Claims (1)
**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.
** ATTENTION ** start of field CLMS can contain end of DESC **.
La présente invention a pour objet un dispositif de protection d'un espace délimité par une enceinte.
The present invention relates to a device for protecting a space delimited by an enclosure.
On connaît déià des dispositifs de protection de coffres-forts fondés sur la détection de perturbations de grandeurs physiques qui sont décelées par des moyens tels que faisceau IR, microphones, effet Doppler avec des ultra-sons. Ces dispositifs présentent tous, à des degrés divers, plusieurs inconvénients: ils sont sensibles à la configuration de l'enceinte, dérivent au cours du temps et provoquent de fausses alarmes; une fois localisés, il est relativement facile de les neutraliser.
There are already known devices for protecting safes based on the detection of disturbances of physical magnitudes which are detected by means such as IR beams, microphones, Doppler effect with ultrasound. These devices all have, to varying degrees, several drawbacks: they are sensitive to the configuration of the enclosure, drift over time and cause false alarms; once located, it is relatively easy to neutralize them.
Pour éviter ces inconvénients, l'invention prévoit un dispositif de protection, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source d'hyperfréquence qui crée un champ d'ondes stationnaires dans ledit espace et des moyens de détection décelant toute perturbation dudit champ, lesdits moyens de détection coopérant avec des moyens d'alarme.
To avoid these drawbacks, the invention provides a protection device, characterized in that it comprises at least one microwave source which creates a field of standing waves in said space and detection means detecting any disturbance of said field, said detection means cooperating with alarm means.
Le dispositif est utilisé, en particulier, pour la protection d'une chambre forte contenant des objets de valeur.
The device is used, in particular, for the protection of a vault containing valuables.
Dans ce qui suit, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention est décrite en détail en se référant au dessin.
In what follows, an embodiment of the device according to the invention is described in detail with reference to the drawing.
Le dispositif selon l'invention est fondé sur la détection de toutes les perturbations d'un champ d'ondes électromagnétiques stationnaires dans une enceinte 10, perturbations provoquées par le déplacement de tout objet vivant ou inerte; en outre, I'apparition de flammes crée également une perturbation, car l'indice de réfractivité d'une flamme est différent de celui de l'air ambiant. Le déplacement, et non la présence statique de cet objet, modifie la distribution de ces ondes stationnaires dans l'espace considéré, la variation d'amplitude et de phase des ondes stationnaires produisant un signal électrique, qui, convenablement amplifié, permet de déclencher un système d'alarme.
The device according to the invention is based on the detection of all disturbances of a field of standing electromagnetic waves in an enclosure 10, disturbances caused by the movement of any living or inert object; in addition, the appearance of flames also creates a disturbance, since the refractive index of a flame is different from that of the ambient air. The displacement, and not the static presence of this object, modifies the distribution of these standing waves in the space considered, the variation in amplitude and phase of the standing waves producing an electrical signal, which, suitably amplified, makes it possible to trigger a alarm system.
Le champ d'ondes électromagnétiques est créé par oscillateur comportant par exemple une diode de Gunn, ou Impatt 1, associée à une cavité; une fréquence convenable serait de l'ordre de 10 GHz. Ce type de source présente beaucoup d'avantages par rapport à un klystron (ou tout autre tube): encombrement réduit, alimentation et ventilation simplifiées.
The electromagnetic wave field is created by an oscillator comprising for example a Gunn diode, or Impatt 1, associated with a cavity; a suitable frequency would be of the order of 10 GHz. This type of source has many advantages over a klystron (or any other tube): reduced size, simplified power supply and ventilation.
Cette source peut être pilotée par un circuit de contrôle automatique de fréquence 2 qui assure une stabilité de l'ordre de 1 partie sur 107.
This source can be controlled by an automatic frequency control circuit 2 which ensures stability of the order of 1 part out of 107.
Les conditions pour établir un champ d'ondes stationnaires sont idéales lorsque l'enceinte 10 à protéger comporte des parois métalliques (coffre-fort par exemple); cependant, il est également possible d'obtenir ces ondes stationnaires avec des murs en béton.
The conditions for establishing a standing wave field are ideal when the enclosure 10 to be protected comprises metal walls (safe for example); however, it is also possible to achieve these standing waves with concrete walls.
La distribution et l'orientation des vecteurs électriques et magnétiques dans l'espace délimité par une enceinte déterminée dépendent de la géométrie de cette derniére et de l'emplacement de la source d'hyperfréquence.
The distribution and orientation of the electric and magnetic vectors in the space delimited by a given enclosure depend on the geometry of the latter and on the location of the microwave source.
Lorsque le champ est perturbé par le déplacement d'un objet ayant une vitesse minimale et des dimensions plus grandes que la longueur d'onde utilisée, la somme des vecteurs électromagnétiques reçue par une antenne 3 variera. Cette variation est aisément détectable par des moyens connus dans l'art des microondes, tels que par exemple la détection homodyne.
When the field is disturbed by the movement of an object having a minimum speed and dimensions greater than the wavelength used, the sum of the electromagnetic vectors received by an antenna 3 will vary. This variation is easily detectable by means known in the microwave art, such as, for example, homodyne detection.
Cette perturbation, sous la forme d'une variation de longueur d'onde, est détectée par l'antenne 3. Un circulateur 4 fournit alors un signal correspondant à la différence entre celui qui provient de l'antenne 3 et celui qui provient directement, grâce aux fuites inhérentes (IS dB) à un circulateur, de la diode de Gunn 1. A la sortie du détecteur 5, la différence de fréquence (due au mouvement dudit objet) est injectée à l'entrée d'un amplificateur à courant alternatif 6 ayant une certaine largeur de bande, par exemple comprise entre 10 et 1000 Hz. Toutefois, la limite inférieure est déterminée par la dérive en fréquence de l'oscillateur pour éviter que le dispositif ne soit sensible à une dérive en fréquence. La limite supérieure est fixée par la vitesse maximale estimée qu'un objet pourrait avoir.
This disturbance, in the form of a variation in wavelength, is detected by antenna 3. A circulator 4 then supplies a signal corresponding to the difference between that which comes from the antenna 3 and that which comes directly, thanks to the inherent leaks (IS dB) in a circulator, from the Gunn diode 1. At the output of the detector 5, the frequency difference (due to the movement of said object) is injected at the input of an AC amplifier 6 having a certain bandwidth, for example between 10 and 1000 Hz. However, the lower limit is determined by the frequency drift of the oscillator to prevent the device from being sensitive to a frequency drift. The upper limit is set by the estimated maximum speed an object could have.
Le signal fourni par l'amplificateur 6 pilote un émetteur 8 qui, par l'intermédiaire d'une antenne, délivrera un signal codé dans la gamme des grandes ondes. Celles-ci sont utilisées pour leur profondeur de pénétration (effet de peau), les murs d'un bâtiment étant presque totalement transparents.
The signal supplied by the amplifier 6 controls a transmitter 8 which, via an antenna, will deliver a coded signal in the long wave range. These are used for their depth of penetration (skin effect), the walls of a building being almost completely transparent.
Les moyens d'alarme comportent un récepteur 9 qui, détectant et décodant le signal codé, enclenche une alarme 13.
The alarm means comprise a receiver 9 which, detecting and decoding the coded signal, triggers an alarm 13.
La source et les moyens de détection forment une unité susceptible d'être placée à l'intérieur ou à l'extérieur (comme représenté sur le dessin) d'une enceinte 10; dans ce dernier cas, il faut prévoir une ouverture pour le passage de l'antenne 3.
The source and the detection means form a unit capable of being placed inside or outside (as shown in the drawing) of an enclosure 10; in the latter case, an opening must be provided for the passage of antenna 3.
Cette unité est alimentée par des moyens 12, mais peut comporter une alimentation autonome 1 1 capable de maintenir le dispositif en opération lors d'une panne ou coupure du réseau.
This unit is powered by means 12, but may include an autonomous power supply 1 1 capable of maintaining the device in operation during a failure or outage of the network.
Pour donner une idée quantitative, et à titre purement indicatif, imaginons que le dispositif soit placé à l'extérieur et à une distance de 15 m d'un coffre-fort. Le temps pris par l'onde émise pour retourner à l'antenne après réflexion sur le coffre sera de 0,1 ps. Si la fréquence minimale de l'amplificateur est de 10 Hz, pour voir ce signal, il faut que, pendant le temps de vol de l'onde allant de la source au coffre et retournant au récepteur, la fréquence de la source varie au moins de 10 Ho/0,1 lls, soit 100 MHz; la fréquence nominale de la source étant de 10 GHz, la variation sera de 1%. Or, la stabilité en fréquence est de l'ordre de 1 partie sur 107; par conséquent on peut conclure que le système est hautement fiable.
To give a quantitative idea, and purely as an indication, imagine that the device is placed outside and at a distance of 15 m from a safe. The time taken for the emitted wave to return to the antenna after reflection on the trunk will be 0.1 ps. If the minimum frequency of the amplifier is 10 Hz, to see this signal, it is necessary that, during the flight time of the wave going from the source to the trunk and returning to the receiver, the frequency of the source varies at least of 10 Ho / 0.1 lls, or 100 MHz; the nominal frequency of the source being 10 GHz, the variation will be 1%. However, the frequency stability is of the order of 1 part in 107; therefore it can be concluded that the system is highly reliable.
Les avantages du dispositif selon l'invention sont donc:
Seuls les objets en mouvement engendrent une perturbation du champ d'ondes stationnaires. Par suite, il n'est pas nécessaire d'ajuster le dispositif chaque fois que la disposition d'objets dans une chambre forte ou toute autre enceinte est modifiée; il suffit que ces objets soient immobiles lorsque le système est enclenché.
The advantages of the device according to the invention are therefore:
Only moving objects cause a disturbance of the standing wave field. Therefore, it is not necessary to adjust the device whenever the arrangement of objects in a vault or other enclosure is changed; it suffices that these objects are stationary when the system is engaged.
Néanmoins, si l'on désire faire intervenir la configuration de l'enceinte, on peut alors remplacer l'amplificateur à courant alternatif par un amplificateur à courant continu. Certaines précautions supplémentaires sont cependant nécessaires (précautions bien connues de l'homme du métier).
However, if it is desired to involve the configuration of the enclosure, then the AC amplifier can be replaced by a DC amplifier. However, certain additional precautions are necessary (precautions well known to those skilled in the art).
- I1 n'y a pas de fils, rayons lumineux ou infrarouges dont la coupure provoque l'alarme; tout le volume de l'enceinte, inondé d'ondes électromagnétiques, est protégé sans coins morts ou ombres électriques. Au cas où la conformation de la salle est particulièrement tourmentée, I'adjonction d'un autre ensemble hyperfréquence et/ou grandes ondes éliminera cette difficulté.
- There are no wires, light or infrared rays whose cut causes the alarm; the entire volume of the enclosure, flooded with electromagnetic waves, is protected without dead corners or electrical shadows. In case the conformation of the room is particularly troubled, the addition of another microwave and / or long wave assembly will eliminate this difficulty.
- L'alarme est déjà donnée lorsqu'un objet se déplace de 1,5 cm à la vitesse de 15 cm/s pour l'exemple donné.
- The alarm is already given when an object moves 1.5 cm at a speed of 15 cm / s for the example given.
- Une variation locale du taux de réflexion des ondes dans l'enceinte provoque également une alarme; cette variation du taux de réflexion est en particulier produite par des flammes (milieu conducteur réfléchissant les ondes électromagnétiques).
- A local variation in the rate of reflection of the waves in the enclosure also causes an alarm; this variation in the reflection rate is produced in particular by flames (a conductive medium reflecting electromagnetic waves).
REVENDICATIONS
I. Dispositif de protection d'un espace délimité par une enceinte, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source d'hyperfréquence qui crée un champ d'ondes stationnaires dans ledit espace et des moyens de détection décelant toute perturbation dudit champ, lesdits moyens de détection coopérant avec des moyens d'alarme.
I. Device for protecting a space delimited by an enclosure, characterized in that it comprises at least one microwave source which creates a field of standing waves in said space and detection means detecting any disturbance of said field, said detection means cooperating with alarm means.
II. Utilisation du dispositif selon la revendication I, pour la protection d'une chambre forte contenant des objets de valeur.
II. Use of the device according to claim I, for protecting a vault containing valuables.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que ladite source d'hyperfréquence est formée d'une cavité associée à une diode de Gunn.
SUB-CLAIMS
1. Device according to claim I, characterized in that said microwave source is formed of a cavity associated with a Gunn diode.
2. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de ladite source est de l'ordre de 10 GHz.
2. Device according to sub-claim 1, characterized in that the frequency of said source is of the order of 10 GHz.
3. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ladite source est pilotée par un circuit de contrôle automatique de fréquence qui assure une haute stabilité de l'ordre de 1 partie sur 107.
3. Device according to sub-claim 1, characterized in that said source is controlled by an automatic frequency control circuit which ensures high stability of the order of 1 part out of 107.
4. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comportent une antenne coopérant avec un circulateur relié à ladite source, un signal indiquant une perturbation dudit champ et correspondant à la différence entre un signal reçu par ladite antenne et celui provenant de ladite source étant généré par un détecteur, et injecté dans un amplificateur pilotant un émetteur.
4. Device according to claim I, characterized in that said detection means comprise an antenna cooperating with a circulator connected to said source, a signal indicating a disturbance of said field and corresponding to the difference between a signal received by said antenna and that coming from said source being generated by a detector, and injected into an amplifier driving a transmitter.
5. Dispositif selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ledit amplificateur est un amplificateur à courant alternatif, le dispositif étant alors sensible au mouvement d'un objet dans ladite enceinte ou à une variation locale du taux de réflexion des ondes dans ledit espace.
5. Device according to sub-claim 4, characterized in that said amplifier is an AC amplifier, the device then being sensitive to the movement of an object in said enclosure or to a local variation in the rate of reflection of the waves in said. space.