EP3899898B1 - Dispositif et procede de surveillance d'une situation au sein d'un volume - Google Patents

Dispositif et procede de surveillance d'une situation au sein d'un volume Download PDF

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EP3899898B1
EP3899898B1 EP19829083.5A EP19829083A EP3899898B1 EP 3899898 B1 EP3899898 B1 EP 3899898B1 EP 19829083 A EP19829083 A EP 19829083A EP 3899898 B1 EP3899898 B1 EP 3899898B1
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EP
European Patent Office
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sensors
data
electronic unit
remote management
program
Prior art date
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EP19829083.5A
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English (en)
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EP3899898A1 (fr
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Luc Deborgies
Flore ROCCA
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Kapelse
Original Assignee
Kapelse
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0492—Sensor dual technology, i.e. two or more technologies collaborate to extract unsafe condition, e.g. video tracking and RFID tracking
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/22—Status alarms responsive to presence or absence of persons
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B23/00—Alarms responsive to unspecified undesired or abnormal conditions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/009—Signalling of the alarm condition to a substation whose identity is signalled to a central station, e.g. relaying alarm signals in order to extend communication range
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
    • G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources

Definitions

  • the subject of the present invention is, on the one hand, a device for monitoring, remotely or not, a state or a situation within a given environment, such as for example the state of a weakened person maintained at home, or ambient control, etc., and on the other hand a method for monitoring, remotely or otherwise, a situation within a volume.
  • the devices integrating only one type of sensor are by definition limited to the control of a single datum and consequently unsuitable for complex applications requiring the monitoring of a plurality of different parameters.
  • the devices which integrate a plurality of sensors are particularly energy-intensive and generally have a large bulk.
  • their installation proves to be tedious, in particular in environments requiring their discretion, and their implementation supposes a permanent checking of the level of charge of the batteries, as well as a frequent replacement of these, in order to avoid any breakdown.
  • the conventional devices are based on a feedback, to a possible means of analysis, of the raw data directly generated by the sensors, without any particular processing.
  • this raw data In order for this raw data to be usable, relevant and rich in meaning, it is necessary to have, in addition to the measuring device, an expert system remote on one or more servers.
  • Such an architecture involves not only a very high initial cost, due to its heaviness, but also a complexity of implementation, due to the need to provide a computer server and to the diversity of the dedicated sensors used, assuming the same diversity. regarding communication protocols.
  • the object of the present invention is to overcome these various drawbacks, by proposing a solution that is both multi-use and energy-saving, which is based on a compact data capture device, and a reliable, efficient data analysis system. and simplified architecture, this solution also distinguishes itself from existing solutions by a more intuitive implementation.
  • the objective of the invention is to provide a solution having a universal character, which is suitable for many different applications through a simple prior parameterization of the multiple sensors which it integrates, whose constituent elements allow discreet installation, respectful of the environment of use, thanks to a minimalist size, the autonomy of which is greatly improved compared to conventional solutions to reach up to three years with an ordinary type battery, and which includes alert triggering means whose mode of implementation is obvious.
  • the subject of the invention is a device for monitoring a situation within a volume according to claim 1.
  • the sensors are chosen from the group comprising a temperature sensor, a humidity sensor, an accelerometer, a magnetometer, a vibration sensor, a luminosity sensor, an infrared presence sensor.
  • sensors of a different nature can also be provided through additional variant embodiments specifically adapted to the applications considered.
  • the sensors are preferably of the type with very low energy consumption.
  • An additional characteristic of the device according to the invention is represented by the fact that the means for signaling the detection of data representative of a particular event are defined by at least one indicator light, and/or an audible warning means.
  • a remote management unit and means for exchanging data between the electronic box and the remote management unit complete the device according to
  • the data exchange means are defined by a radio transmitter/receiver that includes the electronic unit and the remote management unit.
  • the electronic unit comprises means for manual activation of the radio transmitter of the electronic unit.
  • the device according to the invention may also comprise a central unit and means for transmitting data between said remote management unit and said central unit.
  • the invention also relates to a method for monitoring a situation within a volume according to claim 7.
  • the signal representative of the occurrence of an event can be recovered in the form of a light signal and/or an audible signal and/or a timestamped message contained in a primary computer frame.
  • the method according to the invention may comprise a step consisting in periodically recovering, at the level of the remote management unit, all of the data recorded by the sensors and/or all of the data processed by the program data processing in the form of a timestamped message contained in a secondary computer frame.
  • the latter can be retrieved manually by a step of activating the button included in the electronic unit.
  • the secondary computer frame can be retrieved automatically by integrating, during the profile definition step, in each of the latter, a transmission frequency of all the data read by the sensors and/or all the data processed by the data processing program, from the electronic box to the remote management unit.
  • the device 1 comprises a plurality of multi-purpose electronic boxes 2, intended to be installed within a volume to be monitored, such as for example a place of life, and capable of detecting therein a certain number of physical quantities , through the implementation of different sensors.
  • each of the electronic boxes 2 embeds, as standard, on the same electronic card a temperature sensor, a humidity sensor, an accelerometer, a magnetometer, a vibration sensor, a light sensor and an infrared presence sensor.
  • any data detected by a possible additional sensor integrated in the electronic box 2 will be processed by the same on-board intelligence as those detected by the other sensors.
  • all the sensors on board the same box 2 are not necessarily permanently activated, but only when the application in question requires it, or when data detected by a sensor already active causes their actuation, which represents an undeniable advantage in terms of energy savings.
  • the sensors installed on the electronic unit 2 are of the very low energy consumption type.
  • the electronic boxes 2 advantageously have a very compact structure, and very small dimensions (of the order of 3cm in width 1 and 5cm in length L, in the example illustrated), giving it great discretion and facilitating both their installation and their integration into a volume, such as a place of life in which a given situation is to be monitored.
  • each electronic unit 2 is equipped with a sensor management microcontroller comprising memory means in which are stored at least one program for controlling the sensors according to a predefined profile and a program for processing the data read by the sensors. , as well as indicator lights 3, and sound warning means (not shown).
  • the electric power supply of the electronic units 2 is itself ensured by a conventional battery, of the 3V-600mAh type.
  • the device according to the invention also comprises a remote management unit 4, equipped with a microcontroller for remote management of the electronic boxes 2, comprising memory means in which is stored a program for the remote selection of a particular sensor control profile, as well as an interface 5 for using this program.
  • a remote management unit 4 equipped with a microcontroller for remote management of the electronic boxes 2, comprising memory means in which is stored a program for the remote selection of a particular sensor control profile, as well as an interface 5 for using this program.
  • each of them incorporates a radio transmitter/receiver. It is also specified that all of these exchanges are preferably subject to encryption guaranteeing their security and the preservation of their confidentiality.
  • the electronic unit 2 comprises a button 6, advantageously placed on a housing dedicated to an infrared presence sensor provided with its lens forming a protuberance on its external face, and defining means for manual activation of the radio transmitter which he integrates.
  • Two central units 7a, 7b capable of communicating with the remote management unit 4, by means of secure data transmission 8 based for example on encryption of the radio data transmitted, further complete the device 1 according to the invention represented to the figure 1 . They perform various functions, including in particular the storage of data relating to the management of the electronic boxes 2 and of the remote management unit 4, and the updates of the programs that these materials integrate.
  • the implementation of the device 1 according to the invention is carried out through an innovative process which allows both to optimize the operating times of the sensors and to limit the transmissions of information or the exchanges of data to only those which are useful.
  • each electronic box 2 is provided with a library of profiles, defined beforehand, each grouping together a set of parameters specific to a given application, and making it possible to dedicate the boxes 2 to multiple uses, by prior selection of the corresponding profile.
  • a list of automatically activated sensors is established for each of them, a measurement reading frequency for each of the activated sensors " automatically”, and a list of the values from which a datum recorded by one of the automatically activated sensors or resulting from the processing of the data recorded by the automatically activated sensors corresponds to a "threshold data”.
  • the profile selection step is preferably carried out after the installation of the electronic box(es) 2 in the volume to be monitored, for example by means of a remote management unit 4, and leads to an activation only sensors required by the application in question.
  • the program for controlling the sensors that comprises the electronic box(es) 2 will use the profile concerned to automatically activate one or more sensors which will operate in accordance with the parameters specific to this same profile.
  • the data recorded by the sensors are analyzed within the electronic box 2, by the data processing program which it integrates, and are compared with data, called “threshold data", recorded in the profile.
  • a signal representative of the occurrence of an event within the monitored volume is then recovered only in the event of detection of data which is revealed, depending on the case before or after analysis, correspond to a “threshold data”.
  • the occurrence of an event can be signaled through a signal whose transmission is activated by the detection of a raw datum, or of a processed datum, each corresponding to a threshold datum.
  • the invention is also based on a dynamic and permanent optimization of the intelligence embedded in the electronic box 2, which induces an interoperability of the sensors integrated in this same electronic box 2 and a correlation of the data recorded by each of them. .
  • the invention provides that for certain profiles recorded in the memory means of the electronic unit 2, a list of subsidiary sensors is also established for each of them, capable of being activated automatically, in the event of detection, by at least one automatically activated sensor, of a datum corresponding to a datum-threshold, and/or a list of sensors whose measurement reading frequency is liable to be modified automatically in the event of detection, by at least one automatically activated sensor, of a datum corresponding to a threshold datum.
  • Such a characteristic also makes it possible to limit the electrical energy requirements of the device 1 according to the invention, the sensors only coming out of their standby mode at specific times, defined by the parameters of the profile, and remaining inactive, and consequently not powered. in energy, the rest of the time.
  • the method according to the invention also provides for the possibility of recovering the signal representative of the occurrence of an event within the volume directly at the level of an electronic box 2, in the form of a light signal and/or a sound signal, and/or at the level of a remote management unit 4, in the form of a timestamped message contained in a primary computer frame.
  • the device 1 comprises a plurality of electronic boxes 2, it is advantageously provided that the occurrence of an event within the volume can be detected by the remote management unit 4, following computer processing of the data contained in the primary and/or secondary computer frames coming from each of the boxes 2.
  • an aggregation and processing of data, emanating from different boxes 2 installed in a volume and, if necessary, configured for different applications, at the level of the remote management unit 4, allows detection at the level thereof, of the occurrence of an event which might have escaped a box 2 considered in isolation.
  • the device 1 according to the invention makes it possible to achieve the objectives stated in the preamble.
  • the device according to the invention is universal. It can for example be placed in a living room and, following the activation of the corresponding profile, report environmental data such as temperature, humidity, and brightness, as well as the occupancy status of this same room.
  • environmental data such as temperature, humidity, and brightness
  • An installation on a drawer or a cupboard makes it possible, according to another example of implementation, to detect the openings and closings of these, again after selection of the corresponding profile and therefore activation of the sensors required.
  • the device according to the invention places it possible to monitor the temperature inside the latter at regular intervals and to alert in the event of leaving a monitoring range, also by selecting the profile provided for this. effect.
  • the device according to the invention is also scalable, given that it can be used for a certain period for a first application, then for a second application for a second period, etc., by simple reprogramming and selection of a profile different.
  • the device 1 according to the invention is discreet and does not alter the general atmosphere of the environment in which it is installed.
  • provision may be made to permanently determine the energy expended by the electronic box 2 and consequently to deduce therefrom the remaining charge as well as the duration of operation, in order to be able to anticipate the recharging or the replacement of the battery and to avoid any untimely breakdown.
  • the electronic box 2 is preferably equipped with a USB connection (universal serial bus) allowing its coupling with a remote management unit 4 which can be defined by any current computer equipment provided with a USB socket, such as a computer staff, an internet box, etc.
  • a USB connection universal serial bus
  • the figure 2 attached in the appendix illustrates the logic implemented by the method according to the invention, within the framework of a use of the device 1 to follow the entries and exits of a person from a living room, and the duration of vacancy of this same living room, after the person leaves.
  • This figure also illustrates the nature of the information deduced from the data recorded by the sensors and constituting messages representative of a situation.
  • the profile selected must allow a necessary and sufficient feedback of door movement and presence data to be informed of the entries and exits of a person from his home or from a specific room of the latter. It must also make it possible to estimate the time of occupation or vacancy of a room, in order to deduce the location and movements of a person within his home.
  • the activation of the infrared presence sensor, of the accelerometer (translation detection) and of the magnetometer (rotation detection), is necessary.
  • the corresponding profile integrates a certain number of parameters, relating in particular to the nature of the door, to the duration of opening of the door corresponding to a datum-threshold, to the data recorded which trigger, after correlation with other data recorded by other sensors, the emission of a signal or even the quantity of movements which must be detected to validate a presence in the room and therefore the emission of a signal.
  • the autonomy of the device 1 is extended thanks to a correlation between the door movement information (translation/rotation) and the presence information.
  • the measurement frequency of the accelerometer and the magnetometer is automatically reduced.
  • the frequency of readings of measurements provided by the presence detector can be modified according to the occupancy rate of the room detected.

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Description

  • La présente invention a pour objet, d'une part, un dispositif pour le suivi à distance ou non d'un état ou d'une situation au sein d'un environnement donné, tel que par exemple l'état d'une personne fragilisée maintenue à son domicile, ou le contrôle d'ambiance, etc., et d'autre part un procédé pour la surveillance à distance ou non d'une situation au sein d'un volume.
  • A l'heure actuelle, différents dispositifs électroniques plus ou moins élaborés, reposant sur la mise en oeuvre de capteurs de données et, le cas échéant, de moyens d'analyse des données relevées, ont été développés à cet effet, sont d'ores et déjà disponibles sur le marché, et ont fait l'objet de publications. A ce propos, les documents US 2016/0203692 , FR 2 863 396 et US 2012/0286949 décrivent différentes solutions de ce type, dédiée chacune à une application particulière.
  • Toutefois, il a été constaté que les différents matériels proposés souffrent d'un certain nombre d'inconvénients, et ne permettent pas toujours de répondre de manière satisfaisante aux attentes ou aux besoins des utilisateurs.
  • Ainsi, les appareils n'intégrant qu'un seul type de capteur sont par définition limités au contrôle d'une unique donnée et par conséquent inadaptés aux applications complexes nécessitant le suivi d'une pluralité de paramètres différents.
  • D'autre part, les appareils qui intègrent une pluralité de capteurs sont particulièrement énergivores et présentent en général un encombrement important. En somme, leur installation se révèle fastidieuse, en particulier dans des environnements requérant leur discrétion, et leur mise en oeuvre suppose une vérification permanente du niveau de charge des batteries, ainsi qu'un remplacement fréquent de celles-ci, afin d'éviter toute panne.
  • Par ailleurs, les dispositifs classiques reposent sur une remontée, vers un éventuel moyen d'analyse, des données brutes directement générées par les capteurs, sans aucun traitement particulier. Afin que ces données brutes soient exploitables, pertinentes et riches de sens, il est nécessaire de disposer, en plus de l'appareil de mesure, d'un système expert déporté sur un ou plusieurs serveurs. Une telle architecture implique non seulement un coût de départ très élevé, en raison de sa lourdeur, mais également une complexité de mise en œuvre, due à la nécessité de prévoir un serveur informatique et à la diversité des capteurs dédiés utilisés, supposant une même diversité en ce qui concerne les protocoles de communication.
  • Également, il a été constaté que le principe de mise en œuvre de certaines installations existantes peut s'avérer complexe dans certaines circonstances, et entraîner des réactions tardives à l'origine de conséquences préjudiciables.
  • Le but de la présente invention est de pallier ces différents inconvénients, en proposant une solution à la fois multi-usage et économique en énergie, qui repose sur un dispositif de capture de données compact, et un système d'analyse de données fiable, efficace et d'architecture simplifiée, cette solution se distinguant également des solutions existantes par une mise en œuvre plus intuitive.
  • En d'autres termes, l'objectif de l'invention est de fournir une solution présentant un caractère universel, qui convienne à de nombreuses applications différentes au travers d'un simple paramétrage préalable des multiples capteurs qu'elle intègre, dont les éléments constitutifs permettent une installation discrète, respectueuse de l'environnement d'utilisation, grâce à une taille minimaliste, dont l'autonomie est fortement améliorée par rapport aux solutions classiques pour atteindre jusqu'à trois ans avec une pile de type ordinaire, et qui comporte des moyens de déclenchement d'alerte dont le mode de mise en œuvre s'impose avec évidence.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de surveillance d'une situation au sein d'un volume selon la revendication 1.
  • Conformément à une variante de réalisation préférentielle, les capteurs sont choisis parmi le groupe comportant un capteur de température, un capteur d'humidité, un accéléromètre, un magnétomètre, un capteur de vibrations, un capteur de luminosité, un capteur de présence infrarouge.
  • Bien entendu, des capteurs de nature différente peuvent également être prévus au travers de variantes de réalisation additionnelles spécifiquement adaptées aux applications considérées.
  • Conformément à l'invention il est par ailleurs prévu que les capteurs sont, de préférence, de type à très basse consommation d'énergie.
  • Une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention est représentée par le fait que les moyens de signalement de la détection de données représentatives d'un événement particulier sont définis par au moins un voyant lumineux, et/ou un moyen d'avertissement sonore.
  • Par ailleurs, une unité de gestion distante et des moyens d'échange de données entre le boîtier électronique et l'unité de gestion distante complètent le dispositif selon
  • Dans ce cas, l'unité de gestion distante comporte de préférence :
    • un microcontrôleur de gestion à distance du boîtier électronique, comprenant des moyens mémoire,
    • un programme de sélection à distance d'un profil particulier de pilotage des capteurs, stocké dans les moyens mémoire, ainsi qu'un programme de traitement de données transmises par le boîtier électronique, et
    • une interface pour utiliser le programme de sélection à distance d'un profil particulier de pilotage des capteurs et/ou le programme de traitement de données transmises par le boîtier électronique.
  • Selon l'invention , les moyens d'échange de données sont définis par un émetteur/récepteur radio que comportent le boîtier électronique et l'unité de gestion distante.
  • Dans le cadre de l'invention le boîtier électronique comporte des moyens d'activation manuelle de l'émetteur radio du boîtier électronique.
  • Ces moyens d'activation manuelle sont définis par un bouton disposé sur un logement dédié à un capteur de présence infrarouge muni de sa lentille formant une protubérance sur la face externe du boîtier.
  • Par ailleurs, le dispositif selon l'invention peut encore comporter une unité centrale et des moyens de transmission de données entre ladite unité de gestion distante et ladite unité centrale.
  • L'invention concerne également un procédé de surveillance d'une situation au sein d'un volume selon la revendication 7.
  • Il a en outre été imaginé la possibilité de récupérer le signal représentatif de la survenue d'un événement au sein du volume au niveau du boîtier électronique et/ou au niveau de l'unité de gestion distante.
  • Selon le cas, le signal représentatif de la survenue d'un événement peut être récupéré sous forme d'un signal lumineux et/ou d'un signal sonore et/ou d'un message horodaté contenu dans une trame informatique primaire.
  • De manière additionnelle, le procédé selon l'invention peut comporter une étape consistant à récupérer périodiquement, au niveau de l'unité de gestion distante, l'ensemble des données relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données sous forme de message horodaté contenu dans une trame informatique secondaire.
  • Cette dernière peut être récupérée manuellement par une étape d'activation du bouton que comporte le boîtier électronique.
  • De manière alternative, la trame informatique secondaire peut être récupérée automatiquement en intégrant, lors de l'étape de définition des profils, dans chacun de ces derniers, une fréquence d'émission de l'ensemble des données relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données, depuis le boîtier électronique vers l'unité de gestion distante.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit de deux exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention donnés à titre non limitatif.
  • La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels :
    • figure 1 est un schéma d'une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, adaptée, par exemple, au suivi des entrées/sorties d'une personne d'une pièce de vie, et
    • figure 2 est un organigramme du procédé de mise en oeuvre du dispositif de la figure 1, appliqué au suivi des entrées/sorties d'une personne d'une pièce de vie.
  • Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 1, le dispositif 1 selon l'invention comporte une pluralité de boîtiers électroniques 2 polyvalents, destinés à être installés au sein d'un volume à surveiller, tel que par exemple un lieu de vie, et aptes à y détecter un certain nombre de grandeurs physiques, au travers de la mise en oeuvre de différents capteurs.
  • Afin de contribuer à cette polyvalence et permettre un suivi fiable, chacun des boîtiers électroniques 2 embarque, de manière standard, sur une même carte électronique un capteur de température, un capteur d'humidité, un accéléromètre, un magnétomètre, un capteur de vibrations, un capteur de luminosité et un capteur de présence infrarouge.
  • Bien entendu, cette liste de capteurs doit être interprétée comme étant propre à la variante de réalisation décrite, et est susceptible d'évoluer selon les applications visées.
  • Dans ce cas, toute donnée relevée par un éventuel capteur additionnel intégré dans le boîtier électronique 2 sera traitée par la même intelligence embarquée que celles relevées par les autres capteurs. Toutefois, comme il sera décrit plus en détails ci-après, tous les capteurs embarqués dans un même boîtier 2 ne sont pas nécessairement activés en permanence, mais uniquement lorsque l'application considérée le requiert, ou lorsqu'une donnée détectée par un capteur déjà actif provoque leur actionnement, ce qui représente un avantage indéniable en termes d'économies d'énergie.
  • Par ailleurs, dans le même objectif de limiter au maximum la consommation d'énergie du dispositif selon l'invention, les capteurs installés sur le boîtier électronique 2 sont de type à très basse consommation d'énergie.
  • Il convient également de noter que les boîtiers électroniques 2 présentent avantageusement une structure très compacte, et des dimensions très réduites (de l'ordre de 3cm de largeur 1 et 5cm de longueur L, dans l'exemple illustré), lui conférant une grande discrétion et facilitant à la fois leur installation et leur intégration dans un volume, tel qu'un lieu de vie dans lequel une situation donnée est à surveiller.
  • D'autre part, chaque boîtier électronique 2 est équipé d'un microcontrôleur de gestion des capteurs comprenant des moyens mémoire dans lesquels sont stockés au moins un programme de pilotage des capteurs selon un profil prédéfini et un programme de traitement des données relevées par les capteurs, de même que des voyants lumineux 3, et un moyen d'avertissement sonore (non illustré). L'alimentation en énergie électrique des boîtiers électroniques 2 est quant à elle assurée par une pile classique, de type 3V-600mAh.
  • Dans la variante de réalisation illustrée, le dispositif selon l'invention comporte également une unité de gestion distante 4, dotée d'un microcontrôleur de gestion à distance des boîtiers électroniques 2, comprenant des moyens mémoire dans lesquels est stocké un programme de sélection à distance d'un profil particulier de pilotage des capteurs, ainsi qu'une interface 5 pour utiliser ce programme.
  • De plus, afin d'autoriser un échange de données entre l'unité de gestion à distance 4 et les boîtiers électroniques 2, chacun d'entre eux intègre un émetteur/récepteur radio. Il est par ailleurs précisé que l'ensemble de ces échanges fait préférentiellement l'objet d'un cryptage garantissant leur sécurité et la préservation de leur confidentialité.
  • De plus, le boîtier électronique 2 comporte un bouton 6, avantageusement disposé sur un logement dédié à un capteur de présence infrarouge muni de sa lentille formant une protubérance sur sa face externe, et définissant des moyens d'activation manuelle de l'émetteur radio qu'il intègre.
  • Deux unités centrales 7a, 7b, aptes à communiquer avec l'unité de gestion distante 4, par des moyens de transmission sécurisée de données 8 reposant par exemple sur un cryptage des données radios transmises, complètent en outre le dispositif 1 selon l'invention représenté à la figure 1. Elles assurent diverses fonctions, dont notamment le stockage des données relatives à la gestion des boîtiers électroniques 2 et de l'unité de gestion distante 4, et les mises à jour des programmes que ces matériels intègrent.
  • Afin d'atteindre les objectifs énoncés ci-dessus, visant notamment à fournir une solution à vocation universelle, et très économique en énergie, la mise en oeuvre du dispositif 1 selon l'invention s'effectue au travers d'un procédé innovant qui permet à la fois d'optimiser les temps de fonctionnement des capteurs et de limiter les transmissions d'informations ou les échanges de données à uniquement celles qui sont utiles.
  • Dans le cadre de ce procédé, chaque boîtier électronique 2 se voit doté d'une bibliothèque de profils, préalablement définis, regroupant chacun un ensemble de paramètres propres à une application donnée, et permettant de dédier les boîtiers 2 à de multiples usages, par la sélection préalable du profil correspondant.
  • Plus précisément, afin de définir la pluralité de profils susceptibles d'être stockés dans chaque boîtier électronique 2, on établit pour chacun d'entre eux une liste de capteurs activés d'office, une fréquence de relevé de mesures pour chacun des capteurs activés « d'office », et une liste des valeurs à partir desquelles une donnée relevée par un des capteurs activés d'office ou issue du traitement des données relevées par les capteurs activés d'office correspond à une « donnée-seuil ».
  • En pratique, l'étape de sélection du profil s'effectue de préférence après l'installation du/des boîtiers électroniques 2 dans le volume à surveiller, par exemple au moyen d'une unité de gestion distante 4, et conduit à une activation uniquement des capteurs requis par l'application considérée.
  • En d'autres termes, pour chaque application, le programme de pilotage des capteurs que comporte le/les boîtier(s) électronique(s) 2 va exploiter le profil concerné pour activer d'office un ou plusieurs capteurs qui vont fonctionner conformément aux paramètres propres à ce même profil.
  • Au cours du procédé de surveillance, les données relevées par les capteurs sont analysées au sein du boîtier électronique 2, par le programme de traitement des données qu'il intègre, et sont comparées à des données, dites « données-seuil », enregistrées dans le profil.
  • Afin de limiter la consommation en énergie électrique du dispositif selon l'invention, un signal représentatif de la survenue d'un événement au sein du volume surveillé, n'est ensuite récupéré qu'en cas de détection d'une donnée qui se révèle, selon le cas avant ou après analyse, correspondre à une « donnée-seuil».
  • Ainsi, selon le cas, la survenue d'un événement peut être signalée au travers d'un signal dont l'émission est activée par la détection d'une donnée brute, ou d'une donnée traitée, correspondant chacune à une donnée-seuil.
  • Par ailleurs, l'invention repose également sur une optimisation dynamique et permanente de l'intelligence embarquée dans le boîtier électronique 2, qui induit une interopérabilité des capteurs intégrés dans ce même boîtier électronique 2 et une corrélation des données relevées par chacun d'entre eux.
  • En effet, l'invention prévoit que pour certains profils enregistrés dans les moyens-mémoire du boîtier électronique 2, on établit en outre pour chacun d'entre eux une liste de capteurs subsidiaires susceptibles d'être activés automatiquement, en cas de détection, par au moins un capteur activé d'office, d'une donnée correspondant à une donnée-seuil, et/ou une liste de capteurs dont la fréquence de relevé de mesures est susceptible d'être modifiée automatiquement en cas de détection, par au moins un capteur activé d'office, d'une donnée correspondant à une donnée-seuil.
  • Une telle caractéristique permet également de limiter les besoins en énergie électrique du dispositif 1 selon l'invention, les capteurs ne sortant de leur veille qu'à des moments précis, définis par les paramètres du profil, et restant inactifs, et par conséquent non alimentés en énergie, le reste du temps.
  • Le procédé selon l'invention prévoit par ailleurs la possibilité de récupérer le signal représentatif de la survenue d'un événement au sein du volume directement au niveau d'un boîtier électronique 2, sous forme d'un signal lumineux et/ou d'un signal sonore, et/ou au niveau d'une unité de gestion distante 4, sous forme d'un message horodaté contenu dans une trame informatique primaire.
  • Bien entendu il est également possible de récupérer périodiquement, au niveau de l'unité de gestion distante 4, sous forme de message horodaté contenu dans une trame informatique secondaire, l'ensemble des données brutes relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données de chaque boîtier électronique 2. Cette étape peut être effectuée manuellement, par activation du bouton 6 que comporte le boîtier électronique 2. Selon une autre option, elle peut également être réalisée automatiquement, en intégrant dans chacun des profils une fréquence d'émission, depuis le boîtier électronique 2 vers l'unité de gestion distante 4, de l'ensemble des données brutes relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données.
  • Lorsque le dispositif 1 selon l'invention comporte une pluralité de boîtiers électroniques 2, il est avantageusement prévu que la survenue d'un événement au sein du volume peut être détectée par l'unité de gestion distante 4, suite à un traitement informatique des données contenues dans les trames informatiques primaires et/ou secondaires en provenance de chacun des boîtiers 2. En somme, une agrégation et un traitement de données, émanant de différents boîtiers 2 installés dans un volume et, le cas échéant, paramétrés pour des applications différentes, au niveau de l'unité de gestion distante 4, permet une détection au niveau de celle-ci, de la survenue d'un événement qui aurait peut-être échappé à un boîtier 2 considéré isolément.
  • Il ressort clairement de ce qui précède que le dispositif 1 selon l'invention permet d'atteindre les objectifs énoncés en préambule.
  • Grâce à la mise en œuvre d'une bibliothèque de profils, représentatifs chacun d'une application différente, le dispositif selon l'invention est universel. Il peut par exemple être placé dans une pièce de vie et, suite à l'activation du profil correspondant, remonter des données environnementales telles que la température, l'humidité, et la luminosité, ainsi que l'état d'occupation de cette même pièce. Une installation sur un tiroir ou un placard permet, selon un autre exemple de mise en oeuvre, de détecter les ouvertures et fermetures de ceux-ci, là encore après sélection du profil correspondant et donc activation des capteurs requis. Placé dans un réfrigérateur, le dispositif selon l'invention permet de suivre à intervalles réguliers la température à l'intérieur de celui-ci et d'alerter en cas de sortie d'une plage de surveillance, par sélection également du profil prévu à cet effet.
  • Le dispositif selon l'invention est en outre évolutif, étant donné qu'il peut être utilisé pendant une certaine période pour une première application, puis pour une seconde application pendant une seconde période, etc., par simple reprogrammation et sélection d'un profil différent.
  • Par ailleurs, grâce à la structure compacte et aux dimensions réduites du boîtier électronique 2, le dispositif 1 selon l'invention est discret et n'altère pas l'ambiance générale de l'environnement dans lequel il est installé.
  • Du fait que l'ensemble des capteurs sont du type à faible consommation d'énergie, ne sont activés qu'en cas de besoin et que les signaux ne sont émis qu'en cas de détection d'alerte, il est économique en énergie et peut atteindre jusqu'à trois ans d'autonomie.
  • A ce propos, il convient par ailleurs de noter que dans le cadre de l'invention, il peut être prévu de déterminer en permanence l'énergie dépensée par le boîtier électronique 2 et par conséquent d'en déduire la charge restante ainsi que la durée de fonctionnement, afin d'être en mesure d'anticiper le rechargement ou le remplacement de la pile et d'éviter toute panne intempestive.
  • Egalement, le boîtier électronique 2 est préférentiellement équipé d'une connectique USB (bus universel en série) permettant son couplage avec une unité de gestion distante 4 pouvant être définie par tout matériel informatique courant pourvu d'une prise USB, tel qu'un ordinateur personnel, une box internet, etc.
  • La figure 2 jointe en annexe illustre la logique mise en oeuvre par le procédé selon l'invention, dans le cadre d'une utilisation du dispositif 1 pour suivre les entrées et les sorties d'une personne d'une pièce de vie, et la durée d'inoccupation de cette même pièce de vie, après sortie de la personne. Cette figure illustre également la nature des informations déduites à partir des données relevées par les capteurs et constituant des messages représentatifs d'une situation.
  • Dans une telle application, le profil sélectionné doit permettre une remontée nécessaire et suffisante de données de mouvements d'une porte et de présence pour être informé des entrées et sorties d'une personne de son domicile ou d'une pièce spécifique de ce dernier. Il doit également permettre d'estimer le temps d'occupation ou d'inoccupation d'une pièce, en vue d'en déduire la localisation et les déplacements d'une personne au sein de son domicile.
  • A cet effet, l'activation du capteur de présence infrarouge, de l'accéléromètre (détection de translation) et du magnétomètre (détection de rotation), est nécessaire. Par ailleurs, le profil correspondant intègre un certain nombre de paramètres, relatifs notamment à la nature de la porte, à la durée d'ouverture de la porte correspondant à une donnée-seuil, aux données relevées qui déclenchent, après corrélation avec d'autres données relevées par d'autres capteurs, l'émission d'un signal ou encore à la quantité de mouvements qui doivent être détectés pour valider une présence dans la pièce et donc l'émission d'un signal.
  • Conformément à l'invention, dans cette application, l'autonomie du dispositif 1 est prolongée grâce à une corrélation entre les informations de mouvements de la porte (translation/rotation) et les informations de présence. Ainsi par exemple, lorsqu'aucune présence dans une pièce n'est détectée, la fréquence de mesure de l'accéléromètre et du magnétomètre est automatiquement réduite. De même, la fréquence des relevés de mesures assurées par le détecteur de présence peut être modifiée en fonction du taux d'occupation de la pièce décelé.

Claims (12)

  1. Dispositif (1) de surveillance d'une situation au sein d'un volume, comportant au moins un boîtier électronique (2) renfermant :
    - une pluralité de capteurs de nature différente,
    - un microcontrôleur de gestion des capteurs comprenant des moyens mémoire,
    - au moins un programme de pilotage des capteurs selon un profil prédéfini et un programme de traitement des données relevées par les capteurs, stockés dans lesdits moyens mémoire,
    - des moyens de signalement de la détection de données représentatives de la survenue d'un événement particulier au sein du volume,
    - des moyens d'alimentation en énergie électrique,
    ledit dispositif comportant en outre une unité de gestion distante (4) et des moyens d'échange de données entre le boîtier électronique (2) et l'unité de gestion distante (4) définis par un émetteur/récepteur radio que comportent le boîtier électronique (2) et l'unité de gestion distante (8), ledit boîtier électronique (2)comportant des moyens d'activation manuelle de l'émetteur radio qu'il comporte,
    caractérisé en ce que les moyens d'activation manuelle sont définis par un bouton (6) disposé sur un logement dédié à un capteur de présence infrarouge muni de sa lentille formant une protubérance sur la face externe du boîtier (2).
  2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs sont choisis parmi le groupe comportant un capteur de température, un capteur d'humidité, un accéléromètre, un magnétomètre, un capteur de vibrations, un capteur de luminosité, un capteur de présence infrarouge.
  3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs sont de type à très basse consommation d'énergie.
  4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de signalement de la détection de données représentatives d'un événement particulier sont définis par au moins un voyant lumineux (3), et/ou un moyen d'avertissement sonore.
  5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de gestion distante (4) comporte :
    - un microcontrôleur de gestion à distance du boîtier électronique (2), comprenant des moyens mémoire,
    - un programme de sélection à distance d'un profil particulier de pilotage des capteurs, ainsi qu'un programme de traitement de données transmises par le boîtier électronique (2) stockés dans les moyens mémoire, et
    - une interface pour utiliser le programme de sélection à distance d'un profil particulier de pilotage des capteurs et/ou le programme de traitement de données transmises par le boîtier électronique.
  6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une unité centrale (7a, 7b) et des moyens de transmission de données entre ladite unité de gestion distante (4) et ladite unité centrale (7a, 7b) .
  7. Procédé de surveillance d'une situation au sein d'un volume, au moyen du dispositif (1) selon les revendications précédentes, comportant les étapes suivantes :
    - on définit une pluralité de profils regroupant chacun un ensemble de paramètres propres à une application donnée du boîtier électronique (2), en établissant pour chacun d'entre eux :
    - une liste de capteurs activés d'office,
    - une fréquence de relevé de mesures pour chacun des capteurs activés d'office,
    - une liste des valeurs à partir desquelles une donnée relevée par un des capteurs activés d'office ou issue du traitement des données relevées par les capteurs activés d'office correspond à une « donnée-seuil »,
    - on stocke la pluralité de profils dans le programme de pilotage des capteurs que comporte le boîtier électronique (2),
    - on installe le boîtier électronique (2) dans le volume à surveiller,
    - on sélectionne un des profils pour activer d'office au moins un des capteurs que comporte le boîtier électronique (2),
    - on récupère un signal représentatif de la survenue d'un événement au sein du volume, et dont l'émission est provoquée par la détection d'une donnée, selon le cas, relevée par un des capteurs ou issue du traitement des données relevées par au moins un des capteurs, et correspondant à une donnée dite « donnée-seuil »,
    caractérisé en ce que pour définir la pluralité de profils, on établit en outre pour chacun d'entre eux :
    - une liste de capteurs subsidiaires susceptibles d'être activés automatiquement, en cas de détection, par au moins un capteur activé d'office, d'une donnée correspondant à une donnée-seuil, et/ou
    - une liste de capteurs dont la fréquence de relevé de mesures est susceptible d'être modifiée automatiquement en cas de détection, par au moins un capteur activé d'office, d'une donnée correspondant à une donnée-seuil.
  8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on récupère le signal représentatif de la survenue d'un événement au sein du volume au niveau du boîtier électronique (2) et/ou au niveau de l'unité de gestion distante (4).
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on récupère le signal représentatif de la survenue d'un événement sous forme d'un signal lumineux et/ou d'un signal sonore et/ou d'un message horodaté contenu dans une trame informatique primaire.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on récupère périodiquement au niveau de l'unité de gestion distante (4) l'ensemble des données relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données sous forme de message horodaté contenu dans une trame informatique secondaire.
  11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on récupère la trame informatique secondaire manuellement par activation du bouton que comporte le boîtier électronique.
  12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on récupère la trame informatique secondaire automatiquement en intégrant dans chacun des profils une fréquence d'émission de l'ensemble des données relevées par les capteurs et/ou l'ensemble des données traitées par le programme de traitement de données, depuis le boîtier électronique (2) vers l'unité de gestion distante (4).
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