Brevet FR3068814A1 — publié le 20190111

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION D'INTRUSIONS La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détection d'intrusions dans un espace fermé par un dispositif de fermeture, en vue notamment de déclencher une mesure d'avertissement et/ou de protection adaptée. La demande US 2014/0157842 décrit une serrure électronique comportant un circuit REID pour entrer un code d'accès et un capteur de proximité détectant si un individu est dans le périmètre du circuit RFID. La demande FR 2 892 549 décrit l'utilisation d'un capteur de mouvement disposé dans l'unité centrale d'une alarme, configure pour déterminer si l'unité centrale est déplacée ou secouée dans le but de désactiver l'alarme frauduleusement, les valeurs mesurées par le capteur étant comparées à des valeurs prédéterminées par expérience, afin de déclencher une alarme en cas de mouvement non autorisé. Il est connu, dans des systèmes utilisant des capteurs capacitifs, de mesurer et contrôler une variation de capacité, afin d'obtenir une information utile pour détecter un événement, tel qu'un mouvement à proximité. Chaque circuit électronique a en effet généralement une capacité parasite de faible valeur et sensible à un certain nombre de paramètres physiques. Des variations de la capacité d'un capteur capacitif peuvent être causées par un contact temporaire, direct ou indirect, de ce capteur avec un être humain ou un objet quelconque. La demande US 2015/0315815 divulgue une méthode de détection d'effraction utilisant un capteur capacitif de proximité et consistant à déterminer si la valeur d'une capacité parasite mesurée se trouve dans une plage de valeurs autorisée. Il existe un besoin pour perfectionner encore la détection d'intrusions par le biais d'un capteur capacitif L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, grâce à un procédé de détection d'intrusions dans un espace fermé par un dispositif de fermeture, en vue notamment de déclencher une mesure d'avertissement et/ou de protection adaptée, utilisant un dispositif de détection d'intrusions comportant au moins un capteur capacitif, réagissant à l'introduction et/ou au contact d'une personne ou d'un objet avec une partie du dispositif de fermeture et/ou à la proximité d'une personne, et un 2 système d'acquisition et d'analyse, procédé dans lequel le système d'acquisition et d'analyse : - compare l'évolution de la réponse du capteur lors de l'introduction et/ou du contact d'une personne ou d'un objet à des données de référence concernant l'évolution de 5 la réponse du capteur en fonction de diverses actions sur ou à proximité du dispositif de fermeture, et - détermine, en fonction au moins du résultat de cette comparaison, s'il y a intrusion ou non. Grâce à l'invention, une évolution de la réponse du capteur en fonction du 10 temps est évaluée et comparée à une évolution prédéfinie de données de référence correspondant à plusieurs scénarios d'utilisation du dispositif de fermeture. Il est ainsi possible de discriminer entre une action normale sur le dispositif de fermeture, à l'aide d'une clé par exemple, et une action non désirée ou suspicieuse, telle qu'une tentative de crochetage, grâce à l'analyse de l'évolution de la réponse du capteur 15 par rapport aux données de référence. On entend par « objet » un objet quelconque pouvant être utilisé pour ouvrir ou forcer une porte, tel que par exemple une clé, un outil de crochetage de serrure, un tournevis, un film plastique, une carte bancaire, une radiographie ou un pied de biche. Le dispositif de fermeture comporte de préférence une porte équipée d'une 20 poignée et d'une serrure. Capteur capacitif Selon une caractéristique avantageuse, le capteur capacitif est connecté à au moins une partie métallique du dispositif de fermeture, isolée électriquement, notamment une partie d'une serrure et/ou d'une poignée et/ou d'une porte, le capteur capacitif 25 réagissant suite à des variations de la capacité de ladite partie métallique lorsque celle-ci entre en contact avec un objet ou une personne. Toute action sur le dispositif de fermeture fait varier la valeur mesurée de la capacité. Une même action, lorsque répétée, génère des valeurs similaires ou des variations suivant la même évolution, ce qui permet d'obtenir des données de référence 30 fiables et complètes. 3 Données de référence De préférence, les données de référence concernent l'évolution, en fonction du temps, de la réponse du capteur selon l'utilisation du dispositif de fermeture, notamment l'introduction d'une clé correspondant au dispositif de fermeture, ou l'introduction ou le 5 contact d'un autre objet ayant pour but de forcer l'ouverture du dispositif de fermeture. Les données de référence peuvent comporter la réponse du capteur relative à l'état verrouillé ou ouvert du dispositif de fermeture, notamment de la serrure et/ou de la porte, dans le cas où le dispositif de fermeture comporte une porte équipée d'une poignée et d'une serrure. L'état verrouillé ou ouvert du dispositif de fermeture enregistré dans les 10 données de référence correspond à l'engagement ou non du pêne de la serrure dans la gâche, ledit pêne étant ainsi détecté ou non par le capteur. Les données de référence peuvent comporter l'évolution de la réponse du capteur lorsqu'un intrus essaye de forcer le dispositif de fermeture avec ou sans outil spécifique, par exemple en introduisant une radiographie dans la fente de la porte pour 15 faire bouger le pêne, ou en introduisant dans la serrure une clé ne correspondant pas au dispositif de fermeture, ou un objet autre qu'une clé, ou en essayant de forcer la porte avec un pied de biche par exemple, ou en perçant la serrure avec une perceuse, ou en faisant fondre la serrure avec une seringue contenant de l'acide ou par une température élevée. Les données de référence sont de préférence enregistrées sous la forme d'une 20 ou plusieurs tables de variations de valeurs de capacité en fonction du temps, l'évolution de la réponse du capteur selon l'utilisation du dispositif de fermeture étant comparée à ces données de référence. Les paramètres à prendre en compte pour l'analyse de telles tables peuvent être des variations en valeur absolue, la vitesse des variations en fonction du temps, la 25 fréquence des variations, la durée de la variation indiquant la durée de l'action. De préférence, des variations de paramètres météorologiques, notamment de température et d'humidité, sont prises en compte dans la mesure des données de référence et de l'évolution de la réponse du capteur, de telles variations influant notamment sur les valeurs de capacité. Les variations en découlant sont de préférence négligées dans la 30 mesure des données de référence et de l'évolution de la réponse du capteur. Cela permet d'avoir des mesures plus réalistes de la capacité. 4 Selon une caractéristique avantageuse, des évolutions de la réponse du capteur sont ajoutées aux données de référence au fil de l'utilisation du dispositif de détection d'intrusions, dans le cas d'ouvertures forcées ou non forcées du dispositif de fermeture, afin d'améliorer la détection et l'analyse des intrusions. Ainsi, on assure, par 5 l'apprentissage au fil de l'utilisation du dispositif, une mise à jour du système d'acquisition et d'analyse, permettant de le rendre plus efficace et plus fiable à la détection d'intrusions. Analyse et détection De préférence, le système d'acquisition et d'analyse détermine qu'il y a 10 intrusion dans l'espace fermé lorsque les variations de capacité par rapport aux données de référence, pour une durée prédéfinie, correspondent à une activité anormale. La durée prédéfinie peut être déterminée soit par un algorithme soit à partir des données de référence. Au moins un avertissement et/ou un système de protection peut être déclenché 15 lorsque le système d'acquisition et d'analyse détermine qu'il y a intrusion dans l'espace fermé. Il peut s'agir d'une alarme sous forme d'un signal lumineux et/ou d'un avertissement sonore, pour signaler une utilisation anormale du dispositif de fermeture. Une alerte à un gardien ou un centre de surveillance en cas de détection d'une utilisation anormale du dispositif de fermeture peut également être envoyée. En variante ou en 20 combinaison, un système de protection peut être déclenché, par exemple une pulvérisation d'une substance incommodante dans l'espace fermé, ou un mécanisme bloquant le dispositif de fermeture de l'intérieur de l'espace fermé, telle une barre se mettant en travers de la porte afin de bloquer son ouverture. Dispositif de détection d'intrusions 25 L'invention porte encore, selon un autre de ses aspects, sur un dispositif de détection d'intrusions dans un espace fermé par un dispositif de fermeture, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en vue notamment de déclencher une mesure d'avertissement et/ou de protection adaptée, le dispositif comportant : - au moins un capteur capacitif, réagissant à l'introduction et/ou au contact 30 d'un objet ou d'une personne avec une partie du dispositif de fermeture et/ou à la proximité d'une personne, et 5 - un système d'acquisition et d'analyse configuré pour comparer l'évolution de la réponse du capteur à des données de référence concernant l'évolution de la réponse du capteur en fonction de diverses actions sur ou à proximité du dispositif de fermeture, et déterminer, en fonction au moins du résultat de cette comparaison, s'il y a intrusion ou 5 non. Le système d'acquisition et d'analyse peut comporter un microcontrôleur, exécutant un algorithme pour la mise en oeuvre du procédé de détection d'intrusions selon l'invention. De préférence, le dispositif de détection d'intrusions selon l'invention a accès 10 à une mémoire contenant les données de référence, enregistrées notamment sous la forme d'une table de variations de valeurs de capacité en fonction du temps. Cette mémoire peut également contenir des informations pour différents types d'actions à exécuter comme contacter le gardien ou appeler le centre de surveillance en cas d'intrusion, le cas échéant. Le dispositif de détection d'intrusions peut comporter cette mémoire. Dans 15 une variante, le dispositif de détection d'intrusions accède à la mémoire via un serveur distant, par exemple par une liaison filaire ou sans fil, notamment de type Wifi ou Bluetoothe. Le dispositif de détection d'intrusions comporte avantageusement un détecteur de température et d'humidité enregistrant des variations de paramètres météorologiques. 20 Le détecteur de température et d'humidité peut être avantageusement placé à l'intérieur de l'espace fermé, de façon à détecter des variations dues à une intrusion, par exemple en cas d'ouverture de fenêtre. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif de détection d'intrusions est configuré pour déclencher une alarme sous la forme d'un signal lumineux et/ou un 25 avertissement sonore via un haut-parleur, pour signaler une intrusion si une utilisation anormale du dispositif de fermeture est détectée. L'alarme peut être désactivée ou activée, par exemple lorsque l'utilisateur part en vacances. Le dispositif de détection d'intrusions peut comporter plusieurs capteurs capacitifs, dont au moins un capteur de proximité. Ainsi, en plaçant plusieurs capteurs à 30 plusieurs endroits de la porte ou à l'extérieur, par exemple sous forme d'antennes, il est possible de détecter la variation de valeurs capacitives par la proximité d'un individu et de 6 vérifier si sa présence est prolongée, donc anormale. Par ailleurs, chaque capteur peut être configure pour assurer une certaine fonctionnalité, par exemple un capteur peut être configuré pour détecter le toucher de la serrure et un autre pour capter la proximité. Le dispositif de détection d'intrusions selon l'invention peut être désactivé 5 pour un certain laps de temps, par exemple dans le cas où la porte va être franchie très régulièrement, par exemple dans le cas d'une réception avec plusieurs invités, ou laisser ouverte pendant un certain temps, par exemple pendant le déchargement de courses ou de bagages. De préférence, le dispositif de détection d'intrusions est situé à l'intérieur de 10 l'espace fermé, étant notamment intégré à la serrure ou à la feuillure de la porte ou du chambranle. Il ne peut ainsi pas être détruit par malveillance. Les caractéristiques décrites ci-dessus en lien avec le procédé s'appliquent également au dispositif et vice-versa. Description détaillée 15 L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - les figures 1 et 2 représentent, de façon schématique, un dispositif de détection d'intrusions selon l'invention dans son environnement d'utilisation en 20 interaction avec d'autres dispositifs, et - les figures 3 et 4 illustrent, de façon schématique, un dispositif de fermeture vu de l'intérieur de l'espace fermé et de l'extérieur de celui-ci, respectivement. On a représenté à la figure 1 un dispositif de détection d'intrusions 1 selon l'invention, recevant des signaux capacitifs 9 et émettant des signaux d'alarme 10. 25 Dans cet exemple, le dispositif de détection d'intrusions 1 comporte un système d'acquisition et d'analyse 2 recevant un signal capacitif 6 à partir de capteurs capacitifs 7 internes au dispositif 1. Les capteurs capacitifs 7 sont physiquement connectés au système d'acquisition et d'analyse 2 par une liaison filaire. Le système d'acquisition et d'analyse 2 comporte de préférence un module 3 30 de réception des signaux capacitifs 9 et 6, un module 4 d'émission de signaux d'alarme et un module 5 d'analyse étant constitué d'une unité centrale qui comporte un 7 microcontrôleur 8 et une mémoire 25. Dans l'exemple considéré, le dispositif de détection d'intrusions 1 comprend également un émetteur audio interne 18, notamment un haut-parleur, et un émetteur de signaux lumineux 28 reliés au module 4 d'émission de signaux d'alarme par une liaison 5 filaire. L'unité centrale 5 peut être connectée par une liaison sans fil à un dispositif 13 personnel mobile, notamment un smartphone, pouvant faire office d'émetteur-récepteur sans fil. L'unité centrale 5 est configurée, notamment par le biais d'un algorithme 10 exécuté sur le microcontrôleur 8, pour comparer, dans des conditions d'utilisation de la serrure, l'évolution des valeurs de capacité mesurée en fonction du temps à des données de référence. L'algorithme exécuté sur le microcontrôleur 8 peut comprendre les étapes suivantes : 15 - rechercher des variations au niveau des capteurs à chaque intervalle d'échantillonnage At ; - si OES1 > Bs) ou (Pn > Bu)), où Si est la valeur de capacité du capteur capacitif j, Pn est la valeur de capacité du capteur capacitif de proximité n, Bs est le seuil de référence pour les capteurs capacitifs et Bp est le seuil de référence pour les capteurs 3^D 20 capacitifs de proximité, alors étant donné t où At est l'intervalle At d'échantillonnage, par exemple égal à 0,1 seconde, et AD est l'intervalle dans lequel le dispositif de fermeture est en état d'alerte et sous analyse, par exemple égal à 30 secondes, calculer la valeur suivante, à chaque itération i : (yi 3/ - p 71 n Asp = 25 w étant le nombre d'itérations de calcul en état d'alerte, où I, où I est une valeur seuil prédéfinie, alors une alarme est déclenchée. 5 La mémoire 25 contient avantageusement des données de référence sous la forme de variations de valeurs de capacités des capteurs 7 correspondant à différents scénarios d'utilisation de la serrure et enregistrées sous forme de tables de capacité évoluant en fonction du temps. Les données de référence correspondant à un état du dispositif de fermeture 10 peuvent être sélectionnées au moins parmi : - porte ouverte ; - porte fermée ; - porte verrouillée avec une clé ; - porte verrouillée avec une clé restant en contact avec une personne ; 15 - porte ouverte avec une clé restant en contact avec une personne; et - porte ouverte avec une clé. Ces états ne sont donnés qu'à titre d'exemple. D'autres états peuvent être évalués comme l'ouverture d'une porte par un autre outil qu'une clé, ou une manipulation de la serrure avec une main ou un coup de pied donné dans la porte faisant bouger le pêne 20 de la serrure, etc. Ces données de référence sont acquises lors de l'installation du dispositif de détection d'intrusions 1 sur le dispositif de fermeture. Lors de la pose du dispositif 1 sur le dispositif de fermeture, le dispositif 1 est initialisé en enregistrant les valeurs de capacité correspondant aux états « ouvert », « fermé » et « verrouillé », ainsi que la variation de la 25 capacité lorsque le dispositif de fermeture est ouvert de manière conventionnelle avec sa clé. Les données de référence correspondant à une utilisation suspecte d'un dispositif de fermeture peuvent être également enregistrées au préalable dans la mémoire, différents tests et scénarios ayant été réalisés, par exemple dans un laboratoire, pour identifier différentes utilisations suspectes. 30 Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de détection d'intrusions selon 9 l'invention, des valeurs représentant l'évolution de la réponse des capteurs 7, 11, 12 lors d'une utilisation effective du dispositif de fermeture sont comparées aux données de référence. Dans le cas d'une évolution de la réponse des capteurs 7, 11, 12 correspondant 5 à une utilisation de la serrure jugée normale, une notification "la porte est ouverte" peut être envoyée par le système d'acquisition et d'analyse 2 mais aucune notification pour déclencher une alarme n'est envoyée. Le système d'acquisition et d'analyse 2 détermine qu'il y a intrusion dans l'espace fermé lorsque l'unité centrale 5 en analysant les variations de capacité pour une 10 durée prédéfinie, détermine qu'il s'agit de variations par rapport aux données de référence correspondant à une activité anormale. Dans l'exemple décrit, le haut-parleur 18 déclenche une alarme pour signaler une intrusion si une utilisation anormale de la serrure est détectée. Le dispositif mobile 13 peut être connecté à un réseau internet ou intranet pour 15 recevoir et transmettre des mises à jour. Le dispositif mobile 13 peut également envoyer une alerte à un gardien ou un centre de surveillance en cas de détection d'une utilisation anormale de la serrure. Le système d'acquisition et d'analyse 2 peut comporter un détecteur de température et d'humidité. 20 Dans la variante de la figure 2, le dispositif de détection d'intrusions 1 est connecté par un câble 19 à un capteur capacitif 11 et un capteur capacitif 12 configure pour la détection de proximité. Le dispositif de détection d'intrusions 1 peut être également connecté par une liaison sans fil ou filaire à un émetteur audio 14, un émetteur de notifications lumineuses 25 15 et un service centralisé de gestion d'alarmes 16. Le dispositif mobile personnel 13, l'émetteur audio 14, l'émetteur de notifications lumineuses 15 et le service centralisé de gestion d'alarmes 16 peuvent communiquer entre eux via une communication bidirectionnelle 29. On a représenté à la figure 3 le dispositif de détection d'intrusions 1 selon 30 l'invention, connecté à un dispositif de fermeture 32 comportant une porte 24 et une serrure 17, vu de l'intérieur de l'espace fermé. 10 La serrure 17 comporte un boîtier 33 muni d'un loquet 21 et d'un pêne 22, et une gâche 23 implantée dans le dormant 27. La porte 24 se ferme de façon conventionnelle lorsque le loquet 21 s'insère dans la gâche 23, et elle se verrouille en tournant d'un ou de plusieurs tours la clé adéquate 5 dans le barillet 20. Les capteurs capacitifs 7, 11, 12 du dispositif 1 sont de préférence connectés à une partie métallique du dispositif de fermeture 32, notamment à une partie métallique du boîtier 33, par exemple sur le barillet 20 au niveau de l'entrée de clé par un câble 19, comme visible à la figure 3. Dans une variante, le dispositif de détection d'intrusions 1 10 comporte un logement configure pour l'insertion de la tige métallique du barillet 20 située en dessous de l'entrée de clé. Sur la figure 4 qui est une vue de l'extérieur du dispositif de fermeture, la clé s'insère dans une fente 26. Un capteur capacitif 11 et un capteur capacitif de détection de proximité 12 sont connectés à la porte 24. 15 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. Le dispositif de détection d'intrusions peut être utilisé pour tout espace fermé, une habitation privée par exemple mais également pour un placard, un container, un coffre-fort, et pour un espace fermé par tout dispositif de fermeture, par exemple s'ouvrant 20 avec une clé, comportant un digicode ou s'ouvrant REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'intrusions dans un espace fermé par un dispositif de fermeture (32), en vue notamment de déclencher une mesure d'avertissement et/ou de protection adaptée, utilisant un dispositif de détection d'intrusions (1) comportant au moins un capteur capacitif (7 ; 11 ; 12), réagissant à l'introduction et/ou au contact d'une personne ou d'un objet avec une partie du dispositif de fermeture (32) et/ou à la proximité d'une personne, et un système d'acquisition et d'analyse (2), procédé dans lequel le système d'acquisition et d'analyse (2) : - compare l'évolution de la réponse du capteur (7; 11; 12) lors de l'introduction et/ou du contact d'une personne ou d'un objet à des données de référence concernant l'évolution de la réponse du capteur (7 ; 11 ; 12) en fonction de diverses actions sur ou à proximité du dispositif de fermeture (32), et - détermine, en fonction au moins du résultat de cette comparaison, s'il y a intrusion ou non. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données de référence concernent l'évolution, en fonction du temps, de la réponse du capteur (7 ; 11 ; 12) selon l'utilisation du dispositif de fermeture (32), notamment l'introduction d'une clé correspondant au dispositif de fermeture (32), ou l'introduction ou le contact d'un autre objet ayant pour but de forcer l'ouverture du dispositif de fermeture (32). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le capteur capacitif (7; 11; 12) est connecté à au moins une partie métallique (20; 21; 22; 23) du dispositif de fermeture (32), notamment une partie d'une serrure (17) et/ou d'une poignée et/ou d'une porte (24), le capteur capacitif (7 ; 11; 12) réagissant suite à des variations de la capacité de ladite partie métallique lorsque celle-ci entre en contact avec un objet ou une personne. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d'acquisition et d'analyse (2) détermine qu'il y a intrusion dans l'espace fermé lorsque les variations de capacité par rapport aux données de référence, pour une durée prédéfinie, correspondent à une activité anormale. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un avertissement et/ou un système de protection est déclenché lorsque le 12 système d'acquisition et d'analyse (2) détermine qu'il y a intrusion dans l'espace fermé, notamment une alarme, pour signaler une utilisation anormale du dispositif de fermeture (32). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 5 des évolutions de la réponse du capteur (7; 11; 12) sont ajoutées aux données de référence au fil de l'utilisation du dispositif de détection d'intrusions (1), dans le cas d'ouvertures forcées ou non forcées du dispositif de fermeture, afin d'améliorer la détection et l'analyse des intrusions. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 10 des variations de paramètres météorologiques, notamment de température et d'humidité, sont prises en compte dans la mesure des données de référence et de l'évolution de la réponse du capteur (7 ; 11 ; 12), de telles variations influent notamment sur les valeurs de capacité. 8. Dispositif de détection d'intrusions (1) dans un espace fermé par un 15 dispositif de fermeture (32), notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, en vue notamment de déclencher une mesure d'avertissement et/ou de protection adaptée, le dispositif (1) comportant : - au moins un capteur capacitif (7; 11; 12), réagissant à l'introduction et/ou au contact d'un objet ou d'une personne avec une partie du dispositif de fermeture (32) 20 et/ou à la proximité d'une personne, et - un système d'acquisition et d'analyse (2) configure pour comparer l'évolution de la réponse du capteur (7 ; 11 ; 12) à des données de référence concernant l'évolution de la réponse du capteur (7 ; 11 ; 12) en fonction de diverses actions sur ou à proximité du dispositif de fermeture (32), et déterminer, en fonction au moins du résultat 25 de cette comparaison, s'il y a intrusion ou non. 9. Dispositif selon la revendication précédente, ayant accès à une mémoire contenant les données de référence, enregistrées notamment sous la forme d'une ou de plusieurs tables de variations de valeurs de capacité en fonction du temps, l'évolution de la réponse du capteur (7 ; 11; 12) selon l'utilisation du dispositif de fermeture (32) étant 30 comparée à ces données de référence. 10.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, configure pour 13 déclencher une alarme sous la forme d'un signal lumineux et/ou un avertissement sonore via un haut-parleur (18 ; 14), et/ou un dispositif mobile personnel (13) et/ou un service centralisé de gestion d'alarmes (16), pour signaler une intrusion si une utilisation anormale du dispositif de fermeture (32) est détectée. 5 11.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, comportant un détecteur de température et d'humidité. 12.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, comportant plusieurs capteurs capacitifs, dont au moins un capteur de proximité. 13.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, étant situé à 10 l'intérieur de l'espace fermé.