Brevet FR3072807A1 (20190426)

REVENDICATIONS1. Procédé de reconnaissance de détonations provoquées par des coups de feu, dans lequel des sons d'un espace donné sont détectés et traités par filtrage afin de discriminer lesdites détonations d'autres bruits de nature différente, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes, après un étalonnage préalable des paramètres de fonctionnement des filtrages par une série de sons de référence identiques: - une détection est mise en place dans ledit espace et, un son étant détecté, il est amplifié puis analysé en mode continu sous forme d'un signal formé d'impulsions sonores (Si, S2) par une série de filtrages successifs d'évaluation quantitative de conformité à une détonation de référence; - les filtrages de rangs successifs opèrent alors des analyses de conformité établissant des écarts entre des données statistiques de signature (Px, Py; Ai) extraites des impulsions sonores et des données de signature correspondantes de la détonation de référence par rapport à des valeurs de conformité type (s0; PO); - dans cette étape, les données statistiques extraites par les filtrages successifs correspondent à des durées d'exécution de traitement (Ti à T5) et des degrés de sélectivité qui augmentent, au moins dans les premiers filtrages, d'un filtrage au filtrage de rang immédiatement supérieur; - les données des filtrages passants sont enregistrées (A1 à A5) et l'analyse est stoppée (P1 à P4) dès qu'un filtrage n'est pas passant, le filtrage étant alors immédiatement disponible pour le son détecté et amplifié qui suit; - si tous les filtrages sont passants, le son analysé est considéré comme résultant d'une détonation produite par un coup de feu.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication 1, dans lequel la détection sonore est omnidirectionnelle (2) et l'amplification (3) est composée d'étages en cascade (31 à 33), avec un étage préliminaire de filtrage passe-bas (30) qui limite les fréquences les plus élevées des sons détectés à un seuil préalablement fixé (s0). 20\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la reconnaissance des sons détectés étant réalisée par des filtrages numériques exécutés en séquence, les signaux correspondants aux sons amplifiés sont convertis en données numériques (8) 5 pour l'analyse.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les paramètres de fonctionnement des filtrages, déterminés lors de l'étalonnage, se rapportent au nombre d'échantillons sonores utilisés, aux décalages de base des signaux provenant de la détection 10 sonore afin d'être analysés sur une même ligne de base, à l'application d'un facteur d'uniformisation de niveau sonore de données converties en blocs numériques (B1 à B4), au fenêtrage et à la normalisation des signaux, et aux seuils impulsionnels.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, dans lequel une sélection automatique du niveau d'amplification est mise en oeuvre par l'application d'un niveau de sensibilité optimisé par un compromis entre saturation et qualité suffisante du signal avant conversion, par la sélection de l'étage d'amplification de plus haut niveau (33), par comparaison à cet étage d'un échantillon du signal transmis à un gabarit entre 20 deux seuils de la plage de tensions admise dans la conversion numérique, et à sélectionner successivement l'étage immédiatement inférieur (32) si une comparaison du signal à un étage se trouve en dehors de ladite plage et jusqu'à ce que le signal soit compris dans la plage de l'étage d'amplification le plus faible (31). 25\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'analyse est opérée par une succession d'au moins cinq filtrages (F1 à F5) comportant respectivement les analyses de conformité suivants: premier filtrage de détermination de niveau de signal (Si, S2) correspondant au son détecté par rapport à un seuil prédéterminé (s0); deuxième 30 filtrage de détermination de niveau de puissance du signal par établissement d'une moyenne statistique, cette puissance correspondant au volume sonore du son détecté; troisième filtrage de détermination de taux de décroissance 21 d'enveloppe dudit signal (Px, Py) dans un intervalle autour d'une valeur de référence prédéterminée (PO); quatrième filtrage de détermination d'un niveau d'écart entre des profils d'enveloppe dudit signal et d'un signal de référence (Es) par rapport à un seuil prédéterminé, et cinquième filtrage de détermination d'un 5 niveau d'écart entre les signatures des spectres fréquentiels (SF1, SF2) dudit signal et d'un signal de référence par rapport à un seuil prédéterminé (SF3).\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication précédente, dans lequel, dans le cas où un filtrage est passant, le niveau sonore s'étendant sur au moins un premier bloc (B1) de données est normalisé et 10 enregistré.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication 6, dans lequel le volume sonore analysé par le deuxième filtrage est soit entièrement enregistré après acquisition de l'ensemble du signal sonore, soit partiellement en temps réel par une mémorisation tampon circulaire réservée en mémorisation vive 15 (5) qui libère l'analyse en cas de mesure d'un volume sonore inférieur à un seuil de volume de référence correspondant.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication 6, dans lequel, la pente de décroissance du niveau sonore (Px, Py) est déterminée statistiquement dans le troisième filtrage à partir des niveaux sonores d'au moins 20 deux blocs de données (B1 à B4) et, si cette pente est dans l'intervalle autour d'une valeur de référence prédéterminée (PO), ce filtrage est passant.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication 6, dans lequel, l'écart entre les profils d'enveloppe est déterminé dans le quatrième filtrage en sommant des statistiques se rapportant aux différences (Ai) entre les niveaux 25 d'impulsion pour un nombre de points (pi) donné du signal spectral (Si).\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication 6, dans lequel une comparaison entre les répartitions des fréquences (BF1, BF2) de la signature spectrale du signal (SF1, SF2) et de la signature de référence (SF3) est établie dans le cinquième filtrage pour déterminer ledit écart, les fréquences du 30 signal filtré étant déterminées à partir des données contenues dans au moins un premier bloc (B1 à B4). 22\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon la revendication précédente, dans lequel les signatures spectrales sont déterminées dans le cinquième filtrage de manière récursive par le produit des couples de valeurs préalablement normalisées de fréquence et d'intensité de fréquence pour chaque 5 composante du spectre fréquentiel.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, dans lequel les fréquences des impulsions du signal spectral sont divisées en bandes de fréquence (BF1, BF2) dans un filtrage additionnel aval d'analyse de décroissance spectrale qui se rapporte à une 10 analyse de décroissance de densité spectrale dans chacune de ces bandes, la fin du signal sonore étant déterminée par extrapolation de la diminution progressive de densité spectrale entre les bandes de plus hautes (BF2) et de plus basses fréquences (BF1).\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, dans lequel les signatures d'un son considéré comme résultant d'une détonation de coup de feu sont comparées à des signatures de coups de feu isolés et/ou en dynamique de tir enregistrées sur une base expérimentale en tenant compte des intervalles de temps entre les tirs, de la densité des tirs par séquence, et/ou de la diversité des profils des signaux, afin 20 d'en déduire une identification de la ou des sources de cette détonation à partir de ces comparaisons et de l'indice d'identification de la détonation détectée.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données statistiques de signature extraites par un filtrage d'au moins un rang donné sont utilisées par le filtrage de 25 rang qui suit pour établir les données statistiques de ce dernier filtrage, en particulier pour ajuster des valeurs de conformité, et les données statistiques de signature établies par tous les filtrages sont traitées globalement afin de fournir un indice d'identification de la détonation détectée.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, dans lequel les données statistiques des signatures extraites et d'écarts de conformité sont intégrées dans des blocs numériques successifs (B1 à B4) d'analyse du filtrage passant de plus haut rang. 23\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données statistiques sont transmises, via un réseau bidirectionnel (12), à une application terminale (11) de comparaison à des signatures de coups de feu isolés et/ou dynamiques de référence aux fins 5 d'identification dans une analyse aval.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détection est mise en mode veille en absence de détection sonore et est activée par un filtrage choisi entre une détection numérique de variation sonore supérieure à un seuil de détection 10 préétabli dans le premier filtrage (F1) et une détection analogique par comparaison à un seuil préétabli dans un filtrage amont additionnel (9).\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel en mode veille, les sons qui précèdent une détection supérieure au seuil d'activation de l'analyse sont enregistrés et 15 conservés dans une mémorisation tampon circulaire réservée en mémorisation vive (5) afin d'être exploités dans une analyse aval.\n<CLM>\1\tProcédé de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, dans lequel le signal spectral du premier bloc de données (B1) est considéré comme du bruit de fond et est soustrait du signal spectral du 20 dernier bloc afin d'améliorer la qualité des filtrages.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance de détonations provoquées par des coups de feu, alimenté par une source de courant électrique (1) et comportant au moins un détecteur sonore (2) couplé à un amplificateur de son (3), lequel est relié à une unité centrale de traitement de données (4) intégrant un 25 processeur (40) en liaison avec au moins une mémoire vive (50) et une mémoire non-volatile réinscriptible (51), et au moins un filtre de discrimination entre lesdites détonations et d'autres bruits, caractérisé en ce que, dans cet équipement (10), les sons détectés et amplifiés sont traités par l'unité centrale (4) en liaison avec un module d'analyse en continu (6) comportant des filtres (F1 à F5) de discrimination 30 de signatures spécifiques d'un signal spectral (Si, S2) correspondant à un son détecté, en ce que les filtres (F1 à F5) sont activés en chaîne continue et, l'analyse étant limitée aux filtres passants, le module (6) présente une durée de 24 latence globale réduite à la durée de latence (Ti à T5) des filtres passants, et en ce que chaque filtre (F1 à F5) transmet en sortie au moins une donnée de conformité de signature spécifique à l'unité centrale (4), les filtres de rangs successifs montés en série ayant, au moins pour les premiers filtres, des durées 5 d'exécution et de latence (Ti à T5) qui augmentent progressivement avec leur rang.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon la revendication précédente, dans lequel au moins un microphone omnidirectionnel (2), un amplificateur (3) composé d'étages (31 à\n<CLM>\1\tmontés en cascade, avec un étage 10 préalable de non-repliement constitué par un filtre passe-bas (30), chaque étage étant couplé en sortie à l'unité de traitement centrale (4) via un convertisseur analogique / numérique (8).\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 21 ou 22, dans lequel l'amplificateur (3) est relié à une entrée 15 d'un comparateur analogique (3C), lequel est couplé à un potentiomètre (3P), de sorte à ajuster automatiquement un seuil de détection en fonction d'un environnement sonore, en cas de dépassement de ce seuil le comparateur (3C) activant l'alimentation (1) du processeur (40).\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des 20 revendications 21 ou 22, dans lequel le premier filtre d'analyse (F1) du module (6) intègre une première détection numérique de variation sonore supérieure à un seuil de détection préétabli (s0) prévu dans ce filtre (F1) afin d'activer le processeur en veille (40).\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des 25 revendications 21 à 24, dans lequel le module (6) comporte au moins cinq filtres d'analyse suivants: un premier filtre (F1) de détermination de niveau de signal (Si, S2) correspondant au son détecté par rapport à un seuil prédéterminé (s0); un deuxième filtre (F2) de détermination statistique de niveau de puissance du signal (Si, S2); un troisième filtre (F3) de détermination de taux de décroissance 30 d'enveloppe (Px, Py) dudit signal (Si, S2) par rapport à un seuil prédéterminé; un quatrième filtre (F4) de détermination d'un niveau d'écart entre des profils d'enveloppe dudit signal (Si, S2) et d'un signal de référence (S3) par rapport à un 25 seuil prédéterminé, et un cinquième filtre (F5) de détermination d'un niveau d'écart entre des signatures de spectres fréquentiels (SF1, SF2) dudit signal et d'un signal de référence (SF3) par rapport à un écart prédéterminé.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon la revendication 5 précédente, dans lequel un filtre additionnel aval d'analyse de décroissance spectrale des fréquences des impulsions du signal spectral (Si, S2) divisées en bandes de fréquence et le filtre se rapporte à une analyse de décroissance de densité spectrale dans chacune de ces bandes, la fin du signal sonore étant déterminée par extrapolation de la diminution progressive de densité spectrale 10 entre les bandes de plus hautes et de plus basses fréquences.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 21 à 26, dans lequel une mémoire tampon circulaire réservée en mémoire vive (50) est couplée au processeur (40) dans l'unité centrale de traitement (4), de sorte à réaliser un traitement en temps réel du son détecté en 15 termes de volume afin de libérer immédiatement le filtre de discrimination de volume sonore en cas de niveau sonore inférieur à un seuil déterminé.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 21 à 27, dans lequel un capteur de pression différentielle (9) est relié à l'unité centrale de traitement (4) afin de doubler la détection sonore, ce 20 capteur pouvant être choisi entre un capteur piézo-électrique, un capteur de pression capacitif et un capteur de pression micro-électro-mécanique MEMS.\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 21 à 28, une unité de traitement distante (11) d'analyse aval est reliée à l'unité centrale de traitement (4) via un réseau bidirectionnel local (12) afin 25 de transmettre des trames de données contenant des données statistiques établies par l'unité centrale à partir de données produites par chaque filtre (F1 à F5) et enregistrées dans les mémoires (5).\n<CLM>\1\tEquipement de reconnaissance selon l'une quelconque des revendications 21 à 29, dans lequel l'analyse aval (11) porte sur des paramètres 30 de tir choisis parmi des durées d'intervalle entre deux tirs, des densités de tirs par séquence de tir, des profils sonores correspondant à des variétés de sources de 26 tir, et/ou une analyse d'images enregistrées par une caméra de manière synchrone.