Brevet FR2555782A1 — publié le 19850531

La présente invention a pour objet un dispositif qui permet la surveillance et la détection du déplacement d'intrus, personnes ou objets, dans une zone contrôlée. On connaît déjà un certain nombre de dispositifs qui permettent de déceler la présence d'objets ou de personnes indésirables dans un lieu que l'on surveille et qui reposent tous, soit sur des systèmes à émission-réception de rayonnements (infrarouges, électromagnétiques, haute fréquence, ultrasons, etc...) ou nécessitent la présence de masses métalliques importantes, telles que par exemple les capteurs à magnétostriction. Tous ces dispositifs ont pour inconvénient de pouvoir être détectés par leur rayonnement ou leur masse métallique importante. La présente invention a précisément pour objet un dispositif de détection d'intrusion qui offre l'avantage d'être entièrement statique et d'etre diffi- cilement décelable au niveau du capteur par suite de leur très faible masse métallique, tout en étant d'une efficacité remarquable et d'une mise en oeuvre facile conduisant à un prix de revient peu élevé. Le dispositif de détection statique d'intrusion objet de l'invention utilise le phénomène connu de tribo-électricité qui prend en considération les charges électrostatiques apparaissant lors du frottement d'un conducteur sur un isolant ou le phénomène d'électrisation par influence. Ce dispositif de détection statique d'intrusion du genre de ceux qui comportent, dans le milieu à surveiller, un capteur dont les indications fournis sous forme de charges électriques sont analysées par un système électronique commandant une alarme, se caracté rise en ce que le capteur des charges électrostatiques est constitué par un corps conducteur isolé électriquement et associé à un système électronique détectant ces variations de charges et comprenant un amplificateur de charge, un filtre passe-bande sélectionnant les basses fréquences, un amplificateur d'impulsions et un sélecteur d'amplitude à seuil réglable dont la sortie est reliée à une alarme. Le principe de fonctionnement du dispositif objet de 1' invention corEaseecommeonlevoit, àexpoiterpar faibles variations de charges électrostatiques engendrées par la déformation, le contact ou l'approche d'un corps chargé électriquement à proximité d'un conducteur isolé, dont les dimensions et la masse étant très faibles, la présence dudit conducteur est ainsi rendue la plus discrète possible dans l'enceinte ou le volume à surveiller. L'amplificateur de charge utilisé sert à convertir les variations de charge, provoquées au niveau du capteur par l'intrus, en impulsions de tension ; le filtre passe-bande qui suit directement l'amplificateur de charge sert à écarter à la fois les hautes fréquences (supérieures à 50 Hz) ainsi que les très basses fréquences, qui correspondent au bruit de fond, pour ne laisser passer finalement que des fréquences de quelques Hertz sur lesquelles on effectue la détection des impulsions. Celles-ci sont ensuite amplifiées par un amplificateur d'impulsions et triées par un discriminateur d'amplitude à seuil réglable qui, finalement, déclenche 11 alarme significative de la présence d'un intrus dans l'espace à surveiller. On obtient ainsi, notamment à l'aide du filtre passe-bande et de l'amplificateur d' impulsions, un dispositif d'une grande sensibilité. Selon une caractéristique secondaire de l'invention, le capteur est constitué d'un conducteur choisi dans le groupe comprenant les surfaces conductrices isolées, les fils fins isolés et les câbles coaxiaux de faible section. On conçoit facilement qu'en fonction des espaces ou des locaux à surveiller, le choix comme capteur d'une surface d'un fil ou d'un cable permet1 dans chaque cas particulier, d'adapter le dispositif de détection aux caractéristiques particulières de l'espace à surveiller, de façon à rendre le capteur indécelable. Dans le cas où la surveillance a lieu à llex- térieur, et notamment, si l'on cherche à détecter le passage d'un objet ou d'une personne sur une portion de terrain, on utilise de préférence comme détecteur un cable coaxial dont la tresse métallique, mise à la masse, sert de blindage contre les perturbations para- sites. De toute façon, l'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit de plusieurs exemples de mise en oeuvre, donnés surtout à titre explicatif et non limitatif, et qui seront décrits en se référant aux figures 1 à 5 ci-iointes dans lesquelles - la figure 1 représente le schéma électronique de montage du détecteur d'un dispositif selon l'in- vention dans le cas le plus simple, - la figure 2 montre le montage possible du détecteur du dispositif objet de l'invention dans le cas où l'on souhaite de surcroît être prévenu d'une éventuelle rupture de câble de liaison qui rendrait le dispositif inopérant, - les figures 3a et 3b représentent respecti- vement vu en coupe et vu de dessus, le dessin schématique de l'implantation d'un dispositif de détection objet de l'invention adapté à la surveillance d'une surface de terrain que l'on souhaite protéger contre les intrus. Sur la figure 1, on a représenté le capteur 1 d'un dispositif de détection statique d'intrusion objet de l'invention et sa liaison coaxiale 2 avec l'amplificateur de charge 3. Conformément à l'invention, cet amplificateur de charge 3 convertit les variations de charge nées au niveau du capteur 1 sous l'influence de l'apparition d'un intrus en impulsions de tension, lesquelles sont transmises par la ligne électrique 4 au filtre passe-bande 5 qui élimine à la fois les hautes frequences supérieures à 50 Hz par exemple et les très basses fréquences correspondant au bruit de fond fourni par le capteur 1. Les impulsions ainsi sélectionnées sont ensuite amplifiées dans l'amplificateur d'impulsions 6 puis transmises à un discriminateur d'amplitude 7 à seuil réglable qui fixe l'amplitude minimale Vs des impulsions que l'on désire enregistrer. Ces impulsions ainsi filtrées sont conduites enfin par la ligne électrique 8 au dispositif d'alarme 9 chargé d'avertir de la présence d'un intrus. La figure 2 représente une variante perfectionnée du dispositif détecteur de la figure 1, permet tant de mettre en évidence la coupure éventuelle du câble de liaison 2, laquelle rendrait alors le dispositif globalement inefficace. Ce dispositif perfectionné de la figure 2 comprend, outre le dispositif de détection représenté sur la figure 1, un générateur 11, un cable coaxial de liaison 12, un détecteur de fréquence 15, un discriminateur d'amplitude 17 et un dispositif d'alarme 19. Le générateur 11 qui délivre en permanence un signal F dont la fréquence est choisie supérieure à celle du signal fi issu du capteur 1 lors d'une intrusion, est relié par le câble coaxial 12 au câble coaxial 2 au niveau du capteur 1 des charges électrostatiques.Le signal F, après passage dans l'amplificateur de charge 3, est transmis par la ligne électrique 4, à la fois, vers le filtre passe-bande 5 qui ne laisse pas passer le signal F de fréquence élevée, et vers le détecteur de fréquence 15, puis, au moyen de la liaison électrique 14, vers un discriminateur d'amplitude 17 qui est relié par la liaison électrique 18 à un dispositif d'alarme 19 qui se déclenche en l'absence du signal F, donc notamment en cas de coupure du câble de liaison 2 entre le capteur 1 des charges électrostatiques et le système électronique de détection de ces charges. Dans le cas ou l'on veut surveiller une présence ou un mouvement dans une pièce d'habiation, il suffit d'un fil fin isolé ou d'un câble coaxial de fai ble section réparti sur la surface de la pièce sous le revêtement du sol (plastique, moquette, etc..) pour constituer le capteur. Une dizaine de mètres de longueur suffit pour un local de 30 m2. Si on veut obtenir une détection dans un vo lume, celle-ci peut être réalisée facilement à la condition de connecter la partie électronique à un meuble métallique, tel qu'unie armoire par exemple, qui à ce moment, sert elle-même de capteur. La sensibilité du dispositif est telle que dans ce cas, il suffit par exemple qu'un etre humain se trouvant dans la pièce lève un bras ou plie les genoux pour déclencher l'alarme. L'invention s'applique également sans problème à la protection d'objets de valeur situés dans des vitrines. Il suffit en effet de détecter le contact, le déplacement ou l'enlèvement d'un objet exposé pouvant être d'une dimension ou d'un poids quelconque métallique ou non. Le meilleur capteur dans ce cas est encore constitué par un fil fin isolé sous la surface d'exposition ou sous l'objet à surveiller et dissimulé par un revêtement légèrement déformable tel que tissu, papier ou moquette. On peut également utiliser un petit câble coaxial, une plaque métallique isolée ou même une mousse plastique rendue conductrice et dans tous les cas, on peut régler la sensibilité de l'appareil, car le choix du taux d'amplification de l'amplificateur de charges permet de régler l'appareil pour réagir, selon ce que l'on souhaite, à l'enlèvement, au déplacement, au contact ou même à la simple approche de l'objet à surveiller. Des applications médicales du dispositif objet de l'invention sont également envisageables en corrélation avec les myogrammes dans le cadre de létu- de du sommeil humain par exemple ou de la seule surveillance de l'agitation d'un malade. Dans ce cas, le capteur, peut être un simple fil isolé de quelques centimètres collé par adhésif sur la peau ou simplement placé dans le lit sous une alaise. Dans le dispositif des figures 3a et 3b, il s'agit de surveiller une zone A du sol. Dans ce mode de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, le capteur est constitué d'un câble coaxial de faible section 26 de quelques mètres de long que l'on rend solidaire, pour accentuer sa déformation lors du passage d'un intrus éventuel, d'une plaque 27 en matière plastique perforée de trous 28 permettant de lui garder la souplesse nécessaire et de laisser passer la végétation. Le câble coaxial 26 est fixé sur la plaque de matière plastique 27 par un certain nombre de points d'ancrage tels que 29. La plaque 27 est située à une profondeur de quelques centimètres et recouverte d'une couche de sable 30 qui la sépare de la surface du sol 31. Un soubassement 32 composé de cailloux et de tout-venants relie l'ensemble au reste du sous-sol, cet ensemble étant par exemple contenu dans une tranchée verticale creusée dans le sol. Une gaine 33 protège l'arrivée du cable 26. L'ensemble ainsi dissimulé reste assez mouvant, du fait qu'il repose sur le lit de graviers 32 et est dissimulé facilement sous quelques centimètres de sable ou de terre végétale 30. La surface de détection élémentaire, par exemple de l'ordre de 30 m2 peut âtre réalisée par une portion de câble coaxiale donne cen taine de mètres de long répartis au pas de 30 cm par exemple. On voit donc que, dune façon générale, le dispositif de détection objet de l'invention est d'une grande facilité de mise en oeuvre et que les capteurs de faibles dimensions peuvent être dissimulés tries fa- cileent et installes sans problème dans tous les lieux que l'on souhaite soumettre à une surveillance. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection statique d'intrusion du genre de ceux qui comportent dans le milieu à surveiller un capteur (1) dont les indications fournies sous forme de charges électriques sont analysées par un système électronique commandant une alarme (9), caractérisé en ce que le capteur des charges électrostatiques est constitué par un corps conducteur isolé électriquement et associé à un système électronique détectant ces variations de charges et comprenant un amplificateur de charges (3), un filtre passe-bande (5) sélectionnant les basses fréquences, un amplificateur d'impulsions (6) et un sélecteur d'amplitude (7) à seuil réglable dont la sortie est reliée à une alarme (9). 2. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de détection de rupture du câble de liaison entre le capteur et le système électronique. 3. Dispositif de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection de rupture du câble de liaison comprend un générateur ll dont le signal haute fréquence chemine à travers le câble de liaison 2, un détecteur de frequence 15, un discriminateur d'amplitude 17 et un dispositif d'alarme 19 qui se déclenche par défaut de signal. 4. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capteur est constitué d'un conducteur choisi dans le groupe comprenant les surfaces conductrices isolées, les fils fins isolés et les câbles coaxiaux de faible section. 5. Dispositif de détection selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble (26) est rendu solidaire par points (29) d'une plaque de matière plastique perforée (27) enterrée sous quelques centimètres de sable.