Brevet FR2560701A1 — publié le 19850906

I L'invention concerne un détecteur d'accès à pression différen- tielle destiné & la signalisation et au contr81e de passageo En prenant un exemple lié à la détection d'intrusion, l'ouver- ture d'une porte provoque um mouvement de l'air ambiant qui peut être mis en évidence par la réaction d'unle autre porte qui aurait été préalablement ouverte. La forme d'onde correspondante peut être assimilée à l'oscilla- tion d'un circuit très amorti. Ce déplacement peut être détect par un appareil réagissant IO aux variations de pressionl et transformwat celles-ci en signal éleoe trique expiloitable dane ia bande de fréquence utile tel qu'un micro- phone pizeo-électrique, dynamiqtne, à conde sateur, électromagnétique, ou autres, ou un capteur de pression à jauge de contrainte, à capsu- le manométrique, à microphone, à condensateur, etc.. I5 Il existe déjà différents moyens permettant de détecter et de signaler des intrusions, parmi lesquels on peut citer ceux décrits dans les brevets s -FR-A-972.292, ayant pour objet des détecteurs d'infra-sons et avertisseurs et leur application à la détection d'ouvertures de portes et de fenêtres, concernant des détecteurs à flamme à sensibi- lité réglables associées à une cellule photo-électrique détectant lez variations produites dans la flamme sous l'effet des infra-sons, et un détectoeur d'infra-sons & chambre manométrique dans lequel une chambre à grand valume est formée par une membrane dont les oscilla- tions sont transmises électromagnétiquement à un amplificateur com- mandant un relais de signalisation. Le principe de ces appareils re- pose sur la détection des composantes à très basse fréquence par des dispositifs comportant des bandes de résonnance de même ordre, afin de porter la sensibilité à un degré auasi élevé que possible, - BE-A-687.478, ayant pour objet un système de détection élec- trique qui se caractérisé principalement en ce qu'il est destiné à la protection des chambres fortes ou analogue, par captation, au mo- yen de transducteurs,des vibrations engendrées dans une paroi lors d'une tentative d'effraction. - US-A-3.854.I29, concernant un détecteur infrasonique d'intru- sion mettant en oeuvre un piston dont l'énergie nécessaire au d-éplace- ment est fonction des variations de pression apparaissant dans un lo- -cal.cette variation d'ténergie est utilisée pour actionner une alarme. - FR-A-2..523.339, ayant trait à un dispositif de détection à capteur volumétrique à infra-sons et procédé de détection par infra- son, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur d'infra-sons en des- sous du domaine sonore, constitué d'un moyen faisant office de cap- teur de pression ou de variation de pression, tel qu'un microphone ou tout autre type de capteur de pression relative ou absolue du type piézoélectrique, dynamique, à condensateur ou électromaàgnétique ne réagissant qu'aux infra-sons. Le signal fourni par le détecteur dé- clenche une alarme après amplification et élimination des signaux de IO fréquences audibles ou plus élevées. Le dispositif décrit dans les brevets FR-A-972.292 et US-A- 3.854.I29 présentent l'inconvénient de faire appel à des systèmes thermo.dynamique ou mécanique peu fiables, encombrants, manquant de stabilité et de sensibilité et offrant une certaine rigidité fonc- I5 tionnelle. Le dispositif décrit dans le brevet BE-A-687.478 est limité à la détection de tentative d'effraction mécanique sur des portes ou parois de coffres-forts ou de chambres fortes, ce qui constitue un domaine particulier de la détection situé en aval de l'intrusion. Le dispositif décrit dans le brevet FR-A-2.523.339, s'il pré- sente indéniablement des avantages de compacité, de sensibilité et de fiabilité, offre cependant l'inconvénient d'utiliser des oapteurs ne ne réagissant qu'aux infra-sons et de nécessiter l'adjonction d'un moyen destiné à éliminer les signaux de fréquences audibles ou plus élevées, ce qui complique l'ensemble. Le détecteur d'accès à pression différentielle selon l'inven- tion, vise à remédier aux inconvénients des dispositifs cites ci-des- sus, tout en offrant les avantages complémentaires suivants s - adaptation d'indépendance, d'amplification et de filtrage, permettant de délivrer un signal calibré correspondant à l'applica- tion souhaitée. - détection des variations de pression de très basse fréquence pour la détection de variations de pression lente ou de la présence d'infra-sons, et de basse fréquence pour la détection de bruits ca- ractéristiques. - réglable spécialement pour des utilisations particulières. - prise en compte d'autres caractéristiques que la fréquence telles que la durée, l'enveloppe, l'amplitude, etc..., dans un but décisionnel avant commande du relais de signalisation. - bande passante exploitable dans l'infra-son. - l'ampli-filtre a des fréquences de coupure rapides éliminant les signaux parasites. Selon une variante, la fréquence de coupure peut être pilotée extérieurement à l'ampli. - le moyen de traitement de l'information utilisé, permet le comptage des événements, l'intégration de l'énergie captée, la compa- raison à seuil fixe ou réglable et la prise de décision. Selon une variante, un programme de calcul permet de reconstituer le signal IO utile par élimination des composants parasites et identification à des modèles programmes l'apprentissage de modèles à reconnaître et la prise en compte de paramètres d'ambiance en vue de la correction des calculs. - il peut être commandé à distance par un émetteur de signaux I5 portatif. Cet appareil se caractérise principalement en ce qu'il utilise comme capteur, un microphone à électret, en ce qu'il comprend un am- pli-filtre à fréquences de coupure rapides éliminant les signaux pa- rasites, en ce que le traitement du signal s'effectue par un moyen logique. L'ampli-filtre est à commutation de capacité et sa fréquence de commutation peut être pilotée extérieurement. Le moyen logique utilisé est une logique câblée ou un micropro- cesseur combiné à un convertisseur analogique numérique. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un détecteur d'accès à pression différen- tielle selon l'inventions donné à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexes représentant i - Figure Is le schéma bloc du système. - Figure 2: Un schéma synoptique du système. On remarque, en examinant successivement ces schémas, que l'ap- pareil est constitué d'un capteur 1, d'une adaptation 2, d'un moyen de traitement 3 du signal fourni par l'adaptation et d'unesignalisa- tion 4. Le moyen de traitement 3 du signal fourni par l'adaptateur 2, est constitué d'un détecteur 5 d'alternance + et - commandant un in- tégrateur d'énergie 6, lequel est relié à un comparateur à sensibili- té réglable 7 connecté à un moyen de prise de décision 8.Le détecteur d'alternance + et - est relié au moyen de prise de décision 8, respectivement par l'intermédiaire d'un dispositif de comptage 9, d' un moyen d'intégration de la durée IO et d'un comparateur II, et d' une temporisation I2.. Le moyen de signalisation 4 comprend.une commande par relais I3 et un dispositif de contr8le de l'utilisation I4. Le capteur Isfournissant un signal électrique exploitable dans la bande de fréquences utile este selon un mode de réalisation pré- férentiel, constitué d'un microphone à électret dont la bande pas- IO0 sante est exploitable. L'adaptateur 2 est un ampli-filtre à fréquences de coupure ra- pides, éliminant les signaux parasites, qui, selon un mode de réali- sation préférentiel, est un ampli-filtre à commutation de capacité pilotable extérieurement. I5 Le traitement de l'information s'effectue par l'intermédiaire d'une logique c blée permettant le comptage des événements, l'inté- gration de l'énergie oaptée, l'intégration de la durée et la tempo- risatior. Le comparateur II, relié à l'intégrateur de durée IO, est à seuil fixe ou réglable. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le traitement s'effectue par l'intermédiaire d'un mioroprooesseur aveo convertisseur analogique digital et de programmes de calcul permet- tant la reconstitution du signal utile et l'élimination des composan- tes parasites, ainsi que l'identification des modèles préprogrammes, l'apprentissage de modèles à reconnaître et la prise en compte de paramètres d'ambiance pour une correction des calculs. La signalisa- tion s'effectue par l'intermédiaire de relais, d'une liaison par pho- to-oouplage, ou tous autres moyens, Ainsi, comme on le voile en se reportant à nouveau au schema 2, après amplification et élimination des bandes de fréquences parasi- tes, le signal fourni par le capteur I, est dirigé simultanément vers le détecteur d'alternance 5 et vers l'intégrateur d'énergie en valeur absolue 6.. La sortie du détecteur d'alternance 5 commande 1' intégrateur d'énergie 6, en vue de quantifier le signal et de le- comparer à une valeur prédéterminée réglable par l'intermédiaire d' d'un réglage de sensibilité. Le détecteur d'alternance 5 commande la temporisation I2 et le compteur d'événements 9, dont les sorties valident un fonctionnement normal. La temporisation I2 détermine le moment de la prise de décision. La commande du relais de Signalisation par le circuit décision- nel 8,est donc fonction des valeurs de comptage d'événements, de la durée des événements, de l'énergie reçue et du délai d'analyse. Ce détecteur est destiné principalement ' être utilisé dans le domaine de la sécurité, mais il peut Otre adapté à d'autres usages concernant notamment la sécurité des personnes et des biens et le contr8le dvaocès et de passage en combinaison avec un émetteur de IO signaux sonores portatif, REVENDICATIONS I. Détecteur d'accès à pression différentielle, caractérisé en ce que la détection des variations de pression s'effectue par 1' intermédiaire d'un microphone à électret, en ce que les signaux sono- res de fréquences parasites sont éliminés par l'intermédiaire d'un amplifiltre à fréquences de coupure rapides, en ce que le traitement du signal s'effectue par moyens logiques. 2. Détecteur d'accès à pression différentielle, selon la re- vendication I, caractérisé en ce que l'ampli-filtre à fréquences de coupure rapides est à commutation de capacité à fréquence pilotée de O10 l'extérieur. 3. Détecteur d'accès à pression différentielle, selon la re- vendioation I, oaractérisé en ce que le moyen logique de traitement du signal est constitué d'une logique càblée. 4. Détecteur d'accès à pression différentielle, selon la re- vendication I, caractérisé en ce que le moyen logique de traitement du signal est un microprooesseur, associé à un convertisseur analo- gique numérique, assorti de programmes de caloul, permettant la re- constitution du signal utile, l'élimination des composantes parasi- tes, l'identification de modèles préprogrammés, l'apprentissage de modèles à reconnaître et la prise en compte de paramètres d'ambiance pour la correction des oalculs. 5. Détecteur d'accès à pression différentielle, selon la re- vendioationzI, caractérisé en ce que le comparateur reliéà l'inté- grateur de durée est à seuil ajustable. 6. Détecteur d'accès & pression différentielle, selon les re- vendications I et 4, caractérisé en ce que l'appareil peut être com- mandé à distance par un émetteur de signaux portatif.