Brevet FR2908216A1 — publié le 20080509

ALARME PERIMETRIQUE SANS FIL. La présente invention concerne un système de sécurité périmétrique basé sur la détection de la coupure d'un faisceau de rayonnement électromagnétique. Le principe général de détection de la présence d'un objet sur le trajet d'un rayon électromagnétique et son utilisation pour produire une action sont largement connu et servent à l'automatisation de nombreux équipements de la vie courante, tels que l'ouverture de porte, l'allumage de lumières ou le déclenchement d'alarmes. En particulier, des systèmes de protection de l'abord de piscine utilisent cette technologie afin de prévenir des accidents de noyade des jeunes enfants. Dans de nombreux pays, dont la France, la législation oblige les propriétaires de piscine privée à installer des systèmes de sécurité pour prévenir ces accidents. Parmi tous les systèmes proposés, les systèmes de protection périrnétrique basés sur la détection de la coupure d'un faisceau électromagnétique sont largement utilisés pour des raisons esthétiques et de commodité. En effet, visuellement, ils se composent seulement de quelques poteaux intégrant l'électronique d'émission et de détection des faisceaux disposés autour de la piscine pour définir le périmètre de protection. Ces systèmes doivent répondre à des normes très contraignantes et précises permettant de garantir leur efficacité. Ainsi les normes françaises prévoient qu'ils doivent comporter au moins deux faisceaux ayant des hauteurs de détection différentes et être capables de détecter une coupure du faisceau de 60 ms, correspondant au passage d'un vélo roulant à 2-3m/s, pour le faisceau du haut et de détecter une coupure de 200 ms, correspondant à un enfant rampant à l m/s, pour le faisceau du bas. Les contraintes sécuritaires sont telles que, à ce jour, les poteaux supportant ces systèmes de protection doivent être alimentés par une alimentation électrique externe, la consommation électrique des composants électroniques utilisés ne permettant pas une alimentation électrique autonome ayant une durée d'autonomie raisonnable. 2908216 2 Cette contrainte est pénalisante pour le développement de ces systèmes de sécurité en ce qu'elle oblige à prévoir des travaux d'installation importants incluant le creusement de tranchées pour permettre le passage des câbles d'alimentation électrique. Ces travaux augmentent 5 significativement le coût d'installation d'un tel système. Il serait donc particulièrement avantageux de pouvoir proposer un système d'alarme périmétrique dont la consommation électrique soit suffisamment faible pour qu'il puisse fonctionner sur une alimentation autonome de type batterie, ou panneau solaire, pendant de longues durées, 10 typiquement plusieurs jours. Il serait également souhaitable que le système reste d'un coût raisonnable, car, en tant que système de sécurité, il est souhaitable d'en permettre une large diffusion. Afin d'aborder au mieux une ou plusieurs de ces préoccupations, dans 15 un aspect de l'invention, un système de sécurité périmétrique est présenté. II comporte un système de sécurité périmétrique comportant au moins un premier poteau dit poteau maître, un second poteau dit poteau esclave et un troisième poteau dit poteau récepteur 3A, le poteau maître et le poteau esclave comportant un émetteur d'un faisceau de rayonnement 20 électromagnétique et le poteau esclave et le poteau récepteur comportant un récepteur du faisceau provenant du poteau maître, respectivement du poteau esclave, le poteau récepteur comportant également des moyens de déclenchement d'une alarme connectés au récepteur dudit poteau et adaptés pour déclencher l'alarme quand le récepteur reçoit une information de 25 coupure de faisceau, coupure ayant au moins une durée de coupure prédéterminée, caractérisé en ce que le poteau maître comporte en outre une horloge connectée à l'émetteur, celui-ci étant adapté pour émettre le premier faisceau, dit faisceau amont, sous forme discontinue périodique 30 comportant, par période, une première durée d'émission et une seconde durée d'absence d'émission complémentaire de la première durée, la durée d'absence d'émission étant inférieure à la durée de coupure prédéterminée, et 2908216 3 l'émetteur du poteau esclave est adapté pour émettre le second faisceau, dit faisceau aval, sous forme discontinue périodique et le poteau esclave comporte un dispositif de verrouillage connecté à son émetteur et son récepteur tel que le faisceau aval discontinu périodique est synchronisé avec 5 le faisceau amont discontinu périodique émis par le poteau maître D'autres caractéristiques et modes particuliers de réalisation sont décrits dans les revendications dépendantes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux figures en 10 annexe dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de l'installation d'un premier mode de réalisation d'un système de sécurité périmétrique selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique fonctionnelle du système de sécurité périmétrique de la figure 1 ; 15 - la figure 3 est une vue schématique de l'installation d'un deuxième mode de réalisation d'un système de sécurité périmétrique selon l'invention - la figure 4 est une vue schématique fonctionnelle du mode de réalisation de la figure 3 ; et - la figure 5 est une vue schématique fonctionnelle d'un troisième mode 20 de réalisation d"un système de sécurité périmétrique selon l'invention. Les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation comportent une référence identique pour l'ensemble de la description. En référence à la figure 1, en limite d'une zone 1 à protéger telle qu'une 25 piscine, trois poteaux 2, 3 et 3A sont installés. On appellera le premier poteau 2 le poteau maître, le deuxième poteau 3 le poteau esclave et le troisième poteau 3A le poteau récepteur. Les poteaux maître 2 et esclave 3 comportent un émetteur 4, 5 d'un faisceau 6, 7 de rayonnement électromagnétique. Le rayonnement 30 électromagnétique est d'un type quelconque adapté à l'usage de la détection d'un corps coupant le faisceau. Par exemple, ce peut être un rayon laser ou un faisceau de lumière visible ou tout autre type de rayonnement bien connu de l'homme du métier pour ce type d'application. Le faisceau provenant du 2908216 4 poteau maître 2 est dit faisceau amont et le faisceau provenant du poteau esclave 3 est dit faisceau aval. Les poteaux esclave 3 et récepteur 3A comportent chacun un récepteur 8, 9. Les récepteurs 8, 9 sont disposés de telle sorte que le récepteur du 5 poteau esclave 3, respectivement le poteau récepteur 3A, capte le rayonnement émis par l'émetteur du poteau maître 2, respectivement du poteau esclave 3. Il est à noter qu'il est particulièrement avantageux de prévoir que le récepteur d'un poteau ne puisse pas être perturbé par la réception parasite du 10 faisceau provenant de l'émetteur d'un autre poteau. Pour cela, il est possible, par exemple, d'utiliser des faisceaux ayant des longueurs d'onde différentes ou d'utiliser un codage de chaque rayonnement permettant d'identifier sa provenance. Le poteau récepteur 3A, figure 2, comporte des moyens 10 de 15 déclenchement d'une alarme 11 connectés au récepteur 8 du poteau. Selon la configuration des lieux, l'alarme 11 peut se trouver sur le poteau 3A lui-même ou être déportée dans une zone où les personnes responsables de la zone sont sûres de l'entendre. Dans ce dernier cas, une connexion filaire ou radio permet aux moyens 10 de déclenchement de 20 déclencher l'alarme 11. Les moyens 10 de déclenchement sont tels que l'alarme 11 est déclenchée dès qu'une coupure de faisceau est détectée par le détecteur 8, coupure ayant une durée supérieure à une durée prédéterminée. Ainsi, dans le cadre des normes françaises régissant ces systèmes d'alarme périmétrique 25 pour les piscines, l'alarme est déclenchée dès qu'une coupure supérieure à 60ms est détectée. Le poteau maître 2 comporte une horloge 12 connectée à l'émetteur 4 de telle sorte que le faisceau 6 émis est discontinu périodique. Ainsi, à l'intérieur de chaque période, le faisceau 6 comporte une première durée 30 d'émission et une seconde durée, complémentaire, d'absence d'émission. Le faisceau 6 est, par exemple, un faisceau pulsé. La durée d'absence d'émission est inférieure à la durée de coupure prédéterminée afin de permettre de différentier ces durées d'absence 2908216 5 d'émission d'une coupure provoquée par le passage d'un objet dans le faisceau. Le poteau esclave 3 comporte un dispositif 13 de verrouillage connecté au récepteur 9 et à l'émetteur 5. Ce dispositif 13 de verrouillage commande 5 l'émetteur 5 de façon à ce que le faisceau 7 émis soit discontinu périodique et synchronisé sur le faisceau 6 émis par le poteau maître 2. Ainsi, le faisceau 7 a la même période, la même durée d'émission et donc la même durée d'absence d'émission que le faisceau 6 à un décalage temporel près. Ce décalage temporel est constant et est lié au temps de traitement de la chaîne 10 récepteur 9 - dispositif de verrouillage 13 û émetteur 5. Le fonctionnement du système est le suivant. En régime normal, sans détection d'un objet, les faisceaux 6 et 7 sont discontinus périodiques de même période. En conséquence, les moyens 10 de déclenchement sont inactifs car la durée d'absence d'émission est 15 inférieure à la durée de coupure prédéterminée. Lorsqu'un objet coupe le faisceau 7, celui-ci est interrompu pendant une durée supérieure à la durée de coupure prédéterminée ce qui déclenche l'alarme par l'intermédiaire des moyens 10 de déclenchement. Lorsqu'un objet coupe le faisceau 6 émis par le poteau maître, les 20 moyens 13 de verrouillage commandent à l'émetteur une absence d'émission égale à la durée de coupure constatée par le récepteur 9. En conséquence, les moyens 10 déclenchent l'alarme 11 car, au niveau du récepteur 8, il est constaté une coupure du faisceau supérieure à la durée de coupure prédéterminée. 25 Par rapport à un faisceau émis en continu, on conçoit aisément que l'introduction de périodes pendant lesquelles il n'y a pas d'émission permet une économie d'énergie. Par un réglage adapté des durées d'émission et d'absence d'émission, il est ainsi avantageusement possible de réduire suffisamment la 30 consommation électrique de chaque poteau pour que celui-ci puisse utiliser une alimentation électrique autonome. Dans un deuxième mode de réalisation, figures 3 et 4, les dispositifs contenus par le poteau maître 2 et le poteau récepteur 3A sont inclus dans un 2908216 6 unique poteau 18. Cela permet avantageusement de créer une barrière périmétrique avec deux faisceaux parallèles. Les deux faisceaux sont installés à des hauteurs différentes pour permettre de capter aussi bien le bébé qui rampe vers la piscine que le jeune 5 enfant sautant ou courant. De plus, cela permet avantageusement de supprimer les réflexions parasites d'un faisceau émis par un poteau sur le récepteur du même poteau. Dans un autre mode de réalisation, les récepteurs comportent chacun un dispositif 14, 15 de synchronisation tel que le récepteur associé n'est mis 10 en fonctionnement que pendant au plus la durée prévisible d'émission du faisceau correspondant. Le dispositif 14, 15 est par exemple un dispositif à verrouillage de phase qui se verrouille sur la périodicité d'émission du faisceau et qui met en fonctionnement le récepteur pendant une courte période à l'intérieur de la 15 durée d'émission. Cela permet avantageusement de diminuer encore la consommation électrique du poteau en limitant la durée de fonctionnement des récepteurs. Dans un troisième mode de réalisation, figure 5, combinant les premiers et deuxièmes modes de réalisation, un troisième poteau 20 est 20 identique au poteau esclave 3 du deuxième mode de réalisation avec un émetteur 21, un récepteur 22 et un dispositif de verrouillage 23. Le poteau esclave 3 comporte, en plus des éléments correspondants du deuxième mode de réalisation, un émetteur 24 et un récepteur 25 de façon à établir un double faisceau 26, 27 avec le troisième poteau 20. 25 De façon préférentielle, l'émetteur 24 du second poteau 3 synchronise le faisceau discontinu périodique 26 en utilisant la sortie du dispositif de verrouillage 13, comme l'émetteur 5. Le poteau 3 ne comporte pas de moyens de déclenchement d'alarme connectés au récepteur 25 et destinés à prévenir en cas de coupure de 30 faisceau entre le second poteau et le troisième poteau mais, plutôt, un dispositif 28 de propagation de coupure qui commande l'émetteur 5 de façon à déclencher une information de coupure sur le faisceau 7 à destination du premier poteau lorsqu'une coupure du faisceau 27 est constatée. Cette 2908216 7 information de coupure est, par exemple, une coupure de durée équivalente à la durée constatée en amont. Dans une variante de réalisation applicable en particulier aux modes de réalisation précédents, l'information de coupure est propagée par une 5 information de codage qui est interprétée par les moyens 10 de commande de l'alarme comme une détection de coupure. Cela permet ainsi avantageusement une propagation de toute coupure sur n'importe quel faisceau vers le poteau maître 2 du système afin de déclencher l'alarme. L'homme du métier sait, à partir des descriptions de ces modes de 10 réalisation et des revendications, réaliser d'autres variantes de réalisation. Par exernple, le chainage entre les différents faisceaux peut prendre différentes formes en fonction du nombre de poteaux, l'objectif étant de toujours pouvoir ramener une détection de coupure vers le poteau possédant le dispositif de déclenchement d'alarme. 15 On comprend également que le système de sécurité périmétrique n'est pas réservé à la protection des piscines mais peut également servir de détecteur de franchissement pour d'autres environnements comme, par exemple, la limite d'une propriété. Le système de sécurité périmétrique décrit permet donc d'installer des 20 poteaux ayant une faible consommation électrique sans nuire à l'efficacité de la protection. Les poteaux peuvent ainsi être alimentés par des alimentations électriques autonomes telles que des batteries ou de petits panneaux photovoltaïques. REVENDICATIONS 1. Système de sécurité périmétrique comportant au moins un premier poteau (2) dit poteau maître, un second poteau (3) dit poteau esclave et un troisième poteau dit poteau récepteur 3A, le poteau maître et le poteau esclave comportant un émetteur (4, 5) d'un faisceau (6, 7) de rayonnement électromagnétique et le poteau esclave et le poteau récepteur comportant un récepteur (8, 9) du faisceau provenant du poteau maître, respectivement du poteau esclave, le poteau récepteur comportant également des moyens (10) de déclenchement d'une alarme (11) connectés au récepteur dudit poteau et adaptés pour déclencher l'alarme quand le récepteur reçoit une information de coupure de faisceau, coupure ayant au moins une durée de coupure prédéterminée, caractérisé en ce que le poteau maître (2) comporte en outre une horloge (12) connectée à l'émetteur, celui-ci étant adapté pour émettre le premier faisceau (6), dit faisceau amont, sous forme discontinue périodique comportant, par période, une première durée d'émission et une seconde durée d'absence d'émission complémentaire de la première durée, la durée d'absence d'émission étant inférieure à la durée de coupure prédéterminée, et l'émetteur (5) du poteau esclave (3) est adapté pour émettre le second faisceau (7) , dit faisceau aval, sous forme discontinue périodique et le poteau esclave comporte un dispositif (13) de verrouillage connecté à son émetteur et son récepteur tel que le faisceau aval discontinu périodique est synchronisé avec le faisceau amont discontinu périodique émis par le poteau maître. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs du poteau maître et du poteau récepteur sont fusionnés dans un seul poteau de telle sorte que le système de sécurité périmétrique comporte deux faisceaux de sens opposés. 2908216 9 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la durée de coupure prédéterminée est supérieure ou égale à 60ms. 4. Système selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les 5 premiers et seconds faisceaux sont positionnés à des hauteurs différentes. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque récepteur comporte un dispositif de synchronisation tel que le récepteur n'est mis en fonctionnement que 10 pendant au plus la durée d'émission du faisceau correspondant. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second poteau comporte des moyens de coupure 15 de l'émission du faisceau aval activés par la détection d'une coupure du faisceau amont. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage est adapté pour, lors de la détection 20 d'une coupure sur le faisceau amont, générer un code de coupure sur le faisceau aval et les moyens de déclenchement d'alarme sont adaptés pour déclencher l'alarme à la réception dudit code. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que l'alarme est déportée du poteau récepteur.