Brevet FR2235440A1 — publié le 19750124

La présente invention a trait à un procédé pour la protection de locaux et espaces dans lequel des ultrasons sont émis par au moins un émetteur d'ultrasons dans une zone à surveiller et les ultrasons émis et réfléchis sont détectés par au moins un récepteur d'ultrasons en vue de délivrer, le cas échéant, un signal d'alarme, ainsi qu'à un dispositif pour la mise en application du procédé. Dans des dispositifs de protection de ce type, la variation des ultrasons provoquée par le déplacement d'un intrus dans la zone à protéger est utilisée en vue de délivrer un signal ou de donner l'alarme. Cela se fait par exemple en détectant les déviations de fréquence provoquées par un déplacement par suite de l'effet Doppler ou bien des variations d'amplitude dues au déplacement d'obJets. Des dispositifs de protection connus de ce type ont cependant certains inconvénients. Ainsi, pour connecter l'émetteur et le récepteur, il faut en général prévoir des lignes séparées afin d'éviter des perturbations réciproques. En outre, le signal reçu est si faible que des lignes blindées doivent être prévues pour le renvoi vers l'unité centrale. Le fait de surveiller le cabrage au moyen d'une résistance terminale dans les lignes, comme cela se fait dans des installations connues, ne permet pas de réaliser l'installation avec la souplesse voulue et d'une manière adaptée aux circonstances, par exemple avec des dérivations. Cette manière de procéder ne permet pas de surveiller complètement le fonctionnement de l'installation, y compris les émetteurs et récepteurs.De plus, il faut encore prévoir des lignes séparées pour protéger les émetteurs et récepteurs contre des actes de sabotage. Par conséquent, les dispositifs de protection par ultrasons connus jusqu ici pour des zones étendues et comprenant plusieurs émetteurs et récepteurs entraînent des frais d'installation extrêmement élevés et sont, par conséquent, coûteux et, de surcroît, sujets à des perturbations. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients cités et crée, à cette fin, notamment un dispositif pour la protection de locaux et espaces par ultrasons qui comporte un nombre réduit de lignes convenant à un mode d'installation quelconque et dans lequel de nombreux émetteurs et récepteurs d'ultrasons peuvent, par les mêmes lignes, être reliés en parallèle à une unité centrale sans occasionner des perturbations réciproques et sans qu'il soit nécessaire de prévoir-des lignes blindées, le dispositif offrant en outre la possibilité de contrôler son fonctionnement automatiquement et de manière aussi complète que possible à partir de l'unité centrale et d'exercer une surveillance totale contre des actes de sabotage. Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'une unité centrale délivre à des lignes une tension alternative à fréquence ultrasonore qui, d'une part, permet au(x) émetteur(s) d'ultrasons connecté(s) aux lignes d'hêtre excité(s) de manière à émettre des ultrasons et, d'autre part, alimente en même temps en tension le ou les récepteur(s) d'ultrasons connecté(s) aux lignes, en ce que le ou les récepteur(s) d'ultrasons, en cas de réception d'ultrasons modifiée d'une manière déterminée, font varier le courant continu passant par les lignes et en ce que, dans le cas d'une variation déterminée du courant continu dans les lignes, l'unité centrale déclenche un signal-d'alarme. Dans le cas d'un dispositif de protection suivant l'invention destiné à la mise en application de ce procédé, des émetteurs et récepteurs d'ultrasons sont connectés, par l'intermédiaire de lignes parallèlement aux mêmes bornes de connexion d'une unité centrale. Cette dernière est agencée de manière à délivrer aux lignes, d'une part, une tension alternative avec une fréquence correspondant aux oscillations ultrasonores produites et, d'autre part, une tension continue de plus faible puissance. Les émetteurs d'ultrasons comportent , entre les lignes, un trajet de courant alternatif qui comprend un émetteur d'ultrasons destiné à émettre des oscillations ultrasonores présentant une fréquence qui correspond à la tension alternative.Les récepteurs d'ultrasons présentent, entre les lignes, un trajet de courant alternatif qui comporte un dispositif pour redresser la tension alternative en vue d'alimenter en tension le circuit détecteur ainsi qu'un dispositif de commutation qui, en cas d'alarme, c'est-à-dire en présence d'une variation déterminée des ultrasons reçus par le récepteur, est actionné par le circuit détecteur correspondant et produit une variation du courant continu dans les lignes. L'unité centrale est agencée de manière à déclencher un signal d'alarme en présence d'une variation déterminée du courant continu amené par les lignes. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide du montage d'un exemple de réalisation représenté au dessin annexé (figure unique). Un certain nombre d'émetteurs d'ultrasons S1, S2,... et de récepteurs d'ultrasons E1, E2,... sont, au moyen de lignes commu n L connectés en parallèle, par l'intermédiaire de bornes de connexion A1 et A2, à une unité centrale C. Dans cette forme de réalisation, les mêmes lignes sont utilisées pour les émetteurs et les récepteurs. La connexion peut s'effectuer, par exemple, sous forme linéaire, auquel cas un émetteur et le récepteur correspondant sont montés en série sur une même paire de lignes. Dans ce cas, plusieurs émetteurs et récepteurs peuvent être montés en série.Le cas échéant, on peut cependant également, comme représenté à la figure, connecter plusieurs groupes d'émetteurs et de récepteurs en forme d'étoile aux bornes de connexion communes A1 et A2, les différentes lignes pouvant encore être ramifiées. Pour le câblage, on peut utiliser du cabale téléphonique normal et il n'est pas nécessaire de prévoir un blindage spécial. L'unité centrale C comprend un oscillateur à quartz 1 qui oscille à une fréquence ultrasonore qui peut être par exemple d'environ 20kHz. Ses oscillations sont amenées par l'intermédiaire d'un amplificateur 3 à un transformateur de sortie 4 dont l'enroulement secondaire est relié d'un côté à la sortie A1 et de l'autre côté, par l'intermédiaire du condensateur 5 servant de voie de court-circuit pour le courant alternatif, à l'autre borne de connexion A2. Un stabilisateur 6 commandé par des impulsions commande l'amplificateur 3 de façon à produire aux bornes de sortie AI et A2 une tension alternative constante à fréquence ultrasonore qui est amenée par l'intermédiaire des lignes Lj et L2 aux dispositifs émetteurs et récepteurs. La mise au point du dispositif, c'est-à-dire l'établissement des oscillations ultrasonores, s'effectue au moyen du commutateur 10 prévu entre les bornes 2 et 7. D'autre part, les bornes Al et A2 reçoivent d'une batterie ou d'un appareil du secteur, par l'intermédiaire de bornes d'entrée 7 et 8, une tension continue. Cette tension continue "U-Const" est réglée par un stabilisateur de tension 9 à une valeur constante et est appliquée aux bornes Ai A2. les émetteurs d'ultrasons présentent, comme illustré pour l'émetteur S1 à la figure, un trajet de courant continu qui est constitué par une résistance 11 et par un commutateur 12 servant de protection contre les actes de sabotage. Le commutateur 12 est-normalement fermé de sorte qu'à cet état un courant continu de repos déterminé passe par l'émetteur. Si, par contre, dans le cas d'une tentative de sabotage, l'émetteur s'ouvre, le commutateur 42 coupe le circuit etle courant-de repos diminue. Le trajet de courant continu oppose cependant une résistance relativement élevée à la tension alternative ultrasonore. Cette tension alternative sert donc en majeure partie à l'excitation de l'émetteur d'ultrasons 13 qui peut comporter, outre le transducteur électro-acoustique proprement dit, d'autres composants comme, par exemple, un transformateur, des condensateurs, des résistances et qui produit un champ d'ultrasons dans la zone surveillée. Le circuit à courant alternatif est fermé par l'in- termédiaire du condensateur 14. le récepteur E1 faisant suite à l'émetteur S1 reçoit, par l'intermédiaire des lignes Li et L2, les mêmes tensions alternatives et continues. il est à nouveau prévu un trajet de courant continu constitué par l'enroulement primaire du transformateur 15, lequel enroulement sert de voie de court-circuit pour le courant continu, la résistance 16 et le commutateur 17 qui, comme dans le cas de l'émetteur d'ultrasons, sert d'organe de protection contre les actes de sabotage et s'ouvre en cas de tentative de mise hors'd'action du récepteur. Par conséquent, en présence d'une tentative de sabotage-, le courant continu de repos est interrompu. Un trajet de courant continu supplémentaire, parallèle au précédent contient une résistance 18 et un commutateur d'alarme 19 normalement ouvert.Un condensateur parallèle 20 sert de voie de court-circuit à la tension alternative et ferme le circuit à courant alternatif. La tension alternative fréquence ultrasonore amenée par les lignes L1 et L2 alimente, par l'intermédiaire d'un enroulement secondaire 15' du transformateur 15 et d'un redresseur Graetz 31, le circuit électrique de réception et de détection 21 du récepteur d'ultrasons B1 en tension. Un autre enroulement secondaire 15" sert à produire un signal de référence pour le circuit 21. A ce dernier, il est connecté un récepteur 22 qui reçoit les oscillations ultrasonores produites par l'émetteur d'ultrasons, puis les transforme en signal électrique et trans met celui-ci au circuit détecteur 21.Dès que le circuit 21 détecte à présent une variation déterminée du champ d'ultrasons, par exemple la présence de déviations de fréquence par effet Doppler, le commutateur 19 se ferme au moyen d'un relais ou par voie électronique et un courant continu accru passe par le trajet à courant continu et par les lignes vers l'appareil de signalisation central. En même temps, il se ferme un deuxième contact 19' de manière à mettre en circuit une lampe indicatrice d'alarme 23 qui indique lequel des récepteurs d'ultrasons a donné l'alarme. Par suite de la mise en circuit de la lampe 23, le courant alternatif dans les lignes augmente. Dans l'unité centrale C, chaque variation de courant continu passant par les bornes de connexion A1 et A2 ou chaque variation de la chute de tension à travers la résistance 24 prévue dans la ligne à courant continu est déterminée au moyen d'un dispositif détecteur 25. Celui-ci peut être conçu de manière qu'il se règle, après la mise en route de l'installation, suivant le courant de repos total s'établissant en cas normal et, dans la cas où ce courant subit une variation telle qu'elle pourrait se produire par exemple lors de la fermeture d'un commutateur d'alarme 19, déclenche une alarme par l'intermédiaire d'une ligne d'alarme 26 et que, d'autre part, lorsque le courant de repos total subit une diminution telle qu'elle se produit par exemple en cas de tentative de sabotage par l'ouverture du commutateur 12 ou 17, un signal de perturbation est délivré par l'intermédiaire de la même ligne ou d'une ligne additionnelle 27. Le dispositif détecteur 25 peut cependant également être réalisé en tant que détecteur différentiel à courant continu qui se règle automatiquement sur le mourant de repos établi dans chaque cas particulier mais, chaque fois que le courant varie, délivre un signal, à savoir dans le cas d'une vitesse de variation déterminée positive, un signal d'alarme et, dans le cas d'une vitesse de variation négative, un signal de perturbation. Les dispositions mentionnées permettent déjà d'éviter un grand nombre d'inconvénients des dispositifs de protection connus. Du fait que tant l'émetteur que le récepteur d'ultrasons présentent un trajet à courant continu comportant un commutateur de protection contre les actes de sabotage, l'alimentation en courant alternatif et en courant continu permet de surveiller toutes les lignes connectées et d'assurer également une protection complète contre des actes de sabotage. Etant donné que l'alimentation des émetteurs d'ultrasons s'effectue en tension alternative et la ligne de retour et d'alarme à partir des récepteurs, au contraire, en courant continu, on peut utiliser tant pour les émetteurs que pour les --récepteurs une même paire de lignes et il n'est pas du tout nécessaire de prévoir un blindage pour la ligne de retour et d'alarme.Les lignes, la protection contre les actes de sabotage et la délivrance de signaux d'alarme doivent être surveillées au moyen d'un même dispositif détecteur, réduisant ainsi encore davantage le coût d'installation. Etant donné qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des organes terminaux sur les filssconducteurs pour-surreiller les lignes, l'installation présente une souplesse extraordinaire, c'est-à-dire que les émetteurs et récepteurs peuvent être connectés, suivant les besoins, en série ou en forme d'étoile sans que cela nuise à l'efficacité de la surveillance. La sensibilité des différents récepteurs peut être réglée séparément, permettant ainsi aux parties constitutives du dispositif d'être adaptas individuellement aux circonstances. En outre, le dispositif peut être équipé d'une unité de surveillance automatique du fonctionnement. A cette fin, il est prévu dans l'unité centrale C une unité de contrale de fonc tionnement 28 qui module les oscillations ultrasonores du générateur 1 sensiblement de la même façon qu'en cas de tentative d'effraction, par exemple par une modulation appropriée de l'amplitude ou de la fréquence. Le circuit détecteur concerné actionne le commutateur d'alarme correspondant de façon à faire passer un courant continu d'alarme par les lignes vers l'appareil de signalisation. La détection par le dispositif de contrale de fonctionnement 28 permet de constater si le courant d'alarme total est présent, c'est-à-dire si tous les récepteurs sont mis en état d'alarme. En même temps, la délivrance d1 un signal d'alarme est empêché au moyen d'un dispositif de suppression 29 commandé par l'unité de contrôle de fonctionnement 28 et le commutateur à valeur de seuil 30. Grâce à un comeutateur à valeur de seuil 30 prévu dans la ligne d'alarme, le dispositif de contrôle de fonctionnement 28 peut être mis en service au moyen du commutateur 10 lors de chaque mise au point de l'ensemble du dispositif. On peut cependant aussi prévoir un contrôle périodique effectué à certains intervalles de temps. Il convient encore de faire état de la possibilité de protéger l'espace même dans lequel l'appareil de signalisation central est installé. A cette fin, on prévoit dans l'appareil de signalisation un émetteur d'ultrasons séparé S0. Cela permet, conjointement avec un récepteur correspondant, d'empêcher une tentative de mise hors service de l'appareil de signalisation central. Les émetteurs et récepteurs correspondants peuvent également être placés dans une enveloppa commune, auquel cas il suffit de prévoir un seul commutateur de protection contre les actes de sabotage. REVENDICATIONS 1 - Procédé destiné à la protection de locaux et espaces et dans lequel des ultrasons sont émis par un émetteur d'ultrasons dans une zone à surveiller et les ultrasons émis et réfléchis sont détectés par au moins un récepteur d'ultrasons en vue de délivrer, le cas échéant, un signal d'alarme, caractérisé en ce qu'une unité centrale délivre à des lignes une tension alternative à fréquence ultrasonore qui, d'une part, permet à l'émetteur ou aux émetteurs d'ultrasons connectés aux lignes d'être excité(s) en vue de l'émission d'ultrasons et, d'autre part, alimente en même temps en tension le récepteur ou les récepteurs d'ultrasons connact aux lignas, en ce que, en cas de réception d'ultrasons modifiée d'un manière déterminée, le récepteur ou les récepteurs d'ultrasons font varier le courant continu passant dans les lignes et en ce que, dans le cas d'une variation déterminée du courant continu dans les lignes, l'unité centrale déclenche un signal d'alarme. 2 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces destiné à la mise en application du procédé suivant la revendication 1 et comprenant une unité centrale et au moins un émetteur d'ultrasons connecté à cette dernière et au moins un récepteur d'ultrasons, lequel produit un signal d'alarme dans le cas d'une variation déterminée des ultrasons reçus, caractérisé en ce que l'émetteur d'ultrasons et le récepteur d'ultrasons constitué par un circuit récepteur d'ultrasons et un circuit détecteur sont connectés en parallèle par l'intermédiaire de fils conducteurs aux mêmes bornes de connexion de l'unité centrale, en ce que l'unité centrale est agencée de manière à délivrer aux lignes, d'une part, une tension 'alternative présentant une fréquence correspondant aux oscillations ultrasonores produites et, d'autre part, une tension continue de plusfaible puissance, en ce que les émetteurs d'ultrasons présentent, entre les lignes, un trajet à courant alternatif qui comprend un émetteur d'ultrasons destiné à émettre des oscillations ultrasonores présentant une fréquence correspondant à la tension alternative, en ce que les récepteurs d'ultrassons présentent, entre les lignes, un trajet à courant alternatif qui comprend un dispositif pour redresser la tension alternative en vue de l'alimentation en tension du circuit détecteur ainsi qu'un dispositif de commutation qui, en cas d'alarme, c'est-à-dire lorsque les ultrasons reçus par le circuit récepteur subissent une variation déterminée, est actionné par le circuit détecteur correspondant et provoque une variation du courant continu dans les lignes et en ce que l'unité centrale est capable de déclencher un signal d'alarme en présence d'une variation déterminée du courant continu amené par les lignes. 3 - Procédé destiné à la protection de locaux et espaces suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité centrale délivre en outre une tension continue d'une puissance inférieure à celle de la tension alternative. 4 - Procédé destiné à la protection de locaux et espaces suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, en cas de réception d'ultrasons modifiée d'une manière déterminée, les récepteurs d'ultrasons accroissent le courant continu passant dans les lignes. 5 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les récepteurs d'ultrasons présentent en outre, entre les lignes, un trajet à courant continu dans lequel est monté le dispositif de commutation. 6 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est normalement ouvert mais est fermé en cas d'alarme, c'est-à-dire en présence d'une variation déterminée des ultrasons reçus par le récepteur, et provoque un accroissement du courant continu dans les lignes. 7 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité centrale comporte un détecteur d'intensité de courant qui, en cas d'accroissement du courant continu, déclenche un signal d'alarme. 8 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur d'ultrasons et le récepteur d'ultrasons présentent encore un trajet à courant continu additionnel comportant un commutateur normalement fermé qui s'ouvre en cas de tentative de sabotage et diminue le courant continu de repos passant par le trajet à courant continu. 9 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces sui vant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le détecteur d'intensité de courant prévu dans l'unité centrale déclenche un signal de perturbation en cas de diminution du courant continu. 10 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité centrale comporte une unité de contrôle de fonctionnement qui permet à la tension alternative délivrée par 1'intermédiaire des bornes de connexion d'être modulée d'une manière appropriée au déclenchement du circuit détecteur électrique des récepteurs. il - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle du fonctionnement entre en action après chaque mise en circuit du dispositif de protection. 12 - Dispositif pour la protection de locaux et espases suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'unité destinée à contrôler le fonctionnement est mise en action automati quement à des intervalles de temps déterminés. 13 - Dispositif pour la protection de locaux et espaces suivant la revendication 10, caractérisé en ce que unité centrale comporte une unité appropriée à déterminer si le courant continu envoyé à partir de l'ensemble des récepteurs d'ultrasons connectés présente une variation correspondant à une alarme.