Brevet FR2528647A1 — publié le 19831216

DISPOSITIF DE TELESURVEILLANCE PAR LIAISON TELEPHONIQUE. La présente invention se rapporte aux dispositifs de télésurveillance par liaison téléphonique, qui permettent de détecter, de mémoriser et de retransmettre à un site central des changements d'états observés. La liaison téléphonique permet de relier de tels dispositifs à des postes de surveillance ou simplement à un poste téléphonique d'abonné. Ces dispositifs sont succeptibles, selon qu'ils sont autonomes ou non, de se mettre en relation avec le poste de surveillance auquel ils sont reliés ou avec un abonné, par l'intermédiaire de son poste téléphonique. De tels dispositifs comprennent en général un organe intelligent capable de recevoir les changements d'états, de les analyser et de les retransmettre. Ils comprennent d'autre part un ensemble d'organes qui fournissent les changements d'états et qui sont placés à des endroits privilégiés. Actuellement les liaisons entre organes intelligents et organes fournisseurs de changements d'états sont réalisées à l'aide de paires téléphoniques et il y a autant de paires téléphoniques qu'il y a d 'organes fournisseurs de changements d'états. Cette solution a pour inconvénient d'avoir peu d'autonomie et une structure très lourde. Une autre solution connue consiste à réaliser un raccordement en étoile, dans laquelle les organes fournisseurs de changements d'états sont reliés entre eux et un seul d'entre eux est relié à l'organe intelligent, mais le système de transmission entre ces différents organes qui est généralement adopté, est une transmission par boucle de courant.La puissance mise en jeu augmente avec le nombre d'organes fournissant les changements d'états si bien qu'on est très vite limité en distance, les organes fournisseurs de changements d'états ne pouvant être situés au-delà d'une distance maximum prédéterminée de organe intelligent. Pour remédier à cet inconvénient l'invention propose un dispositif de télésurveillance dont l'organe intelligent est apte à être en relation avec un nombre important d'organes fournisseurs de changements d'états sans qu'il y ait une limitation de la distance qui sépare ces différents organes. La présente invention a donc pour but un dispositif de télésurveil lance comprenant - un organe intelligent capable d'acquérir, de mémoriser et de transmettre des données à un site central par le réseau téléphonique; - un ensemble d'organes fournisseurs de données reliés entre eux et reliés à l'organe intelligent pour fournir des données; caractérisé en ce que l'organe intelligent est relié à l'ensemble d'organes fournisseurs de données par une ligne téléphonique et en ce que l'organe intelligent comprend: - une unité de traitement reliée au réseau téléphonique; - un émetteur-récepteur de données numériques, relié à cette unité de traitement et relié à la ligne téléphonique qui relie l'organe intelligent aux organes fournisseurs de données, cet émetteur-récepteur étant apte à émettre et/ou à recevoir des données selon un format et un débit donnés. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent: - figure 1, un schéma général d'un dispositif de télésurveillance selon l'invention; - figure 2, un schéma détaillé de l'organe intelligent de la figure 1 - figure 3, un schéma détaillé des organes fournisseurs de données selon la figure 1. Le dispositif décrit ci-dessous est destiné à réaliser une télésurveillance d'un local public ou privé. Pour réaliser cette télésurveillance un terminal ou organe intelligent 1 est placé dans ce local. Un ensemble de capteurs ou organes fournisseurs de données 2 sont placés à des endroits privilégiés (portes, fenêtres) pour détecter des changements d'états de ces lieux privilégiés et les transmettre au terminal 1. Les organes fournisseurs de données sont, selon le mode de réalisation de l'invention, des détecteurs de présence, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à une telle application et qu'elle s'étend à toutes sortes de capteurs et par exemple à des capteurs de température, de pression ou autres grandeurs physiques. Le dispositif de télésurveillance représenté sur la figure 1 comprend un terminal 1 relié par une ligne téléphonique L à un poste d'abonné. Ce terminal est tout à fait autonome, il comprend une unité de traitement 101, une alimentation 102, une horloge 103 et un émetteur-récepteur 104. Une ligne téléphonique L2 relie ltémetteur-récepteur 104 à un premier capteur 200. Dans notre réalisation particulière on dispose de deux types de capteurs, un premier type dit capteur d'observation 300, un deuxième type dit capteur d'intervention 200. Tous les capteurs de même type sont reliés entre eux, il y a également une liaison entre deux capteurs de type différent. L'unité de traitement 101 comprend essentiellement un microprocesseur 110 de type 6809 Motorola relié par un BUS à des mémoires mortes de programme 111 et à des mémoires vives de données 112 et également à des organes périphériques spécifiques décrits ci-dessous. Ces organes spécifiques comportent: un modulateur-démodulateur (modem) 113, par exemple le circuit intégré MC 14 412 de Motorola; un circuit d'entrée-sortie 114 à conversion parallèle-série relié au modem 113, par exemple le circuit intégré 6850 si le microprocesseur est du type 6809 Motorola; un circuit 115 générateur de fréquences, par exemple le circuit 6840 (Timer). Un circuit de transmission 116 est relié au modem 113 par une voie émission et une voie réception et est également relié au poste d'abonné distant par la ligne téléphonique LI. L'émetteur-récepteur 104 et l'horloge 103 sont également reliés au microprocesseur 110 par l'intermédiaire du BUS. La ligne téléphonique LI arrive sur deux bornes 120, 121. La borne 120 est directement reliée à un premier contact mobile d'un relais de veille 124 à quatre circuits inverseurs tandis que la borne 121 est reliée par l'intermédiaire d'un détecteur de courant de ligne 125 à un second contact mobile du relais 124. Les contacts mobiles des deux autres circuits inverseurs du relais 124 sont reliés à des bornes 122 et 123. Les contacts fixes, correspondant à la position de "veille" du relais 124, des premiers et seconds circuits inverseurs, sont respectivement reliés aux contacts fixes de veille des troisièmes et quatrièmes inverseurs. Les contacts fixes correspondant à la position de veille du relais 124, du premier et second circuits inverseurs sont respectivement reliés aux contacts fixes de veille des troisièmes et quatrièmes circuits inverseurs. Les autres contacts fixes des premiers et seconds circuits inverseurs du relais 124 sont reliés au côté réseau d'un joncteur réseau 126 ainsi qu'à un détecteur d'appel 127. Le détecteur d'appel 127 comporte en sortie un relais de boucle dont le contact est en parallèle sur le côté réseau du joncteur 126. Les autres contacts fixes des troisièmes et quatrièmes circuits inverseurs du relais 124 sont reliés à l'entrée d'un détecteur de boucle 10. Le joncteur réseau 126 représenté sur le dessin est du type classique à isolation galvanique par transformateur mais pourrait aussi bien ne pas comporter de transformateur, l'isolation étant assurée par des condensateurs (voir par exemple la demande de brevet français n"81 06 401). L'autre côté du joncteur 126 est relié à un hybride deux fils, quatre fils 129. La sortie réception de l'hybride 129 est reliée à l'entrée d'un filtre passe-bande 130. L'entrée émission de l'hybride 129 est reliée à la sortie d'un filtre émission 131. Dans notre réalisation particulière le filtre 130 est un circuit intégré hybride CH 1258 de Cermetek, le filtre 131 est un circuit intégré hybride CH 1253 de Cermetek. Le filtre 131 permet de filtrer par lissage le signal généré par le modulateur du modem 113. Le filtre 130 permet de filtrer le signal reçu par le démodulateur du modem celui-ci étant très sensible aux perturbations apportées par les parasites en ligne. Un circuit d'intervention automatique 132 est connecté entre les liaisons des fitres 130, 131 et de l'hybride 129. Ce circuit 132 comporte un détecteur de tonalité, un détecteur de fréquence et un synthétiseur de parole. L'émetteur-récepteur 104 permet une transmission filaire entre le terminal et les capteurs. Ce circuit comprend un circuit de conversion parallèle-série 133 relié au BUS et relié à un modem 134, le modem étant lui même relié à un circuit d'interface ligne 135. La procédure de transmission adaptée à notre réalisation particulière est réalisée suivant le format asynchrone 1 1 bits, 1 bit "start" + 8 bits de données +1 bit de parité +1 bit "stop". La transmission se fait par sur une paire téléphonique à 300 Bauds, par "half-duplex" c'est-à-dire, lorsque l'entrée réception est validée, I'émission est inhibée. Lorsque un capteur reçoit un bit de "start" il prend en compte les bits de données qui suivent. Si le huitième bit est un 1 il interprète cet octet comme étant un octet d'adresse et compare sa valeur au numéro affiché sur des interrupteurs codant le numéro du capteur lui-même. S'il y a égalité, il en déduit que le terminal s'adresse à lui, sinon il ne tient aucun compte de cette information. Lorsqu' un capteur s'est reconnu, il s'attend à recevoir un octet d'ordre du terminal. Le deuxième octet (qui est l'octet d'ordre) a le même format mais le huitième bit est à zéro. Le capteur intéressé va prendre en compte cet ordre, I'exécuter et retransmettre vers le terminal deux octets (format 11 bits) de réponse.La séquence des opérations dans le terminal est la suivante: le terminal émet deux octets (adresse+ordre), il attend la réponse du capteur adressé et prend en compte les deux octets de données du capteur. Le terminal 1 incrémente alors le numéro du capteur (octet d'adresse) pour interroger un autre capteur et recommence le cycle. La conversion au format série asynchrone décrite ci-dessus est réalisée par le circuit 133 qui est un circuit intégré du type 6850 de Motorola. Ce circuit génère aussi les commandes de gestion de la ligne c'est-à-dire le circuit 135. La vitesse de transmission est fixée à 300 Bauds dans cette réalisation et provient d'une information fournie par le circuit de traitement 101. Le modem 134 est un circuit intégré monolitique du type MC 14412 A de Motorola, la modulation s'effectue par déplacement de fréquence sur réception bit à bit, des données émises par le circuit 133. Dans notre réalisation particulière le déplacement de fréquence correspond à une excursion de plus ou moins 100 Hz. La fréquence centrale est de 1170 Hz. La détection est effectuée par détection du déplacement de fréquence. Le démodulateur du modem fonctionne à la rapidité de 300 Bauds avec des caractères de 11 bits. Le déplacement de fréquence correspond à une excursion de plus ou moins 100 Hz modulant une porteuse d'entrée à 2125 Hz. Le modem fonctionne en "half-duplex" c'est-àaire que pendant l'émission, son entrée de réception est inhibée. Le circuit d'interface 135 est un multiplexeur qui aiguille 4e signal transmis par la ligne vers le modulateur ou vers le démodulateur, il est commandé par le microprocesseur 110 par l'intermédiaire du BUS. Le modem 113 est du type à réponse automatique "full-duplex" et a une vitesse de modulation compatible avec les caractéristiques du circuit de transmission utilisé, et qui est dans le cas présent de 300 Bauds. Le circuit 115 produit des fréquences définissant les vitesses de transmissions en émission et en réception de données, ce circuit fournit également une interruption périodique au microprocesseur 110, dans le cas cité par exemple cette interruption se produit toutes les 16 ms. Cette interruption est destinée à effectuer des contrôles sur les traitements des organes périphériques. Le circuit 103 fournit en permanence au microprocesseur 110 l'heure et la date et est avantageusement alimenté par un accumulateur à grande autonomie (non représenté) alimentant également la mémoire de donnéés 112. Le circuit 103 peut être remis à l'heure par le microprocesseur 110 après chaque échange avec l'organe auquel il est relié (poste téléphonique d'abonné, poste de surveillance). Les données fournies par le circuit 2, par l'intermédiaire de la ligne téléphonique L2, sont rangées dans la mémoire de données 112 en même temps que l'heure et la date fournies par un circuit 103, d'apparition de ces données. Les informations stockées dans la mémoire de données et ne représentant pas de caractère d'urgence peuvent être transmises à l'organe destinataire (poste d'abonné distant ou poste de surveillance distant) pendant une période de veille du dispositif 101, lorsque l'abonné n'utilise pas son poste. Le relais de veille 124 qui en temps normal met en liaison la ligne téléphonique L1 avec la ligne branchée sur les bornes 122 et 123 est mis automatiquement en position de veille par l'horloge 103.La ligne téléphonique branchée sur les bornes 120 et 121 est alors reliée au circuit du dispositif de télésurveillance, tandis que la ligne branchée sur les bornes 122 et 123 est reliée au détecteur de boucle 128. Si pendant cette période de veille, le poste relié aux bornes 122 et 123 est décroché, l'information de décrochage est transmise à l'unité de traitement 101 par le détecteur de boucle 128, et l'unité 101 fait basculer le relais 124 en position normale. La fin de la communication dudit poste est signalée à l'unité de traitement par le détecteur de courant de ligne 125, et l'unité de traitement fait repasser le relais 124 en position de "veille". Pendant la période de "veille", le dispositif de télésurveillance peut recevoir des appels. A la réception d'un appel, qui est signalée par l'intermédiaire d'un détecteur d'appel 122, l'unité de traitement 101 commande l'émission d'une tonalité de 2100 Hz, pendant par exemple environ 4 secondes au maximum. Si pendant ce temps le filtre 130 du dispositif de télésurveillance ne détecte pas la porteuse du modem de l'organe avec lequel il est relié, cela signifie très probablement qu'il y a eu une erreur de la part de l'appelant. L'unité de traitement 101 fait alors rebasculer le relais 124 en position de veille. S'il y a eu détection de ladite tonalité 2100 Hz, L'unité de traitement entame, de façon connu en soi la procédure d'échange des données avec le correspondant relié par ligne téléphonique au dispositif de télésurveillance. Si certaines informations fournies par le circuit 2 ont un caractère d'urgence, L'unité de traitement 101, après avoir vérifié ce caractère d'urgence fait basculer le relais 124 en position de veille au cas où il ne serait pas dans cette position, il lance un appel à son correspondant par l'intermédiaire du circuit d'appel 9. Si le dispositif de télésurveillance a effectué une mauvaise numérotation, il ne reçoit pas la fréquence du modem de l'abonné auquel il est relié, le synthétiseur de parole 132 transmet un message. Lorsque le contact est établi avec le correspondant destiné à recevoir l'appel, le dispositif de télésurveillance signale à ce correspondant les informations urgentes. Sur la figure 2 on a représenté les organes fournisseurs de données 2 comportant dans notre réalisation particulière deux types de capteurs, cinq capteurs d'intervention 200-205 et cinq capteurs d'observation 300305, le nombre cinq étant donné uniquement à titre d'exemple. Chaque capteur référencé 200-205 comprend un capteur proprement dit un émetteur-récepteur. De la même faon chaque capteur 300-305 comporte un capteur et un émetteur-récepteur. Les deux types de capteurs sont reliés à l'aide de la ligne téléphonique L2. Chaque capteur est raccordé au réseau 220V-50Hz par une prise normalisée, le cordon secteur étant solidaire de l'appareil (non représenté).La ligne téléphonique L2 qui relie le circuit 1 au circuit 2 relie plus précisément l'émetteur-récepteur 104 à l'émetteur-récepteur 220 ainsi qu'à l'émetteur-récepteur du deuxième capteur d'intervention référencé 201 et ainsi qu'aux émetteurs-récepteurs des autres capteurs d'intervention suivant le nombre de ces capteurs. L'émetteur-récepteur 220 est également relié à l'émetteur-récepteur 320 et le dernier émetteur-récepteur des capteurs d'intervention 205 est relié au premier émetteur-récepteur des capteurs d'observation 200. L'émetteur-récepteur de chaque capteur comprend un circuit d'interface 221, 321 reliant le capteur lui-même à l'émetteur-récepteur puis un modulateur-démodulateur 222, 322, puis un circuit d'interface ligne 223, 323. Ces émetteurs-récepteurs sont compatibles avec le système de transmission qui a été décrit ci-dessus. En effet les circuits d'interfaces 221 et 321 ont la même fonction que les circuits d'interfaces 133 du circuit 135. Cependant ces circuits 221 et 321 ont la particularité d'être adressables et pour cela, ils sont associés à un boîtier d'interrupteurs permettant de coder le numéro du capteur directement. Dans notre réalisation particulière ces circuits sont des circuits intégrés UART du type Mi 14469 de Motorola. Ces circuits fournissent aux capteurs 7 bits d'informations.Lorsqu'ils décodent un ordre valide, ils fournissent une impulsion de commande aux capteurs, le capteur en retour doit dans un temps maximum 100 ms dans notre cas, renvoyer une information sur 16 bits qui est validée par une impulsion de commande. Ces 16 bits sont mémorisés dans les circuits 221, 321. Ces circuits assurent ensuite la conversion parallèle-série au format asynchrone en vue de la transmission de cette information vers le circuit 1. La référence de temps pour ce circuit 221, 321 est réalisée par un oscillateur externe non représenté. Les modulateurs-démodulateurs 222, 322 sont les mêmes circuits que celui utilisé pour le circuit 104. Ces modems 222 et 322 sont donc dans notre cas des circuits intégrés monolitiques Mi 144 12A de Motorola. La modulation s'effectue par déplacement de fréquence sur réception des données émises par respectivement le circuit 221 ou le circuit 321. Le déplacement de fréquence correspond à une excursion de plus ou moins 100 Hz, la fréquence centrale est de 2125 Hz. La fonction de démodulation est également assurée par ces circuits. La détection est effectuée par détection du déplacement de fréquence. Le démodulateur fonctionne à la rapidité de 300 Bauds. Le déplacement de fréquence correspond à une excursion de plus ou moins 100 Hz modulant une porteuse centrée à 1170 Hz. Les circuits d'interfaces lignes 223, 323 permettent, au retour, d'aiguiller la ligne L2 vers le circuit de réception du modem, par exemple un commutateur analogique. Lorsque les capteurs envoient une réponse au circuit 1, la ligne est aiguillée vers le modulateur du modem respectivement 222 et 322. Les capteurs d'interventions regroupent de façon connue en soi l'alimentation du capteur et de ltémetteur-récepteur, des bascules de mémorisation 211 de l'état des relais 212 ainsi que les relais proprement dits. Dans notre cas le circuit 211 comporte deux circuits intégrés permettant de mémoriser 8 bits d'information chacun. L'état de ces bascules est émis vers le circuit 1 par l'intermédiaire du circuit 220 à chaque intervention sur le capteur. Les capteurs d'observation regroupent de façon connue en soi une alimentation, un émetteur-récepteur et des photocoupleurs d'isolement. Le circuit d'interface 311 entre ltémetteur-récepteur et les photocoupleurs d'observation est réalisé par un inverseur trigger de Schmitt pour éliminer les signaux parasites à la sortie des photocoupleurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif de télésurveillance comprenant: - un organe intelligent (1) capable d'acquérir, de mémoriser et de transmettre des données à un site central par le réseau téléphonique; - un ensemble d'organes fournisseurs de données (2) reliés entre eux et reliés à l'organe intelligent (1) pour fournir des données ; caractérisé en ce que l'organe intelligent (1) est relié à l'ensemble d'organes fournisseurs de données (2) par une ligne téléphonique (L2) ; et en ce que organe intelligent comprend: - une unité de traitement (101) reliée au réseau téléphonique; - un émetteur-récepteur (104) de données numériques, relié à une unité de traitement (101) et relié à la ligne téléphonique (L2) qui relie l'organe intelligent (1) aux organes fournisseurs de données (2), cet émetteurrécepteur (104) étant apte à émettre et/ou à recevoir des données selon un format et un débit donnés. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque organe fournisseur de données (200, 300) comprend un émetteur-récepteur (220, 320) apte à émettre et/ou à recevoir des données numériques selon le même format et le même débit que ceux utilisés par l'émetteurrécepteur (104) de l'organe intelligent (11). 3. Dispositif selon Ia revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ltémetteur-récepteur (104) de l'organe intelligent (1) comprend: - un modulateur-démodulateur (134) effectuant une modulation par déplacement de fréquence sur réception bit à bit des données numériques qu'il reçoit de l'unité de traitement (101), et effectuant une démodulation sur détection de la fréquence porteuse du signal reçu, émis par les organes fournisseurs de données (200, 300); - un circuit d'interface (133) à conversion parallèle-série recevant les données provenant de l'unité de traitement (101) par l'intermédiaire d'une liaison bus, et transmettant ces données en série au modulateurdémodulateur (134);; - un circuit d'interface ligne (135) pour assurer l'aiguillage des signaux entre le modulateur, le démodulateur (134) et la ligne (L2) reliée aux organes fournisseurs de données, ce circuit (135) étant commandé par le circuit d'interface à conversion parallèle-série (133). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble des organes fournisseurs de données (2) comprend: - un premier ensemble de capteurs (200) appelés capteurs d'intervention chacun des capteurs comportant un ensemble de relais (212) un circuit de mémorisation (211) qui enregistre l'état des relais ; un émetteur-récepteur (220) pour transmettre ou commander des changements d'états de ces relais~(220) ; - un deuxième ensemble de capteurs (300) appelés capteurs d'observation, chacun des capteurs comportant un ensemble de photocoupleurs (312), un circuit d'interface (311), un émetteur-récepteur (320) pour transmettre ou commander deg changements d'états de ces photocoupleurs (320) 5.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque émetteur-récepteur (220, 230) comprend: - un circuit émetteur-récepteur asynchrone universel (221, 321) émettant les données envoyées par le capteur proprement dit, en série vers le modulateur (220, 230) et transmettant les données envoyées par le démodulateur (220, 230), en parallèle au capteur désigné; - un modulateur-démodulateur (222, 322) effectuant une modulation par déplacement de fréquence sur réception bit à bit des données numériques qu'il reçoit du circuit d'interface auquel il est relié (221, 331), et effectuant une démodulation sur détection de la fréquence porteuse du signal reçu, émis par l'organe intelligent (1) - un circuit d'interface ligne (223, 323) assurant la liaison entre les modulateurs (222, 322) et la ligne téléphonique (L2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de traitement (101) comprend: - un circuit de transmission (116) reliant le dispositif de télésurveillance au réseau téléphonique; - un microprocesseur (110), des mémoires de programme (111), des mémoires de données (112), un modem (113), une interface (114), et un circuit de référence de temps (115); les mémoires, l'interface et le circuit de référence de temps étant reliés au microprocesseur par une liaison bus. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que l'horloge (103) -et l'émetteur-récepteur (104) de l'organe intelligent (1) sont reliés au microprocesseur (110) par une liaison bus. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit de transmission (116) comprend ; un détecteur d'appel (127), un circuit d'appel (R) relié à une ligne du réseau, cette ligne aboutissant à un joncteur réseau (126) qui est d'autre part relié à un circuit hybride 2 fils/4 fils (129) dont la sortie est reliée à un filtre de réception (130) et dont l'entrée émission est reliée à un filtre d'émission de données (131), un circuit d'intervention (132) étant relié entre la voie émission et la voie réception du circuit hybride (129), les filtres (130, 131) étant directement reliés au modem (113) de l'unité de traitement (101). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le circuit d'intervention (132) comprend: un détecteur de tonalité pour distinguer une tonalité d'invitation à numéroter d'une tonalité d'occupation; - un détecteur de fréquence pour recevoir la fréquence émise par le poste du correspondant; - un synthétiseur de parole pour émettre des messages à ce correspondant.