Brevet FR2547685A1 — publié le 19841221

"DISPOSITIF DE COWSUNICATION PAR RADIO ENTRE AU MOINS UNE STATION FIXE ET AU MOINS UNE STATION PORTEE" La présente invention concerne un dispositif de communication par radio entre au moins une station fixe et au moins une station portée. L'invention est plus particulièrement adaptée à la protection et à la surveillance automatique de personnes isolées telles que des gardiens de nuit ou des gardiens de complexes industriels. On connaît déjà des dispositifs de communication par radio entre une station fixe et une station portée par un gardien ou plus généralement une personne travaillant seule dans un endroit isolé. Mais, dans le cas où cette personne est attaquée par des intrus ou si cette personne est victime d'un accident ou d'un malaise, elle est incapable d'utiliser sa radio pour appeler à l'aide. En outre, une tentative de communication avec la station fixe peut etre impossible du fait que les batteries sont déchargées ou par suite de tout autre défaillance technique. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et à cet effet elle propose un dispositif de communication par radio entre au moins une station fixe et au moins une station portée qui comporte des moyens pour effectuer l'émission automatique depuis la station portée et par intervalles réguliers d'un signal de contrôle et des moyens faisant partie de la station fixe pour détecter et indiquer automatiquement la présence ou l'absence desdits signaux de contrôle. Selon une autre caractéristique, la station portee comporte des moyens pour engendrer et émettre un signal de détresse, la station fixe étant pourvue de moyens pour détecter et indiquer automatiquement la réception d'un tel signal de détresse. Selon une autre caractéristique, la station fixe est munie de moyens pour engendrer et émettre un signal de télécommande et la station portée est munie de moyens pour détecter un tel signal et pour activer l'metteur de la station portée pendant une certaine période. Par conséquent, l'invention permet le contrôle automatique de l'état fonctionnel du dispositif et, en plus, la surveillance de l'état de concience de la personne portant la station portée. Le disfonctionnement du dispositif pourra être indiqué automatiquement à la station fixe. Le signal de détresse peut être déclenché manuellement par la personne portant la station portée ou être déclenché alltoma- tiquement par des moyens de surveillance de l'état de conscience de cette personne. L'invention prévoit la possibilité de télécommander, depuis la station fixe, l'émetteur de la station portée, afin que le personnel se trouvant à la station fixe puisse entendre les bruits ambiants autour de la station portée, même si la personne qui porte cette station est inconciente ou incapable, pour d'autres raisons, de manoeuvrer sa radio. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention résultent de la description suivante, faisant référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un bloc diagramme d'un émetteur- récepteur de la static portée et des circuits complémentaires d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est un bloc diagramme d'un émetter-récepteur et des circuits associés de la station fixe du dispositif ; - la figure 3 est un schéma électrique d'une forme de réalisation particulière et non limitative de la station portée - la figure 4 est un schéma électrique d'une forme d'exécution particulière et non limitative de la station fixe. On se réfère maintenant à la figure 1 sur laquelle sont représentées la partie récepteur 1 et la partie émetteur 2 de la station portée du dispositif selon l'invention. Un générateur 3 de signaux de contrôle et un générateur 4 de signaux de détresse sont reliés à l'émetteur 2. Le générateur 3 des signaux de contrôle fonctionne automatiquement pour activer l'émetteur 2 par intervalles réguliers pour l'émission d'un signal de basse fréquence constante. Le générateur 4 des signaux de détresse est adapté pour activer l'émetteur 2 en vue de l'émission d'un signal de basse fréquence constante de caractéristique différente de celui du signal de contrôle. Le générateur 4 des signaux de détresse peut être activé de plusieurs manières différentes: par exemple, grâce à un moyen d'activation manuelle 5 tel qu'un bouton poussoir.Un signal de détresse peut être déclenché également par un "moniteur de concience" 6 qui comporte un moyen de surveillance solidaire de la personne qui porte la station portée. Par exemple, ce moyen de surveillance peut se présenter sous la forme d'un détecteur de mouvements qui détecte même les petits mouvements de la personne portant lé détecteur. Le générateur 4 des signaux de détresse sera activé par le "moniteur" 6 si aucun mouvement n'est détecté pendant un certain délai. Le moniteur 6 est également relié à un moyen d'alerte acoustique 7 qui sera activé avant l'activation du générateur 4 de signaux de détresse. De cette manière, si l'absence de mouvement de la personne résulte de sa somnolence, la personne sera réveillée par l'alerte acoustique et le signal de détresse sera suspendu. Enfin, le générateur 4 des signaux de détresse peut être activé par un "moniteur de milieu1' 8 sous la forme d'un détecteur de radiation ou d'un détecteur de gaz toxique,par exemple. En outre, l'émetteur 2 de la station portée peut être activé par télécommande depuis la station fixe par un signal de basse fréquence émis par l'émetteur de la station fixe. A cet effet, le récepteur 1 de la station portée est connecté-à un circuit 9 qui détecte le signal de basse fréquence et qui met en action l'émetteur 2 pendant un certain temps. On se réfère maintenant la figure 2 sur laquelle sont représentées les parties récepteur 10 et émetteur 11 de la station fixe. La sortie du récepteur 10 est reliée à un détecteur 12 des signaux de contrôle et à un détecteur 13 des signaux de détresse. La sortie du détecteur 12 des signaux de contrôle est reliée à un dispositif d'alarme acoustique 14 qui reste inactif tant que des signaux de contre sont reçus régulièrement mais qui, en l'absence de tels signaux de contrôle, est rendu actif. La sortie du détecteur 13 des signaux de détresse est reliée à une alarme acoustique 15 qui est activée à la réception et à la détection d'un signal de détresse. Un générateur 16 de basse fréquence constante est connecté à l'émetteur 11 de la station fixe afin de télécommander l'émetteur de la station portée. Bien entendu, les blocs représentés sur les figure 1 et 2 ont un caractère fonctionnel et par conséquent, ces blocs ne correspondent pas nécessairement de façon exacte à des circuits reels tels que ceux illustrés sur les figures 3 et 4 correspondant à une forme de réalisation particulière,mais non limitative. Par exemple, les générateurs 3 et 4 des signaux de contrôle et de détresse peuvent comprendre des oscillateurs basse fréquence distincts à fréquences différentes, les détecteurs 12 et 13 de la station fixe comprenant des filtres permettant de distinguer les deux signaux. Dans la forme de réalisation illustrée par les figures 3 et 4, l'émetteur-récepteur 1, 2, est constitué par un appareil tels que ceux désignés sous l'appellation courante "talkie-walkie, a vec un oscillateur basse fréquence intégré pour l'émission des signaux d'appel , l'oscillateur étant utilisé pour l'un et l'autre des deux signaux respectivement de contrôle et de détresse, la différence entre les deux types de signaux étant leur durée. L'émetteur-récepteur 17 d'un type "talliew?lke de la station portée est représenté sur la figure 3 à la partie supérieure droite et est fixé à un boîtier 18 incorporant les circuits électroniques auxiliaires illustrés précisément sur la figure 3. L'émetteur-récepteur 17 comprend un bouton poussoir 19 pour activer l'émetteur quant on désire transmettre un message verbal. Un second bouton poussoir 20 est prévu pour activer l'émetteur en modulant son onde porteuse d'-un signal à basse fréquence constante (signal d'appel). Le bouton poussoir 20 n'est pas utilisé pour la présente application, les circuits du signal d'appel étant utilisés par les circuits des signaux de contrôle et de détresse,selon l'invention. Un bouton poussoir 21 est prévu sur le boîtier 18 pour le déclenchement manuel de l'émission d'un signal de détresse. Les circuits auxiliaires sont représentés sur le schéma de la figure 3 et sont alimentés par la batterie 22 de l'émetteur-récepteur 17. Le boîtier 18 avec le "tale-walk.ié 17 est destiné à être attaché, par exemple avec une courroie, à la personne portant la station, afin de s'assurer que cette station ne sera pas perdue en cas d'accident et afin de s'assurerque le détecteur de mouvement (référencé 6 sur la figure 1) est toujours maintenu au contact du porteur. L'émetteur est activé pour l'émission d' un signal à basse fréquence en reliant à la masse, c'est-à-dire, au pôle négatif de la batterie 22 une connexion 23. A intervalle régulier , un relais 25 est activé automatiquement et momentanément par un dispositif électronique de commutation 24, les contacts 26 du relais reliant à la masse la connexion 23. Ainsi, un signal de courte durée est émis depuis l'émetteur à chaque activation du relais 25. Cette disposition correspond au générateur 3 des signaux de contrôle représenté sur la figure 1. Le générateur 4 des signaux de détresse représenté sur la figure 1 comprend un relais 27 avec des contacts 28 et 29 reliés respectivement à la masse et à la connexion 23. Ainsi, l'émetteur est activé pour l'émission d'un signal également par l'activation du relais 27. Le relais 27 est commandé par un transistor 30 rendu conducteur. par l'actionnement du bouton poussoir de détresse 21,par lequel la base du transistor 30 est reliée à la borne positive de la batterie 22 par l'intermédiaire d'une résistance 31. Dans l'état inactif du relais 27, un condensateur 34 est relié par un contact 32 du relais à la borne positive de la batterie 22. Quand le relais 27 est activé, le condensateur 34 est relié par les contacts 32 et 33 à la base du transistor 30 via une diode 35 et la résistance 31.Grâce à la charge positive du condensateur 34, le relais 27 est maintenu enclenché jusqu'à ce que le condensateur 34 soit déchargé à travers le circuit base~ émetteur du transistor 30. Par conséquent, il suffit d' appuyer très brièvement sur le bouton 21 pour provoquer l'émission d'un signal de détresse dont la durée est déterminée par la capacité du condensateur 34 et la résistance du circuit base-émetteur du transistor 30. Le "moniteur de conscience" référencé en 6 sur la figure 1 comprend un détecteur électro-magnétique de mouvements 36 incorporé dans le boîtier 18. Même des mouvements très légers de la personne portant le boîtier 18 engendrent dans le détecteur 36 un faible courant alternatif qui est amplifié par un amplificateur 37 et converti en courant continu par un redresseur comportant des diodes 38 et 39 et un condensateur 40. Le courant continu est fourni à la base d'un transistor 41 qui commande un relais 42. Quand le relais; 42 est activé, un condensateur d'enclenchement 43 est relié à la base du transistor 31 par les contacts 44 et 45 du relais, une diode 111 et une résistance 112.En l'absence de mouvement, le détecteur 36 n'engendre aucun courant et le condensateur d'enclenchement 43 se décharge progressivement à travers le circuit base émetteur du transistor 41 provoquant finalement le déclenchement du relais 42, après quoi le condensateur 43 sera rechargé depuis la borne positive de la batterie 22 via les contacts 44 et 46 du relais. En même temps, une deuxième paire de contacts 47 et 48 du relais se ferme et relie la borne positive de la batterie 22 à la base du transistor 30 via un circuit d'intégration comprenant une résistance 49 et un condensateur 50 et via une diode 51. Après un délai déterminé par la constante de temps du circuit d'intégration 49, 50 le transistor 30 devient conducteur , le relais 27 est activé et un signal de détresse est émis.Si un mouvement est détecté par le détecteur 36 pendant le délai provoqué par l'intégrateur 49, 50, le relais 42 sera encore active et le chargement du condensateur 50 interrompu sans émission d'un signal de détresse. Quand les contacts 47 et 48 du relais 42 sont fermés, is fournissent du courant également à un circuit 52 comprenant un oscillateur basse fréquence, par exemple, sous la forme d'un multi-vibrateur dont la sortie est reliée à un transducteur électro-acoustique 53 produisant un son alertant la personne portant la station portée. Les éléments 52 et 53 correspondent donc au bloc référencé 7 sur la figure 1. Les signaux sonores du transducteur 53 se manifestent pendant un délai plus ou moins court selon un réglage à définir mais pouvant varier selon les cas de 5 à 30 s. Au terme de ce délai, si la personne qui porte la station portée n'a pas réagi , le condensateur 50 aura atteint un potentiel tel que le transistor 30 sera conducteur. Un "moniteur de milieu't (référencé 8 sur la figure 1) peut être relié en dérivation sur les contacts du bouton poussoir 21. Il est-également possible de brancher sur ces contacts un interrupteur à mercure monté dans le boîtier 18 de manière à provoquer automatiquement le déclenchement d'un signal de détresse si la personne portant la station portée chute. Le circuit 9 de télé-ccsmande comprend la bobine mobile 54 du haut parleur 55 de la station portée. Lorsqu'un signal de basse fréquence émis par la station fixe est reçu, la tension aux torves de la bobine 54 est-amplifiée par un amplificateur 56. Un filtre comprenant une inductance 57 et un condensateur 58 montés en parallèle ne laisse passer que la fréquence de télécommande. Le signal amplifié par l'amplificateur 56 est redressé par un redresseur comprenant des diodes 59, 60 et un condensateur 61 . Le courant continu est appliqué à la base d'un transistor 62 qui commande un relais 63. Ce relais commande deux paires de contacts 64, 65 et 66, 67. Quand le relais 63 est activé, les contacts 64, 65 relient un condensateur d'enclenchement 68 à la base du transistor 62 via une diode 69 et une résistance 70. Les contacts 66, 67 du relais sont connectés en derivation sur les contacts du bouton d'activation 19 de l'émetteur. Par conséquent, quand le relais 63 est activé, l'émetteur est mis en opération et reste actif jusqu'à ce que le condensateur d'encenchement 68 soit déchargé. Sur la figure 4, ltémetteur-récepteur de la station fixe est illustré comme étant du même type que l'émetteur-récepteur de la station portée. Il est donc pourvu d'un bouton poussoir 70 pour activer 11 émetteur pour parler et d'un bouton-poussoir 71 pour activer l'émetteur pour émettre un signal de basse fréquence constante. Les circuits auxiliaires illustrés sur le schéma de la figure 4 sont commandés par des signaux obtenus av bornesde la bobine mobile 72 du haut parleur du récepteur. Ces signaux sont appliqués par un condensateur 73 à'entrée d'un amplificateur 74. Un filtre comprenant une inductance 75 et un condensateur 76 est reliés à l'entrée de l'amplificateur 74 pour ne laisser passer que la fréquence des signaux de contrôle et de détresse émis par la station portée. Le signal amplifié est appliqué à un redresseur comprenant les diodes 77, 78 et un condensateur 9. Le courant continu ainsi obtenu est appliqué par une résistance 80 à la baste d'un transistor 81 qui commande un relais 82. Quand le relais 82 est activé, la borne positive de la source d'alimentation est appliquée par les contacts 83 et 84 du relais et une diode 86 à un condensateur 85. La borne du condensateur 85 du côté de la diode 86 est reliée par une résistance 87 à la base d'un transistor 88 qui commande un relais 89.Dans ltétat inactif du relais 89, le courant est appliqué à un buzzer 90 (correspondant au dispositif d'alarme référencé 14 sur la figure 1) par les contacts 91 et 92 du relais. Chaque fois qu'un signal de contrôle émis par la station portée est reçu par la station fixe, le relais 82 sera activé et le condensateur 85 sera chargé par les contacts 83 et 84 du relais. Le condensateur 85 se décharge lentement à travers la résistance 87 et le circuit base-émetteur du transistor 88, mais, pendant que la charge est suffisante pour maintenir le transistor 88 à l'état conducteur, le relais sera maintenu activé et les contacts 91 et 92 du relais sont séparés. Donc, le circuit d'alimentation du buzzer 90 sera maintenu coupé. Si le dispositif fonctionne normalement, un nouveau signal de contrôle arrivera bien avant que le condensateur 8 soit complétement déchargé et le condensateur sera chargé, de nouveau. Donc, dans des conditions de service normales, le relais sera activé en permanence et le buzzer 90 restera inactif. Dans le cas où aucun nouveau signal de contrôle ne serait détecté, le condensateur 85 se déchargera complétement et le transistor 88 deviendra non conducteur. Par conqéquent, le relais 89 sera déclenché et le buzzer 90 sera activé par la fermeture des contacts 91 et 92 du relais. Les signaux de .détresse transmis depuis la station portéepar déclenchement manuel ou automatique seront reçus et détectés à la station fixe par les mêmes circuits que ceux décrits précédemment pour la réception et la détection de signaux de contrôle. Quand les contacts 83 et 84 du relais 82 se ferment par suite de la réception d'un signal de contrôle ou d'un signal de détresse, la borne positive de la source de l'alimentation sera appliquée à un condensateur 93 via une diode 94 et une résistance 95. La borne du condensateur 93 du côté de la résistance 95 est reliéé à la base d'un transistor 96 qui commande un relais 97.La constante de temps du circuit comprenant la résistance 95 et le condensateur 93 est trop longue pour permettre le chargement du condensateur pendant la réception des signaux de contrôle qui sont de courte durée et arrivent par intervalles assez longs. Par contre, à la réception d'un signal de détresse, de durée plus longue que celle d'un signal de contrôle, le condensateur 93 sera sufisamment chargé pour rendre conducteur le transistor 93 ce qui provoque alors l'activation du relais 97 et la fermeture des deux paires de contacts 98, 99 et 100, 101. Les contacts 98 et 99 relieront à la base du transistor 96, par une résistance 103 et une diode 104, un condensateur d'enclenchement 102. La fermeture des contacts 100 et 101 du relais ferme le circuit d'alimentation du signal d'alarme 105. La durée des signaux de contrôle peut être par exemple de 500 ms. et les intervalles entre les signaux d'environ 2mn. La durée d'un signal de détresse déclenché manuellement peut être de quelques secondes. Dans la forme de réalisation décrite précédemment, les commutations électriques sont schématisées au moyen de relais électromécanique. Cependant, elles pourraient également être assurées glectroniquement au moyen de transistors ou de circuits intégrés appropriés tout en restant dans le cadre de l'invention. R E E N D I C A T I O N S 1") Dispositif de communication par radio entre au moins une station fixe et au moins une station portée, caractérisé en ce que l'une desdites stations comporte des moyens pour engendrer et émettre un signal de surveillance et que l'autre desdites stations comporte des moyens pour détecter ledit signal de surveillance. 20) Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (3) pour effectuer une émission automatique depuis la station portée et par intervalles réguliers d'un signal de contrôle et des moyens (12, 14), faisant partie de la station fixe pour détecter et indiquer automatiquement la présente ou l'absence des signaux de contrôle. 30) Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la station fixe comporte des moyens (16) pour engendrer et émettre un signal de télécommande, la station portée étant munie de moyens (9) pour détecter un tel signal et pour activer l'émetteur (2) de la station portée pendant une certaine période. 4 ) Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la station portée comporte des moyens (4) pour engendrer et émettre un signal de détresse, la station fixe comportant des moyens (13, 15) pour détecter et indiquer automatiquement la réception d'un tel signal de détresse. 5 ) Dispositif de communication selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la station portée comporte des moyens (5) pour déclencher manuellement des signaux de détresse. 6 ) Dispositif de communication selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la station portée est munie de moyens (6, 8) pour déclencher automatiquement un signal de détresse dans certaines conditions. 7 ) Dispositif de communication selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (6) solidaires de la personne portant la station portée pour-surveiller l'état de conscience de cette personne, lesdits moyens étant adaptés pour effectuer le déclenchement d'un signal de détresse dans le cas où cette personne serait inconsciente. 80) Dispositif de communication selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens (6) de surveillance comprennent un détecteur électromagnétique de mouvements (36) qui engendrent un courant électrique lorsqu'il subit des mouvements, l'absence de courant effectuant le déclencheinent d'un signal de détresse. 90) Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que la station portée est munie de moyens (7) activés par les moyens (6) de surveillance pour émettre un signal acoustique d'alerte avant le déclenchement d'un signal de détresse. 100) Dispositif de communication selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens pour le déclenchement automatique d'un signal de détresse comprennent des moyens (8) pour détecter des périls du mi-lieu environnant tels que par exemple la présence d'un gaz toxique ou des radiations dangereuses.