Brevet FR2188221A1 — publié le 19740118

Ia-preente invention concerne un avertisseur de vol et plus spécialement des dispositifs d'alarme destinés à protéger à peu de frais l'intérieur d'édifices contre des intrusions non autorisées par des portes ou fen8tres, mais qui peuvent recevoir de nombreuses autres applications. l'avertisseur de vol le plus couramment utilisé pour détecter les entrées non autorisées dans les édifices est du type à fils électriques, dans lequel toutes les portes, fendtres et autres entrées ou sorties sont reliées électriquement entre elles par des fils afin de former un ou plusieurs circuits communs de manière que lorsque l'un de ces circuits est coupé (ou fermé) à la suite d'une intrusion non autorisée, il actionne un dispositif avertisseur ou signalisateur d'alarme. Ces systèmes sont devenus assez compliqués et comportent souvent des circuits de sécurité en cas de défaillance ou des indicateurs de défauts qui fonctionnent malgré les pannes de courant, ou empêchent des cambrioleurs adroits de les neutraliser.Cependant, étant donné que des électriciens sont nécessaires pour installer et entretenir ces systèmes et étant donné que les réglementations locales de la construction des locaux imposent souvent des restrictions conteuses à la pose de fils électriques dans les immeubles, les frais d'installation et d'entretien de ces systèmes à fils sont comateux et m & e dans certains cas, exagérément coûteux lorsque les canalisations électriques d'un édifice assez ancien, par exemple un entrep8t, doivent autre refaites conformément à des réglements récents. Pour réduire le court élevé de ces systèmes à fils, on a mis au point divers types d'ensembles sans fils comportant des transmissions par ondes au lieu de fils, et en particulier des ensembles qui comportent des émetteurs radiophoniques alimentés par batteries près de chaque fenêtre ou porte pour engendrer des micro-ondes ou des émetteurs de faisceaux d'ultra-sons ou d'ondes acoustiques fonctionnant lors de la détection dXune entrée non autorisée, faisceaux qui sont transmis à un récepteur centralisé pour engendrer les signaux d'alarme. Cependant, les ensembles connus à faisceaux de rayons de ce type sont aussi relativement coCiteux, étant donné qu'ut émetteur d'ondes radio-électriques ou acoustiques séparé alimenté par batterie est en général nécessaire pour chaque porte ou fenêtre .De plus, ces appareils sont relativement peu strs en raison des pannes de batterie et par conséquent nécessitent des examens, des essais et un dépannage fréquents. Un autre inconvénient de ces appareils émetteurs d'ondes est que les dispositifs d'alarme peuvent autre souvent déclenchés par inadvertance par des bruits ou des signaux radio-électriques parasites et, en outre, plus un appareil est sélectif, plus sa complication et son prix sont élevés. la présente invention concerne un appareil sans fils à faisceau de rayons et un procédé à faisceaux lumineux qui est nettement plus fiable que les autres appareils à faisceaux de rayons, et cependant bien moins conteur. Suivant une forme de réalisation préférée, chaque émetteur comporte un ensemble à lampe éclair consommable et peu motteux, à allumeur pyrotechnique fonctionnant par mise en contact, qui est autonome et ne nécessite aucune batterie ou autre source de courant. Lorsqu'il est déclenché par l'ouverture intempestive d'une fenêtre ou d'une porte, cet appateil engendre un éclair lumineux - ou impulsion lumineuse - très intense et de caractéristiques optiques, telles que l'intensité, en fonction du temps, prédéterminées et qui se propage dans toutes les directions vers l'extérieur ou à grande distance. Une cellule photo-électrique détectrice et un circuit discriminateur électronique qui réagissent sélectivement aux caractéristiques optiques des impulsions de lumière transitoire et de grande intensité tout en étant relativement insensibles aux autres lumières ambiantes sont placés en un point central, en liaison optique avec une série d'émetteurs de ce genre. Suivant la configuration géométrique de la zone à protéger, un ou plusieurs récepteurs de ce genre peuvent être installés. Pour éliminer complètement les fils électriques reliant plusieurs détecteurs dans un édifice à nombreux locaux ou pour transmettre sans fils les signaux détectés à un autre point éloigné, le détecteur peut, en variante, être constitué par un relais à lumière qui réagit à une impulsion de lumière provenant de l'un quelconque des émetteurs pour produire lui-même, par influence, une impulsion lumineuse provenant d'une lampe éclair consommable faisant partie du relais à lumière. Par une série de relais lumière séparés de ce type, on peut engendrer par influence, en channe, une série de ces impulsions lumineuses en succession rapide en des points espacés de manière à transmettre un signal d'avertissement d'un point à l'autre par une "réaction en chaste", pour réaliser une signalisation à peu près complète par avertisseurs de vol pour les édifices les plus complexes à nombreux locaux. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 représente schématiquement un émetteur d'impulsions lumineuses interconnecté à une fenêtre ; la figure 2 est une vue à plus grande échelle représentant des détails d'un émetteur avantageux la figure 3 est une courbe représentant la loi de variation, en fonction du temps, du flux lumineux émis sous forme d'impulsions par une lampe éclair ; et les figures 4 et 5 sont des schémas électriques représentant des détecteurs d'impulsions lumineuses et des circuits d'alarme ou de relais lumineux avantageux. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, l'émetteur 19 à lampe éclair photographique est de préférence un petit ensemble peu cofteux et consommable qui peut être facilement fixé à un chassies de entre 12 ou un chRssis de porte et autre facilement raccordé par une chaste ou un cible court 11 à une fenêtre ouvrante 13, une porte ouvrante ou d'autres ouvertures d'accès. On peut employer un nombre quelconque de ces ensembles dans un local ou un édifice étant donné que chaque ensemble est totalement indépendant des autres du point de vue fonctionnement. La figure 2 représente un émetteur 10 préféré qui comporte une enveloppe creuse en matière:plastique moulée avec une surface frontale 14 transparente et contenant une ou plusieurs lampes éclairs 15 consommables et ne servant qu'une fois et fixées à l'intérieur. les lampes éclair 15 sont montées de manière à être déclenchées par un effort de traction appliqué à une chaîne 11 sortant de l'ensemble, pour émettre une impulsion lumineuse de grande intensité rayonnée sous un grand angle en direction de l'extérieur à travers la entre 14. Selon l'invention, on désire réaliser des ensembles à lampe éclair très fiables, peu comateux et autonomes, de durée de conservation relativement longue. Un ensemble à plusieurs lampes éclair de ce type est actuellement vendu par la firme Sylvania Electric sous la marque déposée "Magicube" avec une fiabilité de fonctionnement annoncée de 99,7 %. Cet ensemble comporte quatre lampes éclair miniatures 15A, 15B, etc., interconnectées dans un ensemble en forme de bofte fixé à un support 16. Chaque ensemble différent à lampe éclair est déclenché isolément par déplacement d'une tige de comtande séparée telle que 17A.Ces lampes 15 émettent de la lumière par combustion du zirconium à l'intérieur de chaque ampoule et cette combustion est déclenchée par un allumeur pyrotechnique par choc incorporé pour chaque lampe et actionné par un petit déplacement dsune tige telle que 17A. Aucune batterie ou autre source de courant électrique séparée n1 est nécessaire. Chacune de ces lampes éclair produit une lumination d'environ 2000 lumensseconde, la plus grande partie de l'énergie lumineuse étant engendrée au voisinage du maximum d'amplitude de l'impulsion pendant environ 10 ms (durée utile) comme l'indique la courbe de la figure 3. Dans 11 ensemble émetteur préféré de la figure 2, deux lampes éclair 15A et 15B sont déclenchées simultanément quand la chaine il est tirée vers le bas. Leur mode de fonctionnement est le suivant L'enveloppe 10 contient un levier 18 tournant autour d'un pivot 18A et chargé normalement par un ressort comprimé 19 tendant à le faire tourner dans le sens dextrorsum et à lui faire heurter les deux tiges 17A et 173. L'extrémité droite d'un ressort plat 20 placé à la partie inférieure de 11 ensemble 10 sert de butée pour maintenir le levier 18 dans la position représentée et sans contact avec les tiges 17A et 17B.L'extrémité gauche de ce ressort plat 20 est fixée à l'intérieur de l'enveloppe, comme indiqué, à proximité du point de fixation de la chaine à traction 11 audit ressort 20. Quand la channe 11 est tirée, le ressort plat 20 se déplace vers le bas (tourne légèrement autour de son extrémité gauche) et son extrémité droite cesse de jouer le relue de butée pour le levier 18 et ce levier 18 est libéré et pivote vers le haut sous l'action du ressort comprimé 19 et vient heurter les tiges 17A et 17B et allume ainsi simultanément les lampes éclair 15A et 15B. L'impulsion lumineuse très intense émise par ces deux lampes traverse la paroi transparente 14 de l'ensemble 10 et son intensité varie suivant la courbe représentée sur la figure 3. Un récepteur d'impulsions centralisées et des circuits d1a- larme et/ou un circuit à relais par rayons lumineux sont en liaison optique avec une série de ces émetteurs qui peuvent être fixés à diverses portes ou fenêtres espacées. Ce récepteur réagit à l'émis- sion d'impulsions lumineuses particulières de courte durée, provenant de l'une quelconque des lampes éclair émettrices pour produire un signal d'alarme audible ou visible qui prévient d'une pénétration non autorisée dans les locaux surveillés.Cependant, étant donné que les systèmes antivol préférés peuvent être employés dans des locaux avec un éclairage ambiant, tel que la lumière du soleil à travers une fenêtre, et même où l'éclairage ambiant varie, par exemple par l'allumage ou l'extinction de lampes à l'intérieur d'un édifice, il est nécessaire que ce récepteur soit insensible à cet éclairage ambiant tout en réagissant à coup str aux impulsions de lumière provenant de l'un quelconque des émetteurs déclenchés. Ceci est réalisé par des circuits discriminateurs dans le ré ces teur, qui sont étudiés pour répondre uniquement à des variations d'intensité lumineuse ayant les caractéristiques particulières de la lumière émise par une lampe éclair. La figure 4 représente en détail un circuit détecteurdiscriminateur préféré qui s'est montré capable de réagir à une impulsion lumineuse de brève durée produite par un tel émetteur à une distance maximale atteignant 15 m du récepteur tout en étant insensible aux variations brusques d'éclairage ambiant produites par l'allumage ou l'extinction des plafonniers dans un local fermé. Comme indiqué, ce récepteur comporte une cellule photo voltalque25 produisant une tension fonction de l'intensité de la lumière reçue.Ce circuit discriminateur comprend un condensateur 26 et une résistance 27 montés en parallèle, reliant cette cellule 25 à un redresseur conirndè au silicium ou thyristor 28 et un circuit de commutation associé. La constante de temps de ce circuit RC 26 et 27 est rendue très petite et les éléments R et C choisis de manière que ce circuit présentesune impédance trèls élevée aux signaux variant lentement, résultant par exemple de l'application lente d'une lumière du jour intense à la cellule photovoltaïque 25. Par conséquent, en réponse à des variations lentes de l'éclairage ambiant, une très faible partie de la tension de la cellule 25 est appliquée aux bornes du condensateur 29 d > emma- gasinage, même si la cellule 25 est exposée à la lumière solaire directe. Par ailleurs, pour une impulsion lumineuse de durée suffisamment courte contenant des composantes haute fréquence, comme celles qui peuvent se produire lors de l'allumage ou de l'extinction de l'éclairage intérieur ambiant, la réactance du condensateur 26 est suffisamment faible pour laisser passer cette impulsion.Cependant, l'intensité instantanée d'une telle impulsion pro duitepar ltéclairage ambiant est tellement plus faible que celle de l'impulsion provenant de la lampe éclair pour laquelle le circuit est étudié, qu'une tension insuffisante est appliquée à la gR- chette du thyristor 28 pour rendre ce dernier conducteur. L'asso- ciation de la lumière de très grande intensité émise par une lampe éclair et de sa courte durée applique aux bornes du condensateur 29 une tension suffisante pour rendre conducteur le thyristor 28 et faire passer un courant dans la résistance de charge 31. Un dispositif avertisseur sonore ou lumineux 32 branché aux bornes de la résistance 31 de charge est ainsi mis en action par le thyristor 28 déclenché pour avertir d1une intrusion non autorisée. Ce dispositif d'alarme 32 peut être une trompe, une sonnerie, un dispositif d'appel téléphonique ou tout autre dispositif d'alarme commandé électriquement choisi pour l'application particulière envisagée. Quand les locaux à protéger sont constitués par une série de chambres séparées ou des locaux compartimentés, on peut placer un récepteur de ce type dans chacun de ces locaux. En varian-te, on peut employer une série de relais émetteurs de lumière au lieu de relier optiquement tous les locaux avec une chaîne de lampes interconnectées avec un dispositif d'alarme centralisé unique ou un système d'avertissement Pour réaliser un tel relais à lumière, une lampe éclair déclenchée électriquement et une douille 35 peuvent être branchées aux bornes de la résistance de charge 31 à la place (ou en plus) du dispositif d'alarme 32.En fonctionnement, la détection d'un intrus pénétrant dans l'un des locaux déclenche l'émission d'un éclair lumineux, comme ci-dessus, qui est détecté par le relais à lumière voisin qui est placé dans ce local. Le courant passant par la résistance 31 allume l'ampoule 3 qui émet par influence un éclair lumineux après détection de l'éclair lumineux émis. Ce relais à lumière est placé de manière à transmettre ces impulsions lumineuses par influence à l'exté- rieur du local considéré, en direction du local le plus voisin dans lequel un détecteur-avertisseur ou un autre relais à lumière peut autre placé.Si l'on place convenablement une série de relais à lumière de ce type, toutes les zones cloisonnées d'interconnexion d'un édifice quelconque peuvent être mises en communication optique l'une avec l'autre pour réaliser un avertisseur de vol complet très fiable et peu motteux, sans aucun cabrage d'interconnexion. Ces communications par impulsions lumineuses peuvent être réalisées entre différents niven (stages) d'édifices en dirigeant des impulsions de lumière vers le haut et vers le bas dans des cages d-'escalier ou en transmettant des impulsions de lumière à travers des ouvertures ménagées dans les parois et les planchers, ou par des fibres optiques traversant ces ouvertures. L'avertisseur de vol par impulsions lumineuses décrit peut également être associé et interconnecté avec d'autres types de systèmes avertisseurs ou bien d'autres types de détecteurs peuvent être couplés à cet ensemble. Par exemple, des capteurs commandés au pied par un interrupteur à pédale peuvent être raccordés de manière à actionner également les circuits détecteursavertisseurs ou ceux des relais à lumière. Etant donné que ces capteurs fonctionnent par fermeture d'interrupteurs électriques, ces interrupteurs peuvent être facilement raccordés au circuit de la figure 4 pour rendre conducteur le thyristor 28.Dans ce cas, la manoeuvre de l'interrupteur à pédale ou l'émission d'une impulsion de lumière devrait déclencher sélectivement l'avertisseur 52 ou déclencher sélectivement l'émission d'une impulsion de lumière par influence, ou d'une série interconnectée d'impulsions de ce genre. De même, d'autres dispositifs détecteurs peuvent être couplés à l'ensemble pour actionner les récepteurs ou relais à lumière. La figure 5 représente un autre circuit récepteur comportant un phototransistor 37 à la place de la cellule photovoltaïque 25 de la figure 4. Dans ce circuit, la cons-tante de temps d'une résistance 44 et d'un condensateur 40 branchés en série est choisie de manière à réagir uniquement aux fréquences élevées ou aux impulsions de courte durée correspondant aux caractéristiques d'émis sion d'une lampe éclair, et les transistors 39 et 41 jouent le relue d'interrupteurs.Une impulsion lumineuse ayant les caractéristiques désirées déclenche ce circuit, comme pour la figure 4, de manière à appliquer une tension suffisante aux bornes du condensateur 29 pour rendre conducteur le thyristor 28, de manière à déclencher une alarme ou l'émission d'une impulsion lumineuse par influence. il va de soi qu'on peut employer d'autres circuits récepteurs qui différencient une source de lumière autre qu'une lampe éclaiqb5mettant une impulsion lumineuse. Les deux circuits détecteurs des figures 4 et 5 peuvent être alimentés par une batterie basse tension, une source de courant alternatif ou les deux, dans ce dernier cas de manière sélective pour que, lorsque le secteur alternatif tombe en panne, la batterie alimente l'ensemble. Les deux circuits préférés décrits ci-dessus ne consomment pas de courant provenant de la source avant réception d'un éclair lumineux si bien que la durée de la batterie est presque égale à sa durée de conservation à circuit ouvert. Après la réaction à l'éclair lumineux, le thyristor reste conducteur en permanence, laissant passer un courant en direction du dispositif alarme jusqu'à ce que le circuit soit ramené au repos par ltouverture à la main de l'interrupteur 34. Il va de soi que les ensembles à lampes éclair 15A, 153 et 33 sont de préférence des composants consommables ne servant qu'une fois qui doivent être remplacés ou ajustés pour utiliser les deux autres lampes après avoir été déclenchés une fois. Cependant,étant donné que ces ensembles sont des composants produits en grande série de prix très bas et par ailleurs sont extrêmement fiables avec une longue durée de conservation, ils sont à préférer selon l'invention, pour la plupart des applications aux ensembles à lampe éclair utilisables plusieurs fois. De plus, comme on l'a indiqué précédemment, ces composants préférés sont autonomes et ne nécessitent ni batterie ni autre source de courant additionnel, ce qui augmente sensiblement la fiabilité de l'ensemble de l'appareil et réduit son prix. Un avantage supplémentaire de ce mode d'utilisation des lampes éclairs est le suivant : l'intrus non autorisé ou le cambrioleur est ébloui par I-' l-lémission a d'impulsions de lumière et peut être effrayé ou découragé d'une autre manière et par conséquent quitte les locaux. Un mécanisme de cotiimande d'une caméra, non représenté, peut par ailleurs être mis en action par l'impulsion lumineuse pour photographier l'intrus tout en signalant sa présence, comme indiqué ci-dessus. Cependant, il peut être souhaitable, dans certaines applications que l'intrus ne soit pas mis au courant du fait que son intrusion non autorisée a été découverte ou qu'un détecteur a été déclenché. Ceci peut être réalisé selon l'invention par l'emploi d'un rayonnement de longueur d'onde en dehors de la bande du visible, par exemple un rayonnement infra-rouge ou ultra-violet. Pour opérer dans l'infra-rouge, un filtre infra-rouge peut être placé de manière à recouvrir la fenêtre 14 de l'émetteur ou, en variante, sous forme d'une partie intégrante de la fenêtre 14. L'impulsion d'énergie émise serait ainsi invisible pour l'intrus ou le cambrioleur, mais détectable par un récepteur convenablement conçu comportant un élément détecteur sensible à l'infra-rouge. Un ensemble à secret de ce type peut être particulièrement avantageux pour la protection des coffres-forts et analogues contre les intrusions non autorisées, et la police peut être alertée par la détection de cette impulsion de rayonnement invisible, alors que le cambrioleur que ignore/ses activités illégales ont été découvertes et par consé- quent peut être appréhendé avant sa sortie des locaux. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Ensemble avertisseur de vol, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs émetteurs espacés d'impulsions lumineuses, par exemple des ensembles à lampes éclair dont chacun peut être déclenché par l'ouverture d'une fenêtre, d'une porte ou analogue de manière à provoquer 11 émission d'une impulsion lumineuse unique de grande intensité et de caractéristiques optiques prédéterminées en fonction du temps, et un détecteur central d'impulsions lumineuses éloigné desdits émetteurs mais en communication optique avec eux, qui comprend des éléments discriminateurs qui réagissent sélectivement auxdites caractéristiques optiques prédéterminées desdites impulsions lumineuses et ne réagissent pratiquement pas à l'éclairage ambiant provenant d'autres sources ou à des variations de celui-ci. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits ensembles à lampe éclair sont autonomes et actionnés par un contact qui fait fonctionner un allumeur pyrotechnique. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit détecteur d'impulsions lumineuses centralisées réagit à l'émission d'une impulsion lumineuse provenant de l'un quelconque desdits émetteurs pour émettre par influence une impulsion de lumière. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs détecteurs séparés dont chacun est placé en un point différent en communication optique avec au moins un autre détecteur. 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur additionnel destiné à commander ledit détecteur lors de la constatation de la présence d'un intrus ou d'une personne non autorisée. 6. Ensemble qelon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur additionnel destiné à actionner l'un desdits détecteurs multiples après constatation de la présence d'un intrus. 7. Procédé de détection de la présence d'un intrus pénétrant dans une zone déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations ci-après : détection de la présence dudit intrus dans l'un quelconque de plusieurs locaux périphériques séparés formant un groupe entourant ladite zone, déclenchement de l'démission d'une impulsion lumineuse unique de grande intensité et de caractéristiques optiques prédéterminées audit emplacement de détection et détection sélective d'une impulsion lumineuse émise en l'un quelconque desdits emplacements dudit groupe par un poste central dans le but d'émettre un signal d'alarme, mais sans réaction à l'éclairage ambiant, audit poste central. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'opération de détection comprend le déclenchement de l'émission par influence d'une impulsion de lumière audit poste central après détection de ladite impulsion de lumière audit emplacement périphérique,afin que lesdites impulsions émises par influence servent de relais pour indiquer la présence dudit intrus à des emplacements sans communication optique avec lesdits emplacements périphériques. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par ailleurs par la détection de la présence d'un intrus et ltémission d'un signal d'alarme en présence ou en l'absence de déclenchement de ltémission d'impulsions lumineuses auxdits emplacements périphériques. 10. Ensemble avertisseur de vol, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur d'impulsions d'un rayonnement, par exemple invisible, déclenché par une manoeuvre intempestive d'un organe à protéger dans le but d'émettre une impulsion unique de rayonnement de grande intensité et de caractéristiques optiques prédéterminées en fonction du temps et un détecteur d'impulsions éloigné de, mais en communication avec, ledit émetteur et qui comprend des éléments discriminateurs réagissant sélectivement à ladite impulsion de rayonnement de caractéristiques optiques prédéterminées et ne réagissant pratiquement pas au rayonnement ambiant provenant d'autres sources et à ses changements. 11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs desdits émetteurs, dont chacun est déclenché par une manoeuvre intempestive d'un organe différent et en ce que ledit détecteur est en communication optique avec lesdits émetteurs.