Brevet FR2582837A1 — publié le 19861205

La présente invention est relative à un dispositif de détection de passage sur un sol. De nombreux dispositifs de détection sont déjà connus ; certains sont du type fonctionnant par transmission d'ondes optiques, hertziennes ou sonores et sont alors externes au sol, donc visibles, décelables et vulnérables. D'autres sont du type hydraulique, enterrés et nécessitent un montage délicat utilisant des joints d'étanchéité, une ou plusieurs pompes. D'autres sont constitués, soit par un grillage, soit par des câbles tendus sur un grillage, et donc sensibles aux conditions météorologiques. Enfin, il existe des systèmes enterrés à faibles profondeurs basés sur des détections de perturbation de champs électriques, ces dispositifs sont très délicats dans leur pose car il nécessitent une très grande précision. C'est pour remédier à ces inconvénients, que la présente invention a pour objet un dispositif de détection de passage d'objet et/ou de personnes, sur un sol du type comportant un câble piézo-électrique relié à un dispositif de contrôle caractérisé en ce qu'il est formé d'un organe de transmission lié au capteur piézoélectrique coaxial et enterré à un certaine profondeur dans le sol, dans un matériau non compact à faible granulométrie. Grâce au dispositif selon l'invention, tout passage sur le sol crée une compression, des déformations et des vibrations transmises au capteur piézoélectrique par le système mécanique qui lui est lié. Le capteur piézo-électrique coaxial génère des signaux que le dispositif de contrôle peut ainsi détecter, sans que la présence du câble ne puisse être décelée. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que tout ou partie du capteur est utilise comme antenne d'émission haute-fréquence pour transmettre l'alarme par voie hertzienne. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que l'ensemble de transmission de vibrations peut être préfabriqué et que le montage est donc très simplifié. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexes donnés à titre d'exemples La figure I est une vue schématique d'un dispositif de détection selon l'invention. Les figures 2 à 7 sont des vues schématiques en coupe de variantes d'un dispositif selon l'invention. Les figures 8 et 9 sont des vues schématiques des dispositifs de con tôle, et de détection selon l'invention. Les figures 10 et 11 sont des vues schématiques des dispositifs de contrôle, de détection et d'alarme transmise par ondes Hautes Fréquences selon l'invention. Suivant l'exemple représenté aux figures 1 à 7, le dispositif selon la présente invention s'applique à la détection de passage à la surface (1) d'un sol (2). I1 est formé d'un transmetteur de mouvement du sol (3) dans lequel est inclus le capteur piézo-électrique coaxial (4). Le capteur piézo-électrique (4) est formé d'un conducteur électrique central (4b), d'un conducteur électrique extérieur (4c), une céramique piézo-électrique pulvérulante (4a) étant interposée entre les deux conducteurs et relié électriquement par un câble coaxial (5) à un dispositif de contrôle (C) décrit ci-dessous. Grâce à ce dispositif de détection, tout passage d'objets ou de personnes sur la surface (1) du sol (2) créera des vibrations de déformation qui seront captées par le capteur (3) et transmises au câble piézo-électrique (4). Celui-ci générera des signaux électriques décelés et traités par le dispositif de contrôle (C). Selon l'exemple représenté à la figure (2), le câble piézo-électrique (4) est noyé dans un profilé de section rectangulaire (3) qui peut être métallique ou synthétique. Le matériau sera choisi pour avoir un amortissement des vibrations internes le plus faible possible. Selon l'exemple de la figure (3), le capteur est fixé rigidement entre deux tôles (7) et (7b) comportant ou non un cran longitudinal (8) dans lequel sera placé le capteur. Le sandwich ainsi formé sera rigidifié par tous moyens mécaniques ou collage connus. Selon les exemples des figures(4) et (5), un profilé extrudé ou coulé, sert de capteur de vibration de déformation (3). En fonction de l'objectif recherché, le système transmetteur de mouvement et vibration (3) dans lequel est noyé le capteur piézo-électrique (4) sera enterré plus ou moins profondément. A En fonction de la nature du terrain et afin d'améliorer la transmission des mouvements du sol, on pourra placer le capteur de déformation (3) dans un matériau (2b) de faible granulométrie du type sable ou concassé. Selon la figure (6), le capteur de déformation est constitué par une dalle (3) dans laquelle est inclu le capteur (4), cette dalle étant placée à proximité immédiate de la surface (1) du sol (2). Selon la figure (7), la dalle 3 a sa surface (6) confondue avec celle (1) du sol (2). La vibration sera donc directement transmise au capteur (4) par la dalle (3). Dans ce cas le matériau utilisé pour le système (3) pourra être un béton de ciment dans lequel le capteur (4) est noyé au moment de la construction de la dalle. Le dispositif de contrôle et détection (C) selon l'invention, relié au câble' piézo-électrique (4) posé selon l'une des techniques précédemment décrite, pourra être de plusieurs types suivant que dans une premier cas on désire détecter des vibrations d'une amplitude supérieure à un seuil donné ou dans un second cas détecter des vibrations de formes différentes à des vibrations pré-déterminées et enfin que l'on utilise le capteur comme antenne d'émission d'ondes Hautes Fréquences ou non. Dans le premier cas, le dispositif de détection (C1), représenté à la figure (8), comportera, relié au câble piézo-électrique (4) par un câble coaxial (5), successivement un dispositif adaptateur d'impédance (9), un amplificateur de signal (10), un dispositif de prétraitement des signaux (11) et un détecteur de seuil (12), lui-même relié à un dispositif d'alarme ou de comptage (13) suivant que l'on désire générer une alarme ou assurer un comptage des personnes ou des objets passant sur la dalle pourvue du câble piézo-électrique (4). Un générateur (14) de seuil est relié à l'entrée du détecteur de seuil (12) afin de déterminer le seuil à partir duquel le détecteur de seuil (12) doit déclencher l'alarme ou le comptage. Ainsi dans ce dispositif de détection C, les signaux émis dans le câble piézo-électrique (4) sont amplifiés, redressés puis comparés aux signaux émis par le générateur de seuil (14). Dans un second cas, le dispositif de détection (C2) représenté à la figure (9) comportera, relié au câble piézo-électrique (4), par un câble coaxial (5), successivement, un dispositif adaptateur d'impédance (15), un amplificateur de signaux (16), une dispositif enregistreur (17) des signaux, un dispositif comparateur de signaux (18) et un dispositif d'alarme (19), un générateur de signaux de formes déterminées (20), est relié à une entrée du dispositif comparateur de signaux (18), celui-ci étant destiné à comparer les signaux provenant du câble piézo-électrique (4) aux signaux émis par le générateur (20), une alarme étant créée si les signaux ne concordent pas ou inversement. Selon l'exemple représenté à la figure 10, le dispositif de détection (C3) comporte, relié au câble coaxial (5), une dispositif commutateur réception-émission (21) qui est placé normalement en position réception et qui transmet les signaux émis par le capteur (4) à l'un des dispositifs de détection (C1 ou C2) décrit ci-dessus. Lorsque le détecteur (13) figure (8) ou (19) figure (9) décrète une alarme, un générateur (22) à Hautes Fréquences, relié à un amplificateur de puissance (23) fait basculer le système commutateur (21) en position émission, de sorte que l'antenne formée par tout ou partie du capteur piézo-électrique, émette des ondes. Ces ondes sont reçues à distance par un dispositif récepteur d'alarme ou de comptage (24), par l'intermédiaire d'une antenne (25) et d'un amplificateur décodeur (26). Le dispositif d'alarme et d'émission (C3) sera placé dans le périmètre d'action de détection du capteur piézo-électrique, par exemple sous le système de transmission mécanique de vibration dans le cas des figures (1) à (7) ou dans le système de transmission mécanique des vibrations dans le cas des figures (6) et (7). Pour assurer l'alimentation du dispositif de contrôle (C3), il peut être utilisé une source de tension à grande autonomie telle qu'une batterie au lithium incluse dans le dispositif. Dans une variante de l'invention, il est possible que le même dispositif de réception (24), serve pour plusieurs dispositifs émetteurs d'ondes électromagnétiques ; dans ce cas, les générateurs (22) Hautes Fréquences, de chaque dispositif émetteur, créeront des signaux codés afin que le dispositif de réception puisse reconnaltre la provenance des signaux reçus. Ainsi, grâce au dispositif de contrôle (C3), placé dans le périmètre de détection, donc inviolable, à l'utilisation du câble piézo-électrique comme antenne d'émission, et d'un dispositif de réception situé à une certaine distance de la dalle où est détecté le passage d'objets et/ou de personnes, il est possible de déclencher une alarme lors du passage sur le sol sans dispositif matériel reliant la dalle au dispositif d'alarme. I1 est possible d'alimenter en courant électrique le dispositif de détection (CI, C2 ou C3) suivant l'exemple représenté à la figure (lui) à l'aide d'un commutateur (27) relié à une source de tension électrique (30) permettant l'alimentation d'un dispositif de charge (29) d'une batterie (28). L'ensemble, commutateur (27), dispositif de charge (29) et batterie (28) est inclus dans le périmètreXde détection de ma nière à être lié au dispositif de détection (C1, C2 ou C3). Ainsi, dans le cas où l'lié mentation électrique (30) est coupée, la batterie (28) assure l'alimentation du dispositif de réception et le rend autonome. Un dispositif de détection selon l'invention est donc facilement réalisable puisque le câble piézo-électrique est de pose facile et d'autre part, le dispositif de contrôle (C) peut assurer de manière simple le traitement des signaux émis par le câble piézo-électrique. De plus, la présence du câble piézo-électrique n'est pas decelable donc inviolable, il suffit donc que le dispositif de contrôle (C) soit placé lui aussi dans un endroit difficilement acessible pour que le dispositif de détection soit quasiment inviolable ou inaccessible donc difficile à neutraliser par toute personne ne connaissant pas son installation. I1 est par ailleurs auto-protégé puisque toute atteinte mécanique à son environnement entraine une vibration et donc une alarme. L'efficacité du dispositif sera encore accrue en réalisant un dispositif de contrôle (C) autonome utilisant le capteur piézo-électrique comme antenne d'émission d'ondes Hautes Fréquences et en le plaçant dans le périmètre d'action du capteur piézo-électrique ; le système sera alors totalement auto-protégé. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de détection de passage sur un sol du type comportant un câble piézo électrique relié à un dispositif de contrôle caractérisé en ce qu'il est formé d'un organe de transmission mécanique des vibrations de déformation du sol renfermant le câble piézo-électrique, le-dit système de transmission mécanique étant placé à une profondeur plus ou moins importante par rapport à la surface du sol dans un milieu propre à transmettre les vibrations de déformation du sol ; le câble piézo-électrique pouvant être utilisé à tour de rôle, comme f capteur des vibrations de déformation ou comme antenne d'émission d'ondes du dispositif de contrôle et d'alarme. 2/ Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le câble piézo-électrique est lié mécaniquement au dispositif de transmission mécanique des vibrations de déformation du sol. 3/ Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le câble piézo-électrique est lié par tout moyen adhésif au dispositif de transmission mécanique des vibrations de déformation du sol. 4/ Dispositif suivant revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de transmission mécanique des vibrations est métallique en une ou deux parties. 5/ Dispositif suivant revendicaions 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de transmission mécanique des vibrations est en matière plastique rigide. 6/ Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le système mécanique de transmission des vibrations de déformation du sol est une dalle en béton de ciment. 7/ Dispositif suivant revendications 1 et 6 caractérisé en ce que la dalle peut affleurer du sol. 8/ Dispositif suivant revendication I, caractérisé en ce que le système mécanique de transmission des vibrations est entouré dans le sol par un mélange de moyenne granulométrie. 1 9/ Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que tout ou partie du câble piézo-électrique est utilisé comme antenne de transmission d'ondes radio vers un récepteur placé à une certaine distance pour recevoir les alarmes. 10/Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le système de contrôle fonctionne par détection de seuil. Il/Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le système de contrôle fonctionne par comparaison des signaux à des signaux donnés connus.