Brevet FR2645671A1 — publié le 19901012

i La présente invention a pour objet un dispositif d'alarme ou de signalisation utilisant comme élément détecteur un câble coaxial blindé, polarisé en courant continu à basse tension. Cet élément détecteur est relié à un circuit électronique qui traite les variations de tension aux extrémités du câble et qui déclenche des moyens d'alarme ou de signalisation en présence de conditions prédéterminées. Le dispositif d'alarme ou de signalisation selon la présente invention est avantageusement utilisé pour le contrôle de surfaces très étendues et en général dans les systèmes d'alarme anti-intrusion et anti-vol, aussi bien pour la protection de biens meubles qu'immeubles, ainsi que dans le domaine médical pour le contrôle et la signalisa- tion à distance des fonctions vitales d'un malade. Ledit dispositif présente des caractéristiques intéressantes et innovatrices tant en ce qui concerne la sécurité de fonc- tionnement, c'est-à-dire l'impossibilité d'inhiber ou de détériorer le dispositif, qu'en ce qui concerne sa durée dans le temps. On connaît depuis longtemps des dispositifs d'alarme qui utilisent comme élément détecteur des circuits électriques assimilables à des condensateurs. Ces disposi- tifs relèvent les variations des caractéristiques électri- ques de ces circuits (tension et courant) lorsque sur ceux-ci vient grever un poids qui modifie - ne serait-ce que d'une manière imperceptible - leur structure physique et par conséquent leur capacité électrique. Ces éléments détecteurs connus sont normalement constitués par des tapis à structure composite, dans lesquels les éléments conducteurs sont reliés à un circuit électronique de détection. Ces tapis peuvent être simple- ment étendus sur le sol ou être enterrés dans celui-ci et sont en mesure de détecter toute charge qui viendrait grever sur leur surface. Toutefois, si d'une part ces éléments détecteurs connus ont marqué un progrès très net par rapport à ceux qui étaient utilisés dans les systèmes d'alarme de la technique précédente, par le fait qu'ils peuvent être entièrement dissimulés à la vue et qu'ils sont difficile- ment sujets à des fausses alertes, ils présentent diffé- rents inconvénients qui ont jusqu'à ce jour limité leur champ d'application. En effet, ces tapis ont en premier lieu un prix de revient élevé qui rend leur adoption très coûteuse lorsqu'il s'agit de contrôler des surfaces assez étendues. D'autre part, l'installation de tapis détecteurs enterrés est particulièrement délicate et coûteuse, sans compter qu'ils peuvent manifester dans le temps des pro- blèmes d'étanchéité aux infiltrations d'humidité le long de leurs bords, ce qui peut compromettre irrémédiablement leur efficacité et leur fiabilité en obligeant l'utilisateur à des remplacements très coûteux. L'inconvénient le plus sérieux est toutefois constitué par le fait que les tapis qui viennent d'être décrits doivent être placés à des endroits stratégiques, c'est-à-dire à des endroits o l'on estime que l'intrusion que l'on veut empêcher a le plus de probabilités de se produire. Par conséquent, leur emploi est tout à fait - inutile ou d'un coût prohibitif lorsque ces endroits stratégiques sont trop nombreux (bâtiments avec de nom- breuses possibilités d'accès) ou, inversement, lorsque ces mêmes endroits stratégiques sont totalement absents (par exemple dans le cas d'une clôture d'une installation, dont n'importe quel endroit peut constituer un point d'intrusion possible). Enfin, ces éléments détecteurs à tapis se prêtent mal à la protection de biens meubles de dimensions relativement importantes. Le but principal de la priésente invention est de réaliser un nouveau dispositif d'alarme capable d'éliminer les inconvénients qui viennent d'être décrits en mettant à la disposition de l'utilisateur un élément détecteur de faible coût, d'une fiabilité absolue contre toute tentative possible d'inhibition ou de détérioration, d'une étanchéité parfaite aux agents atmosphériques et d'une grande durée dans le temps. Un autre but de la présente invention est de réaliser un dispositif d'alarme ayant des caractéristiques ne demandant que des ouvrages d'installation d'un coût réduit, dans le cas d'installations fixes pour la surveil- lance de biens immeubles, et d'un coût pratiquement nul dans le cas d'installations provisoires pour la surveil- lance temporaire de biens meubles. Un autre but encore de la présente invention est de réaliser un nouveau dispositif de signalisation utili- sable dans le domaine médical pour le contrôle à distance des fonctions vitales d'un malade et ne nécessitant aucun contact physique entre le dispositif ou des parties du dispositif et ledit malade. Ces buts sont atteints, selon la présente inven- tion, par un dispositif d'alarme ou de signalisation du type comportant un élément détecteur capacitif chargé électriquement et un circuit électronique capable de relever toute variation des caractéristiques électriques dudit élément détecteur et de déclencher successivement des moyens d'alarme ou de signalisation, caractérisé par le fait que ledit élément détecteur est constitué par au moins un câble coaxial blindé dont une ou les deux extrémités sont reliées audit circuit électronique, et par le fait qu'entre le blindage et le conducteur intérieur dudit câble on maintient une d.d.p. constante de polarisation en courant continu. Selon une forme de réalisation de l'invention - particulièrement indiquée pour des installations fixes de surveillance de biens immeubles - le câble coaxial est disposé sous la surface du sol et parallèlement à celui-ci, tandis que du côté extérieur par rapport à la zone con- trôlée par le dispositif d'alarme on dispose une cloison continue essentiellement verticale réalisée dans un maté- riau ayant une densité supérieure à celle du terrain environnant. Selon une autre forme de réalisation de l'inven- tion - particulièrement indiquée pour des installations temporaires de surveillance de biens meubles - le câble coaxial est disposé sur le surface du sol ou d'un quelcon- que support approprié, à proximité ou en contact avec les objets à contrôler. Selon une autre forme de réalisation - particulièrement indiquée pour des emplois dans le domaine médical, par exemple pour le contrôle des fonctions vitales d'un malade - le câble coaxial est fixé à la structure du lit de l'infirme. L'invention sera maintenant mieux décrite en faisant référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan d'une première forme de réalisation du dispositif selon la présente invention pour la surveillance de biens immeu- bles; la figure 2 est une vue en plan d'un autre type d'installation d'un dispositif selon la présente invention, analogue à celui de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en plan d'un autre type d'installation d'un dispositif selon la présente invention, analogue à celui de la figure 1; la figure 4 est une vue schématique en perspec- tive d'un élément détecteur directionnel, utilisable dans les dispositifs illustrés sur les figures 1 à 3; la figure 5 est une vue en coupe du câble coaxial utilisé comme élément détecteur dans le dispositif selon la présente invention; la figure 6 est une vue schématique en plan d'une seconde forme de réalisation du dispositif selon la pré- sente invention, pour la surveillance d'une aéronef; la figure 7 est une vue schématique en perspec- tive d'une troisième forme de réalisation du dispositif selon la présente invention, pour le contrôle à distance des fonctions vitales d'un malade; la figure 8 est un schéma indicatif du circuit électronique de détection des variations des caractéristi- ques électriques desdits éléments détecteurs. Conformément à la figure 1, la zone qui doit être soumise au contrôle est matérialisée par la ligne en traits et points 1, tandis que la référence 2 désigne un bâtiment placé à l'intérieur de ladite zone et dans lequel peut être logé le circuit électronique 3 incorporant le dispositif d'alarme ou de signalisation selon la présente invention. Ce dispositif comprend un élément détecteur constitué par un câble coaxial 4 qui est de préférence disposé le long du périmètre de la zone 1. Les extrémités du câble, ou tout au moins l'une d'entre elles, sont raccordées au circuit électronique 3. Lorsqu'à l'extérieur de la zone à surveiller 1 se produisent des mouvements d'objets ou de personnes qui ne doivent pas être détectés par le dispositif d'alarme (par exemple dans le cas de mouvements des véhicules sur une route contiguë à la zone à contrôler), en disposant le câble coaxial 4 le long du périmètre de la zone 1, celui-ci devra être de préférence flanqué d'une cloison continue 5 réalisée dans lin matériau avant une densité supérieure à celle du terrain, comme par exemple un profilé en béton tel que celui qui est représenté sur la figure 4. A cause du rapport différent entre la masse de la cloison 5 et celle du câble 4, les ondes de choc transmises au sol par les masses en mouvement sur celui-ci et se propageant dans une direction F seront de préférence absorbées par la cloison sans influer (ou alors dans une mesure minimum) sur le câble 4, contrairement aux ondes provenant de la direction G, c'est-à-dire de l'intérieur de la zone 1. Pour améliorer l'effet de blindage, la cloison 5 présente de préférence une section en C et le câble 4 est disposé à une distance de la cloison non supérieure à 50 cm et de préférence comprise entre 10 et 30 cm. Lorsqu'on désire détecter uniquement les mouve- ments d'approche, mais non pas ceux d'éloignement, ou vice versa, il est possible de disposer deux éléments détecteurs parallèles accouplés A et B et relever le signal différen- tiel entre ces deux éléments. Sur les figures 2 et 3 ont été représentés deux exemples d'installations qui utilisent ce principe, respectivement pour la surveillance d'une zone fermée et celle d'un passage restreint. Dans les deux cas, les circuits électroniques 3 des éléments détecteurs A et B peuvent être tarés de manière à détecter uniquement les mouvements dans la direction AB plutôt que les mouvements dans la direction BA. Comme cela apparaît sur la figure 3, le câble coaxial 4 qui constitue les éléments détecteurs A et B peut être disposé aussi bien en boucle qu'en tronçons simples. Dans le premier cas, les deux extrémités du câble se terminent dans le circuit électronique 3, tandis que dans le deuxième cas une des deux extrémités reste libre. La première disposition est toutefois préférable, car de cette façon l'étanchéité parfaite du câble 4 est davantage assurée. La structure interne préférée d'un câble coaxial blindé 4 utilisé comme élément détecteur dans le dispositif d'alarme ou de signalisation selon la présente invention est représentée sur la figure 5. Sur cette figure, il est possible d'identifier un conducteur intérieur 6, un premier revêtement isolant en polytétrafluoréthylène 7, un premier blindage 8 en gaine de cuivre argenté, un second revêtement en polytétrafluoréthylène 9, un second blindage en gaine de cuivre argenté et enfin un revêtement extérieur (11) en polyéthylène à haute résistance mécanique et à l'eau. Les matériaux isolants utilisés présentent de préférence les résistivités suivantes: polytétrafluoréthylène (téflon): 6 = 1. 1015 m polyéthylène: 6 = 1 . 1012 Q m et la capacité totale du câble est d'environ 80pF/m. La figure 6 montre à titre d'exemple une seconde forme de réalisation du dispositif d'alarme ou de signali- sation selon la présente invention, qui se réfère à des installations temporaires pour la surveillance de biens meubles, tels que par exemple l'aéronef représentée sur le dessin. Dans ces installations - qui peuvent avoir des applications nombreuses et extrêmement diversifiées dans des systèmes anti-vol ou anti-sabotage - le câble 4 peut être disposé avec rapidité et facilité sur le sol ou sur tout autre support approprié à proximité ou en contact avec l'objet à surveiller, en rendant ainsi possible la détec- tion de tout mouvement à proximité de celui-ci, ainsi que le déplacement ou l'enlèvement de ce même objet. Le circuit 3 peut, suivant les cas, déclencher des moyens d'alarme ou de signalisation locaux ou bien envoyer des informations à un poste de contrôle centralisé. La figure 7 montre à titre d'exemple une troisième forme de réalisation du dispositif d'alarme ou de signalisation selon la présente invention, qui se réfère à un emploi du dispositif dans le domaine médical pour le contrôle des fonctions vitales d'un malade. Dans ce cas, le S câble coaxial 4 est fixé à la structure d'un lit (ou d'un fauteuil, ou d'un lit opératoire ou similaire) o est étendu l'infirme ou le malade, par exemple sous le matelas. De cette manière, le malade n'est pas le moins du monde dérangé par le dispositif selon l'invention et ne s'aper- çoit même pas de sa présence, tandis que le circuit élec- trique 3 est en mesure de transmettre à distance à des moyens de signalisation appropriés (non représentés) des informations sur les fonctions vitales du malade impliquant un mouvement des masses internes de celui-ci; comme par exemple la respiration ou les battements cardiaques. De cette manière, il est possible de contrôler simultanément plusieurs malades à partir d'un poste central, en interve- nant immédiatement à la moindre variation de leurs fonc- tions vitales, même lorsque le malade n'est pas en mesure de demander lui-même une intervention. Le circuit électronique destiné à capter les variations de capacité électrique de l'élément détecteur du dispositif d'alarme ou de signalisation selon la présente invention peut être avantageusement du type représenté à titre d'exemple sur la figure 8. Sur ce schéma, le conden- sateur Cl représente l'élément détecteur du dispositif d'alarme, tandis que le condensateur C2 a une capacité de 470 pF. Les résistances Ri et R2 ont une valeur de 3300 mQ, la résistance R3 a unevaleur de 100 KO et le dispositif semi-conducteur T est du type connu dans le commerce avec le code 2N3819. L'ensemble du système est alimenté en courant continu avec une tension de 12 V ou 24 V, comme illustré sur la figure. Une fois que le circuit a franchi la phase transitoire et qu'il est polarisé, la consommation de courant ne concerne que les fuites, de sorte qu'elle s'avère très faible, compte tenu des valeurs élevées des résistances R. Avec le circuit électronique qui vient d'être décrit et illustré, même de très faibles variations de la capacité du détecteur Cl dues aux ondes de choc des masses en mouvement à proximité du détecteur se traduisent en émissions de tension de l'ordre de grandeur de quelques dizaines de millivolts, de sorte qu'elle sont parfaitement détectables par des instruments appropriés d'alarme ou de signalisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alarme ou de signalisation du type comportant un élément détecteur capacitif chargé électriquement et un circuit électronique (3) capable de relever toute variation des caractéristiques électriques dudit élément détecteur et de déclencher successivement des moyens d'alarme ou de signalisation, caractérisé par le fait que ledit élément détecteur est constitué par au moins un câble coaxial blindé (4) dont une ou les deux extrémités sont reliées audit circuit électronique (3), et par le fait qu'entre le blindage (8, 10) et le conducteur intérieur (6) dudit câble (4) on maintient une d.d.p. constante de polarisation en courant continu. 2. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit câble coaxial comprend, de l'intérieur vers l'extérieur: un conducteur électrique (6), un premier revêtement isolant (7), un premier blindage métallique (8), un second revête- ment isolant (9), un second blindage métallique (10) et.un troisième revêtement extérieur (11). 3. Dispositif d'alarme ou de signalisation appliqué à des installations permanentes pour la surveil- lance de biens immeubles selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que ledit câble coaxial (4) est disposé sous la surface du sol, le long du périmètre extérieur des biens immeubles surveillés. 4. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que parallèle- ment audit câble et du côté extérieur à la zone contrôlée il a été disposé une cloison continue (5) essentiellement verticale et réalisée dans un matériau ayant une densité supérieure à celle du terrain environnant. 5. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la distance entre ledit câble coaxial (4) et ladite cloison (5) est comprise entre 10 et 30 cm et par le fait que ledit câble (4) est disposé en regard de la zone intermédiaire de ladite cloison (5). 6. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite cloison (5) est constituée par une série d'éléments alignés en béton présentant une section essentiellement en C. 7. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, appliqué à des installations tempo- raires pour la surveillance de biens meubles, caractérisé par le fait que ledit câble coaxial (4) est disposé sur la surface du sol ou sur tout autre support approprié, à proximité ou en contact avec les biens meubles surveillés. 8. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, appliqué à des installations de type médical pour le contrôle des fonctions vitales d'un malade, caractérisé par le fait que ledit câble coaxial (4) est fixé au lit ou à tout autre support destiné à accueillir et soutenir le corps d'un malade. 9. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier (7) et second (8) revêtement intérieur sont en polytétra- fluoréthylène et présentent une résistivité de 10.1015 a m, en ce que ledit revêtement extérieur (11) est en polyéthy- lène et présente une résistivité de 1.1012 Q m, et en ce que ledit premier (8) et second (10) blindage métallique sont en gaine de cuivre argenté. 10. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la capacité électrique dudit câble coaxial (4) est d'environ 80 pF/m. 11. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite différence de potentiel constant de polarisation du câble coaxial (4) est de 12 V. 12. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit blindage (8, 10) du câble coaxial (4) est relié à la masse et en ce que le conducteur électrique du câble coaxial (4) est relié à la base d'un dispositif à semi-conducteur (T) par l'in- termédiaire d'un condensateur (C2) et au pôle positif de l'alimentation en courant continu par l'intermédiaire d'une première résistance (R1), la base du dispositif à semi-conducteur étant d'autre part reliée à la masse par l'intermédiaire d'une seconde résistance (R2). 13. Dispositif d'alarme ou de signalisation selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ladite première (R1) et seconde (R2) résistances ont une valeur de 3.300 mQ.