Consult'Baby est un projet réalisé par BROSSETTE Baptiste, MAURIS Claire, LECOMTE Clémence et NGUYEN Quang Minh, consistant à sensibiliser les parents vis-à-vis de la mort subite chez les nourrissons. En effet, il s'agit de la première cause de mortalité chez les bébés de 1 mois-2 ans.

Le principal fonctionnement de ce projet est d'avertir par l'intermédiaire d'un signal sonore l'éventuelle baisse de la fréquence cardiaque du bébé. Consult'Baby possède d'autres fonctionnalités : 

- Avertissement sonore quand la température du Nourrisson augmente/diminue au delà d'une certaine limite.

- Allumer une veilleuse quand le bébé pleure. 

- Jouer une musique. 

- Bercer la bébé afin de le calmer.

Ce projet possédera la forme d'un landau sur lequel nous allons ajouter les fonctionnalités présentées. Ci-dessous une représentation  du projet. 

Shéma de notre projet

- Choix du type du système d'alimentation 

- Système de Balancier

Après avoir établi les exigences de notre projet, nous avons chacun avancé sur nos différentes tâches. Nous avons ainsi pour chacune de nos parties respectives, créé des chaînes d'informations/énergies représentant notre système, ainsi que la modélisation et simulation de nos différents composants. Nous avons chacun réalisé des Matrices de décisions, afin de choisir parmi notre listing de solution, les solutions les plus adaptées. 

Après plusieurs heures de travail, nos premiers prototypes commencent à venir. Nous allons les présenter par partie ci-dessous.

Image d'un piano afin d'illustrer nos explications sur les octaves/fréquences/Notes

Photo du premier prototype du système pour capter la fréquence cardiaque

Le prototype présenté ci-dessus permet de capter la fréquence cardiaque grâce à notre ceinture Polar qui est équipé d'électrodes. Cependant, la carte Arduino ne pouvait pas recevoir directement les signaux envoyés par le capteur (récepteur Polar non intégré), donc nous avons intégré à notre système un récepteur de fréquence cardiaque. Un fois le recepteur connecté à la carte Arduino, nous avons pu obtenir les données numériques. Sous sa forme actuelle, nous ne pouvons pas encore envoyer un signal sonore aux parents quand la fréquence cardiaque baisse trop fortement, mais la partie la plus difficile qu'est convertir notre signal en des données numériques lisibles, est faite.

Screenshot du moniteur série affichant les valeurs de la fréquence cardiaque

Actuellement, nous essayons toujours d'enlever ce "a" à la fin du chiffre, sûrement dû à une erreur d'affichage dont le code de notre programme en est la cause.

Le système concernant l'interception du son d'un bébé quand il pleure est actuellement bloqué, dû à un retard d'arrivé sur la commande du capteur concerné, ainsi qu'un matériel permettant la connexion de celui avec la carte Arduino est manquant pour pouvoir réalisé le prototype.

Photo du prototype de luminaire, où plusieurs LED RGB composent le système.

Le système de luminaire est composé de plusieurs LED RGB (Rouge, Vert, Bleu) qui seront les sources lumineuses de celui-ci. Connectée à la carte Arduino, elle leur fournit ainsi l'alimentation nécessaire à leur allumage, en fonction d'un programme permettant de l'activer si le bébé pleure, ou simplement si les parents décident de l'activer manuellement depuis l'interface homme-machine. Sur la photo ci-dessus, les résistances sont des "sécurités" afin de limiter le courant de ces leds. En effet, si le courant est trop important il y a des risques de détérioration des éléments. 

Photo de l'interface principal de l'écran

Dans cette partie, Baptiste Brossette a développé une application sur tablette Raspberry afin de pouvoir afficher les valeurs/images des différents capteurs ainsi que la vidéo envoyé par la caméra. L'application permet aussi de gérer manuellement le fonctionnement de la berceuse, de la veilleuse, ainsi que le balancement du landau. Dans ce premier prototype, l'interface en soit fonctionne et permet de naviguer sur les différentes utilisations du landau, cependant, certaines fonctionnalités comme gérer manuellement l'activation de la berceuse n'est pas encore fonctionnel depuis l'application. 

A l'exécution du programme, la carte Arduino se connecte à une base de donnée et envoie les données réceptionnées par les capteurs. Grâce à l'interface (l'appli développée sur la tablette Rasberry) nous pouvons lire les données en quasi directe (actualisation toutes les 5 secondes). Pour ce premier prototype seulement, le serveur est directement installé sur la carte Rasberry.

Schéma du fonctionnement

Photo du premier prototype de la caméra

Dans cette partie, une caméra Rasberry a été installé sur une carte Rasberry afin de pouvoir filmer les bébé en temps réel. Elle envoie des images sur l'interface de la partie du système de communication et avec une vitesse de 2 images par seconde. Bien que la vidéo n'est pas très fluide à cause de la vitesse d'apparition des images, cela reste suffisant pour voir le bébé dans son landau en temps réel.

Photo du premier prototype du capteur de Température

Ce premier prototype permet de capter la température du bébé. Cependant, un léger soucis se présentait, car ce capteur capte des températures absurdes quand on l'éloignait de la source de chaleur. Nous avons donc réalisé une relation mathématique, permettant d'obtenir la température réelle en fonction de la distance où se trouve le bébé. Cela permet d'obtenir des valeurs cohérentes et bonnes.

Photo de la batterie alimentant notre système

Afin d'alimenter tout notre système, nous avions pensé à une batterie rechargeable, qui aurait les caractéristiques suffisantes pour assurer le fonctionnement du système. Pour cela nous avons calculer la consommation de tous les capteurs, le moteur et la caméra en fonction du temps d'utilisation de chacun des capteurs. En effet, certains capteurs ne fonctionneront pas en permanence, notamment la caméra pour réduire la consommation. Nous avons opté pour une batterie 12V 10Ah.

Photo de la première installation du moteur avec la roue excentrique sans le bras

Cette partie permet de gérer le balancement automatique du bébé dans le landau, notamment avec l'utilisation d'un moteur, relié à une roue excentrique qui fera tourner un bras qui créera ce mouvement de balancement. Le problème est que l'alimentation de notre système est de 12V mais nous avons besoin d'une tension de 5-6V afin de faire tourner à la bonne vitesse le moteur. Pour cela, nous avons ajouté un hacheur à notre système, qui permet de passer de 12V à 6V d'alimentation pour le moteur.

Photo du roll up affiché lors des olympiades

Nous arrivons enfin vers la fin! Notre projet a pris de l'allure et grâce à la participation aux olympiades le 10 avril 2019, nous avons eu une accélération dans la finalisation de nos prototypes. Nous allons vous montrer les avancements fait depuis nos premiers prototypes.

Dans cette partie, tout fonctionne y compris avec l'application. Les problèmes dû aux "a" s'affichant après nos valeurs ont été supprimés et remplacés par bpm, l'unité des battements par minute. 

Cette partie est la seule ne fonctionnant pas depuis l'application mais indépendamment. En effet, la durée de la musique bloque le code intégré dans l'application, ce qui l'empêche de continuer à relever et envoyer les valeurs sur notre écran. Néanmoins, le système fonctionne et avec un peu plus de temps, on aurait pu régler ce problème de durée de musique bloquant le code de l'application.

La partie luminaire fonctionne et est installé dans un coussin représentant un nuage afin de rendre son apparence plus enfantine. Contrôlable depuis l'application, elle s'active aussi automatiquement lorsque le bébé pleure.

Malgré le retard occasionné par l'arrivée tardive de la commande, Clémence a réussi à réaliser le programme du capteur sonore, permettant ainsi de pouvoir détecter le son d'un bébé lorsqu'il pleure. Nous ne l'avons pas placé directement sur le landau, mais il serait à priori placé vers le côté où se trouve la tête du bébé.

Galerie de Screenshot de l'application développée

L'application développé par Baptiste Brossette est totalement utilisable depuis l'écran Rasberry. Regroupant quasi toutes les fonctionnalités de notre système, on peut facilement l'utiliser pour régler manuellement nos différents système (gérer les luminaires etc.)

Galerie de photo de la caméra installée sur notre landau

La caméra installée à la place de l'œil d'un ours en peluche est fonctionnelle et permet la visualisation du bébé depuis l'application Rasberry sur l'écran Rasberry. Le mieux aurait été de recoudre l'œil pour une meilleure apparence de l'ours en peluche mais le manque de temps nous a rattrapé. (voir Galerie de Screenshot de l'application développée précédemment pour un aperçu) 

Photo du capteur de température sur notre landau

Le capteur de température est fonctionnel. Installé sur une des barres de notre landau, il permet de capter la température du bébé avec précision. Le seul facteur qui risque encore de poser problème pour ce capteur est le changement de position du bébé durant son sommeil, qui pourrait légèrement impacter les valeurs envoyées par ce capteur.

Photo du panneau solaire que l'on aurait voulu utilisé mais déjà pris par Festrival

La batterie étant en place, nous avions voulu installer un panneau solaire afin de recharger notre batterie. Après plusieurs calculs, nous avions décidé d'opter pour un panneau solaire 20W 12V, mais par manque de temps et de matériel, nous n'avions pas eu le temps de l'installer et le seul panneau solaire correspondant à ces critères a déjà été pris par un autre groupe. Cependant, notre batterie est aussi rechargeable depuis une prise secteur donc son rechargement est totalement faisable. Le panneau solaire aurait été un complément afin de recharger la batterie.

Galerie de photo du système de balancier

Le moteur marche parfaitement et est installé sur notre landau. La roue excentrique a été changée car la précédente est endommagée.