Brevet FR2884017A1 — publié le 20061006

La présente invention concerne un procédé de commande d 'un système autonome de surveillance d'un périmètre. Plus particulièrement, l'invention déclenche un signal d'alerte lorsqu'une personne vient à s'interposer entre au moins un faisceau lumineux délimitant un périmètre à surveiller et des moyens de réception de ce dit faisceau lumineux sans avoir recourt à un apport d'énergie électrique externe pendant plusieurs années. Pour réduire les accidents de noyade d'enfants dans les piscines enterrées, on équipe couramment les abords des piscines de systèmes destinés à limiter les risques de noyade. C'est ainsi que l'on connaît la clôture constituée de plusieurs barrières qui entourent la piscine. La hauteur de cette clôture doit être suffisante pour éviter qu'un jeune enfant puisse la franchir et au moins une porte ne pouvant être ouverte que par un adulte et se refermant automatiquement doit permettre l'accès à la piscine. Par conception, l'accès normal à la piscine n'est possible que par la ou les portes, empêchant ainsi tout autre accès. En particulier, lorsqu'on est amené à installer dans la piscine des d'objets encombrants pour le nettoyage, les jeux d'eau ou la décoration, les portes peuvent s'avérer trop étroites et on est alors contraint à soulever les objets encombrants pour leur faire franchir les barrières. Dans certains cas la présence d'une clôture autour d'une piscine peut s'avérer fort préjudiciable à l'esthétique architecturale. De plus, le coût d'un tel système reste relativement élevé et augmente avec la superficie du périmètre à clôturer et donc avec la taille de la piscine. Pour palier ces inconvénients on connaît le système de barrières lumineuses où la clôture est remplacée par des faisceaux lumineux délimitant le périmètre à surveiller, les faisceaux lumineux étant générés par des émetteurs de lumière insérés dans des supports appelés bornes. Lorsqu'une personne non autorisée vient interrompre au moins un des dits faisceaux lumineux le système de barrières lumineuses déclenche une alarme sonore et lumineuse. Ce système de barrières lumineuses nécessite un apport d'énergie électrique extérieur pour générer les faisceaux lumineux qui délimitent le périmètre à surveiller et pour détecter qu'au moins un des dits faisceaux lumineux est interrompu. L'importance de cet apport d'énergie électrique pour les systèmes de barrières lumineuses actuellement sur le marché rend impossible l'utilisation exclusive d'énergie électrique embarquée, de type piles ou batterie, dans le système d'alarme. La présente invention a pour but de fournir un procédé de commande d'un système surveillance d'un périmètre, qui commande des faisceaux lumineux et qui détecte lorsqu'au moins un des dit faisceaux est interrompu, ce dit système étant économique en consommation électrique et permettant plusieurs années de fonctionnement autonome à partir d'énergie électrique embarquée. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de commande de l'alimentation électrique périodique des faisceaux lumineux et des moyens de détection d'interruption d'au moins d'un des dit faisceaux lumineux, l'alimentation électrique périodique permettant de réduire la consommation électrique moyenne du système de surveillance d'un périmètre. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 est un schéma d'un système de surveillance d'un périmètre autonome à trois bornes. La figure 2 est un schéma de la composition interne d'une borne autonome constitutive du système surveillance d'un périmètre. La figure 3 est un graphe de commande de l'alimentation d'un émetteur de lumière et d'un détecteur de faisceaux. La figure 4 est un graphe de synchronisation des bornes d'un système de surveillance d'un périmètre autonome à trois bornes. La figure 5 est un schéma d'architecture d'une borne permettant de générer des 20 faisceaux lumineux à puissance normale et durée normale, et à puissance et durée augmentées. On a représenté sur la figure 1 un système de surveillance d'un périmètre autonome à trois bornes (2a), (2b) et (2c), fixées dans le sol et disposées de façon à ce que la surface définie par le triangle ayant pour sommet les trois bornes (2a), (2b) et (2c) contienne la surface de la piscine (1) à surveiller. L'émetteur de lumière (5a) de la borne (2a) émet un faisceau de lumière (3a). Le faisceau de lumière (3a) est détecté par le détecteur de faisceau (4b) de la borne (2b). De même, l'émetteur de lumière (5b) de la borne (2b) émet un faisceau de lumière (3b). Le faisceau de lumière (3b) est détecté par le détecteur de faisceau (4c) de la borne (2c). Et enfin, l'émetteur de lumière (5c) de la borne (2c) émet un faisceau de lumière (3c). Le faisceau de lumière (3c) est détecté par le détecteur de faisceau (4a) de la borne (2a). Lorsqu'un objet ou une personne vient interrompre le faisceau (3a) le détecteur de faisceau (4b) ne détecte plus le faisceau (3a) et le microprocesseur (7b) de la borne (2b) déclenche alors le système d'alerte (10). Ce dit système d'alerte (10) peut être constitué d'alarmes sonores et lumineuses réparties à différents endroits de l'espace. Le mode de déclenchement de ces moyens d'alarme (10) n'est pas l'objet de cette invention et n'est pas décrit. De manière similaire, lorsqu'un objet ou une personne vient interrompre le faisceau (3b) le détecteur de faisceau (4c) ne détecte plus le faisceau (3b) et le microprocesseur (7c) de la borne (2c) déclenche alors le système d'alerte (10). De même, lorsqu'un objet ou une personne vient interrompre le faisceau (3c) le détecteur de faisceau (4a) ne détecte plus le faisceau (3c) et le microprocesseur (7a) de la borne (2a) déclenche alors le système d'alerte (10). On décrit sur la figure 2 la constitution d'une borne (2) représentative des bornes (2a), (2b) et (2c). La borne (2) est constituée d'un microprocesseur (7) qui commande la fermeture d'un interrupteur (9) pour alimenter un émetteur de lumière (5) et la fermeture d'un interrupteur (11) pour alimenter un détecteur de faisceau (4) par une source d'énergie électrique (8) interne à la borne (2). Lorsque l'émetteur de lumière (5) est alimenté, il émet un faisceau de lumière (3) . Ce faisceau de lumière (3) n'est pas nécessairement généré pour être détecté par le détecteur de faisceau (4) qui est dans la même borne (2). Il peut aussi bien être détecté par le détecteur de faisceau (4) que par le détecteur de faisceau d'une autre borne réceptrice. Lorsque le détecteur de faisceau (4) est alimenté il est apte à détecter la présence ou non d'un faisceau de lumière. Le microprocesseur (7) est informé par le détecteur de faisceau (4) de la détection de faisceau lumineux. Le microprocesseur (7) déclenche le système d'alerte (10) lorsque le détecteur de faisceau (4) ne détecte plus de faisceau lumineux. L'originalité de l'invention tient dans la gestion l'énergie électrique de la source d'énergie électrique interne (8). La figure (3) décrit ce mode de gestion. Le microprocesseur (7) commande périodiquement l'alimentation de l'émetteur de lumière (5) en fermant l'interrupteur (9) un temps de t1 secondes toutes les T secondes et le détecteur de faisceau (4) en fermant l'interrupteur (11) un temps de t2 secondes toutes les T secondes. L'émetteur de lumière (5) et le détecteur de faisceau (4) ne consomment de l'énergie électrique que lorsqu'ils sont alimentés. Ainsi l'émetteur de lumière (5) ne consomme que pendant t1 et le détecteur de faisceau (4) pendant un temps t2. t1 et t2 étant petit par rapport à T, la consommation moyenne sur T secondes reste faible même si l'émetteur de lumière (5) et le détecteur de faisceau (4) consomment beaucoup d'énergie électrique pendant leur temps d'alimentation, respectivement t1 et t2. Lorsque le détecteur de faisceaux (4) n'est pas alimenté, il n'est pas capable de détecter un faisceau. Ainsi, il faut s'assurer que le détecteur de faisceau (4) soit bien alimenté lorsqu'un faisceau est à détecter. On réalise cette condition en synchronisant temporellement les bornes (2a), (2b) et (2c) du système autonome de surveillance d'un périmètre de la figure (1). Sur le chronogramme de la figure (4) il apparaît que tant que les bornes (2a), (2b) et (2c) ne sont pas synchronisées, les détecteurs de faisceaux (4a), (4b) et (4c) sont continuellement alimentés alors que les émetteurs de lumière (5a), (5b) et (5c) sont respectivement alimentés périodiquement un temps t1 a, t1 b, tic respectivement toutes les Ta, Tb, Tc secondes. Lorsque le détecteur de faisceau (4a) détecte le faisceau (3c) émis par l'émetteur (5c), le microprocesseur (7a) synchronise l'alimentation du détecteur de faisceau (4a) avec le faisceau (3c) en alimentant pendant t2a secondes le détecteur de faisceau (4a) un temps t3a avant l'alimentation de l'émetteur de lumière (5c) . De même, lorsque le détecteur de faisceau (4b) détecte le faisceau (3a) émis par l'émetteur (5a), le microprocesseur (7b) synchronise l'alimentation du détecteur de faisceau (4b) avec le faisceau (3a) en alimentant pendant t2b secondes le détecteur de faisceau (4b) un temps t3b avant l'alimentation de l'émetteur de lumière (5a). De manière similaire, lorsque le détecteur de faisceau (4c) détecte le faisceau (3b) émis par l'émetteur (5b), le microprocesseur (7c) synchronise l'alimentation du détecteur de faisceau (4c) avec le faisceau (3b) en alimentant pendant t2c secondes le détecteur de faisceau (4c) un temps t3c avant l'alimentation de l'émetteur de lumière (5b). Suivant la présente invention, pour éviter les fausses détections et limiter l'influence de la lumière du soleil ou d'autres sources lumineuses parasites, les détecteurs de faisceaux (4a), (4b) et (4c) sont ajustés à la détection d'un type de faisceau. Par exemple, les microprocesseurs (7a), (7b) et (7c) peuvent respectivement commander les émetteurs de lumière (5a), (5b) et (5c) de façon à générer des faisceaux lumineux (3a), (3b) et (3c) modulés pendant respectivement les temps t1 a, t1 b et tic. En variante, on propose d'ajuster la puissance et la durée des faisceaux lumineux (3a), (3b) et (3c) pour éviter de déclencher le système d'alerte (10) lorsqu'au moins un faisceau (3a), (3b) ou (3c) a été absorbé par le milieu ambiant. On atteint cet objectif par le procédé suivant: lorsqu'au moins un détecteur de faisceau (4a), (4b) ou (4c) ne détecte plus de faisceau lumineux, les microprocesseurs (7a), (7b) et (7c) commandent la génération respectivement de faisceaux lumineux (3a), (3b) et (3c) de durée et de puissance augmentées avant de déclencher les moyens d'alarme (10). Si au moins un détecteur de faisceaux (4a), (4b), (4c) ne détecte pas de faisceau lumineux (3a), (3b), (3c) de durée et de puissance augmentées les microprocesseurs (7a), (7b), (7c) déclenchent le système d'alerte (10). On propose le mode de mise en oeuvre préféré suivant: lorsque l'un des détecteurs (4b) ou (4c) ne détecte pas de faisceau lumineux respectivement (3a) ou (3b), les microprocesseurs (7b) ou (7c) ne commandent pas la génération des faisceaux lumineux respectivement (3b) ou (3c). En conséquence, le détecteur (4a) ne détecte pas de faisceau lumineux (3c) et le microprocesseur (7a) pilote la génération du faisceau lumineux (3a) de durée augmentée t1 a et de puissance augmentée. Le détecteur (4b) détecte alors un faisceau lumineux (3a) de puissance augmentée et de durée t1 a augmentée et le microprocesseurs (7b) pilote la génération d'un faisceaux lumineux (3b) de puissance et durée t1 b augmentées. En conséquence, le détecteur (4c) détecte un faisceau lumineux (3b) de puissance augmentée et de durée augmentée et le microprocesseur (7b) pilote la génération d'un faisceau lumineux (3c) de puissance et durée tic augmentées. Si l'un des détecteurs de faisceaux (4a), (4b) ou (4c) ne détecte pas l'un des faisceaux lumineux à puissance augmentée et durée augmentée respectivement (3a), (3b) ou (3c), les microprocesseurs (7a), (7b) et (7c) déclenchent le système d'alerte (10). Ce mode de fonctionnement à durée et puissance augmentées des faisceaux lumineux (3a), (3b) et (3c) se prolonge pendant un temps 16 de quelques minutes. Le système retourne ensuite à un fonctionnement nominal à durée t1 a, t1 b et t1 c normales et à puissance normale. On a représenté sur la figure 5 un exemple d'architecture d'une borne permettant de générer un faisceau de puissance dite normale et de durée dite normale ou de puissance dite augmentée et de durée dite augmentée. Lorsque le microprocesseur (7) génère un faisceau (3) à puissance dite normal et à durée normale il commande périodiquement toutes les T secondes la fermeture d'un interrupteur (12) pendant une durée t1 dite normale pour alimenter un émetteur de lumière (5) par une source d'énergie électrique (8) interne à travers une résistance de charge (14). Lorsque le microprocesseur (7) génère un faisceau (3) à puissance dite augmentée et à durée dite augmentée il commande périodiquement toutes les T secondes la fermeture d'un interrupteur (13) pendant une durée t1 dite augmentée pour alimenter un émetteur de lumière (5) par une source d'énergie électrique (8) interne à travers une résistance de charge (15). La condition pour que la puissance du faisceau (3) soit augmentée est que la résistance de charge (15) soit plus faible que la résistance de charge (14). Il est entendu que le système de surveillance d'un périmètre ne se limite pas exclusivement à trois bornes (2a), (2b) et (2c). Le système peut non seulement être constitué de N bornes à la condition que les faisceaux lumineux émis par les N émetteurs de lumière entourent une surface fermée et que chaque faisceau lumineux soit détecté par un et un seul détecteur de faisceau mais aussi de deux bornes (2a) et (2b) à la condition que le faisceau (3b) soit dirigé vers le détecteur de faisceau (4a) de la borne (2a) Le système peut aussi se limiter à deux bornes (2a) et (2b) sans faisceau (3b) 10 ni détecteur (4a). II est aussi entendu qu'il peut y avoir plusieurs émetteurs de lumière et plusieurs récepteurs de lumière par borne, pilotés par un même microprocesseur. Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre les buts fixés à savoir fournir un procédé de commande d'un système de surveillance d'un périmètre comprenant au moins un émetteur de lumière commandé périodiquement qui émet périodiquement un faisceaux lumineux vers un détecteur de faisceaux commandés périodiquement de manière synchrone avec l'émetteur de lumière de façon à minimiser la consommation d'énergie électrique. Dans la pratique, la mise en oeuvre de la présente invention permet de diminuer d'un facteur 100 la consommation générale d'un système. Les économies d'énergie électrique ainsi obtenues par la mise en oeuvre du procédé permettent au système de surveillance d'un périmètre de fonctionner pendant plusieurs années avec une source d'énergie électrique interne et autonome. Par ailleurs, le procédé suivant permet de compenser les pertes d'absorption d'un faisceau par le milieu ambiant en augmentant la durée périodique et la puissance du faisceau lumineux tout en minimisant la consommation électrique. Revendications 1- Procédé de commande de la synchronisation de l'alimentation périodique d'un émetteur de lumière (5) avec l'alimentation périodique d'un détecteur de faisceau (4), ledit émetteur de lumière (5) émettant périodiquement un faisceau lumineux (3) vers le détecteur de faisceau (4), suivant lequel on réalise une telle synchronisation à partir de la détection du dit faisceau lumineux (3) par le dit détecteur de faisceau (4) caractérisé en ce que la période de l'alimentation périodique du détecteur de faisceau (4) est identique à la période de l'alimentation périodique de l'émetteur de lumière (5). 2- procédé de commande conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que l'alimentation périodique du détecteur de faisceau (4) est enclenchée un temps t3 avant l'alimentation de l'émetteur de lumière (5). 3- Procédé de commande conforme à la revendication 2 caractérisé en ce que la durée t2 de l'alimentation périodique du détecteur de faisceau (4) n'est pas identique à la durée tl d'alimentation périodique de l'émetteur de lumière (5). 4- Procédé de commande conforme à l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisée en ce que l'alimentation de l'émetteur de lumière (5) pendant la durée d'alimentation périodique tl est modulée. 5- Procédé de commande conforme à l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4 caractérisé en ce la puissance du faisceau lumineux (3) est augmentée lorsque le détecteur de faisceau (4) ne détecte pas le faisceau lumineux (3) à puissance non augmentée. 6- Procédé de commande conforme à la revendication 5 caractérisé en ce que la durée d'alimentation périodique t1 du faisceau lumineux (3) est augmentée 25 lorsque la puissance du faisceau lumineux (3) est augmentée. 7- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, comprenant N émetteurs de lumière disposés de manière à ce que chaque émetteur de lumière (5i) émette un faisceau lumineux (3i) vers un détecteur de faisceaux (4i), les dits faisceaux lumineux (3i) entourant un périmètre fermé à surveiller, caractérisé en ce qu'on déclenche des moyens d'alarme (10) lorsqu'au moins un détecteur de faisceau (4i) ne détecte pas de faisceau lumineux (3i). 8- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4 comprenant N émetteurs de lumière disposés de manière à ce que chaque émetteur de lumière (5i) émette un faisceau lumineux (3i) vers un détecteur de faisceaux (4i), 2884017 - fi - les dits faisceaux lumineux (3i) entourant un périmètre fermer à surveiller, caractérisé en ce que: a) on augmente la durée et la puissance des faisceaux lumineux (3i) lorsqu'au moins un détecteur de faisceau (4i) ne détecte pas le faisceau lumineux 5 (3i) à durée et puissance non augmentées et b) on déclenche les moyens d'alarme (10) lorsqu'au moins un détecteur de faisceau (4i) ne détecte pas de faisceau lumineux (3i) à durée et puissance augmentées.