Brevet FR3084766A1 — publié le 20200207

Description Titre de l'invention : Dispositif et procédé de détection d'opérations dangereuses ou de situations dangereuses pendant la construction ou la réparation d'ouvrages [pool] La présente invention concerne un dispositif et un procédé de détection d'opérations dangereuses ou de situations dangereuses pendant la construction ou la réparation d'ouvrages. [0002] 11 est bien connu que la construction et la réparation d'ouvrages comportent des risques pour la sécurité des personnes qui les réalisent et celle d'autres personnes présentes sur les lieux concernés. Les risques pour la sécurité sont en grande partie limités par la législation et d'autres réglementations, ainsi que par les instructions des maîtres d'ouvrage. Une vigilance permanente vis-à-vis du respect de la réglementation et des instructions reste toutefois nécessaire. [0003] Ceci concerne notamment la réglementation associée à la mise en place et à l'utilisation d'équipements tels que des grues et des échafaudages, l'entreposage approprié de matériaux de construction et le bon usage des équipements de protection individuelle tels que gants, lunettes de sécurité, casques, etc. [0004] Il n'est toutefois pas évident de rester vigilant en permanence vis-à-vis de situations dangereuses ou potentiellement dangereuses et il y a une certaine réticence à interpeller d'autres personnes sur les questions de sécurité lorsqu'on observe de telles situations. L'identification de situations et d'opérations potentiellement dangereuses requiert aussi une formation poussée et répétée. [0005] La présente invention a pour objet de proposer une solution aux inconvénients sus- mentionnés ainsi que d'autres et prévoit à cet effet un dispositif de détection d'opérations dangereuses ou de situations dangereuses pendant la construction ou la réparation d'ouvrages, le dispositif comprenant au moins un casque et un système informatique placé à distance du casque, le casque étant pourvu d'une caméra pour prendre des images de l'environnement, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de permettre la transmission d'images enregistrées par la caméra vers le système informatique, le système informatique étant conçu pour effectuer une analyse d'images sur les images reçues de la caméra et pour identifier des situations dangereuses ou des opérations dangereuses. [0006] Par ouvrages, il faut entendre, sans que cela soit restrictif, divers types de bâtiments mais aussi des infrastructures aériennes ou souterraines telles que des égouts, des tunnels, des ascenseurs, des téléphériques, des ponts, des canaux, des digues, des quais, des structures porteuses pour canalisations ou câbles, et des éoliennes. 2 [0007] Les images peuvent être des images fixes ou des séquences d'images fixes ou des images animées. [0008] Dans ce cadre, au moins une partie des personnes présentes sur un chantier portent un tel casque, qui prend des images des opérations d'autres personnes sur le chantier en question, mais éventuellement aussi des propres opérations des porteurs du casque et éventuellement aussi de l'état des lieux d'entreposage de matériaux de constructions et des équipements exploités au cours de la construction et/ou la réparation d'ouvrages. [0009] Ceci offre l'avantage de permettre la détection d'un plus grand nombre d'opérations ou de situations potentiellement dangereuses, et notamment d'en faire profiter non seulement les porteurs du casque mais aussi d'autres personnes présentes, sans détourner les personnes présentes sur un chantier de leur tâche première. [0010] Ceci évite aussi la non-détection de situations ou d'opérations potentiellement dan- gereuses suite à une perte de concentration de personnes qui sont habituellement déjà chargées de détecter des dangers potentiels, comme les contremaîtres. [0011] Un autre avantage est qu'un tel système informatique peut identifier un éventail beaucoup plus large de situations de danger potentiel, notamment lors d'opérations qui ne sont que rarement exécutées par les personnes présentes sur le chantier, de sorte qu'elles peuvent éventuellement être mal informées des dangers de ces opérations. [0012] La suite donnée à l'identification d'une situation potentiellement dangereuse ou d'un comportement dangereux peut varier en fonction des nécessités. Cela peut être par exemple : la réévaluation de la situation par un expert humain, la classification et la mise à disposition différée à une personne ou un organisme responsable pour en parler, ou le déclenchement immédiat d'une alarme. En revanche, les suites données à la détection d'une situation dangereuse ou d'une opération dangereuse ne relèvent pas de la présente invention. [0013] De préférence, la caméra est placée de telle façon que lors d'une utilisation normale du casque par une personne, le champ de vision de la caméra se trouve devant la personne. [0014] Dans un mode de réalisation préféré, le système informatique est conçu pour effectuer une analyse d'images et identifier des situations dangereuses ou des opérations dangereuses du fait que le système informatique a accès à une banque de données contenant des images de référence représentant des opérations dangereuses ou des situations dangereuses et/ou des images de référence représentant des opérations sûres ou des situations sûres et il est conçu pour comparer les images enregistrées par la caméra aux images de référence. [0015] Ceci a pour avantage que la banque de données contenant des images de référence peut être facilement adaptée si des images supplémentaires deviennent disponibles à partir de situations dangereuses ou de situations sûres. De même, on pourra aisément 3 utiliser une banque de données spécifique pour des groupes spécifiques de travaux, par exemple des travaux souterrains. [0016] En variante, l'analyse d'images peut être réalisée par un système basé sur l'intelligence artificielle. [0017] De préférence, le système informatique est conçu pour avoir une capacité d'auto-apprentissage, grâce à laquelle l'identification de situations dangereuses ou d'opérations dangereuses s'améliore sur la base de commentaires fournis par un expert humain. [0018] Dans un mode de réalisation préféré, le système informatique est conçu pour effectuer une analyse d'images et identifier des situations dangereuses ou des opérations dangereuses, du fait que le système informatique est configure pour identifier individuellement des appareils et/ou des machines et/ou des outils sur des images qui sont reçues de la caméra et du fait que le système informatique a accès à des données qui indiquent si un appareil et/ou une machine et/ou un outil peut être utilisé. [0019] Ceci est particulièrement utile pour vérifier si sur un chantier de construction ou de réparation d'ouvrages se trouvent des appareils et/ou des machines et/ou des outils qui ne peuvent pas être utilisés à cet endroit, par exemple sur la base d'une législation ou parce qu'il manque un certificat d'agrément ou d'essai en cours de validité. [0020] On peut songer par exemple à des moteurs à combustion qui ne peuvent pas être utilisés dans des espaces confinés, ou à des échafaudages qui n'ont pas été contrôlés par un organisme officiel. [0021] Les machines peuvent être identifiées individuellement sur la base d'un numéro unique qu'elles possèdent déjà, par exemple un numéro de machine figurant sur une machine, ou sur la base de références visuelles apposées spécifiquement à cet effet. [0022] Dans encore un autre mode de réalisation préféré, le système informatique est conçu pour effectuer une analyse d'images et identifier des situations dangereuses ou des opérations dangereuses, du fait que le système informatique est configuré pour identifier des personnes par reconnaissance faciale sur des images qui sont reçues de la caméra et du fait que le système informatique a accès à des données qui indiquent quelles personnes peuvent réaliser telle ou telle opération et/ou à des données qui indiquent quelles personnes peuvent être présentes à tel ou tel endroit. [0023] A cette fin, le système informatique doit naturellement pouvoir accéder à une banque de données contenant des photos du visage des personnes qui peuvent éventuellement être présentes. [0024] Ainsi peut-on par exemple constater facilement la présence de personnes non au- torisées, ainsi que l'exécution de travaux par des personnes qui n'ont pas les qualifications requises pour ce type de travaux. [0025] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un module pour dé- terminer la position géographique du casque, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de transmettre au système informatique la position géographique du casque. [0026] Ainsi, en cas d'urgence, la position géographique exacte du porteur du casque est connue. Cette fonction peut aussi être utilisée pour distinguer entre eux des travaux se déroulant en différents lieux géographiques. On peut en effet fort bien imaginer qu'un système informatique susmentionné soit conçu pour recevoir et traiter des communications de nombreux casques différents, situés à de nombreux endroits différents. [0027] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un haut-parleur, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de commander le haut-parleur par ou via le système informatique, et donc de faire produire un son par le haut-parleur. [0028] Ainsi, le système informatique ou une personne peut fournir des instructions au porteur du casque ou émettre un signal d'alarme. [0029] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un microphone, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de transmettre au système informatique un signal produit par le microphone. Ceci présente l'avantage de permettre à l'utilisateur du casque de communiquer avec des tiers. [0030] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un détecteur de mouvement, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de transmettre au système informatique les données qui sont mesurées par le détecteur de mouvement. Ceci présente l'avantage de permettre la détection par le système informatique d'un état d'inactivité du porteur, suite à un accident par exemple. [0031] De préférence, le casque est pourvu d'une source de lumière pour éclairer le champ de vision de la caméra afin qu'elle puisse aussi fonctionner dans des conditions de faible luminosité. [0032] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un ou plusieurs dé- tecteurs de gaz pour mesurer la présence de gaz toxiques, inflammables ou explosibles dans l'air ambiant et/ou pour mesurer la concentration d'oxygène dans l'air ambiant, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de transmettre au système informatique les données qui sont mesurées par les un ou plusieurs détecteurs de gaz. [0033] Dans certaines circonstances, par exemple lors de travaux de réfection d'égouts ou lors de la construction ou de la réparation d'ouvrages pour l'industrie chimique ou pétrochimique, il existe un risque de concentration d'oxygène trop faible ou un risque de présence de gaz toxiques, inflammables ou explosibles. Dans ce mode de réalisation préféré, le dispositif d'après l'invention peut détecter un tel danger. [0034] Dans un mode de réalisation préféré, le casque est pourvu d'un capteur de chute, le casque et le système informatique étant conçus pour communiquer par liaison sans fil afin de transmettre au système informatique les données qui sont mesurées par le capteur de chute, de façon à permettre la détection d'une chute du porteur et la prise des mesures nécessaires. [0035] L'invention concerne également un procédé de détection d'opérations dangereuses ou de situations dangereuses pendant la construction ou la réparation d'ouvrages, le procédé ayant recours à un dispositif d'après l'invention. [0036] Dans une variante préférée, une personne, qui est présente à un endroit où une construction ou une réparation d'ouvrages se déroule, porte le casque de l'invention, de sorte que la caméra prend des images d'une ou plusieurs autres personnes et ces images sont analysées par le système informatique afin de détecter une opération dangereuse des une ou plusieurs autres personnes ou une situation dangereuse pour les une ou plusieurs autres personnes. [0037] Ainsi, grâce au port d'un tel casque par un nombre limité de personnes à l'endroit en question, on atteint un niveau de sécurité supérieur pour toutes les personnes présentes à cet endroit. [0038] Dans cc cas, les porteurs du casque sont de préférence des personnes qui peuvent observer beaucoup d'autres personnes pendant leurs activités habituelles, par exemple des contremaîtres. [0039] Pour exposer l'invention plus en détail, un mode de réalisation préféré sera décrit ci- après en faisant référence aux dessins suivants, dans lesquels : [0040] [fig.l] la figure 1 représente en coupe un casque faisant partie d'un dispositif d'après l'invention ; et [0041] [fig.2] la figure 2 représente le dispositif d'après l'invention ainsi que son utilisation. [0042] Le casque illustré sur la figure 1 est un casque industriel 1 conforme aux exigences de la norme EN397. Le casque 1 comprend une calotte extérieure 2 et une coiffe intérieure en plastique, non représentée. [0043] Une caméra 3 est ménagée à l'avant du casque 1, ainsi qu'un éclairage à LED 4. La caméra 3 est intégrée dans la visière 5 du casque 1 et a une résolution d'au moins 1920 x 1080 pixels. [0044] De même, un microphone 6 et un haut-parleur 7 sont ménagés dans la calotte ex- térieure 2. [0045] Le casque 1 comprend en outre un module GPS 8 et un détecteur de mouvement 9 sur la face intérieure de la calotte extérieure 2. [0046] La caméra 3, l'éclairage 4, le microphone 6, le haut-parleur 7, le module GPS 8 et le 6 détecteur de mouvement 9 sont reliés à une unité de commande centrale 10. [0047] Une batterie 11 est ménagée à l'arrière, sous la calotte extérieure 2, pour alimenter en énergie les autres composants électriques et électroniques pendant au moins dix heures. [0048] Facultativement, le casque 1 peut être pourvu d'un détecteur d'oxygène et/ou de dé- tecteurs pour mesurer la concentration de gaz explosibles, inflammables ou toxiques et/ou d'un capteur de chute. Ces détecteurs, s'ils sont présents, sont également reliés à l'unité de commande. [0049] L'unité de commande 10 comprend un processeur et une mémoire. Une fonc- tionnalité WiFi, une fonctionnalité de transmission de données 4G et une fonctionnalité Bluetooth sont intégrées à l'unité de commande. L'unité de commande 10 est pourvue d'un logement pour une carte SIM afin de permettre la fonctionnalité de transmission de données 4G et d'un port USB pour la lecture de la mémoire et la recharge de la batterie. [0050] Le dispositif 12 illustré sur la figure 2 comprend, outre le casque 1, un système in- formatique 13. Ce dispositif informatique 12 est conçu pour recevoir des images d'un certain nombre de casques 1 comme exposé ci-avant et pour comparer ces images à une première banque de données 14 contenant des images d'opérations ou de situations dangereuses ou potentiellement dangereuses, et pour détecter ainsi une opération ou une situation dangereuse ou potentiellement dangereuse sur une image reçue. A cette fin, le système informatique 13 est relié à une telle première banque de données 14 par transmission de données. [0051] L'unité de commande 10 est conçue pour établir une connexion avec le système in- formatique 13 grâce à sa fonctionnalité de transmission de données 4G ou à sa fonctionnalité WiFi®, via une connexion sécurisée, par Internet ou en variante par l'intermédiaire d'un réseau informatique séparé. Cette connexion pull-let un échange de données bidirectionnel entre l'unité de commande 10 et le système informatique 13. [0052] Le casque 1 est conçu de telle façon qu'en principe, la caméra 3 enregistre des images vidéo en continu et les transmet en permanence au système informatique 13 et ce, sans aucune intervention particulière de la part du porteur du casque 1. [0053] Selon la qualité des composants susmentionnés, de l'état de charge de la batterie 11 et de la qualité de la connexion, il est toutefois également possible d'enregistrer une série d'images fixes, par exemple à intervalles de 1 seconde ou de 1 minute. [0054] Si la connexion est interrompue, les images peuvent également être stockées dans la mémoire de l'unité de commande 10 pour être malgré tout transmises au système informatique 13 à un moment ultérieur, dès que la connexion est rétablie. [0055] Le système informatique 13 a également accès à une seconde banque de données, non représentée sur les figures, qui contient des photos du visage des personnes qui sont admises sur le chantier. Cette seconde banque de données contient également une 7 liste des endroits où ces personnes peuvent se trouver et des activités qu'elles peuvent réaliser. Cette seconde banque de données contient également une liste qui indique quels appareils, machines et outils peuvent être utilisés sur une partie du chantier ou sur l'ensemble du chantier. [0056] L'utilisation du dispositif s'effectue comme suit et comme illustré sur la figure 2. [0057] Un certain nombre de personnes 15 présentes sur un chantier, mais pas néces- sairement toutes les personnes, portent un casque 1 tel que susmentionné. La caméra 3 de cc casque 1 enregistre en continu des images qui sont reçues par l'unité de commande 10 et transmises au système informatique 13 via une connexion 4G. Tl s'agit essentiellement d'images d'autres personnes 16 que le porteur du casque 1. [0058] Le système informatique 13 compare les images reçues avec des images issues de la première banque de données 14 et détermine par un algorithme de comparaison d'images s'il se présente une situation potentiellement dangereuse ou une opération potentiellement dangereuse. Si tel est le cas, le système informatique 13 peut le communiquer automatiquement au porteur du casque 1, via le haut-parleur 7, afin que le porteur 15 du casque 1 puisse prendre les mesures nécessaires. [0059] Parallèlement, le système informatique 13 détermine, sur la hase des photos présentes dans la seconde banque de données, quelles personnes sont visibles sur les images reçues et si ces personnes ont l'autorisation de se trouver à l'endroit en question et de réaliser les travaux en question. [0060] Le système informatique 13 détermine également à partir des images reçues quels appareils, machines et outils individuels sont présents et il évalue si ces appareils, machines et outils répondent bien aux exigences de certification en vigueur et s'ils peuvent bien être utilisés à l'endroit en question. [0061] Dans ce cadre, il n'est pas nécessaire que le porteur 15 du casque 1 recherche volon- tairement des situations potentiellement dangereuses ou des opérations potentiellement dangereuses ou qu'il intervienne volontairement pour enregistrer de telles situations ou opérations. Le porteur 5 peut tout simplement mener ses activités habituelles. [0062] La figure 2 montre à titre d'exemple comment une personne 16 est en train d'effectuer un travail de meulage sans porter une protection oculaire, ni même un casque de sécurité. La caméra 3 enregistre ces images indépendamment de la vigilance du porteur 15 du casque 1, après quoi le système informatique 13 analyse ces images et alerte le porteur 15 du casque 1 de telle sorte que celui-ci peut interpeller la personne en question 16 sur le non-respect des consignes de sécurité en vigueur. [0063] Le système informatique 13 compare également le visage de la personne 16 avec le visage des personnes qui peuvent être présentes à l'endroit en question, et envoie un avertissement au porteur 15 du casque 1 s'il s'avère que ce n'est pas le cas. [0064] Si le porteur 15 du casque 1 se trouve suffisamment près de la meuleuse utilisée par 8 la personne 16, la caméra 3 peut relever la plaque signalétique de la meulcuse, de telle sorte que le système informatique 13 peut identifier le numéro de machine individuel et peut déterminer si la meulcuse a un certificat d'agrément en cours de validité sur la hase des données présentes dans la seconde banque de données. [0065] En variante, un compte rendu de cet événement peut, suivant les circonstances, être établi par le système informatique 13, compte rendu qui sera ensuite discuté avec la personne en question 16 ou d'autres personnes afin d'atteindre une amélioration durable des comportements. [0066] Dans des cas graves, par exemple en cas d'incendie, le système informatique 13 peut automatiquement avertir les pompiers sur la hase des images reçues. [0067] Si nécessaire, l'éclairage 4 peut être allumé pour obtenir une bonne qualité d'image. Cette opération peut être effectuée automatiquement ou manuellement. [0068] La position du porteur 15 du casque 1, et le fait qu'il se déplace ou non, sont en- registrés par le module GPS 8 et le détecteur de mouvement 9, et sont également transmis par l'unité de commande 10 au système informatique 13. 9