ES1303730U

ES1303730U - Sistema para control de embarcaciones

Info

Publication number: ES1303730U
Application number: ES202330713U
Authority: ES
Inventors: Linares Carlos Alejandro Llamas; Jaén Carlos Llamas
Original assignee: Archangelus Systems S L
Current assignee: Archangelus Systems S L
Priority date: 2023-04-25
Filing date: 2023-04-25
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2033-04-25
Also published as: EP4456042A1; ES1303730Y

Abstract

Un sistema para controlar embarcaciones caracterizado por que comprende: - al menos un nodo posicionador (201, 202, 203) asociado a un dispositivo baliza ubicado en una embarcación, el dispositivo baliza comprendiendo: - un módulo GPS (102) configurado para tomar datos de posición y velocidad del dispositivo baliza, - un módulo bluetooth (103) configurado para comunicarse con una aplicación de gestión, - un módulo para gestión de batería (104) configurado para controlar al menos una batería de alimentación del dispositivo baliza, - un módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105), y - un microcontrolador (101) configurado para controlar todos los anteriores módulos (102, 103, 104, 105), recolectar datos dados por los anteriores módulos (102, 103, 104, 105) y ejecutar una aplicación mediante la que un usuario se conecta al, al menos un, nodo posicionador (201, 202, 203) por medio de un equipo terminal de usuario; - un nodo maestro (200) configurado para comunicarse que cada nodo posicionador (201, 202, 203) mediante el módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105) y para comunicarse mediante bluetooth (22) con un equipo de control (210) donde corre la aplicación de gestión; el nodo maestro (200) configurado además para recibir los datos recolectados por cada nodo posicionador (201, 202, 203) con el que se comunica y para enviar los datos recibidos a la aplicación de gestión en el equipo de control (210).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para control de embarcaciones

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuadra, dentro del sector industrial dedicado a los sistemas de control mediante red de comunicaciones y basados en geoposicionamiento para coordinar múltiples dispositivos de propósito general, especialmente, para dispositivos del sector naval.

Particularmente, la presente invención se refiere a un sistema inteligente de seguimiento y control de embarcaciones para prevenir accidentes por colisión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidos los sistemas de identificación automática (AIS: Automatic Identification System, en inglés) que transmiten la posición de un barco para que otros barcos estén al tanto de la misma y así evitar colisiones. La Organización Marítima Internacional (OMI) exige el uso de AIS en buques de más de 300 toneladas brutas que realizan viajes internacionales. Un sistema AIS no es rentable para instalar en embarcaciones pequeñas.

En embarcaciones grandes como buques o cruceros, también hay una necesidad de mejorar los sistemas de seguridad. Catástrofes como el naufragio del Costa Concordia, que fue impactante porque a pesar de ser tan cerca de la costa hubo víctimas, siguen ocurriendo aun existiendo los sistemas de control de embarcaciones actuales.

Algunos sistemas de control requieren conexión a Internet o cobertura móvil.

Por consiguiente, el problema técnico es desarrollar un sistema de control de embarcaciones con amplio alcance y sin requerir conexión a una red de datos o de telefonía móvil.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención sirve para solucionar el problema mencionado anteriormente, mediante la provisión de un sistema para controlar un grupo de una o más embarcaciones, así como las personas o equipos en la embarcación. Fundamentalmente se describe un sistema capaz de controlar embarcaciones mediante geolocalización, evitar colisiones y abordajes, controlar distancias y lectura de seguimiento (“tracking”, en inglés), todo en tiempo real y sin necesidad de un plan de datos de internet o telefonía móvil.

Un aspecto de la invención se refiere a un sistema para controlar embarcaciones que comprende: - uno o más nodos (nodos posicionadores) asociado a un dispositivo baliza ubicado en una embarcación, pudiendo haber una o más embarcaciones, donde el dispositivo baliza comprende:

- un módulo posicionador (módulo GPS) configurado para tomar datos de posición y velocidad del nodo/dispositivo baliza,

- un módulo bluetooth configurado para comunicarse externamente con una aplicación de gestión,

- un módulo para gestión de batería configurado para controlar al menos una batería de alimentación del dispositivo baliza,

- un módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (preferiblemente comunicación LoRa), y

- un microcontrolador configurado para controlar todos los anteriores módulos, recolectar los datos dados por dichos módulos y ejecutar una aplicación (firmware/software) mediante la que un usuario se conecta a cada nodo posicionador por medio de un equipo terminal de usuario;

y

- un nodo maestro configurado para comunicarse mediante el módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia con cada uno de los nodos posicionadores, para recibir los datos recolectados por cada nodo posicionador, y para comunicarse mediante bluetooth (por ejemplo, BLE) con un equipo de control para enviar los datos recibidos a la aplicación de gestión en el equipo de control (interno o externo al sistema).

Las ventajas de la presente invención frente al estado de la técnica anterior son fundamentalmente:

- La presente invención constituye una herramienta capaz de controlar embarcaciones o personas mediante geolocalización para evitar colisiones, abordajes y tener la historia de localización del portador sin necesidad de plan de datos ni cobertura móvil, ni instalación de infraestructura alguna para funcionar correctamente.

- La presente invención mediante una aplicación multiplataforma, que usa como protocolos de comunicación LoRa y Bluetooth, permite tener controladas un número extenso de embarcaciones y recibir alertas con un alcance de hasta 10km. Esto es una ventaja frente a aquellos sistemas que no requieren de conexión a Internet, pero ofrecen un alcance muy limitado. Este sistema permite ventajosamente, tanto desde el punto de vista de negocio como el personal, tener controlado en todo momento las embarcaciones como a las personas en esas embarcaciones, permitiendo a familiares y amigos de deportistas de deportes acuáticos saber dónde se encuentran en cada momento.

- La presente invención es rentable, frente a sistemas AIS, para instalarse en embarcaciones pequeñas, tales como kayak, paddle surf, lanchas hinchables, etc.

Éstas y otras ventajas pueden derivarse a la luz de la descripción de la invención que detalladamente se presenta a continuación.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra un diagrama de bloques de la arquitectura de un dispositivo baliza del sistema para control de embarcaciones, según una posible realización de la invención.

Figura 2.- Muestra un diagrama de bloques de la comunicación del sistema para control de embarcaciones, según una posible realización de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Seguidamente se proporciona, con ayuda de las figuras anteriormente referidas, una explicación detallada de un ejemplo de realización preferente del objeto de la presente invención.

Se presenta un sistema para controlar una o más embarcaciones diseñado para ser instalado no sólo en una flota de barcos sino también para la cada vez más amplia flota de elementos deportivos y de ocio que surcan en el agua como son kayaks, tablas de paddle surf o windsurf, entre otros. El sistema provee las siguientes funcionalidades:

- Evitar colisiones entre embarcaciones: Cada una de las embarcaciones o equipos ubicados en las embarcaciones bajo control o monitorización, como chalecos salvavidas u otros equipos de seguridad, disponen de un “dispositivo baliza”. El software del dispositivo baliza está configurado para definir el radio de acción de cada embarcación. Es decir, determinado un perímetro de seguridad y con el radio de acción de cada embarcación provisto por el dispositivo baliza o conjunto de dispositivos baliza de la embarcación, el sistema es capaz de determinar si cualquiera de las embarcaciones monitorizadas se aproxima o se aleja, y en caso de entrar dentro del perímetro de seguridad, puede generar una alarma, visual y/o sonora, para alertar del peligro y evitar el accidente. El, al menos un, dispositivo baliza está ubicado en un objeto asociado a una persona en la embarcación o en un equipo de seguridad (por ejemplo, chalecos salvavidas) disponible en la embarcación.

- Geolocalización de embarcaciones y de sus equipos (por ejemplo, chalecos salvavidas) mediante los dispositivos de geolocalización: El GPS y el software indican la posición exacta del dispositivo ubicado en la embarcación. Estos datos de geoposicionamiento pueden mostrarse en un terminal de usuario/operario, tal como su teléfono móvil, una tableta o un ordenador, sin necesidad de establecer una red de comunicaciones para poder ver todos estos datos.

- Seguimiento (“Tracking”, en inglés) de las embarcaciones/equipos: Esta funcionalidad es interesante de cara a poder analizar los datos de navegación, posición exacta y recorrido, tanto en tiempo real como a posteriori.

Cada dispositivo baliza adaptado para ser colocado en la embarcación se asocia a un nodo posicionador en el sistema y el dispositivo comprende los siguientes componentes mostrados en la Figura 1:

- un módulo GPS (102) para tomar los datos de posición y velocidad del dispositivo, - un módulo bluetooth (103) para conectarse a la aplicación (activado mediante configuración si es maestro),

- un módulo para gestión de batería (104) para controlar el nivel y la carga de la batería del dispositivo baliza,

- un módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105), que preferiblemente usa la tecnología LoRa de comunicación por radio, y

- un sistema en chip (SoC, del inglés System-on-a-Chip) para el control de todos los módulos anteriores, que comprende un microcontrolador (101) donde se carga y se ejecuta el programa (firmware) del dispositivo baliza.

Además, el dispositivo baliza puede incorporar diversos interruptores para ejecutar distintas acciones (basadas en generación de alarmas) y que notifican a la aplicación de gestión que el usuario necesita intervención o ayuda, tales como un botón de pánico, un botón de alarma de geolocalización, aviso de fin de uso, aviso de batería baja...

El software del dispositivo es capaz de marcar la posición exacta a través de GPS y de enviar una notificación al equipo terminal de usuario/operario o a la app cuando la embarcación se sale de un radio de acción previamente establecido o asignado al dispositivo/nodo posicionador. Permite así conocer con total precisión dónde se encuentran en cada momento estas embarcaciones a través de la app, aumentando con ello la seguridad en el medio marino, un problema cada vez mayor que tan de cabeza trae a empresas que se dedican sobre todo al alquiler de embarcaciones deportivas o para el ocio.

Cada dispositivo baliza informa su posición a un nodo posicionador al que un operador se ha conectado, mediante una aplicación o app, a través de un equipo terminal de usuario, que puede ser, entre otros ejemplos, un teléfono móvil, una pulsera inteligente u otro "gadget” portable, una tableta, un portátil o un ordenador personal, etc. De esta forma, se puede coordinar un grupo de nodos posicionadores (201, 202, 203 ,.), como muestra la Figura 2, para saber dónde se encuentran en todo momento y, además, se pueden establecer regiones límites de entrada / salida para cada nodo asociado a cada dispositivo baliza, siendo configurable según el caso los límites a asignar para las zonas de entrada y salida de los dispositivos. Los nodos posicionadores (201, 202, 203 ,.) son los encargados de tomar la posición GPS, además de otros datos de carácter útil tales como nivel de batería, velocidad, tiempo desde inicio del dispositivo baliza asociado, etc., y transmitírselos a un nodo maestro (200). El nodo maestro (200) se lo retransmite al equipo de control (210) que, con una aplicación de gestión, realiza funciones como generar un mapa interactivo donde se muestran todos los datos recibidos por el nodo maestro (200) recolectados por los nodos posicionadores (201,202, 203 ,.). El equipo de control (210) además también puede guardar esos datos para permitir la revisión del historial de posiciones del sistema en cualquier momento. El nodo maestro (200) es el enlace entre los nodos posicionadores (201, 202, 203 ,.) y el equipo de control (210) donde corre la aplicación de gestión, transmitiendo los datos desde los nodos posicionadores (201, 202, 203 ,.) a la aplicación de gestión mediante bluetooth (22), preferiblemente usando la tecnología BLE (del inglés, "Bluetooth Low Energy”). La comunicación entre los nodos posicionadores (201, 202, 203 ,.) y el nodo maestro (200), se realiza usando el módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105) del dispositivo baliza que se describe en la Figura 1 y preferiblemente utiliza un protocolo de comunicación por radio frecuencia (21) estándar, en este caso, el protocolo LoRa que dispone de un alcance que comprende un rango de 5 a 15 kilómetros aproximadamente.

El sistema propuesto es versátil porque, además del sistema anticolisión y de localización marítima que se ha presentado para el sector naval, se puede utilizar entre otras aplicaciones como por ejemplo: control de flotas de vehículos, control del ganado, control de personas como esquiadores o excursionistas en una montaña que también son susceptibles de poder sufrir o provocar accidentes si no se controla su ubicación/ posición en el tiempo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para controlar embarcaciones caracterizado por que comprende:

- al menos un nodo posicionador (201, 202, 203) asociado a un dispositivo baliza ubicado en una embarcación, el dispositivo baliza comprendiendo:

- un módulo GPS (102) configurado para tomar datos de posición y velocidad del dispositivo baliza,

- un módulo bluetooth (103) configurado para comunicarse con una aplicación de gestión,

- un módulo para gestión de batería (104) configurado para controlar al menos una batería de alimentación del dispositivo baliza,

- un módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105), y - un microcontrolador (101) configurado para controlar todos los anteriores módulos (102, 103, 104, 105), recolectar datos dados por los anteriores módulos (102, 103, 104, 105) y ejecutar una aplicación mediante la que un usuario se conecta al, al menos un, nodo posicionador (201, 202, 203) por medio de un equipo terminal de usuario;

- un nodo maestro (200) configurado para comunicarse que cada nodo posicionador (201, 202, 203) mediante el módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105) y para comunicarse mediante bluetooth (22) con un equipo de control (210) donde corre la aplicación de gestión; el nodo maestro (200) configurado además para recibir los datos recolectados por cada nodo posicionador (201, 202, 203) con el que se comunica y para enviar los datos recibidos a la aplicación de gestión en el equipo de control (210).

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el, al menos un, dispositivo baliza está ubicado en un objeto asociado a una persona en la embarcación o en un equipo de seguridad disponible en la embarcación.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el, al menos un, dispositivo baliza está ubicado en un chaleco salvavida provisto en la embarcación.

4. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el, al menos un, nodo posicionador (201, 202, 203) además comprende uno o más interruptores para ejecutar acciones basadas en generación de alarmas y notificar una alarma a la aplicación de gestión del equipo de control (210).

5. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el, al menos un, nodo posicionador (201, 202, 203) se conecta al equipo terminal de usuario que es un teléfono móvil, una pulsera inteligente, una tableta, un portátil o un ordenador personal.

6. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el módulo de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (105) está configurado para usar un protocolo de comunicación por radio frecuencia (21) LoRa.

7. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el nodo maestro (200) está configurado para comunicarse con el equipo de control (210) mediante bluetooth (22) con tecnología BLE.

8. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el nodo maestro (200) está configurado para recibir datos de posición GPS, velocidad, nivel de batería y tiempo de inicio del, al menos un, nodo posicionador (201, 202, 203).

9. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que además comprende el equipo de control (210).