DISPOSITIF DE SURVEILLANCE ET D'ALERTE DE LA PRESOMPTION DE CORPS EN DANGER DANS UNE PISCINE

ALARM AND MONITORING DEVICE FOR THE PRESUMPTION OF BODIES IN DANGER IN A SWIMMING POOL

English Abstract

The invention relates to a device for monitoring the absence of motionless bodies in a swimming pool. Two cameras (1) provide for the permanent immerging of the bottom of the swimming pool. These images are first digitized and then processed by a computer. The superimposition of the two information permits to analyze all the surface of the swimming pool in order to determine if a portion is masked by an obstacle. When such obstacle is detected, the duration of the presence of each masked pixel is analyzed. After a certain time delay, and for a minimum number of neighbouring pixels, an alarm is generated.

French Abstract

L'invention concerne un dispositif
de surveillance de l'absence de corps im-
mobile dans une piscine. Deux caméras
(1) saisissent en permanence l'image du
fond de la piscine. Ces deux images sont
d'abord digitalisées puis traitées par un
ordinateur. La superposition des deux in-
formations permet d'analyser la totalité de
la surface de la piscine, afin de déterminer si une partie est masquée par un obstacle. Lorsqu'un tel obstacle est détecté, la durée de la
présence de chaque pixel masqué est analysée. Passé un certain délai, et pour un nombre minimal de pixels voising, une alerte est générée.

Claims

-5-
Revendications
1- Système de surveillance de piscine, comportant au moins un
dispositif de surveillance de l'absence de corps en danger dans
une piscine constitue d'un moyen d'observation des zones
critiques le dit moyen d'observation étant branché à un
ordinateur traitant les informations obtenues et capable de
discerner l'absence de corps immergés et immobiles parmi
d'autres corps et de signaler le danger lorsque la durée
d'immobilité a dépassé un critère donné ledit moyen
d'observation des zones critiques travaille dans le domaine des
ondes visibles et est constitué d'émetteurs et récepteurs
agencés de manière telle que la zone observée est située dans
un volume proche et parallèle au fond de la piscine; ledit
système comporte également au moins un motif fixe constitué de
zones contrastées sur, ou destiné à être appliqué sur au moins
une portion de paroi de piscine, et ledit système est
caractérisé en ce qu'il surveille ladite absence par la
détection permanents dudit motif.
2- Système de surveillance selon la revendication 1 caractérisé
en ce que pour des raisons de sécurité, il est mis en place un
moyen permettant de détecter et de signaler que les rayons
lumineux peuvent ou ne peuvent pas traverser la zone à
observer, que ce soit en raison de la présence d'un corps ou
pour tout autre raison liée à la visibilité.
3- Système de surveillance selon la revendication 1 et 2
caractérisé en ce que le moyen de connaître la faculté des
rayons de traverser les zone à observer est constitué d' un
moyen de repérage des limites des dites zones à observer qui
peut prendre la forme d'une multitude de barrières lumineuses
dont les éléments sont placés de chaque côté des zones à
observer ou de barrières à réflexion dont les réflecteurs sont
placés sur la face opposée aux récepteurs.
4- Système de surveillance selon les revendications 1 à 3
caractérisé en ce que les émetteurs des signaux lumineux sont
constitués de projecteurs de lumière ou plus simplement aussi
de la lumière naturelle du jour ou encore par des guirlandes
lumineuses placées sur le pourtour de la piscine.

-6-
5- Système de surveillance selon les revendications 1 à 4
caractérisé en ce que les récepteurs des barrières lumineuses
sont concentrés en divers points, et agencés de manière telle
que leur moyen de balayage mécanique ou électrique leur
permette d'observer les limites des zones souhaitées.
6- Système de surveillance selon les revendication 1 à 5
caractérisé en ce que les récepteurs de lumière sont constitués
de cameras vidéo associées à un logiciel permettant de traiter
les zones limites souhaitées.
7- Système de surveillance selon les revendication 1 à 6
caractérisé en ce que diverses images prises sous des angles
différents sont superposées afin d'obtenir une nouvelle image
correspondant à la vue en plan du fond de la piscine dans
laquelle la surface des corps au sol apparaît et servant de
base pour le traitement de l'absence ou de la présence de corps
immergés et immobiles.
8- Système de surveillance selon les revendication 1 à 7
caractérisé en ce qu'un dispositif de surveillance du bon
fonctionnement de l'équipement de base superpose aux rayons
émis une modification périodique d'une partie de ces rayons et
qu'un dispositif de contrôle du résultat de cette modification
signale toute déficience ou non perception de cette
modification par l'équipement de base.
9- Système de surveillance selon les revendications 1, à 8
caractérisé en ce qu'en plus des moyens de détection placés
sous la surface de l'eau, d'autres moyens de détection tels que
des caméras sont placées hors de l'eau et permettent ainsi
d'augmenter les informations contribuant à déterminer les
dangers.

Description

21 '~223~
--1--
Dispositif de surveillance et d'alerte de la présomption
de corps en danger dans une piscine
De~criptio~:
La présente invention se rapporte à un dispositif non
contraignant de surveillance de 1 ' absence de corps en danger
dans une piscine. Il y a prégomption et déclPnr~ ~ d'une
alerte lorsriue la surveillance de 1 ' absence n' est plus
vérif iée .
Lorsr~u'une personne est l'objet d'un malaise suite à une
difficulté majeure telle riue hydrocution, arrêt cardiaque,
épuisement etc., le réflexe naturel du bulbe r~rh;fl;Pn l'amène
à aspirer un volume d'eau dont l'effet accélère la descente du
corps jusr~u'au fond de la piscine. De tels cas de figure
peuvent se présenter alors qu' un surveillant de piscine est en
charge toutefois, il peut être -~n~mPnt absent ou
simplement dans l'impossibilité de voir la personne en
difficulté ceci pour des raison liées aux reflets du soleil sur
la surface de l'eau ou parce que l'angle de vision est
défavorable ou simplement par inattention. De même, d'autres
baigneurs peuvent évoluer ~ proximité sans imaginer le drame
qui se passe.
~e temps de réaction est important et chaque dizaine de
secondes Pr~ PP~ avant l'alerte peut être détPrm;n~ pour la
personne en danger.
Quelrlues snl~ti~,n~ ont déjà été proposées afin de résoudre ce
problème, toutefois, ces divers érll~;r ~ basés
essPnt; Pl 1 ~ sur 1 ' utilisation de sonar ou d' ondes radio
voire de laser sont relativement mal adaptés à 1 ' usage dans des
piscines publir,ues dont les principales di~ficultés seront
liées aux propriétés de l'eau ou aux effets de réflexion contre
les parois.
La figure 2 présente les roPffiri Pnt~ d'absorption des ondes
électromagnétirlues mesurés dans l'eau pure. En abscisse, la
longueur d' onde avec la zone du visible aux alentours de 0, 35 à
0, 8 microm~tre. En ordonnée, l'affaiblissement par cm d'eau
FEUI~E ~llo~lEE

. . n ? ~ ? ^; . .
. - ? ,,, , , , ;, I t 2 1 9 2 2 3
.
--2--
traversée. A titre indicatif, l'affaiblissement sur lOm d'eau
et à la longueur d' onde de 0, 8 microns soit la limite de
l'infrarouge visible est de 0.000043. De plug, leg coPff;~;Pn
de faible attPnllAt; nn corrP~p-~n~An~ à la zone du bleu-violet
sont yLd~/L-Lu~nt altérés par la turbidité de l'eau lorsque de
n, _- u.~ bA;~nPllrs évoluent. A titre ;n~ At; f, lorsque la
piscine est observée au travers de hublots et qu' elle est
fortement occupée, il peut être difficile, voire impossible de
discerner un baigneur placé à 25 ou 30m.
Le brevet US-A-5043705 est écrit en termes très généraux et se
base sur la mesure de la distance entre le capteur et
1 ' obstacle éventuel pour en i~lPnt; f; Pr la présence . Il
mentionne divers composants dont un sonar bien adapté pour
détecter un corps placé entre le sonar et une paroi mais qui
aura d'énormes difficultés à détecter un corps placé tout près
d'une paroi cette dernière créant de nombreuses rP~lPlr;L n~. Il
en va de même de la ~lPtert;n~ par radiofréquence dont la
propagation est tres prnhll tique dans l'eau. Ce brevet
mPnt j ~mnP auggi leg laserg sans toutefois préciser le mode de
fonctinnn t . En outre, il énumère des méthodeg gPnPrAl PR
d'Pl;m;nAt;on du bruit car son objectif est l';~lPn~;f;cation de
l'objet immobile, alors que notre proposition se fonde sur la
détection pPr~nPn~e d'un motif fixe, dont les propriétés
mathématiques sont connues, et dont 1 ' absence seule permet de
générer une alarme quel que soit le contour de 1' obstacle .
~a présente invention basée sur la certitude de détection de
1 ' absence d' obstacle de par 1 ' usage du principe des barrieres
lumineuses fait appel a l'informatique et en particulier aux
algorithmes dit de traitement d' image et propose des solutions
permettant de surveiller All~ tiquement la piscine dans le but
de ~l;m;mlPr le temps écoulé avant l'alerte et d'améliorer la
survP; 1 1 An~e tradi~ nnPl 1 e.
D'autres particularités de l'invention appara~tront dans la
description suivante présentée à titre d' exemple non limitatif
et fait en regard des figures ~nnP~PP~ qui représentent:
fig. 1: Dessin d'une piscine équipée de deux caméras balayant
l'espace placé; '';At au dessus du fond.
fig. 2: Courbe d'absorption des rA~ t;~n~ dans l'eau.
FLUiLLE MODIFIEE
. . .

; ~ . G -- ~ O O O
`~^9~36~
--3--
fig. 3: Dessin du profil en long d'une piscine équipée d'un
dispositif de balayage f aiaant appel à un émetteur de
lumière du genre rol 1 ;r~tP~lr~
La f igure 1 représente une piscine équipée de deux caméras 1,
balayant chacune les surfaces situées au fond des parois. Les
surf aces observées sont marquées avec des motif 8 permettant de
délimiter les zones de travail et de s'assurer de la vision
traversante des cameras. Les motifs peuvent prendre la forme
d'une ligne horizontale 2 voire d'une succession de zones
contrastées de faible largeur 2 ou d'une largeur plus grande
permettant d' ~tlS t~r le volume surveillé 4 ou encore de
motifs isolés 3. La non détection de ces motifs a pour effet de
liberer une alarme corrP~pnn~lAnt à la présence d'un obstacle ou
à la mise hors circuit du système de surv~ n~e.
Les inforr~t; nn~ des caméras sont mises à disposition des
logiciels de traitement d' image . Au moins deux types de
traitement peuvent être mis en oeuvre. Le premier cas est
particulièrement bien adaptes pour les piscine de grande
profondeur c' est-à-dire lorsque les pieds des baigneurs ne
touchent qu ~ occaginnnl~l 1 S - le f ond . Dans ce cas, il suf f it
d'observer la mobilité et la durée des objets qui font obstacle
à la détection du motif correspondant à la présence d'un corps
sur le fond de la piscine et de libérer une alarme lorsque les
critères de danger sont présents.
Le rlPll~ cas de traitement est mieux adapté aux piscines de
faible profondeur. Dans ce cas, il s'agit de reconstituer
l'image plane du fond de la piscine en fnnct;nn des
infnrr~tinn~ reçues des diverses caméras et ceci en procédant à
1~ intersection des ense~mbles représentant des corps (un peu à
la manière d'un scanner). De cette image, il est possible d'en
obtenir une infnrr~t;nn suppl~m~nt~;re correspondant à la
surface au 801 et qui est fonction de la dimension des corps.
Le traitement proposé consiste à associer à chacun des pixels
representant une partie d' un corps, une nouvelle variable
appelee ~; ~; 1 i té ~ . L~; h; l; té du pixel est fonction du
nombre de cycles corr~pnnfl~nt à 1 ' observation du dit pixel
FFUILLE MODIF~E~

o
2~3~
--4--
dans 1 ' état actif . Ce dernier état actif correspondant à la
présence d'un corps en danger. L'; '-;l;té croît de façon
linéaire ou non en fonction du nombre de-cycles où le pixel est
actif et décroit de façon non linéaire lorsqu' il est observé
inactif créant ainsi un r~Pn~ de Ll' e. Une alarme peut
être engendrée lorsqu'un nombre de pixels se côtoyant sont
l'objet d'une ;~lhil;té élevée ceci correspondant à une
relation volume-temps pouvant être l'objet d'une personne en
danger .
Le nombre de caméras est à adapter en fonction de la grandeur
des piscines ou de la volonté de ~l;m;nllPr les effets dus à
l'obstruction de l'une ou l'autre d'entre elles.
,'
Par ailleurs, il est possible de placer une ou plusieurs
caméras au dessus du plan d' eau permettant aussi de maîtriser
ces effets d'obstruction.
Un algorithme simplifié et l'usage d'une seule caméra,
évPn~-lPl 1 PmPn~ complétée de miroirs ou de rPfl PctP1lrs, peuvent
suffir pour la survP; 11 ~nce d'une piscine de moindre importance
telle qu'une piscine d'hôtel ou privée.
La figure 3 fait appel à un ~ ttP~lr de lumière 5. Le rayon
émis 6 est réfléchi par un miroir 7 lui-même piloté par un
moteur 8. Le rayon balaye, en fonction de la rotation du
moteur, le fond de la piscine, il est renvoyé par un réflecteur
(toujours e~ 9) pour revenir sur le miroir 7 et est saisi par
un récepteur placé à côté de 1 ' émetteur 5 .
De plus, les signaux lumineux peuvent être modulés afin de les
différencier des sig~aux ;~nts.
.
FEUIL~E MODIFIEE

Representative Drawing