Brevet FR2523339A1 — publié le 19830916

L'invention a pour objet un capteur volumétrique à in- fra-sons pouvant se combiner pour former un appareil de détection d'intrusion et d'alarme à infra-sons ou à basse fréquence. De nombreux appareils de détection notamment d'alarme utilisent les ultrasons, les hyper-fréquences Ces appareils ont des avantages et des inconvénients Les inconvénients sont nom- breux: en premier lieu, les déclenchements intempestifs et une mauvaise spécificité du captage de la détection qui est difficile- ment graduelle Ainsi, les détecteurs à ultra-sons ou hyper-fré- quences protègent une pièce ou un appartement vide, aucune per- sonne ne peut se déplacer pendant que ce type de détecteur fonc- tionne. L'invention évite tous ces invonvénients Le détecteur à infrasons, selon l'invention, peut surveiller une pièce ou un appartement ou tout autre local avec un ou plusieurs objets et/ou personnes en mouvement En effet, il peut déclencher une alarme dans un local comprenant des objets ou des personnes en mouve- ment Le capteur, selon l'invention, peut donc remplacer directe- ment des radars ultra-sons, des détecteurs à infra-rouges ou hyperfréquences, dans le cas o ceux-ci servent à détecter uniquement une pénétration dans un volume déterminé, ou tout autre variation de celui-ci Le capteur, selon l'invention, peut remplacer tout dispositif radar à ultra-sons ou hyper-fréquences et ce à un coût inférieur d'étude et de fabrication, (électronique bon marché, traitement du signal très simple au moyen d'un filtrage, absence de mise au point). Le dispositif de détection comporte un moyen faisant office de capteur de pression ou autre, pouvant réagir à des varia- tions de pression atmosphérique de l'ordre du dixième de mi- cro-bar environ Les informations captées par ledit capteur de pression sont ensuite filtrées pour ne conserver que les signaux d'origine infrasonique de 0,01 Hertz à 20 Hertz Ces signaux sont amplifiés par un amplificateur Dans le domaine utile, cinq bandes ou plus de fréquences, sont distinguées après étude par les inventeurs. A Bande 1 de 0,1 à 0,3 Hz. B Bande 2 de 0,3 à 0,7 Hz. C Bande 3 de 0,7 à 1,8 Hz. D Bande 4:de 1,8 à 4,5 Hz. E Bande 5: de 4,5 à 10,0 Hz. 2 2523339 Ceci, pour la détection d'intrusions. Le capteur de pression volumétrique peut être associé à un filtre des bandes B et C et être utilisé pour actionner tout système d'alarme classique (sirène, éclairage etc). Les dessins ci-joints permettront aisément de comprendre l'invention Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention et sont donnés à titre indicatif et non limitatif. La figure 1 est une vue du schéma de fonctionnement, du capteur d'infra-sons. La figure 2 est une vue générale du fonctionnement, compre- nant le capteur à infra-sons, le traitement du signal et son utilisation en alarme. Le capteur à infra-sons 1 est constitué d'un microphone 2, d'un amplificateur 3 et d'un filtre basse fréquence 4. Le signal issu du capteur 1 arrive dans un ensemble 8 qui traite le signal Cet ensemble 8 comporte un moyen qui fait office de détecteur- filtreur 5, puis il passe dans un comparateur 6. La sensibilité du comparateur 6 peut être réglée par un moyen de réglage 7 Le signal arrive alors à un circuit de blo- cage 8 A ce circuit de blocage 8 arrive une temporisation de mise en marche et réarmement 9 qui se trouve sur le circuit 10 d'alimentation générale, ladite alimentation comportant un stabili- sateur 11 branché sur le secteur 12 Le signal est ensuite utilisé dans un ensemble 14 qui comporte un amplificateur 15 et un relais d'utilisation. On comprend que les différentes bandes employées qui ont été étudiées permettent d'établir une distinction Cette distinction permet de s'affranchir des "fausses détections" dues aux condi- : tions d'utilisation et conditions extérieures du capteur 1. Exemple no I _ protection contre l'effraction sur un véhi- cule automobile. Le capteur 1 peut, dans ce cas, être constitué d'un micro- phone 2, ou autre capteur, associé à un filtre de bande Le signal ainsi traité peut être corrélé ou convolué avec d'autres signaux provenant d'autres filtres de bande Le résultat de ce traitement permet de déclencher une alarme classique avec préci- sion. 3 2523339 Le fait d'utiliser les bandes B et C, permet de s'affranchir des variations très lentes de pression (montée en température du véhicule placé en plein soleil, transition jour-nuit, etc), ainsi que des variations rapides (par exemple, infra-sons des bandes D et E créés par un camion passant à proximité). Par contre, le capteur 1 détecte efficacement les infra-sons provoqués par l'ouverture d'une porte ou la brisure d'une vitre. Exemple n 2 Le montage représenté dans la figure 2 permet la détection de l'ouverture d'une porte dans un local fermé. Ce montage d'essai permet d'apprécier l'efficacité du sys- tème et met en évidence les infra-sons des bandes B et C créés pour l'ouverture d'une porte dans un local clos. Le capteur est constitué, dans ce cas, par le microphone 2 et les amplificateurs CI 1 et C 12. L'amplificateur CI 3 compare les tensions obtenues à une référence fixe et permet l'allumage de la diode électroluminescente L. Ce type de montage autorise une détection jusqu'à 200 m 2, dans un rayon de 50 m. De même, le circuit intégré utilisé, qui est un quadruple amplificateur de Norton, peut être remplacé par tout autre type d'amplificateur opérationnel, ou par des composants discrets Voir la figure 3. Nomenclature RI = 2,7 K R 8 = 1,1 MX R 2 = 10 K R 9 = I M Al R 3 = 1 MA R 10 = 1 M R 4 = 2 Mn RU = 1,2 K R 5 = 390 K R 12 = 1 K R 6 = 390 K R 13 = 47 K R 7 = 390 K R 14 = 1,2 K C 1 = 47 MF Tantale C 2 = 100 nf. C 3 = 0,47 MF Tantale C 4 = 100 nf. C 5 = 10 MF. -4- Cl Ci 12 C 13 = 3/4 MC 3301 P (Fabriqués MOTOROLA) M = électret EM 80 (Fabriqués L E M) T = NPN quelconque du type 2 N 2222 L = diode électroluminescente 10 m A quelconque ALIM = Alimentation continue de 9 à 12 V ( 17) et ( 18): Broches d'alimentation du circuit intégré. L'invention a de nombreuses possibilités d'applications in- dustrielles a) capteurs volumétriques pour alarmes contre le vol, contre l'intrusion; b) détecteurs de passage, en utilisant les infra-sons de certaines bandes créés par un déplacement d'air. c) détecteur d'ouverture Dans ce cas, un capteur installé dans une pièce permet de s'affranchir de tous les contacts de portes et fenêtres donnant sur cette pièce (simplification de câblage). d) détecteur de chocs Les infra-sons créés par la vibration d'une paroi se situent dans les bandes infrasoniques élevées. 2523339 REVENDICATIONS 1 Dispositif de détection pour alarme surveillance et/ou contrôle caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur d'in- fra-sons ( 1) en dessous du domaine sonore. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ledit capteur d'infra-sons ( 1) est constitué d'un moyen faisant office de capteur de pression ou de variation de pression ( 2), d'un amplificateur ( 3) et d'un filtre éliminant les signaux de fréquences audibles ou plus élevés. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le capteur de pression ( 2) est un microphone ou tout autre type de capteur de pression relative ou absolue. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait que le capteur est du type piézoélectrique, dynamique, à condensateur ou électromagnétique, ne réagissant qu'aux infra-sons. Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4.