FR2763684A1

FR2763684A1 - Swimming pool body drop detector especially for detecting children falling into the pool

Info

Publication number: FR2763684A1
Application number: FR9706085A
Authority: FR
Inventors: Francois Philippe
Original assignee: F AND F INTERNATIONAL
Current assignee: F AND F INTERNATIONAL
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-11-27
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: FR2763684B1

Abstract

The detector includes an immersed module (10) which is placed close to the water surface and transforms water waves into electrical signals. These signals are transmitted to a second module (12) positioned out of the water. The module includes a differential sensor (14) connected to an alarm (16) via a switch. The differential sensor has an adjustable sensitivity threshold which can automatically change function of weather conditions.

Description

La présente invention se rapporte à la détection des chocs dans le milieu aquatique, notamment le choc provoqué par la chute d'un jeune enfant, et concerne en particulier un dispositif de détection de la chute d'un corps dans une piscine. The present invention relates to the detection of shocks in the aquatic environment, in particular the shock caused by the fall of a young child, and relates in particular to a device for detecting the fall of a body in a swimming pool.

Beaucoup de villas disposent actuellement d'une piscine principalement dans les régions méridionales. Ces piscines ne sont généralement pas entourées de barrières de sécurité. Le risque est donc grand qu'un jeune enfant non surveillé se promenant près du bord fasse une chute dans l'eau et meurt noyé. Les morts d'enfants par chute dans une piscine représentent actuellement le quart de la mortalité infantile par accidents. Many villas currently have a swimming pool mainly in the southern regions. These pools are generally not surrounded by safety barriers. There is therefore a great risk that an unsupervised young child walking near the edge will fall into the water and die drowned. Deaths of children from falling into a swimming pool currently account for a quarter of infant mortality from accidents.

On a donc songé à installer des détecteurs d'ondes aquatiques à la surface de l'eau des piscines. Un tel détecteur est activé lorsque la piscine n'est pas attentivement surveillée pour pouvoir donner l'alarme au cas un jeune enfant ferait une chute malencontreuse dans la piscine. Malheureusement, la multiplicité des causes provoquant les ondulations à la surface de l'eau et qui font réagir ce type d'appareils, rend leur emploi incertain voire inefficace du fait d'éléments parasites difficilement contrôlables, notamment les perturbations dues aux intempéries (vent, pluie) qui provoquent le déclenchement de l'alarme de façon intempestive. Consideration has therefore been given to installing water wave detectors on the surface of swimming pool water. Such a detector is activated when the swimming pool is not carefully monitored in order to be able to give an alarm in the event that a young child falls unintentionally into the swimming pool. Unfortunately, the multiplicity of causes causing ripples on the surface of the water and which cause this type of apparatus to react, makes their use uncertain or even ineffective due to parasitic elements that are difficult to control, in particular disturbances due to bad weather (wind, rain) which cause the alarm to sound unexpectedly.

C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un dispositif de détection d'ondes aquatiques qui soit insensible à des ondes périodiques, dues notamment à des intempéries grâce à un seuil de sensibilité ajustable et sensible à une onde due à la chute d'un cors dans l'eau, notamment la chute d'un jeune enfant.. This is why the object of the invention is to provide a device for detecting aquatic waves which is insensitive to periodic waves, due in particular to bad weather thanks to an adjustable sensitivity threshold and sensitive to a wave due to the fall. a horn in the water, especially the fall of a young child.

L'objet de l'invention est donc un dispositif de détection de la chute d'un corps dans une piscine et notamment la chute d'un jeune enfant comprenant un moyen de captage des ondes aquatiques placé sous la surface de l'eau de la piscine, un moyen de conversion des ondes aquatiques captées par le moyen de captage en un signal électrique, et un détecteur différentiel comportant des moyens de réglage pour faire varier le seuil de sensibilité du détecteur et des moyens de comparaison pour comparer la valeur de seuil à la valeur du signal électrique et fournir un signal d'alarme lorsque le signal électrique résulte de la conversion d'une onde gravitationnelle générée par la chute d'un corps dans la piscine. The object of the invention is therefore a device for detecting the fall of a body in a swimming pool and in particular the fall of a young child comprising a means of capturing aquatic waves placed under the surface of the water of the swimming pool, a means for converting the aquatic waves picked up by the capturing means into an electrical signal, and a differential detector comprising adjustment means for varying the sensitivity threshold of the detector and comparison means for comparing the threshold value with the value of the electrical signal and provide an alarm signal when the electrical signal results from the conversion of a gravitational wave generated by the fall of a body in the pool.

Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels,
la figure 1 représente schématiquement un dispositif de détection selon la présente invention,
la figure 2 représente un schéma synoptique d'un détecteur différentiel susceptible d'être utilisé dans le dispositif de détection illustré sur la figure 1, et
la figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation préféré du dispositif de détection selon l'invention.The objects, objects and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the following description made with reference to the drawings in which,
FIG. 1 schematically represents a detection device according to the present invention,
FIG. 2 represents a block diagram of a differential detector capable of being used in the detection device illustrated in FIG. 1, and
FIG. 3 schematically represents a preferred embodiment of the detection device according to the invention.

Le dispositif de détection selon l'invention comprend essentiellement une partie immergée 10 proche de la surface de l'eau et une partie 12 en dehors de l'eau
La partie immergée 10 contient un moyen de captage des ondes aquatiques et peut comprendre également un moyen de conversion des ondes aquatiques en un signal électrique.The detection device according to the invention essentially comprises a submerged part 10 close to the surface of the water and a part 12 outside the water
The submerged part 10 contains a means for capturing the aquatic waves and may also comprise a means for converting the aquatic waves into an electrical signal.

Mais ce moyen de conversion pourrait aussi bien se trouver dans la partie 12, celle-ci comportant un détecteur différentiel 14, un moyen d'alarme 16 tel qu'un buzzer ou une sirène ou tout autre dispositif de signalisation, relié au détecteur différentiel 14 au moyen d'un interrupteur permettant de déconnecter le moyen d'alarme lorsque la piscine est surveillée.However, this conversion means could also be found in part 12, the latter comprising a differential detector 14, an alarm means 16 such as a buzzer or a siren or any other signaling device, connected to the differential detector 14 by means of a switch enabling the alarm means to be disconnected when the swimming pool is monitored.

On doit noter que la partie immergée 10 pourrait être un hydrophone qui transforme directement les ondes aquatiques en signal électrique, auquel cas le moyen de captage et le moyen de conversion ne constituent qu'un seul élément. It should be noted that the submerged part 10 could be a hydrophone which directly transforms the aquatic waves into an electrical signal, in which case the capture means and the conversion means constitute only one element.

Une caractéristique de l'invention repose sur le fait que le détecteur différentiel 14 comporte un seuil de sensibilité qui s'adapte automatiquement en fonction du milieu ambiant, c'est à dire qu'il décide du seuil de sensibilité à adopter par un asservissement permanent à l'ambiance dans laquelle il est plongé. Cette ambiance est caractérisée par la présence de déformations continuelles de la surface de l'eau provoquées par les intempéries telles que le vent ou la pluie et surtout par le renouvellement de l'eau de la piscine. Toutes ces perturbations provoquent des ondes aquatiques périodiques qui entraînent un ajustement du seuil de sensibilité et donc une auto-régulation du détecteur différentiel 14 sans déclencher l'activation du moyen d'alarme 16. Par contre, une onde gravitationnelle apériodique déclenchée par exemple par la chute d'un jeune enfant dans la piscine va activer le moyen et l'alarme 16. A characteristic of the invention is based on the fact that the differential detector 14 includes a sensitivity threshold which automatically adapts according to the ambient environment, that is to say that it decides the sensitivity threshold to be adopted by a permanent control. to the atmosphere in which he is immersed. This atmosphere is characterized by the presence of continual deformations of the water surface caused by bad weather such as wind or rain and especially by the renewal of the pool water. All these disturbances cause periodic aquatic waves which cause an adjustment of the sensitivity threshold and therefore self-regulation of the differential detector 14 without triggering the activation of the alarm means 16. On the other hand, an aperiodic gravitational wave triggered for example by the fall of a young child in the pool will activate the means and the alarm 16.

Un détecteur différentiel pouvant être utilisé dans le dispositif selon l'invention est décrit dans le brevet
EP.319.459. Un tel détecteur se présente schématiquement selon le bloc diagramme représenté sur la figure 2. Des moyens 10 de captage des ondes aquatiques et de conversion en signal électrique ont leur sortie reliée à un comparateur à seuil 20 par l'intermédiaire d'un amplificateur approprié à deux étages 22 et 24, l'étage étant au surplus réglable par un potentiomètre 26. La sortie de l'étage amplificateur 22 est par ailleurs appliquée à l'entrée d'un circuit de filtrage passe-bas amplificateur à deux étages 28.A differential detector which can be used in the device according to the invention is described in the patent.
EP.319.459. Such a detector is presented schematically according to the block diagram shown in FIG. 2. Means 10 for capturing aquatic waves and converting into an electrical signal have their output connected to a threshold comparator 20 via an amplifier suitable for two stages 22 and 24, the stage being moreover adjustable by a potentiometer 26. The output of the amplifier stage 22 is moreover applied to the input of a two-stage amplifier low pass filtering circuit 28.

Le circuit de filtrage à pour fonction de ne conserver que les ondulations du signal capté par les moyens de captage 10 proportionnelles à l'amplitude des mouvements de la masse d'eau dans le site. Il élimine par conséquent la composante du signal due à une variation brutale de pression, telle que celle provoquée par exemple par un choc dans l'eau. The function of the filtering circuit is to keep only the undulations of the signal picked up by the capture means 10 proportional to the amplitude of the movements of the body of water in the site. It therefore eliminates the signal component due to a sudden change in pressure, such as that caused for example by a shock in water.

Le signal de sortie du circuit de filtrage 28 est appliqué à un circuit détecteur de crête 30 réalisé sous la forme d'un comparateur à fenêtre dont les deux tensions de référence V1 et V3 sont telles que V3 est supérieur à V1. The output signal from the filtering circuit 28 is applied to a peak detector circuit 30 produced in the form of a window comparator, the two reference voltages V1 and V3 of which are such that V3 is greater than V1.

La sortie du circuit détecteur de crête 30 est utilisée pour moduler la tension fixe V1 dans un circuit modulateur 32 afin d'élaborer le signal de régulation. The output of the peak detector circuit 30 is used to modulate the fixed voltage V1 in a modulator circuit 32 in order to develop the regulation signal.

La sortie du circuit 32 est ensuite appliquée à un suiveur de tension 34. The output of circuit 32 is then applied to a voltage follower 34.

La sortie du suiveur 34 est enfin utilisée comme seuil de sensibilité dans le comparateur 20. The output of the follower 34 is finally used as a sensitivity threshold in the comparator 20.

La sortie du comparateur 20 est utilisée pour déclencher un compteur-oscillateur 36. Ce compteuroscillateur actionne une bascule monostable 38 lorsqu'un nombre prédéterminé d'impulsions a été compté. Pendant son temps de basculement, la bascule 38 provoque l'excitation d'un relais 40 commandant les moyens d'alarme 16, et dont la polarité de fonctionnement positive ou négative peut être choisie par l'utilisateur à l'aide d'un commutateur42 et d'un inverseur-mélangeur 44. The output of comparator 20 is used to trigger a counter-oscillator 36. This counter-oscillator actuates a monostable flip-flop 38 when a predetermined number of pulses has been counted. During its tilting time, the flip-flop 38 causes the excitation of a relay 40 controlling the alarm means 16, and whose positive or negative operating polarity can be chosen by the user using a switch42 and an inverter-mixer 44.

Par conséquent, les mouvements ondulatoires captés par le moyen de captage se traduisent à la sortie du circuit de filtrage 28 par des excursions en tension provoquant des changements de l'état de sortie du circuit détecteur de crête 30. La tension V1 appliquée à l'entrée positive du circuit modulateur 32 est modulée lorsque la tension de sortie du circuit de filtrage n'est plus comprise entre V1 et V3, puisqu'un signal est alors émis en aval du détecteur de crêtes 30. Consequently, the wave motions captured by the sensing means are reflected at the output of the filtering circuit 28 by voltage excursions causing changes in the output state of the peak detector circuit 30. The voltage V1 applied to the positive input of the modulator circuit 32 is modulated when the output voltage of the filtering circuit is no longer between V1 and V3, since a signal is then emitted downstream of the peak detector 30.

On notera que le détecteur n'est effectivement pas sensible à un signal périodique puisque dans ce cas, le compteur 36 n'a pas le temps dans une demi-période du signal, d'attendre la valeur de crête qui provoque le déclenchement. It will be noted that the detector is not effectively sensitive to a periodic signal since in this case, the counter 36 does not have the time, within half a period of the signal, to wait for the peak value which causes the triggering.

Lorsqu'une onde apériodique due à un choc dans l'eau tel que la chute d'un jeune enfant, est captée par les moyens de captage 10, transformée en signal électrique amplifié par les amplificateurs 22 et 23, et qu'elle dépasse le seuil de sensibilité du comparateur 20, celui-ci change d'état logique pendant une durée proportionnelle à la longueur d'onde considérée. Si la longueur d'onde apériodique détectée est suffisante, le compteuroscillateur 36 déclenche l'alarme. When an aperiodic wave due to a shock in water such as the fall of a young child, is picked up by the pickup means 10, transformed into an electrical signal amplified by the amplifiers 22 and 23, and it exceeds the sensitivity threshold of comparator 20, the latter changes logic state for a duration proportional to the wavelength considered. If the aperiodic wavelength detected is sufficient, the counter oscillator 36 triggers the alarm.

Un témoin d'alarme constitué par une diode électroluminescente 46 permet de contrôler le fonctionnement du détecteur en l'absence de moyens d'alarme et notamment lorsque le commutateur 18 est ouvert. An alarm indicator constituted by a light-emitting diode 46 makes it possible to control the operation of the detector in the absence of alarm means and in particular when the switch 18 is open.

Un mode de réalisation préféré du dispositif de détection selon l'invention est représenté sur la figure 3. A preferred embodiment of the detection device according to the invention is shown in FIG. 3.

Il consiste à utiliser comme moyen de captage un tube coudé 50 dont la partie verticale plonge dans l'eau de manière à ce que l'entrée du tube se trouve à quelques centimètres de la surface de la piscine.It consists in using as collector a bent tube 50 whose vertical part plunges into the water so that the inlet of the tube is a few centimeters from the surface of the pool.

Le tube est relié à son extrémité extérieure à une chambre 52 dans laquelle se trouve un microphone 54 connecté au détecteur différentiel 14. The tube is connected at its outer end to a chamber 52 in which there is a microphone 54 connected to the differential detector 14.

Le niveau de l'eau à l'intérieur du tube 50 est normalement stable. Mais toute modification de ce niveau provoque une variation de pression de l'air dans le tube et dans la chambre 52 et donne ainsi naissance à une émission d'ondes acoustiques qui sont converties par le microphone 54 en un signal électrique. The water level inside the tube 50 is normally stable. However, any modification of this level causes a variation in air pressure in the tube and in the chamber 52 and thus gives rise to an emission of acoustic waves which are converted by the microphone 54 into an electrical signal.

L'onde gravitationnelle que génère la chute d'un corps (tel qu'un jeune enfant) dans l'eau de la piscine se propage essentiellement sous la surface de l'eau. Même si elle est visuellement peu perceptible à la surface, elle provoque une variation brusque du niveau à l'intérieur du tube immergé par poussée verticale vers le haut. Quelques millimètres de variation brusque de ce niveau sont alors interprétés par le détecteur différentiel comme un signal déclenchant l'alarme. The gravitational wave generated by the fall of a body (such as a young child) in the pool water propagates essentially below the surface of the water. Even if it is visually not very perceptible on the surface, it causes an abrupt variation of the level inside the submerged tube by vertical pushing upwards. A few millimeters of sudden variation in this level are then interpreted by the differential detector as a signal triggering the alarm.

Par contre, les éventuelles turbulences créées en surface par les intempéries ainsi que le courant horizontal occasionné par la régénération de l'eau causent des variations du niveau à l'intérieur du tube immergé. Ces variations sont captées par le détecteur différentiel mais leur faible amplitude active le mécanisme d'autorégulation empêchant un déclenchement intempestif de l'alarme. On the other hand, the possible turbulence created on the surface by bad weather as well as the horizontal current caused by the regeneration of the water cause variations in the level inside the submerged tube. These variations are captured by the differential detector but their low amplitude activates the self-regulation mechanism preventing an untimely triggering of the alarm.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, la partie 12 hors de l'eau est de préférence un boîtier étanche en matière plastique contenant une batterie pour l'alimentation du détecteur, cette batterie pouvant être maintenue en charge par un capteur solaire servant de couvercle au boîtier. In the embodiment illustrated in FIG. 3, the part 12 out of the water is preferably a sealed plastic housing containing a battery for supplying the detector, this battery being able to be maintained in charge by a solar collector serving from cover to case.

Claims

1. Device for detecting the fall of a body in a swimming pool, characterized in that it comprises:

- a means of capturing (10 or 50) the aquatic waves placed under the surface of the pool water,

a means for converting (10) the aquatic waves picked up by said pickup means into an electrical signal, and

- a differential detector (14) comprising adjustment means (28, 30, 32, 34) for varying the sensitivity threshold of the detector and comparison means (20) for comparing said threshold value with the value of said electrical signal and providing an alarm signal when said electrical signal results from the conversion of a gravitational wave generated by the fall of a body in the pool.

2. Detection device according to claim 1, in which said collection means and said conversion means constitute an element (10) immersed a few centimeters below the surface of the pool water,

3. Detection device according to claim 2, in which said submerged element (10) is a hydrophone,

4. detection device according to claim 1 wherein said collecting means is a vertical tube (54) whose lower opening is immersed a few centimeters below the surface of the pool water, and said conversion means is a microphone (54) located in a chamber located at the other end of said tube located outside the water.

5. Detection device according to one of claims 1 to 4 further comprising an audible alarm means (16) triggered by said alarm signal.

6. Detection device according to claim 5, further comprising a switch (18) connected between said differential detector (14) and said alarm means (16) to prevent the triggering of said alarm means when the pool is monitored.