GENERATEUR DE VAGUES AVEC AUTONOMIE EMBARQUEE

Abstract

 La présente invention divulgue un système de génération de vagues, autonome et intelligent, destiné à créer une vague maîtrisée sur une surface liquide, ledit système comprenant un générateur de vagues comprenant :
- un corps externe faisant office d'enveloppe entourant un corps interne ;
- un dispositif de déplacement du corps interne configuré pour rendre en utilisation le corps interne oscillant à l'intérieur du corps externe en vue de transmettre l'énergie au liquide et créer une vague ;
- une autonomie énergétique embarquée destinée à fournir de l'énergie au dispositif de déplacement ;
- une électronique embarquée équipée d'un ensemble de capteurs destinés à effectuer des mesures, apte à recevoir des informations de l'ensemble de capteurs ;
- un microcontrôleur afin d'optimiser la consommation du générateur de vagues et d'autogérer son rechargement de manière autonome ;
ainsi que :
- un contrôleur en communication avec l'électronique embarquée afin d'optimiser la consommation du générateur de vagues et d'autogérer son rechargement de manière autonome, grâce à l'analyse en temps réel des informations de l'ensemble de capteurs ;
- des moyens de communication entre le générateur et une interface utilisateur permettant des échanges bidirectionnels entre le générateur et l'utilisateur ;
- des moyens de recharge de l'autonomie embarquée, lesdits moyens se trouvant en utilisation sur ladite surface liquide à proximité du générateur de vagues ou en dehors de la surface liquide.

Description

Objet de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des générateurs de vagues, et notamment aux boules à vagues, placés dans des bassins afin de créer un mouvement dans le liquide et en particulier à la surface de celui-ci. Plus précisément, l'invention se rapporte à de tels générateurs avec une autonomie énergétique embarquée.

Etat de la technique

[0002] Les générateurs de vagues sont utilisés à différentes fins, telles que l'entrainement à la survie en mer dans des conditions au plus proche de la réalité, la création de vagues dans des centres de loisir aquatiques, ou également la reproduction de vagues dans des milieux naturels, à des fins d'études scientifiques ou de réalisation de films, etc. La création de vagues touche différents domaines et les générateurs ne cessent d'évoluer afin de faciliter leur utilisation et leur installation, et afin de fournir à moindre énergie des vagues les plus contrôlées possible.

[0003] Le document BE1010674A3 divulgue un système générateur de vagues à la surface d'un liquide, sous forme de boule entièrement mécanique, comprenant deux corps mobiles l'un par rapport à l'autre et reliés entre eux par un dispositif hydraulique. Le dispositif hydraulique comprend une chambre dans laquelle se déplace un piston, et l'alimentation en fluide du dispositif hydraulique est réalisée à l'aide d'une installation non solidaire de la boule et reliée à celle-ci par un tuyau. Le système comprend également des moyens de contrôle du dispositif hydraulique, comprenant notamment différents capteurs tels qu'un accéléromètre, un capteur de vitesse ou un manomètre couplés à la boule à vague pour déterminer la variation du mouvement de la boule par rapport au liquide.

[0004] Le document EP0521884B1 divulgue un système générateur de vagues comprenant deux corps dont l'un se déplace au sein de l'autre. Le système comprend également un système de contrôle recevant un ensemble de signaux, via des capteurs de différents types, afin de réguler l'alimentation d'un moteur (par ex. avec mécanisme bielle/manivelle). Le système peut évaluer l'amplitude des vagues, et mesurer le déplacement des corps l'un par rapport à l'autre. De cette manière, le système permet de synchroniser le déplacement des corps avec le mouvement des vagues, en agissant sur la régulation du moteur.

[0005] Un système de contrôle comprend une unité d'asservissement en phase et une unité d'asservissement en vitesse. Il peut également comprendre une unité pour modifier les valeurs désirées de différence de phase et de vitesse, afin de changer le mode de mouvement des vagues ou déplacer le dispositif à la surface de l'eau (en créant des variations de différence de phase). Le système de contrôle peut être situé dans le générateur de vagues mais aussi hors de celui-ci, communiquant dès lors par des ondes radios avec la boule pour obtenir les signaux des différents capteurs.

[0006] Le générateur de vagues peut être alimenté par batteries ou par énergie solaire et éventuellement comprendre une batterie rechargeable, qui peut être rechargée par un courant transitant via un couplage magnétique.

Buts de l'invention

[0007] La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'état de la technique, et en particulier à fournir un générateur de vagues avec autonomie énergétique embarquée, qui est autonome, performant et intelligent afin d'optimiser sa consommation (système «écologique ») et d'autogérer son rechargement.

[0008] Le but principal de l'invention est de fournir des vagues de qualité et de la façon la plus autonome possible. Le fait que le générateur de vagues soit sur batterie va alors faciliter grandement son placement dans les bassins, tout en amenant de nouveaux problèmes à résoudre tel que par exemple le besoin de minimiser sa consommation d'énergie pour éviter un rechargement trop fréquent. Grâce à l'analyse en temps réel d'un ensemble de paramètres, la création des vagues peut être réfléchie pour garantir une consommation d'énergie moindre. Ceci permet également d'entrer dans une configuration en adéquation avec la problématique plus générale quant aux économies d'énergie et de limiter les coûts d'utilisation d'un tel générateur de vagues.

[0009] Un second but de l'invention est que le générateur puisse en particulier se recharger de manière autonome, avec une intervention limitée ou nulle de l'utilisateur. De cette manière, la génération de vagues est garantie sans avoir recours nécessairement à une intervention humaine.

[0010] La présente invention vise à offrir également diverses solutions de rechargement du générateur de vagues, que ce soit sur l'eau ou hors de l'eau, de manière autonome ou semi-autonome.

[0011] Un autre but de l'invention est encore de fournir une interface pour que des échanges puissent se faire avec l'utilisateur, afin qu'il puisse caractériser le type de vagues désirées mais également pour que le système puisse lui fournir des informations de maintenance ou de dépannage. L'interface permet de contrôler et de programmer la machine.

[0012] Un autre but de l'invention est encore d'offrir une solution facile à mettre en oeuvre dans tout type de bassin, sans nécessiter un raccordement filaire, un gros-oeuvre particulier, ou une salle de machines. L'invention doit offrir une solution rapide à mettre en oeuvre, en termes tant d'installation que de démontage, et prête à l'emploi.

Principaux éléments caractéristiques de l'invention

[0013] La présente invention divulgue un système de génération de vagues, autonome et intelligent, destiné à créer une vague maîtrisée sur une surface liquide, ledit système comprenant un générateur de vagues comprenant :

• un corps externe faisant office d'enveloppe entourant un corps interne;
• un dispositif de déplacement du corps interne configuré pour rendre en utilisation le corps interne oscillant à l'intérieur du corps externe en vue de transmettre l'énergie au liquide et ainsi créer une vague ;
• une autonomie énergétique embarquée destinée à fournir de l'énergie au dispositif de déplacement ;
• une électronique embarquée équipée d'un ensemble de capteurs destinés à effectuer des mesures en vue notamment de caractériser la vague ainsi que la position du générateur de vagues par rapport à la vague, apte à recevoir des informations de l'ensemble de capteurs;

ainsi que :

• un contrôleur, ledit contrôleur étant embarqué sur le générateur de vagues ou externalisé, et en communication avec l'électronique embarquée pour la régulation du générateur de vagues, afin d'optimiser la consommation du générateur de vagues et d'autogérer son rechargement de manière autonome, grâce à l'analyse en temps réel des informations de l'ensemble de capteurs ;
• des moyens de communication entre le générateur et une interface utilisateur permettant des échanges bidirectionnels entre le générateur et l'utilisateur, afin que ce dernier puisse communiquer les caractéristiques de vagues désirées mais également pour que le générateur puisse lui fournir en retour des informations d'état de l'appareil, en particulier sur la capacité résiduelle de l'autonomie embarquée, ainsi que des informations de maintenance ou de dépannage.
• des moyens de recharge de l'autonomie embarquée, lesdits moyens se trouvant en utilisation sur ladite surface liquide à proximité du générateur de vagues (1) ou en dehors de la surface liquide.

[0014] Selon des modes d'exécution particuliers, l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• l'électronique embarquée comprend un système de régulation, embarqué ou non, permettant de calculer la consigne de vitesse utile à transmettre vers dispositif de déplacement du corps interne de façon à soustraire ou augmenter l'énergie transmise à la vague ;
• le dispositif de déplacement comprend un système de motorisation activant un système de bielle-manivelle permettant de mettre en mouvement le corps interne ;
• le système de génération de vagues comprend un système de rappel connectant le générateur de vagues à un ou plusieurs lest ou à un ou plusieurs murs du bassin ;
• le système de génération de vagues comprend un système de positionnement piloté avec repérage de position du générateur comprenant d'une part des balises de positionnement permettant de connaitre la position du générateur de vagues et d'autre part au moins un propulseur pour déplacer le générateur à la position souhaitée ;
• les capteurs sont de type capteur de température et accéléromètre et en ce qu'un capteur de position de la manivelle du système bielle-manivelle et un accéléromètre embarqué permettent de mesurer la fréquence d'oscillation du générateur ainsi que l'amplitude de la vague ;
• le système de motorisation est un moteur passant par quatre cadrans dont deux agissant comme générateurs d'énergie en restituant de l'énergie vers le système, le système étant prévu pour récupérer cette énergie et la stocker afin de l'utiliser pour le cycle suivant ;
• les moyens de recharge de l'autonomie énergétique embarquée fonctionnent soit par contact, soit par induction, l'autonomie embarquée restant à poste dans le générateur de vagues lors du rechargement ;
• les moyens de recharge de l'autonomie embarquée comprennent une source d'énergie pour la recharge ainsi qu'une partie chargeur permettant le transfert d'énergie par contact ou par induction de la source d'énergie vers l'autonomie embarquée, ladite partie chargeur étant reliée à la source d'énergie par un câble de recharge, et en ce que l'autonomie embarquée comprend une partie réceptrice de transfert d'énergie, la partie chargeur étant connectée par contact ou par induction à la partie réceptrice de sorte à transférer l'énergie de la source d'énergie vers l'autonomie embarquée lors du chargement ;
• la connexion de la partie chargeur à la partie réceptrice peut se faire de plusieurs manières :
  • soit à l'aide d'une perche de rechargement ;
  • soit à l'aide d'un véhicule de chargement mobile, de type drone nautique ou aérien ;
  • soit par déplacement autonome du générateur jusqu'à une station de chargement grâce au contrôle automatique et régulé de sa position.
• la perche est réglable en hauteur et inclinable ;
• le véhicule mobile est télécommandé et comprend un propulseur et système de positionnement pour se déplacer jusqu'à la position déterminée pour le rechargement ;
• le système de génération de vagues comprend un arrêt automatique de sécurité à distance du générateur de vagues ;
• le générateur de vagues est équipé de capteurs de présence d'eau de façon à arrêter automatiquement le fonctionnement du générateur de vagues en cas d'entrée d'eau dans le générateur ;
• l'autonomie d'énergie embarquée est équipée d'un capteur lié à ses fixations au générateur de façon à arrêter automatiquement le fonctionnement du générateur de vagues dans le cas où l'autonomie d'énergie embarquée vient à se détacher de ses fixations ;
• le générateur peut communiquer de manière intelligente avec un ou plusieurs autres générateurs de vagues, cette communication entre les générateurs au sein d'un même bassin permettant de les synchroniser, ou d'agencer leurs mouvements de sorte à avoir une résultante de vagues optimale avec une énergie moindre et optimisée ;
• un système de communication entre l'utilisateur et un service de maintenance est prévu pour assurer un service à distance.

Brève description des figures

[0015] 

La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un exemple d'un générateur de vagues selon la présente invention. Ce générateur de vagues comprend un système de positionnement pourvu d'un dispositif de rappel le reliant à un lest.

La figure 2 représente une vue en coupe d'un autre exemple de générateur de vagues selon la présente invention, comprenant un système de positionnement piloté.

La figure 3 représente une vue en coupe d'un exemple de générateur de vagues selon la présente invention, en position de recharge. Le rechargement est réalisé à l'aide d'une perche pour positionner soit le contact soit l'inducteur de l'élément de charge.

La figure 4 représente une vue en coupe d'un exemple de générateur de vagues selon la présente invention, en position de recharge. Dans ce cas, le système de rechargement est un système mobile, de type drone nautique.

Liste des symboles de référence

[0016] 

1 : générateur de vagues

2 : corps externe (enveloppe externe)

3 : corps interne mobile

4 : dispositif du déplacement du corps interne

41 : système de motorisation du système de bielle-manivelle

42 : système de bielle-manivelle

43 : ressorts

44 : axe central

5 : autonomie embarquée

6 : électronique embarquée

7 : capteurs

8 : interface utilisateur

9 : lest

10 : système de rappel

11 : balise de positionnement du système de positionnement piloté

12 : propulseur du système de positionnement piloté

13 : câble de recharge

14 : source d'énergie pour la recharge

15 : plateau supportant la partie recharge par contact ou induction de l'autonomie 5

16 : partie réceptrice de recharge de l'autonomie embarquée

17 : perche

18 : système d'alignement du générateur et du système de recharge

19 : drone télécommandé avec propulseur et système de positionnement

20 : communication radio

Description détaillée de l'invention

[0017] La présente invention concerne un système de génération de vagues, qui est destiné à créer un mouvement à la surface d'un liquide (par exemple dans un bassin). Un exemple de système de génération de vagues selon l'invention est illustré sur la Figure 1. Le système comprend un générateur de vagues 1 situé dans un liquide, le générateur de vagues 1 comprenant un corps externe 2 faisant office d'enveloppe et un corps interne 3, le corps interne 3 étant situé à l'intérieur du corps externe 2. Le corps interne 3 est mobile et agit comme une masse pesante qui monte et descend à l'intérieur du corps externe 2, à une certaine fréquence, et transfère de cette manière l'énergie au liquide pour créer une onde dans celui-ci. Le générateur 1 selon la présente invention est flottant et n'est pas obligatoirement solidaire d'une paroi du bassin dans lequel il se trouve. Il peut cependant dans certains cas être maintenu dans une position fixe (voir section « positionnement du générateur de vagues » ci-dessous).

[0018] Le générateur de vagues 1 de la présente invention comprend un dispositif de déplacement 4 du corps interne 3, pour faire osciller celui-ci à l'intérieur du corps externe 2. Le dispositif de déplacement 4 peut comprendre par exemple, comme illustré sur la Figure 1, un système de motorisation 41 activant un système de bielle-manivelle 42 permettant de mettre en mouvement le corps interne 3 (étant dans ce cas représenté comme exemple sous forme de plateau mobile). Le mouvement du corps interne 3 est amplifié grâce à des ressorts 43 et guidé par un axe central 44.

[0019] Une autonomie énergétique embarquée 5, en d'autres termes des capacités énergétiques embarquées, tel que par exemple une batterie, est comprise dans le générateur de vagues 1 afin de fournir l'énergie nécessaire au dispositif de déplacement 4. Alternativement la batterie peut être remplacée avantageusement par une réserve d'énergie autonome (flywheel). Par « embarqué », il est entendu tout au long de cette description que le dispositif en question, ici l'autonomie énergétique, est situé sur le générateur de vagues 1 situé dans le liquide (que cela soit à l'intérieur du corps externe 2 ou fixé à l'extérieur de celui-ci).

[0020] Tel qu'expliqué précédemment, le fait d'avoir une autonomie embarquée apporte un grand nombre d'avantages, en premier lieu l'absence de raccordement filaire permanent au générateur de vagues 1, mais apparaît alors le besoin de minimiser la consommation d'énergie du générateur pour éviter un rechargement trop fréquent. Par ailleurs, il est souhaitable que le générateur puisse se recharger de manière autonome, sans intervention de l'utilisateur.

Positionnement du générateur de vaques

[0021] Afin de rester dans une position fixe dans le bassin, le générateur de vagues 1 peut comprendre différents types de systèmes de positionnement.

[0022] Comme représenté sur la Figure 1, le générateur de vagues 1 peut comprendre un système de rappel 10 (par exemple un ressort, un élastique, ... ) le connectant soit à un ou plusieurs lest 9 soit à un ou plusieurs murs du bassin. Dans ce cas, le système de rappel 10 permet au générateur de vagues 1 de rester à proximité de la position fixée initialement en cas d'éloignement.

[0023] Autrement, comme représenté sur la Figure 2, le générateur de vagues 1 peut comprendre un système de positionnement piloté avec repérage de position du générateur (par exemple de type GPS, balises radio ou autre). Ce système de positionnement piloté comprend d'une part des balises de positionnement 11 permettant de connaitre la position du générateur 1 dans le bassin, et d'autre part au moins un propulseur 12 pour guider le générateur 1. Le(s) propulseur(s) utilise(nt) par exemple des moteurs électriques équipés d'hélices ou un système à réaction qui permet de pomper et de refouler l'eau afin de maintenir/déplacer le générateur 1 à la position désirée. De cette manière, le générateur 1 de la présente invention est donc avantageusement ancré « virtuellement » à un endroit du bassin, grâce à sa position qui est sans cesse connue à l'aide des balises de positionnement, et corrigée par le microprocesseur qui commande le propulseur 12 pour guider le générateur 1 dans l'eau.

Optimisation de la consommation

[0024] Aux fins d'optimisation de la consommation, le générateur de vagues 1 selon la présente invention est autonome et comprend un contrôleur embarqué qui permet de caractériser la vague, de connaître la position relative du générateur 1 par rapport à la vague et d'optimiser le transfert d'énergie pour une consommation en énergie (ou pour des pertes mécaniques) minimale(s). En particulier, une électronique embarquée 6 est prévue, équipée d'un ensemble de capteurs 7, également embarqués, afin de déterminer les caractéristiques de la vague et de connaître la position relative du générateur 1 par rapport à cette vague. L'électronique embarquée 6 est en communication avec un contrôleur comprenant un système de régulation. Le contrôleur peut être embarqué sur le générateur de vagues 1 ou externalisé.

[0025] Les capteurs 7 sont de préférence de type capteur de température et accéléromètre. Par ailleurs, un capteur de position de la manivelle du système bielle-manivelle 42 et un accéléromètre embarqué permettent de mesurer la fréquence d'oscillation du générateur 1 ainsi que l'amplitude de la vague. Le système de régulation comprend un algorithme de régulation, embarqué ou non, calculant alors la consigne de vitesse utile à transmettre vers le dispositif de déplacement 4 du corps interne 3 (et plus précisément vers par exemple le moteur 41) de façon à soustraire ou augmenter l'énergie transmise à la vague. L'algorithme utilise un contrôle qui permet la correction des paramètres utiles via un régulateur de type PID spécifiquement adapté et optimisé pour la régulation du générateur à vagues 1. Pour ce faire, la régulation consiste en plusieurs boucles imbriquées.

[0026] De cette manière, le contrôleur permet de gérer le système de régulation du dispositif de déplacement 4, qui va contrôler l'oscillation du corps interne 3 afin de générer les vagues de manière optimisée, à savoir en transmettant l'énergie au liquide au meilleur moment (synchronisation). La connaissance de la position relative du générateur 1 par rapport à la vague permet d'optimiser le transfert d'énergie pour obtenir une consommation minimale. De fait, grâce aux dispositifs présentés ci-dessus, la précision du contrôle de l'oscillation du corps interne 3 est telle que l'énergie est transmise uniquement au mode de résonance qui doit être excité pour créer la vague, et ainsi éviter de gaspiller de l'énergie en en transmettant à certains modes d'oscillations non désirés.

[0027] Préférablement, la forme du robot sera optimisée non seulement pour accueillir les batteries mais aussi pour maximiser les transferts d'énergie. Une attention particulière est accordée à la fois sur la partie mécanique et sur la régulation. L'idée est d'arriver à consommer très peu d'énergie en limitant les pertes mécaniques et en obtenant une régulation propice à consommer très peu d'énergie.

[0028] De préférence également, le moteur 41 passe par quatre cadrans dont deux qui potentiellement peuvent agir comme générateur d'énergie en restituant de l'énergie vers le système. Plutôt que de gaspiller cette énergie, le système est prévu pour la récupérer et la réutiliser pour le cycle suivant. Dans ce cas, un dispositif utilisant des super capacités ou des batteries permettra de stocker l'énergie pour la réutiliser lors des cycles suivants.

[0029] L'optimisation de la consommation, et le système de régulation via le contrôleur 6 permettent de développer de manière crédible un tel générateur 1 avec une autonomie embarquée 5.

Chargement

[0030] Le générateur 1 selon la présente invention peut se recharger de manière autonome et la génération de vagues est garantie sans avoir obligatoirement recours à une intervention de l'utilisateur.

[0031] La problématique principale à résoudre pour le générateur de vague 1 avec autonomie énergétique embarquée 5 concerne le système de chargement quand le générateur 1 est dans l'eau. La recharge de l'autonomie énergétique embarquée 5 peut se faire soit par contact soit par induction. Dans tous les cas, l'autonomie embarquée 5 reste de préférence à poste dans le générateur 1. Les moyens de recharge de l'autonomie embarquée 5 comprennent une source d'énergie pour la recharge 14, ainsi qu'une partie chargeur permettant le transfert d'énergie par contact ou par induction de la source d'énergie 14 vers l'autonomie embarquée 5. La partie chargeur est reliée à la source d'énergie 14 par un câble de recharge 13 et supportée préférablement par un plateau de recharge 15. La source d'énergie 14 et la partie chargeur sont situées hors du liquide et indépendante du générateur de vagues 1 qui est situé dans le liquide. L'autonomie embarquée quant à elle comprend une partie réceptrice 16 de transfert d'énergie, fixée de préférence sur la coque externe 2 du générateur de vagues 1. Lors du chargement, il est nécessaire de pouvoir connecter la partie chargeur avec la partie réceptrice 16 pour permettre le transfert d'énergie de la source d'énergie 14 vers les batteries 5.

[0032] Pour relier la partie chargeur à la partie réceptrice 16 du générateur de vagues 1, plusieurs moyens peuvent être envisagés.

[0033] Soit l'utilisateur sera averti via l'interface 8 reliée au contrôleur 6 que le générateur 1 doit être rechargé, et il pourra recharger le générateur 1 en le déplaçant jusqu'à une station de chargement comprenant une source d'énergie pour la recharge 14, ou à l'aide d'une perche de rechargement 17 qu'il viendra placer sur le générateur 1 qui restera en place dans le bassin. Tel qu'illustré sur la Figure 3, une perche 17 peut être utilisée pour positionner soit le contact soit l'inducteur pour la recharge. La perche 17 est réglable en hauteur et inclinable. Un câble de recharge 13 est relié entre la partie chargeur et la source d'énergie pour la recharge 14.

[0034] Soit le générateur 1 va se déplacer de lui-même jusqu'à une station de chargement, située par exemple au bord du bassin, et se chargera seul, donc de manière autonome. Cette option est envisageable si le générateur de vagues 1 est équipé d'un contrôle automatique et régulé de sa position, en vue d'une connexion autonome.

[0035] Soit, il est aussi possible qu'un véhicule de chargement mobile 19 (de type drone nautique ou aérien, etc...) se déplace jusqu'au générateur 1 pour que ce dernier puisse rester en place dans le bassin. Le véhicule mobile 19 emporte avec lui le connecteur ou l'émetteur pour l'induction relié par un câble 13 à la source d'énergie pour la recharge 14. Il peut se déplacer jusqu'à une position localisée par le contrôleur pour procéder à la recharge. Le véhicule mobile 19 est télécommandé et comprend un propulseur et système de positionnement pour se déplacer jusqu'à la position déterminée pour le rechargement.

Sécurité du système d'autonomie embarquée

[0036] Le système de génération de vagues de la présente invention comprend préférablement un arrêt automatique de sécurité à distance, en ce compris la sécurisation de la batterie. En effet, l'autonomie d'énergie embarquée 5 doit respecter les normes de sécurité imposées dans les piscines et bassins aquatiques. La tension électrique aux bornes du système de stockage d'énergie ne dépassera pas dès lors les valeurs préconisées pour les applications visées. Le générateur de vagues 1 peut être équipé de capteurs de présence d'eau de façon à couper automatiquement le générateur de vagues 1 en cas d'entrée d'eau. De plus, l'autonomie d'énergie embarqué 5 est préférablement équipé d'un capteur lié à ses fixations de façon à couper automatiquement le générateur de vagues 1 dans le cas où l'autonomie d'énergie embarqué 5 vient à se détacher de ses fixations.

Communication

[0037] Le générateur de vagues 1 comprend un système de communication 20, de préférence radio, et est capable de communiquer à distance avec l'utilisateur par messages (consignes utilisateur) et diagnostics (infos sur l'utilisation des vagues/statistiques, niveau de charge de la batterie).

[0038] Préférablement, une interface utilisateur 8 est prévue pour que des échanges bidirectionnels puissent se faire entre le système de génération de vagues et l'utilisateur, afin qu'il puisse caractériser le type de vagues désirées mais également pour que le système puisse lui fournir des informations de maintenance ou de dépannage.

[0039] Grâce à cette interface 8, une communication est donc rendue possible entre l'utilisateur et le générateur de vagues 1.

[0040] L'utilisateur aura le loisir d'interagir avec le générateur 1, par exemple pour modifier ses demandes (génération de différents types de vagues avec différentes amplitudes), en fonction de ses desiderata. L'interface 8 permettra également d'afficher un certains nombres d'informations relatives à l'utilisation des vagues (caractérisation, statistiques, ...) mais aussi des informations à propos de l'état du générateur 1 comme ses paramètres, le niveau de charge des batteries, la maintenance, des diagnostics si une erreur apparaît. Les capteurs 7 présents dans le générateur 1 communiquent les informations à l'interface utilisateur 8 via le contrôleur, par exemple selon une communication par ondes radio connue en soi de l'homme de métier (protocoles Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi par exemple, selon les besoins).

[0041] La communication peut se faire sur une console prévue à cet effet. L'utilisateur pourra prendre la commande du robot à distance et lui demander des informations ou lui donner des consignes concernant l'utilisation du générateur 1. La console avec son application est de préférence un système convivial « end-user » largement répandu dans le commerce, donc d'un type bien connu de l'homme de métier et de l'utilisateur (smartphone, tablette, ordinateur, etc.).

[0042] Un système de communication éventuel et additionnel entre l'utilisateur et un service de maintenance pourrait être prévu avantageusement pour assurer un service à distance, particulièrement utile pour les diagnostics de panne et dépannages.

[0043] Selon un mode d'exécution avantageux, le générateur 1 pourra communiquer avec un ou plusieurs autres générateurs. Cette communication avec de l'intelligence entre les générateurs au sein d'un même bassin permet de les synchroniser, ou d'agencer leurs mouvements de sorte à avoir une résultante de vagues optimale avec une énergie moindre et optimisée.

Avantages

[0044] Grâce à l'autonomie embarquée, le système de génération de vagues est facile à mettre en oeuvre dans tout type de bassin, sans nécessiter un raccordement filaire, un gros oeuvre particulier, ou une salle de machines. L'invention offre une solution rapide à mettre en oeuvre et prête à l'emploi. L'installation est facile, car le générateur sera mis à l'eau et communiquera avec un signal radio au contrôleur directement. Il s'agit d'un produit prêt à l'emploi et opérationnel en quelques heures seulement. Le système est facile à utiliser et sécuritaire par l'absence de câble dans l'eau et en permettant la suppression d'une salle des machines encombrante et bruyante sous le bassin. Un seul point d'ancrage collé est nécessaire.

[0045] Le générateur selon la présente invention a été développé pour consommer un minimum d'énergie malgré l'obtention d'une qualité de vagues exceptionnelle. Il est autonome, avec un contrôleur embarqué qui permet au système de mesurer la vague, de connaître sa position relative à la vague et d'optimiser le transfert d'énergie pour une consommation en énergie minimale. La maîtrise de la vague garantit donc une vague de qualité.

[0046] Il permet de produire des vagues dans tout type de bassins, comme les bassins d'entraînement ou les piscines publiques. Le type de vagues dépend de l'utilisation souhaitée (wellness, entrainement, loisir, cinéma, etc.).

Revendications

1. Système de génération de vagues, autonome et intelligent, destiné à créer une vague maîtrisée sur une surface liquide, ledit système comprenant un générateur de vagues (1) comprenant :

- un corps externe (2) faisant office d'enveloppe entourant un corps interne (3) ;

- un dispositif de déplacement (4) du corps interne (3) configuré pour rendre en utilisation le corps interne (3) oscillant à l'intérieur du corps externe (2) en vue de transmettre l'énergie au liquide et ainsi créer une vague ;

- une autonomie énergétique embarquée (5) destinée à fournir de l'énergie au dispositif de déplacement (4) ;

- une électronique embarquée (6) équipée d'un ensemble de capteurs (7) destinés à effectuer des mesures en vue notamment de caractériser la vague ainsi que la position du générateur de vagues (1) par rapport à la vague, apte à recevoir des informations de l'ensemble de capteurs (7) ;

ainsi que :

- un contrôleur, ledit contrôleur étant embarqué sur le générateur de vagues (1) ou externalisé, et en communication avec l'électronique embarquée (6) pour la régulation du générateur de vagues (1), afin d'optimiser la consommation du générateur de vagues (1) et d'autogérer son rechargement de manière autonome, grâce à l'analyse en temps réel des informations de l'ensemble de capteurs (7) ;des moyens de communication entre le générateur (1) et une interface utilisateur (8) permettant des échanges bidirectionnels entre le générateur (1) et l'utilisateur, afin que ce dernier puisse communiquer les caractéristiques de vagues désirées mais également pour que le générateur (1) puisse lui fournir en retour des informations d'état de l'appareil, en particulier sur la capacité résiduelle de l'autonomie embarquée (5), ainsi que des informations de maintenance ou de dépannage.

- des moyens de recharge de l'autonomie embarquée (5), lesdits moyens se trouvant en utilisation sur ladite surface liquide à proximité du générateur de vagues (1) ou en dehors de la surface liquide.

2. Système de génération de vagues (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système de régulation, embarqué ou non, permettant de calculer la consigne de vitesse utile à transmettre vers dispositif de déplacement (4) du corps interne (3) de façon à soustraire ou augmenter l'énergie transmise à la vague.

3. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (4) comprend un système de motorisation (41) activant un système de bielle-manivelle (42) permettant de mettre en mouvement le corps interne (3).

4. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de rappel (10) connectant le générateur de vagues (1) à un ou plusieurs lest (9) ou à un ou plusieurs murs du bassin.

5. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un système de positionnement piloté avec repérage de position du générateur (1) comprenant d'une part des balises de positionnement (11) permettant de connaitre la position du générateur de vagues (1) et d'autre part au moins un propulseur (12) pour déplacer le générateur (1) à la position souhaitée.

6. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les capteurs (7) sont de type capteur de température et accéléromètre et en ce qu'un capteur de position de la manivelle du système bielle-manivelle (42) et un accéléromètre permettent de mesurer la fréquence d'oscillation du générateur (1) ainsi que l'amplitude de la vague.

7. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le système de motorisation (41) est un moteur passant par quatre cadrans dont deux agissant comme générateurs d'énergie en restituant de l'énergie vers le système, le système étant prévu pour récupérer cette énergie et la stocker afin de l'utiliser pour le cycle suivant.

8. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de recharge de l'autonomie énergétique embarquée (5) fonctionnent soit par contact, soit par induction, l'autonomie embarquée (5) restant à poste dans le générateur de vagues (1) lors du rechargement.

9. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de recharge de l'autonomie embarquée (5) comprennent une source d'énergie pour la recharge (14) ainsi qu'une partie chargeur permettant le transfert d'énergie par contact ou par induction de la source d'énergie (14) vers l'autonomie embarquée (5), ladite partie chargeur étant reliée à la source d'énergie (14) par un câble de recharge (13), et en ce que l'autonomie embarquée comprend une partie réceptrice (16) de transfert d'énergie, la partie chargeur étant connectée par contact ou par induction à la partie réceptrice (16) de sorte à transférer l'énergie de la source d'énergie (14) vers l'autonomie embarquée (5) lors du chargement.

10. Système de génération de vagues (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la connexion de la partie chargeur à la partie réceptrice (16) peut se faire de plusieurs manières :

- soit à l'aide d'une perche de rechargement (17) ;

- soit à l'aide d'un véhicule de chargement mobile (19), de type drone nautique ou aérien ;

- soit par déplacement autonome du générateur (1) jusqu'à une station de chargement grâce au contrôle automatique et régulé de sa position.

11. Système de génération de vagues (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la perche (17) est réglable en hauteur et inclinable.

12. Système de génération de vagues (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le véhicule mobile (19) est télécommandé et comprend un propulseur et système de positionnement pour se déplacer jusqu'à la position déterminée pour le rechargement.

13. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un arrêt automatique de sécurité à distance du générateur de vagues (1).

14. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur de vagues (1) est équipé de capteurs de présence d'eau de façon à arrêter automatiquement le fonctionnement du générateur de vagues (1) en cas d'entrée d'eau dans le générateur (1).

15. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'autonomie d'énergie embarquée (5) est équipée d'un capteur lié à ses fixations au générateur (1) de façon à arrêter automatiquement le fonctionnement du générateur de vagues (1) dans le cas où l'autonomie d'énergie embarquée (5) vient à se détacher de ses fixations.

16. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur (1) peut communiquer de manière intelligente avec un ou plusieurs autres générateurs de vagues (1), cette communication entre les générateurs (1) au sein d'un même bassin permettant de les synchroniser, ou d'agencer leurs mouvements de sorte à avoir une résultante de vagues optimale avec une énergie moindre et optimisée.

17. Système de génération de vagues (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un système de communication entre l'utilisateur et un service de maintenance est prévu pour assurer un service à distance.

Dessins