Brevet FR2422307A1 — publié le 19791102

La presente invention concerne les installations de surveillance comportant des caméras de télévision réparties sur un trajet qui peut aisement dépasser une dizaine de kilomètres. On connaît déjà de telles installations de surveillance comportant n caméras de télévision reliées chacune par un bloc d'émission à un câble de transmission unique aboutissant à un poste de contrôle. Ce poste est muni d'un nombre de moniteurs de télévision égal à celui des cameras et chaque couple caméra-moniteur fonctionne sur une fréquence différente de celles de tous les autres couples. Dans beaucoup d'installations, il n'est pas necessaire de visualiser simultanément toutes les images fournies par les caméras, mais il est indispensable de pouvoir obtenir n' importe laquelle de ces images. Dans ce cas, l'utilisation d'un nombre de moniteurs égal à celui des caméras représente une dépense non justifiée. De plus, l'utilisation d'une fréquence particulière pour chaque couple limite le nombre de cameras qui peuvent être branchées sur un même câble. La présente invention vise à fournir une installation de surveillance dans laquelle les inconvénients ci-dessus sont écartés, au moins dans une large mesure. L'invention permet notamment de réaliser une installation dans laquelle le nombre de cameras n'est pas limité et qui permet à tous moments de visualiser l'image fournie par n'importe laquelle des caméras, à condition que le nombre d'images simultanément requises ne dépasse pas un nombre déterminé. Dans ce but, l'invention propose une installation de surveillance comportant n caméras de télévision reliées chacune par un bloc d'émission à un câble de transmission unique aboutissant à un poste de contrôle, caractérisée notamment en ce que le poste de contrôle comporte m moniteurs de télévision (m étant inde= rieur ou égal à n) relies chacun au câble par un démodulateur fonctionnant sur une fréquence d'entrée différente et en ce que chaque bloc d'émission est muni de moyens de télécommande depuis le poste de contrôle, permettant de sélectionner la fréquence de sortie de l'un quelconque des blocs d'émission parmi les m fréquences d'entree des démodulateurs. Les signaux de télécommande des blocs d'émission peuvent être véhiculés soit sur le câble de transmission, soit sur une ligne distincte doublant le câble. Les signaux de télécommande peuvent être utilises non seulement pour la sélection de fréquences, mais aussi pour le réglage de la caméra émettant sur la fréquence sélectionnée. Les signaux de commande peuvent être émis sous forme de messages codés en numérique, chaque bloc d'émission comportant un interface adressable qui transmet, au bloc de commande, la fraction de message représentative de la commande à effectuer. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'une installation qui en constitue un mode particulier d'exécution, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfere aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe montrant l'ensemble de l'installation - la figure 2 est un schema synoptique montrant les composants principaux du bloc d'émission associé à une des caméras de télévision - la figure 3 montre une constitution possible du- synthé- tiseur de fréquence d'un bloc d'émission. L'installation montrée schématiquement en figure 1 peut être considerée comme comprenant une ligne de transmission, une partie "émission" constituée d'ensembles caméra-bloc d'émission répartis le long de la ligne et un poste de contrôle La ligne de transmission comporte un câble coaxial haute fréquence 10, qui peut être du type couramment utilisé dans les circuits de télévision par câble et permet de transmettre sans difficulté des signaux à des fréquences allant jusqu'à 300 MHz. Dans le mode de realisation illustré, le câble 10 est doublé par une ligne de transmission des signaux de télécommande 11, constituée par exemple par une paire téléphonique. Le câble 10 et la paire 11 pourront avoir une longueur dépassant largement une dizaine de kilomètres.Si nécessaire, des amplificateurs peuvent être répartis le long du câble et de la paire. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, n ensembles d'émission identiques sont répartis le long du câble 10. Ils sont raccordés en parallèle sur ce câble par des jonctions qui peuvent évidemment avoir une longueur notable. Chacun des ensembles d'émission comporte une caméra 12 de type classique et un bloc d'émission 13. La figure 2 montre, de façon simplifiee, la constitution du bloc 13. Il comprend, relié à la sortie vidéo de la cambra 12, un modulateur à fréquence intermédiaire 14, qu'on appellera par la suite "modulateur de télédistribution", car il peut etre très similaire aux modulateurs couramment utilisés dans les circuits de télédistribution du commerce et également dans certains emetteurs de faible puissance. Le modulateur de téledistribution 14 comprend successivement, à partir de la sortie vidéo de la caméra 12, un circuit de mise en forme 15, un modulateur à fréquence intermédiaire proprement dit 16 et un filtre 17. Le circuit de mise en forme 15 peut être de type classique : il s'agit d'un circuit d'amplification et de limitation fournissant sur sa sortie un signal dont la composante continue est indépendante du contenu de l'image. Le modulateur à frequence intermédiaire 16 reçoit la fréquence intermédiaire fixe d'un générateur local 18 qui sera généralement un générateur à quartz. Le filtre 17 a pour rôle d'éliminer l'une des bandes latérales : il pourra s'agir d'un filtre passe-haut, d'un filtre passe-bas ou d'un filtre de bande. Sur sa sortie apparait uniquement le signal utile sous forme de modulation de la fréquence intermédiaire. Le modulateur de télédistribution est suivi d'un convertisseur à frequence de sortie sélectionnable 19 qui çomporte, entre une entre reliee à la sortie du filtre 17 et une sortie reliée au câble lu, un mélangeur 20, un filtre variable 21 et un amplificateur de sortie 22 à large bande et faible distorsion. Sur la sortie du modulateur 19 apparait le signal utile sous forme de modulation d'une porteuse -à l'une de m fréquences prédéterminées. Ces m fréquences sont fournies par un synthétiseur de fréquences 23 qui attaque le mélangeur 20. On peut utiliser divers types de synthetiseurs. On décrira plus loin, à titre d'exemple, un synthétiseur 23 à commande par signal logique qui a donné des résultats satisfaisants. Sur la sortie du mélangeur 20 apparaissent nonseulement le signal utile à conserver, mais egalement diverses fréquences à éliminer, notamment la fréquence intermediaire, celle du synthetiseur de fréquence et des fréquences de battement indé sirables. Le filtre 21 doit isoler le signal utile. Etant donné qu'il est à une fréquence variable, il doit s'agir d'un filtre de bande ajustable. On utilisera en général un filtre actif variable commande en tension, comprenant des diodes dont la capacite dépend de la tension qui leur est appliquée. Le filtre 21 sera alors commandé par un circuit de commutation 24 qui fournit sur sa sortie 25 une tension sélectionnée parmi m tensions, suivant que c'est l'une ou l'autre de ses m entrées qui est excitée. Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, ou le bloc d'émission est commande par des signaux logiques, le commutateur de tension 24 est excite par un convertisseur analogiquenumérique 26 qui sera decrit plus loin. Enfin, le bloc d'émission comprend un interface 27 adressable, relié â la paire téléphonique 11. Cet interface 27, lorsqu'il identifie un message qui lui est adressé, décode le message et transmet au modulateur 19 la partie du message déterminant le choix de la fréquence de sortie du synthétiseur 23 et de la tension de sortie du commutateur 24. Le poste de contrôle 28 (figure 1) comporte m moniteurs de télévision 29 branchés en parallèle sur le câble 10 par l'intermédiaire de démodulateurs respectifs 30. Chacun des m démodulateurs 30 est prévu pour traiter uniquement les signaux arrivant sur l'une des E fréquences f1 à fm que peut fournir m chacun des modulateurs à frequence de sortie sélectionnable 19. Le démodulateur fournit, sur sa sortie, le signal vidéo correspondant au canal à fréquence f1 à f qu'il traite. m Chacun des démodulateurs 30 doit avoir une stabilité d'accord élevée : ce résultat peut être atteint en utilisant un montage à verrouillage de phase, qui donne une stabilité pratiquement equivalente à celle d'un demodulateur stabilisé par quartz. Chacun des démodulateurs 30 est réglé lors de l'installa tion sur l'une des frequences fl à fm. m Le poste de contrôle 28 comporte encore un pupitre de sélection 31 permettant d'envoyer des messages de commande sur la paire téléphonique 11. En règle genérale, ces messages seront sous forme logique. Chaque message de commande peut par exemple prendre la forme d'un mot comportant un nombre de chiffres binaires ou bits déterminé, chaque mot comprenant successivement des bits de synchronisation, des bits d'adresse (dont le nombre sera choisi pour permettre a d'identifier de façon univoque chacun des blocs d'émission, ainsi qu'un ou plusieurs bits de contrôle de parite. Les messages de commande- comportent avantageusement des bits supplémentaires destinés à permettre la commande à distance de la caméra. Ces bits supplémentaires peuvent notamment assurer les fonctions suivantes - mise de la camera à l'état de veille et à l'état de fonctionnement (par application de la tension d'alimentation et inversement, - mise au point de la camera, - variation de la distance focale, en cas d'utilisation d'une caméra comportant un objectif approprié, - orientation de la caméra en azimut et en site. Ce dernier type de commande peut être effectué de façon très simple : il suffit d'associer à la caméra un moteur pas à pas d'orientation 32 et un générateur d'impulsions 33 commandé par l'interface 27. Lorsque l'interface 27, en décodant un message qui lui est adressé, identifie un bit de commande dans une position déterminée, il met en marche le générateur d'impulsions 33. Il arrête ce générateur lorsqu'il identifie un bit d'arrêt dans un message ultérieur qui lui est également adressé. On donnera maintenant les caractéristiques principales d'une installation à commande par les signaux logiques constituant un exemple particulier de réalisation. L'installation comporte huit moniteurs 29 munis de démodulateurs 30 correspondant à huit canaux, l'écartement entre deux canaux successifs etant de 12 MHz. Les interfaces sont constitués par la partie démodulateur de modem disponible dans le commerce, qui accepte des mots de 40 bits, ce qui permet de réserver dans chaque mot un nombre de bits d'adresse suffisant pour que plusieurs centaines de caméras puissent être réparties le long du câble 10. A l'heure actuelle, une installation envisagée comporte un nombre n de cameras supérieur à 30. Chaque mot comporte 8 bits de synchronisation, 8 bits d'adresse, 6 bits de sélection de canal, 10 bits de télécommande de caméra et 2 bits de parité. La figure 3 montre un synthetiseur de fréquence commandé par signaux logiques. Ce synthétiseur 23 comprend un oscillateur à quartz 34 qui attaque, par l'intermédiaire d'un circuit d'amplification et de mise en forme 35, l'une des entrées d'un comparateur 36. L'autre entrée du comparateur 36 reçoit le signal de sortie du synthétiseur par l'intermédiaire d'un diviseur programmable 37 offrant m = 8 coefficients de division. Ce signal de sortie est fourni par un oscillateur à commande en tension 38, qui utilisera en général des diodes à capacité variable en fonction de la tension qui leur est appliquée. L'entrée de commande de l'oscillateur 38 reçoit le signal de sortie du comparateur 36 par l'intermédiaire d'un circuit d'amplification et de mise en forme 39. On voit que le synthétiseur constitue un circuit bouclé à verrouillage de phase. Le diviseur programmable est prévu pour fournir, pour chaque combinaison de signaux logiques appliqués sur son entrée de commande 40 par l'interface 27, un coefficient de division correspondant à l'une des m = 8 fréquences prédéterminées. Le convertisseur numérique-analogique 26, peut de son coté être constitué par une matrice de décodage à m = 8 sorties. On voit que l'installation permet de faire apparaître l'image fournie par n'importe laquelle des m caméras sur ntim- porte lequel des m moniteurs. Le fonctionnement du dispositif découlant directement de la description qui précède, il n'est pas nécessaire de l'exposer en détail. L'invention est susceptible de très nombreuses variantes de réalisation. Elle n'est pas limite à la télévision en noir et blanc, des signaux de chrominance pouvant évidemment être transmis. Les signaux de commande peuvent être véhiculés sur le câble VHF au lieu de l'être sur une ligne distincte. Un canal "son" peut être prévu. S'il est necessaire de disposer en permanence d'images fournies par l'une des caméras, on peut prévoir, au poste de contrôle, un m+lème moniteur associé à un démodulateur à fréquence f +1 associe à la caméra supplémentaire, qui fournira en permanence son signal à la fréquence f Chaque moniteur peut être pourvu d'un générateur de caractère affichant le numéro d'ordre de la caméra visualisée. On notera enfin que l'invention est susceptible d'application dans de très nombreux domaines, notamment pour la télésurveillance des axes routiers de tunnels de grande longueur. REVENDICATIONS 1. Installation de surveillance comportant n caméras de télévision reliees chacune par un bloc d'émission à un câble de transmission unique aboutissant à un poste de contrle,caracterisee en ce que le poste de contrôle comporte m moniteurs de télévision (m étant inférieur ou égal à n) reliés chacun au câble par un démodulateur fonctionnant sur une fréquence d'entrée différente et en ce que chaque bloc d'émission est muni de moyens de télécommande depuis. le poste de contrôle, permettant le passage de l'état de veille à l'état de fonctionnement et la sélection de la fréquence de sortie de l'une quelconque des blocs d'émission parmi les m fréquences d'entrée des démodulateurs. 2. Installation suivant la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle comporte une ligne distincte du câble, destinee à véhiculer les signaux de télécommande des blocs d'émission. 3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque bloc d'émission comporte également des moyens de commande du réglage de lacaméra associé, à partir des signaux de télécommande reçus des postes de contrôle. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bloc d'émission comprend, à partir de la camera, un modulateur de télédistribution fournissant un signal à fréquence intermédiaire fixe, puis un convertisseur muni de moyens de sélection de la fréquence de sortie parmi les m fréquences. 5. Installation suivant la revendication 4, caracterisee- en ce que le modulateur à fréquence de sortie sélectionnable comprend un synthétiseur de fréquence à m fréquences de sortie attaquant un mélangeur qui reçoit également le signal à fréquence intermediaire et un filtre ajustable, commandé à partir du même signal que le synthetiseur de fréquence. 6. Installation suivant la revendication 5, dans laquelle les signaux de commande sont sous forme de messages à codage numérique, caractérisée en ce que chaque bloc d'émission comporte un interface adressable qui transmet au modulateur à frequence reglable la fraction de message représentative de la commande à sélectionner. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le synthétiseur de fréquence de chaque modulateur à fréquence de sortie ajustable est à commande numerique et en ce que le filtre variable est commandé en tension par l'interme- diaire d'un commutateur qui reçoit des signaux de commande par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique.