Brevet FR2931980A1 — publié le 20091204

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de la sécurisation par les alarmes à faisceaux électromagnétiques, que l'on utilise pour le contrôle d'une ligne fictive en remplacement d'une barrière physique ou en alarme périmétrique d'une zone. La description concernera plus particulièrement la protection des piscines, mais le dispositif concerne tous les lieux dont on veut limiter l'accès, que ce soit une aire de stockage de produit de valeur ou dangereux, un bâtiment, ou autre lieu sensible. La sécurisation des piscines extérieures, privées ou collectives, visant en particulier à empêcher les noyades d'enfants en bas âge et autres accidents tels que chutes, peut être effectuée par divers systèmes de protection dont l'utilisation est désormais prescrite par des textes réglementaires. Ces systèmes se classent en quatre grandes catégories : 1. Les abris de piscine sont des installations solides mais très coûteuses, nécessitant d'être installées par des professionnels. Ces abris sont installés davantage pour prolonger la saison de baignade que comme éléments de sécurité proprement dits. Leur utilisation comme éléments de sécurité nécessite qu'ils soient refermés après la baignade, ce qui constitue une manoeuvre volontaire et contraignante et qui demande un certain temps. 2. Les couvertures de piscine motorisées, ou les bâches à barres qui en sont une variante, sont des éléments de protection physique qui, lorsqu'ils sont déployés au-dessus du bassin, empêchent la noyade. Ces dispositifs sont moins coûteux que les abris mais ils nécessitent, eux aussi, une intervention volontaire et contraignante d'une certaine durée (environ une minute pour enrouler ou dérouler une couverture motorisée). Ils demandent un effort manuel non négligeable sur une manivelle pour enrouler ou dérouler une bâche à barres et nécessitent en outre la mise en place de crochets. De plus, de tels dispositifs occupent une emprise sur le volume d'eau de la piscine ou sur les dalles qui entourent le bassin, et leur esthétique peut être discutable. 3. Les barrières de séparation, installées autour d'un bassin, sont très coûteuses et nécessitent une installation par un professionnel. Elles peuvent être d'une esthétique discutable, qu'il s'agisse de barrières à panneaux pleins ou à barreaudage. Leur efficacité est dépendante de la fermeture d'un portillon, et aucun obstacle au sol ou autre ne doit donc empêcher cette fermeture. 4. Enfin, il existe les dispositifs d'alarme, qui se classent eux-mêmes en deux groupes principaux : a) Les alarmes de détection de chute présentent l'inconvénient de se déclencher lorsqu'une personne, notamment un enfant, est tombé dans l'eau du bassin, et ceci seulement après un certain temps (de l'ordre de 2 à 12 secondes) après la chute, ce temps étant lié à la vitesse de transmission dans l'eau de l'onde de choc créée par la chute de l'enfant dans l'eau. De plus, ces alarmes craignent le gel, le vent, les ondes générées par les robots de nettoyage et les buses de refoulement. Par ailleurs, elles nécessitent un niveau constant de l'eau, alors que le niveau est habituellement abaissé lors de la saison d'hiver. Il s'agit donc de systèmes assurant une détection tardive et de fiabilité imparfaite, voire non opérationnelle. b) Les alarmes dites périrétriques, installées au-dessus du sol tout autour du bassin, ont par rapport aux précédentes l'avantage d'être toujours opérationnelles, sauf lorsque la surveillance assurée par ces alarmes est volontairement suspendue pour le temps de la baignade. Leur réarmement peut être manuel avec utilisation d'une télécommande ou d'un clavier, ou rendu automatique avec une temporisation après la sortie du dernier baigneur. Ces alarmes détectent instantanément le franchissement d'un faisceau électromagnétique, et elles nécessitent une intervention immédiate d'un adulte dès que leur sirène s'active, ce qui les rend fiables et efficaces. La présente invention s'intéresse plus particulièrement à ces dernières alarmes dites périmétriques, dont des exemples sont décrits, entre autres, dans les demandes de brevets US3641549, FR2789787 et FR2789788. Ces brevets présentent une alarme dite périmétrique avec réflexion du rayon sur des éléments réfléchissants, sans présentation d'aucun système de réglage fin des faisceaux électromagnétiques. Les alarmes à faisceaux électromagnétiques de type barrière comportent deux bornes lorsque l'on veut contrôler un passage, par exemple entre deux murs. Les alarmes de type périmétriques comportent un minimum de trois bornes non alignées pour contrôler une aire. Les alarmes périmétriques pour piscine utilisent, sur le pourtour du bassin, deux faisceaux électromagnétiques horizontaux superposés, en particulier des rayons infrarouge ou laser, l'un à faible hauteur au-dessus du sol et l'autre à une hauteur plus importante ; ces rayons peuvent être chacun doublés. Dans le cas habituel d"un bassin rectangulaire, quatre bornes émettrices et réceptrices, disposées vers les angles du bassin, permettent de 5 projeter et réceptionner les divers faisceaux électromagnétiques. Le principal inconvénient de ce dernier type d'alarme est la nécessité d'alimenter les bornes pour réaliser sur chacune d'entre elles un récepteur du faisceau électromagnétique émis par la borne précédente et un émetteur d'un nouveau faisceau électromagnétique pour aller jusqu'à la borne 10 suivante. Cette disposition permet d'avoir la continuité du faisceau électromagnétique dans une boucle fermée jusqu'à la première borne émettrice. Dans une variante, il est prévu une unique borne émettrice et réceptrice dite borne maître, et des bornes réflectrices (trois par exemple), qui 15 renvoient les faisceaux électromagnétiques en les déviant d'environ 90° vers la borne suivante. La coupure de l'un au moins des faisceaux , détectée par le système, est interprétée dans certaines conditions comme significative du passage d'une personne, notamment d'un enfant, depuis l'extérieur vers la bordure du bassin, et déclenche alors une signalisation sonore (sirène) et/ou 20 lumineuse (voyant ou spot). Le renvoi des faisceaux électromagnétiques sur chaque élément réfléchissant doit être très précis pour s'aligner sur l'élément réfléchissant de la borne suivante. Un dispositif de réglage est alors nécessaire pour obtenir facilement le réglage et le conserver durant la vie de l'appareil. L'élément réfléchissant est préférentiellement réalisé par un miroir en verre qui 25 possède le minimum de diffraction du faisceau électromagnétique. Un capot muni d'écrans transparents aux rayons électromagnétiques protège les éléments optiques des chocs mécaniques et des agressions atmosphériques, et réalise l'enveloppe de la borne. Les écrans, les miroirs et les éléments optiques sont traitées contre la buée par revêtement d'un produit antibuée, ou 30 par chauffage. Les moyens de réglage habituellement utilisés ne sont pas suffisants pour réfléchir avec précision et fiabilité un rayon relativement fin ( par exemple 50mm par 50mm) jusqu'à une cible située à environ 15m : Vis à pas fin, réglage avec un bras de levier, une came, un excentrique. Un défaut 35 d'alignement est vu comme une coupure du rayon, et donc déclenche l'alarme. Lorsque la borne est soumise à des vibrations ou des efforts en tête de borne, la totalité du rayon doit rester dirigée dans la direction du miroir de la borne suivante sans qu'aucune partie du rayon ne soit déviée en dehors du miroir. La précision est également nécessaire sur la borne émettrice pour diriger le rayon émis jusqu'au premier miroir de la borne suivante. Le récepteur optique peut également nécessiter un alignement pour recevoir correctement le rayon émis par le dernier miroir. Suivant l'optique du récepteur, des précautions de réglage sont nécessaires sur le récepteur pour pointer vers le dernier miroir. Les éléments optiques comprennent les émetteurs des faisceaux électromagnétiques, les récepteurs des faisceaux, les éléments réfléchissants et tous les dispositifs optiques de convergence du faisceau vers l'élément optique suivant. Les bornes étant placées à l'extérieur, sont soumises aux variations de température qui peuvent atteindre -10°C en hiver et +35°C en été. Cet écart induit des dilatations sur les matériaux constituants la borne. La dilatation différentielle des pièces en acier ( par exemple la visserie), et la dilatation des pièces en matière plastique (support des éléments optiques) entraînent une variation angulaire de l'orientation de l'élément optique et donc un déréglage des faisceaux électromagnétiques et à terme un déclenchement intempestif. La présente invention vise à éviter ces derniers inconvénients, et son but est donc de perfectionner les alarmes périmétriques, telles que rappelées ci-dessus, de manière à réaliser de façon fiable et sûre un alignement du faisceau électromagnétique avec une précision adaptée avec l'espacement des bornes. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif d'alarme de type barrière ou périmétrique comportant au moins deux bornes avec faisceaux électromagnétiques notamment infrarouge ou laser générés par au moins un émetteur, et reçu par au moins un récepteur directement ou par l'intermédiaire d'organes réfléchissants. Les moyens de fixation des éléments optiques comprennent un dispositif de réglage fin de manière à obtenir une sensibilité suffisante pour aligner facilement le rayon vers la borne suivante. La conception de ces moyens est telle qu'aucune dilatation différentielle n'apparaisse, et ne vienne dérégler l'alignement des rayons.35 La demande de brevet JP2006171562 décrit un dispositif de réglage fin à came. La faible course de ce dispositif est insuffisante pour le réglage d'une alarme dite périmétrique, et ne permet pas d'avoir un réglage fin dans deux directions différentes d'une façon indépendante. La borne est chevillée au sol. Elle comprend un support vertical qui soutient l'ensemble mécanique comprenant principalement une plaque portant l'élément optique : émetteur infrarouge, miroir, récepteur infrarouge. Cette plaque présente des fentes et des arnincissements localisés (par exemple des rainures) qui lui permettent de s'articuler suivant deux axes. La plaque est tenue en trois points : - Un axe support pour un maintien dans la position moyenne de réglage. - Deux organes de fixation complémentaire de même nature et sensiblement de même longueur que l'axe support, par exemple deux vis. Les axes longitudinaux de l'axe support et des deux vis sont sensiblement parallèles, mais pas situés dans le même plan. Ils sont non alignés . Préférentiellement l'axe support est mis dans un coin de la plaque et les deux vis dans deux autres coins de la plaque. Les coins de la plaque sont les zones d'angles pour une plaque de forme carrée ou rectangulaire, et des zones éloignées du centre pour une plaque de forme arrondie. Les vis sont espacées le plus possible. La précision du mouvement est obtenue par l'effet multiplicateur liée à la grande distance du point d'action de la vis mobile à l'axe. Chacune de ces deux vis entraîne un mouvement de la plaque dans une direction. Le réglage esi: facilité lorsqu'une vis déplace le rayon infrarouge à l'horizontal et l'autre vis déplace le rayon infrarouge à la verticale. La disposition des trois points (axe et les deux vis) est adaptée pour former un triangle rectangle pour éviter un mouvement combiné (vertical plus horizontal ) sur action d'une des vis de réglage, ce qui compliquerait le réglage. Une vis est alors placée à la verticale de l'axe et l'autre vis à l'horizontale de l'axe. La plaque est réalisée en matériau suffisamment souple pour que qu'elle puisse absorber la légère déformation liée au réglage. Pour obtenir la précision nécessaire au système, les vis de réglage sont réalisées avec un petit diamètre et un pas fin. L'axe support peut être constitué par une vis fixe. La fixation de la plaque est réalisée par trois vis de même matériau pour éviter la dilatation différentielle. Le réglage de la vis entraîne une légère variation de sa longueur utile, mais qui n'engendre pas de dilatation différentielle notable des vis pouvant engendrer un déréglage. La première vis est fixée rigidement sur le support ( par exemple par contre écrou), et un coin de la plaque est fixé rigidement sur la vis ( par exemple avec un écrou de part et d'autre), une rainure placée en biais fait un effet charnière et permet à la plaque d'accepter une déformation verticale ou horizontale. Les assemblages des deux vis de réglage sont identiques. La tête de vis est placée à l'extérieur du support vertical pour l'accès facile au réglage. La tête est plaquée contre le support par un effort de rappel obtenu avec un élément élastique placé sur la vis notamment un ressort en contact avec l'intérieur du support et une partie solidaire de la vis (par exemple un assemblage écrou-contre-écrou ou un écrou à fond de filet ou une goupille ou un autre moyen). Cet assemblage souple permet à la vis de se décaler légèrement de la perpendiculaire lors du réglage, comme une rotule autour du trou de passage de vis dans le support. Pour obtenir le réglage vertical de la plaque, la rotation de la vis entraîne le déplacement de la plaque. Ceci est obtenu par exemple par un trou taraudé sur la plaque ou par écrou rapporté fixé sur la plaque. Pour éviter le déréglage, cette liaison est freinée par le léger serrage de l'autotaraudage dans la plaque réalisée en matière plastique, ou par un écrou avec frein. Une fonction rotule faite par une fente et par une rainure de la plaque est donnée à cette liaison pour éviter les coincements. Le choix du matériau de la plaque est un compromis pour obtenir : - la rigidité de la plaque de fixation de l'élément optique : miroir, émetteur infrarouge et récepteur infrarouge. - La souplesse nécessaire à l'effet charnière de la plaque pour 30 s'orienter verticalement et horizontalement avec l'aide des rainures et des fentes. - La qualité de glissement utile à la rotation de la vis lors du réglage, et de frottement pour assurer l'autofreinage. - La fixation des éléments sur la plaque (par exemple par collage). Les mouvements des deux vis sont réalisés avec finesse, et permettent d'assurer la précision suffisante pour un alignement permanent du rayon. Ainsi, l'idée inventive consiste à associer un dispositif de réglage fin aux moyens de fixation permettant d'assurer de façon pérenne la précision de l'alignement dans deux directions des rayons infrarouge émis par I 'émetteur, et perçus par le récepteur infrarouge. Les deux directions peuvent être orthogonales ou non, en tout cas concourantes. Un détecteur de rayon infrarouge aide à la réalisation de ces réglages. Ce dispositif est affranchi du phénomène de dilatation lié aux variations de température entre l'été et l'hiver, ou entre le jour et la nuit. Le but visé est ainsi entièrement atteint, et ceci sans qu'il en résulte 15 aucun inconvénient. Bien au contraire, le dispositif perfectionné d'alarme périmétrique, objet de l'invention, comporte encore d'autres avantages induits : - Le réglage de l'alignement du faisceau est facilement obtenu par la rotation successive de chacune des deux vis de réglage, la forme type six 20 pans creux étant favorable à la tenue de la clé coudée ou à manche. - Les formes des pièces (montant et plaque) peuvent être avantageusement optimisées pour qu'elles s'emboîtent les unes dans les autres, et donc prennent le minimum de place. - Les vis de réglages peuvent être disposées avec un alignement 25 permettant un repérage facile de ces vis avec l'aide d'un étiquetage apposé sur le montant vertical. - Le dispositif est mis en place sur chacun des rayons de la borne ; en particulier sur les deux rayons superposés des alarmes périmétriques de piscine. 30 - Les vis de réglages peuvent intégrer une butée de ressort, une butée de fin de course empêchant tout démontage intempestif et limitant la course utile à celle prévue . - La disposition particulière de chaque piscine et sa forme peuvent nécessiter la mise en place de bornes dans une disposition de trapèze ou de 35 losange avec un angle de réflexion différent de 90°. La disposition la plus favorable consiste à mettre en place la borne avec le miroir placé perpendiculairement à la bissectrice obtenue par le rayon reçu et le rayon réfléchi. Les vis de réglages étant préréglées à mi-course en départ usine, la course utile est alors suffisante pour finaliser le réglage. - La suppression des jeux des vis de réglage facilite le réglage en 5 supprimant l'hystérésis lors de la rotation des vis. De plus, avec un choix approprié des pièces assurant la fonction de réglage, le dispositif peut rester globalement simple, économique, ergonomique et facile à installer. 10 En variante ou en complément des dispositions précédemment énoncées, Il est aussi possible d'incorporer au dispositif de l'invention un dispositif comptant les tours des vis de réglage, ou une visualisation de la position de l'écrou mobile sur chaque vis de réglage, ou encore une poignée de réglage intégrée sur la tête de vis. 15 De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dispositif d'alarme périmétrique pour piscine : 20 Figure 1 est une vue latérale d'un dispositif de réglage fin pour alarme périmétrique conforme à la présente invention. Figure 2 est une vue de face du dispositif de réglage fin. Figure 3 et figure 4 sont des vues en perspective du dispositif de réglage fin. 25 Le montant vertical (1) est rigidement fixé au sol. Sa forme en U le rend particulièrement rigide et apte à recevoir dans sa partie centrale les éléments de fixation des éléments optiques. Le dispositif de fixation et de réglage fin des éléments optiques est obtenu par des organes de fixation 30 complémentaire de même nature (ou de matériau avec un coefficient de dilation proche) et sensiblement de même longueur que l'axe support de l'élément optique et donc insensible à la dilation thermique . La vis fixe (5) constituant l'axe support immobilise l'un des coins d'une plaque (7). La première vis de réglage (2), et la deuxième vis de réglage 35 (12) sont appuyées contre le montant (1) et vissées sur deux autres coins de la plaque (7) et servent à la fixation de celle-ci. La vis (5) est immobilisée sur le montant (1) par l'écrou (6). La plaque (7) est fixée sur la vis (5) par les écrous (9) et (10). Les éléments optiques sont fixées sur la plaque. Le miroir (8) est fixé sur la plaque (7) par exemple par collage. La plaque (7) comporte des fentes (13) et des rainures (11) qui conjuguées, permettent une articulation des trois coins de la plaque en liaison avec les trois vis (2), (5) et (12). La première vis de réglage (2) est positionnée à la verticale de la vis fixe (5) de façon à obtenir un déplacement vertical du faisceau électromagnétique lors de la rotation de la vis (2), et la deuxième vis de réglage (12) est positionnée à l'horizontale de la vis (5) de façon à obtenir un déplacement horizontal du faisceau électromagnétique lors de la rotation de la vis (12). Les vis tête six pans creux permettent un guidage aisé de la clé lors du réglage. Les vis de réglage (2) et (12) sont montées sans jeu, et autofreinées. Ceci est obtenu par : - La tête de chacune des vis (2) et (12) est appuyée contre le montant vertical sous l'effet du ressort (3) monté sur la vis et en appui sur l'écrou (4) à fond de filet, la vis (2) étant partiellement filetée. - Les vis (2) et (12) qui viennent se visser dans des trous taraudés légèrement serrés de la plaque (7) avantageusement réalisée en matière 20 plastique. Une action sur la vis (2) entraîne la rotation verticale de la plaque. Le réglage horizontal est obtenu de la même façon par l' autre vis de réglage (12) placée à l'horizontale de la vis (2). Les trois vis (2), (5) et (12) sont du même matériau, et de longueur 25 équivalente. La légère modification de longueur liée au réglage n'a pas d'incidence majeure. La dilation thermique obtenue avec les écarts de température entre l'été et l'hiver a des effets identiques sur les trois vis, le miroir reste donc parfaitement parallèle à sa position de réglage d'origine. 30 Le dispositif permet d'ajuster avec précision le rayon sur le miroir de la borne suivante. Le rayon est réfléchi successivement suivant les directions des trois autres côtés par les trois bornes secondaires équipées de réflecteurs, avant de retomber sur la borne maître munie de récepteurs. La borne maître comporte tout le système d'émission et de détection lumineux, de 35 traitement des informations, le dispositif avertisseur (sonore et/ou lumineux ), et les liaisons radios pour la télécommande et le coffret report avertisseur placé dans la maison. L'émetteur du rayon infrarouge comporte une lentille optique qui focalise le rayon vers le premier miroir. Cet émetteur est monté sur une plaque 5 possédant le même dispositif de réglage. II en est de même pour le récepteur. La barrière lumineuse, ainsi constituée, permet la détection d'une personne, et notamment d'un enfant en bas âge non surveillé, qui la franchirait et s'approcherait ainsi dangereusement du bassin, avec risque de chute et de 10 noyade. La détection provoque alors le déclenchement d'une sirène par exemple placée sur la borne maître ou déportée, ou toute autre signalisation. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif d'alarme périmétrique pour piscine qui ont été 15 décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - En adaptant le nombre de bornes de l'alarme périmétrique pour s'adapter à la forme et aux dimensions de la zone à protéger. 20 - En appliquant le même dispositif à la sécurisation de zones sensibles autre que les abords d'une piscine, par exemple : des habitations, des locaux commerciaux, des bâtiments et terrains industriels, des aires de stockage, etc. du moment que ceux-ci bénéficient d'une alarme périmétrique . - En modifiant le nombre de rayons superposés de l'alarme 25 périmétrique. REVENDICATIONS1. Dispositif d'alarme de type barrière à deux bornes ou périmétrique comportant au moins trois bornes non alignées avec faisceaux électromagnétiques notamment infrarouge ou laser générés par au moins un émetteur, et reçu par au moins un récepteur directement ou par l'intermédiaire d'organes réfléchissants, ces différents organes étant appelés éléments optiques, les dits éléments étant fixés sur une borne par au moins un axe support, caractérisés en ce que la fixation des dits éléments est en outre assurée par des organes de fixation complémentaire de même nature et sensiblement de même longueur que l'axe support. 2. Dispositif d'alarme périmétrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments optiques sont montés sur une plaque (7) fixée au montant (1) de la borne considérée par l'intermédiaire d'une vis fixe (5) faisant office d'axe support et d'une première vis de réglage (2) et d'une deuxième vis de réglage (12) non alignées avec la dite vis fixe (5). 3. Dispositif d'alarme périmétrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vis fixe (5) constituant l'axe support immobilise l'un des coins d'une plaque (7) recevant le dit élément optique et en ce que deux vis de réglage (2) et (12) sont appuyées contre le montant (1) de la borne considérée et sont vissées sur deux autres coins de la plaque (7). 4. Dispositif d'alarme périmétrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque (7) comporte des fentes (13) et des rainures (11) qui conjuguées, permettent une articulation des trois coins de la plaque en liaison avec les trois vis (2), (5) et (12). 5. Dispositif d'alarme périmétrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque (7) est en matière plastique et en ce que les vis de réglage (2) et (12) sont montées sans jeu, et autofreinées par un ressort (3) et par un taraudage réalisé dans la plaque plastique (7). 6. Dispositif d'alarme périmétrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première vis de réglage (2) est positionnée à la verticale de la vis fixe (5) de façon à obtenir un déplacement vertical du faisceau électromagnétique lors de la rotation de la vis (2), et en ce que la deuxième vis de réglage (12) est positionnée à l'horizontale de la vis (5) de façon à obtenir un déplacement horizontal du faisceau électromagnétique lors de la rotation de la vis (12).