Brevet FR2708367A1 — publié le 19950203

Dispositif d'asservissement &708367 dispositif de sécurité à un signal d'alarme. DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif de détection sans fil d'un signal d'alarme et de transmission de cette alarme à un autre dispositif (exemple transmetteur - téléphonique programmable ou sirène extérieure, flash, brouillard, enregistrement d'aboiement, etc...) Il existe actuellement de nombreux types d'alarmes commercialisées, dont la finalité est de protéger des locaux ( habitations, commerces, ateliers, etc...) contre l'intrusion des individus. Ces alarmes peuvent se classer en deux catégories: 1 ) d'une part, celles, généralement les plus coûteuses, qui, en état d'alerte, non seulement se manifestent audiblement et/ou visiblement par les intrus, mais déclenchent aussi d'autres dispositifs de sécurité: sirène extérieure, appel téléphonique, brouillard aveuglant, etc... 2 ) d'autre part, celles, généralement les moins coûteuses, qui, en état d'alerte, se contentent de se manifester de façon visible ou audible par les intrus, sans déclencher d'autres dispositifs de protection intérieure ou d'alerte extérieure. C'est pour cette deuxième catégorie d'alarmes que la présente invention trouve son utilité: elle permet en effet de déclencher un quelconque dispositif de protection interne ou d'alerte externe (appel téléphonique par exemple) par simple détection de la manifestation audible et/ou visible par les intrus d'une alarme existante, non prévue pour déclencher ledit quelconque dispositif de protection interne ou d'alerte externe; cette détection s'opère à distance, c'est-à-dire sans connexion, donc sans modification physique de ladite alarme existante. Cette invention permet donc de renforcer très efficacement n'importe quel dispositif de sécurité déjà existant, et ceci à faible coût, car le matériel utilisé est très simple. Ce dispositif est constitué d'une alimentation électronique branchée sur le secteur électrique public ( 220 V, 50 Hz en France), alimentant en permanence deux blocs de batteries rechargeables qui préserveront le bon fonctionnement dudit dispositif, même en cas de coupure dudit secteur électrique public, et ce, sur une période d'autonomie prévisible suivant la consommation du dispositif que l'on veut déclencher (que nous appellerons "dispositif esclave"), comme nous le verrons plus loin pour l'exemple du transmetteur téléphonique. L'invention (que nous appellerons "montage") présente également l'avantage d'éviter un déclenchement intempestif du dispositif esclave, ceci grâce à trois fonctions électroniques prévues à cet effet, qui sont les suivantes: 1 ) Le filtrage au deuxième ordre de la bande de fréquence très facilement ajustable à celle de l'alarme en modifiant une seule résistance. 2 ) Une temporisation également ajustable, évitant qu'un bruit autre que celui de l'alarme, de même fréquence et d'intensité suffisante, ne déclenche inopinément le dispositif esclave, dès lors que sa durée est inférieure à secondes. 3 ) Un réglage de sensibilité accessible à l'utilisateur, dans le cas de locaux exposés à des bruits ou signaux accidentels trop fréquents. Enfin, outre que ce montage est simple donc fiable et peu coûteux, il présente surtout l'avantage d'être discret puisqu'il fonctionne sans connexion avec l'alarme, à une distance suffisante (un à quinze mètres suivant la puissance du signal de l'alannrme et le réglage de la sensibilité) pour agir totalement à l'insu des visiteurs indésirables ayant repéré voire neutralisé ledit signal visible ou audible de l'alarme, puisque le montage maintiendra sa commande sur le dispositif esclave dès lors que le temps réglé par la temporisation citée ci-dessus (cf 2 ) sera écoulé, et ceci aussi longtemps qu'il le faudra pour permettre au dit dispositif esclave d'agir efficacement. Remarque: il existe des alarmes dont la mise en état d'alerte se fait par détection de bruit, et peuvent déclencher, entre autres dispositifs, un transmetteur téléphonique; nous insistons à ce sujet sur le fait que la présente inventionn'est pas une alarme, mais un module de renfort permettant de déclencher un autre dispositif de sécurité par détection, non pas de 1' intrusion des locaux, mais spécifiquement de 1' état d'alerte de n'importe quelle alarme existante, qui détecte elle-même r intrusion d' une quelconque façon (périvolumétrie, capteurs de vibrations, rayons infrarouges, etc...) et qui se contente de se manifester audiblement ou visiblement par les intrus, maisn'est pas prévue pour déclencher ledit autre dispositif de sécurité. Constitution du dispositif: Le dispositif est constitué de composants électroniques assemblés en 8 modules: le premier module est constitué d'une résistance (1) d'un micro (2) et d'un condensateur (3): la résistance (1) est reliée d'un côté à la tension d'alimentation positive ( nous dirons "+Vcc" c'est à dire +6V pour l'occurrence) et de l'autre à 85 la borne (+) du micro (2); laborne (-) du micro est reliée à la masse. ( Ce module récepteur pour l'exemple est conçu pour capter un son, mais pourrait aussi bien être remplacé par un capteur optique,et s'adapter ainsi à une alarme n' émettant qu'un signal lumineux.) le second module est un montage amplificateur inverseur classique, à amplificateur opérationnel (5)), de gain variable par la résistance variable (8). le troisième module est aussi un montage classique à amplificateur opérationnel (15) (nous dirons "ampli op") monté en filtre passe bande à structure de Rauch. Nous expliquerons comment nous calculons les composants pour filtrer la bande de fréquence voulue. (o,.ié(,,veres.. v SecoWo4f tyoicè,o e 4ldes \ s. ['aX pi-êfi e ri'ttvf î|ah"taff>f; la masse du montage. Les condensateurs (3),(9) et (17) relient respectivement en série les quatre premiers modules et permettent de transmettre le signal analogique alternatif sans modifier les polarisations respectives en continu de chaque module. le cinquième module est un comparateur classique autour de l'ampli op (52), constitué des pièces (50) à (54); le seuil de comparaison est ajustable par la résistance variable (50). Ce module jouera le rôle de temporisation de la détection du signal de 1' alarme à 10 secondes, comme nous le verrons plus loin. le sixième module est également un comparateur classique autour de l'ampli op (27), constitué des pièces (22) à (30); la sortie de (52) est reliée à l'anode de la diode (22) dont la cathode est reliée directement à la borne positive115 de (25) ainsi qu'à une broche de la résistance (24); la borne négative de (25) et r'autre patte de (24) sont toutes deux reliées à la masse du montage. le septième module est simplement constitué du transistor (31) relié par sa base à la sortie de (27), par son collecteur à la tension +Vcc, et par son émetteur à la bobine du relais (32); 1' autre broche de ce relais ( ou huitième module) est reliée à la masse du montage. Les deux broches de son contact normalement fermé sont reliées en B et C au contact normalement fermé du dispositif esclave. La tension positive du montage ( ou +Vcc) est reliée en A à celle du dispositif esclave, et la tension négative ( ou -Vcc, ici -6V) est reliée en D à la masse du dispositif esclave ( on pourrait toutefois alimenter le dispositif esclave par une autre alimentation, si celle du montage ne lui suffisait pas). Par ailleurs, l'alimentation du montage est constituée d' un transformateur (41) de 2x9V/3VA branché au primaire sur le secteur 220V et comportant au secondaire 2 enroulements de 9V chacun ces 2 enroulements vont chacun alimenter 2 alimentations stabilisées de 6V chacune, régulées respectivement par les 2 circuits intégrés (36) et (35) de type 7806; ces alimentations, outre le montage lui-même, alimentent chacune unebatterie de 5135 accumulateurs de 1,2V ((37) et (38)) de la façon suivante: - la borne positive de la batterie est reliée à une résistance ((34) et (33)), elle même reliée par r autre patte à la borne positive du pont de diode ((43) et (42)) - la borne négative de la batterie ( (37) et (38)) est reliée à la broche (2) du régulateur 7806 ((36) et (35)). - deux diodes en série ( (41),(42) pour (37) et (39),(40) pour (38)) relient la borne positive de la batterie à la broche (3) du régulateur - enfin la broche (3) de (35) est reliée à la broche (2) de (36) et représente le point de tension nulle ou masse du montage. Le principe de fonctionnement est le suivant: Les signaux sonores captés par le micro (2) sont d'abord amplifiés par un premier étage à amplificateur opérationnel (5) (nous dirons "ampli op"). La résistance variable (8) sera accessible à l'utilisateur qui pourra jouer sur le gain de ce premier étage et par là même sur la sensibilité du montage, comme nous le disions ci-dessus. Puis les signaux sonores sontfiltrés au deuxième ordre par un deuxième étage à ampli op (15) qui n'est autre qu'un155 filtre à structure de Rauch Ce filtre sélectionnera la fréquence centrale f0 de la sirène, grâce à 1' ajustement de la résistance (12), d'après la formule: 2 r X.o Ri 2R2 XR 2x1rxfo=RM 2 CRI o C représente les condensateurs (11) et (13) identiques, et R1 et R2 respectivement les resistances (10) et (12). Ce filtre sélectionnera aussi la largeur de bande passante de fréquence à -3dB, Af3dB, par 1' ajustement des résistances (14) et (16) identiques, représentées par R3 dans la formule suivante: 4f-3dB = _2xrxCxR3 Ces signaux à la sortie de (15), s'ils sont d'amplitude suffisante, vont permettre d'alternativement bloquer puis saturer le transistor (19), provoquant ainsi un signal carré entre 0 et 6 V sur le collecteur de (19), filtré jusqu'au continu 2708367 par ntm énorme passe-bas que représente la résistance (48) et surtout le condensateur (20). Le condensateur (49) se chargera au travers de la diode (46), et de la résistance (47) de 100 KQ, qui fixera une constante de temps de chargement relativement lente. La diode (46) imposera la décharge de (49) à une constante de temps plus rapide que sa charge, puisqu'elle se fera au travers de la diode (21) et de la résistance (48) de lkQ. Le temps de charge de (49) nécessaire au basculement positif de la sortie de (52) est fixé à 10 secondes suivant le réglage de (50). Le condensateur (25) se chargera pratiquement immédiatement chaque fois que la sortie de (52) sera à l'état "haut", au travers de la diode (22). La diode (22) imposera la décharge de (25) à une constante de temps beaucoup plus lente que sa charge, puisqu'elle se fera au travers de la résistance (24) de 2 MQ. Ainsi la borne (+) de (25) ayant atteint le seuil de basculement positif du comparateur à ampli op (27) seuil fixé par les résistances (26) et (28) et I90 ajustable par (29), la borne (+) de (25), donc, maintiendra la sortie de (27) à l'état "haut" (environ 5,5 V) aussi longtemps qu'il lui faudra pour se décharger au travers de (24) et repasser au-dessous dudit seuil de comparaison. La sortie de (27), aussi longtemps qu'elle sera à l'état "haut", saturera (31) qui déclenchera le relais (32) (fonctionnant sur 6 V) qui ouvrira le contact sec normalement fermé du transmetteur téléphonique qui pourra alors fonctionner en composant cycliquement ses quatre numéros programmés jusqu'à ce que la charge du condensateur (25) repasse en dessous du seuil de basculement du comparateur (27). La décharge de (25) sera suffisamment longue pour permettre au transmetteur téléphonique de composer au moins 2 cycles de 4 numéros programmés, dès lors que la charge de (49) aura duré au moins 10 secondes,temps ajustable (suivant que les locaux sont particulièrement bruyants ou non) en jouant sur la résistance variable (50). 205 Les pièces (46) à (54) et (20) à (30) jouent donc bien le rôle de double temporisation du déclenchement du dispositif esclave, c'est à dire: --> une première temporisation constituée des pièces (20), (21) et (46) à (54) qui interdira que le dispositif esclave soit déclenché par un son similaire à celui de 1' alarme (certaines sonneries de téléphone par exemple) si la 210 durée de ce son n'excède pas 10 secondes. --> une deuxième temporisation constituée des pièces (22) à (30) qui maintiendra l'enclenchement du dispositif esclave pendant au moins 3 minutes, même si le signal de 1' alarme est interrompu ( par des intrus l'ayant neutralisé, par exemple) après à peine 10 secondes. 215 Ce dispositif est capable en temps voulu c'est à dire en cas d'alerte de ladite alarme existante, de fournir intensité de courant et tension requises pour faire fonctionner le transmetteur téléphonique, grâce: --> d'une part au module d'ouverture du contact sec normalement fermé, constitué du transistor (31) et du relais 6V (32). 220 --> et d'autre part au module d'alimentation stabilisée à 2 x 6V pour 500 mA, constitué des pièces (33) à (45). Les accumulateurs (37) et (38) ( constitués chacun de cinq accumulateurs rechargeables de 1,2 V) sont chargés en permanence par un courant de 15 mA passant respectivement dans les résistances (33) et (34) de 1 KQ. Leur tension de225 charge sera maintenue à 7,4 V respectivement par les diodes (39) et (40) pour l'accumulateur (38) et (41) et (42) pour l'accumulateur (37). Notons que ce relais déclenche ici un transmetteur téléphonique, mais qu'il pourrait aussi déclencher n'importe quel autre dispositif (enregistrement d'aboiements, sirènes extérieures, etc...) qui ne nécessiterait pour cela que d'un230 contact sec normalement ouvert ou fermé. Notons enfin cinq choses: - Le filtre peut très facilement s'ajuster à n'importe quelle fréquence en modifiant la résistance (12) et n'importe quelle bande passante en modifiant les résistances (14) et (16) de même valeur. 235 - Le module de réception du signal de l'alarme (ici un micro) pourrait être remplacé par un module de réception optique ou électromagnétique ou un récepteur d'ondes hertziennes. - L'alimentation de ce montage peut monter jusqu'à deux fois 20 V et fournir plus de courant, si le dispositif esclave l'exige. - Ce schéma contient des valeurs précises, applicables pour l'exemple, au cas d'un transmetteur téléphonique fonctionnlmant sur 12 V continu, et déclenché par l'ouverture d'un contact sec normalement fermé, et pour un son d'alarme de fréquence allant de 2600 Hz à 3000 Hz.245 - Ces valeurs et ce montage peuvent toutefois être modifiés, pour s'adapter à un autre dispositif esclave que ce type de transmetteur téléphonique, fonctionnant peut-être avec une autre alimentation, et / ou déclenché différemment, ou encore pour s'adapter à d'autres fréquences d'alarmes et250 d'autres types de signaux que sonores (ondes optiques ou électromagnétiques, par exemple). Le principe de la dissociation géographique entre la manifestation de l'alarme visible ou audible par les intrus et le déclenchement d'un autre dispositif par la dite manifestation. en restera inchangé, ce qui conservera à255 l'ensemble du système ce précieux avantage: celui d'air de façon quasi certaine à l'insu desdits intrus. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour déclencher un transmetteur téléphonique à partir de la sirène d'une alarme existante non prévue pour déclencher ledit transmetteur 260 téléphonique, caractérisé en ce que le déclenchement se fait par le son, à une distance pouvant atteindre 15 m. 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il permet de détecter n'importe quel son de sirène en s'adaptant à l'intensité et aux fréquences du dit son, grâce à un module de réception du son constitué de la265 résistance (1) et du micro (2); grâce aussi à un étage amplificateur constitué des pièces (3) à (8) et grâce enfin à un filtrage de fréquence au deuxième ordre constitué des pièces (10) à (16), qui sélectionnera: --> d'une part la fréquence centrale fo de la sirène grâce à l'ajustement de la résistance (12), d'après la formule: 2 X i X f( Ri+R2 i 2 xxfo= 2R2 CR1 270 o C = 1 nF représente les condensateurs (11) et (13) identiques, et RI et R2 respectivement les résistances (10) et (12). --> et d'autre part la largeur de la bande passante de fréquence à -3 dB, Af_3dB par l'ajustement des résistances (14) et (16) identiques, représentées par R3 dans la formule suivante Af-3dB 2xTrxCxR3 275 3) Dispositif selon les revendications 1) et 2), caractérisé pour ce qu'il évite un déclenchement intempestif du transmetteur téléphonique, grâce: -> d'une part à la sélection de la fréquence au deuxième ordre vu en 2). --> d'autre part au réglage de la sensibilité du montage par la 280 résistance (8), accessible à l'utilisateur. --> et d'autre part encore, à une double temporisation du déclenchement du dispositif esclave, c'est à dire: --> une première temporisation constituée des pièces (20), (21) et (46) à (54) qui interdira que le dispositif esclave soit déclenché par 285 un son similaire à celui de 1' alarme (certaines sonneries de téléphone par exemple) si la durée de ce son n'excède pas 10 secondes. --> une deuxième temporisation constituée des pièces (22) à (30) qui maintiendra l'enclenchement du dispositif esclave pendant au moins 3 minutes, même si le signal de 1' alarme est interrompu (par des290 intrus, par exemple) après à peine 10 secondes. 4) Dispositif selon toute les revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il maintiendra le transmetteur téléphonique en état de fonctionnement, dès lors que le temps prévu par la temporisation citée en 3) sera écoulé, grâce à la295 diode (22) qui imposera la décharge du condensateur (25) au travers de la résistance (24), décharge du fait beaucoup plus longue que sa charge et qui laissera largement le temps au transmetteur téléphonique de composer au moins huit appels programmés, même si les intrus parviennent à neutraliser la sirène de l'alarme, et ceci à l'insu desdits intrus du fait de l'absence de connexion entre300 ralarme et le transmetteur téléphonique, de la distance qui les sépare et de la discrétion du boîtier recouvrant l'invention et le transmetteur. ) Dispositif selon toutes les revendications précédentes, caractérisé pour ce qu'il est capable, en temps voulu, c'est à dire en cas d'alerte de ladite alarme 305 existante, de fournir intensité de courant et tension requises pour faire fonctionner le transmetteur téléphonique, grâce: --> d'une part au module d'ouverture du contact sec normalement fermé, constitué du transistor (31) et du relais 6V (32). --> et d'autre part au module d'alimentation stabilisée à 2 x 6V pour 310 500 mA, constitué des pièces (33) à (45). 6) Dispositif selon la revendication 5) caractérisé pour ce que son alimentation stabilisée est protégée des coupures d'électricité du secteur public par les accumulateurs (37) et (38) chargés en permnanence à un courant de 15 il 2708367 mAl 1 au travers de (33) et (34) et maintenus à leur bonne tension de charge par 315 les diodes (41) et (42) pour l'accumulateur (37) et par les diodes (39) et (40) pour r'accumulateur (38).