FR2878058A1 - Body fall detector for use in swimming pool, has acoustic pressure sensor immersed in water in swimming pool to receive noise propagating in water - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un détecteur de chute d'un corps dans une piscine, unThe invention relates to a sensor for falling a body in a swimming pool, a
dispositif portatif reconnu par un tel détecteur de chute, et une piscine équipée d'un tel détecteur de chute. L'invention propose aussi un procédé de surveillance d'une piscine équipée d'un tel détecteur de chute. Elle trouve application dans le domaine portable device recognized by such a fall detector, and a pool equipped with such a fall detector. The invention also proposes a method of monitoring a swimming pool equipped with such a fall detector. It finds application in the field
de la sécurité des piscines.swimming pool safety.
Les détecteurs sont nécessaires pour prévenir les secours en cas de chute d'un corps dans l'eau. Detectors are needed to prevent rescue in the event of a body falling into the water.
On connaît déjà des détecteurs de chute de corps dans une piscine, constitués d'un tube de petit diamètre plongé dans l'eau et relié à un appareillage électronique mesurant les variations de pressions à l'intérieur du tube. Les variations de pressions sont générées par les vagues qui font monter ou descendre le niveau de l'eau à l'intérieur du tube. Une forte variation soudaine de la pression est alors interprétée par l'appareillage électronique comme la chute d'un corps dans la piscine. Body fall detectors are already known in a pool, consisting of a small diameter tube immersed in water and connected to an electronic apparatus measuring the pressure variations inside the tube. The pressure variations are generated by the waves that raise or lower the water level inside the tube. A sudden sudden change in pressure is then interpreted by the electronic apparatus as the fall of a body in the pool.
Les vagues se déplacent à une vitesse voisine de 0.7 m/s, ce qui est d'autant plus lent que la piscine a des dimensions irnportantes. Pour compenser cette lenteur, soit il y a une pluralité de détecteurs sur les bords de la piscine, ce qui augmente le coût de l'ensemble, soit le tube est placé de manière centrale par rapport aux bords de grandes longueurs de la piscine, ce qui est gênant lorsqu'il y a un tapis de protection coulissant le long de ces bords car le tapis est gêné dans son mouvement par la présence du tube. The waves move at a speed close to 0.7 m / s, which is even slower than the pool has important dimensions. To compensate for this slowness, there is a plurality of detectors on the edges of the pool, which increases the cost of the assembly, ie the tube is placed centrally with respect to the long edges of the pool, which is awkward when there is a protective mat sliding along these edges because the carpet is hindered in its movement by the presence of the tube.
Un objet de la présente invention est de proposer un détecteur de chute d'un corps dans une piscine qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. An object of the present invention is to provide a drop detector of a body in a pool that does not have the disadvantages of the prior art.
A cet effet est proposé un détecteur de chute d'un corps dans une piscine, ledit détecteur comprenant un boîtier à l'intérieur duquel est placée une électronique associée, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression acoustique relié à ladite électronique associée et en ce que l'analyse des signaux reçus du capteur de pression acoustique par l'électronique associée génère un signal d'alarme lors de la chute d'un corps dans la piscine. For this purpose is proposed a detector of a body falling into a pool, said detector comprising a housing inside which is placed an associated electronics, characterized in that it comprises a sound pressure sensor connected to said associated electronics and in that the analysis of the signals received from the sound pressure sensor by the associated electronics generates an alarm signal when a body falls into the pool.
Avantageusement, l'électronique associée élimine les signaux des bruits ambiants des signaux des bruits reçus du capteur de pression acoustique. Avantageusement, le détecteur comprend un microphone aérien de surveillance des bruits extérieurs à la piscine. Advantageously, the associated electronics eliminate the signals of the ambient noise of the signals of the noises received from the sound pressure sensor. Advantageously, the detector comprises an overhead microphone monitoring noise outside the pool.
Avantageusement, le détecteur comprend un capteur de présence de personne au voisinage de la piscine. Advantageously, the detector comprises a person presence sensor in the vicinity of the pool.
Avantageusement, le détecteur comprend un tube Pitot de mesure des rafales de vent au voisinage de la piscine. Advantageously, the detector comprises a Pitot tube for measuring gusts of wind in the vicinity of the pool.
Avantageusement, le tube Pitot est vertical. Advantageously, the pitot tube is vertical.
Avantageusement, l'ouverture du tube Pitot est dirigée vers le bas. Advantageously, the opening of the Pitot tube is directed downwards.
Avantageusement, le détecteur comprend au moins un capteur parmi l'ensemble suivant: capteur de présence d'eau dans la piscine, capteur de température de l'eau de la piscine, capteur de mesure du PH de l'eau de la piscine, capteur de mesure Redox. Advantageously, the detector comprises at least one sensor among the following set: water presence sensor in the pool, water temperature sensor of the pool, sensor for measuring the pH of the pool water, sensor Redox measurement.
Avantageusement, l'ensemble des capteurs en contact avec l'eau est déporté par rapport à l'électronique associée. Advantageously, all the sensors in contact with the water is offset relative to the associated electronics.
L'invention propose aussi un dispositif portatif adapté à émettre un signal acoustique reconnu par un détecteur de chute selon l'une des variantes précédentes. The invention also proposes a portable device adapted to emit an acoustic signal recognized by a fall detector according to one of the preceding variants.
L'invention propose aussi une piscine comprenant au moins détecteur de chute 1 o d'un corps selon l'une des variantes précédentes. The invention also proposes a swimming pool comprising at least one drop detector 1 of a body according to one of the preceding variants.
L'invention propose aussi un procédé de surveillance d'une piscine équipée d'un détecteur de chute d'un corps dans une piscine, ledit détecteur comprenant, d'une part, un boîtier à l'intérieur duquel est placée une électronique associée et, d'autre part, un capteur de pression acoustique relié à ladite électronique associée, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend: -une étape de réception d'un spectre représentatif des bruits dans la piscine par le capteur de pression acoustique; -une étape d'analyse dudit spectre par l'électronique associée; -une étape de déclenchement d'une alarme lorsque ledit spectre a été analysé 20 comme étant la chute d'un corps dans l'eau. The invention also proposes a method of monitoring a swimming pool equipped with a body drop detector in a swimming pool, said detector comprising, on the one hand, a housing inside which is placed associated electronics and on the other hand, an acoustic pressure sensor connected to said associated electronics, said method being characterized in that it comprises: a step of receiving a spectrum representative of the noises in the pool by the acoustic pressure sensor; a step of analyzing said spectrum by the associated electronics; a step of triggering an alarm when said spectrum has been analyzed as the falling of a body in water.
Avantageusement, l'étape d'analyse correspond à une analyse en fréquence dudit spectre. Advantageously, the analysis step corresponds to a frequency analysis of said spectrum.
Avantageusement, ledit spectre est analysé comme la chute d'un corps dans l'eau lorsqu'il présente des signaux dans au moins une des bandes de fréquences 25 surveillées. Advantageously, said spectrum is analyzed as the falling of a body in water when it presents signals in at least one of the monitored frequency bands.
Avantageusement, la chute d'un corps dans l'eau est détectée lorsque l'intégrale de l'amplitude du spectre sur le temps est supérieure à une valeur prédéterminée. Advantageously, the drop of a body in the water is detected when the integral of the amplitude of the spectrum over time is greater than a predetermined value.
Avantageusement, une pluralité de spectres de référence est enregistrée dans l'électronique associée et ledit spectre reçu est analysé comme la chute d'un corps dans l'eau lorsque le facteur de corrélation entre le spectre reçu et au moins un des spectres de référence est supérieur à une valeur prédéterminée. Advantageously, a plurality of reference spectra are recorded in the associated electronics and said received spectrum is analyzed as the fall of a body in the water when the correlation factor between the received spectrum and at least one of the reference spectra is greater than a predetermined value.
Avantageusement, le procédé de surveillance comprend une étape d'enregistrement périodique du spectre des bruits ambiants de la piscine et l'électronique associée soustrait ledit spectre des bruits ambiants dudit spectre représentatif des bruits dans la piscine lors de l'étape d'analyse. Advantageously, the monitoring method comprises a step of periodically recording the ambient noise spectrum of the swimming pool and the associated electronics subtract said spectrum of ambient noise from said representative spectrum of noise in the pool during the analysis step.
Avantageusement, le procédé de surveillance comprend une étape d'enregistrement périodique du spectre des bruits extérieurs à la piscine et l'électronique associée prend en compte ledit spectre des bruits extérieurs lors de l'étape d'analyse. Advantageously, the monitoring method comprises a step of periodically recording the noise spectrum outside the pool and the associated electronics takes into account said external noise spectrum during the analysis step.
Avantageusement, lorsque le détecteur détecte la présence d'un dispositif portatif, il comprend une étape d'émission d'une information vers un récepteur 5 distant. Advantageously, when the detector detects the presence of a portable device, it comprises a step of transmitting information to a remote receiver.
Avantageusement, le procédé de surveillance comprend une étape d'initialisation du détecteur de chute. Advantageously, the monitoring method comprises a step of initializing the fall detector.
Avantageusement, l'étape d'initialisation comprend une étape d'enregistrement des spectres des bruits ambiants de la piscine. Advantageously, the initialization step comprises a step of recording the ambient noise spectra of the pool.
Avantageusement, l'étape d'initialisation comprend une étape d'enregistrement de spectres de chutes simulées d'un corps dans l'eau. Advantageously, the initialization step comprises a step of recording spectra of simulated falls of a body in water.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi 15 lesquels: la Fig. 1 représente un détecteur selon l'invention; la Fig. 2 représente le spectre en fréquence des signaux des bruits ambiants d'une piscine; la Fig. 3 représente le spectre en fréquence des signaux du bruit généré par la 20 chute d'un corps dans la piscine. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will emerge more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being given in relation to the attached drawings, among which: Fig. 1 represents a detector according to the invention; FIG. 2 represents the frequency spectrum of the ambient noise signals of a swimming pool; FIG. 3 represents the frequency spectrum of the signals of the noise generated by the fall of a body in the pool.
La Fig. 1 représente un détecteur de chute 100 fixé sur une margelle 112 d'une piscine. Le détecteur de chute 100 comprend un boîtier 102 à l'intérieur duquel est placée une électronique associée qui gère les différents équipements électroniques qui seront spécifiés ci-dessous. Le boîtier 104 comprend une semelle 108 fixée sur la margelle 112 par exemple à l'aide de vis et qui sert de support à une embase 110 supportant les différents éléments électroniques comme une sirène 116, des piles 118 et un connecteur 124 de liaison avec un capteur de pression acoustique 106, par exemple du type hydrophone, relié à l'électronique associée par l'intermédiaire d'un fil 122. Fig. 1 represents a fall detector 100 fixed on a lip 112 of a swimming pool. The fall detector 100 comprises a housing 102 inside which is placed an associated electronics which manages the different electronic equipment which will be specified below. The housing 104 comprises a soleplate 108 fixed to the lip 112, for example by means of screws, which serves to support a base 110 supporting the various electronic elements such as a siren 116, batteries 118 and a connection connector 124 with a sound pressure sensor 106, for example of the hydrophone type, connected to the associated electronics via a wire 122.
Le capteur de pression acoustique 106 est placé à l'extrémité d'un tube 104 fixé au boîtier 102 et plonge dans l'eau de la piscine de manière à recevoir les bruits qui se propagent dans l'eau. Le capteur de pression acoustique 106 est de préférence suspendu à l'extrémité du tube pour réaliser une liaison mécanique souple qui évite le transfert des bruit de la structure de la piscine ou du boîtier 104 vers le capteur de pression acoustique 106. En d'autres termes, cela permet de découpler le capteur de pression acoustique 106 des bruits de la structure. The sound pressure sensor 106 is placed at the end of a tube 104 fixed to the housing 102 and is immersed in the pool water so as to receive the noises that propagate in the water. The sound pressure sensor 106 is preferably suspended at the end of the tube to provide a flexible mechanical connection that avoids the transfer of noise from the structure of the pool or the housing 104 to the sound pressure sensor 106. In others In other words, this makes it possible to decouple the acoustic pressure sensor 106 from the noise of the structure.
Le capteur de pression acoustique 106 convertit les bruits en des signaux qu'il transmet à l'électronique associée qui à son tour les analyse et génère un signal d'alarme lorsque l'analyse conduit à la détection de la chute d'un corps dans la piscine. The sound pressure sensor 106 converts the noises into signals that it transmits to the associated electronics which in turn analyzes them and generates an alarm signal when the analysis leads to the detection of the fall of a body in the swimming pool.
La réception des bruits par le capteur de pression acoustique 106 permet de détecter rapidement la chute d'un corps dans la piscine car la vitesse de propagation des sons dans l'eau est de 1500m/s, ce qui permet une détection quasi simultanée de la chute et donc une intervention plus rapide des secours. The reception of the noise by the sound pressure sensor 106 makes it possible to quickly detect the fall of a body in the pool because the speed of propagation of the sounds in the water is 1500m / s, which allows an almost simultaneous detection of the fall and therefore faster intervention of relief.
Le fait que la vitesse de détection soit très rapide permet de s'affranchir du problème de positionnement du détecteur de chute et celuici peut donc être disposé à n'importe quel endroit de la piscine. En particulier, lorsque la piscine est couverte par une bâche qui coulisse dans des rails le long de certains bords de la piscine, le détecteur peut se placer au niveau de l'un des bords qui n'est pas pourvu de ces rails, ce qui facilite la co-existence de la bâche avec le détecteur de chute 100. The fact that the speed of detection is very fast eliminates the problem of positioning the fall detector and it can be placed anywhere in the pool. In particular, when the pool is covered by a tarpaulin that slides in rails along certain edges of the pool, the detector can be placed at one of the edges that is not provided with these rails, which facilitates the coexistence of the tarpaulin with the fall detector 100.
Dans le cas de grande piscine ou de piscine à forme complexe, il n'est plus nécessaire de disposer une pluralité de détecteurs car les bruits se propagent dans toutes les directions et leur vitesse de propagation fait qu'un seul détecteur est suffisant pour assurer la sécurité des personnes. Bien entendu pour des raisons de sécurité renforcée, il est possible de disposer une pluralité de détecteurs de chute 100 dans une même piscine. In the case of a large pool or complex shaped pool, it is no longer necessary to have a plurality of detectors because the noises propagate in all directions and their propagation speed makes a single detector sufficient to ensure the peoples' security. Of course for reasons of increased security, it is possible to have a plurality of fall detectors 100 in the same pool.
La Fig. 2 représente le spectre en fréquence des signaux des bruits ambiants d'une piscine au cours du temps transmis par le capteur de pression acoustique 106 à l'électronique associée. Ce spectre montre un premier ensemble de signaux 202 centré autour de 50 Hz, représentatif des bruits acoustiques générés par le système de pompage et reçu par le capteur de pression acoustique 106. L'électronique associée est en outre soumise aux bruits électromagnétiques générés par le système de chauffage. Un deuxième ensemble de signaux 204 s'étalant entre 700 Hz et 2000 Hz est représentatif des bruits du système de filtration. Fig. 2 represents the frequency spectrum of the ambient noise signals of a pool during the time transmitted by the sound pressure sensor 106 to the associated electronics. This spectrum shows a first set of signals 202 centered around 50 Hz, representative of the acoustic noises generated by the pumping system and received by the sound pressure sensor 106. The associated electronics are also subjected to the electromagnetic noises generated by the system. of heating. A second set of signals 204 ranging between 700 Hz and 2000 Hz is representative of the noise of the filtration system.
La Fig. 3 représente le spectre en fréquence des signaux du bruit généré par la chute d'un corps dans la piscine transmis par le capteur de pression acoustique 106 à l'électronique associée. Aux deux ensembles de signaux précédents 202, 204 s'ajoute un troisième ensemble de signaux 306 qui s'étale entre 70 Hz et 400 Hz et un quatrième ensemble de signaux 308 qui s'étale entre 1000 Hz et 10000 Hz. Ces deux nouveaux ensembles de signaux 306, 308 sont les témoins de la chute d'un corps dans la piscine. Fig. 3 represents the frequency spectrum of the signals of the noise generated by the fall of a body in the pool transmitted by the sound pressure sensor 106 to the associated electronics. To the two sets of previous signals 202, 204 is added a third set of signals 306 which spreads between 70 Hz and 400 Hz and a fourth set of signals 308 which ranges between 1000 Hz and 10000 Hz. These two new sets signals 306, 308 are witnesses of the fall of a body in the pool.
Les bandes de fréquences de 70 Hz à 400 Hz et de 1000 Hz à 10000 Hz sont ici décrites à titre d'exemple. L'utilisation d'un capteur de pression acoustique 106 comportant une ouverture acoustique plus large permettra de trouver d'autres signaux représentatifs dans d'autres bandes de fréquences. The frequency bands 70 Hz to 400 Hz and 1000 Hz to 10000 Hz are here described by way of example. The use of an acoustic pressure sensor 106 having a wider acoustic opening will make it possible to find other representative signals in other frequency bands.
Dans l'exemple décrit ici, il n'y a pas de bruit ambiant dans les bandes de fréquences de 70 Hz à 400 Hz et de 1000 Hz à 10000 Hz. Ces bandes de fréquences peuvent donc être surveillées pour permettre de détecter une chute. In the example described here, there is no ambient noise in the frequency bands 70 Hz to 400 Hz and 1000 Hz to 10000 Hz. These frequency bands can therefore be monitored to detect a fall.
Pour permettre une meilleure détection de la chute d'un corps dans l'eau, il est avantageux d'éliminer les signaux des bruits ambiants 202, 204 des signaux des bruits reçus du capteur de pression acoustique 106. En d'autres termes, les signaux des bruits ambiants 202, 204 qui sont identifiés par l'électronique associée sont soustraits des signaux des bruits reçus du capteur de pression acoustique 106 à un instant déterminé ou pendant un intervalle de temps déterminé. To allow a better detection of the drop of a body in the water, it is advantageous to eliminate the ambient noise signals 202, 204 of the noise signals received from the sound pressure sensor 106. In other words, the ambient noise signals 202, 204 which are identified by the associated electronics are subtracted from the noise signals received from the sound pressure sensor 106 at a given time or during a determined time interval.
Le détecteur de chute 100 peut aussi comprendre un microphone aérien 126 connecté à l'électronique associée pour surveiller les bruits extérieurs à la piscine et les reconnaître lorsqu'ils sont perçus par le capteur de pression acoustique 106, permettant ainsi, lors de l'analyse, de les éliminer des signaux reçus par l'électronique associée par l'intermédiaire du capteur de pression acoustique 106. Ce dispositif permet donc une détection plus fiable de [a chute d'un corps en évitant la mise en marche de l'alarme lorsque il y a des bruits extérieurs à la piscine qui sont transmis au capteur de pression acoustique 106. The fall detector 100 may also include an overhead microphone 126 connected to the associated electronics to monitor the sounds outside the pool and recognize them when they are perceived by the sound pressure sensor 106, thus allowing, during the analysis , to eliminate them from the signals received by the associated electronics via the sound pressure sensor 106. This device therefore allows a more reliable detection of the fall of a body by avoiding the start of the alarm when there are noises outside the pool that are transmitted to the sound pressure sensor 106.
Le détecteur de chute 100 peut aussi comprendre un capteur de présence 130 connecté à l'électronique associée. Ce capteur de présence 130, par exemple du type périmétrique, permet de détecter la présence de personnes aux environs de la piscine et dans le cas où l'électronique associée s'est mise en veille, la détection d'une personne permet de réveiller l'électronique associée. The fall detector 100 may also include a presence sensor 130 connected to the associated electronics. This presence sensor 130, for example of the perimeter type, makes it possible to detect the presence of people in the vicinity of the pool and in the case where the associated electronics has been put on standby, the detection of a person makes it possible to awaken the associated electronics.
Le détecteur de chute 100 peut aussi comprendre un tube Pitot 128 associé par exemple à un capteur piézoélectrique et connecté à l'électronique associée pour mesurer la vitesse des rafales de vent. La connaissance de la vitesse des rafales de vent permet d'associer la présence de bruits extérieurs à une rafale de vent, ce qui évite le déclenchement intempestif de l'alarme. En effet, le vent génère des bruits à la surface de l'eau avec par exemple la formation de clapot, mais aussi dans les structures de la piscine. The fall detector 100 may also comprise a pitot tube 128 associated for example with a piezoelectric sensor and connected to the associated electronics for measuring the wind gust velocity. Knowing the speed of the gusts of wind makes it possible to associate the presence of external noises with a gust of wind, which prevents the nuisance triggering of the alarm. Indeed, the wind generates noises on the surface of the water with for example the formation of chop, but also in the structures of the swimming pool.
Le tube Pitot est de préférence vertical pour permettre une détection des rafales de vent dans toutes les directions et il placé de manière à ce que son ouverture soit dirigée vers le bas pour éviter le remplissage du tube Pitot par l'eau de pluie. The Pitot tube is preferably vertical to allow wind gusts to be detected in all directions and positioned so that its opening is directed downward to prevent the pitot tube from being filled with rain water.
Le détecteur de chute 100 peut aussi comprendre d'autres capteurs connectés à l'électronique associée. Ces capteurs peuvent être du type capteur de présence d'eau dans la piscine, capteur de température de l'eau de la piscine, capteur de mesure du PH de l'eau de la piscine, capteur de mesure Redox. The fall detector 100 may also include other sensors connected to the associated electronics. These sensors can be of the type of sensor of presence of water in the swimming pool, sensor of temperature of the water of the swimming pool, sensor of measurement of PH of the water of the swimming pool, sensor of measurement Redox.
Le capteur de présence d'eau dans la piscine, disposé de préférence au même niveau que le capteur de pression acoustique 106 permet de détecter la présence d'eau dans la piscine et lorsqu'il n'y a pas d'eau, l'électronique associée émet un signal d'avertissement du risque de mauvais fonctionnement du détecteur de chute 100. The water presence sensor in the swimming pool, preferably arranged at the same level as the sound pressure sensor 106, makes it possible to detect the presence of water in the pool and when there is no water, the associated electronics emits a warning signal of the risk of malfunction of the fall detector 100.
Le capteur de température de l'eau de la piscine permet d'informer l'utilisateur ou un système de chauffage que la température de l'eau est trop basse. The pool water temperature sensor informs the user or a heating system that the water temperature is too low.
Le capteur de mesure du PH de l'eau de la piscine permet d'informer l'utilisateur ou un système de traitement d'eau, que l'eau a atteint un PH anormal et doit être recyclée. The sensor for measuring the pH of the pool water informs the user or a water treatment system, that the water has reached an abnormal PH and must be recycled.
Le capteur de mesure Redox détermine le potentiel Redox de l'eau. The Redox measuring sensor determines the redox potential of the water.
Dans l'exemple de la Fig. 1, l'ensemlble des capteurs en contact avec l'eau est relié en direct avec l'électronique associée, mais il est possible de le déporter par rapport à l'électronique associée pour permettre une mise en place plus esthétique de l'ensemble. Par exemple, les capteurs sont disposés sous le niveau de l'eau et sont donc invisibles et le boîtier 102 et l'électronique associée sont disposés à une certaine distance des bords de la piscine, ce qui évite la présence d'élément inesthétique au voisinage de la piscine et le risque que le boîtier 102 soit heurté par une personne ou un objet. La liaison entre les capteurs et l'électronique associée se:Fait de préférence par des câbles cachés dans les éléments de construction de la piscine. In the example of FIG. 1, the set of sensors in contact with water is connected directly with the associated electronics, but it is possible to deport relative to the associated electronics to allow a more aesthetic implementation of the whole. For example, the sensors are disposed under the water level and are therefore invisible and the housing 102 and the associated electronics are arranged at a distance from the pool edges, which avoids the presence of unsightly element in the vicinity the pool and the risk that the housing 102 is struck by a person or object. The connection between the sensors and the associated electronics is: Preferably by hidden cables in the building components of the pool.
Comme cela a été expliqué ci-dessus, les signaux reçus du capteur de pression acoustique 106 par l'électronique associée peuvent être analysés par analyse fréquentielle. As explained above, the signals received from the sound pressure sensor 106 by the associated electronics can be analyzed by frequency analysis.
La chute d'un corps dans l'eau peut être détectée par l'analyse des différences entre les bruits ambiants de la piscine, c'est-à-dire les bruits répétitifs, et les bruits non répétitifs qui sont le résultat de phénomènes aléatoires. The fall of a body into the water can be detected by analyzing the differences between the ambient sounds of the pool, that is to say the repetitive noises, and the non-repetitive noises that are the result of random phenomena .
Comme cela a été expliqué ci-dessus, la présence d'ensembles de signaux dans certaines bandes de fréquences surveillées permet de conclure à la présence d'un phénomène inhabituel dans la piscine et donc de déclencher l'alarme. As explained above, the presence of sets of signals in certain monitored frequency bands makes it possible to conclude that there is an unusual phenomenon in the pool and thus to trigger the alarm.
Comme cela est vu sur la Fig. 3, la durée des signaux perçus par le capteur de pression acoustique 106 est différente s'il s'agit d'un bruit ambiant ou d'un bruit aléatoire. Les bruits ambiants ont une durée que l'on peut définir d'illimitée, tandis que les bruits aléatoires ont une durée limitée. Sur un intervalle de temps, lorsque l'intégrale de l'amplitude du spectre est supérieure à une valeur prédéterminée, cela correspond à la chute d'un corps dans l'eau. Cette valeur prédéterminée est différente si le calcul se fait avec ou sans les signaux représentatifs des bruits ambiants. As seen in FIG. 3, the duration of the signals perceived by the sound pressure sensor 106 is different if it is an ambient noise or a random noise. Ambient noise has a duration that can be defined as unlimited, while random noise has a limited duration. Over a period of time, when the integral of the amplitude of the spectrum is greater than a predetermined value, this corresponds to the fall of a body in the water. This predetermined value is different if the calculation is done with or without the signals representative of ambient noise.
La chute d'un corps dans l'eau se singularise par rapport à un bruit d'impact par sa durée et donc par la valeur de l'intégrale de l'amplitude du spectre telle que calculée ci-dessus. En effet, un bruit d'impact qui peut être, par exemple, un bruit de craquement de la structure sous l'effet de changements de température, un bruit de course sur les bords de la piscine, peut avoir un spectre en fréquence réparti dans les mêmes gammes de fréquences que le spectre résultant d'une chute dans l'eau, mais sa durée est très courte par rapport à la durée d'une chute. La durée d'un impact peut être assimilée à un bruit de quelques millisecondes, alors que le bruit d'une chute peut facilement atteindre les 2 secondes. L'électronique associée peut donc faire la différence entre un bruit d'impact et un bruit de chute en fonction de la durée de signal, ce qui évite des déclenchements d'alarme intempestifs. L'électronique associée peut aussi faire la différence entre un bruit d'impact et un bruit de chute par le calcul de l'intégrale de l'amplitude du spectre sur un intervalle de temps, puisque l'intégrale résultant du bruit d'impact sera très inférieure au résultat escompté dans le 1 o cas d'une intégrale résultant d'un bruit de chute. The fall of a body in the water is distinguished from an impact noise by its duration and therefore by the value of the integral of the amplitude of the spectrum as calculated above. Indeed, an impact noise that may be, for example, a crackling sound of the structure under the effect of temperature changes, a running noise on the edges of the pool, may have a frequency spectrum distributed in the same frequency ranges as the spectrum resulting from a fall in water, but its duration is very short compared to the duration of a fall. The duration of an impact can be likened to a noise of a few milliseconds, while the sound of a fall can easily reach 2 seconds. The associated electronics can therefore differentiate between impact and fall noise as a function of the signal duration, which avoids nuisance tripping. The associated electronics can also differentiate between impact and fall noise by calculating the integral of the spectrum amplitude over a time interval, since the integral resulting from the impact noise will be much lower than the expected result in the 1 o case of an integral resulting from a falling noise.
L'analyse des signaux reçus par l'électronique associée peut être basée sur la similitude du spectre des signaux avec un spectre de référence. Une pluralité de spectres de référence est enregistrée dans l'électronique associée et le spectre reçu est comparé à chacun de ces spectres de référence. La chute d'un corps dans l'eau est détectée lorsque le facteur de corrélation entre le spectre reçu et au moins un des spectres de référence est supérieur à une valeur prédéterminée. The analysis of the signals received by the associated electronics may be based on the similarity of the spectrum of the signals with a reference spectrum. A plurality of reference spectra are recorded in the associated electronics and the received spectrum is compared to each of these reference spectra. The falling of a body in water is detected when the correlation factor between the received spectrum and at least one of the reference spectra is greater than a predetermined value.
Ces différents modes d'analyse peuvent être réalisés sur la base de l'ensemble des signaux reçus ou sur les signaux dont ont été soustraits les signaux représentatifs des bruits ambiants, ce qui réduit la puissance de calcul nécessaire. These different modes of analysis can be performed on the basis of all the signals received or on the signals from which the signals representative of the ambient noise have been subtracted, which reduces the computing power required.
L'analyse spectrale peut être assimilée à l'analyse de la parole. En effet, le bruit d'une chute couvre une gamme de fréquence très large, et le signal généré peut être vu comme un ensemble de phonèmes. L'analyse de ces phonèmes permet de détecter la chute d'un corps dans l'eau. Spectral analysis can be likened to speech analysis. Indeed, the sound of a fall covers a very wide frequency range, and the generated signal can be seen as a set of phonemes. The analysis of these phonemes makes it possible to detect the fall of a body in the water.
De telles analyses peuvent être basées sur l'utilisation de la technologie de réseaux neuronaux. Ces réseaux neuronaux permettent l'identification de la voix humaine à partir d'empreintes vocales préenregistrées. Les bruits de chute dans l'eau couvrent des gammes de fréquences similaires à celles de la voix humaine et l'adaptation de cette technologie à la détection de chute d'un corps dans l'eau permet d'améliorer l'identification d'une chute. Such analyzes may be based on the use of neural network technology. These neural networks allow the identification of the human voice from prerecorded voice prints. Falling water sounds cover frequency ranges similar to those of the human voice, and the adaptation of this technology to the detection of a body falling into the water improves the identification of a human body. fall.
Ces différentes méthodes d'analyse peuvent être utilisées seules ou en combinaison. These different methods of analysis can be used alone or in combination.
Ces différentes méthodes nécessitent une phase d'initialisation du détecteur de chute 100. Durant cette phase d'initialisation, le détecteur de chute 100 écoute et enregistre les différents bruits ambiants. Pour ce faire, il est souhaitable de faire fonctionner tous les appareils bruyants indépendamment les uns les autres ou en groupe. Ces appareils peuvent être les pompes, le système de chauffage, les robots nettoyeurs, le système de filtration, le système de nage à contre-courant, ou autres. L'enregistrement de ces bruits ambiants permet à l'électronique associée de les différencier d'un bruit de chute. En particulier, l'analyse en fréquence de ces différentes sources de bruits permet de choisir, pour la surveillance, une gamme de fréquence qui soit vierge de bruits perturbateurs. Cette gamme de fréquence peut être différente selon que certains appareils sont en marche ou non. These various methods require an initialization phase of the fall detector 100. During this initialization phase, the fall detector 100 listens and records the different ambient noise. To do this, it is desirable to operate all noisy appliances independently of one another or in groups. These devices can be pumps, the heating system, robot cleaners, the filtration system, the counter-current swimming system, or others. Recording these ambient noises allows the associated electronics to differentiate them from falling noise. In particular, the frequency analysis of these different sources of noise makes it possible to choose, for monitoring, a frequency range that is devoid of disturbing noise. This frequency range can be different depending on whether some devices are running or not.
La phase d'initialisation peut aussi comporter une phase d'enregistrement et de calibrage de l'électronique associée. Au cours de cette phase, des mannequins représentatifs de corps humains réels sont plongés dans l'eau afin d'enregistrer le spectre de leur chute simulant ainsi la chute d'un corps dans l'eau. Ces différents spectres deviennent alors les spectres de référence. The initialization phase may also include a recording and calibration phase of the associated electronics. During this phase, models representing real human bodies are immersed in the water to record the spectrum of their fall simulating the fall of a body in water. These different spectra then become the reference spectra.
Pour permettre une surveillance accrue des enfants, des dispositifs portatifs peuvent être placés sur eux. Ces dispositifs portatifs sont adaptés pour émettre un signal acoustique qui est reconnu par le détecteur de chute 100. To allow for increased monitoring of children, portable devices can be placed on them. These portable devices are adapted to emit an acoustic signal which is recognized by the fall detector 100.
Cette phase d'initialisation peut être réalisée de manière périodique pour permettre une mise à jour des spectres des différents bruits. This initialization phase can be performed periodically to allow an update of the spectra of the different noises.
Le procédé de surveillance d'une piscine équipée d'un détecteur de chute 100 d'un corps dans une piscine, comprend: -une étape de réception d'un spectre représentatif des bruits dans la piscine par le capteur de pression acoustique 106; -une étape d'analyse du spectre par l'électronique associée; -une étape de déclenchement d'une alarme lorsque le spectre a été analysé comme étant la chute d'un corps dans l'eau. The method of monitoring a swimming pool equipped with a fall detector 100 of a body in a swimming pool, comprises: a step of receiving a spectrum representative of the noises in the pool by the sound pressure sensor 106; a step of spectrum analysis by the associated electronics; a step of triggering an alarm when the spectrum has been analyzed as the fall of a body into the water.
L'étape d'analyse correspond de préférence à une analyse en fréquence du spectre reçu. The analysis step preferably corresponds to a frequency analysis of the spectrum received.
Comme cela a été expliqué ci-dessus, le spectre est analysé comme la chute d'un corps dans l'eau lorsqu'il présente des signaux dans au moins une des bandes de fréquences surveillées. As explained above, the spectrum is analyzed as the falling of a body into water when it presents signals in at least one of the monitored frequency bands.
Cette détection peut être combinée au calcul de l'intégrale de l'amplitude du spectre sur le temps. La chute d'un corps dans l'eau sera détectée lorsque cette intégrale sera supérieure à une valeur prédéterminée. This detection can be combined with the calculation of the integral of the amplitude of the spectrum over time. The fall of a body in water will be detected when this integral will be greater than a predetermined value.
Une pluralité de spectres de référence pourra être enregistrée dans l'électronique associée et le spectre reçu sera analysé comme la chute d'un corps dans l'eau lorsque le facteur de corrélation entre le spectre reçu et au moins un des spectres de référence sera supérieur à une valeur prédéterminée. A plurality of reference spectra may be recorded in the associated electronics and the received spectrum will be analyzed as the falling of a body into the water when the correlation factor between the received spectrum and at least one of the reference spectra will be greater than at a predetermined value.
Pour permettre une mise à jour des données contenues dans l'électronique associée, le procédé peut comprendre une étape d'enregistrement périodique du spectre des bruits ambiants de la piscine. Ces spectres ainsi enregistrés peuvent alors être soustraits par l'électronique associée du spectre représentatif des bruits dans la piscine lors de l'étape d'analyse, ces bruits provenant des appareils en marche au voisinage de la piscine. To enable the data contained in the associated electronics to be updated, the method may comprise a step of periodically recording the ambient noise spectrum of the pool. These spectra thus recorded can then be subtracted by the associated electronics of the spectrum representative of the noises in the pool during the analysis step, these noises coming from the devices running in the vicinity of the pool.
Si le détecteur de chute 100 comprend des capteurs extérieurs, comme par exemple un microphone aérien 126, un tube de Pitot 128, le procédé comprend une étape d'enregistrement périodique du spectre des bruits extérieurs à la piscine. Ces spectres ainsi enregistrés sont pris en compte par l'électronique associée lors de l'étape d'analyse. If the fall detector 100 comprises external sensors, such as for example an overhead microphone 126, a Pitot tube 128, the method comprises a step of periodically recording the noise spectrum outside the pool. These spectra thus recorded are taken into account by the associated electronics during the analysis step.
Lorsque le détecteur 100 détecte la présence d'un dispositif portatif, le procédé comprend une étape d'émission d'une information vers un récepteur distant. La détection d'une chute du dispositif dans l'eau sera assimilée à une chute du porteur du dispositif portatif et l'information sera une alarme d'appel des secours. Si aucune chute n'est détectée, l'information sera l'indication que le porteur du dispositif portatif est dans l'eau. When the detector 100 detects the presence of a portable device, the method comprises a step of transmitting information to a remote receiver. The detection of a fall of the device in the water will be likened to a fall of the carrier of the portable device and the information will be an emergency call alarm. If no fall is detected, the information will be indicative that the wearer of the portable device is in the water.
Au démarrage du détecteur de chute 100 ou de manière périodique, le procédé passe par une étape d'initialisation du détecteur de chute 100. At the start of the fall detector 100 or periodically, the method goes through a step of initializing the fall detector 100.
L'étape d'initialisation peut comprendre une étape d'enregistrement des spectres des bruits ambiants de la piscine qui peuvent être soustraits lors de l'étape d'analyse. The initialization step may comprise a step of recording the ambient noise spectra of the pool that can be subtracted during the analysis step.
L'étape d'initialisation peut aussi comprendre une étape d'enregistrement de spectres de chutes simulées d'un corps dans l'eau, par exemple à l'aide de mannequins. The initialization step may also include a step of recording spectra of simulated falls of a body in the water, for example using manikins.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is capable of many variants accessible to those skilled in the art.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2948190A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-21 | Noxhom | Method for detecting fall of child in swimming pool, involves calculating falling situation when energy level of one of rays of spectrum exceeds predetermined threshold with respect to corresponding line in reference spectrum |
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2004
- 2004-11-15 FR FR0412081A patent/FR2878058B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2878058B1 (en) | 2008-07-04 |
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|---|---|---|---|
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