CH700641B1 - Dospositif de détection de chute. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif de détection de chute. Ce dispositif (10) se compose d’un boîtier (11) contenant au moins deux capteurs identiques (12) formant un couple de capteurs du type capteur de pression absolue logé dans une cavité appropriée (13) du boîtier (11) correspondant. Le boîtier (11) est monté sur un circuit imprimé (14) au moyen de pattes de connexion électrique (15). Les deux capteurs (12) sont disposés coaxialement en opposition et communiquent directement avec l’atmosphère. Ils sont agencés pour générer un signal en fonction des mesures de détection d’une chute et comportent des moyens de transmission de ce signal, sous la forme d’un signal d’alerte, vers une station émettrice.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un dispositif de détection de chute, notamment pour détecter la chute d’une personne, en vue de la transmission d’un signal d’alerte pour provoquer, le cas échéant, une intervention de secours.

Technique antérieure

[0002] Il existe de nombreux dispositifs ayant pour fonction la détection automatique d’une chute, par exemple d’une personne âgée vivant seule, ou d’un travailleur isolé, et le déclenchement d’une alerte en vue de provoquer, le cas échéant, une intervention de secours.

[0003] Plusieurs appareils ayant cette fonction sont disponibles sur le marché. La détection est faite grâce à l’utilisation de capteurs de vitesse ou d’accéléromètres fonctionnant en trois dimensions ou au moyen de détecteurs de position qui identifient le fait que le porteur passe de la station verticale à une position inclinée ou horizontale et qui émettent un signal suite à cette détection. Ces appareils présentent un fort taux d’erreur, sous la forme d’erreurs dites positives, c’est-à-dire qu’ils déclenchent un signal sur la base d’une interprétation erronée, par exemple lorsque le porteur a des mouvements brusques en jouant aux cartes, se réveille brutalement ou se baisse pour ramasser un objet ou sous la forme d’erreurs négatives, c’est-à-dire qu’ils ne déclenchent pas de signal alors que le porteur effectue par exemple une chute lente en se retenant à un mur ou en s’appuyant contre un objet.

[0004] Un tel appareil est par exemple illustré par la demande de brevet européen publiée sous le N° 1 731 098 A1 ayant pour objet un «Procédé de détection de chute d’une personne» utilisant au moins un accéléromètre et un magnétomètre. Une chute est identifiée lorsque l’appareil enregistre une oscillation importante et rapide du signal d’accélération qui coïncide avec une variation du champ magnétique ambiant.

[0005] Un autre dispositif de détection, d’alerte et de transmission d’informations est représenté par la demande de brevet européen publiée sous le N°1 632 920 A1 qui décrit un dispositif portable comprenant au moins un capteur de choc et un capteur de chute qui intègrent une centrale inertielle miniature comportant des accéléromètres et des gyroscopes et des moyens de transmission d’un signal.

[0006] Un autre dispositif autonome de détection de chute est décrit par la publication internationale WO 2004/100 092 A2, ce dispositif étant agencé pour mesurer l’accélération, pour détecter une accélération et assurer la transmission d’un signal vers un récepteur situé à distance agencé pour déclencher une alarme en vue d’une intervention de secours.

[0007] La demande de brevet européen publiée sous le N° 1 870 037 A1 décrit un appareil de détection de chute et d’immobilité d’un porteur, cet appareil comportant au moins un capteur fournissant, le cas échéant, un signal d’accélération et un signal de position de l’utilisateur de l’appareil.

Exposé de l’invention

[0008] La solution innovante proposée résout de façon certaine et fiable le problème de l’identification d’une chute d’une personne portant le dispositif de l’invention, par des moyens simples, économiques et miniaturisés de telle manière qu’ils sont susceptibles d’être intégrés dans des objets divers portés par l’utilisateur, sans occasionner de gêne et sans engendrer de désagréments sur le plan esthétique.

[0009] Dans ce but, le dispositif de détection de chute selon l’invention tel que défini en préambule est caractérisé en ce qu’il comporte un boîtier dans lequel sont montés au moins deux capteurs de pression atmosphérique, agencés pour communiquer directement avec l’atmosphère et disposés coaxialement en opposition.

[0010] De façon avantageuse, les deux capteurs sont identiques et délivrent une mesure de valeur absolue de la pression atmosphérique égale, mais de polarité opposée.

[0011] Selon une deuxième forme de réalisation préférée le dispositif comporte deux couples de capteurs de pression atmosphérique, agencés pour communiquer directement avec l’atmosphère et disposés de telle manière que les capteurs de chacun desdits couples sont disposés en opposition, les capteurs de l’un des couples étant montés selon un premier axe et les capteurs de l’autre couple étant montés selon un second axe sensiblement perpendiculaire audit premier axe.

[0012] Les capteurs de chacun desdits couples sont avantageusement identiques et délivrent une mesure de valeur absolue de la pression atmosphérique égale, mais de polarité opposée.

[0013] Selon une troisième forme de réalisation préférée, le dispositif peut comporter trois couples de capteurs de pression atmosphérique, agencés pour être en communication directe avec l’atmosphère et disposés de telle manière que les capteurs de chacun desdits couples sont disposés en opposition, les capteurs de chacun des couples étant montés selon des axes respectivement perpendiculaires entre eux.

[0014] Dans toutes les formes de réalisation le boîtier du dispositif comporte des cavités agencées pour loger lesdits capteurs, ces cavités étant pourvues d’au moins une ouverture pour assurer la communication avec l’atmosphère ambiante.

Description sommaire des dessins

[0015] La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>la fig. 1<SEP>représente une vue en perspective d’une première forme de réalisation du dispositif selon l’invention, <tb>la fig. 1A<SEP>est une vue en élévation latérale du dispositif de la fig. 1 , dans la direction définie par la flèche A, <tb>la fig. 1B<SEP>représente une vue de dessus du dispositif de la fig. 1 dans la direction de la flèche B, <tb>la fig. 1C<SEP>est une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe C–C, du dispositif de la fig. 1 , <tb>la fig. 2<SEP>représente une vue en perspective variante de réalisation du dispositif de la fig. 1 , <tb>la fig. 2A<SEP>représente une vue en élévation dans la direction de la flèche A de la fig. 2 , <tb>la fig. 2B<SEP>représente une vue de dessus dans la direction de la flèche B de la fig. 2 , <tb>la fig. 2C<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe C–C, du dispositif de la fig. 2 , <tb>la fig. 2D<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe D–D, du dispositif de la fig. 2 , <tb>la fig. 3<SEP>représente une vue en perspective d’une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l’invention, <tb>la fig. 3A<SEP>représente une vue une vue en élévation dans la direction de la flèche A de la fig. 3 , <tb>la fig. 3B<SEP>représente une vue de dessus du dispositif de la fig. 3 , <tb>la fig. 3C<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe C–C, du dispositif de la fig. 3 , <tb>la fig. 3D<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe D–D, du dispositif de la fig. 3 , <tb>la fig. 4<SEP>représente une vue en perspective d’une troisième forme de réalisation du dispositif selon l’invention, <tb>la fig. 4A<SEP>représente une vue en élévation dans la direction de la flèche A de la fig. 4 , <tb>la fig. 4B<SEP>représente une vue de dessus dans la direction de la flèche B de la fig. 4 , <tb>la fig. 4C<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe C–C, du dispositif de la fig. 4 , et <tb>la fig. 4D<SEP>représente une vue en coupe selon un plan de section intégrant l’axe D–D, du dispositif de la fig. 4 ,

Meilleures manières de réaliser l’invention

[0016] En référence aux fig. 1 , 1A , 1B et 1C , le dispositif de détection de chute 10 se compose de deux boîtiers 11 identiques contenant chacun un capteur identique 12 logé dans une cavité appropriée 13 du boîtier 11 correspondant. Les capteurs sont du type «capteurs de pression absolue» qui peuvent être réalisés avec des composants différents par exemple des capteurs piézoélectriques, des capteurs à quartz ou des capteurs à silicium. Les boîtiers 11 sont montés sur un circuit imprimé 14 au moyen de pattes de connexion électrique 15.

[0017] Les cavités 13 dans lesquelles sont logés les capteurs 12 sont obturées par une plaque de fermeture 16 constituant une sorte de couvercle s’appuyant sur les parois latérales 11a du boîtier 11, cette plaque de fermeture 16 étant pourvue d’un orifice 17 agencé pour mettre la cavité 13 contenant le capteur 12 en communication avec l’atmosphère. Le capteur 12 se présente sous la forme d’une puce électronique 18 disposée sur le fond 11b du boîtier 11 et qui est raccordée aux pattes de connexion électrique 15. Cette puce 18 est recouverte d’une couche d’un gel d’étanchéité 19 destinée à la protéger de l’humidité.

[0018] Les deux capteurs 12 sont identiques et forment un couple, mais sont disposés tête-bêche, c’est-à-dire raccordés avec des polarités opposées. Ce montage dans lequel les capteurs 12 d’un même couple sont disposés coaxialement en opposition, permet d’annuler l’effet de la gravité sur la différence de pression atmosphérique et, par conséquent, la différence de hauteur, ce qui permet de rendre le résultat des mesures extrêmement précis et insensible à ces différences. La différence de pression agit simultanément sur les deux capteurs et la gravité ou d’autres forces extérieures n’influencent pas les résultats de ces mesures. Le dispositif de la fig. 1 permet d’obtenir des mesures selon une seule direction qui est celle de l’axe des capteurs, matérialisé par la flèche B, cet axe étant sensiblement perpendiculaire au substrat 14 du circuit imprimé. Les orifices 17 permettent d’acheminer l’air ambiant de façon égale sur les deux capteurs 12. Pour éliminer des erreurs de mesure dues à une perturbation de l’amenée de l’air, il suffit d’additionner les deux mesures obtenues par les deux capteurs et, le cas échéant d’effectuer la moyenne des résultats obtenus.

[0019] Dès que la mesure de la pression atmosphérique est obtenue, par la mesure effectuée par le couple de capteurs qui fonctionnent de façon simultanée et sont positionnés tête-bêche, et en effectuant la moyenne des valeurs obtenues par les deux capteurs, il est possible de déterminer la force qui agit sur les capteurs. Cette information combinée avec le temps permet de calculer l’accélération et de définir la vitesse de la chute.

[0020] La puce électronique 18 comporte avantageusement des moyens pour générer un signal en fonction des mesures de détection d’une chute et des moyens pour transmettre ce signal, de préférence automatiquement sous la forme d’un signal d’alerte, vers une station émettrice qui est conçue pour réagir en provoquant une intervention de secours par une structure adaptée.

[0021] En référence aux fig. 2 , 2A , 2B , 2C et 2D le dispositif 10 se compose d’un seul boîtier 11 contenant deux capteurs identiques 12, logés respectivement dans deux cavités appropriées 13 du boîtier 11. Ledit boîtier 11 est monté sur un circuit imprimé 14 au moyen de pattes de connexion électrique 15. Les cavités 13 sont obturées par une plaque de fermeture 16 constituant une sorte de couvercle s’appuyant sur les parois latérales 11a du boîtier 11. Les deux cavités 13 sont séparées par une cloison centrale 20 qui divise le boîtier en deux compartiments identiques. Dans ce cas les plaques de fermeture 16 ne comportent pas d’ouvertures pour le passage de l’air atmosphérique. Cette arrivée d’air est assurée par une ouverture 21 traversant une paroi latérale 11a du boîtier 11 qui débouche sur un dégagement latéral 22 communiquant avec deux cheminées 23 qui relient ledit dégagement latéral 22 avec les cavités respectives 13 des deux capteurs 12.

[0022] Le principe de fonctionnement et les avantages de ce dispositif sont sensiblement similaires à ceux du dispositif de la fig. 1 . Les capteurs sont disposés d’un même côté du circuit imprimé, ce qui peut présenter des avantages constructifs selon les applications envisagées et selon l’implantation des capteurs dans des objets tels que montres, pendentif, bracelet ou tout autre objet utilitaire.

[0023] Les fig. 3 , 3A , 3B , 3C et 3D illustrent une deuxième forme de réalisation du dispositif 10 dans laquelle le boîtier 11 contient quatre capteurs identiques 12. Comme décrit précédemment, le boîtier 11 est monté sur un circuit imprimé 14 au moyen des pattes de connexion électrique 15. Le boîtier 11 comporte un bloc central 30 qui sert de support à deux couples de capteurs 12 disposés deux à deux selon des axes perpendiculaires. Ce support central délimite quatre cavités 31 par des bras 32 dans lesquelles sont localisés les capteurs. Comme précédemment les cavités 31 sont soit directement ouvertes à l’air ambiant, grâce à l’existence d’ouvertures dans les plaques de fermeture de ces cavités, soit par des passages indirects qui mettent les cavités en communication avec l’air ambiant.

[0024] Cette réalisation permet de disposer de mesures selon deux axes orthogonaux et, par conséquent, d’identifier une chute verticale ou une chute oblique et de déterminer les composantes de la direction d’une chute selon deux axes perpendiculaires.

[0025] Dans une troisième forme de réalisation illustrée par les fig. 4 , 4A , 4B , 4C et 4D , le dispositif 10 se compose d’un seul boîtier 11 contenant six capteurs identiques 12, monté sur un circuit imprimé 14 au moyen de pattes de connexion électrique 15.

[0026] Le boîtier 11 comporte un bloc central 40 qui sert de support à trois couples de capteurs 12 disposés deux à deux selon trois axes perpendiculaires. Ce support central 40 délimite six cavités 41 par des bras 42 qui créent des logements dans lesquels sont localisés les capteurs. Comme précédemment les cavités 41 sont soit directement ouvertes à l’air ambiant, grâce à l’existence d’ouvertures dans les plaques de fermeture des cavités soit par des passages indirects qui mettent les cavités en communication avec l’air ambiant.

[0027] Cette réalisation permet de disposer de mesures selon trois axes orthogonaux et, par conséquent, de d’identifier une chute verticale ou une chute oblique et de déterminer les composantes de la direction d’une chute selon trois axes perpendiculaires.

[0028] La présente invention résout le problème posé, à savoir celui de détecter une chute. Lorsqu’une chute est effectivement détectée, le signal généré peut être amplifié par des amplificateurs en cascade intégrés dans les boîtiers, ce qui réduit leur encombrement, et à faible émission parasitaire grâce à l’utilisation d’un convertisseur analogique-numérique de haute précision et à faible niveau de parasitage. Le signal est ensuite communiqué par une liaison filaire ou par la communication sans fil par ondes, vers une centrale de surveillance qui pilote une éventuelle intervention d’urgence. Le dispositif peut trouver des applications classiques dans le secteur de la surveillance de personnes âgées ou malades, mais également dans le domaine de sports tels que le parachutisme, le cerf-volant, les sports de montagne etc.

Claims (7)

1. Dispositif de détection de chute (10), notamment pour détecter la chute d’une personne, en vue de la transmission d’un signal d’alerte pour provoquer, le cas échéant, une intervention de secours, caractérisé en ce qu’il comporte un boîtier (11) dans lequel sont montés au moins deux capteurs de pression atmosphérique (12), qui constituent un couple de capteurs et qui sont agencés pour communiquer directement avec l’atmosphère et disposés coaxialement en opposition.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux capteurs (12) dudit couple sont identiques et délivrent une mesure de valeur absolue de la pression atmosphérique égale, mais de polarité opposée.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte deux couples de capteurs de pression atmosphérique (12), agencés pour communiquer directement avec l’atmosphère et disposés de telle manière que les capteurs de chacun desdits couples sont disposés coaxialement en opposition.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs (12) de l’un des couples sont montés selon un premier axe, les capteurs de l’autre couple étant montés selon un deuxième axe sensiblement perpendiculaire audit premier axe.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les capteurs de chacun desdits couples sont identiques et délivrent une mesure de valeur absolue de la pression atmosphérique égale, mais de polarité opposée.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte trois couples de capteurs de pression atmosphérique (12), agencés pour être en communication directe avec l’atmosphère et disposés de telle manière que les capteurs de chacun desdits couples sont disposés coaxialement en opposition, les capteurs de chacun des couples étant montés selon des axes respectivement perpendiculaires entre eux.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte des cavités (13; 31; 41)agencées pour loger lesdits capteurs, ces cavités étant pourvues d’au moins une ouverture (17; 21) pour assurer la communication avec l’atmosphère ambiante.