerso o galleggiante, detto modulo fisso (11) invierà/attiverà uno o più allarmi di tipo acustico e/o ottico, messaggi specifici o altro.
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ANONYMOUS: "VIDEO: Polar Class Cargo Ship Uses Drones to Scope Ice - gCaptain", 25 March 2014 (2014-03-25), XP055368192, Retrieved from the Internet <URL:http://gcaptain.com/video-polar-class-cargo-ship-uses-drones-to-scope-ice/> [retrieved on 20170428] *

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