Brevet FR2582430A1 — publié le 19861128

Ia présente invention concerne un procédé de transmission de signaux destinés notamment à la surveillance d'équipements particuliers, tels que par exemple des équipements d'alarme installés dans des appartements, bureaux, hôtels, etc., et un système pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. On connait des systèmes d'alarme du type comprenant un certain nombre de boîtiers de détection d'effraction reliés par des câbles électriques individuels à une unité centrale comportant un dispositif d'affichage susceptible d'indiquer qu'une effraction a été commise à l'endroit où se trouve le boîtier de détection. Cependant, ces systèmes connus ont pour inconvénient qu'une quantité importante de câbles électriques doit être installée dans les murs des équipements ou bâtiments à protéger, ce qui se traduit par des coûts et temps d'installation élevés. De plus, ces systèmes connus sont inutilisables pour la protection de bâtiments historiques dans lesquels il est interdit de pratiquer des travaux de maçonnerie. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des systèmes de surveillance connus en proposant un procédé et système de surveillance permettant l'élimination des nombreux câbles utilisés jusqu'à maintenant et abaissant de façon considérable le prix de l'installation. Pour cela, le procédé de surveillance selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il consiste à émettre séquentiellement de l'unité centrale vers les bottiers de détection et sur une ligne de transmission bifilaire unique, de préférence une ligne préexistante, reliant les bottiers de détection à l'unité centrale, une pluralité de signaux codés d'interrogation identifiant chacun un bottier de détection ; à émettre de chaque bottier de détection vers l'unité centrale, après reconnaissance par ledit bottier de son propre signal d'interrogation, plusieurs signaux codés de réponse ; à recevoir à l'unité centrale les signaux codés de réponse et vérifier la réception d'un certain nombre de signaux codés de réponse successifs et identiques ; à comparer le code des signaux codés de réponse à des codes présélectionnés ; et à émettre un signal d'alarme quand le code des signaux de réponse correspond à un état d'alarme du bottier de détection. Selon une caractéristique du procédé de l'invention, lorsque le code des signaux de réponse précités ne correspond à aucun des codes présélectionnés, le signal d'interrogation correspondant au boîtier de détection est de nouveau émis, et un signal de défaut représentatif d'un défaut de fonctionnement du boîtier de détection est délivré après répétition du processus d'émission du signal d'interrogation un certain nombre de fois. Le système pour la mise en oeuvre du procédé défini selon la présente invention est caractérisé en ce que l'unité centrale précitée comprend un dispositif à microprocesseur adapté pour émettre séquentiellement sur la ligne de transmission les signaux codés d'interrogation, recevoir les signaux codés de réponse du bottier de détection, vérifier la réception d'un certain nombre de signaux codés de réponse successifs et identiques et comparer le code de chacun des signaux codés de réponse aux codes présélectionnés fournis par un dispositif de présélection relié au dispositif à microprocesseur ; et en ce que chaque boîtier de détection comprend également un dispositif à microprocesseur relié à un dispositif de présélection du code l'identifiant parmi les codes des signaux d'interrogation et adapté pour émettre les signaux codés de réponse ; au moins un élément de détection d'une alarme étant relié au dispositif à -microprocesseur du bottier de détection. Selon une caractéristique du système de l'invention, l'unité centrale et le circuit de détection précités comprennent chacun de plus un dispositif de réception et d'émission reliant chaque dispositif à microprocesseur à la ligne de transmission bifilaire. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de-l'invention, et dans lesquels - la figure 1 représente le schéma de principe du système de surveillance faisant l'objet de la présente invention - la figure 2 représente sous forme de schéma bloc un exemple de réalisation de l'unité centrale du système de l'invention - la figure 3 représente sous forme de schéma bloc un exemple de réalisation d'un bottier de détection suivant l'invention ; - la figure 4 représente l'organigramme de fonctionnement de l'unité centrale de la figure 2 ; et - la figure 5 représente l'organigramme de fonctionnement du bottier de détection de la figure 3. L'invention va etre décrite dans le cas d'une surveillance d'appartements à protéger contre d'éventuelles effractions mais il doit etre entendu que d'autres applications de l'invention sont envisageables par exemple pour la surveillance d'équipements sanitaires dans des hôpitaux, la vérification du fonctionnement et détection de pannes de machines, moteurs ; la vérification de tuyauterie dans des usines ; la télégestion d'autoroutes, d'aguillages de ligne de chemins de fer, d'aéroports ; la localisation d'alertes dans des installations militaires etc... En se référant à la figure 1, le système selon la présente invention comprend une unité centrale 10 reliée, par l'intermédiaire d'une liaison electrique bifilaire 11 constituée de préférence par une ligne préexistante telle qu'une ligne d'alimentation en énergie électrique, à une pluralité de bottiers de détection identique 20a-20n, chacun associé à un appartement particulier. En se reportant à la figure 2, l'unité centrale 10 comprend un dispositif à microprocesseur 101, dont les fonctions seront expliquées ultérieurement, constitué par exemple par le MC146805F2 fabriqué par MOTOROLA et appartenant à la famille M146805 des microcalculateurs. Ledit dispositif à microprocesseur 101 est relié àla ligne de transmission 11 par l'intermédiaire, d'une part, d'une voie de réception de signaux 102 et, d'autre part, d'une voie d'émission de signaux 103. La voie de réception 102 comprend un amplificateur d'entrée 102a comportant un bobinage d'accouplement 102a1 couplé à la ligne de transmission 11 par l'intermédiaire de condensateurs d'accouplement et dtisolation C et un étage amplificateur à transistors FET 102a2. L'amplificateur ainsi constitué assure une isolation supplémentaire et amplifie de façon sélective les signaux reçus. La voie de réception 102 comprend également un dispositif de démodulation 102b du signal reçu formé par exemple d'un circuit PLL du type NE 567 et susceptible d'être accordé à une fréquence de 112 ou de 224Khz, la sortie du dispositif 102b étant reliée au dispositif 101. La voie d'émission 103 comprend un dispositif de modulation 103a recevant du dispositif 101 des signaux de données modulant une fréquence porteuse d'un générateur de porteuse 103b produisant une fréquence porteuse de transmission 112 ou 224Khz. Le générateur de fréquence porteuse peut être composé d'un compteur de 14 bits du type MC14060B fabriqué par MOTOROLA et produit la fréquence porteuse à partir de I'oscillateur à quartz du dispositif microprocesseur 101 (oscillant à une fréquence de 3579545Mhz). La sortie du dispositif de modulation 103a est reliée à un dispositif amplificateur sélectif de sortie 103c comportant un étage amplificateur à transistor FET 103cl et un bobinage d'accouplement 103c2.Le dispositif amplificateur 103c amplifie donc de façon sélective le signal reçu du dispositif de modulation 103a et l'introduit dans la ligne de transmission 11 au moyen du bobinage d'accouplement 103c2. L'unité centrale 10 comprend également un dispositif de présélection de codes 104 composés par exemple d'une série de microinterrupteurs et sélectionnant les codes des bottiers de détection 20a-20n qui doivent être reconnus par le dispositif à microprocesseur 101. Un dispositif d'affichage 105 est relié par l'intermédiaire d'une ligne unidirectionnelle au dispositif à microprocesseur 101. Ce dispositif est composé d'une mémoire programmable où sont enregistrées les données d'identification du bottier de détection qui a envoyé un message et est équipé d'un dispositif alpha-numérique de visualisation à cristaux liquides de 20 caractères.Le dispositif à microprocesseur 101 est également relié à un dispositif de signalisation sonore 106, constitué par exemple par un transducteur piézo-électrique, et à un contact 107 de remise à zéro permettant d'effacer les indications visualisées au dispositif d'affichage 105. La référence 108 représente un dispositif d'alimentation fournissant la ou les tensions nécessaires d'alimentation + V des différents dispositifs constituant l'unité centrale 10. Le dispositif d'alimentation 108 est relié à la ligne de transmission 11 par l'intermédiaire d'un transformateur 109 et comprend les circuits redresseurs et régulateurs de la tension aux bornes du transformateur. Une batterie de secours 110 est associée au dispositif 108 pour garantir le fonctionnement de l'unité centrale 10 en cas d'absence de tension dans la ligne d'alimentation 11. Il va de soi que les liaisons entre le dispositif à microprocesseur 101 et notamment les dispositifs 102b, 103a et 105 sont réalisées par l'intermédiaire de circuits d'interface connus. Chaque boîtier de détection, c-omme il ressort de la figure 3, comprend un dispositif à microprocesseur 201, qui peut être identique au dispositif à microprocesseur 101 de l'unité centrale, et relié à la ligne de transmission 11 par l'intermédiaire, d'une part, d'une voie de réception de signaux 202 et, d'autre part, d'une voie d'émission de signaux 203. Les voies de réception et d'émission des signaux 202 et 203 sont respectivement identiques aux voies de réception et d'émission de signaux 102 et 103 de l'unité centrale 10. Ainsi, la voie de réception 202 comprend un dispositif amplificateur sélectif d'entrée 202a comportant un étage amplificateur à transistor FET 202a1 et un bobinage d'accouplement 202a2 reliant l'étage amplificateur à la ligne de transmission 11 par l'intermédiaire de condensateurs d'accouplement et d'isolation C'. La voie 202 comprend également un dispositif de démodulation 202b relié en sortie du dispositif amplificateur 202a et dont la sortie est reliée au dispositif à microprocesseur 201. La voie d'émission 203 comprend un dispositif de modulation 203a d'une fréquence-porteuse par les signaux des données provenant du dispositif à microprocesseur 201, la fréquence porteuse étant fournie par un générateur 203b identique au générateur 103b de l'unité centrale 10. La sortie du dispositif 203a est reliée à l'entrée d'un dispositif amplificateur sélectif de sortie 203c comportant un étage amplificateur à transistors FET 203c1 et un bobinage d'accouplement 203c2 reliant l'étage203cl à la ligne de transmission 11 par l'intermédiaire des condensateurs C'. Un dispositif sélecteur de code 204, composé par exemple d'une série de microinterrupteurs, est relié au dispositif à microprocesseur 201 et sélectionne le code d'identification du bottier de détection. On comprend que chaque bottier de détection a son propre code d'identification. Un circuit de détection 205 est relié au dispositif à microprocesseur 201 et permet la détection d'au moins un signal d'alarme AL fournit par un moyen de détection d'une effraction (non représenté) tel que par exemple un interrupteur susceptible de détecter l'ouverture par effraction de la porte d'entrée d'un appartement. I1 va de soi que le moyen de détection peut être disposé en tout autre endroit approprié de l'appartement et peut etre constitué également par tout moyen susceptible de signaler une anomalie lors d'une effraction. Le circuit de détection 205 est constitué par tous moyens électroniques appropriés (transistors, circuits logiques etc...) susceptibles de détecter un signal d'alarme AL, de le mettre en forme et de le transmettre au dispositif à microprocesseur 201. Un dispositif d'alimentation 206, relié à la ligne de transmission il par l'intermédiaire d'un transformateur 207, fournit la ou les tensions d'alimentation + V nécessaire au fonctionnement de chaque bottier de détection. Une batterie de secours 208 associée au dispositif d'alimentation 206 garantit le fonctionnement de chaque bottier de détection en cas d'absence de tension d'alimentation de la ligne de transmission 11. Le fonctionnement du système ci-dessus décrit de la présente invention va etre maintenant expliqué ci-dessous. Le dispositif à microprocesseur 101 de l'unité centrale 10 est adapté pour émettre séquentiellement à l'entrée du dispositif de modulation 103a des signaux codés d'interrogation, chacun identifiant un boîtier de détection. Chaque signal codé d'interrogation est transmis par modulation de fréquence sur la ligne de- transmission 11 par l'intermédiaire des dispositifs 103a, 103c. Comme procédé connu de transmission, on peut utiliser celle dite par "courant porteur" utilisant un courant porteur pour transmettre les signaux codés entre l'unité centrale 10 et les bottiers de détection, cette transmission se faisant par introduction dans la ligne de transmission 11 de signaux modulés ON-OFF avec la fréquence porteuse présélectionnée à 112-ou 224 Khz. Un tel procédé a pour avantage de permettre une codification illimitée des signaux propagés par la ligne de transmission 11. Chaque signa codé d'interrogation est ainsi transmis vers tous les bottiers de détection sur la ligne 11 et reçu par la voie de réception 202 de chacun d'eux. Le signal codé d'interrogation, après démodulation, est transmis à chaque dispositif à microprocesseur qui, après décodage, compare ce signal à celui identifiant le bottier de détection et dont le code a été préalablement sélectionné par le dispositif sélecteur 204. Ainsi, l'un des bottiers de détection, par son dispositif à microprocesseur 101, est capable d'identifier le signal d'interrogation et de le reconnattre comme étant son proppre code. Dans les conditions normales de fonctionnement, c'est-à-dire lorsqu'aucune alarme n'a été détectée et que le boîtier de détection qui a reconnu son propre code n'est pas défectueux par son fonctionnement ou qu'aucune autre anomalie n'est produite (par exemple coupure de la ligne de transmission 11), le dispositif à microprocesseur 201 du bottier de détection émet sur la ligne de transmission 11 vers l'unité centrale et ce par l'intermédiaire de la voie 203, un certain de trains d'impulsions chacun formé d'un nombre d'impulsions égal au nombre de microinterrupteurs de sélection du code établi par le dispositif 204. En d'autres termes, chaque train d'impulsions correspond au code émis par le dispositif à microprocesseur 201 et indiquant un état normal de fonctionnement.A titre d'exemple, le dispositif à microprocesseur 201 émet vingt trains d'impulsions correspondant au code du bottier de détection, chaque train étant séparé du suivant par une pause égale à deux largeurs d'impulsions. L'unité centrale 10 reçoit les trains d'impulsion du bottier de détection sur sa voie de réception 102 et le dispositif à microprocesseur 101, après décodage, vérifie la réception de plusieurs trains d'impulsions consécutifs et identiques, par exemple trois trains d'impulsions, et contrôle si le code contenu dans chaque train d'impulsions est inclu parmi ceux préalablement présélectionnés par le dispositif sélecteur 104. Dans le cas présent, étant dans les conditions normales de fonctionnement, le dispositif 101 vérifiera la réception des trois trains d'impulsions consécutifs tandis qu'il contrôlera, par comparaison, que chaque code reçu fait partie de ceux présélectionnés. Une fois le fonctionnement normal du bottier de détection constaté, l'unité centrale 10 émet un nouveau signal codé d'interrogation vers les bottiers de détection et qui sera reconnu par un bottier de détection autre que celui précédemment mentionné. Il est à noter que le processus d'émission séquentiel des signaux codés d'interrogation peut être établi à partir d'un dispositif de comptage du dispositif à microprocesseur 101 incrémenté ou décrémenté une fois contrôlée la réponse du bottier de détection. On supposera maintenant que l'un des bottiers de détection, après reconnaissance du signal codé d'interrogation qui lui est propre, se trouve dans une situation d'alarme c'est-à-dire que le circuit de détection 205 a envoyé au dispositif à microprocesseur 201 un signal d'alarme. Dans ces conditions, le dispositif à microprocesseur 201 enverra toujours le même nombre de trains d'impulsions avec cependant chaque train d'impulsions correspondant à un code représentatif de l'état d'alarme du bottier de détection. L'unité centrale 10 vérifiera alors la réception d'au moins trois trains d'impulsions consécutifs et identiques relatifs au code d'alarme et contrôlera que le code reçu est inclu parmi ceux préalablement présélectionnés.Une fois cette constatation faite, le dispositif à microprocesseur 101 déclenche le dispositif d'alarme 106 et commande le dispositif d'affichage 105 pour qu'il visualise, après comparaison des données transmises par le dispositif 101 avec celles enregistrées dans la mémoire programmable de ce dispositif d'affichage, la signification du code correspondant au bottier de détection en état d'alarme. Cette signification est relative par exemple aux données localisant le bottier de détection en état d'alarme complétées le cas échéant par une information relative au capteur qui a détecté l'effraction.Après l'émission des vingt trains d'impulsions par le bottier de détection, Si le capteur de détection d'alarme est toujours en état d'alarme, le dispositif à microprocesseur 201 envoit de nouveau, après un certain laps de temps par exemple de 15 secondes, vingt trains d'impulsions et ainsi de suite jusqu'au moment où le capteur revient à sa position de repos. Le dispositif d'affichage 105 peut également mémoriser les données relatives au bottier de détection en état d'alarme après que le dispositif à microprocesseur 101 ait seulement vérifié et contrôlé que le code de trois des trains d'impulsions consécutifs et identiques correspond à ltun des codes préalablement présélectionnés. Le contact 107 permet par l'intermédiaire du dispositif à microprocesseur 101 d'effacer les indications visualisées par le dispositif d'affichage 105. Lorsque le dispositif à microprocesseur 101 de l'unité centrale 10 a reçu les trois trains d'impulsions consécutifs et identiques mais que le code de ceux-ci ne correspond à aucun des codes préalablement présélectionnés, le dispositif 101 répète alors la transmission du signal d'interrogation du bottier de détection interrogé et si, après avoir répété un certain de fois, par exemple trois, un tel processus, le code de chacun des trois trains d'impulsions reçus ne correspond toujours pas à l'un des codes présélectionnés alors le dispositif d'affichage 105 visualise le fait que le bottier de détection se trouve dans un état de fonctionnement défectueux. Ceci peut être le cas lorsque le bottier de détection émet anormalement vingt trains d'impulsions dont le code de chacun ne correspond pas aux codes présélectionnés. Dans le cas d'une coupure de la ligne de transmission l'unité centrale 10 ne peut pas recevoir de l'un des boîtiers de détection les vingt trains d'impulsions de réponse mais l'emplacement de la coupure peut être localisé dans la suite du processus d'interrogation des bottiers de détection dans la mesure où cette coupure se situera entre le dernier bottier de détection dont le fonctionnement a été constaté et les suivants. Les organigrammes de fonctionnement de l'unité centrale 10 et de chaque boîtier de détection représentés aux figures 4 et 5 n'ont pas à être commentés en détail puisque reprenant les différentes étapes de fonctionnement décrites précédemment et sont par ailleurs suffisamment explicatifs en eux-memes. De plus, le procédé de surveillance de la présente invention découle à l'évidence de la description du fonctionnement du système. Le système selon la présente invention ci-dessus décrit a pour avantages - d'entre mobile c'est-à-dire qu'il est possible de déplacer à volonté l'unité centrale 10 comme les bot- tiers de détection en les branchant ou débranchant d'une prise de courant à l'autre, - de répérer l'endroit précis d'où le signal d'alarme a été émis grâce au système de codification, - de recevoir n'importe quel type de détecteur ou de capteur, - d'etre d'une fiabilité sans faille grâce à son procédé d'interrogation. En effet, dans la mesure ou chaque boitier de détection envoi t un certain nombre de signaux de réponse, l'unité centrale 10 pourra facilement vérifier parmi ces signaux de réponse que plusieurs d'entre eux sont consécutivement identiques. REVENDICATIONS 1.- Procédé de transmission de signaux, destinés notamment à la surveillance d'équipements particuliers, entre une unité centrale et une pluralité de bottiers de détection chacun associé à un équipement particulier caractérisé en ce qu'il consiste - à émettre séquentiellement de l'unité centrale (10) vers les bottiers de détection et sur une ligne de transmission bifilaire, de préférence une ligne préexistante reliant les bottiers de détection (20a-20n) à l'unité centrale (10), une pluralité de signaux codés d'interrogation identifiant chacun un bottier de détection - à émettre de chaque boitier de détection vers l'unité centrale, après reconnaissance par ledit bottier de son propre signal d'interrogation, plusieurs signaux codés de réponse - à recevoir à l'unité centrale lesdits signaux codés de réponse et vérifier la réception d'un certain nombre de signaux codés de réponse successifs et identiques - à comparer le code des signaux codés de réponse à des codes présélectionnés - à émettre un signal d'alarme quand le code des signaux de réponse correspond à un état d'alarme du bottier de détection. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste également, lorsque le code des signaux de réponse précités ne correspond à aucun des codes présélectionnés précités, à émettre de nouveau le signal d'interrogation correspondant au bottier de détection ; à répéter ce processus un nombre de fois prédéterminé et à délivrer un signal de défaut représentatif d'un défaut du fonctionnement du bottier de détection. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à afficher les données d'identification du boitier de détection où s'est produit l'état d'alarme. 4.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à afficher les données d'identification du bottier de détection sujet à un défaut de fonctionnement. 5.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de signaux codés de réponse émis par chaque bottier de détection est supérieur au nombre de signaux codés de réponse vérifié par l'unité centrale précitée. 6.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux codés d'interrogation et les signaux codés de réponse précités sont transmis sur la ligne de transmission (11) précitée par courant porteur. 7.- Système de transmission de signaux pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini aux revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité centrale (10) précitée comprend un dispositif à microprocesseur (101) adapté pour émettre séquentiellement sur la ligne de transmission (11) les signaux codés d'interrogation, recevoir les signaux codés de réponse du bottier de détection (20a ;...20n), vérifier la réception d'un certain nombre de signaux codés de réponse successifs et identiques et comparer le code de chacun des signaux codés de réponse aux codes présélectionnés fournis par un dispositif sélecteur (104) relié au dispositif à microprocesseur ; et en ce que chaque boîtier de détection comprend également un dispositif à microprocesseur (201) relié à un dispositif sélecteur (204) du code l'identifiant parmi les codes des signaux d'interrogation et adapté pour émettre les signaux codés de réponse ; au moins un circuit de détection (205) d'une alarme étant relié audit dispositif à microprocesseur (201). 8.- Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité centrale et le bottier de détection précités comprennent chacun de-plus un dispositif de réception (102 ; 202) et un dispositif d'émission (103 ; 203) de signaux reliant chaque dispositif à microprocesseur (101 ; 201) à la ligne de transmission (il). 9.- Système selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un dispositif d'affichage (105) relié au dispositif à microprocesseur (101) précité pour visualiser les données relatives à l'identification du boîtier de détection en état d'alarme. 10.- Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage précité comprend une mémoire programmable dans laquelle sont enregistrées les données d'identification précitées. 11.- Système selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage précité visualise également les données d'identification du bottier de détection sujet à un défaut de fonctionnement.