FR3110273A1 - Système et procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant. - Google Patents

Abstract

Système et procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, le système comportant plusieurs dispositifs communicant entre eux et: - un module d'obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant, dans une mémoire ; - au moins un module de détection, compris dans un dit dispositif fixé à l'ouvrant, et configuré pour détecter au moins une onde vibratoire résultante de l'utilisation de l'ouvrant; - des modules de traitement compris dans au moins deux dits dispositifs et configurés pour traiter l'onde détectée en comparant au moins une caractéristique de cette onde et des représentations enregistrées dans la mémoire, pour déterminer la nature de l'utilisation de l'ouvrant, le traitement comportant des tâches réparties entre lesdits au moins deux dispositifs ; et - au moins un module de restitution configuré pour restituer pour un utilisateur du système, une information sur la nature déterminée de l’utilisation de l'ouvrant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.

Description

Système et procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant.

L’invention se rapporte au domaine général de l’électronique. Elle concerne plus particulièrement le domaine des capteurs de vibrations d’un ouvrant, tel une porte ou une fenêtre.

Pour détecter une manipulation frauduleuse d’un ouvrant, par exemple une ouverture par force ou par crochetage d’une porte, une solution connue de l’état de la technique consiste à placer des capteurs au niveau de l’ouvrant pour détecter s’il est ouvert ou fermé. Ces capteurs peuvent être configurés pour déclencher une alarme sonore et/ou lumineuse s’ils détectent une ouverture, et/ou pour envoyer un message d’alerte à un terminal d’une personne ou à un serveur géré par la police par exemple.

Cette solution nécessite qu’une personne autorisée (le propriétaire d’une maison par exemple) éteigne ou mette en veille les capteurs quand elle envisage elle-même d’ouvrir l’ouvrant, pour éviter de déclencher l’alarme ou d’envoyer le message d’alerte alors qu’il n’y a pas d’ouverture frauduleuse de l’ouvrant. Un oubli de cette configuration des capteurs peut causer des nuisances.

De plus, selon cette solution, l’alarme ou l’envoi du message d’alerte ne se produit qu’en cas de détection de l’ouverture de l’ouvrant. Cette solution ne permet pas d’envoyer l’alerte par exemple dès que la personne essaye d’ouvrir l’ouvrant.

On connait une autre solution de l’art antérieur qui se base sur des capteurs de vibrations. Ces capteurs peuvent détecter une vibration de l’ouvrant et en cas de détection, déclencher l’alarme ou envoyer un message d’alerte avant même que la personne frauduleuse ne réussisse à ouvrir l’ouvrant. À titre d’exemple, un tel capteur de vibrations peut être configuré pour déclencher une alarme dès qu’une personne secoue une porte.

Cependant, cette solution nécessite également que la personne autorisée (le propriétaire de la maison) éteigne ou mette en veille les capteurs quand elle envisage elle-même d’ouvrir l’ouvrant. De plus, un réglage d’un seuil de vibrations est requis pour que l’alarme ne se déclenche pas pour des vibrations de faible intensité ou sans intérêt pour l’utilisateur, par exemple en raison du vent ou du toucher de l’ouvrant par un animal domestique. Néanmoins, ce seuil peut constituer une limitation pour la détection d’utilisations malveillantes qui ne génèrent que peu de vibrations, par exemple un dévissage d’une plaque cachant la partie extérieure permettant d’actionner la poignée d’une porte.

Il existe donc un besoin pour une solution permettant de déterminer les natures de manipulations d’un ouvrant, tout en évitant les inconvénients des solutions de l’art antérieur.

L’invention vise un système de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, ce système comportant plusieurs dispositifs communicant entre eux. Le système comporte :
- un module d'obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant, dans une mémoire ;
- au moins un module de détection, compris dans un dit dispositif fixé à l'ouvrant, et configuré pour détecter au moins une onde vibratoire résultante de l'utilisation de l'ouvrant;
- des modules de traitement compris dans au moins deux dits dispositifs et configurés pour traiter l'onde détectée en comparant au moins une caractéristique de cette onde et des représentations enregistrées dans la mémoire, pour déterminer la nature de l'utilisation de l'ouvrant, le traitement comportant des tâches réparties entre lesdits au moins deux dispositifs ; et
- au moins un module de restitution configuré pour restituer pour un utilisateur du système, une information sur la nature déterminée de l’utilisation de l'ouvrant.

Corrélativement, l’invention vise un procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant mis en œuvre par un système comportant plusieurs dispositifs communicant entre eux, le procédé comprenant des étapes de :
- obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant dans une mémoire ;
- détection par au moins un dit dispositif fixé à l'ouvrant, d’au moins une onde vibratoire résultante de l’utilisation de l'ouvrant ;
- traitement de l'onde détectée en comparant une caractéristique de cette onde vibratoire détectée et des représentations enregistrées dans la mémoire, pour déterminer la nature de l'utilisation de l'ouvrant, le traitement comportant des tâches réparties entre au moins deux dits dispositifs ; et
- restitution pour un utilisateur du système d’une information sur la nature déterminée de l’utilisation de l'ouvrant.

Les caractéristiques et avantages du procédé selon l’invention présentés ci-après s’appliquent de la même façon au système selon l’invention et vice versa.

Conformément à l’invention, l’ouvrant est une partie mobile qui peut se fermer sur un dormant (partie fixe). L’ouvrant selon l’invention peut être un ouvrant d’une porte, d’une fenêtre, d’une porte-fenêtre, d’un tiroir ou tout autre type d’ouvrant.

Selon l’invention, les représentations d'ondes vibratoires sont associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant dans une mémoire telle qu’une base de données ou tout autre moyen de stockage et d’enregistrement de données permettant l’association entre les représentations d’ondes et les natures d’utilisation correspondantes, par exemple un réseau de neurones. En particulier, une telle base de données (ou le moyen de stockage équivalent) peut être localisée à proximité ou à distance des dispositifs du système selon l’invention.

La mise en œuvre de l'étape de traitement selon l'invention est répartie sur plusieurs dispositifs du système conforme à l’invention. Cela permet une collaboration entre les différents dispositifs du système selon l’invention, afin de déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant. Chacun des dispositifs ne requiert donc pas de ressources importantes en termes de mémoire et de capacité de traitement de données. De plus, les dispositifs peuvent effectuer en parallèle les différentes tâches de traitement d'une onde vibratoire détectée, ce qui permet de réduire la durée totale de traitement. Des données sont également réparties entre les différents dispositifs, ce qui améliore leur sécurité.

Dans un mode de réalisation, les dispositifs du système conforme à l'invention communiquent entre eux selon une infrastructure de type Edge Computing, et le traitement selon l’invention repose par conséquent sur cette infrastructure. De manière générale une infrastructure dite "Edge Computing" (ou "informatique en périphérie" en français), est une méthode d'optimisation employée dans un système dit "cloud computing"("informatique en nuage" en français), et qui consiste à traiter des données à la périphérie d'un réseau, près de la source des données.

Appliquée à la présente invention, selon une telle infrastructure Edge Computing, des moyens de stockage de données et des moyens de traitement de données (processeurs) sont proches géographiquement d'un ouvrant. L'infrastructure Edge Computing permet ainsi une transmission rapide de données entre les différents dispositifs du système selon l'invention puisqu'ils se trouvent proches les uns des autres, ce qui permet de déterminer rapidement la nature de l'utilisation de l'ouvrant. De plus une telle infrastructure étant décentralisée, elle permet une collaboration entre les différents dispositifs du système selon l’invention afin de déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant surveillé, chacun des dispositifs effectuant au moins une tâche du traitement.

Alternativement, le traitement réparti entre les différents dispositifs peut reposer sur une infrastructure ad hoc, ou sur une infrastructure cloud computing sans utiliser une infrastructure Edge Computing, ou sur une infrastructure Cloud-to-Edge computing.

Selon le mode de réalisation de l'invention, un dispositif qui met en œuvre l'étape de détection d’au moins une onde vibratoire résultante de l’utilisation de l'ouvrant, peut participer ou non à la mise en œuvre de l'étape de traitement.

Contrairement à l’état de la technique précité selon lequel un capteur de vibrations se contente d'informer un utilisateur si l’intensité d’une vibration détectée dépasse un certain seuil, le système de détermination selon l’invention permet de déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant qui a causé une vibration: une frappe sur l’ouvrant, une tentative de crochetage, un dégondage de l’ouvrant (dans le cas d'une porte par exemple), un griffage, une ouverture normale (avec une clef ou une poignée par exemple), etc. La détermination de la nature de l'utilisation de l'ouvrant est ainsi le produit d’une collaboration entre les dispositifs du système conforme à l’invention, étant donné la répartition des tâches de traitement entre les dispositifs.

À titre d’exemple, un premier dispositif du système peut détecter l’onde vibratoire et la retransmettre aux autres dispositifs ; un deuxième dispositif peut effectuer une première tâche du traitement de l’onde et déterminer, sur la base de la forme de cette onde, une catégorie d'utilisation de l'ouvrant, par exemple "une frappe sur l’ouvrant" ou "une rotation d’une clef dans une serrure de cet ouvrant" ; un troisième dispositif peut mettre en œuvre une autre tâche du traitement de l’onde et déterminer sur la base de l’intensité de cette onde si elle correspond à une frappe délicate sur l’ouvrant (intensité inférieure à un certain seuil) ou à une frappe de forte intensité, visant éventuellement à déformer ou à casser l’ouvrant ; un quatrième dispositif peut traiter l’onde et déterminer sur la base d'une source, direction et/ou vitesse de propagation de cette onde, sur quelle zone de l’ouvrant un utilisateur a frappé, par exemple sur une face intérieure ou extérieure, etc. Ainsi, différentes sous-étapes (les tâches) de l'étape de traitement selon le procédé de l'invention peuvent être réparties entre différents dispositifs du système conforme à l'invention.

Les différents dispositifs qui traitent l’onde vibratoire communiquent entre eux, par exemple selon une infrastructure Edge computing ou cloud computing, pour déterminer ensemble la nature de l’utilisation de l’ouvrant, par exemple pour une porte : une ouverture par clef par un utilisateur donné, ou une tentative d’ouverture frauduleuse par crochetage ou par des coups de pieds.

Au sens de l’invention, le traitement de l’onde vibratoire s’effectue par au moins deux dispositifs du système conforme à l’invention.

Grâce au traitement de l’onde vibratoire, l’invention permet de détecter des utilisations ou des manipulations frauduleuses avant même que la personne malhonnête réussisse à ouvrir l’ouvrant.

L’invention permet d’avertir l’utilisateur du système selon l’invention en cas d’utilisation frauduleuse de l’ouvrant. Contrairement à l'état de la technique, l'utilisateur n'est pas obligé de mettre en veille ou d'éteindre tout ou partie des dispositifs constituant le système selon l'invention s'il souhaite lui-même utiliser l'ouvrant; en effet le système détermine la nature de l'utilisation et peut différencier une utilisation licite d'une utilisation illicite: par exemple une rotation d'une clef dans la serrure d'une porte par l'utilisateur licite (le propriétaire de la maison), ou une rotation d'une clef par un utilisateur non identifié, ou un crochetage.

Dans un mode de réalisation, la restitution pour l’utilisateur de l’information sur la nature déterminée comporte un envoi de cette information à un terminal de l'utilisateur, par exemple à son téléphone mobile, son ordinateur, ou sa montre connectée.

Dans un autre mode de réalisation, la restitution pour l’utilisateur de l'information sur la nature déterminée comporte un affichage de cette information sur un écran. Dans ce mode de réalisation, le module de restitution du système selon l’invention comporte ainsi au moins un écran configuré pour afficher l’information.

Dans un mode de réalisation, le(s) module(s) de détection du système selon l’invention comporte(nt) au moins un module parmi un accéléromètre et un gyroscope. Ces modules de détection peuvent comporter en outre un magnétomètre.

On rappelle ici qu’un accéléromètre permet de déterminer dans quelle direction l’ouvrant se déplace, à partir d’une accélération de l’ouvrant selon un ou plusieurs axes. Dans un mode de réalisation, les modules de détection selon l’invention comportent jusqu’à trois accéléromètres détectant des accélérations linéaires de l’ouvrant selon trois axes orthogonaux.

On rappelle aussi qu’un gyroscope est un capteur de position angulaire et/ou de vitesse angulaire. Dans un mode de réalisation, les modules de détection selon l’invention comportent trois gyroscopes détectant des positions angulaires et des vitesses angulaires de l’ouvrant selon trois axes orthogonaux.

On rappelle encore qu’un magnétomètre, tel qu’une boussole, est un capteur de champs magnétiques. Dans un mode de réalisation, les modules de détection selon l’invention comportent jusqu’à trois magnétomètres détectant des champs magnétiques dans une zone géographique dans laquelle se situe l’ouvrant, selon trois axes orthogonaux.

Dans un mode de réalisation de l’invention, les modules de détection représentent une centrale à inertie comportant un accéléromètre, un gyroscope et un magnétomètre sur chacun des trois axes orthogonaux.

Conformément à l’invention, au moins un module de détection est compris dans un dispositif du système selon l’invention, ce dispositif étant fixé à l’ouvrant.

Plusieurs dispositifs comportant des modules de détection peuvent être fixés à l’ouvrant, ces dispositifs faisant partie du système selon l’invention.

Les modules de détection selon l’invention peuvent détecter une ou plusieurs ondes vibratoires. L’étape de traitement comporte le traitement d’au moins une de ces ondes. Par simplification, nous utilisons dans la description qui suit l'expression « onde vibratoire détectée » pour désigner une ou plusieurs des ondes détectées.

Dans un mode de réalisation de l’invention, le procédé de l’invention comporte en outre une étape d’enregistrement dans la mémoire d’une représentation de l’onde vibratoire détectée en association avec la nature déterminée de l’utilisation.

Ce mode permet d'enrichir la mémoire avec de nouvelles natures (ou types) d'utilisation de l'ouvrant, et d'affiner le traitement d’une nouvelle onde détectée qui aurait des caractéristiques communes avec une onde antérieure pour laquelle la nature de l’utilisation a été déterminée et enregistrée dans la mémoire.

Nous désignons ici par une représentation d’une onde vibratoire, une ou plusieurs caractéristiques de cette onde, telles que son intensité, sa forme, sa longueur d'onde ou sa fréquence, son foyer (source), une durée de propagation, une vitesse de propagation, une direction de propagation, etc.

En particulier, les différents dispositifs peuvent collaborer pour construire et/ou enrichir la mémoire associant des représentations d’ondes vibratoires avec des natures d’utilisation de l’ouvrant.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant comporte une obtention d'une représentation d'une onde associée à un modèle d'ouverture de l'ouvrant par une personne donnée, par exemple le père ou la mère d'un foyer. En effet, chaque personne a généralement une façon (ou mode opératoire) qui lui est propre pour ouvrir (ou fermer) une porte (ou un autre type d'ouvrant); par exemple chacun a sa manière de tourner une clef dans une serrure. Ainsi, l'utilisateur autorisé d'un ouvrant donné (le propriétaire de la maison) peut enregistrer auparavant dans la mémoire la représentation d'une onde reproduite lorsqu'il utilise l'ouvrant, que l'on peut désigner par modèle d'ouverture pour l'utilisateur considéré. Dans une utilisation ultérieure de l'ouvrant, le système selon l'invention pourra ainsi déterminer si c'est cet utilisateur qui actionne l'ouvrant.

Dans un autre exemple, la mémoire peut comporter des représentations d’ondes vibratoires correspondant à des contacts spécifiques avec l'ouvrant, par exemple un griffage par un animal domestique tel qu’un chat.

Dans un autre exemple, la mémoire peut comporter des représentations d’ondes vibratoires correspondant à une frappe (ou un choc) appliquée sur une face intérieure ou sur une face extérieure de l’ouvrant.

Dans un autre exemple, la mémoire comporte des représentations d’ondes vibratoires correspondant à une utilisation d’une chaine de protection fixée à un ouvrant, typiquement à une face intérieure d’une porte.

Dans un mode de réalisation, l’étape de traitement de l'onde détectée comporte une utilisation d'un modèle obtenu par une méthode d’apprentissage machine (« machine learning » en anglais) pour déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant, le modèle utilisant la mémoire.

Dans un mode de réalisation de l’invention, la nature déterminée correspond à au moins une utilisation parmi :
- un déplacement de l’ouvrant, par exemple à cause de son ouverture (complète ou partielle), sa fermeture (complète ou partielle), ou son dégondage ;
- un coup (ou une tape) appliqué à l’ouvrant ou au dormant qui lui est associé, par exemple un coup porté avec tout ou partie d’une main fermée ou ouverte, ou avec un pieds, ou avec une patte s'il s'agit d'un animal ;
- une griffure sur l’ouvrant, typiquement par un animal ;
- un appui, un relâchement ou une secousse d’une poignée de l’ouvrant ;
- un crochetage d’une serrure de l’ouvrant ;
- une insertion d’une clef, une rotation d’une clef ou un retrait d’une clef de la serrure, en particulier une insertion, une rotation ou un retrait d’une clef par une personne donnée ;
- un mouvement d’un pêne ou d’un cylindre de l’ouvrant ;
- un perçage, un burinage, ou une découpe au niveau de l’ouvrant ou d’un dormant associé à l’ouvrant ;
- un dévissage d’un élément fixé à l’ouvrant ou le dormant ;
- une utilisation d’une fente prévue pour la dépose de courrier ;
- une onde sonore due à un grincement d’un gond ;
- un grippage d’une serrure ;
- un craquement tel qu’une dilatation due à un incendie.
Cette liste n’est pas limitative.

Dans un mode de réalisation de l’invention, une tâche susmentionnée de l'étape de traitement comporte une détermination d’une position de l’utilisation de l’ouvrant (zone frappée ou griffée), d’une intensité, et/ou d’une récurrence de l’utilisation de l’ouvrant. Nous rappelons que les tâches du traitement de l'onde sont réparties entre au moins deux dispositifs du système conforme à l'invention.

À titre d’exemple, si au cours de l’étape de traitement, le système selon l’invention détermine que la source de l’onde vibratoire détectée est localisée en bas d’un ouvrant de type porte, et qu’une intensité de cette onde est supérieure à un certain seuil, il détermine que la nature de l’utilisation de la porte peut correspondre à une poussée de la porte par un pieds, et éventuellement à une tentative d’ouverture frauduleuse par des coups de pieds si l’onde a une signature fréquentielle donnée.

Selon un autre exemple, pour un ouvrant de type porte, si au cours de l’étape de traitement, le système selon l’invention détermine que la source de l’onde vibratoire détectée est localisée à une hauteur correspondant à une hauteur de la main d’une personne donnée A, qu’une intensité de cette onde est comprise dans un intervalle donné, et que cette onde a une forme répétitive selon un certain rythme, le système selon l’invention détermine que la nature de l’utilisation de la porte correspond à une frappe sur la porte par la personne A. De plus, le système selon l’invention peut déterminer, en fonction d’une signature fréquentielle de l’onde, si la personne A frappe à la porte avec le plat de la main, le coté du poing ou avec les phalanges.

L’invention vise également un programme d’ordinateur sur un support d’enregistrement, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un ordinateur ou un dispositif d’un système conforme à l’invention. Ce programme comporte des instructions adaptées à la mise en œuvre d’au moins certaines étapes d'un procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, tel que décrit ci-dessus.

Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

L’invention vise aussi un support d'information ou un support d’enregistrement lisibles par un ordinateur, et comportant des instructions du programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'information ou d’enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker les programmes. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur, ou une mémoire flash.

D'autre part, le support d'information ou d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par lien radio, par lien optique sans fil ou par d'autres moyens.

Alternativement, le support d'information ou d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel un programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, conforme à l’invention.

Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
la figure 1 illustre une architecture d’un système de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, conforme à un premier mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2 est un organigramme représentant des étapes d’un procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, conforme à l’invention, mis en œuvre selon un mode de réalisation ;
les figures 3A à 3G illustrent des exemples d’ondes vibratoires correspondant à des utilisations d’un ouvrant selon des modes de réalisation de l’invention ;
la figure 4A illustre une architectures d'un système de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, conforme à un mode de réalisation de l’invention;
la figure 4B illustre une architectures d'un système de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, conforme à un mode de réalisation de l’invention;
la figure 5 présente une architecture fonctionnelle d’un système, conforme à l’invention, de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant ; et
la figure 6 présente une architecture matérielle d’un dispositif compris dans un système de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, le système étant conforme à l’invention.

Lafigure 1illustre une architecture d’un système SYS, conforme à l’invention, de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant selon un mode de réalisation de l’invention.

Dans ce mode de réalisation, le système SYS comporte six dispositifs communicants N1 à N6 qui contribuent à traiter ensemble des données selon une infrastructure Edge Computing. Les différents dispositifs N1 à N6 peuvent communiquer entre eux en utilisant un réseau de communication sans fil tel qu'un réseau de téléphonie mobile (3G, 4G), un réseau de type Bluetooth ou Wi-Fi, ou bien un réseau de communication filaire, les dispositifs étant alors reliés entre eux par des câbles de communication. Toute autre technologie de communication peut également être utilisée.

Le dispositif N1 est fixé à un ouvrant P d’une porte. Ce dispositif N1 comporte un module de détection d’ondes vibratoires configuré pour détecter des ondes de vibration autour de la porte P. Le dispositif N1 peut être fixé à l’ouvrant P par des moyens de fixation, tels qu’une vis ou une matière collante ou adhésive. Alternativement, ce dispositif N1 peut être incorporé dans l’ouvrant P, par exemple inséré dans une serrure, une poignée, un gond de l’ouvrant ou dans la structure interne de l’ouvrant P.

Dans l’exemple illustré par la figure 1, un capteur CAP conforme à l’état de la technique est installé au niveau de la porte : une première partie étant fixée sur l’ouvrant P et une deuxième partie sur le dormant de la porte. Ce capteur CAP permet de détecter si la porte est ouverte ou fermée, par exemple sur la base d’une coupure ou d’une présence d’un signal lumineux entre les deux parties fixées à l’ouvrant et au dormant.

Lafigure 2est un organigramme représentant des étapes d’un procédé pour déterminer une nature d’une utilisation d’un ouvrant, mis en œuvre selon un mode de réalisation de l’invention par le système SYS décrit en référence à la figure 1.

Au cours d’une étape E50, le système SYS obtient des représentations d’ondes vibratoires associés, dans une mémoire BD, à des natures d’utilisations de l’ouvrant P qui ont engendré ces ondes. Les représentations et les natures associées sont enregistrées dans la mémoire BD.

À titre d’exemples, la mémoire BD peut comporter des représentations des ondes vibratoires présentées par les figures 3A, 3B et 3C. Les ondes des figures 3A et 3B correspondent respectivement aux natures d’utilisation « ouverture de la porte par un utilisateur A » et « ouverture de la porte par un utilisateur B ». L’onde de la figure 3C correspond à un accrochage d’une chaine de protection entre la face intérieure de l’ouvrant P et le dormant de la porte.

Au cours d’une étape E100, le module de détection du dispositif N1 détecte une onde vibratoire OV, suite à une utilisation de l’ouvrant P. La détection de l’onde vibratoire OV peut se faire sur une ou plusieurs parties de l’ouvrant telles que la partie supérieure de l’ouvrant P ou une zone entourant une poignée de l’ouvrant P. En particulier, la détection E100 peut se faire sur la totalité de l’ouvrant. Le dispositif N1 transmet cette onde (par exemple par renvoi ou par régénération) ou envoie une représentation de cette onde OV aux autres dispositifs N2 à N6 du système SYS.

Au cours d’une étape E200, les différents dispositifs du système SYS traitent ensemble l’onde vibratoire OV. Ils collaborent pour déterminer une nature NAT de l’utilisation de l’ouvrant P, chaque dispositif effectuant au moins une tâche du traitement.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif N1 participe aussi à mettre en œuvre l'étape E200 de traitement de l'onde vibratoire OV. Cependant il n'est pas obligatoire selon l'invention que le dispositif qui détecte l'onde OV participe au traitement de celle-ci.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif N1 comporte un module de traitement configuré pour déterminer, à partir de la forme de l’onde OV, une catégorie d'utilisations de l'ouvrant. Cette détermination de la catégorie est une tâche parmi les tâches du traitement E200 qui sont réparties sur les différents dispositifs Ni. Au cours d'une sous-étape de l'étape de traitement E200, le dispositif N1 consulte la mémoire BD et compare la forme de l’onde détectée OV avec des formes d’ondes enregistrées dans la mémoire BD. Le dispositif N1 peut ainsi déterminer si l’onde OV correspond à une catégorie d'utilisations de type "ouverture de la porte", "accrochage d’une chaine de protection", "coups sur la porte", "griffures sur la porte", "secousse d’une poignée de la porte", etc. Le dispositif N1 et en particulier son module de traitement effectue une classification primaire en fonction de la forme de l’onde détectée OV.

Le dispositif N2 reçoit l’onde OV en provenance du premier dispositif N1, ou une représentation de cette onde OV qui permet au dispositif N2 de traiter l’onde OV. Le dispositif N2 met en œuvre, au cours d'une sous-étape de l’étape de traitement E200, une tâche de traitement de l’onde OV sur la base de son intensité. Le dispositif N2 compare l’intensité de l’onde OV avec des valeurs seuils.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif N2 reçoit également de la part du premier dispositif N1 un résultat de la tâche de classification effectuée par le dispositif N1. Le dispositif N2 collabore avec le dispositif N1, grâce à l’infrastructure Edge Computing, pour déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant P. Supposons que le dispositif N1 a déterminé sur la base de la forme de l’onde OV qu’il y a eu des coups portés sur l’ouvrant P, le dispositif N2 participe par le traitement de l’intensité de l’onde OV à déterminer si ces coups sont considérés comme des coups normaux ou des coups forts tels qu’illustrés respectivement par les figures 3D et 3E.

Au cours d'une troisième sous-étape de l'étape de traitement E200, le dispositif N3 met en œuvre une tâche de traitement de l’onde vibratoire OV sur la base de sa durée. Le dispositif N3 reçoit également les résultats des tâches mises en œuvre par les dispositifs N1 et N2, de l'étape de traitement E200. Sur la base de ces résultats et de son propre traitement basé sur la durée, le dispositif N3 détermine que l’utilisation de l’ouvrant P correspond par exemple à des coups normaux (ou à des coups forts) appliqués à l’ouvrant P, ayant une durée qu’il détermine. Un type de coups peut alors être estimé entre autres en fonction de la durée ou de la fréquence de l’onde OV, par exemple un coup lent effectué avec la paume d’une main, ou par un coup plus rapide porté avec le bout des doigts.

Dans cet exemple de réalisation, le dispositif N3 comporte une mémoire dans laquelle il enregistre des informations datées concernant les ondes détectées, ainsi que les résultats des sous-étapes (tâches) de traitement E200 mises en œuvre par les autres dispositifs du système SYS. En outre, le dispositif N3 fournit ces informations horodatées aux autres dispositifs du système SYS.

Au cours d'une quatrième sous-étape de l’étape de traitement E200, le dispositif N4 met en œuvre une tâche de traitement de l’onde vibratoire OV sur la base de son foyer, de la direction et de la vitesse de sa propagation. Le dispositif N4 peut ainsi identifier une zone sur l'ouvrant P, d’utilisation de celui-ci, définie par exemple par une hauteur ou un intervalle de hauteurs par rapport à la porte, au niveau de la serrure ou ailleurs. Par ailleurs, le dispositif N4 peut déterminer, à partir de la direction de propagation de l'onde vibratoire, si l'utilisation est relative à la face intérieure ou extérieure de l'ouvrant P.

Le dispositif N4 reçoit également les résultats des tâches de traitement E200 mises en œuvre par les dispositifs N1, N2 et N3. À partir de ces résultats et de son propre traitement, le dispositif N4 peut déterminer que l’utilisation de l’ouvrant P correspond par exemple à des coups portés avec une certaine intensité, ayant une durée déterminée, et appliqués sur la face intérieure ou extérieure de l’ouvrant et à une certaine hauteur.

Ainsi, à ce stade les dispositifs N1 à N4 peuvent par exemple conclure que l’utilisation de l’ouvrant correspond à des coups normaux portés avec la paume d’une main sur la face extérieure de l’ouvrant P à une hauteur correspondant à une hauteur typique d’une main d’une personne. Le système SYS détermine alors que la nature NAT de l’utilisation de l’ouvrant est une frappe normale sur la porte.

Alternativement, les dispositifs N1 à N4 peuvent déterminer à ce stade que l’utilisation de l’ouvrant correspond à des coups de très forte intensité et de brèves durées sur la face extérieure de l’ouvrant P, en bas de l’ouvrant P (à une hauteur typique des pieds d’une personne). Le système SYS détermine à ce stade que la nature NAT de l’utilisation de l’ouvrant correspond à une utilisation frauduleuse par des coups de pieds destinés à forcer l'ouverture de la porte. La figure 3F illustre un exemple d’onde vibratoire OV correspondant à cet exemple.

Le dispositif N4 envoie ensuite le résultat de sa tâche de traitement au dispositif N3 pour historisation.

Au cours d'une cinquième sous-étape de l’étape de traitement E200, le dispositif N5 met en œuvre une tâche de traitement de l’onde vibratoire OV sur la base de sa forme et des résultats des tâches de traitement de l’onde OV effectuées par les autres dispositifs. Dans cet exemple, le dispositif N5 consulte la mémoire BD pour déterminer une catégorie de personnes qui utilisent l’ouvrant P, voire une identité de la personne utilisatrice de l’ouvrant P.

Tandis que le dispositif N1 effectue une classification primaire, par exemple de type « rotation d’une clef dans une serrure de l’ouvrant P » ou « des coups portés à l’ouvrant P », le dispositif N5 est configuré pour affiner cette classification. En effet, tel que décrit en référence aux figures 3A et 3B, deux personnes A et B peuvent avoir des modèles d'ouverture différents et par conséquent générer des ondes vibratoires différentes lorsqu’elles ouvrent la porte, par exemple en tournant une clef dans une serrure de la porte. Le dispositif N5 compare la forme de l’onde détectée OV avec des formes enregistrées dans la mémoire BD correspondant à l’ouverture de la porte par les personnes A et B. Le dispositif N5 peut alors conclure, en fonction du résultat de sa tâche de traitement et du résultat des tâches de traitement effectuées par les autres dispositifs du système SYS, que la nature de l’utilisation de l’ouvrant P correspond par exemple à une ouverture de la porte au moyen d'une clef, par la personne A.

Selon un autre exemple, lorsque le dispositif N1 détermine que l’onde vibratoire détectée OV entre dans la catégorie de "coups portés à l’ouvrant P", le dispositif N5 peut déterminer, à partir de la forme de l’onde OV et des résultats de traitements réalisés par les autres dispositifs du système SYS, une catégorie de personnes susceptibles d'être utilisatrices de l’ouvrant P, telle que par exemple: – une catégorie de personnes connues (voire identifier une personne utilisatrice de l’ouvrant P à partir de modèles de "frappes à la porte" relatifs à différentes personnes); – une catégorie de personnes inconnues mais non suspectes (frappe normale à la porte); – une catégorie de personnes utilisant de manière frauduleuse l’ouvrant P (tentative de dégondage ou de déformation de l’ouvrant P).

Dans cet exemple d’implémentation, le dispositif N6 comporte un module de communication avec le capteur CAP décrit en référence à la figure 1. Le dispositif N6 peut envoyer des informations sur l’état de l’ouvrant, "ouvert" ou "fermé", aux autres dispositifs du système SYS pour améliorer la fiabilité du résultat des différentes tâches de l'étape de traitement E200. Cependant, dans cet exemple, le dispositif N6 ne contribue pas au traitement E200 de l'onde vibratoire OV.

La mémoire BD peut comporter d’autres représentations d’ondes correspondant à d’autres natures d’utilisation de l’ouvrant P telles qu’un coup par des phalanges (poing fermé), par le côté d'un poing fermé (dit "hammer fist" en anglais), par le plat de la main (la paume), ou encore par le bout d’un ou plusieurs doigts). La figure 3G illustre par exemple une onde correspond à un crochetage.

Les dispositifs du système collaborent au cours de l’étape de traitement E200 pour déterminer la nature NAT de l’utilisation de l’ouvrant P. Les tâches de traitement sont ainsi réparties entre ces différents dispositifs. Dans un mode de réalisation, aucun des dispositifs Ni ne peut mettre en œuvre l’ensemble des tâches de traitement.

Au cours d’une étape E300, le système SYS restitue pour un utilisateur, par exemple le propriétaire de la maison comportant l’ouvrant P, une information sur la nature déterminée, NAT, d'utilisation de l'ouvrant. Cette information restituée peut être envoyée à un terminal de l’utilisateur, ou affichée sur un écran, ou émise vocalement par un haut-parleur.

Au cours d’une étape optionnelle E400, au moins un dispositif du système SYS, par exemple le dispositif N3, met à jour la mémoire BD en enregistrant une représentation de l’onde détectée OV en association avec la nature d'utilisation déterminée NAT.

L’étape de traitement E200 repose sur l’utilisation de la mémoire BD pour effectuer des comparaisons entre des caractéristiques de l’onde vibratoire détectée OV et des représentations d'ondes enregistrées dans la mémoire. Dans un mode de réalisation, l’étape de traitement E200 comporte une utilisation d'un modèle obtenu par une méthode d’apprentissage machine pour déterminer la nature de l’utilisation de l’ouvrant P à partir de l’onde détectée OV.

Lesfigure s 4A et 4Billustrent des architectures d’un système SYS, conforme à l’invention, selon d’autres modes de réalisation de l’invention.

Dans le mode illustré par la figure 4A, plusieurs dispositifs N1 à N4 sont fixés à l’ouvrant P. Tous ou au moins une partie de ces dispositifs N1 à N4 comportent des modules de détection de l’onde vibratoire OV résultante de l’utilisation de l’ouvrant P. En particulier, plusieurs ondes vibratoires peuvent être générées par l’utilisation, et les différents dispositifs N1 à N4 permettent de détecter l’ensemble ou au moins une partie de ces ondes.

Dans un mode de réalisation, l’ouvrant est un ouvrant d’une fenêtre tel qu’illustré par la figure 4A.

Dans le mode illustré par la figure 4B, l’ouvrant P est un ouvrant d’un tiroir.

Aucune limitation n’est imposée par rapport à la localisation des différents dispositifs du système SYS. Ces dispositifs peuvent être co-localisés, sur l’ouvrant par exemple, ou distants les uns des autres. Par exemple, le système SYS de la figure 4B comporte un dispositif N1 fixé à l’ouvrant et un autre dispositif N2 placé derrière le tiroir. Dans un mode de réalisation, deux dispositifs Ni sont incorporés dans un même boitier, formant un seul dispositif physique.

Lafigure 5représente une architecture fonctionnelle du système SYS de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant P, selon le mode de réalisation de l’invention décrit en référence aux figures 1 et 2.

Les dispositifs N1 à N6 communiquent entre eux selon une infrastructure de type Edge Computing. Le système SYS comporte :
- au moins un module d'obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant P, à partir d'une mémoire, par exemple une mémoire BD ;
- des modules de détection DTC d’au moins une onde vibratoire OV résultante de l’utilisation de l’ouvrant P, au moins un module DTC-N1 parmi ces modules de détection DTC étant compris dans le dispositif N1 fixé à l’ouvrant ;
- des modules de traitement PROC compris dans au moins deux dispositifs Ni et configurés pour traiter l’onde détectée OV en comparant au moins une caractéristique de cette onde OV à des représentations enregistrées dans la mémoire BD, afin de déterminer la nature NAT de l’utilisation de l'ouvrant P, le traitement étant décentralisé, établi selon l’infrastructure Edge Computing et comportant des tâches réparties entre les dispositifs du système SYS ; et
- au moins un module de restitution DISP configuré pour restituer pour un utilisateur du système SYS, une information sur la nature déterminée NAT de l’utilisation de l'ouvrant.

La mémoire BD peut être comprise dans l'un des dispositifs Ni du système SYS, ou dans un autre dispositif accessible par le système SYS. En particulier, la mémoire BD peut être un ensemble de mémoires réparties par exemple entre plusieurs dispositifs Ni du système SYS.

Dans un mode de réalisation, les modules de détection DTC comportent un ou plusieurs accéléromètres, gyroscopes, et/ou magnétomètres.

Dans un mode de réalisation, le module de restitution DISP comporte un écran configuré pour afficher l'information NAT précitée, ou un générateur de messages vocaux configuré pour fournir l'information sous forme d'un message vocal, ou un module de communication configuré pour envoyer l’information à un dispositif communicant tel qu’un terminal de l’utilisateur du système SYS.

Dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 1, 2 et 5, le traitement E200 réparti entre les dispositifs Ni du système SYS est établi selon l'infrastructure Edge Computing. Alternativement, le traitement peut être établi selon une infrastructure Cloud Computing, ou tout autre type d'infrastructure permettant une répartition des tâches de traitement E200 entre au moins deux dispositifs.

Dans le mode de réalisation décrit ici, chaque dispositif Ni du système SYS de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, a l’architecture matérielle d’un ordinateur, telle qu’illustrée à lafigure 6.

L’architecture d’un dispositif Ni comprend notamment un processeur (unité de calcul) 7, une mémoire vive 8, une mémoire morte 9, une mémoire flash non volatile 10 dans un mode particulier de réalisation de l’invention, ainsi que des moyens de communication 11. De tels moyens sont connus en soi et ne sont pas décrits plus en détail ici.

La mémoire morte 9 du dispositif Ni selon l’invention constitue un support d’enregistrement conforme à l’invention, lisible par le processeur 7 et sur lequel est enregistré ici un programme d’ordinateur Prog conforme à l’invention.

La mémoire 10 du dispositif Ni permet d’enregistrer des variables utilisées pour l’exécution des étapes du procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, telles que l’onde vibratoire OV, la nature déterminée NAT et une adresse de la mémoire associant les représentations des ondes aux natures d’utilisation de l’ouvrant, telle que la mémoire BD.

Le programme d’ordinateur Prog définit des modules fonctionnels et logiciels, configurés ici pour participer à la détermination une nature NAT d’une utilisation d’un ouvrant. Ces modules fonctionnels s’appuient sur et/ou commandent les éléments matériels 7-11 du dispositif Ni décrits précédemment.

Claims (12)

1. Système (SYS) de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant, ledit système comportant plusieurs dispositifs (N1, N6) communicant entre eux, ledit système comportant :
   - au moins un module d'obtention de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant, dans une mémoire (BD) ;
   - au moins un module de détection (DTC), compris dans un dit dispositif (N1) fixé audit ouvrant, et configuré pour détecter au moins une onde vibratoire (OV) résultante de ladite utilisation dudit ouvrant ;
   - des modules de traitement (PROC) compris dans au moins deux dits dispositifs, et configurés pour traiter ladite au moins une onde détectée en comparant au moins une caractéristique de cette onde (OV) à des représentations enregistrées dans ladite mémoire (BD) pour déterminer la nature (NAT) de ladite utilisation de l'ouvrant, ledit traitement comportant des tâches réparties entre lesdits au moins deux dispositifs ; et
   - au moins un module de restitution (DISP) configuré pour restituer pour un utilisateur dudit système, une information sur la nature déterminée de l’utilisation de l'ouvrant.
2. Système selon la revendication 1 dans lequel ledit au moins un module de détection (DTC) comporte au moins un module parmi un accéléromètre et un gyroscope.
3. Procédé de détermination d’une nature d’une utilisation d’un ouvrant mis en œuvre par un système comportant plusieurs dispositifs communicant entre eux, ledit procédé comprenant des étapes de:
   - obtention (E050) de représentations d'ondes vibratoires associées à des natures d’utilisation de l'ouvrant, dans une mémoire (BD);
   - détection (E100) par au moins un dit dispositif fixé audit ouvrant, d’au moins une onde vibratoire (OV) résultante de l’utilisation dudit ouvrant ;
   - traitement (E200) de ladite au moins une onde détectée en comparant une caractéristique de cette onde vibratoire détectée (OV) et des représentations enregistrées dans ladite mémoire (BD), pour déterminer la nature (NAT) de l'utilisation de l'ouvrant, ledit traitement comportant des tâches réparties entre au moins deux dits dispositifs ; et
   - restitution (E300) pour un utilisateur dudit système d’une information sur la nature (NAT) déterminée de l’utilisation de l'ouvrant.
4. Procédé selon la revendication 3 comportant en outre une étape d’enregistrement (E400) dans ladite mémoire (BD) d’une représentation de ladite au moins onde vibratoire détectée en association avec la nature (NAT) déterminée de l’utilisation.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 dans lequel lesdits dispositifs (Ni) communiquent entre eux selon une infrastructure de type Edge Computing, ledit traitement (E200) étant établi selon ladite infrastructure Edge Computing.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel l’étape de traitement (E200) comporte une utilisation d'un modèle obtenu par une méthode d'apprentissage machine utilisant ladite mémoire (BD), pour déterminer la nature (NAT) de l'utilisation de l'ouvrant.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 6 dans lequel ledit ouvrant est une porte, une fenêtre ou un tiroir.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 7 dans lequel ladite nature déterminée (NAT) correspond à au moins une utilisation parmi :
   - un déplacement dudit ouvrant ;
   - un coup porté audit ouvrant ;
   - une griffure sur l’ouvrant ;
   - un appui, un relâchement ou une secousse d’une poignée dudit ouvrant ;
   - un crochetage d’une serrure dudit ouvrant, ou une insertion d’une clef, une rotation d’une clef ou un retrait d’une clef de ladite serrure ; et
   - un mouvement d’un pêne dudit ouvrant.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 8 dans lequel ladite étape d'obtention (E050) comporte une obtention d'au moins une représentation d'une onde vibratoire associée à un modèle d'ouverture dudit ouvrant par une personne donnée.
10. Procédé selon l’une des revendications 3 à 9 dans lequel une dite tâche dudit traitement comporte une détermination d’une localisation, d’une intensité, ou d’une récurrence de ladite utilisation dudit ouvrant.
11. Programme d’ordinateur (Prog) comportant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 10 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
12. Support d’enregistrement (7) lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon la revendication 11.