Brevet FR2649233A1 — publié le 19910104

La présente invention concerne un système de téléalarme centralisée. La protection et le confort des personnes agées ou à autonomie réduite dans les institutions et établissements d'accueil nécessitent de disposer d'un système de téléalarme qui soit fiable, souple d'emploi et évolutif. La centralisation des appels d'alarme émis par des porteurs d'émetteurs, la redistribution de ces appels aux personnels concernés ainsi que leur archivage impliquent que le dispositif de traitement centralisé présente une capacité de traitement et des possibilités d'interfaces variées de télésurveillance, tout en présentant une certaine compacité, une maintenance aisée et rapide, et la possibilité.d'évoluer en fonction de techniques nouvelles de communication à venir. Or, on connait déjà des systèmes de téléalarme comprenant une centrale de gestion, des récepteurs fixes directement reliés à la centrale de gestion, et des émetteurs VHF portatifs ou fixes. La centrale de gestion programmable, et gérée par microprocesseur, décode les signaux radio reçus, identifie l'origine de l'appel, assure des fonctions d'affichage et de stockage et est équipée d'un interface de couplage avec un dispositif de recherche de personne spécialisé et de canaux de sortie privilégiés. Cependant, ce type de système présente l'inconvénient de faire supporter l'ensemble des fonctions de décodage, d'interface et de mémorisation sur un seul microprocesseur, limitant ainsi les possibilités d'extension du dispositif centralisé. Cette limitation importante, qui sera préjudiciable lorsqu'il s'agira d'intégrer ce système de téléalarme dans des environnements télématiques différents, peut être levée en adoptant une architecture modulaire du dispositif de traitement centralisé. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un système de téléalarme centralisée, comprenant plusieurs unités émettrices HF. portables et un dispositif de réception et de traitement centralisé, des informations codées individualisées pouvant être émises par lesdites unités émettrices. Suivant l'invention, le dispositif de réception et de traitement centralisé comprend des moyens de réception HF (haute fréquence) et plusieurs modules de traitement et d'interface comportant chacun des moyens de contrôle et de traitement indépendants et reliés chacun à un bus commun pour la transmission d'informations numériques entre lesdits modules de traitement et d'interface, lesdits modules assurant chacun une fonction spécifique et, lesdits modules incluant un module de décodage relié aux moyens de réception HF. Ainsi, du fait que chaque module de traitement et d 'interface spécifique est doté de moyens de contrôle et de traitement indépendants, en pratique un microcontrôleur, il n'est pas nécessaire de faire appel à une unité centrale devant gérer l'intégralité des traitements et couplages au sein de la centrale de gestion. Au contraire, gracie au bus commun, il est possible d'étendre le nombre de modules spécifiques en fonction des besoins en communications externes tout en maintenant les capacités de traitement et de vitesse initiales. Les signaux d'alarme décodés issus du module de décodage peuvent alors être communiqués via le bus commun à l'ensemble des modules concernés pour ces informations. Dans une version avantageuse de l'invention, le dispositif de réception et de traitement centralisé comprend en outre, au titre des modules de traitement et d'interface, un module d'interface de communication avec des moyens télématiques externes suivant un protocole prédéterminé, ledit module d'interface de communication comprenant des moyens d'horloge. De cette façon, les opérateurs du système de téléalarme centralisé peuvent ainsi recevoir les informations d'alarme décodées et fournir au dispositif de réception et de traitement centralisé des informations de programmation, par exemple de configuration des modules. Dans une forme de réalisation préférée, le module de décodage comprend des moyens pour recevoir des informations d'alarme transmises par voies filaires. Ainsi, la centralisation des alarmes par le système concerne non seulement les alarmes transmises par voie radioélectrique en provenance d'émetteurs portables mais aussi des alarmes de nature technique, telles que des alarmes concernant les ascenseurs ou la chaufferie. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue synoptique du système de téléalarme centralisée selon l'invention, - la figure 2 est un schéma-bloc d'une unité émettrice mise en oeuvre dans le système de téléalarme centralisée selon l'invention, - la figure 3 est un schéma-bloc d'une unité réceptrice mise en oeuvre dans le système de téléalarme centralisée selon l'invention, - la figure 4 illustre la structure simplifiée d'une carte de décodage mise en oeuvre dans le système de téléalarme centralisée selon l'invention, - la figure 5 illustre la structure d'une carte de sorties logiques pouvant être incluse dans le système de téléalarme centralisée selon l'invention. On va maintenant décrire une forme préférée de l'invention du système de téléalarme centralisée selon l'invention, en référence aux figures 1 à 5. Le système de téléalarme centralisée 1 comprend, dans une forme de réalisation effective de l'invention illustrée par la vue synoptique de la figure 1, des unités émettrices HF 2, 3 dotées chacune d'une antenne d'émission 2a, 3a, et un dispositif de réception et de traitement 10 qui constitue la centrale de téléalarme. Chaque unité émettrice 2, 3 comprend une entrée d'appel AP et une entrée d'acquittement AQ. Le dispositif de réception et de traitement 10 comprend un module de réception HF 12 doté d'une antenne de réception 12a. Le module de réception HF 12, qui sera décrit plus en détail dans la suite, transmet le signal codé démodulé à un module de décodage 13. Le module de décodage 13 communique aux autres modules du dispositif 10 une information d'alarme décodée via un bus de communication commun 21, et peut en outre recevoir des signaux d'alarme technique à partir d'un interface d'entrée 13a. Le dispositif de réception et de traitement 10 comprend un module d'interface de communication 14, de préférence un module d'interface "Minitel", permettant l'affichage des informations d'alarme et la programmation des modules à partir d'une console de type "Minitel" 24 dotée d'une alimentation électriquede secours 25, de type ininterruptible. En pratique, le module d'interface 14 permet l'affichage permanent des appels en instance avec des compléments d'information selon les options installées, Il est par ailleurs doté d'une horloge 15. L'ensemble 11 constitué par le module de décodage 13, le module de réception HF 12 et le module d'interface de communication 14 constitue l'unité de base du dispositif de réception et de traitement 10, à laquelle sont adjoints un ou plusieurs modules de sorties logiques 16, un module de mémorisation et d'historique 17 et un ou plusieurs modules d'interface réseau 18, tous connectés au bus commun 21, en pratique un bus série de type I2C qui présente l'intérêt de générer peu de.perturbations radioélectriques en comparaison avec un bus parallèle classique de microprocesseur Chaque module de sorties logiques 16 dispose par exemple 32 sorties logiques affectées individuellement à chaque unité émettrice, reliées à un système de visualisation externe 23, tel qu'une console de visualisation, où à un dispositif de recherche de personnes. I1 est à noter que chaque module de traitement et d'interface correspond à une carte spécifique.Toutes ces cartes sont alimentées et regroupées par une carte de type "fond de panier" bien connue de l'homme de métier. Le bus I2C, de type "bus multi-maitres" permet d'obtenir un système ouvert à d'autres extensions futures. Le module de mémorisation et d'historique 17 assure la mise en mémoire des informations suivantes - code d'identification de l'appelant, - date d'alarme mois, jour), - heure de début d'alarme (heure, minute), - heure d'acquittement d'alarme (heure, minute), - position d'acquittement, au niveau de la centrale 10 ou d'un émetteur 2, 3. Ce module 17 coopère avec le module d'interface de communication 14 et notamment son horloge 15, pour assurer l'affichage de ces informations sur l'écran de la console 24. Il assure par ailleurs la sortie de ces informations sur une imprimante 22. Le module d'interface réseau 18 assure l'interface entre le dispositif centralisé 18 et un système utilisateur, tel qu'un système de recherche de personnes, de type STENTOPHON par exemple, ou un réseau local de télésurveillance, selon un protocole de communication standard tel que le protocole v2,4 de CCITT mis en oeuvre dans un programme utilitaire 19 et avec une sortie 20 de type RS 232 C. Chaque unité émettrice présente une structure classique 30 d'émetteur HF codé, illustrée par la figure 2. Elle comporte un circuit de veille 34 alimenté à partir d'une pile 31 fournissant une tension continue Vcc par rapport au potentiel de référence d'une ligne de masse M. Un poussoir d'alarme 38 est relié au circuit de veille 34 qui émet, lorsque le poussoir 38 est activé, un signal de commande à un circuit codeur 33. Ce circuit codeur 33, organisé autour d'un circuit intégré, par exemple de type MM 53200, et d'un ensemble de commutateurs de codage, délivre en retour une série d'impulsions codées en entrée d'un circuit oscillateur 36 de structure classique, comportant notamment un quartz de fréquence 41,225 MHz et un composant VARICAP destiné à assurer la modulation de fréquence. Un amplificateur accordé 37 est placé en sortie du circuit oscillateur 36 et fournit, à travers un filtre 39, un signal d'émission à une antenne émettrice 40. Un circuit de contrôle 35 du niveau de tension de la pile 31 est placé entre les deux lignes haute Vcc et basse M, en série avec un poussoir 32 de test de pile assurant de plus l'envoi d'un deuxième code ou code d'acquittement. Ce circuit de contrôle 35 comprend une diode électroluminescente indiquant l'état de la pile 31. Il est à noter que la fréquence centrale de l'oscillateur 36 correspond à la bande des 41 MHz allouée par l'Administration des Télécommunications, à la protection des personnes. Le module de réception HF 12, dont la structure est représentée de façon simplifiée à la figure 3, comprend une antenne de réception 51 placée à proximité du boitier contenant le dispositif de réception et de traitement 10. Dans le cas d'installations de grande capacité, on peut prévoir une antenne extérieure. L'antenne de réception 51 est reliée à une unité d'amplification et de filtrage 52. Le signal obtenu est appliqué en entrée d'un circuit mélangeur 59, un oscillateur local 62 doté typiquement d'un quartz de fréquence 30,525 MHz attaque l'autre entrée du mélangeur, le signal obtenu en sortie du mélangeur est filtré par un filtre céramique standard de fréquence centrale 10,7 MHZ 63.Le signal obtenu est appliqué en entrée d'un circuit de détection/démodulation 53 organisé autour d'un circuit intégré spécialisé tel que le circuit MC 3361 de MOTOROLA semiconducteurs. Ce circuit assure d'une part la détection des appels radio codés émis par l'une quelconque des unités émettrices, optimisée par une fonction de détection porteuse, connue plus couramment de l'homme de métier sous le nom de fonction "SQUELCH", et d'autre part, la démodulation du signal. Le circuit de détection/démodulation 53 est associé à un oscillateur local 54, doté typiquement d'un quartz de fréquence 10,24-5 MHz, et à un filtre céramique 55 de fréquence 455 kHz, et est relié à un filtre de détection de porteuse 56.Le signal démodulé est appliqué en entrée d'un amplificateur 57, constitué typiquement autour d'un amplificateur opérationnel, puis mis en forme via un circuit de mise en forme 58 de conception classique. Le signal démodulé et traité est ensuite communiqué au module de décodage 13. Par ailleurs, un régulateur 60 associé à un filtre 61 est prévu pour l'alimentation continue des différents composants du module. Le module de décodage 13 présente une structure 80 organisée autour d'un microcontrôleur 84, comme l'illustre la figure 4. Un connecteur 81 rassemblant les différentes entrées de signaux d'alarmes techniques est relié & un ensemble d'optocoupleurs 82 destinés à assurer une isolation galvanique entre la logique externe d'alarme et le module de décodage 80. Les optocoupleurs 82 délivrent, via l'ensemble de lignes 83, les signaux d'alarmes techniques au microcontrôleur 84 auquel est associé un circuit 85 de type "chien de garde" dont la fonction est de surveiller la tension d'alimentation et de déclencher en cas de détection d'une interruption en vue de relancer le programme.Un convertisseur de tension 87 est en outre prévu pour fournir l'alimentation isolée nécessaire pour les étapes émetteurs des optocoupleurs 88 à partir de la tension continue initiale Vcc. Le module de décodage 13, 80 assure le décodage du signal reçu issu du module de réception 12. L'information de décodage, validée après analyse de quatre mots identiques parmi cinq mots successifs, comprend à titre d'exemple - 11 bits d'identification (10 bits de codage + 1 bit fixe), - 1 bit de distinction d'appel, afin de distinguer entre alarme et acquittement. Une fois validé, le code identifié est communiqué aux autres modules via le bus commun 21. Dans une forme effective de réalisation, l'interface 13a des alarmes techniques permet de connecter au plus 12 alarmes techniques telles que des alarmes d'ascenseur ou de chaufferie. Ces entrées logiques sont identifiées par un caractère particulier sur le dispositif d'affichage 24. La figure 5 illustre de façon simplifiée la structure 70 d'un module 16 de sorties logiques. Ce module, relié au bus commun 21, comporte un filtre d'entrée 71 placé en tête d'un microcontrôleur 72, associée comme dans le cas du module de décodage précité à un circuit 73 de type "chien de garde". Chaque carte comprenant un microcontrôleur est munie d'un filtre d'entrée et d'un "chien de garde". Le microcontrôleur génère en sortie, en réponse à un code d'alarme, des signaux respectifs de ligne et de colonne, via respectivement des bus de rangée 75 et de colonne 76 et des amplificateurs 75a,75b, à destination d'une matrice 77 de relais 78, à titre d'exemple une matrice 4 x 8. Chaque relais 78, affecté individuellement & BR On va maintenant décrire des modes principaux de fonctionnement du système de téléalarme centralisée qui vient d'être décrit. En premier lieu, l'opérateur du système programme la configuration de celui-ci à partir de la console "Minitel" 24. Les commandes d'entrée/sortie disponibles au clavier sont les suivantes - mise à l'heure de l'horloge temps réel 15, - programmation d'un répertoire de libellés (8000 caractères disponibles), qui permet l'affectation d'un commentaire de plusieurs caractères pour chaque code d'émetteur, - configuration de la sortie sur écran minitel 24, et en particulier, affichage au fil de l'eau de chaque appel avec horodatage et libellés, et visualisation de l'historique des 1 000 derniers appels, - configuration de la sortie sur l'imprimante 22, et en particulier activation/désactivation de l'imprimante 22, sortie au fil de l'eau de chaque appel avec horodatage et libellés, sortie de l'historique sur les 24/48 heures écoulées, ou la totalité des appels d'alarme/aquittement. Le système ayant été préalablement configuré, lorsqu'une personne munie d'une unité émettrice 2, 3 presse le poussoir 38, en référence à la figure 2, une séquence codée est générée puis-modulée et enfin diffusée en HF via l'antenne émettrice 40. L'appel d'alarme est reçu par l'antenne réceptrice 51 du dispositif centralisé, en référence à la figure 3. Il est démodulé puis transmis au module de décodage 13 qui génère une information d'alarme individualisée qui est alors communiquée via le bus commun 21 à l'ensemble des autres modules, notamment le module d'interface de communication 14 auquel est reliée la console "Minitel "24 sur laquelle un message personnalisé correspondant à l'alarme identifiée s'affiche, accompagné éventuellement d'indications horaires, de visualisations externes 23 ou de recherches de personnes. L'information transmise sur le bus commun 21 est aussi acheminée vers le module de mémorisation et d'historique 17 qui assure sa sortie sur l'imprimante 22.Elle peut aussi être relayée sur un réseau de télésurveillance via le module d'interface réseau 18 et l'interface 20 de type RS232C. L'appel peut être acquité localement à l'aide de la console minitel ou bien à distance à l'aide de l'unité émettrice, par action sur le poussoir AQ. En pratique, chaque module est implanté sur une carte de format normalisé par exemple le format "Simple Europe" et est enfichable dans une structure de type coffret,les raccordements d'entrée/sortie étant regroupés sur le panneau arrière. -Le dispositif de réception et de traitement est bien sûr équipé d'une alimentation secourue, et constitue par ailleurs une faible source de rayonnement HF, cette limitation volontaire de ne pas polluer l'environnement et la réception radio interne à la centrale, est rendue possible par l'utilisation de micro-contrôleurs. masqués sur chaque carte module qui intègrent dans un même boitier des composants mémoire et unité centrale, et l'utilisation d'un bus série. En outre, l'adjonction d'un modem permet d'assurer la liaison du système de téléalarme centralisé selon l'invention à un réseau de communication de type ALPHAPAGE, permettant ainsi de prévenir des personnes mobiles. Encore, l'a.djonction d'une balise radio 4, placée & une distance déterminée du dispositif de réception et de traitement 10, permet de répéter des signaux émis par une unité émettrice portable, à distance dudit dispositif 10 et de les réémettre à destination des moyens HF 12, 12a. Cette balise radio 4 émettant en outre, associé au signal d'alarme répété , un signal indicatif de sa localisation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la modularité du dispositif de réception et de traitement offre la possibilité d'étendre le nombre de cartes de traitement spécifiques reliées au bus commun. Il est par exemple prévu une carte assurant la fonction de localisation de l'appelant qui s'intégrera sans aucun problème dans la structure "ouverte" du dispositif centralisé 10. En outre, le système selon l'invention peut être utilisé 9 d'autres fins que celles de la surveillance de personnes. Il peut notamment aisément être adapté à la surveillance de lieux : véhicules ou locaux. On peut alors prévoir de relier les émetteurs à des capteurs tels que des capteurs périmétriques ou infrarouges. REVENDICATIONS 1. Système de téléalarme centralisée (1), comprenant plusieurs unités émettrices HF (haute fréquence) portables (2, 3) et un dispositif de réception et de traitement centralisés (10) des informations codées individualisées pouvant être émises par lesdites unités émettrices (2, 3), caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement centralisé (10) comprend des moyens de réception HF (12, 12a) et plusieurs modules de traitement et d'interface (13, 14, 16, 17, 18) comportant chacun des moyens de contrôle et de traitement indépendants et reliés chacun à un bus commun pour la transmission d'informations numériques entre lesdits modules de traitement et d'interface, lesdits modules assurant chacun une fonction spécifique et, lesdits modules incluant un module de décodage (13) relié aux moyens de réception HF (12). 2; Système de téléalarme centralisée (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement centralisé (10) comprend en outre, en tant que modules de traitement et d'interface un module d'interface de communication (14) avec des moyens télématiques externes suivant un protocole prédéterminé, ledit module d'interface de communication (14) comprenant des moyens d'horloge (15). 3. Système de téléalarme centralisée (1) selon la revendication 2, caractérisé en-ce qu'il comporte des moyens d'affichage sur écran et des moyens de clavier, reliés au dispositif de réception et de traitement centralisé (10) via le module d1interface de communication (14), pour respectivement afficher des informations d'alarme décodées et entrer des données de programmation des modules de traitement et d'interface (13, 14, 16, 17, 18). 4. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de décodage (13) comprend des moyens (13a) pour recevoir des informations d'alarme transmises par voies filaires. 5. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement centralisé (10) comprend en outre, en tant que modules de traitement et d'interface, un module de sorties logiques (16) pour transmettre des informations d'alarme décodées à des dispositifs de visualisation externes (23). 6. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications 1 i & 5, caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement centralisé (10) comprend en outre, en tant que modules de traitement et d'interface, un module de mémorisation et d'historique (17) pour stocker des informations temporelles et d'identification associées à chaque information d'alarme décodée. 7. Système de téléalarme centralisée (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'impression (22) reliés au module de mémorisation et d'historique (17). 8. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications 3 & 7 et la revendication 6, caractérisé en ce que le module de mémorisation et d'historique (17) coopère avec le module d'interface de communication (14) via le bus commun (21) pour assurer l'affichage des informations stockées sur les moyens d'affichage. 9. Système de téléalarme centralisée (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement centralisé (10) comprend en outre, au titre des modules de traitement et d'interface, un module d'interface réseau (18) pour relier le système de téléalarme centralisée (1) à un réseau local de communication, notamment un réseau de télésurveillance, suivant un protocole de communication prédéterminé. 10. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications 1 à 9 et la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'affichage et les-moyens de clavier sont regroupés au sein d'une console (24), notamment'de type "Minitel", ladite console (24) étant pourvue de moyens d'alimentation électrique ininterruptible (25). 11. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une balise radio (4) placée à une distance prédéterminée du dispositif de réception et de traitement (10), pour répéter des signaux émis par une unité émettrice portable (3) à distance dudit dispositif (10) et les réémettre à destination des moyens de réception HF (12, 12a), la balise radio (4) émettant en outre, associé au signal d'alarme répété, un signal indicatif de sa localisation. 12. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus commun (21) est un bus de type série. 13. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans chaque module due traitement et d'interface, les moyens de contrôle et de traitement sont rassemblés au sein d'un circuit microcontrôleur (72, 84). 14. Système de téléalarme centralisée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de réception et de traitement (10) comprend en outre des moyens de modulationidémodulation (modem) pour transmettre sur un réseau téléphonique des informations d'alarme décodées. 15. Système de téléalarme centralisée (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de modulation/démodulation (modem) sont utilisés pour prévenir des personnes mobiles dotées de récepteurs appropriés.