Détection de situations d’homme-à-terre à l’aide d’une plateforme inertielle intra-auriculaire

Résumé

Certains domaines industriels impliquent un risque élevé d’accidents de travail et des situations de travail en lieu isolé où les travailleurs en difficulté ou invalide ne peuvent pas recevoir une assistance immédiate sans l’utilisation d’un dispositif de détection et d’alerte automatique des situations de danger pour la vie ou la santé des travailleurs. Cependant, les solutions actuelles présentent des défauts, comme le déclenchement de fausses alertes de manière excessive, un temps de réponse trop long ou une ergonomie déficiente, qui réduisent la confiance envers la technologie et le déploiement dans l’industrie. La nature des situations de dangers est innombrable et complexe, de malaises jusqu’à l’exposition à des substances toxiques, tandis que les chutes constituent une des plus importantes causes de lésions professionnelles. La literature n’offrant pas de définition claire du phénomène, ce projet propose une définition globale des situations d’homme-à-terre qui regroupe l’ensemble de ces situations en fonction de trois états critiques observables : le travailleur chute (C), le travailleur est immobile (I), le travailleur est au sol (S). Une stratégie de détection est établie selon l’étude des états critiques et de la logique des états combinatoires C-I, C-S, et I-S qui se résume à l’observation d’au moins deux états critiques distincts sur un certain laps de temps. La détection des états critiques se base sur les données de suivi des mouvements et de l’orientation du corps qui sont estimées à partir de la fusion des mesures inertielles d’un accéléromètre 3 axes et d’un gyroscope 3 axes. Une base de données publique composée de plus de 4000 enregistrements de chutes et de mouvements inspirés d’activités de la vie quotidienne (AVQ) est utilisée pour l’élaboration de la méthodologie de détection et la caractérisation des états. Les résultats révèlent que la stratégie de détection simple basée sur les états combinatoires permet une réduction significative du taux de fausses alertes à 1,1% lors des scénarios d’AVQ, une amélioration du taux de détection des situations d’homme-à-terre et ainsi atteindre une précision de 99%. La chaire de recherche industrielle CRSNG-EERS en technologies intra-auriculaires propose une solution intégrant une unité de mesure inertielle (UMI) à un prototype de bouchon numérique intra-auriculaire dans le but d’adresser l’enjeu connexe de la protection auditive des travailleurs ainsi que d’améliorer la sécurité des travailleurs. Ce projet présente aussi une méthodologie de validation de la solution de détection des situations d’homme-à-terre et de la mise en application du dispositive intra-auriculaire à l’aide d’un protocole de tests physiques inspirés des activités normales des travailleurs. Les résultats des tests préliminaires effectués par trois jeunes adultes volontaires montrent de bonnes performances globales des algorithmes de détection, tout en confirmant l’efficacité de la stratégie de détection à éliminer les fausses alertes.

Date	18 juil. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Jérémie Voix (Directeur(-trice)) & Bruno De Kelper (Codirecteur(-trice))