Brevet FR2754092A1 — publié le 19980403

L'invention concerne un dispositif de surveillance pour des espaces fermés, notamment pour le compartiment passagers d'un véhicule automobile. Dans de tels dispositifs, une alarme est déclenchée lorsque quelqu'un pénètre d'une manière non autorisée dans l'espace fermé surveillé. Un dispositif de surveillance connu (DE 38 38 150 A1) comprend une unité émettrice et réceptrice servant à surveiller le compartiment passagers d'un véhicule automobile. Des signaux par ultrasons sont émis par un émetteur et les réflexions et le champ d'interférence dans le compartiment passagers sont reçus par un récepteur. Une unité de commande commande les signaux à émettre et analyse d'une manière correspondante les signaux reçus. Pour réaliser aussi une détection dans chaque zone angulaire de l'espace à surveiller, un autre dispositif connu (EP 0 541 565 B1) comprend au moins deux unités émettrices et réceptrices indépendantes l'une de l'autre et comportant chacune un émetteur et un récepteur. L'un des émetteurs émet des signaux par ultrasons qui, après réflexion sur des vitres latérales et des panneaux latéraux, sont reçus par l'un des récepteurs. L'analyse des signaux a aussi lieu dans le récepteur. Toutefois, dans de tels dispositifs, chaque unité émettrice et réceptrice est raccordée par l'intermédiaire du faisceau de câbles à un appareil de commande qui commande l'émetteur et le récepteur. Plus il est prévu d'unités émettrices et réceptrices dans le véhicule automobile, plus le câblage nécessaire lors du montage d'un tel dispositif est important. L'invention a pour but de fournir un dispositif de surveillance, notamment pour le compartiment passagers d'un véhicule automobile, au moyen duquel une communication simple se déroule entre des unités émettrices et réceptrices et qui permette une économie sur les moyens de câblage nécessaires. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de surveillance, notamment pour le compartiment passagers d'un véhicule automobile, comprenant: - une première unité émettrice et réceptrice qui est reliée par une ligne de données à une unité de commande et d'analyse qui provoque l'émission sans fil d'un premier signal par la première unité émettrice et réceptrice, le premier signal comprenant à la fois des signaux de surveillance et des signaux de commande, - au moins une seconde unité émettrice et réceptrice qui reçoit et analyse le premier signal et émet elle-même sans fil un second signal qui est reçu par la première unité émettrice et réceptrice, le second signal comprenant également des signaux de surveillance et/ou des signaux de commande, et - un dispositif d'alarme qui est relié à la première unité émettrice et réceptrice et qui déclenche une alarme lorsque, par suite de perturbations dans l'espace de surveillance, les signaux de surveillance reçus par la première unité émettrice et réceptrice ne coïncident pas, au moins dans une large mesure, avec des valeurs de référence mises en mémoire ou lorsque les signaux de commande reçus avec le second signal contiennent des signaux d'alarme. Ainsi, le dispositif de surveillance comprend au moins deux unités émettrices et réceptrices dont la première est raccordée par un bus à un appareil de commande. La première unité émettrice et réceptrice émet périodiquement des impulsions de surveillance, la seconde unité émettrice et réceptrice recevant directement ces impulsions de surveillance ou des réflexions de celles- ci. Entre les impulsions de surveillance, des données de communication sont échangées entre les deux unités émettrices et réceptrices. Grâce à cet agencement, la seconde unité émettrice et réceptrice n'a pas besoin d'être raccordée au faisceau de câbles ou à un bus. La seconde unité émettrice et réceptrice reçoit sans fil de la première unité émettrice et réceptrice les informations de commande nécessaires pour cette seconde unité. Inversement, la première unité émettrice et réceptrice reçoit de la seconde unité émettrice et réceptrice des informations de commande, telles que des signaux d'alarme. Un tel dispositif de surveillance a pour avantage que l'emplacement de montage de la seconde unité émettrice et réceptrice est indépendants d'un système de bus. Le dispositif de surveillance conforme à l'invention peut aussi comporter une ou plusieurs des particularités suivantes: - le premier signal et le second signal sont émis sous forme de signaux par ultrasons, de signaux haute fréquence ou de signaux infrarouge, - les signaux de commande du premier signal contiennent des impulsions de réveil qui font passer la seconde unité émettrice et réceptrice d'un fonctionnement d'attente, à faible consommation de courant de repos, à un fonctionnement actif, - la première et la seconde unités émettrices et réceptrices émettent les signaux de façon qu'entre les différents signaux de surveillance, il existe des intervalles dans lesquels les signaux de commande sont transmis. Ainsi, le dispositif de surveillance peut être mis en fonctionnement au moyen de signaux par ultrasons, par infrarouge ou par radio. La seconde unité émettrice et réceptrice peut rester dans ce qu'il est convenu d'appeler un état d'attente (stand-by) aussi longtemps qu'elle n'est pas mise complètement en fonctionnement par la première unité émettrice et réceptrice au moyen d'impulsions de réveil. Cela permet une économie d'énergie. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont exposés ci-après en détail en regard des dessins schématiques. On voit: aux figures 1 et 2 une vue de dessus du compartiment passagers d'un véhicule automobile comportant le dispositif de surveillance conforme à l'invention, à la figure 3, un schéma-blocs du dispositif de surveillance, et à la figure 4, un graphe d'impulsions des signaux transmis par le dispositif de surveillance. Un espace fermé est surveillé en permanence au moyen d'un dispositif de surveillance en ce qui concerne l'entrée dans cet espace fermé. Si un tel dispositif de surveillance est utilisé pour un véhicule automobile, il est prévu dans le compartiment passagers 1 (figures 1 et 2), considéré comme espace fermé, plusieurs unités émettrices et réceptrices. Les unités émettrices et réceptrices comprennent chacune un émetteur 2, 3 et un récepteur 4, 5 au moyen desquels les signaux radar sont émis, sont réfléchis sur les panneaux ou les vitres (pare-brise, lunette arrière, vitres latérales) du compartiment passagers 1 et sont reçus. Les signaux reçus sont ensuite analysés. Le dispositif de surveillance travaille suivant le principe de l'effet Doppler. Les signaux émis et les signaux résultant d'une réflexion forment un champ d'interférences qui est reçu et analysé. L'analyse du champ d'interférences peut s'effectuer de façon que les signaux reçus soient comparés à des valeurs de référence mises au préalable en mémoire. Si la différence par rapport aux valeurs de référence dépasse un seuil préfixé, une alarme est déclenchée. Les valeurs de référence ne doivent pas être fixes, mais peuvent être toujours réadaptées à l'espace fermé. Les émetteurs 2, 3 et récepteurs 4, 5 peuvent être orientés, au moyen de leurs caractéristiques d'émission et de réception, de façon que les signaux radar rencontrent d'abord une fenêtre ou un panneau et y soient réfléchis. Les signaux radar peuvent aussi être réfléchis sur plusieurs fenêtres ou panneaux avant d'être reçus. Un agencement tel que celui représenté à la figure 1 est employé notamment lors de l'utilisation d'une transmission par ultrasons ou de transmission radio, étant donné que de telles transmissions se déroulent d'une manière ondulatoire. Les émetteurs 2, 3 doivent donc ne pas être orientés directement sur les panneaux ou vitres latéraux. En revanche, un agencement tel que celui représenté à la figure 2 est employé principalement lors de l'utilisation de signaux infrarouge. Les émetteurs 2, 3 doivent alors être orientés d'une manière précise pour que les faisceaux lumineux puissent être reçus, avec ou sans réflexions, par les récepteurs 4, 5. Le fonctionnement du dispositif de surveillance conforme à l'invention est exposé en détail en regard de la figure 3. La première unité émettrice et réceptrice est reliée par une ligne de bus 6 ou un faisceau de câbles à une unité centrale de commande 7 et commande celle- ci. Pour cette raison, la première unité émettrice et réceptrice est appelée ci-après maître 8. Le maître 8 communique sans fil avec une seconde unité émettrice et réceptrice qui est donc appelée ci- après esclave 9. Le maître 8 comprend l'émetteur 2, comportant un amplificateur d'émission 10 et un élément d'émission 11, et le récepteur 3 comportant un élément de réception 12 et un amplificateur de réception 13. Des signaux qui doivent être émis sont délivrés, dans une unité de traitement 15 de l'unité centrale de commande 7, sous forme codée et modulée, par la ligne de bus 6, à destination de l'émetteur 2, et ils sont émis par celui- ci. Le récepteur 3 du maître 8 reçoit des signaux et les délivre sur la ligne de bus 6 à destination de l'unité centrale de commande 7 o ils sont démodulés et analysés dans l'unité de traitement 15. A cet effet, ils sont comparés à des valeurs de référence mises en mémoire dans une mémoire 16, par exemple une RAM. Les valeurs de référence mises en mémoire peuvent soit rester en mémoire à demeure, soit aussi être adaptées en permanence aux proportions du profil de l'espace fermé, en fonction de conditions fixées ou en fonction de ce profil. Si les signaux de surveillance reçus s'écartent de plus qu'une largeur préfixée de tolérance des valeurs de référence en mémoire, une alarme peut être déclenchée. A cet effet, l'unité de commande 7 émet un signal d'alarme à destination d'un dispositif d'alarme 17. Dans ce dernier, une alarme optique ou acoustique peut être déclenchée. Le signal d'alarme peut aussi être émis, sous forme d'un "signal d'alarme silencieux" et par un émetteur H.F. non représenté, à destination d'une centrale située à distance. Le maître 8 émet, de la manière représentée à la figure 4, des signaux périodiques de surveillance (ci- après appelés train d'impulsions 18) dans les signaux radar. Un train d'impulsions 18 est constitué de plusieurs impulsions qui sont émises pendant une durée préfixée (cela correspond à la figure 4 à la durée d'impulsions séparant les instants tl et t2. Le train d'impulsions 18 est de nouveau émis après un temps d'attente (appelé ci-après intervalle entre impulsions; cela correspond à la figure 4 à la durée séparant t2 et tl'). Conformément à l'invention, les intervalles entre impulsions sont utilisés pour émettre des informations binaires, c'est-à-dire des signaux de commande codés 20, du maitre 8 à l'esclave 9 et vice versa. Ainsi, les signaux radar émis comprennent des signaux de surveillance et des signaux de commande 20 qui sont séparés nettement les uns des autres. Les signaux reçus par le récepteur 5 de l'esclave 9 sont analysés dans une unité d'analyse 21. L'unité d'analyse 21 commande l'esclave 9 en fonction du contenu des signaux reçus. Dans les signaux de commande 20, il est par exemple possible de transmettre les valeurs de référence, en mémoire dans le maître 8, et des informations concernant le train d'impulsions 18 émis. Ainsi, l'esclave 9 sait quels signaux ont été émis et lesquels devraient être reçus. L'esclave 9 peut donc effectuer une comparaison des signaux de surveillance reçus avec les valeurs de référence reçues. En cas d'écart trop grand des signaux de surveillance par rapport aux valeurs de référence, l'esclave 9 produit un signal d'alarme qui est émis sans fil, avec ou sans autres signaux de surveillance, à destination du maître 8. A l'aide des signaux de commande 20 reçus, l'esclave 9 peut former les mêmes signaux de surveillance que s'ils étaient émis par le maître 8. Par son émetteur 4, l'esclave 9 émet alors ces signaux de surveillance qui sont alors reçus et analysés par le maître 8. L'esclave 9 peut aussi, en premier lieu, décider lui-même s'il existe ou non une situation d'alarme. A cet effet, l'esclave compare les signaux de surveillance reçus à des valeurs de référence. Dans le cas d'une situation d'alarme, il annonce l'alarme au maître 8 sous forme de signaux de commande. En second lieu, l'esclave peut aussi renvoyer au maître 8 les signaux de surveillance reçus, simplement codés sous forme de signaux de commande. L'unité de commande 7 compare alors les signaux de commande à des valeurs de référence et décide s'il existe une situation d'alarme. Les signaux de commande 20 peuvent aussi contenir ce qu'il est convenu d'appeler un signal de réveil ("wake up") qui fait passer l'esclave 9 d'un fonctionnement d'attente (stand-by) à son fonctionnement actif. Pendant le fonctionnement d'attente, l'esclave 9 n'a besoin que d'un faible courant de repos. Après réception du signal de réveil, le courant fourni à l'esclave 9 est élevé à la valeur nécessaire pour que d'autres signaux puissent être reçus et analysés. L'esclave 9 n'a donc pas besoin d'être prêt d'une manière ininterrompue au fonctionnement. Cela économise par suite de l'énergie. Après analyse des signaux reçus, l'esclave 9 peut retourner en fonctionnement d'attente. L'esclave 9 peut aussi se trouver en fonctionnement d'attente lorsque le dispositif de surveillance est désactivé, par exemple pendant la conduite du véhicule automobile. Pour que les signaux de surveillance ne soient pas perturbés, la transmission des signaux de commande 20 peut ne commencer qu'après un temps d'attente à la fin de chaque train d'impulsions 18 (cela correspond à la durée séparant t2 et t3. Il est également avantageux que les signaux de commande 20 soient parvenus à leur fin un bref intervalle de temps avant le début d'un nouveau train d'impulsions 18. Les signaux de commande 20 peuvent être transmis par un procédé quelconque de modulation et avec une fréquence porteuse différente de celle des signaux de surveillance. Si, du côté récepteur, il a été veillé à ce que les signaux de commande 20 et les signaux de surveillance puissent être bien séparés les uns des autres (par exemple avec une fréquence porteuse fortement différente), les signaux de surveillance et les signaux de commande 20 peuvent aussi être transmis en même temps. Toutefois, les signaux de commande 20 ne doivent être faussés que d'une manière peut importante par des réflexions dans l'espace fermé. A cet effet, il est avantageux de transmettre les signaux de commande 20 à une fréquence porteuse qui soit nettement supérieure à la fréquence des signaux de surveillance. Avec des fréquences porteuses beaucoup plus grandes, les signaux de commande 20 ne sont pas fortement modifiés par des réflexions sur des vitres ou des panneaux. Les signaux radar, tels qu'ils sont représentés à la figure 4, sont des signaux par ultrasons (à 40 à 50 kHz), des signaux radio (à quelques centaines de MHz) ou des signaux infrarouge. Un train d'impulsions 18 est en général sinusoïdal avec une fréquence fixe. La durée d'impulsions d'un train d'impulsions 18 des signaux de surveillance est alors limitée. La phase et la fréquence des signaux varient en fonction de la réflexion et de l'interférence des signaux de surveillance. Cela est analysé par le récepteur. Une alarme est déclenchée en cas de trop grandes variations. Les signaux de commande 20 sont des signaux codés qui sont par exemple modulés par impulsions codées, modulés par fréquences codées ou modulés par phases codées. D'autres possibilités de codage sont aussi possibles. Les signaux de commande 20 sont modulés à une fréquence porteuse (modulation d'amplitude, modulation de fréquence, modulation de phase) et sont émis par l'émetteur. Le récepteur contenu dans l'esclave 9 ou dans le maître 8 doit pouvoir faire sans ambiguïté la distinction entre les signaux de surveillance et les signaux de commande 20. Il est alors avantageux qu'un bref intervalle existe entre les signaux de surveillance et les signaux de commande 20. Etant donné que, dans cet agencement de surveillance, l'esclave 9 n'est plus relié à la ligne de bus 6 ou au faisceau de câbles, un tel dispositif de surveillance peut être mis en place avec souplesse. L'emplacement de montage de l'esclave 9 est donc largement indépendant du bus de véhicule existant. C'est ainsi par exemple que le maître 8 pourrait être disposé dans le rétroviseur et l'esclave 9 dans le hayon. Il serait aussi possible de connecter plusieurs esclaves 9 en chaîne l'un derrière l'autre (par exemple suivant la direction des flèches à la figure 2; en tout état de cause, il n'est représenté qu'un seul esclave 9 à la figure 2). Dans ce cas, les signaux émis par le maître 8 sont reçus, analysés et réémis par le premier esclave 9, sont reçus et réémis par l'esclave suivant, etc. jusqu'à ce que les signaux parviennent de nouveau sur le maître 8. Etant donné que les valeurs de référence peuvent être contenues dans les signaux de commande 20, l'esclave 9 peut aussi effectuer une analyse des signaux de surveillance reçus. En cas de détection d'une situation d'alarme (écart trop fort des signaux de surveillance reçus par rapport aux valeurs de référence), un signal d'alarme provenant de l'esclave 9 peut être émis dans les signaux de commande 20 à destination du maître 8. Par suite, l'esclave 9 ou l'unité de commande 7 commande l'unité d'alarme 17, laquelle peut aussi être disposée dans le maître 8 ou l'unité de commande 7. Le dispositif de surveillance conforme à l'invention peut aussi être utilisé pour d'autres espaces fermés, comme par exemple pour des pièces d'un bâtiment ou des chambres fortes de banque. L'alimentation en courant de l'esclave 9 peut alors être indépendante de l'alimentation en courant du maître 8. Etant donné que l'esclave 9 ne doit pas être relié à la ligne de bus 6, l'emplacement de montage de l'esclave 9 est indépendant d'une unité centrale de commande 7. l REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance, notamment pour le compartiment passagers (1) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend - une première unité émettrice et réceptrice (8) qui est reliée par une ligne de données (6) à une unité de commande et d'analyse (7) qui provoque l'émission sans fil d'un premier signal par la première unité émettrice et réceptrice, le premier signal comprenant à la fois des signaux de surveillance (18) et des signaux de commande (20), - au moins une seconde unité émettrice et réceptrice (9) qui reçoit et analyse le premier signal et émet elle-même sans fil un second signal qui est reçu par la première unité émettrice et réceptrice (8), le second signal comprenant également des signaux de surveillance (18) et/ou des signaux de commande (20), et un dispositif d'alarme (17) qui est relié à la première unité émettrice et réceptrice (8) et qui déclenche une alarme lorsque, par suite de perturbations dans l'espace de surveillance, les signaux de surveillance (18) reçus par la première unité émettrice et réceptrice (8) ne coïncident pas, au moins dans une large mesure, avec des valeurs de référence mises en mémoire ou lorsque les signaux de commande (20) reçus avec le second signal contiennent des signaux d'alarme. 2. Dispositif de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier signal et le second signal sont émis sous forme de signaux par ultrasons, de signaux haute fréquence ou de signaux infrarouge. 3. Dispositif de surveillance suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux de commande du premier signal contiennent des impulsions de réveil qui font passer la seconde unité émettrice et réceptrice (9) d'un fonctionnement d'attente, à faible consommation de courant de repos, à un fonctionnement actif. 4. Dispositif de surveillance suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et la seconde unités émettrices et réceptrices (8, 9) émettent les signaux de façon qu'entre les différents signaux de surveillance (18), il existe des intervalles dans lesquels les signaux de commande (20) sont transmis.