Brevet FR3001566A1 — publié le 20140801

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention vise un dispositif de détection d'un corps vivant. Elle s'applique notamment à la sécurisation de piscines. ETAT DE LA TECHNIQUE Les chutes involontaires de personnes dans une piscine peuvent être source de danger, en particulier pour les personnes ne sachant pas nager comme les jeunes enfants par exemple. La détection de la chute d'un corps dans une piscine permet la prévention des risques évoqués. De plus, les nouvelles lois françaises et européennes nécessitent que les piscines disposent de moyens de sécurisation, précisément pour limiter les dangers liés aux piscines non surveillées. Dans des systèmes actuels, comme dans le brevet « FR2863293 », la détection de la chute d'un corps se base sur des capteurs électromécaniques. Ces capteurs sont situés derrière une membrane étanche recouvrant l'intérieur du bassin d'une piscine et détectent une pression mécanique liée à la chute d'un corps dans un bassin. D'autres systèmes actuels mesurent les ondes acoustiques se propageant dans une piscine dans le cas où un corps vivant serait en déplacement dans celle-ci pour déterminer la présence ou non d'un corps vivant dans la piscine. Il est de notoriété publique que ces systèmes ne sont pas fiables car ils : - ont un temps de réaction long et - se déclenchent de manière intempestive, ce qui pousse les utilisateurs à les débrancher, rendant inopérants ces systèmes. OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise un dispositif de détection d'un corps vivant, qui comporte : - un moyen d'émission d'un signal périodique, - un moyen de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, - un moyen de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et - un moyen de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré. La mesure du déphasage entre le signal modulé par un corps vivant qui serait tombé dans une piscine, par exemple, et le signal émis permet de déterminer avec fiabilité la présence de ce corps vivant de l'autre côté d'un revêtement. Dans des modes de réalisation, le moyen d'émission d'un signal périodique et le moyen de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant sont situés derrière un revêtement. Le fait que les moyens d'émission et de réception soient situés derrière un revêtement les protège de l'eau dans le cas de la sécurisation d'une piscine, et le Io dispositif est donc plus durable. Dans des modes de réalisation, le revêtement recouvre au moins partiellement un sol. L'avantage de ces modes de réalisation est qu'ils permettent de détecter la chute d'un corps vivant sur un sol ou la présence d'un corps vivant au dessus d'un 15 sol. On peut ainsi déclencher différentes actions comme l'allumage de lampes, par exemple de nuit, ou la diffusion de sons uniquement dans les zones où se trouvent des personnes. Dans des modes de réalisation, le moyen de détection est configuré pour comparer une valeur représentative du déphasage avec au moins une valeur limite zo adaptative. L'avantage de ces modes de réalisation est de permettre de modifier la valeur seuil de détection en fonction des conditions environnementales, comme par exemple le niveau de remplissage d'un bassin dans le cas d'une piscine. Ainsi, le déphasage permettant de détecter la présence d'un corps vivant de l'autre côté du 25 revêtement évolue en fonction des conditions relatives dans la zone où ce trouve ce corps. La valeur limite peut ainsi être proche de la valeur mesurée en absence de présence d'un corps vivant sans, pour autant déclencher d'erreur de détection liées aux conditions lentement variables dans le volume de présence potentielle de ce corps vivant. 30 Dans des modes de réalisation, le revêtement est au moins en partie immergé dans de l'eau contenue dans un bassin et les moyens d'émission et de réception du signal périodique comportent une antenne dont : - au moins une partie est située sous le niveau de l'eau et - au moins une partie est située au dessus du niveau de l'eau. Dans des modes de réalisation, les moyens d'émission et de réception du signal périodique comportent une antenne en forme de trapèze. Ces modes de réalisation permettent d'optimiser l'égalisation entre la surface de l'antenne hors de l'eau et la surface de l'antenne sous l'eau. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte : - un moyen de mesure du niveau de l'eau dans le bassin, en fonction du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et - un moyen d'ajustement du niveau de l'eau en fonction du niveau mesuré de l'eau dans le bassin. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre de maintenir un niveau constant de l'eau dans le bassin sans intervention humaine extérieure. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen d'émission d'un signal représentatif de la détection d'un corps vivant lorsque la valeur représentative du déphasage mesurée est supérieure à la valeur limite prédéterminée. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre le déclenchement d'une alarme, par exemple, dans le cas de la détection d'une chute d'un corps vivant dans zo un bassin. De manière générale, ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre une transmission de l'information de détection de la chute d'un corps vivant. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de mise en oeuvre d'au moins un actionneur connecté à au 25 moins un élément du dispositif lorsqu'un corps vivant est détecté par le moyen de détection. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre, une fois un corps vivant détecté par le dispositif, l'activation d'équipements connectés au dispositif sans intervention humaine extérieure. 30 La présente invention vise également un procédé de détection d'un corps, qui comporte : - une étape d'émission d'un signal périodique à travers un revêtement, - une étape de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, à travers le revêtement, - une étape de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et - une étape de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré. Les buts, avantages et caractéristiques de ce procédé étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention ressortiront de la Io description qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé de détection d'un corps vivant, en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode particulier de réalisation du dispositif objet de la présente invention, 15 - la figure 2 représente, schématiquement, un deuxième mode particulier de réalisation du dispositif objet de la présente invention, - la figure 3 représente un logigramme d'étapes particulier du procédé objet de la présente invention et - la figure 4 représente, un mode de réalisation particulier d'un circuit 20 électronique compatible avec les dispositifs illustrés en figure 1 et 2. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION La présente description est donnée à titre non limitatif. On note, dès à présent, que les figures ne sont pas à l'échelle. 25 On observe sur la figure 1, le premier mode de réalisation particulier du dispositif 10 objet de la présente invention. Ce dispositif 10 comporte : - un moyen 105 d'émission d'un signal périodique, - un moyen 115 de réception du signal périodique émis, - un moyen 120 de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis 30 et - un moyen 125 de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré. Le moyen 105 d'émission d'un signal périodique peut être, par exemple, un générateur d'ondes sinusoïdales couplé à un amplificateur et à une antenne émettant l'onde sinusoïdale ainsi amplifiée à travers un revêtement 110 sous forme d'ondes d'un champ électrique. L'onde ainsi générée peut avoir une fréquence entre 50 MHz et 150 MHz, par exemple. Le moyen 105 d'émission est situé derrière un revêtement 110. Le revêtement 110 est étanche et permet de protéger le dispositif de l'usure liée à l'environnement extérieur à ce revêtement comme par exemple de l'eau, du vent ou des poussières. Le moyen 115 de réception d'un signal périodique émis est également situé derrière le revêtement 105. Ce moyen 115 de réception est configuré pour recevoir l'onde sinusoïdale émise, par le moyen 105 d'émission, modulée par la présence d'un corps vivant à l'extérieur du revêtement 110. La présence d'un corps vivant situé à l'extérieur du revêtement 110 modifie, entre autre, la phase de l'onde sinusoïdale reçue par rapport au cas où il n'y aurait pas de corps vivant. Le moyen 120 de mesure de déphasage entre le signal reçu et le signal émis peut être, par exemple, un phasemètre mesurant la différence de phase entre le signal émis et le signal reçu. Le moyen 125 de détection d'un corps peut, par exemple, comparer le 20 déphasage mesuré avec une valeur limite et, dans le cas où ce déphasage dépasse la valeur limite, détecter la présence d'un corps vivant de l'autre côté du revêtement 110. Dans des variantes, le moyen 105 d'émission et le moyen 115 de réception utilisent une même antenne pour émettre ou recevoir un signal. 25 Dans des variantes, le revêtement 110 recouvre au moins partiellement un sol. Ces variantes permettent de détecter un corps vivant s'approchant, marchant, chutant, assis, allongé ou se tenant debout sur ou à proximité d'un sol. On observe, sur la figure 2, le deuxième mode de réalisation particulier du dispositif 20 objet de la présente invention. Ce dispositif 20 comporte : 30 - un moyen 205 d'émission d'un signal périodique qui comporte une antenne 230 , un moyen 215 de réception du signal périodique émis qui comporte une antenne 225, un moyen 220 de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis, un moyen 225 de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré, - un moyen 235 de mesure du niveau de l'eau dans un bassin 255, - un moyen 240 d'ajustement du niveau de l'eau dans le bassin 255, un moyen 245 d'émission d'un signal représentatif de la détection d'un corps vivant et - un moyen 250 de mise en oeuvre d'au moins un actionneur. Le moyen 205 d'émission d'un signal périodique peut être, par exemple, un générateur d'ondes sinusoïdales couplé à un amplificateur et à une antenne 230 de forme trapézoïdale émettant l'onde sinusoïdale ainsi amplifiée à travers un revêtement 210 sous forme d'ondes d'un champ électrique. Cette antenne 230 est configurée de manière à ce qu'une partie de l'antenne 230 soit située au dessus du niveau d'eau d'un bassin 255 (comme une piscine par exemple) et qu'une partie de l'antenne 230 soit située en dessous du niveau d'eau du bassin 255. L'onde ainsi générée peut avoir une fréquence entre 50 MHz et 150 MHz ou entre 20 MHz et 500 MHz, par exemple. Le moyen 205 d'émission est situé derrière un revêtement 210. Le revêtement 210 est étanche et permet de protéger le dispositif de l'usure liée à l'environnement extérieur à ce revêtement comme par exemple de l'eau, du 20 vent ou des poussières. Ce revêtement 210 est en partie immergé dans un bassin 255, comme par exemple s'il recouvre l'intérieur du bassin d'une piscine en partie rempli. Le moyen 215 de réception d'un signal périodique émis est également situé derrière le revêtement 205. Ce moyen 215 de réception est configuré pour recevoir 25 l'onde sinusoïdale émise, par le moyen 205 d'émission, modulée par la présence d'un corps vivant à l'extérieur du revêtement 210. La réception de l'onde sinusoïdale est effectuée par une antenne 225 de forme trapézoïdale. Cette antenne 225 est configurée de manière à ce qu'une partie de l'antenne 225 soit située au dessus du niveau d'eau d'un bassin 255 (comme une piscine par exemple) et qu'une partie de 30 l'antenne 225 soit située en dessous du niveau d'eau du bassin 255. La présence d'un corps vivant situé à l'extérieur du revêtement 210 modifie, entre autre, la phase de l'onde sinusoïdale reçue par rapport au cas où il n'y aurait pas de corps vivant. Dans des variantes, le moyen 205 d'émission et le moyen 215 de réception utilisent la même antenne, ici de forme trapézoïdale, pour l'émission et la réception d'une onde périodique. Les antennes 225 et 230 sont alors confondues. Le moyen 220 de mesure de déphasage entre le signal reçu et le signal émis peut être, par exemple, un phasemètre mesurant la différence de phase entre le signal émis et le signal reçu ou un impédancemètre mesurant l'impédance du condensateur formé par l'antenne, le liquide contenu dans le bassin et la terre. Le moyen 225 de détection d'un corps peut, par exemple, comparer le déphasage mesuré avec une valeur limite et, dans le cas où ce déphasage dépasse la valeur limite, détecter la présence d'un corps vivant de l'autre côté du revêtement 210. Cette valeur limite est préférentiellement adaptative, c'est-à-dire variable, lentement par rapport aux variations du déphasage, en fonction de valeurs de déphasage mesurées sur un intervalle de temps, par exemple d'au moins une minute. Cette valeur limite adaptative peut être obtenue par le calcul d'une moyenne glissante, sur la durée de fonctionnement du dispositif en fonction de l'évolution de l'amplitude de l'oscillation de la phase mesurée, multipliée par un coefficient arbitraire. Cette valeur limite adaptative évolue ainsi dans le temps en fonction des paramètres de l'environnement à l'extérieur du revêtement 210 comme, par exemple, le niveau d'eau contenu dans un bassin 255. Dans des variantes, le moyen 225 de détection calcule la capacité entre l'antenne 225 et la terre en fonction du déphasage mesuré et compare la capacité ainsi calculée à une valeur limite adaptative. Le moyen 235 de mesure du niveau de l'eau dans le bassin 255 peut, par exemple, utiliser le déphasage mesuré pour en déduire le niveau de remplissage du bassin 255. Cette utilisation du déphasage peut être binaire, en comparant par exemple le déphasage moyen sur une durée de plusieurs minutes, avec une valeur limite prédéterminée dont le résultat permet au moyen 235 de mesure de déterminer si le bassin 255 est assez rempli ou pas assez rempli. Le moyen 240 d'ajustement du niveau de l'eau en fonction du niveau mesuré de l'eau dans le bassin 255 peut être, par exemple, une électrovanne d'arrivée d'eau actionnée lorsque le niveau de l'eau mesuré par le moyen 235 de mesure est inférieur à une valeur limite. Dans des variantes, ce moyen 240 d'ajustement peut également comporter un moyen de vider le bassin 255 dans le cas où le moyen 235 de mesure détermine que le niveau d'eau du bassin 255 est trop élevé. Par exemple, une électrovanne de sortie d'eau est alors prévue. Le moyen 245 d'émission émet un signal représentatif de la détection d'un corps vivant lorsque la valeur représentative du déphasage mesurée est supérieure à la valeur limite prédéterminée. Ce signal peut être un son d'alarme, par exemple. Ce dispositif comporte également un moyen 250 de mise en oeuvre d'au moins un actionneur connecté à au moins un élément du dispositif 20 lorsqu'un corps vivant est détecté par le moyen 225 de détection. Ce moyen 250 de mise en oeuvre peut être un circuit électronique connecté à divers équipements, par exemple. Dans des variantes, le dispositif 20 comporte une pluralité de moyens 205 d'émission d'un signal périodique et de moyens 215 de réception du signal périodique émis. Cette pluralité de moyens 205 d'émission et de moyens 215 de réception est coordonnée par un module pilote et chaque pair de moyen 205 d'émission et de moyen 215 de réception peut être configurée pour réaliser un traitement différent en fonction du déphasage mesuré par ladite pair. On observe sur la figure 3, un mode de réalisation particulier du procédé 30 objet de la présente invention. Ce procédé 30 comporte : - une étape 305 d'émission d'un signal périodique à travers un revêtement, - une étape 310 de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, à travers le revêtement, une étape 315 de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et - une étape 320 de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré. L'étape 305 d'émission peut être réalisée par la mise en oeuvre d'un générateur d'ondes sinusoïdales dont les fréquences varient, par exemple, entre 50 MHz et 100 MHz, d'un amplificateur et d'une antenne. Ces ondes étant des ondes d'un champ électrique L'étape 310 de réception du signal peut être réalisée par la mise en oeuvre d'une antenne. L'étape 315 de mesure du déphasage peut être réalisée par la mise en oeuvre d'un phasemètre mesurant la différence de phase entre le signal émis et le signal reçu. L'étape 320 de détection d'un corps peut être réalisée par la comparaison entre le déphasage mesuré et une valeur limite prédéterminée et, en cas de dépassement de cette valeur, un corps vivant est détecté. On observe, sur la figure 4, un mode de réalisation particulier d'un circuit électronique 40 compatible avec les dispositifs 10 et 20 illustrés en figure 1 et 2. Ce circuit électronique comporte : - un microcontrôleur 405 ordonne la génération d'une onde à un générateur d'onde 410, - le générateur d'onde 410 génère une onde sinusoïdale qui est envoyée à un Io amplificateur 450, - l'amplificateur 450 amplifie l'onde générée puis l'onde est transmise à un atténuateur 415, - un suiveur 420, - deux antennes 425 et 430 dont l'antenne 425 sert à l'émission de l'onde 15 atténuée et l'antenne 430 sert à la réception de l'onde émise, modulée par la présence d'un corps ; on rappelle que ces antennes sont préférentiellement confondues, - un comparateur 435 qui compare la phase de l'onde reçue avec une valeur limite adaptative ; cette valeur adaptative est, comme exposé en regard de la 20 figure 1, représentative de la moyenne de l'amplitude du déphasage pendant une durée prédéterminée, - un intégrateur 440 qui réalise l'intégrale temporelle du signal en sortie du comparateur, - un générateur de tension de seuil 445 et 25 - un anneau de garde 455 qui réduit, voire annule les perturbations en retour provenant de l'antenne 425. Ainsi, la partie haute du circuit électronique 40 génère et émet une onde et la partie basse reçoit une onde modulée et mesure le déphasage de cette onde pour en déduire la présence d'un corps en regard des antennes 425 et 430, 30 préférentiellement confondues. Ainsi, comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, la présente invention permet de détecter la présence d'un corps dans une piscine, par exemple, ou sur un sol. De plus, comme on le comprend à la lecture du second mode de réalisation observé en figure 2, la présente invention permet le déclenchement d'un certain nombre d'actionneurs dans le cas où un corps vivant est détecté. Ces actionneurs peuvent être des alarmes, ou des équipements comme des robinets ou des pompes à eau par exemple. La présente invention permet, en sus, de maintenir un niveau d'eau désiré dans le bassin d'une piscine sans intervention humaine extérieure, en particulier. EXEMPLE D'APPLICATION DE LA PRESENTE INVENTION Le dispositif objet de la présente invention peut être placé, par exemple, sous un revêtement de bassin d'une piscine. Lorsque ce bassin est rempli, la phase de l'onde émise par le dispositif, modulée par le liquide contenu dans le bassin puis reçue par le dispositif permet la détection d'un corps en fonction de ladite phase mesurée. Une fois la détection réalisée, le dispositif objet de la présente invention peut, par exemple : déclencher une alarme liée à un risque de noyade d'un enfant, par exemple, déclencher une lumière ou la lecture de musique ou déclencher un robinet afin de remplir le bassin. Alternativement, le dispositif objet de la présente invention peut servir à la détection de la chute d'un corps sur un sol, par exemple. De même, un tel dispositif peut être utilisé, en étant disposé contre un mur par exemple, comme dispositif de sécurisation d'un local, par exemple, en déclenchant une alarme lors de la détection d'un individu. REVENDICATIONS1. Dispositif (10, 20) de détection d'un corps vivant, caractérisé en ce qu'il comporte : un moyen (105, 205) d'émission d'un signal périodique, - un moyen (115, 215) de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, - un moyen (120, 220) de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et un moyen (125, 225) de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré. 2. Dispositif (20) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de détection est configuré pour comparer une valeur représentative du déphasage avec au moins une valeur limite adaptative. 3. Dispositif (10, 20) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le moyen d'émission d'un signal périodique et le moyen de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, sont situés derrière un revêtement (110, 210). 4. Dispositif (20) selon la revendication 3, dans lequel le revêtement recouvre au moins partiellement un sol. 5. Dispositif (20) selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel le revêtement est au moins en partie immergé dans de l'eau contenu dans un bassin (255) et dans lequel les moyens d'émission et de réception du signal périodique comportent une antenne dont : au moins une partie est située sous le niveau de l'eau et au moins une partie est située au dessus du niveau de l'eau. 6. Dispositif (20) selon la revendication 5, dans lequel les moyens d'émission et de réception du signal périodique comportent une antenne (225, 230) en forme de 30 trapèze. 7. Dispositif (20) selon l'une des revendications 5 ou 6, qui comporte : un moyen (235) de mesure du niveau de l'eau dans le bassin, en fonction du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et un moyen (240) d'ajustement du niveau de l'eau en fonction du niveau mesuré de l'eau dans le bassin. 8. Dispositif (20) selon l'une des revendications 1 à 7, qui comporte un moyen (245) d'émission d'un signal représentatif de la détection d'un corps vivant lorsque la valeur représentative du déphasage mesurée est supérieure à la valeur limite 10 prédéterminée. 9. Dispositif (20) selon l'une des revendications 1 à 8, qui comporte un moyen (250) de mise en oeuvre d'au moins un actionneur connecté à au moins un élément du dispositif lorsqu'un corps vivant est détecté par le moyen de détection. 15 10. Procédé (30) de détection d'un corps vivant, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape (305) d'émission d'un signal périodique à travers un revêtement, une étape (310) de réception du signal périodique émis, modulé par le corps vivant, à travers le revêtement, 20 une étape (315) de mesure du déphasage entre le signal reçu et le signal émis et une étape (320) de détection d'un corps vivant en fonction du déphasage mesuré.