FR3124862A1 - Systeme de surveillance de la présence d’un enfant dans une zone prédeterminée - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE LA PRÉSENCE D’UN ENFANT DANS UNE ZONE PREDETERMINÉE Un système (10) de surveillance de la présence d’un enfant (99) dans une zone prédéterminée (100), dite « zone de surveillance », qui comporte :- un ensemble de détection (102) doté d’un premier capteur (105) à effet Doppler et d’un deuxième capteur (110) à infrarouge, les champs de vision du premier capteur et du deuxième capteur couvrants la zone de surveillance, un terminal portable communicant, et un moyen d’estimation de la distance (D4) entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant dans lequel une alarme est émise si :- le premier capteur et le deuxième capteur mesurent tous les deux un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance et - la distance (D4) entre l’ensemble de détection (102) et le terminal portable communicant est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé. Figure pour l'abrégé : figure 1

Description

SYSTEME DE SURVEILLANCE DE LA PRÉSENCE D’UN ENFANT DANS UNE ZONE PRÉDETERMINÉE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention vise un système de prévention des accidents. Plus particulièrement, l’invention vise un système de détection d’un enfant à proximité d’une source de danger et d’alerte d’un surveillant si l’enfant est détecté et le surveillant n’est pas à proximité.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
On estime sur une année à près de 740 000 le nombre d'accidents de la vie courante impliquant des enfants de 0 à 6 ans, sur le territoire français. Les accidents impliquants des enfants sont en particulier susceptibles de survenir à proximité d’une source de danger lorsque l’enfant est laissé sans surveillance ou lorsqu’un surveillant, généralement un parent, est présent mais ne fais pas preuve de toute la vigilance nécessaire. Les sources de danger se trouvent notamment dans la cuisine qui est la pièce la plus accidentogène et notamment à proximité du gros électroménager de type gazinière et des plans de travail. Les zones de stockage de produits ménagers ou de médicaments, ou encore de l’accès à un escalier ou à une fenêtre, qui présentent un risque de chute sont autant de zone de danger supplémentaires pour l’enfant.
Une vigilance de tous les instants est difficile à maintenir, celle-ci pouvant être altérée plusieurs minutes par jour même avec les meilleures intentions. Une solution connue de l’art antérieur pour aider au maintien de cette vigilance consiste à positionner un détecteur de mouvement à proximité d’une zone de danger, par exemple un plan de travail et à émettre une alarme en cas de détection d’un mouvement. Toutefois, cette solution occasionne des activations intempestives de l’alarme car elle ne permet pas de faire la différence entre la détection d’un adulte, d’un enfant seul, ou d’un enfant accompagné d’un adulte.
Pour remédier à ce problème, le dispositif décrit dans la demande de brevet français FR 2 783 953 A1 comporte un détecteur muni de deux photocellules (cellules photoélectriques) orientées selon un même axe vertical mais dont une première est positionnée en hauteur et orientée vers le bas, à hauteur de la taille d’un enfant, et une seconde est orientée à hauteur de la taille d’un adulte. De sorte que si la seconde photocellule détecte une présence, celle-ci est attribuée à la présence d’un adulte et aucune alarme n’est émise, même si la première photocellule détecte un signal attribuable à la présence d’un enfant. Une alarme n’est émise que dans le cas où seule la première photocellule détecte un signal attribuable à la présence d’un enfant, ce cas étant assimilé à la présence d’un enfant en l’absence d’un adulte. Ce dispositif présente le défaut de ne pas être adapté pour une utilisation par un parent en fauteuil roulant ou un parent de petite taille. De plus, ce dispositif peut tout de même donner lieu à des alarmes intempestives, lorsque le parent se trouve dans la proximité immédiate de la zone de danger mais en dehors du champ de détection de la deuxième photo-cellule. Enfin, le positionnement du détecteur décrit par FR 2 783 953 A1 est contraignant car il nécessite d’être positionné en hauteur pour le fonctionnement correct de la première photocellule. De plus, ce dispositif ne semble offrir aucun réglage possible de la portée des capteurs par les parents.
OBJETS DE L’INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un système de surveillance de la présence d’un enfant dans une zone prédéterminée, que l’on appelle « zone de surveillance ». On appelle « gardien » une personne responsable de la surveillance de l’enfant en vue d’assurer sa sécurité et son bien-être. Le plus souvent le gardien est un parent, mais il peut tout aussi bien s’agir d’un membre de la famille ou de toute autre personne responsable de l’enfant.
Le système de surveillance de la présence d’un enfant selon l’invention comporte :
- un ensemble de détection doté d’un premier capteur à effet Doppler et d’un deuxième capteur à infrarouge, les champs de vision du premier capteur et du deuxième capteur couvrants la zone surveillance,
- un moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et un terminal portable communicant,
et, selon l’invention, une alarme est émise par un moyen d’émission d’une alarme sonore, visuelle ou silencieuse si chacune des conditions suivantes sont satisfaites :
- le premier capteur mesure un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance,
- le deuxième capteur mesure un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance et
- la distance estimée par le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
On appelle « champ de vision » d’un capteur la zone couverte par le faisceau d’ondes émis par le capteur et/ou la zone depuis laquelle ledit capteur est susceptible de détecter une onde, directe ou incidente, générant un signal représentatif de la présence d’une personne, plus particulièrement de la présence d’un enfant.
Grâce aux dispositions précitées, le système de surveillance objet de l’invention offre une efficacité améliorée de détection d’un enfant dans la zone de surveillance. Par efficacité de détection améliorée on entend que les cas de faux positif, c’est-à-dire d’émission d’une alarme alors même qu’aucun enfant n’est présent dans la zone de surveillance et de faux négatifs, c’est-à-dire l’absence d’émission d’une alarme alors même qu’un enfant est en effet présent dans la zone de surveillance, sont plus rares. La combinaison du premier capteur, à effet Doppler, qui présente des bonnes performances de détection d’un mouvement sur une zone large mais mal délimitée et d’un deuxième capteur à infrarouge qui permet une détection sur une zone plus précise mais qui est susceptible de mesurer un signal « parasite » en présence d’un objet chaud, par exemple en présence d’un animal de compagnie, permet d’obtenir cette efficacité améliorée de détection d’un enfant. En d’autres termes, les défauts respectifs des capteurs sélectionnés par les inventeurs se compensent. Avantageusement, une alarme n’est susceptible d’être émise que dans le cas où le premier capteur et le deuxième capteur mesurent tous les deux un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance.
En outre, un troisième critère conditionnant l’émission d’une alarme est la distance entre l’ensemble de détection doté des capteurs, celui-ci étant positionné à proximité de la zone à surveiller, et le terminal portable communicant, porté par le gardien. Une alarme ne sera émise que si cette distance est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé. Ainsi, aucune alarme intempestive ne sera susceptible d’être émise dans le cas où le gardien est déjà à proximité de la zone à surveiller et donc déjà à même de s’assurer du bien-être de l’enfant.
Dans des modes de réalisation, le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant estime la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant en fonction de la puissance d’un signal de communication sans fil échangé entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant.
Grâce à ces dispositions, la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant peut être estimée en continu ou à intervalles réguliers en fonction de la puissance du signal échangés entre ces deux terminaux. Ces dispositions permettent en particulier d’exploiter les antennes et modules de communication déjà largement présents sur les terminaux portables communicants, et notamment sur les mobiles multifonction (c’est-à-dire les « smartphone ») et tablettes connectées. En particulier, le signal échangé est un signal émis en radiofréquences, en infrarouge ou plus préférentiellement selon le standard Bluetooth.
Dans des modes de réalisation le deuxième capteur à infrarouge est un capteur à infrarouge passif. Les capteurs capteur à infrarouge passif PIR sont communément appelés PIR (abrévié de l’anglais « Passive InfraRed sensor »), ou parfois PID (Passive Infrared Detector), pour "détecteur infrarouge passif". Le terme passif fait référence au fait que les systèmes PIR ne rayonnent pas d'énergie à des fins de détection. Ils fonctionnent entièrement en détectant le rayonnement infrarouge (chaleur rayonnante) émis ou réfléchi par les objets. Le capteur PIR permet de détecter une présence grâce à l’émission de rayonnements infrarouges du corps humain.
Dans des modes de réalisation, le capteur à infrarouge passif est un thermodétecteur de type pyroélectrique.
Dans des modes de réalisation, l’ensemble de détection comporte un potentiomètre numérique configuré pour modifier le champ de vision du premier capteur et/ou du deuxième capteur.
Grâce à ces dispositions, le champ de vision des capteurs et donc la taille de la zone de surveillance peut être ajustée, soit manuellement par l’utilisateur, par exemple via une interface homme-machine, soit automatiquement.
Dans des modes de réalisation, le champ de vision du premier capteur et/ou du deuxième capteur est automatiquement ajusté en fonction de la distance estimée par le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant.
Grâce à ces dispositions, la taille de la zone de surveillance peut être automatiquement modifiée pour tenir compte de l’éloignement du gardien et donc de sa capacité à intervenir rapidement en cas de danger. Ainsi, une zone de surveillance plus grande sera établie lorsque le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant estime une longue distance et une zone de surveillance plus petite sera établie lorsque ce moyen d’estimation estime une distance plus courte.
Dans des modes de réalisation, le système de surveillance comporte une pluralité d’ensembles de détection.
Ces dispositions permettent la surveillance de la présence d’un enfant sur une pluralité de zones de surveillances. Par exemple, premier ensemble de détection sera positionné de sorte à surveiller une zone d’accès à un balcon, en vue de prévenir un risque de chute et un deuxième ensemble de détection sera positionné de sorte à surveiller une zone au pied d’un meuble de cuisine. Le gardien en charge de la surveillance de l’enfant sera alors susceptible d’être alerté si l’enfant est détecté dans l’une ou l’autre de ces zones dangereuses.
Dans des modes de réalisation, le système comporte une pluralité de terminaux portables communicants portés par une pluralité de gardiens. Une alarme pourra alors être émise à l’attention des aux moins deux gardiens. Dans des modes de réalisation, une alarme sera émise si la distance estimée entre l’ensemble de détection et chacun des terminaux portables communicants est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé. Dans d’autres modes de réalisation, une alarme sera émise si la distance estimée entre l’ensemble de détection et au moins un des terminaux portables communicants est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé. L’une ou l’autre option pourra être sélectionnée par les utilisateurs (les gardiens) du système objet de l’invention.
Ces dispositions permettent, d’empêcher l’émission d’une alarme lorsqu’au moins un enfant est détecté et au moins un gardien est estimé comme étant à proximité ou au contraire permettent l’émission une alarme lorsqu’au moins un gardien est à une distance trop importante de l’ensemble de détection.
Dans des modes de réalisation, le système de surveillance de l’invention comporte un terminal de contrôle et de commande central, ou « terminal central », lequel comporte :
- un moyen de communication sans fil avec chaque ensemble de détection configuré pour recevoir les signaux représentatifs de la présence d’un enfant détecté par chaque capteur à effet Doppler et chaque capteur à infrarouge,
- un moyen de communication sans fil avec au moins un terminal portable communicant et
- un moyen de faire émettre une alarme au moyen d’émission d’une alarme lorsque les conditions suivantes sont réunies :
- le premier capteur et le deuxième capteur d’un même ensemble de détection mesurent un signal représentatif de la présence d’un enfant dans la zone de surveillance, et
la distance estimée par un moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
Dans des modes de réalisation, le terminal central comporte un moyen de commande configuré pour assurer les fonctions de commande et de contrôle suivantes :
- paramétrer le champs de vision d’au moins un capteur à effet Doppler ou d’au moins un capteur à infrarouge,
- afficher sur une interface au moins un champ de vision d’au moins un capteur à effet Doppler ou d’au moins un capteur à infrarouge,
- contrôler au moins une caractéristiques relative à l’état de fonctionnement ou au niveau de batterie d’au moins un ensemble de détection et
- afficher sur une interface l’au moins une caractéristique relative à l’état de fonctionnement ou au niveau de batterie.
Préférentiellement, le champ de vision d’au moins un capteur à effet Doppler ou d’au moins un capteur à infrarouge est modifié au moyen d’un potentiomètre numérique.
Dans des modes de réalisation, le terminal central comporte une alimentation électrique sur secteur et une batterie de secours configurée pour fournir une alimentation électrique au terminal en cas de coupure de l’alimentation électrique sur secteur.
Ces dispositions permettent au terminal central de rester opérationnel en cas d’interruption de l’alimentation électrique par le secteur, par exemple dans l’éventualité d’une coupure de courant ou si la prise d’alimentation au secteur est débranchée par mégarde.
Dans des modes de réalisation, le terminal portable communicant comporte un moyen de vérification configuré pour estimer si le terminal portable est porté par un gardien et une alarme est émise si ledit moyen de vérification estime que le terminal portable communicant n’est pas porté par le gardien.
Dans des modes de réalisation, le système de surveillance comporte un moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et un corps détecté dans la zone de surveillance et une alarme n’est émise par ledit moyen d’émission d’une alarme que si la distance estimée est inférieure ou égale à un seuil prédéterminé. Le corps détecté est un corps détecté par le capteur à effet Doppler, par le capteur à infrarouge ou par tout autre capteur. Il peut s’agir d’un corps en mouvement ou d’une source de chaleur par exemple. Ce corps sera présumé appartenir à l’enfant surveillé. Une estimation de distance entre ce corps et l’ensemble de détection est par exemple réalisée par une mesure de type temps de vol.
Grâce à ces dispositions, une alarme n’est émise que lorsque l’enfant est trop proche d’une source de danger (située à proximité dudit capteur) et des alarmes intempestives peuvent ainsi être évités, tant que l’enfant reste suffisamment éloigné de la source de danger.
Dans des modes de réalisation, l’ensemble de détection est doté d’un troisième capteur, ledit troisième capteur étant un capteur à infrarouges, ayant une portée de détection moindre que la portée de détection du deuxième capteur et
l’alarme émise dans le cas où le deuxième et le troisième capteurs mesurent tous deux un signal représentatif d’une présence est différente de l’alarme émise dans le cas où le deuxième capteur mesure un signal représentatif d’une présence et le troisième capteur ne mesure pas de signal représentatif d’une présence.
On appelle portée de détection, la distance effective jusqu’à laquelle un signal représentatif d’une présence peut être mesuré par un capteur.
Grâce à ces dispositions, la combinaison de deux capteurs à infrarouges, dont un capteur de longue portée et un capteur de courte portée, permet de moduler l’alarme émise en fonction de la proximité de l’enfant par rapport à la source de danger. Par exemple une alarme forte sera émise si les deux capteurs infrarouges détectent une présence, indiquant que l’enfant se trouve à courte distance de la source ce danger, et une alarme douce sera émise si seul le capteur de plus longue portée (deuxième capteur) détecte une présence.
Dans des modes de réalisation, l’au moins un ensemble de détection est alimenté par une batterie Lithium-ion de haute capacité.
Grâce à ces dispositions, l’ensemble de détection fonctionne de manière autonome pendant un temps long, de l’ordre de plusieurs semaines.
Selon un deuxième aspect, l’invention vise un procédé pour surveiller un enfant dans une zone prédéterminée dite « zone de surveillance », caractérisé en ce qu’une alarme est émise par un moyen d’émission d’une alarme sonore, visuelle ou silencieuse lorsque chacune des étapes suivantes sont accomplies :
- une détection 205 d’une présence par un premier capteur à effet Doppler couvrant la zone surveillance,
- une détection 210 d’une présence par une deuxième capteur à infrarouge couvrants la zone surveillance,
- une estimation 220 d’une distance supérieure à un seuil prédéterminée entre un ensemble de détection comportant le premier et le deuxième capteur et un terminal portable communicant.
Selon un troisième aspect, l’invention vise un logiciel pour la mise en œuvre des étapes du procédé objet de l’invention.
Selon un quatrième aspect, l’invention vise un kit d’installation d’un système de surveillance qui comporte un ensemble de détection de la présence d’un enfant configuré pour communiquer avec un terminal portable communiquant. Ledit kit comporte selon des modes de réalisation particuliers au moins un des éléments choisis parmi : un terminal central, un moyen d’émettre une alarme, au moins un ensemble de détection additionnel, un terminal portable communicant.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du système objet de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d’un système de surveillance, objet de la présente invention, de surveillance de la présence d’un enfant dans une zone prédéterminée, dite « zone de surveillance »,
représente, sous forme de logigramme, les conditions nécessaires au déclenchement d’une alarme par un système de surveillance, objet de la présente invention,
représente, schématiquement, l’architecture d’un ensemble de détection et d’un terminal de contrôle et de commande central, ou « terminal central », mis en œuvre dans un mode de réalisation particulier d’un système de surveillance de la présence d’un enfant dans une zone prédéterminée, objet de la présente invention et
représente, schématiquement, un terminal central et une pluralité d’ensembles de détection positionnés à différents endroits pour assurer la sécurité de l’enfant sur plusieurs zones de surveillance distinctes.

Claims (10)

  1. Système (10) de surveillance de la présence d’un enfant (99) dans une zone prédéterminée (100), dite « zone de surveillance », caractérisé en ce qu’il comporte :
    - un ensemble de détection (102) doté d’un premier capteur (105) à effet Doppler et d’un deuxième capteur (110) à infrarouge, les champs de vision du premier capteur et du deuxième capteur couvrants ladite zone de surveillance,
    - un moyen d’estimation de la distance (D4) entre l’ensemble de détection (102) et un terminal portable communicant (170),
    et caractérisé en ce qu’une alarme est émise par un moyen d’émission d’une alarme sonore, visuelle ou silencieuse si chacune des conditions suivantes sont satisfaites :
    - le premier capteur (105) mesure un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance,
    - le deuxième capteur (110) mesure un signal représentatif d’une présence dans la zone de surveillance et
    - la distance (D4) estimée par le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection (102) et le terminal portable communicant est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
  2. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant estime la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant en fonction de la puissance d’un signal de communication sans fil échangé entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant, ledit signal échangé entre les deux antennes étant préférentiellement un signal émis en radiofréquences, en infrarouge ou plus préférentiellement un signal selon le standard Bluetooth.
  3. Système (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le deuxième capteur (110) à infrarouge est un capteur à infrarouge passif.
  4. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l’ensemble de détection comporte un potentiomètre numérique configuré pour modifier le champ de vision du premier capteur et/ou du deuxième capteur et dans lequel le champ de vision du premier capteur et/ou du deuxième capteur est automatiquement ajusté en fonction de la distance estimée par le moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection et le terminal portable communicant.
  5. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 4, qui comporte une pluralité d’ensembles de détection (102), permettant la surveillance de la présence d’un enfant sur une pluralité de zones de surveillances.
  6. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 5, qui comporte un terminal de contrôle et de commande central, ou « terminal central », lequel comporte :
    - un moyen de communication sans fil avec chaque ensemble de détection configuré pour recevoir les signaux représentatifs de la présence d’un enfant détecté par chaque capteur à effet Doppler chaque capteur à infrarouge,
    - un moyen de communication sans fil avec au moins un terminal portable communicant et
    - un moyen de faire émettre une alarme au moyen d’émission d’une alarme lorsque les conditions suivantes sont réunies :
    - le premier capteur et le deuxième capteur d’un même ensemble de détection mesurent un signal représentatif de la présence d’un enfant dans la zone de surveillance, et
    - la distance (D4) estimée par un moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection (102) et le terminal portable communicant est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
  7. Système (10) selon la revendication 6, dans lequel le terminal central comporte un moyen de commande configuré pour assurer les fonctions de commande et de contrôle suivantes :
    - paramétrer le champs de vision d’au moins un capteur à effet Doppler ou d’au moins un capteur à infrarouge,
    - afficher sur une interface l’au moins un champs de vision d’au moins un capteur à effet Doppler ou d’au moins un capteur à infrarouge,
    - contrôler au moins une caractéristiques relative à l’état de fonctionnement ou au niveau de batterie d’au moins un ensemble de détection,
    - afficher sur une interface l’au moins une caractéristique relative à l’état de fonctionnement ou au niveau de batterie
  8. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le terminal portable communicant comporte un moyen de vérification configuré pour estimer si le terminal portable est porté par un gardien et dans lequel une alarme est émise si ledit moyen de vérification estime que le terminal portable communicant n’est pas porté par le gardien.
  9. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 8, comporte un moyen d’estimation de la distance entre l’ensemble de détection (102) et un corps détecté dans la zone de surveillance et une alarme n’est émise par ledit moyen d’émission d’une alarme que si la distance estimée est inférieure ou égale à un seuil prédéterminé.
  10. Système (10) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l’ensemble de détection est doté d’un troisième capteur, ledit troisième capteur étant un capteur à infrarouges, ayant une portée de détection moindre que la portée de détection du deuxième capteur et
    dans lequel l’alarme émise dans le cas où le deuxième et le troisième capteurs mesurent tous deux un signal représentatif d’une présence est différente de l’alarme émise dans le cas où le deuxième capteur mesure un signal représentatif d’une présence et le troisième capteur ne mesure pas de signal représentatif d’une présence.
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