Brevet FR2704379A1 — publié le 19941028

La présente invention concerne un dispositif de transmission à un récepteur de signaux représentatifs d'images provenant de plusieurs caméras. I1 s'applique en particulier à la surveillance de locaux ou de sites nécessittant l'utilisation de plusieurs caméras. Les dispositifs connus à ce jour utilisent généralement un cable électrique par caméra ou deux cables électriques lorsque l'on souhaite synchroniser les caméras entre elles. Ils ne permettent pas non plus la transmission d'informations d'alarme et la commande de caméras par un cable électrique unique pour l'ensemble des caméras. Le dispositif objet de la présente invention entend remédier à ces inconvénients en présentant un dispositif de transmission à un récepteur de signaux représentatifs d'images provenant de plusieurs caméras, comportant un récepteur de signaux représentatifs d'image, un réseau monofibre, une caméra de tête de réseau placée sur ledit réseau et au moins une caméra secondaire connectée audit réseau entre la caméra de tête de réseau et le récepteur de signaux représentatifs d'image caractérisé en ce que la caméra de tête de réseau est adaptée à émettre sur ledit réseau un signal de synchronisation synchronisé avec son signal représentatif d'image, en ce que les caméras secondaires sont adaptées à synchroniser leur signal représentatif d'image avec leur réception dudit signal de synchronisation de ladite caméra de tête de réseau, et en ce que l'une seulement des caméras, secondaires ou de tête de réseau, émet sur le réseau son signal représentatif d'image. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif, permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention. La figure 1 représente un schéma de fonctionnement du dispositif selon un premier mode de réalisation. La figure 2 représente un premier exemple de diagramme de temps de signaux parcourant le dispositif selon le premier mode de réalisation. La figure 3 représente un schéma électronique de circuits incorporés dans le premier mode de réalisation du dispositif. La figure 4 représente un schéma mécanique de connexion à une fibre optique et des éléments liés à un caméra représenté dans la figure I. Dans la figure 1 sont représentés un récepteur 1 comportant un moyen de commande de commutation 30, un moniteur 2, un moyen d'enregistrement 3, un réseau filaire 4, une caméra de tête de réseau 5, deux caméras secondaires 6 et 7, trois moyens de détection d'événements 8, 9 et 10, trois circuits de commutation 11, 12 et 13 et trois circuits de multiplexage 14, 15 et 16. Le récepteur 1 est adapté à recevoir les signaux transmis sur le réseau filaire 4 et à transmettre un signal représentatif d'image vers le moniteur 2 et vers le moyen d'enregistrement 3. Le moyen de commande de commutation 30 est adapté à décoder des signaux multiplexés provenant du réseau filaire 4 et à commander la transmission de signal représentatif d'image par l'une des caméras connectées au réseau filaire 4 ainsi que l'enregistrement par le moyen d'enregistrement 3. Le moniteur 2 est de type connu. Il est adapté à recevoir un signal représentatif d'image de la part du récepteur 1 et à afficher ladite image sur un écran. Il peut être, par exemple, à tube cathodique, à écran plat actif ou passif ou à projection d'image sur un plan. Le moyen d'enregistrement 3 est de type connu. Il est adapté à mémoriser les signaux représentatifs d'images provenant du récepteur 1 lorsque le récepteur 1 lui envoi un signal de commande d'enregistrement. Il est, par exemple, constitué d'un magnétoscope à bande magnétique, d'un disque dur, d'une carte plastique supportant une mémoire ou de mémoires en circuits intégrés. Le réseau filaire 4 est de type connu, par exemple comportant un cable co-axial. Il est caractérisé en ce qu'il comporte une fibre unique, c'est à dire une seule paire de liaisons électriques adaptée à transmettre un signal électrique. La caméra de tête de réseau 5 est adaptée à émettre sur le réseau filaire 4 et en permanence un signal de synchronisation d'image, en particulier sous la forme connue dans les signaux composites, c'est à dire avec une amplitude de 0,3 volts, des largeurs d'impulsions et une fréquence données par les normes CCIR et EIA. Les caméras secondaires 6 et 7 sont adaptées à recevoir le signal de synchronisation d'image provenant de la caméra de tête de réseau 5 et à synchroniser leur fonctionnement sur ce signal de synchronisation d'image. Le fonctionnement de cette synchronisation est connu et est en particulier appele en langue anglaise "genlock". Les moyens de détection d'événements 8, 9 et 10 sont de type connu, par exemple, de type à analyse de signal représentatif d'image, à radar, à infra-rouge, à ultra-son, à contact. Les moyens de détection d'événement 8, 9 et 10 sont respectivement liées aux caméras 5, 6 et 7 et sont adaptés à détecter des événements dans les champs optique de la caméra à laquelle ils sont liés. Les moyens de détection d'événement 8, 9 et 10 sont adaptés à émettre un signal de détection d'événement des qu'ils percçoivent un événement Ledit signal de détection peut être soit binaire, c'est à dire comporter deux niveaux, dont l'un correspond à l'absence de détection d'événement et l'autre à la détection d'au moins un événement, ou être différencié et correspondre à l'ampleur des événements détectés. Les circuits de commutation 11, 12 et 13 sont respectivement liés électriquement aux caméras 5, 6 et 7 et sont adaptés à commuter la transmission sur le réseau 4 soit d'aucun signal ne provenant de la caméra à laquelle ils sont respectivement liés, soit du signal représentatif d'image sortant de la caméra à laquelle ils sont respectivement lié. Ces circuits de commutation sont commandés soit par le circuit récepteur 30 de manière préférentielle, comme il est présenté en figure 3, soit par le moyens de détection d'événement lié à la caméra à laquelle ils sont respectivement liés. Les circuits de multiplexage 14, 15 et 16 sont respectivement liés aux caméras 5, 6 et 7, et sont adaptés à multiplexer les signaux provenant des circuits de commutation 11, 12 et 13 et les signaux provenant des moyens de détection d'événement 8, 9 et 10 de la manière décrite en figure 2. Le récepteur 1 reçoit ainsi les signaux transmis sur le réseau filaire 4 constitués d'une part des signaux de détection d'événement et d'autre part d'un signal représentatif d'image et transmet sur le réseau filaire 4 un signal de commande de la transmission de signal représentatif d'image par l'une des caméras connectées au réseau filaire 4. La figure 2 représente un premier exemple de diagramme de temps de signaux parcourant le dispositif selon le premier mode de réalisation. Dans la figure 2 sont représentés des signaux en différents points du réseau filaire 4 et leur variation en fonction du temps. La représentation des signaux est synchronisée de telle manière qu'en suivant une ligne verticale sur la figure 2, le lecteur pourra connaître la valeur de chacun des signaux représentés à un instant identique pour tous les signaux. Dans la figure 2 sont représentés, de haut en bas, le signal S5 sortant de la caméra de tête de réseau 5 et entrant dans le circuit de commutation Il, le signal S8 émis par le moyen de détection d'événement 8, le signal S11 sortant du circuit de commutation 11, le signal S14 sortant du circuit de multiplexage 14, le signal S26 arrivant à la caméra secondaire 6, le signal S6 sortant de la caméra secondaire 6 et entrant dans le circuit de commutation 12, le signal S9 émis par le moyen de détection d'événement 9, le signal S12 sortant du circuit de commutation 12, le signal S15 sortant du circuit de multiplexage 15, le signal S27 arrivant à la caméra secondaire 7, le signal S7 sortant de la caméra secondaire 7 et entrant dans le circuit de commutation 13, le signal S10 émis par le moyen de détection d'événement 10, le signal S13 sortant du circuit de commutation 13, le signal S16 sortant du circuit de multiplexage 16, le signal S21 arrivant au récepteur 1, le signal S30 sortant du moyen de commande de commutation 30. Les signaux représentés en figure 2 sont séparés en deux par une ligne pointillée verticale. A gauche de la ligne pointillée sont représentés les dits signaux de début de trame ou d'image. Dans notre exemple, correspondant à la figure 1, trois caméras sont utilisées et par conséquent trois durées de transmission d'une ligne, incorporant trois signaux de synchronisation de ligne et d'état des moyens de détection d'événements 8, 9 et 10 sont représentés. A droite de la ligne pointillée sont représentés des signaux qui dépendent d'un signal de commande d'émission. Pour une meilleure compréhension, les signaux sont présentés ci-dessous d'abord à gauche de la ligne pointillée, puis à droite de cette ligne. Le signal S5 sortant de la caméra de tête de réseau 5 est de type vidéo composite. I1 comporte des signaux de synchronisations sous forme de signaux carrés ou d'impulsions et un signal représentatif d'image. Le signal S8 émis par le moyen de détection d'événement 8 est à un niveau bas correspondant à une absence de détection d'événement. Ce niveau bas est représenté comme une impulsion positive de courte durée sur la ligne vidéo affectée à la transmission du signal d'état. Le signal S11 sortant du circuit de commutation 11 correspond au signal de synchronisation d'image sortant de la caméra de tête de réseau 5.Le signal S14 sortant du circuit de multiplexage 14 comporte d'une part le signal de synchronisation sortant du circuit de commutation 11 et d'autre part, des la fin de ce signal, le signal d'état sortant du moyen de détection d'événement 8, le signal S26 arrivant à la caméra secondaire 6 est identique au signal S14. Le signal S6 sortant de la caméra secondaire 6 est un signal composite représentatif d'image synchronisé avec le signal S26. Le signal S9 émis par le moyen de détection d'événement 9 est un signal haut correspondant à la détection d'un événement dans le champ optique de la caméra 6. Ce niveau haut est représenté comme une impulsion positive de longue durée sur la ligne vidéo affectée à la transmission du signal d'état.Le signal S12 sortant du circuit de commutation 12 correspond au signal de synchronisation d'image sortant de la caméra 6 et au signal représentatif d'image sortant de la caméra 6. Le signal 815 sortant du circuit de multiplexage 15 correspond au signal S26 auquel s'ajoute, après le signal d'absence de détection d'événement provenant du moyen de détection d'événement 8, un signal haut correspondant au signal 89. Le signal S27 arrivant à la caméra secondaire 7 est identique au signal S15. Le signal 57 sortant de la caméra secondaire 7 est un signal composite représentatif d'image synchronisé avec le signal S27. Le signal S10 émis par le moyen de détection d'événement 10 est un signal bas correspondant à une absence de détection d'un événement dans le champ optique de la caméra 7. Ce niveau bas est représenté comme une impulsion positive de courte durée sur la ligne vidéo affectée à la transmission du signal d'état. Le signal S13 sortant du circuit de commutation 13 est un signal nul, la caméra 7 n'étant pas commuté au réseau 4.Le signal S16 sortant du circuit de multiplexage 16 correspond au signal S27 auquel s'ajoute, après le signal de détection d'événement provenant du moyen de détection d'événement 9, une impulsion positive de courte durée sur la ligne vidéo affectée à la transmission du signal 810. Le signal S21 arrivant au récepteur 1 est identique au signal 816. Le signal S30 sortant du moyen de commande de commutation 30 est un signal codé correspondant au numéro n 6 t soit, en binaire 0110, soit encore, au cours de la durée d'une ligne vidéo, un niveau bas, deux niveaux hauts et un niveau bas, représenté en figure 2. Ce signal est émis sur le réseau 4 par le moyen de commande de commutation 30 sur la ligne vidéo qui suit la ligne affectée à la transmission du signal bas correspondant au signal 810. Ce signal dépend des signaux reçus par le récepteur 1 et décrit le numéro de la caméra qui doit se commuter sur le réseau filaire 4. Ce signal S30 est décodé par les circuits de multiplexage 14, 15 et 16 de manière assynchrone et le circuit de multiplexage 15, qui reconnait le numéro de la caméra à laquelle il est lié, émet un signal de commande de commutation au circuit de commutation 12 de manière à émettre sur le réseau filaire 4 le signal représentatif d'image provenant de la caméra 6. Simultanément, les circuits de multiplexage 14 et 16 reconnaissent que les numéros des caméras 5 et 7 ne sont pas codés dans le signal S30 et émettent les signaux de commande d'une part au circuit de commutation 11 pour l'émission du signal de synchronisation et d'autre part au circuit de commutation 13 pour l'absence d'émission.En conséquence, le récepteur 1 ne reçoit que le signal représentatif d'images provenant de la caméra 6. D'autres signaux sont émis par le récepteur 1 vers le moyen d'enregistrement 3, lui commandant d'enregistrer tous signal représentatif d'image suivant un signal de détection d'événement de la part de l'un des moyens de détection d'événement 8, 9 ou 10. Enfin, le moniteur 2 reçoit le signal S21 qui est resté un signal composite et affiche l'image captée par la caméra 6, image qui décrit l'événement détecté par le moyen de détection d'événement 9. En regard des figures 1 et 2, on comprend les principaux avantages du dispositif selon la présente invention - d'une part, un seul fil suffit à transmettre les signaux de synchronisation, les signaux de détection d'événement décallés dans le temps de telle manière que le récepteur 1 peut connaître celui des moyens de détection d'événement qui émet un tel signal, le signal de commande de commutation émis par le récepteur 1, et le signal représentatif d'image de la caméra liée au moyen de détection d'événement qui a émis un signal de détection d'événement, tout en conservant la forme d'un signal composite adapté à être mémorisé par le moyen d'enregistrement 3 et à être affiché par le moniteur 2. - d'autre part, des caméras secondaires supplémentaires peuvent être reliées au réseau filaire 4 sans modification du dispositif, c'est à dire sans ajouter autre chose que la nouvelle caméra, qu'un moyen de détection d'événement, qu'un circuit de commutation commandé par la réception d'un numéro de caméra pré-mémorisé par un circuit de multiplexage et qu'un moyen de multiplexage ajoutant un signal de détection d'événement après les autres signaux de détection d'événement.- Enfin, les caméras sont en permanence synchronisées, si bien que le signal composite arrivant au moniteur 2 et au moyen d'enregistrement 3 est identique à un signal sortant d'une seule caméra, à ceci près qu'il représente successivement les champs optiques des différentes caméras connectées au réseau filaire 4.Ce signal ne peut donc provoquer ni désynchronisation du moniteur 2 ni défaut d'enregsitrement du moyen d'enregistrement 3. La figure 3 représente un schéma électronique de circuits incorporés dans le premier mode de réalisation du dispositif. Dans la figure 3 sont représentés la caméra 6 comportant une entrée de signal de synchronisation 50 et une sortie de signal représentatif d'image 51, le moyen de détection d'événement 9 comportant une sortie 52 de signal de détection d'événement, le circuit de commutation 12 comportant une entrée de signal 53 reliée à la sortie 51 de la caméra 6, une sortie de signal 54 reliée au circuit de multiplexage 15, une sortie de signal 55 reliée à une impédance 56 et une entrée 62 de signal de commande de commutation, le circuit de multiplexage 15 comportant une sortie de signal 65 reliée à l'entrée 64 du circuit de décodage 60 et une entrée/sortie de signal de réseau 57 reliée au réseau 4, une entrée de signal de détection d'événement 58 reliée à la sortie de signal de détection d'événement 52, une sortie 59 de signal de synchronisation réliée à l'entrée 50 de la caméra 6, un circuit de décodage 60 de signaux de commande comportant une entrée 64 reliée au circuit de multiplexage 15 et une sortie 61 de signal de commande de commutation reliée à l'entrée 62 du circuit de commutation 12 et une mémoire de numérotation 63. L'entrée de signal de synchronisation 50 et la sortie de signal représentatif d'image 51 sont connus dans le domaine des caméras vidéos. Le circuit de commutation 12 est adapté à commuter, en fonction du signal qui lui parvient sur son entrée 62 de signal de commande de commutation, le signal provenant de l'entrée de signal 53 reliée à la sortie 51 de la caméra 6, à l'une des sorties, soit la sortie de signal 54 reliée au circuit de multiplexage 15, soit la sortie de signal 55 reliée à une impédance 56. L'impédance 56 est généralement égale à 75 ohms. Le circuit de multiplexage 15 comportant une entrée/sortie de signal de réseau 57 reliée au réseau 4, une entrée de signal de détection d'événement 58 reliée à la sortie de signal de détection d'événement 52, une sortie 59 de signal de synchronisation réliée à l'entrée 50 de la caméra 6 a été présenté en figure 1. La mémoire de numérotation 63 lui fournit le numéro de la ligne vidéo sur laquelle il ajoute l'état du signal de détection d'événement. Le circuit de décodage 60 de signaux de commande est lui aussi relié à la mémoire de numérotation 63. I1 est adapté à décoder les signaux provenant du récepteur 1, à comparer le nombre codé dans ces signaux, à le comparer au nombre mémorisé dans la mémoire de numérotation 63, et, au cas où ces deux nombres sont identiques, à envoyer une commande de commutation sur la sortie 61 de signal de commande de commutation reliée à l'entrée 62 du circuit de commutation 12. La mémoire de numérotation 63 est adaptée à conserver en permanence un nombre désignant la caméra 6 dans le réseau 4. Elle peut être constituée de roues encodeuses, d'interrupteurs mécaniques ou d'une mémoire morte, par exemple. La figure 4 représente un schéma mécanique de connexion à une fibre optique et des éléments liés à un caméra représentée dans la figure 1. Dans la figure 4 sont représentés la caméra 6, le moyen de détection d'événement 9, une fibre optique 40, une pince à fibre optique 41, un récepteur photosensible 42, le circuit de commutation 12, un additionneur 43 et un émetteur de rayonnements lumineux 44. La fibre optique 40 transmet les mêmes signaux que le réseau filaire 4 présenté en figure 1. La pince à fibre optique 41 est adaptée à réaliser une torsion de la fibre optique et une adaptation d'indice optique de telle manière que d'une part les rayons lumineux arrivant vers la caméra 6 sont transmis au récepteur photosensible 42 et, d'autre part, que les rayons lumineux émis par l'émetteur de rayonnements lumineux 44 sont transmis à la fibre optique vers les composants du dispositif éloignés de la caméra 6. Le récepteur photosensible 42 est adapté à transformer en signaux électriques les signaux lumineux qu'il reçoit en provenance de la fibre optique 40. L'additionneur 43 est adapté à additionner le signal provenant du circuit de commutation 12 et du récepteur photosensible 42. L'émetteur de rayonnements lumineux 44 est adapté à émettre des signaux lumineux dans la fibre optique 40 correspondant aux signaux électriques qu'il reçoit de l'additionneur 43. On comprend que le dispositif présenté en figure 4 permet de remplacer le réseau filaire 4 présenté en figure 1. Selon les différents modes de réalisation présentés en figures 1 à 5, le dispositif permet les fonctions suivantes - transmission sur un seul réseau vidéo du signal vidéo de plusieurs caméras connectées à n'importe quel endroit de ce réseau; - synchronisation des signaux vidéo reçus par le récepteur évitant tout problème lié à la commutation des signaux vidéos non synchronisés; - sélection de la caméra qui émet un signal vidéo correspondant à une détection d'événement; - transmission d'informations bi-directionnelles; REVENDICATIONS 1/ Dispositif de transmission à un récepteur (1) de signaux représentatifs d'images provenant de plusieurs caméras (5,6 7), comportant un récepteur (1) de signaux représentatifs d'image, un réseau monofibre (4,40), une caméra de tête de réseau (5) placée sur ledit réseau (4,40) et au moins une caméra secondaire (6,7) connectée audit réseau de transmission entre la caméra de tête de réseau et le récepteur de signaux représentatifs d'image caractérisé en ce que la caméra de tête de réseau est adaptée à émettre un signal de synchronisation synchronisé avec son signal représentatif d'image, en ce que les caméras secondaires sont adaptées à synchroniser leur signal représentatif d'image avec leur réception dudit signal de synchronisation de ladite caméra de tête de réseau, et en ce que l'une des caméras, secondaires ou de tête de réseau, émet sur le réseau son signal représentatif d'image. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est adapté à émettre, pendant les premières lignes de chaque signal représentatif d'image des informations représentatives d'événements. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte, lié à chacune des caméras (5,6,7) un moyen de détection d'événement (8,9,10) et un circuit de multiplexage (14,15,16) adapté à émettre, pendant la durée d'un signal représentatif d'une des premières lignes d'image, un signal correspondant à la présence ou à l'absence de détection d'événement émis par le moyen de détection d'événement auquel il est lié. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des circuits de commutation (11,12,13) adaptés à connecter ou à séparer la sortie de signal représentatif d'image de chaque caméra (5,6,7) au réseau (4,40) et en ce qu'il est adapté à ce qu'un seul des dits circuits de commutation (11,12,13) connecte une sortie de signal représentatif d'image au dit réseau. 5/ Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le récepteur (1) comporte un moyen de commande de commutation (30) adapté à émettre un signal de commande de commutation pendant la durée de transmission d'une des premières lignes du signal représentatif d'image et en ce que le signal de commande de commutation commande le fonctionnement des circuits de commutation (11,12,13) 6/ Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le signal de commande émis par moyen de commande de commutation (30) est émis après les signaux de présence ou d'absence de détection d'événement emis par les moyens de détection d'événement (8,9,10) et par les circuits de multiplexage (14,15,16) successivement pendant les durées des signaux représentatifs des premieères lignes représentatives d'images. 7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réseau est constitué d'au moins une fibre optique (40).