WO2018007256A1 - Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d'une vague - Google Patents

Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d'une vague Download PDF

Info

Publication number
WO2018007256A1
WO2018007256A1 PCT/EP2017/066308 EP2017066308W WO2018007256A1 WO 2018007256 A1 WO2018007256 A1 WO 2018007256A1 EP 2017066308 W EP2017066308 W EP 2017066308W WO 2018007256 A1 WO2018007256 A1 WO 2018007256A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wave
height
point
detected
board
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/066308
Other languages
English (en)
Inventor
Albert Izquierdo
Original Assignee
Rigaken
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rigaken filed Critical Rigaken
Publication of WO2018007256A1 publication Critical patent/WO2018007256A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
    • G01C13/002—Measuring the movement of open water
    • G01C13/004—Measuring the movement of open water vertical movement

Definitions

  • the present invention relates to the field of surf and more particularly concerns a method and a device for measuring at least a relative height of a wave as well as a surfboard comprising such a device.
  • the invention enables in particular to assess the height of a wave or a wave height surfed on by a rider.
  • the invention finds particular application in the context of the practice of surfing, the prediction of surf conditions and monitoring in time of the movements of sandbanks on the coastal zone.
  • zone ZC In a coastal zone ZC, with reference to FIG. 1, the waves 1 coming from the sea advance in the direction F of the coastline 2 on which they run aground after having crossed four successive zones: the lifting zone Z1 (or zone of "Shoaling" in English) which corresponds to the area where the waves 1 inflate and arch with the effect of the decrease of the depth, the zone of breaker Z2 where the waves 1 break, the zone of wave Z3 where the The waves break and spread to the Z4 jet zone (or "swash" zone in English), which corresponds to the area alternately covered and discovered by the waves. It is commonly accepted that zone Z3 is the surf zone.
  • the size Dj of a wave 1 as defined usually in the southern hemisphere corresponds to the height separating the ridge S from the swell of the general level of the ocean M, observed from the back of the wave f.
  • the size of a wave 1 is defined as the height D2 separating the peak S of the wave 1 to the hollow C of the latter, observed from the front. Compared to the previous definition, this method allows to increase by about one-third the height measurement. A wave front draws water before it, even lowering the level of the ocean. It therefore seems always bigger face than back.
  • Direct methods use equipment to directly determine the wave height 1.
  • these devices can be wave masts, swell probes, velocimetry devices, sonar, radar, cameras, satellites, etc.
  • Indirect methods use equipment measuring intermediate parameters to determine the height of waves 1, for example accelerations, pressures or currents, etc.
  • these devices can be surface buoys type “Datawell” directional buoys "Triaxys" Pressure measuring equipment or even type speed measurement equipment of current meter-wave recorder or Type acoustic. In all cases, these methods require complex and expensive equipment and do not inform the surfer in real time of the height of the waves 1, nor the height he surfs on the waves 1, which have disadvantages important.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a simple, reliable and effective solution for measuring the physical characteristics of a wave on which a surfer is moving, notably a height relative to the wave such as the height of the wave or a height surfed on the wave.
  • the invention firstly relates to a method for measuring a height relative to a wave by a device mounted on or in a surfboard used by a surfer, said method being remarkable in that it comprises the steps, implemented by said device, of:
  • Low point means the lowest point on the wave that can support the buoyancy of a board and its surfer on it preceding an ascending phase on the wave. And by high point, the highest point on the wave that can support the buoyancy of a board and surfer on it preceding a downward phase.
  • the height is defined as the difference between a low point and a high point or between a high point and a low point according to the terrestrial vertical.
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to measure in situ and in real time the height of a wave or a height surfed a wave (or several heights surfed on a wave down or up) from a surfboard changing on said wave, which makes the measurements fast and reliable.
  • the method further comprises a step of sending the calculated height to a receiver.
  • the receiver is worn by the surfer or is mounted on his surfboard.
  • the method comprises a step of displaying, by said receiver, the received or height of a plurality of heights received on the same wave or a sum of heights received relating to the same wave.
  • the display of the heights or received is performed in real time.
  • the method is a method for measuring the wave height and comprises detecting a first low point, followed by a step rise of the surfboard on vaguejusqu'à detecting a first highest point, from which the surfer surfing a primer starting the wave in the direction of propagation of the wave or passes over the wave, for example when the rider does not wish to wave or can not start surfing
  • the height of the wave corresponds to the height measured between the first detected low point and the first detected high point.
  • the method is a method for measuring a height surfed the wave and comprises, after the detection of a peak, a detection step of a board of the descent phase of the wave, followed by a detection step to a low point on the wave, from which the rider can initiate a maneuver to get back on the wave (during a cornering for example), the calculated height between the high point detected and the detected low point corresponding to a surfaced height.
  • the method may include, after a starting point for surfing since first detected high point, detection of alternating low and high points points, corresponding to the normal evolution of a surfer on the wave .
  • the height of the wave can be defined as the maximum between the height measured between the first low point and the first high point (for example a starting point of surf) and one of the heights surfed subsequently on the wave.
  • the method comprises a step of detecting an end point from which the surf board continues to evolve on the wave, for example when the rider dropped or is no longer on its board.
  • the method successively allows the measurement of the height of the wave and at least one height surfaced on said wave and comprises the steps of:
  • the determination of the wave height is effected (by default) by performing the detection of the first point and the bottom of the first high point on a wave and calculating the height between them.
  • Determining a height surfed in the descending phase is effected by carrying out the detection from a high point and a low point which succeeds immediately after when the surfer falls on a wave and calculating the height between them.
  • Determining a height surfed the wave upstroke is effected by carrying out the detection of a lowest point and a highest point which succeeds immediately after calculating the height between them.
  • the method comprises a step of measuring the water depth to the detected low points and high points detected, the determination of the relative height of the wave being obtained by calculating the absolute value of the difference between the depth measured at the detected high point and the measured depth at the detected lower point or respectively between a detected low point and a detected high point respectively.
  • the heights separating these detected points are obtained by calculating the absolute value of the difference between the water depth measurements made for each pair of low and high points of successive stitches (or high points and low successive points).
  • the determination of a height surfed in the descending phase of a wave is obtained by calculating the absolute value of the difference between the measured depth of a detected peak to the measured depth at the lowest point detected successor, and vice versa, the height of the wave or a height surfaced in an ascending phase on a wave is obtained by calculating the absolute value of the difference between the depth measured at a detected low point and the depth measured at the detected high point which succeeds it.
  • the acceleration along three axes, the rotational speeds along three axes, the direction with respect to the terrestrial magnetic field and / or the geographical position are constantly measured by the device and the method comprises a determination step, from the measured values of these parameters, the trajectory of the device between a detected low point and the detected upward high point and / or the trajectory of the device between a detected high point and the successively detected low point, allowing respectively the determination by calculating the wave height or a height surfed on the latter in ascending phase.
  • the method comprises a step of measuring acceleration along three axes (e.g. measured using a three-axis accelerometer), the rotational speeds in three axes (measured, for example using of a three-axis gyroscope), the direction relative to the earth's magnetic field (three-axis magnetometer) and / or the geographical position of the device (for example from a GPS module).
  • acceleration along three axes e.g. measured using a three-axis accelerometer
  • the rotational speeds in three axes measured, for example using of a three-axis gyroscope
  • the direction relative to the earth's magnetic field three-axis magnetometer
  • the geographical position of the device for example from a GPS module
  • the trajectory is calculated numerically.
  • the numerical calculation of the trajectory can consist in such cases to continuously measure the acceleration between high points and low points (and vice versa) and to integrate twice the values of accelerations to successively derive the speed values and positions associated thus giving the trajectory.
  • the values of heights are then deduced between the low points and the high points respectively, and the high points and the low points which follow them.
  • This method will be even more accurate than the time between the lowest and highest points detected issues (and vice versa) is small, ie a few seconds (preferably less than three seconds).
  • these two embodiments (measures depth of water or calculation of the trajectory) can be coupled to refine the accuracy of the measurements of the measured heights between high points and low points and vice versa and thus the accuracy of the computed height .
  • the determination of the first low point takes place before the detection of the first high point.
  • the detection of a high point may precede the detection of a low point.
  • the surfer follows the back of the wave, in its direction of propagation or bias on his shoulder.
  • This particular practice is ideally start a surfer on a very big wave with the aid of a motorized vehicle such that a jet ski or helicopter. This technique is justified by the impossibility of approaching waves rowed by their size and / or speed.
  • the surfer does not address the wave through a first detected low point, thus preventing the calculation of the height of the wave which involves the successive detection of a low point of a first high point. Since the shoaling zone, the surfer starts a phase of approach of the waves being formed either from behind or sideways, then it goes through the peak of the wave, corresponding to the top point at which, in full smashing area, it begins a descent phase. After hitting the wave, the low point is detected. The height measured between the high point and the low point, corresponds to the height surfed by the surfer on the wave.
  • Other parameters characteristic of the wave can advantageously be measured or calculated by the device, the data relating to these parameters making it possible to characterize the waves, in particular so as to be able to compare them with each other.
  • the method may include a step of determining the wave-induced accelerations to the device that characterize the high and low points and / or determining the trajectory of the board on the wave.
  • the method may also comprise a step of determining the angle corresponding to the angle steeper with which the rider undertakes the descent of the waves between the high points and low points.
  • the method may also comprise a step of determining the wave breaking direction (to the left or to the right relative to the propagation direction of the wave).
  • the invention also relates to a device for measuring a relative height of a wave (the wave height or a height surfed the wave) to be mounted on or in a surfboard used by a snowboarder on a wave, said device being remarkable in that it comprises:
  • an accelerometer configured to measure the acceleration of the device
  • a management module preferably a microcontroller, configured for:
  • o detect at least one high point from which the board initiates a descent phase on the wave in the direction of propagation of the wave, and o calculate a height relative to the wave by making the absolute difference between the height of the detected low point and the height of the detected high point.
  • the device according to the invention is inexpensive and is easily mounted on a surfboard so that the values of the wave parameters can be measured directly.
  • the device comprises at least one sonar for measuring the depth, in particular at the low points and at the detected high points.
  • the device includes a magnetometer and a gyroscope whose information of dynamic orientation, gathered in real time, allow the knowledge management module over time axis between the board and the earth's center to correct trigonometric way the values measured by the sonar (s) and thus determine the depth of water in a precise way.
  • the device could advantageously comprise at least one gyro-stabilized sonar which would make it possible to measure constantly and strictly the vertical depth below the board.
  • the rotational speeds measured along three axes the gyroscope (rotational speed), the data from the magnetometer and the data of the 3-axis accelerometer are processed by the management module to identify the dynamic orientations undertaken by the surfer on the wave: ascents, descents, turns and other maneuvers on a wave etc.
  • the at least one sonar is adapted to be mounted at least partially within the hull of the board in order to transmit signals to the seabed to measure the depth of water when the board floats on water.
  • At least one sonar is mounted in the rear portion of the hull which is the most often immersed portion (i.e. in contact with water).
  • the management module is configured to determine from the or sonar depth at the lowest point detected and the depth to the detected highest point to determine the relative height of the wave ( by calculating the absolute value of the difference made between the determined low depth and the high depth determined at these two points).
  • the management module is configured to measure in real time between a low point and a high point (and respectively between a high point and a low point), the accelerations of the device along three axes, the rotational speeds along three axes (preferably using a gyroscope), the direction of magnetic north (magnetometer) and / or the geographical position (for example via a GPS module).
  • the device further comprises a communication module for communicating information, including calculated wave heights, to a receiver such as, for example, a watch worn by the surfer, a smartphone, a data server etc.
  • a communication module for communicating information, including calculated wave heights, to a receiver such as, for example, a watch worn by the surfer, a smartphone, a data server etc.
  • This communication can for example be performed using a wireless communication protocol of Bluetooth® type, wifi, Zigbee or any other suitable communication protocol.
  • the device comprises a data storage module, such as a SDRAM card.
  • the device is waterproof and submersible to one meter for more than thirty minutes, in accordance with the "IP 68" standard.
  • the invention also relates to a remarkable surfboard in that it comprises a measuring device as presented above.
  • a board comprises in known manner an upper face called deck (or deck in English language) for supporting a surfer and a lower face called carina or bottom (or bottom in English language) intended to be supported on the water when use of the board.
  • the device is mounted in the board, for example in a housing formed between the bridge and the hull.
  • This housing can be accessible via a hatch or cover, for example mounted on the deck.
  • the device comprises at least one sonar, for example gyro-stabilized mounted at least partially in the hull of the board to be able to transmit signals to the seabed to measure the depth of water when the board floats on the ground. 'water.
  • sonar for example gyro-stabilized mounted at least partially in the hull of the board to be able to transmit signals to the seabed to measure the depth of water when the board floats on the ground. 'water.
  • the device comprises at least one sonar mounted in the rear part of the body which is the most often immersed part (ie in contact with water).
  • the device comprises several sonars, preferably two sonars, are used, advantageously arranged at different locations on the board (for example in the center, on the sides, in front, behind, etc.).
  • the invention also includes a system for measuring a wave height comprising a measuring device as presented above and at least one receiver configured to receive measurement device information, including one or more calculated heights.
  • the receiver is configured to save the received information in a memory area.
  • the receiver is configured to display the received information in real time.
  • the receiver is portable and sealed so as to be used by the rider when he is on his board.
  • the receiver can for example be worn by the surfer or mounted on his board.
  • the receptor is a connected object, such as, for example, a watch worn by the rider for displaying the received information.
  • the receiver may be a smartphone, a computer or a data server of a communication network.
  • Figure 1 is a schematic side view of a wave train breaking on a coastal area according to their direction of propagation.
  • Figure 2 is a schematic view of a wave s' approaching the coastline on which are shown various ways to determine the height of a wave.
  • Figure 3 is a schematic front view (a view of the range, for example) of a wave breaking to the left (point of view of the rider) on which there is shown a wave surfing path by a rider.
  • Figure 4 is a schematic side view of a wave surfed by a surfer in the breaker area.
  • Figure 5 is a schematic side view of three waves having various slope angles.
  • Figure 6 is a schematic top view (bridge) of an embodiment of a surfboard according to the invention.
  • Figure 7 is a schematic bottom view (hull) of the board of Figure 6.
  • Figure 8 schematically illustrates an embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 9 schematically illustrates a sonar depth measurement of the device of the plate of FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 11A illustrates a first mode of implementation of the method according to the invention.
  • FIG. 11B illustrates a second mode of implementation of the method according to the invention.
  • Figure 12 schematically illustrates a surfer flat-belly on his board in the hollow of a wave (low point).
  • Figure 13 schematically illustrates a flat-bellied surfer on his board on top of a wave (high point).
  • Figure 14 schematically illustrates a surfer standing on his board at a high point detected on a wave that corresponds to a surfing start point.
  • Figure 15 schematically illustrates a surfer standing on his board surfing a wave.
  • FIG. 16 schematically illustrates a surfer standing on its currently board to initiate a reversal turn in the trough of a wave, corresponding to a lowest point.
  • Figure 17 schematically illustrates a surfer standing on his board initiating a climb on a wave at which the surfer is at a detected low point of the wave.
  • Figure 18 schematically illustrates a surfer standing on his board surfing the crest of a wave.
  • Figure 19 schematically illustrates how to catch a wave as the practice of tow-in, the approach being effected from behind or sideways.
  • 20 is a schematic side view of the evolution over time of a wave on which a surfboard passes from a low point of the wave to a high point of the latter, then down over being surfed a height
  • Figure 21 is a schematic view of an end of the surf path.
  • the surfboard according to the invention can especially be used to surf a wave in an ocean, a sea, a river, a river, a wave park or any other artificial wave site.
  • Figure 3 schematically illustrates the evolution of a surfer on a wave 1 and more specifically ⁇ heights, H 2, H -, H "successive (i and n being non-zero integers) between a low point PBi, PB2, PB ,, PB "and a high point PH1, PH2, PH /, PH “succeeds it and the heights hi, h n successive between a high point PHi, PH2, PHi, PH n and a low point PB2, PB ,, PB n and a PF end point that succeeds him.
  • H (with ie M * ) corresponds to the difference in altitude between the low points PB; high points ⁇ , by which the surfer 3 evolves during the ascending phases on the wave 1.
  • A?, - corresponds to the difference in level between the high points PHi of the following low points PB, * i.
  • H1 is the height difference between the first low point PB1 and the first high point PHi by which the surfer 3 passed during its first ascending phase on wave 1.
  • H1 as the height of wave 1 by default.
  • ⁇ corresponds to the surfaced difference between the low points PB, high points PH, by which the surfer 3 passes during the different ascending phases of surfing on the wave 1.
  • h, - corresponds to the altitude difference surfaced between the high points PH, PBM low points by which the surfer 3 evolves during the different downward phases on the wave 1.
  • PBi precedes the first high point PHi, itself preceding PB ⁇ and PH2, and so on. In this way, H1 precedes hi, itself preceding H2 then A12 and so on.
  • the desirable physical characteristics of a wave 1 on which a rider 3 moves with his board 4 include first of all the height H1 of the wave 1 and or hi heights, h n, H1 , H n surfed the wave 1. referring to figures 3 and 4, these physical characteristics may also include the acceleration A as the wave 1 induces the rider 3, the slope "corresponding to the steeper angle at which the surfer 3 undertakes the descent of a wave 1 and V the direction of wave breaking one (right or left).
  • the surfboard 4 according to the invention is intended to be used by a surfer 3 on a wave 1 to measure in situ and in real time these parameters.
  • the surfboard 4 comprises an upper face called bridge 4A (or deck in English), a lower face called careen 4B (or bottom in English language) opposite the upper face, a front tip 5 (nose in English language) and a rear tip 6 (tail in English language).
  • the term “lower” means the following (the hull) of the board 4 resting on water in its standard position of use.
  • the term “superior” means the top (bridge) of the board 4 on which the surfer 3 places his feet to surf a wave 1.
  • the board 4 further comprises a mat 7 called grip mounted on the deck 4A at the rear tip 6 (tail in English language) and allowing the surfer not to slide on the board 4 and its hull 4B three fins 8 also mounted at the rear tip 6 ( tail in English language) of the board 4 to stabilize it on the wave 1.
  • the surfboard 4 further comprises a housing 9, formed in the central portion of the board 4 between the deck 4A and 4B the hull, arranged to receive the device 10 according to the invention for measuring in situ and real-time parameters associated with the wave 1.
  • the housing 9 may be obstructed by a door (not shown) or any other adapted closing system.
  • the device 10 could also be mounted at least partly on or under the board 4.
  • the device 10 comprises a management module 100 and an accelerometer 110.
  • the device 10 further comprises a magnetometer 120, a gyroscope 130 and a location module 140, for example GPS type.
  • the location module 140 comprises a GPS signal receiving antenna, preferably mounted in front of or behind the bridge 4A of the board 4.
  • the accelerometer 110 is configured to measure the acceleration of the device 10 along three axes of a reference associated with the device 10.
  • the accelerometer 110 to determine the attitude of the device 10 by sensing the earth's gravitational field g is vertical ( oriented towards the center of the Earth) and has a module value of 9.81 m. s 2 . This field serves as a unit of measurement for acceleration and is standardized to 1 (1 g).
  • the magnetometer 120 is configured to measure the magnetic field in which it is immersed from the device 10 and along three axes of a reference associated with the device 10. The magnetometer 120 is used to determine a base relative to magnetic north.
  • the gyroscope 130 is configured to measure the angular position (or the angular velocities) along three axes linked to the device 10. The gyro 130 makes it possible to determine a dynamic orientation with a strong drift and an angular velocity with a bias.
  • the coordinated information provided by both the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130 make it possible to determine a dynamic orientation and a translation.
  • the inertial and magnetic capture performed by the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130 is called attitude control or inertial unit.
  • the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130 may be in the form of a single sensor to nine MEMS axes (icroelectromechanical Systems in English) or NEMS deviation (Nanoelectromechanical Systems in English language).
  • the management module 100 is configured to perform a plurality of tasks.
  • the management module 100 for example comprises a microcontroller and a memory area (not shown), e.g. SDRAM card which stores so as all or part of the data provided by the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130.
  • the device 10 is preferably waterproof and submersible to one meter for more than thirty minutes, in accordance with the IP 68 standard.
  • the management module 100 is configured to detect at least one low point PBi from which the board 4 enters a phase of rise on the wave 1, and then detecting at least one high point PHi from which plate 4 initiates a descent phase of the wave 1 in the direction of propagation of the wave up to the detection of a second low point PB2 (or an end point of surf).
  • the management module 100 then calculates the wave heights H1 and hi by making the absolute difference between the depth dBi of the detected low point PB1 and the depth dHi of the detected high point PH1 which succeeds it and / or respectively between the depth dHi of the point high PH1 detected and the depth dH2 of the low point PB2 which succeeds it.
  • a low PB point is characterized by a zero speed of the device 10 along the axis I of the reference associated with the plate 4 ( Figures 12 and 13) and acceleration of the device 10 along the axis I that are negative before the lowest point PB, - and positive after the low point PB, and / or a water depth between the seabed 11 and the upper plate 4 before and after the low point PB ,.
  • the low point PB1 may also precede a phase in which speed and positive acceleration is detected according to the y axis of the system related to the board in the direction of wave propagation F.
  • PHi a high point is characterized by a zero speed of the device 10 along the axis I of the reference associated with the plate 4 ( Figures 12 and 13) and an acceleration component of the device 10 along the z axis, which is negative before and after the high point PHi and / or a decrease of the water depth between the seabed 11 and the board 4 before and after the high point PHi.
  • This high point PH precedes a phase during which the board 4 undergoes positive accelerations according to the propagation direction F of the wave 1 (the y axis) but also negative accelerations along the axis i of the reference linked to the board and a depth measuring decreasing between the base 11 and the plate 4.
  • the management module 100 also detects a sudden inclination (thanks to the gyroscope 130 and the accelerometer 110) of the board at an angle.
  • the management module 100 is configured to detect a surfing starting point when the rider 4 mounted on the board 3 at the top of a wave 1, which corresponds to a first high point PHi and to detect an end point at which PF surfing surfer 3 stops surf wave 1.
  • These detections low points PB and PH highs are made especially from the acceleration values from the accelerometer 110 as this will be described later.
  • the device 10 further comprises a sonar 150 (referring to FIG 8) configured to measure the distance between the bottom 11 of the body of water and the device 10, c 't ie the water depth between the device 10 and the seabed 11.
  • the sonar 150 is mounted at least partially in a hole 9A formed in the hull of the board 4B 4 in order to transmit signals to the base 11 of the body of water (e.g., the seabed) perpendicular to the board 4 to measure the water depth (d) when the board 4 floats on water.
  • the management module 100 is configured to determine, with reference to FIG.
  • the device 10 may comprise a plurality of sonars, preferably two, to improve the quality of the depth measurement.
  • the management module 100 controls the sonar 150 so that it emits spherical waves perpendicular to the board 4 in the direction of the seabed 11 to measure the depth dP between said board and the seabed 11.
  • the management module 100 uses the accelerometer 110 and gyroscope 130 to permanently know the earth vertical axis (ie through the center of the Earth ) in order to correct trigonometric the values measured by the sonar 150 and thus correctly determine the height of the vertical water column between the seabed 11 and the board 4.
  • the management module evaluates the angle ⁇ formed between the vertical M relative to the seabed 11 and the direction S of the waves emitted by the sonar 150 in order to correct the measurement of the depth between the seabed 11 and the device 10.
  • the depth dP of the water column being equal to the product of the distance measured by the sonar 150 multiplied by the cosine of said angle ⁇ .
  • the device 10 advantageously uses the accelerometer 110, the magnetometer 120 (direction and direction of the magnetic north) and the gyroscope 130 (angular position of the plate 4 according to a specific repository device 10 (roll, pitch and yaw)) and identify the different dynamic orientations related to the changes of direction undertaken by the surfer 3 on wave 1.
  • the device 10 may comprise a gyroscopic sonar or gyro-stabilized sonar (not shown) in place of the sonar 150 and the gyroscope 130 in order to measure without trigonometric correction the height of the water column between the board 4 and the bottom 11.
  • a gyroscopic sonar or gyro-stabilized sonar (not shown) in place of the sonar 150 and the gyroscope 130 in order to measure without trigonometric correction the height of the water column between the board 4 and the bottom 11.
  • the management module 100 is configured to measure in real time, between the low point PBi and the high point PH accelerations along three axes of the device 10 via the accelerometer 110 , the magnetic north direction via a magnetometer 120, the rotational speeds along three axes of the device 10 via the gyroscope 130 and the geographical position of the device 10 via the location module 140.
  • the management module can thus determine the dynamic trajectory TV of the device 10 between the low point PB * and the high point PHi and determine in this chronological order of events, the actual height H of the wave 1.
  • the dynamic trajectory TV relative to the translation of the board 4 on the wave 1 will be as much more precise that the time between the low point PBi and the high point PHi will be short.
  • the height hi of the surfed wave 1 is determined by calculating the dynamic trajectory if between the point the high point PHi and the low point PB2.
  • the management module 100 is also configured to determine the dynamic trajectories 7 " relating to the translations of the board 4 on the wave 1 between the low points PB and the high points PHi. the heights H can be determined in these cases -. correspond to the height on which the surfer 3 rises on the wave 1 from a point low ⁇ (difference surfed at a rising phase) Finally, the management module 100 is also configured to determine the dynamic trajectories t, - relative to the translations of the board 4 on the wave 1 between the high points PH, and the low points PBM in order to determine the heights of the surf wave h, - when descending phases.
  • the management module 100 is further configured to determine the acceleration A induced by the rider wave 1, the angle of breaking "corresponding to the maximum angle made by the rider 3 to slide down the wave 1 PH between a high point and a low point and the PB U direction the wave breaking 1.
  • the management module 100 is further configured to determine the acceleration A induced by the rider wave 1, the angle of breaking "corresponding to the maximum angle made by the rider 3 to slide down the wave 1 PH between a high point and a low point and the PB U direction the wave breaking 1.
  • different types of waves 1 each having an angle of breaking was different, respectively 55% 62 and 75.
  • This angle corresponding to the smallest angle formed between the horizontal plane of the board 4 and the earth vertical axis ie through the center of the Earth) can be determined by coupling the information measured by the accelerometer 110 and the gyroscope 130 in the example of the determination of the angle described above.
  • the device 10 takes into account the direction and sense that undertakes the surfer 3 to cross the wave train 1.
  • the direction and the direction taken are necessarily opposite to the wave train F (ie back to the coastline).
  • the positioning is in the direction and the direction F (ie facing the coastline).
  • the dynamic direction over time taken most often on wave 1 can be determined using the locator module 140 and / or the values measured by the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130.
  • the device 10 also comprises a communication module 160 (with reference to FIG. 8) making it possible to communicate information, in particular the heights H and h, the acceleration values A, the value of the slope a and the U wave direction, to a receiver (not shown) such as, for example, a watch worn by the surfer 3, a smartphone, a data server located on the mainland, etc.
  • a receiver such as, for example, a watch worn by the surfer 3, a smartphone, a data server located on the mainland, etc.
  • This communication may for example be carried out using a communication protocol of Bluetooth®, wifi, Zigbee or any other suitable communication protocol.
  • the receiver is configured to receive information from the measuring device, in particular the height of the wave H, a wave height h on the wave 1, the acceleration ⁇ , the slope a, the wave direction i /, preferably real time and / or save the data in a memory area.
  • the receiver is a connected watch carried by the surfer to display the information received from the device 10.
  • the management module 100 continuously collects the measured data, by the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130, as well as by the sonar 150 and the locating module 140, as the case may be , in order to determine by calculation the low points PB, and the high points PH, for each wave 1.
  • the surfer 3 is in the waiting for a wave surfing 1 and is held flat on the board 4.
  • the speeds measured by the device 10 via the accelerometer 110 are almost zero (compared to the speeds measured during downhill phases), Le. board 4 is cradled by a wave train 1.
  • a positioning phase by the rider on the body of water is characteristic in that the board 4S aligns in the direction F of the propagation of the wave train. From the point of view of the management module 100 this translates into an orientation of one of the three axes of the frame linked to the board 3 according to the wave propagation direction F (for example, as in FIGS. 12 to 19).
  • this phase can be determined by using information from the accelerometer 110 and the magnetometer 120. Dynamically, this phase can be determined by processing information from the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130.
  • the device 10 determines, in a step S2, a low point PBi from which the board 4 initiates a rise phase on wave 1 to reach a high point PHi, detected by the device in a step S3.
  • the first measured height H? in a step S4 corresponds to the actual height of the wave 1. that is to say the height separating the first low point PBi from the first high point PHi.
  • the first low point PBi is the point on the wave 1 from which the board 4 begins an ascending phase up to the first high point PHi, from which the board 4 initiates a descent phase of the wave 1 in the direction F of spread of the latter.
  • a step S5 the surfer 3 takes the wave 1 (surfing start), the board 4 starts a surfing down phase on the wave 1 to reach a second low point PB2 from which the surfer 3 makes a turn or a maneuver for example, go up a little earlier on the same wave 1.
  • the height calculated by the device 10 in step S6 corresponds to a height hi surfed (with reference to Figure 3), during a descent phase .
  • the height fti measured between the first high point PHi and the second low point PB2 corresponds to the first height surfaced on the wave 1, that is to say the height separating the high point PHi, from the low point PB ⁇ which succeeds (the lowest point on the wave supporting the buoyancy of the board 4 and his surfer 3 preceding an ascending phase on the wave), without having between these two episodes made maneuver to recover the height on the wave 1.
  • the first low point PB2 detected may correspond to a point of end of surf, in which case only the height H1 is measured for this wave 1.
  • the surfer 3 will go back on the wave 1 then down and so continued up to an end point of surf FP so that the device 10 measures the heights h, - and h h surfed the wave 1, where i> 1 with ie N * respectively corresponding to the height between a low point PB, from a high point PH, and a high point PH, a low point PBi.
  • a low PB point does not necessarily correspond to the depth D of wave 1 as illustrated in Figure 2, but at a point on the wave 1 after a descent of the latter from which the board 4 initiates a i + f th rising phase the wave 1.
  • a high point PHi does not necessarily correspond to the top S of wave 1 as shown in Figure 2 but at a point on the wave after a 1 mounted thereon from plate 4 which initiates a downlink ith phase wave 1.
  • the end-of-surfing point PF can take place both in an ascending phase between a low point PB n and a high point PH n (PF1 in FIG. 21) or during a downward phase on wave 1. between a point high PH n and a low point PB n * i ⁇ PF2 in Fig. 21), with n> i and not N *.
  • the last three significant detected points are PB n -i, PHn-i and PB n . They make it possible to measure the last two heights surfaced in ascending phase H n -i and downward h n -i.
  • the last surfaced height h n -i corresponds to the last wave descent phase 1 calculated between the last detected high point PH n -i and the low point PB n on wave 1.
  • the last height surfaced in an ascending phase H n -i is calculated between the last detected low point PB n -i and the last point PHn-i which succeeds it on the wave 1.
  • the last three points detected significant are PH "-i, PB n and PH n . They measure the last two heights surfaced in ascending phase H "and descending h n -i.
  • the last surfaced height h n -i corresponds to the last descent phase on wave 1 calculated between the last detected high point PHn-i and the low point PB n which succeeds it on the wave 1.
  • the last height surfaced in an ascending phase H is calculated between the last detected low point PB n and the last point PH n which succeeds it on the wave 1.
  • the detection of the end point of surfing PF can be carried out when the speed of the device 10 becomes almost zero, possibly passing by strong acceleration (deceleration) corresponding to the fall of the surfer 3 of its board 4.
  • the method according to the invention makes it possible to measure the height Hi of the wave 1 or one (or more) height H, and / or h, - respectively surfaced in ascending or descending phase, on the wave 1. It could thus be envisaged an embodiment in which the device 10 measures only the height Hi of each wave 1, a mode implementation in which the device 10 only measures the height or heights H, and / or hj (i> 1 and ie N * ), surfed on each wave 1 or an implementation mode in which the device 10 measures for each wave 1 at a time the height of the wave 1 and the surfaced heights Hi and / or h, on the wave 1.
  • the management module 100 firstly detects a positioning phase on the part of the surfer 3 on the water.
  • the latter is characteristic in that the plate 4 is aligned in the direction F of the propagation of the wave train 1. From the viewpoint of the management module 100 this results in an orientation of one of the three axes of the reference linked to the board 3 according to the wave propagation direction F (for example, as in FIGS. 12 to 19).
  • this phase may be determined by using information from the accelerometer 110 and the magnetometer 120.
  • this phase may be determined by processing information from the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130.
  • the management module 100 proceeds to the detection of the first low point PBi. This is characteristic in that the management module 100 detects, at the lowest point PBi, zero velocity of the device 10 along the z component and the acceleration of the device 10 according to the z axis of the reference frame tied to the board 4 (FIGS. 12 and 13), which were negative before the low point PBi, become positive and / or that the device
  • the 10 detects an increase in the water depth between the seabed 11 and the board 4 before and / or after the low point PBi.
  • the low point PBi may also precede a phase during which positive velocities and accelerations are detected along the y axis of the frame-related frame, in the direction of the F wave propagation.
  • a step E4A once the board is raised on the wave 1, the management module 100 goes to the detection of the high point PHi.
  • This point is characterized by the fact that the management module 100 detects, at the high point PHi, a zero speed of the device 10 along the z axis and that the acceleration of the device 10 along the z axis of the reference linked to plate 4 (figures 12 and 13), which was positive after the low point PBi, becomes negative when approaching the point PHi and / or that the device 10 detects a depth of less water between the seabed 11 and the board 4 before and after the high point PHi.
  • This point above a phase in which the plate 4 undergoes positive accelerations along the direction of propagation of the wave F 1 (y axis), but also negative accelerations along the z axis of the reference associated with the board and a Depth measurement decreasing between the bottom
  • the management module 100 also detects a sudden inclination (thanks to the gyroscope 130 and the accelerometer 110) of the board according to an angle m.
  • a step E5A the management module measures at the detected point PHi, the water depth dHi in particular thanks to the data provided by the sonar 150.
  • the management module 100 then proceeds to the detection of a second low point PB2.
  • This is characteristic in that it succeeds in the first high point PHi and precedes a phase in which the management module 100 detects for the board 4 speed and positive acceleration along the axis I of the reference associated with the board (see Figure 10).
  • the point PB2 constitutes a point of inflection between two high points (PH1 and PH2).
  • the management module 100 may be required to detect at point PB2 a turn or a maneuver allowing the surfer to move back a little higher on the wave 1.
  • a step E8A the extent management module to the point PB2 detected water depth dH2 thanks to the data provided by the sonar 150.
  • a step E (n-2) A the management module 100 detects a PF end point. This point is characteristic because it succeeds either a low point PB n or a high point PH n with n> 1 and n e M * .
  • the management module 100 is able to detect a PF end point according to several scenarios: sudden loss of speed following a fall, rotation of the unusual board 4 along an axis implying a reversal of the latter, etc.
  • dB n - dHn-1 I or in the second case, the last height surfaced on an ascending phase H n ⁇ dB n - dH n
  • Second application example calculation of heights vak H, and vak surfed hj according to the second implementation mode
  • a positioning phase from the surfer 3 of the body of water may be determined by using information from the accelerometer 110 and the magnetometer 120. Dynamically, this phase may be determined by processing the fusion of all the information from the accelerometer 110, the magnetometer 120 and the gyroscope 130.
  • a step E2B the management module 100 detects the position of the first low point PBi.
  • a step E3B the management module 100 detects the detection of the first low point PHi.
  • the management module 100 calculates the trajectory Ti between the first low point PBi detected and the first high point PHi detected.
  • the management module 100 from the trajectory Ti calculates the height Hi between the first low point PBi detected and the first high point PHi detected.
  • the management module 100 detects the second low point P82.
  • the management module 100 calculates the trajectory ti between the first high point PHi and the second low point PB2.
  • a step E8B the management module 100 from the trajectory ti calculates the height hi between the points PHi and PB2.
  • a step E (n-2) B after possibly several surf ups and downs on the wave 1, the management module 100 detects a PF end point.
  • the management module 100 calculates the last trajectory T n or t n -i- Finally in a step EnB. the management module 100 calculates the last surfaced height h n -i or H "from the trajectories T n or t".
  • the management module 100 can send in real time, in a step S7, the heights calculated to a receiver, preferably a connected watch worn by the surfer. 3, so that it can display in real time the data in a step S8 and benefit during its surfing session.
  • the management module 100 can store during a surf session, time spent by wave 1 and the number of waves 1 companies with all the characteristics for each: the heights H / waves 1 and that the surfaced heights h, - with the M *, the induced accelerations Ai by the wave 1 to the surfer 3, the angles a, corresponding to the most abrupt angles undertaken by the surfer 3 to hurt the wave 1, and V the sense of wave breaking 1, which s' add the geographic and temporal positioning information surfer 3 during the session.
  • the management module 100 can also send the measurements made or the calculated data to a server via a communication link so that it stores them in a database in order to be able to analyze them for comparison purposes, in particular with meteorological data. .
  • this database will be informed by surfers 3, the latter will be able to make predictions of surfing conditions whose final object may be to prevent surfers 3, preferably on their smartphone or shows them connected, future surf conditions corresponding to the level or the wish of the surfer, indicating such to the latter, the day, time and place of the predicted event.
  • This database would be intended to be an "anti-social" network as opposed to a social network where information / data are intended to be shared, the registered data, processed and collected n 'have not intended to be shared but to inform only the user. It should be noted that the present invention is not limited to the examples described above and is capable of many variants accessible to the man in the art.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de mesure d'une hauteur (Hi, hi) relative à une vague par un dispositif (10) monté sur une planche de surf (4) utilisée par un surfeur (3). Le procédé comprend les étapes, mises en oeuvre par le dispositif, de détection (S2, S5) d'au moins un point bas (PBi) à partir duquel la planche (4) entame une phase d'ascension sur la vague (1), de détection (S3), d'un moins un point haut (PHi) à partir duquel la planche (4) amorce une phase de descente sur la vague (1) dans le sens de propagation de la vague (1), et de calcul d'une hauteur (Hi, hi) relative à la vague (1) en déterminant la différence absolue entre la hauteur du point bas (PBi) détecté et la hauteur du point haut détecté (PHi).

Description

Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d'une vaque
Domaine de l'Invention
La présente invention se rapporte au domaine du surf et concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif de mesure d'au moins une hauteur relative à une vague ainsi qu'une planche de surf comprenant un tel dispositif. L'invention permet notamment d'apprécier la hauteur d'une vague ou une hauteur surfée sur une vague par un surfeur. L'invention trouve en particulier son application dans le cadre de la pratique du surf, de la prévision des conditions de surf et du suivi dans le temps des déplacements des bancs de sable sur la zone côtière.
Etat de la technique
Dans une zone côtière ZC, en référence à la figure 1 , les vagues 1 venant du large avancent en direction F du trait de côte 2 sur lequel elles s'échouent après avoir traversé quatre zones successives: la zone de levée Z1 (ou zone de « shoaling » en langue anglaise) qui correspond au secteur où les vagues 1 se gonflent et se cambrent sous l'effet de la diminution de la profondeur, la zone de brisant Z2 où les vagues 1 se brisent, la zone de déferlement Z3 où les vagues déferlent et se propagent jusqu'à la zone de jet de rive Z4 (ou zone de « swash » en langue anglaise) qui correspond à la zone alternativement recouverte et découverte sous l'effet des vagues. Il est communément admis que la zone Z3 est la zone de surf.
Dans le milieu du surf, parmi tous les paramètres physiques qui pourraient caractériser une vague 1, seule la notion de hauteur a été retenue pour les évaluer et les comparer entre elles. S'il est donc important d'estimer la taille des vagues, il apparaît également que leur mesure est souvent sujette à débat, du fait que différentes méthodes, échelles ou unités de mesure sont utilisées, en fonction des endroits ou même en fonction des surfeurs. Les mesures pouvant être en effet appréciées en mètre, en pied ou en proportion avec la taille du surfeur (taille de la vague jusqu'aux genoux, la hanche, l'épaule, au-dessus de la tête, etc.), si bien que les estimations sont rarement concordantes. Le problème fondamental qui se pose dans l'eau, est qu'il n'y a pas de point de référence absolu. Par conséquent, toute mesure ou appréciation réalisée sans étalonnage in situ ne peut être qu'approximative et subjective. Comme illustré sur la figure 2, la taille Dj d'une vague 1 telle que définie usuellement dans l'hémisphère sud (Hawaï notamment), correspond à la hauteur séparant la crête S de la houle du niveau général de l'océan M, observé depuis le dos de la vague f. À l'inverse, dans l'hémisphère nord, et notamment depuis que le surf des vagues gigantesques se développe au travers notamment de la pratique du surf tracté (tow-in en langue anglaise), la taille d'une vague 1 est définie comme la hauteur D2 séparant la crête S de la vague 1 au creux C de cette dernière, observée de face. Par rapport à la définition précédente, cette méthode permet d'augmenter d'environ un tiers la mesure de la hauteur. Une vague de face aspire l'eau devant elle, abaissant d'autant le niveau de l'océan. Elle paraît donc toujours plus grande de face que de dos. De part ces incertitudes, les surfeurs sont donc réduits à estimer une vague à partir d'une approximation de taille et de la sensation qu'elle leur procure en la surfant. Cette sensation est dépendante de nombreux facteurs, comme la puissance de la vague, la peur qu'elle inspire, la vitesse de la planche, l'expérience du surfeur, sa familiarité avec les vagues ou le lieu où le surf s'est déroulé, etc.
Parmi les méthodes connues pour déterminer la hauteur d'une vague 1 , on distingue les méthodes analytiques, les méthodes expérimentales et les modèles numériques. Les méthodes analytiques ne permettent pas d'étudier les paramètres de la vague 1 lors de son déferlement. De plus, elles ne s'appliquent que dans des conditions idéales (par exemple en considérant une profondeur d'eau infinie) et en négligeant nombre de paramètres. Les méthodes expérimentales nécessitent des équipements lourds et volumineux et leurs mesures sont de nature statistique, ce qui peut s'avérer imprécis ou long à mettre en œuvre. Les modèles numériques permettent d'étudier des épisodes précis du devenir d'une houle ou d'une vague 1 mais aucun d'entre eux n'est suffisamment générique pour décrire une vague 1 depuis la zone Z1 de levée des vagues 1 jusqu'à la zone de jet de rive Z4, quelle que soit la bathymétrie et quel que soit le type de déferlement des vagues 1. De plus, les calculs réalisés pour ces modèles sont particulièrement complexes et chronophages, ce qui représente un inconvénient majeur.
Parmi toutes ces méthodes, certaines sont dites « directes » et d'autres « indirectes ». Les méthodes directes utilisent des équipements pour déterminer directement la hauteur des vagues 1. À titre d'exemple, ces équipements peuvent être des mâts de houle, des sondes à houle, des dispositifs de vélocimétrie, des sonars, des radars, des caméras, des satellites, etc. Les méthodes indirectes utilisent des équipements mesurant des paramètres intermédiaires pour déterminer la hauteur des vagues 1 , par exemple des accélérations, des pressions ou des courants etc. À titre d'exemple, ces équipements peuvent être des bouées de surface de type « Datawell », des bouées directionnelles « Triaxys », des équipements de mesure de pression ou bien encore des équipements de mesure de vitesse de type courantomètre-houlographe ou de type acoustique. Dans tous les cas, ces méthodes nécessitent des équipements complexes et coûteux et ne permettent pas d'informer le surfeur en temps réel de la hauteur des vagues 1, ni de la hauteur qu'il surfe sur les vagues 1, ce qui présentent des inconvénients importants.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution simple, fiable et efficace pour mesurer des caractéristiques physiques d'une vague sur laquelle un surfeur évolue, notamment une hauteur relative à la vague telle que la hauteur de la vague ou une hauteur surfée sur la vague.
À cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un procédé de mesure d'une hauteur relative à une vague par un dispositif monté sur ou dans une planche de surf utilisée par un surfeur, ledit procédé étant remarquable en ce qu'il comprend les étapes, mises en œuvre par ledit dispositif, de :
- détection d'au moins un point bas à partir duquel la planche entame une phase d'ascension sur la vague,
détection d'au moins un point haut à partir duquel la planche amorce une phase de descente sur la vague dans le sens de propagation de la vague, et
calcul d'une hauteur relative à la vague en déterminant la différence absolue entre la hauteur du point bas détecté et la hauteur du point haut détecté.
On entend par point bas, le point le plus bas sur la vague pouvant supporter la flottabilité d'une planche et son surfeur dessus précédant une phase ascendante sur la vague. Et par point haut, le point le plus haut sur la vague pouvant supporter la flottabilité d'une planche et son surfeur dessus précédant une phase descendante. En outre, on définit la hauteur comme étant la différence entre un point bas et un point haut ou entre un point haut et un point bas selon la verticale terrestre.
Le procédé selon l'invention permet avantageusement de mesurer in situ et en temps réel la hauteur d'une vague ou une hauteur surfée sur une vague (ou plusieurs hauteurs surfées sur une vague en descente et en montée) depuis une planche de surf qui évolue sur ladite vague, ce qui rend les mesures rapides et fiables.
De préférence, le procédé comprend en outre une étape d'envoi de la hauteur calculée à un récepteur. Avantageusement, le récepteur est porté par le surfeur ou est monté sur sa planche de surf.
De préférence encore, le procédé comprend une étape d'affichage, par ledit récepteur, de la hauteur reçue ou d'une pluralité de hauteurs reçues relative à une même vague ou d'une somme de hauteurs reçues relatives à une même vague.
Avantageusement encore, l'affichage de la ou des hauteurs reçues est réalisé en temps réel. Selon un aspect de l'invention, le procédé est un procédé de mesure de la hauteur de la vague et comprend la détection d'un premier point bas, suivie d'une étape d'ascension de la planche de surf sur la vaguejusqu'à la détection d'un premier point haut, duquel le surfeur amorce un départ de surf sur la vague dans le sens de propagation de l'onde ou bien passe par-dessus la vague, par exemple lorsque le surfeur ne souhaite pas prendre la vague ou ne parvient pas à démarrer son surf. Dans ce cas, la hauteur de la vague correspond à la hauteur mesurée entre le premier point bas détecté et le premier point haut détecté.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé est un procédé de mesure d'une hauteur surfée sur la vague et comprend, après la détection d'un point haut, une étape de détection d'une phase de descente de la planche sur la vague, suivi d'une étape de détection d'un point bas sur la vague, à partir duquel le surfeur peut amorcer une manœuvre pour remonter sur la vague (lors d'un virage par exemple), la hauteur calculée entre le point haut détecté et le point bas détecté correspondant à une hauteur surfée. Dans ce mode, le procédé peut comprendre, après un point de départ de surf depuis un premier point haut détecté, la détection d'une alternance de points bas et de points hauts, correspondant à l'évolution habituelle d'un surfeur sur la vague. On distingue alors entre les points bas détectés et les points hauts qui leur succèdent, les hauteurs correspondant aux hauteurs surfées permettant au surfeur de remonter sur la vague en la surfant. Entre un point bas et un point haut, la partie surfée est donc ascendante. De la même manière, on distingue entre les points hauts détectés et les points bas détectés qui leur succèdent immédiatement après, les hauteurs surfées sur la vague correspondant successivement à des hauteurs surfées lors de phases descendantes. La première hauteur calculée sur la vague entre le premier point bas et le premier point haut correspond par défaut à la hauteur de la vague. Toutefois, de manière avantageuse, on notera que la hauteur de la vague peut être définie comme étant le maximum entre la hauteur mesurée entre le premier point bas et le premier point haut (par exemple un point de départ de surf) et l'une des hauteurs surfées par la suite sur la vague.
Selon un aspect de l'invention, le procédé comprend une étape de détection d'un point de fin de surf à partir duquel la planche cesse d'évoluer sur la vague, par exemple lorsque le surfeur a chuté ou n'est plus sur sa planche.
Avantageusement, le procédé permet successivement la mesure de la hauteur de la vague et d'au moins une hauteur surfée sur ladite vague et comprend les étapes de :
- détection d'une série de points bas à partir desquels la planche entame une phase d'ascension sur la vague,
en alternance, détection d'une série de points hauts à partir desquels la planche amorce une phase de descente sur la vague dans le sens de propagation de la vague,
- calcul de la hauteur de la vague en déterminant la différence absolue entre la hauteur du premier point bas et la hauteur du premier point haut de la série détectée et calcul d'au moins une hauteur surfée sur la vague en déterminant respectivement la différence absolue entre la hauteur en un point haut détecté et la hauteur au point bas détecté immédiatement consécutivement,
- détection d'un point de fin de surf à partir duquel la planche cesse d'évoluer sur une vague.
En d'autres termes, la détermination de la hauteur de la vague s'effectue (par défaut) en réalisant la détection du premier point bas et du premier point haut sur une vague et en calculant la hauteur qui les sépare. La détermination d'une hauteur surfée en phase descendante s'effectue en réalisant la détection d'un point haut puis d'un point bas qui lui succède immédiatement après lorsque le surfeur descend sur la vague et en calculant la hauteur qui les sépare. La détermination d'une hauteur surfée sur la vague en phase ascendante s'effectue en réalisant la détection d'un point bas puis d'un point haut qui lui succède immédiatement après en calculant la hauteur qui les sépare.
Plusieurs modes de réalisation peuvent être envisagés pour calculer ces différentes hauteurs. Dans un premier mode de réalisation, le procédé comprend une étape de mesure des profondeurs d'eau aux points bas détectés et aux points hauts détectés, la détermination de la hauteur relative à la vague étant obtenue en calculant la valeur absolue de la différence entre la profondeur mesurée au point haut détecté et la profondeur mesurée au point bas détecté qui lui succède ou respectivement entre un point bas détecté et un point haut détecté qui lui succède. Les hauteurs qui séparent ces points détectés sont obtenues en calculant la valeur absolue de la différence entre les mesures de profondeur d'eau faites pour chaque couple de points bas et de points hauts successifs (ou de points hauts et de points bas successifs). Autrement dit, la détermination d'une hauteur surfée en phase descendante sur une vague est obtenue en calculant la valeur absolue de la différence entre la profondeur mesurée en un point haut détecté et la profondeur mesurée au point bas détecté qui lui succède, et inversement, la hauteur de la vague ou une hauteur surfée en phase ascendante sur une vague est obtenue en calculant la valeur absolue de la différence entre la profondeur mesurée en un point bas détecté et la profondeur mesurée au point haut détecté qui lui succède.
Dans un deuxième mode de réalisation l'accélération selon trois axes, les vitesses de rotations selon trois axes, la direction par rapport au champ magnétique terrestre et/ou la position géographique sont constamment mesurées par le dispositif et le procédé comprend une étape de détermination, à partir des valeurs mesurées de ces paramètres, de la trajectoire du dispositif entre un point bas détecté et le point haut détecté qui lui succède et/ou de la trajectoire du dispositif entre un point haut détecté et le point bas détecté qui lui succède, permettant respectivement la détermination par le calcul de la hauteur de la vague ou d'une hauteur surfée sur cette dernière en phase ascendante.
Dans ce cas, le procédé comprend une étape de mesure de l'accélération selon trois axes (mesurée par exemple à l'aide d'un accéléromètre à trois axes), des vitesses de rotation selon trois axes (mesurées par exemple à l'aide d'un gyroscope à trois axes), de la direction par rapport au champ magnétique terrestre (magnétomètre à trois axes) et/ou de la position géographique du dispositif (par exemple à partir d'un module GPS).
Avantageusement, la trajectoire est calculée numériquement. Le calcul numérique de la trajectoire peut consister dans ces cas à mesurer constamment l'accélération entre les points hauts et les points bas (et inversement) et à intégrer deux fois les valeurs d'accélérations pour en déduire successivement les valeurs de vitesse puis de positions associées donnant ainsi la trajectoire. Sont déduites alors les valeurs de hauteurs entre respectivement les points bas et les point hauts et les points hauts et les points bas qui leur succèdent. Cette méthode sera d'autant plus précise que le temps écoulé entre les points bas et les points hauts détectés (et inversement) est faible, à savoir quelques secondes (de préférence, inférieur à trois secondes). Avantageusement, ces deux modes de réalisation (mesure la profondeur d'eau ou calcul de la trajectoire) peuvent être couplés pour affiner la précision des mesures des hauteurs mesurées entre les points hauts et les points bas et inversement et donc la précision de la hauteur calculée.
En pratique, pour une vague donnée, la détermination du premier point bas a lieu avant la détection du premier point haut. Toutefois, dans certains cas de figure, l'inverse est également possible : la détection d'un point haut peut précéder la détection d'un point bas. C'est notamment le cas par exemple, dans le cadre particulier de la pratique du surf tracté plus communément connu sous le terme « tow-in » en langue anglaise. Selon cette pratique, le surfeur suit le dos de la vague, dans son sens de propagation ou de biais sur son épaule. Cette pratique particulière consiste à lancer idéalement un surfeur sur une très grosse vague à l'aide d'un engin motorisé tels qu'un scooter des mers ou un hélicoptère. Cette technique se justifie par l'impossibilité d'aborder des vagues à la rame de par leur taille et/ou leur vitesse. Dans ce contexte, le surfeur n'aborde pas la vague en passant par un premier point bas détecté, empêchant ainsi le calcul de la hauteur de la vague qui implique la détection successive d'un point bas d'un premier point haut. Depuis la zone de shoaling, le surfeur commence une phase d'approche de la vague en cours de formation soit par l'arrière soit de biais, puis il passe par le point culminant de la vague, correspondant au point haut à partir duquel, en pleine zone de brisant, il commence une phase de descente. Après avoir dévalé la vague, le point bas est détecté. La hauteur mesurée entre le point haut et le point bas, correspond à la hauteur surfée par le surfeur sur la vague. D'autres paramètres caractéristiques de la vague peuvent avantageusement être mesurés ou calculés par le dispositif, les données relatives à ces paramètres permettant de caractériser les vagues, notamment pour pouvoir les comparer entre elles.
Ainsi, par exemple, le procédé peut comprendre une étape de détermination des accélérations induites par la vague au dispositif qui caractérisent les points hauts et les points bas et/ou à déterminer la trajectoire de la planche sur la vague.
Le procédé peut aussi comprendre une étape de détermination de l'angle correspondant à l'angle le plus abrupte avec lequel le surfeur entreprend la descente des vagues entre les points hauts et les points bas. Le procédé peut également comprendre une étape de détermination du sens de déferlement de la vague (vers la gauche ou vers la droite par rapport au sens de propagation de la vague). Par ailleurs, l'invention concerne aussi un dispositif de mesure d'une hauteur relative à une vague (la hauteur de la vague ou une hauteur surfée sur la vague), destiné à être monté sur ou dans une planche de surf utilisée par un surfeur sur une vague, ledit dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend :
un accéléromètre configuré pour mesurer l'accélération du dispositif,
un module de gestion, de préférence un microcontrôleur, configuré pour :
o détecter au moins un point bas à partir duquel la planche entame une phase d'ascension sur la vague,
o détecter au moins un point haut à partir duquel la planche amorce une phase de descente sur la vague dans le sens de propagation de la vague, et o calculer une hauteur relative à la vague en effectuant la différence absolue entre la hauteur du point bas détecté et la hauteur du point haut détecté.
Le dispositif selon l'invention est peu onéreux et se monte aisément sur une planche de surf afin de pouvoir mesurer directement les valeurs des paramètres des vagues.
De préférence, le dispositif comprend au moins un sonar permettant de mesurer la profondeur, notamment aux points bas et aux points hauts détectés.
Avantageusement, le dispositif comprend un magnétomètre et un gyroscope dont les informations d'orientation dynamique, recueillies en temps réel, permettent au module de gestion de connaître au cours du temps l'axe entre la planche et le centre de la terre afin de corriger de manière trigonométrique les valeurs mesurées par le ou les sonars et déterminer ainsi la profondeur d'eau de manière précise. On notera que le dispositif pourrait avantageusement comprendre au moins un sonar gyro- stabilisé qui permettrait de mesurer constamment et strictement la profondeur verticale sous la planche.
Selon un aspect de l'invention, les vitesses rotationnelles mesurées selon trois axes par le gyroscope (vitesses rotationnelles), les données issues du magnétomètre, ainsi que les données de l'accéléromètre 3 axes sont traitées par le module de gestion afin d'identifier les orientations dynamiques entreprises par le surfeur sur la vague : ascensions, descentes, virages et autres manœuvres sur une vague etc.
De préférence, le au moins un sonar est apte à être monté au moins en partie dans la carène de la planche afin d'émettre des signaux vers le fond marin pour mesurer la profondeur d'eau lorsque la planche flotte sur l'eau.
De préférence encore, au moins un sonar est monté dans la partie arrière de la carène qui est la partie la plus souvent immergée (i.e. en contact avec l'eau).
Avantageusement encore, plusieurs sonars, de préférence deux sonars, sont utilisés, avantageusement disposés à différents endroits de la planche (par exemple au centre, sur les côtés, devant, derrière, etc.). Dans une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention, le module de gestion est configuré pour déterminer à partir du ou des sonars la profondeur au point bas détecté et la profondeur au point haut détecté afin de déterminer la hauteur relative à la vague (par le calcul de la valeur absolue de la différence faite entre la profondeur basse déterminée et la profondeur haute déterminée en ces deux points).
Dans une deuxième forme de réalisation, le module de gestion est configuré pour mesurer en temps réel entre un point bas et un point haut (et respectivement entre un point haut et un point bas), les accélérations du dispositif selon trois axes, les vitesses rotationnelles selon trois axes (de préférence à l'aide d'un gyroscope), la direction du nord magnétique (magnétomètre) et/ou la position géographique (par exemple via un module GPS). Par des méthodes de fusion de données multi-capteurs et de filtrage de type Kalman notamment, il en résulte la possibilité de déterminer la trajectoire du dispositif entre un point bas et un point haut (respectivement entre un point haut et un point bas), notamment à partir des accélérations mesurées entre un point bas et un point haut (respectivement entre un point haut et un point bas) et de calculer la hauteur de vague à partir de la trajectoire ainsi déterminée (ou la hauteur de la vague surfée).
Selon un aspect de l'invention, le dispositif comprend en outre un module de communication permettant de communiquer des informations, notamment les hauteurs de vague calculées, à un récepteur tel que, par exemple, une montre portée par le surfeur, un smartphone, un serveur de données etc. Cette communication peut être par exemple réalisée en utilisant un protocole de communication sans fil de type Bluetooth®, wifi, Zigbee ou tout autre protocole de communication adapté. Selon un aspect de l'invention, le dispositif comprend un module de stockage de données, par exemple une carte SDRAM.
De manière avantageuse, le dispositif est étanche et submersible à un mètre pendant plus de trente minutes, conformément à la norme « IP 68 ».
L'invention concerne aussi une planche de surf remarquable en ce qu'elle comprend un dispositif de mesure tel que présenté précédemment.
Une planche comprend de manière connue une face supérieure appelée pont (ou deck en langue anglaise) destinée à supporter un surfeur et une face inférieure appelée carène ou dessous (ou bottom en langue anglaise) destinée à être en appui sur l'eau lors de l'utilisation de la planche.
De préférence, le dispositif est monté dans la planche, par exemple dans un logement formé entre le pont et la carène. Ce logement peut être accessible via une trappe ou un couvercle, par exemple monté sur le pont.
De préférence, le dispositif comprend au moins un sonar, par exemple gyro-stabilisé monté au moins en partie dans la carène de la planche afin de pouvoir émettre des signaux vers le fond marin pour mesurer la profondeur d'eau lorsque la planche flotte sur l'eau.
De préférence encore, le dispositif comprend au moins un sonar monté dans la partie arrière de la carène qui est la partie la plus souvent immergée (i.e. en contact avec l'eau). Avantageusement encore, le dispositif comprend plusieurs sonars, de préférence deux sonars, sont utilisés, avantageusement disposés à différents endroits de la planche (par exemple au centre, sur les côtés, devant, derrière, etc.).
L'invention comprend aussi un système de mesure d'une hauteur de vague comprenant un dispositif de mesure tel que présenté précédemment et au moins un récepteur configuré pour recevoir des informations du dispositif de mesure, notamment une ou plusieurs hauteurs calculées. De préférence, le récepteur est configuré pour sauvegarder les informations reçues dans une zone mémoire. De préférence, le récepteur est configuré pour afficher les informations reçues en temps réel.
Dans une forme de réalisation préférée, le récepteur est portable et étanche de manière à être utilisée par le surfeur lorsqu'il est sur sa planche. Le récepteur peut par exemple être porté par le surfeur ou monté sur sa planche.
De préférence encore, le récepteur est un objet connecté tel que, par exemple, une montre portée par le surfeur permettant d'afficher les informations reçues. En variante ou en complément, le récepteur peut être un smartphone, un ordinateur ou un serveur de données d'un réseau de communication.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées et données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
Brève description des dessins
La figure 1 est une vue schématique de côté d'un train de vagues déferlant sur une zone côtière selon leur sens de propagation.
La figure 2 est une vue schématique d'une vague s'approchant du trait de côte sur laquelle sont indiquées différentes façons d'apprécier la hauteur d'une vague.
La figure 3 est une vue schématique de face (vue de la plage par exemple) d'une vague déferlant vers la gauche (point de vue du surfeur) sur laquelle on a représenté une trajectoire de surf de la vague par un surfeur.
La figure 4 est une vue schématique de côté d'une vague surfée par un surfeur dans la zone de brisant.
La figure 5 est une vue schématique de côté de trois vagues présentant divers angles de pente.
La figure 6 est une vue schématique de dessus (pont) d'une forme de réalisation d'une planche de surf selon l'invention.
La figure 7 est une vue schématique de dessous (carène) de la planche de la figure 6. La figure 8 illustre schématiquement une forme de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 9 illustre schématiquement une mesure de profondeur par un sonar du dispositif de la planche des figures 6 et 7.
La figure 10 illustre un mode de réalisation du procédé selon l'invention.
La figure 1 1 A illustre un premier mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention. La figure 1 1 B illustre un deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention. La figure 12 illustre schématiquement un surfeur à plat-ventre sur sa planche au creux d'une vague (point bas).
La figure 13 illustre schématiquement un surfeur à plat-ventre sur sa planche au sommet d'une vague (point haut).
La figure 14 illustre schématiquement un surfeur debout sur sa planche à un point haut détecté sur une vague qui correspond à un point de départ de surf.
La figure 15 illustre schématiquement un surfeur debout sur sa planche en train de surfer une vague.
La figure 16 illustre schématiquement un surfeur debout sur sa planche en train d'amorcer un virage de retournement dans le creux d'une vague, correspondant à un point bas. La figure 17 illustre schématiquement un surfeur debout sur sa planche amorçant une montée sur une vague au niveau de laquelle le surfeur se situe en un point bas détecté de la vague.
La figure 18 illustre schématiquement un surfeur debout sur sa planche surfant la crête d'une vague.
La figure 19 illustre schématiquement la manière de prendre une vague selon la pratique du tow-in, l'approche étant effectuée par derrière ou de biais.
La figure 20 est une vue schématique de côté de l'évolution au cours du temps d'une vague sur laquelle une planche de surf passe d'un point bas de la vague à un point haut de cette dernière, puis descend dessus en étant surfée d'une hauteur
La figure 21 est une vue schématique d'une fin de trajectoire de surf.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention On notera tout d'abord que la planche de surf selon l'invention peut notamment être utilisée pour surfer une vague dans un océan, une mer, un fleuve, une rivière, un parc à vagues ou tout autre site de vagues artificielles.
La figure 3 illustre schématiquement l'évolution d'un surfeur sur une vague 1 et plus précisément les hauteurs Ηι, H 2, H,-, H„ successives (i et n étant des entiers naturels non nuls) entre un point bas PBi, PB2, PB,, PB„ et un point haut PH1, PH2, PH/, PH„ qui lui succède et les hauteurs hi, hn successives entre un point haut PHi, PH2, PHi, PHn et un point bas PB2, PB,, PBn et un point de fin de surf PF qui lui succède. Ainsi, H, (avec i e M*) correspond au dénivelé séparant les points bas PB; des points hauts ΡΗ, par lesquels le surfeur 3 évolue au cours des phases ascendantes sur la vague 1. De la même manière, A?,- correspond au dénivelé séparant les points hauts PHi des points bas suivants PB,*i. Lorsque / = 1, H1 correspond au dénivelé séparant le premier point bas PB1 du premier point haut PHi par lequel le surfeur 3 est passé lors de sa première phase ascendante sur la vague 1. Nous définissons H1 comme étant la hauteur de la vague 1 par défaut. Pour des valeurs de / > 1 (avec i e M*), Η; correspond au dénivelé surfé séparant les points bas PB, des points hauts PH, par lesquels le surfeur 3 passe lors des différentes phases ascendantes de surf sur la vague 1. De même, h,- correspond au dénivelé surfé entre les points hauts PH, des points bas PBM par lesquels le surfeur 3 évolue lors des différentes phases descendantes sur la vague 1. Selon cette description, PBi précède le premier point haut PHi, lui-même précédant PB∑ et PH2, etc. De cette manière, H1 précède hi, lui-même précédant H2 puis A12 et ainsi de suite.
Toujours en référence à la figure 3, les caractéristiques physiques intéressantes d'une vague 1 sur laquelle un surfeur 3 évolue avec sa planche 4 comprennent tout d'abord la hauteur H1 de la vague 1 et la ou les hauteurs hi, hn, H1, Hn surfées sur la vague 1. En référence aux figures 3 et 4, ces caractéristiques physiques peuvent également comprendre l'accélération A que la vague 1 induit au surfeur 3, la pente « correspondant à l'angle le plus abrupte avec lequel le surfeur 3 entreprend la descente d'une vague 1 et V le sens de déferlement de la vague 1 (droite ou gauche). La planche de surf 4 selon l'invention est destinée à être utilisée par un surfeur 3 sur une vague 1 afin de mesurer in situ et en temps réel ces paramètres. En référence aux figures 6 et 7, la planche de surf 4 comprend une face supérieure appelée pont 4A (ou deck en langue anglaise), une face inférieure appelée carène 4B (ou bottom en langue anglaise) opposée à la face supérieure, un pointe avant 5 (nose en langue anglaise) et une pointe arrière 6 (tail en langue anglaise). Par le terme « inférieure », on entend le dessous (la carène) de la planche 4 reposant sur l'eau dans sa position standard d'utilisation. De même, par le terme « supérieure », on entend le dessus (pont) de la planche 4 sur lequel le surfeur 3 pose ses pieds pour surfer une vague 1. Dans cet exemple non limitatif, la planche 4 comprend en outre un tapis 7 appelé grip monté sur le pont 4A au niveau de la pointe arrière 6 (tail en langue anglaise) et permettant au surfeur de ne pas glisser sur la planche 4 et sur sa carène 4B trois ailerons 8 monté également au niveau de la pointe arrière 6 (tail en langue anglaise) de la planche 4 afin de la stabiliser sur la vague 1. Dans la forme de réalisation préférée illustrée et non limitative, la planche de surf 4 comprend en outre un logement 9, formé dans la partie centrale de la planche 4 entre le pont 4A et la carène 4B, agencé pour recevoir le dispositif 10 selon l'invention afin de mesurer in situ et en temps réel les paramètres associés à la vague 1. Ce logement 9 peut être obstrué par une trappe (non représentée) ou tout autre système de fermeture adapté. On notera également que le dispositif 10 pourrait aussi être monté au moins en partie sur ou sous la planche 4.
En référence à la figure 8, le dispositif 10 selon l'invention comprend un module de gestion 100 et un accéléromètre 110. Dans les exemples non limitatifs décrits ci-après, le dispositif 10 comprend en outre un magnétomètre 120, un gyroscope 130 et un module de localisation 140, par exemple de type GPS. Dans ce cas, le module de localisation 140 comprend une antenne de réception des signaux GPS, de préférence montée devant ou derrière le pont 4A de la planche 4.
Les possibilités métrologiques des différents capteurs permettent de déterminer des paramètres physiques précis.
L'accéléromètre 110 est configuré pour mesurer l'accélération du dispositif 10 selon trois axes d'un référentiel lié au dispositif 10. L'accéléromètre 110 permet de déterminer l'assiette du dispositif 10 en détectant le champ gravitationnel terrestre g qui est vertical (orienté vers le centre de la Terre) et présente une valeur en module de 9.81 m. s 2. Ce champ sert d'unité de mesure pour les accélérations et est normalisé à 1 (1 g). Le magnétomètre 120 est configuré pour mesurer le champ magnétique dans lequel il est plongé depuis le dispositif 10 et selon trois axes d'un référentiel lié au dispositif 10. Le magnétomètre 120 permet de déterminer une assiette par rapport au nord magnétique.
Le gyroscope 130 est configuré pour mesurer la position angulaire (ou les vitesses angulaires) selon trois axes liés au dispositif 10. Le gyroscope 130 permet de déterminer une orientation dynamique avec une forte dérive et une vitesse angulaire avec un biais.
Les informations couplées de l'accéléromètre 110 et du magnétomètre 120 permettent de déterminer une orientation statique tandis que les informations couplées de l'accéléromètre 110 et du gyroscope 130 permettent de déterminer une orientation dynamique avec une dérive en cap. Les informations coordonnées fournies à la fois par l'accéléromètre 110, le magnétomètre 120 et le gyroscope 130 permettent de déterminer une orientation dynamique et une translation. La captation inertielle et magnétique effectuée par l'accéléromètre 110, le magnétomètre 120 et le gyroscope 130 est appelée centrale d'attitude ou centrale inertielle. On notera d'ailleurs que l'accéléromètre 110, le magnétomètre 120 et le gyroscope 130 peuvent se présenter sous la forme d'un unique capteur à neuf axes de type MEMS ( icroelectromechanical Systems en langue anglaise) ou de type NEMS (Nanoelectromechanical Systems en langue anglaise).
Le module de gestion 100 est configuré pour réaliser une pluralité de tâches. À cette fin, le module de gestion 100 comprend par exemple un microcontrôleur et une zone mémoire (non représentés), par exemple de type carte SDRAM permettant de stocker de manière toute ou partie des données fournies par l'accéléromètre 110, le magnétomètre 120 et le gyroscope 130. Le dispositif 10 est de préférence étanche et submersible à un mètre pendant plus de trente minutes, conformément à la norme IP 68.
En référence à la figure 20, le module de gestion 100 est configuré pour détecter au moins un point bas PBi à partir duquel la planche 4 entame une phase d'ascension sur la vague 1, puis détecter au moins un point haut PHi à partir duquel la planche 4 amorce une phase de descente sur la vague 1 dans le sens de propagation de la vague jusqu'à la détection d'un second point bas PB2 (ou d'un point de fin de surf). Le module de gestion 100 calcule alors les hauteurs de vague H1 et hi en effectuant la différence absolue entre la profondeur dBi du point bas PB1 détecté et la profondeur dHi du point haut PH1 détecté qui lui succède et/ou respectivement entre la profondeur dHi du point haut PH1 détecté et la profondeur dH2 du point bas PB2 qui lui succède.
Un point bas PB, est caractérisé par une vitesse nulle du dispositif 10 selon l'axe I du référentiel lié à la planche 4 (figures 12 et 13) et des accélérations du dispositif 10 selon l'axe I qui sont négatives avant le point bas PB,- et positives après le point bas PB, et/ou une profondeur d'eau entre le fond marin 11 et la planche 4 supérieure avant et après le point bas PB,. Selon les cas, le point bas PB1 peut également précéder une phase au cours de laquelle des vitesses et des accélérations positives sont détectées selon l'axe y du référentiel lié à la planche, dans le sens de la propagation des ondes F.
Un point haut PHi est caractérisé par une vitesse nulle du dispositif 10 selon l'axe I du référentiel lié à la planche 4 (figures 12 et 13) et une composante accélération du dispositif 10 selon l'axe z, qui est négative avant et après le point haut PHi et/ou une diminution de la profondeur d'eau entre le fond marin 11 et la planche 4 avant et après le point haut PHi. Ce point haut PH, précède une phase au cours de laquelle la planche 4 subit des accélérations positives selon le sens de propagation F de la vague 1 (l'axe y) mais aussi des accélérations négatives selon l'axe i du référentiel lié à la planche et une mesure de profondeur en diminution entre le fond 11 et la planche 4. De surcroit, le module de gestion 100 détecte également une inclinaison brutale (grâce au gyroscope 130 et l'accéléromètre 110) de la planche selon un angle .
En particulier et en référence à la figure 3, le module de gestion 100 est configuré pour détecter un point de départ de surf lorsque le surfeur 4 monte sur sa planche 3 au sommet d'une vague 1 qui correspond à un premier point haut PHi et pour détecter un point de fin de surf PF au niveau duquel le surfeur 3 arrête de surfer la vague 1. Ces détections des points bas PB et des points hauts PH sont réalisées notamment à partir des valeurs d'accélérations fournies par l'accéléromètre 110 comme cela sera décrit par la suite.
Dans une première forme de réalisation préférée, le dispositif 10 comprend en outre un sonar 150 (en référence à la figure 8) configuré pour mesurer la distance entre le fond 11 de l'étendue d'eau et le dispositif 10, c'est-à-dire la profondeur d'eau entre le dispositif 10 et le fond marin 11. Dans cet exemple, comme illustré à la figure 7, le sonar 150 est monté au moins en partie dans un orifice 9A formé dans la carène 4B de la planche 4 afin d'émettre des signaux vers le fond 11 de l'étendue d'eau (par exemple le fond marin) perpendiculairement à la planche 4 pour mesurer la profondeur d'eau (d) lorsque la planche 4 flotte sur l'eau. Dans cette première forme de réalisation, le module de gestion 100 est configuré pour déterminer, en référence à la figure 20, une profondeur dBi d'eau au point bas PBi détecté et une profondeur dHi d'eau au point haut PHi détecté à partir des mesures faites par le sonar 150, la hauteur réelle Hi de la vague 1 étant alors égale à la valeur absolue de la différence entre les mesures de profondeur dBi et dHi : Hi = \ dBi - dHi \. En variante, le dispositif 10 peut comprendre une pluralité de sonars, de préférence deux, pour améliorer la qualité de la mesure de profondeur.
En référence à la figure 9, le module de gestion 100 commande le sonar 150 afin qu'il émette des ondes sphériques perpendiculaires à la planche 4 en direction du fond marin 11 pour mesurer la profondeur dP entre ladite planche et le fond marin 11. Etant donné que la planche 4 est rarement positionnée selon l'horizontale du plan d'eau, le module de gestion 100 utilise l'accéléromètre 110 et le gyroscope 130 pour connaître en permanence l'axe vertical terrestre (i.e. passant par le centre de la Terre) afin de corriger de manière trigonométrique les valeurs mesurées par le sonar 150 et déterminer ainsi correctement la hauteur de la colonne d'eau verticale entre le fond marin 11 et la planche 4. Le module de gestion évalue l'angle Θ formé entre la verticale M par rapport au fond marin 11 et la direction S des ondes émises par le sonar 150 en vue de corriger la mesure de la profondeur entre le fond marin 11 et le dispositif 10. La profondeur dPde la colonne d'eau étant égale au produit de la distance mesurée par le sonar 150 multiplié par le cosinus dudit angle θ.
Le dispositif 10 use avantageusement de l'accéléromètre 110, du magnétomètre 120 (direction et sens du nord magnétique) et du gyroscope 130 (position angulaire de la planche 4 selon un référentiel propre au dispositif 10 (roulis, tangage et lacet)) et pour identifier les différentes orientations dynamiques relatives aux changements de directions entreprises par le surfeur 3 sur la vague 1.
Avantageusement, le dispositif 10 peut comprendre un sonar gyroscopique ou sonar gyro- stabilisé (non représenté) à la place du sonar 150 et du gyroscope 130 afin de mesurer sans correction trigonométrique la hauteur de la colonne d'eau entre la planche 4 et le fond 11.
Dans une deuxième forme de réalisation, en référence à la figure 20, le module de gestion 100 est configuré pour mesurer en temps réel, entre le point bas PBi et le point haut PH les accélérations selon trois axes du dispositif 10 via l'accéléromètre 110, la direction du nord magnétique via un magnétomètre 120, les vitesses rotationnelles selon trois axes du dispositif 10 via le gyroscope 130 et la position géographique du dispositif 10 via le module de localisation 140. Le module de gestion peut ainsi déterminer la trajectoire dynamique TV du dispositif 10 entre le point bas PB* et le point haut PHi et déterminer selon cet ordre chronologique des événements, la hauteur réelle H de la vague 1. La trajectoire dynamique TV relative à la translation de la planche 4 sur la vague 1 sera d'autant plus précise que le temps qui sépare le point bas PBi et le point haut PHi sera court. De la même manière, la hauteur hi de la vague 1 surfée est déterminée en calculant la trajectoire dynamique if entre le point le point haut PHi et le point bas PB2.
Pour / > 1 avec i e M*, le module de gestion 100 est également configuré pour déterminer les trajectoires dynamiques 7"; relatives aux translations de la planche 4 sur la vague 1 entre les point bas PB et les points hauts PHi . De cette manière les hauteurs H, peuvent être déterminées. Dans ces cas, ,- correspondent à la hauteur sur laquelle le surfeur 3 se hisse sur la vague 1 depuis un point bas ΡΒΊ (dénivelé surfé lors d'une phase ascendante). Enfin, le module de gestion 100 est également configuré pour déterminer les trajectoires dynamiques t,- relatives aux translations de la planche 4 sur la vague 1 entre les points hauts PH, et les points bas PBM afin de déterminer les hauteurs de vague surfée h,- lors des phases descendantes.
Dans cet exemple, en référence à la figure 4, le module de gestion 100 est en outre configuré pour déterminer l'accélération A induites au surfeur par la vague 1, l'angle de déferlement « correspondants à l'angle maximum entrepris par le surfeur 3 pour dévaler la vague 1 entre un point haut PH et un point bas PB et le sens U de déferlement de la vague 1. A titre d'exemple, on a représenté à la figure 5 différents type de vagues 1 présentant chacune un angle de déferlement a différent, respectivement 55% 62 et 75 . Cet angle correspondant à l'angle le plus petit formé entre la plan horizontale de la planche 4 et l'axe vertical terrestre (i.e. passant par le centre de la Terre) peut être déterminé en couplant les informations mesurées par l'accéléromètre 110 et le gyroscope 130 à l'instar de la détermination de l'angle décrit plus haut. Pour déterminer le sens du déferlement U de la vague 1, le dispositif 10 prend en compte la direction et le sens qu'entreprend le surfeur 3 pour traverser le train de vagues 1. La direction et le sens pris sont nécessairement opposés au train de vagues F (i.e. dos au trait de côte). Pour prendre les vagues 1 , le positionnement se fait dans le sens et la direction F (i.e. face au trait de côte). La direction dynamique au cours du temps prise le plus souvent sur la vague 1 (droite ou gauche) peut être déterminée en utilisant le module de localisation 140 et/ou les valeurs mesurées par l'accéléromètre 110, le magnétomètre 120 et le gyroscope 130.
Dans cet exemple, le dispositif 10 comprend également un module de communication 160 (en référence à la figure 8) permettant de communiquer des informations, notamment les hauteurs H et h, les valeurs d'accélération A, la valeur de la pente a et le sens de déferlement U, à un récepteur (non représenté) tel que, par exemple, une montre portée par le surfeur 3, un smartphone, un serveur de données situé sur la terre ferme, etc. Cette communication peut être par exemple réalisée en utilisant un protocole de communication de type Bluetooth®, wifi, Zigbee ou tout autre protocole de communication adapté. Le récepteur est configuré pour recevoir des informations du dispositif 10 de mesure, notamment la hauteur de la vague H, une hauteur surfée h sur la vague 1, l'accélération ί, la pente a, le sens de déferlement i/, de préférence en temps réel et/ou de sauvegarder les données dans une zone mémoire. De préférence, le récepteur est une montre connectée portée par le surfeur permettant d'afficher les informations reçues de la part du dispositif 10.
L'invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre en référence aux figures 10, 1 1A et 1 1 B.
En fonctionnement, et dans une étape S0, le module de gestion 100 recueille en permanence les données mesurées, par l'accéléromètre 110. le magnétomètre 120 et le gyroscope 130, ainsi que par le sonar 150 et le module de localisation 140 le cas échéant, afin de déterminer par le calcul les points bas PB, et les points hauts PH, pour chaque vague 1.
Initialement, le surfeur 3 est dans l'attente d'une vague 1 à surfer et se tient à plat ventre sur sa planche 4. Dans cette position d'attente, les vitesses mesurées par le dispositif 10 via l'accéléromètre 110 sont quasi-nulles (comparativement aux vitesses mesurées lors des phases de surf descendantes), Le. la planche 4 est bercée par un train de vagues 1.
Avantageusement, dans une étape S1 , afin d'identifier qu'une vague 1 est sur le point d'être surfée, le module de gestion 100 détecte tout d'abord une phase de positionnement de la part du surfeur sur le plan d'eau. Celle-ci est caractéristique par le fait que la planche 4 s'aligne dans le sens F de la propagation du train de vague. Du point de vue du module de gestion 100 cela se traduit par une orientation d'un des trois axes du référentiel lié à la planche 3 selon le sens F de propagation des vagues (par exemple y comme sur les figures 12 à 19). De manière statique, cette phase pourra être déterminée en usant des informations provenant de l'accéléromètre 110 et du magnétomètre 120. De manière dynamique, cette phase pourra être déterminée en traitant des informations provenant de l'accéléromètre 110, du magnétomètre 120 et du gyroscope 130.
Dans l'exemple non limitatif de la figure 3 et toujours en référence à la figure 10, lorsque le surfeur 3 s'apprête à entamer une phase ascendante, le dispositif 10 détermine, dans une étape S2, un point bas PBi depuis lequel la planche 4 amorce une phase de montée sur la vague 1 pour atteindre un point haut PHi, détecté par le dispositif dans une étape S3. La première hauteur mesurée H? dans une étape S4 correspond à la hauteur réelle de la vague 1. c'est à dire la hauteur séparant le premier point bas PBi du premier point haut PHi. Le premier point bas PBi est le point sur la vague 1 à partir duquel la planche 4 amorce une phase ascendante jusqu'au premier point haut PHi, à partir duquel la planche 4 amorce une phase de descente de la vague 1 dans le sens F de propagation de cette dernière. Dans une étape S5, le surfeur 3 prend la vague 1 (départ de surf), la planche 4 amorce une phase de descente de surf sur la vague 1 pour atteindre un deuxième point bas PB2 depuis lequel le surfeur 3 effectue un virage ou une manœuvre pour, par exemple, remonter un peu plus haut sur cette même vague 1. La hauteur calculée par le dispositif 10 dans une étape S6, correspond à une hauteur surfée hi (en référence à la figure 3), lors d'une phase de descente. En pratique, la hauteur fti mesurée entre le premier point haut PHi et le deuxième point bas PB2 correspond à la première hauteur surfée sur la vague 1 , c'est à dire la hauteur séparant le point haut PHi, du point bas PB∑ qui lui succède (point le plus bas sur la vague supportant la flottabilité de la planche 4 et son surfeur 3 précédant une phase ascendante sur la vague), sans avoir entre ces deux épisodes effectué de manœuvre pour reprendre de la hauteur sur la vague 1. Le premier point bas PB2 détecté peut correspondre à un point de fin de surf, auquel cas seule la hauteur H1 est mesurée pour cette vague 1. Dans l'exemple de la figure 3, le surfeur 3 va remonter sur la vague 1 puis redescendre et ainsi de suite jusqu'à un point de fin de surf PF de sorte que le dispositif 10 mesure les hauteurs H,- et hh surfées sur la vague 1, où i > 1 avec i e N*, correspond respectivement à la hauteur séparant un point bas PB, d'un point haut PH, et un point haut PH, d'un point bas PBi. Un point bas PB, ne correspond pas nécessairement au creux C de la vague 1 tel qu'illustré sur la figure 2, mais à un point sur la vague 1 après une descente sur cette dernière à partir duquel la planche 4 amorce une i+feme phase ascendante sur la vague 1. De même, un point haut PHi ne correspond pas nécessairement au sommet S de la vague 1 tel qu'illustré sur la figure 2 mais à un point sur la vague 1 après une montée sur cette dernière à partir duquel la planche 4 amorce une ieme phase descendante sur la vague 1.
Le point de fin de surf PF peut avoir lieu aussi bien dans une phase ascendante entre un point bas PBn et un point haut PHn (PF1 sur la figure 21 ) ou lors d'une phase descendante sur la vague 1. entre un point haut PHn et un point bas PBn*i {PF2 sur la figure 21 ), avec n > i et n e N*. Dans le premier cas, les trois derniers points détectés significatifs sont PBn-i , PHn-i et PBn . Ils permettent de mesurer les deux dernières hauteurs surfées en phase ascendante Hn-i et descendante hn-i. La dernière hauteur surfée hn-i (avec n > i et n e W) correspond à la dernière phase de descente sur la vague 1 calculée entre le dernier point haut détecté PHn-i et le point bas PBn sur la vague 1. La dernière hauteur surfée dans une phase ascendante Hn-i est calculée entre le dernier point bas détecté PBn-i et le dernier point PHn-i qui le succède sur la vague 1. Dans le second cas, les trois derniers points détectés significatifs sont PH„-i , PBn et PHn . Ils permettent de mesurer les deux dernières hauteurs surfées en phase ascendante H„et descendante hn-i. La dernière hauteur surfée hn-i (avec n > i et n e N*) correspond à la dernière phase de descente sur la vague 1 calculée entre le dernier point haut détecté PHn-i et le point bas PBn qui le succède sur la vague 1. La dernière hauteur surfée dans une phase ascendante H„est calculée entre le dernier point bas détecté PBn et le dernier point PHn qui le succède sur la vague 1. La détection du point de fin de surf PF peut être réalisée lorsque la vitesse du dispositif 10 devient quasi-nulle, en passant éventuellement par de fortes accélération (décélération) correspondant à la chute du surfeur 3 de sa planche 4. On notera que le procédé selon l'invention permet de mesurer la hauteur Hi de la vague 1 ou une (ou plusieurs) hauteur H, et/ou h,- surfée respectivement en phase ascendante ou descendante, sur la vague 1. On pourrait ainsi envisager un mode de mise en oeuvre dans lequel le dispositif 10 mesure uniquement la hauteur Hi de chaque vague 1, un mode de mise en œuvre dans lequel le dispositif 10 mesure uniquement la ou les hauteurs H, et/ou hj ( i > 1 et i e N*), surfées sur chaque vague 1 ou un mode de mise en œuvre dans lequel le dispositif 10 mesure pour chaque vague 1 à la fois la hauteur
Figure imgf000023_0001
de la vague 1 et la ou les hauteurs surfées Hi et/ou h, sur la vague 1.
Deux exemples d'application détaillés vont maintenant être décrits en référence aux figures 1 1A et 1 1 B.
Premier exemple d'application : calcul de la hauteur de la vaque H,- et des hauteurs surfées hj selon le premier mode de mise en œuvre Dans une étape E1A, afin d'identifier qu'une vague 1 est sur le point d'être surfée, le module de gestion 100 détecte tout d'abord une phase de positionnement de la part du surfeur 3 sur le plan d'eau. Celle-ci est caractéristique par le fait que la planche 4 s'aligne dans le sens F de la propagation du train de vague 1. Du point de vue du module de gestion 100 cela se traduit par une orientation d'un des trois axes du référentiel lié à la planche 3 selon le sens F de propagation des vagues (par exemple y comme sur les figures 12 à 19). De manière statique, cette phase pourra être déterminée en usant des informations provenant de l'accéléromètre 110 et du magnétomètre 120. De manière dynamique, cette phase pourra être déterminée en traitant des informations provenant de l'accéléromètre 110, du magnétomètre 120 et du gyroscope 130. Dans une étape E2A, le module de gestion 100 passe à la détection du premier point bas PBi. Ce point est caractéristique par le fait que le module de gestion 100 détecte, au niveau du point bas PBi, une vitesse nulle du dispositif 10 selon la composante z et que les accélérations du dispositif 10 selon l'axe z du référentiel lié à la planche 4 (figures 12 et 13), qui étaient négatives avant le point bas PBi, deviennent positives et/ou que le dispositif
10 détecte une augmentation de la profondeur d'eau entre le fond marin 11 et la planche 4 avant et/ou après le point bas PBi. Selon les cas, le point bas PBi peut également précéder une phase au cours de laquelle des vitesses et des accélérations positives sont détectées selon l'axe y du référentiel lié à la planche, dans le sens de la propagation des ondes F.
Dans une étape E3A, le module de gestion mesure, au point PBi détecté, la profondeur d'eau dBi notamment grâce aux données fournies par le sonar 150.
Dans une étape E4A, une fois que la planche sera remontée sur la vague 1 , le module de gestion 100 passe à la détection du point haut PHi. Ce point est caractéristique par le fait que le module de gestion 100 détecte, au niveau du point haut PHi, une vitesse nulle du dispositif 10 selon l'axe z et que l'accélération du dispositif 10 selon l'axe z du référentiel lié à la planche 4 (figures 12 et 13), qui était positive après le point bas PBi, devient négative à l'approche du point PHi et/ou que le dispositif 10 détecte une profondeur d'eau moindre entre le fond marin 11 et la planche 4 avant et après le point haut PHi. Ce point précède une phase au cours de laquelle la planche 4 subit des accélérations positives selon le sens de propagation F de la vague 1 (l'axe y) mais aussi des accélérations négatives selon l'axe z du référentiel lié à la planche et une mesure de profondeur en diminution entre le fond
11 et la planche 4. De surcroit, le module de gestion 100 détecte également une inclinaison brutale (grâce au gyroscope 130 et l'accéléromètre 110) de la planche selon un angle m.
Dans une étape E5A le module de gestion mesure au point PHi détecté, la profondeur d'eau dHi notamment grâce aux données fournies par le sonar 150. Dans une étape E6A le module de gestion calcule la hauteur Hi de la vague 1 en réalisant la différence absolue des hauteurs mesurées aux points bas PBi et haut PHi : Hi = \dBi -
Dans une étape E7A, le module de gestion 100 passe ensuite à la détection d'un deuxième point bas PB2. Ce point est caractéristique en ce qu'il succède au premier point haut PHi et précède une phase au cours de laquelle le module de gestion 100 détecte pour la planche 4 une vitesse et une accélération positive selon l'axe I du référentiel lié à la planche (voir figure 10). Le point PB2 constitue un point d'inflexion entre deux points hauts (PH1 et PH2). De plus, le module de gestion 100 peut être amené à détecter au point PB2 un virage ou une manœuvre permettant au surfeur de se replacer un peu plus haut sur la vague 1.
Dans une étape E8A le module de gestion mesure au point PB2 détecté la profondeur d'eau dH2 notamment grâce aux données fournies par le sonar 150.
Dans une étape E9A le module de gestion calcule la hauteur hi de la vague surfée 1 en réalisant la différence absolue des hauteurs mesurées aux points haut PH1 et bas PB2 : hi = \dB2 - dH1 \.
Dans une temporalité plus lointaine sur la vague 1 , dans une étape E(n-2)A, le module de gestion 100 détecte un point de fin de surf PF. Ce point est caractéristique car il succède soit un point bas PBn soit un point haut PHn avec n>1 etn e M*. Le module de gestion 100 est capable de détecter un point de fin de surf PF selon plusieurs scénarii : perte brutale de vitesse suite à une chute, rotation de la planche 4 inhabituelle selon un axe laissant entendre un retournement de cette dernière, etc. Dans une étape E(n-1)A le module de gestion mesure au dernier point bas PBn détecté ou au dernier point haut PHn détecté, respectivement la profondeur d'eau dBn ou dHn grâce aux données fournies par le sonar 150.
Enfin, dans une étape En A, selon que le dernier point détecté est PBn ou PHn, le module de gestion 100 calcule dans le premier cas de figure la dernière hauteur surfée h„-i = | dBn - dHn-1 I ou dans le second cas de figure, la dernière hauteur surfée sur une phase ascendante Hn = \dBn - dHn | dans l'exemple de la figure 3.
Second exemple d'application : calcul des hauteurs de vaque H, et de la vaque surfée hj selon le deuxième mode de mise en œuvre
Dans une étape E1B, à l'instar de l'étape E1A décrite précédemment, afin d'identifier qu'une vague 1 est sur le point d'être surfée, le module de gestion 100 détecte tout d'abord une phase de positionnement de la part du surfeur 3 sur le plan d'eau. De manière statique, cette phase pourra être déterminée en usant des informations provenant de l'accéléromètre 110 et du magnétomètre 120. De manière dynamique, cette phase pourra être déterminée en traitant la fusion de l'ensemble des informations provenant de l'accéléromètre 110, du magnétomètre 120 et du gyroscope 130.
Dans une étape E2B, le module de gestion 100 détecte la position du premier point bas PBi. Dans une étape E3B, le module de gestion 100 détecte la détection du premier point bas PHi. Dans une étape E4B, le module de gestion 100 calcule la trajectoire Ti entre le premier point bas PBi détecté et le premier point haut PHi détecté. Dans une étape E5B, le module de gestion 100 à partir de la trajectoire Ti calcule la hauteur Hi entre le premier point bas PBi détecté et le premier point haut PHi détecté. Dans une étape E6B, le module de gestion 100 détecte le deuxième point bas P82. Dans une étape E7B, le module de gestion 100 calcule la trajectoire ti entre le premier point haut PHi et le deuxième point bas PB2. Dans une étape E8B, le module de gestion 100 à partir de la trajectoire ti calcule la hauteur hi entre les points PHi et PB2. Dans une étape E(n-2)B, après possiblement plusieurs montées et descentes de surf sur la vague 1, le module de gestion 100 détecte un point de fin de surf PF. Dans une étape E(n-1)B, selon que le point de chute ait été détecté après un point bas PBn ou un point haut PHn, le module de gestion 100 calcule la dernière trajectoire Tn ou tn-i- Enfin, dans une étape EnB. le module de gestion 100 calcule la dernière hauteur surfée hn-i ou H„à partir des trajectoires Tn ou t„.
Avantageusement, dans chacun des modes de mise en œuvre, en référence à la figure 10, le module de gestion 100 peut envoyer en temps réel, dans une étape S7, les hauteurs calculées à un récepteur, de préférence une montre connectée portée par le surfeur 3, de sorte qu'il puisse visualiser en temps réel ces données dans une étape S8 et en tirer parti au cours de sa session de surf.
Avantageusement encore, le module de gestion 100 peut enregistrer au cours d'une session de surf, le temps passé par vague 1 et le nombre de vagues 1 entreprises avec l'ensemble des caractéristiques pour chacune : les hauteurs H/ des vagues 1, ainsi que les hauteurs surfées h,- avec i e M*, les accélérations induites Ai par la vague 1 au surfeur 3, les angles a, correspondant aux angles les plus abrupts entrepris par le surfeur 3 pour dévaler la vague 1, et V le sens de déferlement de la vague 1, auxquelles s'ajoutent les informations de positionnement géographique et temporelle du surfeur 3 au cours de la session. Le module de gestion 100 peut également envoyer les mesures réalisées ou les données calculées à un serveur via un lien de communication pour qu'il les stocke dans une base de données afin de pouvoir les analyser à des fins de comparaison, notamment avec des données météorologiques. Ainsi, au fur et à mesure que cette base de donnée sera renseignée par des surfeurs 3, cette dernière sera en mesure de pouvoir effectuer des prédictions des conditions de surf dont l'objet final peut consister à prévenir les surfeurs 3, avantageusement sur leur smartphone ou sur leur montre connectée, des futures conditions de surf correspondant au niveau ou au souhait du surfeur, en indiquant par exemple à ce dernier, le jour, l'heure et le lieu de l'événement prédit. Cette base de donnée aurait pour vocation de constituer un réseau « anti-social » qui par opposition à un réseau social où les informations/données ont pour vocation a être partagées, les données déposées, traitées et recueillies n'auront pas vocation a être partagées, mais à informer uniquement son utilisateur. II est à noter que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de mesure d'une hauteur (Hi, ht) relative à une vague par un dispositif
( 10) monté sur ou dans une planche de surf (4) utilisée par un surfeur (3), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes, mises en œuvre par ledit dispositif ( 10), de :
détection (S2, S5, E2A, E2B) d'au moins un point bas (PB,) à partir duquel la planche (4) entame une phase d'ascension sur la vague (f),
détection (S3, E4A, E3B) d'au moins un point haut (PHi) à partir duquel la planche (4) amorce une phase de descente sur la vague ( 1) dans le sens de propagation de la vague (f), et
calcul d'une hauteur (Hi, hi) relative à la vague ( 1) en déterminant la différence absolue entre la hauteur du point bas (PBi) détecté et la hauteur du point haut (PHi) détecté.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape
(S7) d'envoi de la hauteur (Hi, hi) calculée à un récepteur porté par le surfeur ou monté sur sa planche de surf (4).
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant une étape (S8) d'affichage, par ledit récepteur, de la hauteur reçue ou d'une pluralité de hauteurs reçues relative à une même vague ou d'une somme de hauteurs reçues relatives à une même vague.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'affichage de la ou des hauteurs reçues est réalisé en temps réel.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant la détection d'un premier point bas (PBi), suivie d'une étape d'ascension de la planche de surf (4) sur la vague ( 1) jusqu'à la détection d'un premier point haut (PHi), duquel le surfeur (3) amorce un départ de surf sur la vague ( 1) dans le sens de propagation de l'onde ou bien passe par- dessus la vague ( 1), la hauteur calculée (Hi) étant mesurée entre le premier point bas (PBi) et le premier point haut (PHi) détectés et correspondant à la hauteur de la vague ( 1).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant, après la détection d'un point haut, une étape de détection d'une phase de descente de la planche (4) sur la vague ( 1), suivi d'une étape de détection d'un point bas sur la vague ( 1), à partir duquel le surfeur (3) peut amorcer une manœuvre pour remonter sur la vague ( 1), la hauteur (hi) calculée entre le point haut détecté et le point bas détecté correspondant à une hauteur surfée.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant une étape de mesure des profondeurs d'eau aux points bas détectés (PB,-) et points hauts détectés (PHi), la détermination de la hauteur relative à la vague ( 7) étant obtenue en calculant la valeur absolue de la différence entre la profondeur mesurée au point haut détecté (PHi) et la profondeur mesurée au point bas détecté (PB,) qui lui succède ou entre un point bas détecté (PB,) et un point haut détecté (PHi) qui lui succède.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que sont constamment mesurées par le dispositif (10), l'accélération selon trois axes, les vitesses de rotations selon trois axes, la direction par rapport au champ magnétique terrestre et/ou la position géographique, le procédé comprenant une étape de détermination, à partir des valeurs mesurées de ces paramètres, de la trajectoire du dispositif ( 10) entre un point bas détecté et le point haut détecté qui lui succède et/ou de la trajectoire du dispositif ( 10) entre un point haut détecté et le point bas détecté qui lui succède, permettant respectivement la détermination par le calcul de la hauteur de la vague ou d'une hauteur surfée sur cette dernière en phase ascendante.
9. Dispositif ( 10) de mesure d'une hauteur relative à une vague (1), destiné à être monté sur ou dans une planche de surf (4) utilisée par un surfeur (3) sur une vague ( 1), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend :
un accéléromètre ( 110) configuré pour mesurer l'accélération du dispositif, - un module de gestion ( 100) configuré pour :
o détecter au moins un point bas (PB,) à partir duquel la planche (4) entame une phase d'ascension sur la vague ( 1),
o détecter au moins un point haut (PHi) à partir duquel la planche (4) amorce une phase de descente sur la vague ( 1) dans le sens de propagation de la vague ( 7), et
o calculer une hauteur (/■/,·, h,) relative à la vague ( 1) en effectuant la différence absolue entre la hauteur du point bas (PB,) détecté et la hauteur du point haut (PHi) détecté.
10. Dispositif ( 10) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un sonar ( 150) permettant de mesurer la profondeur aux points bas (PB,) et aux points hauts (PHi) détectés.
1 1 . Dispositif ( 10) selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend un magnétomètre (120) et un gyroscope ( 130) dont les informations d'orientation dynamique, recueillies en temps réel, permettent au module de gestion ( 100) de connaître au cours du temps l'axe entre la planche (4) et le centre de la terre.
12. Dispositif ( 10) selon l'une des revendications 9 à 1 1 , comprenant en outre un module de communication ( 160) permettant de communiquer des informations, notamment les hauteurs de vague calculées, à un récepteur.
13. Planche de surf (4) caractérisé en ce qu'elle comprend un dispositif ( 10) de mesure selon l'une des revendications 9 à 12.
14. Planche de surf (4) selon la revendication 13, dans laquelle, le dispositif ( 10) est monté dans un logement formé entre le pont (4 A) et la carène (4B) de la planche (4).
15. Planche de surf (4) selon l'une des revendications 13 et 14, le dispositif ( 10) comprend au moins un sonar ( 150) monté au moins en partie dans la carène (4B) de la planche (4).
PCT/EP2017/066308 2016-07-02 2017-06-30 Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d'une vague WO2018007256A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656347A FR3053459B1 (fr) 2016-07-02 2016-07-02 Dispositif de mesure de parametres caracteristiques d'une vague
FR1656347 2016-07-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018007256A1 true WO2018007256A1 (fr) 2018-01-11

Family

ID=56684109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/066308 WO2018007256A1 (fr) 2016-07-02 2017-06-30 Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d'une vague

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3053459B1 (fr)
WO (1) WO2018007256A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050265123A1 (en) * 2004-02-10 2005-12-01 Matthew Pope Personal sonar system
US20100302908A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Strong Brandon S System and method for determining wave characteristics from a moving platform
US9014983B1 (en) * 2014-09-26 2015-04-21 Blue Tribe, Inc. Platform, systems, and methods for obtaining shore and near shore environmental data via crowdsourced sensor network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050265123A1 (en) * 2004-02-10 2005-12-01 Matthew Pope Personal sonar system
US20100302908A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Strong Brandon S System and method for determining wave characteristics from a moving platform
US9014983B1 (en) * 2014-09-26 2015-04-21 Blue Tribe, Inc. Platform, systems, and methods for obtaining shore and near shore environmental data via crowdsourced sensor network

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVID DIPAOLA: "BIOMEMS 2013: The Revolutionary Change in Sports from MEMS and Sensor Enabled Products", 17 April 2013 (2013-04-17), pages 1 - 30, XP055134704, Retrieved from the Internet <URL:http://www.dceams.com/Assets/biomems 2013 mems and sensor enabled products for sporting applications db 2-5-2012.pdf> [retrieved on 20140813] *
EDITOR AT SURFERTODAY.COM: "The Future of Surfboards by SurferToday.com", 10 August 2010 (2010-08-10), XP055292725, Retrieved from the Internet <URL:http://www.surfertoday.com/surfing/3879-the-future-of-surfboards-by-surfertodaycom> [retrieved on 20160802] *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3053459B1 (fr) 2018-08-10
FR3053459A1 (fr) 2018-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1886517B1 (fr) Procédé et dispositif de localisation d&#39;un terminal dans un réseau local sans fil
EP3359915B1 (fr) Procédé d&#39;estimation du mouvement d&#39;un piéton
EP2350565B1 (fr) Dispositif et procede de determination d&#39;une caracteristique d&#39;une trajectoire formee de positions successives d&#39;un accelerometre triaxial lie de maniere solidaire a un element mobile
EP2361368B1 (fr) Procede de determination d&#39;un cap en direction du nord geographique au moyen d&#39;une centrale inertielle
EP3004912A1 (fr) Procédé et dispositif de métrologie pour la calibration de la géométrie d&#39;un réseau de balises acoustiques sous-marines
EP2385346B1 (fr) Procédé d&#39;élaboration d&#39;une phase de navigation dans un système de navigation impliquant une corrélation de terrain
EP2541200B1 (fr) Dispositif et procédé de navigation integrant plusieurs systemes inertiels de navigation hybridés
WO2015091402A1 (fr) Procede de determination de l&#39;orientation d&#39;un repere capteur lie a un terminal mobile muni d&#39;un ensemble capteur, porte par un utilisateur et comprenant au moins un capteur de mouvement lie en mouvement
EP2560551A1 (fr) Systeme d&#39;analyse de foulees d&#39;un utilisateur
Collins et al. Performance of moored GPS wave buoys
FR2949259A1 (fr) Procede d&#39;alignement autonome d&#39;unite de mesure inertielle pour instrument de bord aeronef.
JP3760243B2 (ja) Ｇｐｓ式海洋波計測方法
WO2018007256A1 (fr) Dispositif de mesure de paramètres caractéristiques d&#39;une vague
EP1913336B1 (fr) Procede et dispositif de determination de la vitesse d&#39;un coureur
EP2407953A1 (fr) Procédé d&#39;aide au pilotage amélioré pour aéronef
WO2017081166A1 (fr) Procédé de détection de mouvements parasites lors d&#39;un alignement statique d&#39;une centrale inertielle, et dispositif de détection associé
EP3336486B1 (fr) Procédé de détection et de calcul de hauteur d&#39;un saut
EP3577494B1 (fr) Balise, système et procédé d&#39;aide à la navigation de précision
WO2021032749A1 (fr) Detection d&#39;une operation de leurrage d&#39;un recepteur de signaux satellitaires
WO2010063904A1 (fr) Dispositif et procédé d&#39;assistance au guidage d&#39;un piéton
FR3055051A1 (fr) Dispositif de positionnement et de controle de drone a voilure tournante dans un environnement exterieur, systeme et procede associes
EP3794378A1 (fr) Détermination de la cadence de pédalage d&#39;un cycliste
US20170028255A1 (en) Activity and sport sensor
FR3097958A1 (fr) Procédé de correction d’une position précédemment estimée d’un véhicule
FR3097316A1 (fr) Procédé de surveillance des performances d’unités de mesure inertielle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17732960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17732960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1