EP0230173A1

EP0230173A1 - Dispositif de surveillance à distance de la présence, dans une zone proche, d'un objet mobile, d'un animal ou d'un être humain

Info

Publication number: EP0230173A1
Application number: EP19860402650
Authority: EP
Inventors: Guy Royoux
Original assignee: Limouzin Dominique
Current assignee: Limouzin Dominique
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1987-07-29
Anticipated expiration: 2006-11-28
Also published as: DE3677746D1; AU6722887A; WO1987003404A1; NO872958D0; EP0230173B1; OA08685A; FR2590680B1; NO872958L; FI873219A0; FI873219A; KR880700978A; FR2590680A1; DK374687A; DK374687D0; ATE61138T1; JPS63501747A

Abstract

Un dispositif de surveillance à distance d'un objet mobile, d'un animal ou d'un être humain, comprend, sur l'objet, l'animal ou l'être humain surveillé, un émetteur portatif (1) comprenant un oscillateur HF (6)et des moyens (8,9) pour découper la porteuse HF de sortie de l'oscillateur(6) en un train de signaux modulés en amplitude formant un signal codé d'identification du porteur de l'émetteur, et un récepteur à distance logé dans un boîtier portatif (2).

Pour faciliter la localisation du porteur de l'émetteur le récepteur comporte uniquement une antenne fouet (5) orientable manuellement dans toutes les directions et le circuit du récepteur comporte un décodeur (28) à l'entrée duquel est appliqué le signal codé reçu, des moyens (30,31,33) produisant un signal sonore connectés à la sortie du décodeur et des moyens (32,39-43) produisant un signal lumineux variable reliés à la sortie du décodeur (28) pour donner une indication visuelle variable en fonction de la direction et la distance de l'émetteur (1).

Description

La présente invention concerne un dispositif de surveillance à distance de la présence, dans une zone proche, d'un objet mobile, d'un animal ou d'un être humain.
On sait que les animaux domestiques ont tendance, assez souvent, à faire des fugues, assez loin du lieu de leur séjour habituel. Il en résulte, pour les propriétaires de ces animaux, des recherches assez longues, et souvent infructueuses.
Par ailleurs le même problème se pose en ce qui concernce la surveillance d'enfants susceptibles de faire l'objet d'enlèvements, ou encore de véhicules susceptibles d'être volés.
On connaît déjà des dispositifs assurant une telle surveillance à distance. L'un de ces dispositifs qui est décrit dans le brevet US-A-4 528 566, comprend un émetteur porté par la personne ou l'animal à surveiller, cet émetteur comprenant un oscillateur HF dont la porteuse est découpée au rythme d'un signal codé identifiant d'une manière unique le porteur de l'émetteur. Le signal Hf ainsi produit est appliqué à une antenne émettrice pour être capté à distance par un système d'antenne réceptrice relié à un récepteur goniométrique. Dans cet appareil connu le système d'antenne comprend, d'une part, une antenne fouet reliée directement à l'entrée d'un amplificateur HF et, d'autre part, une antenne en boucle résonante demi-onde, orientable autour d'un axe vertical pour le balayage en azimut, laquelle est également reliée à l'entrée de l'amplificateur HF par l'intermédiaire d'une ligne à retard demi-onde. Le récepteur comporte également un mélangeur recevant le signal HF amplifié et le signal de sortie d'un oscillateur local, et un amplificateur basse fréquence alimentant un haut-parleur.
Un tel appareil connu présente plusieurs inconvénients qui le rendent peut commode à l'emploi. En effet il est relativement lourd et encombrant, il exige que son boîtier soit placé en position verticale pour que l'antenne en boulce rotative puisse effectuer son balayage en azimut et il ne permet d'effectuer qu'une localisation approximative uniquement par voie sonore du porteur le l'émetteur notam ment sans permettre d'apprécier la distance à laquelle il se trouve. Par ailleurs il ne permet pas d'effectuer une discrimination nette entre les signaux émis par plusieurs porteurs se trouvant dans la zone surveillée du fait que tous les signaux HF produits simultanément par les émetteurs respectifs des divers porteurs, avec une même porteuse, pourraient être captés simultanément par le récepteur, en étant superposés et en n'engendrant plus, de ce fait, un signal basse fréquence aisément reconnaissable.
La présente invention vise à résoudre ce problème de la surveillance par des moyens très commodes d'emploi qui permettent de repérer aisément un objet mobile, un animal ou un être humain déterminé parmi un ensemble de ceux-ci et de localiser avec précision la direction dans laquelle se trouve alors l'objet, l'animal ou l'être humain surveillé, parmi d'autres, ainsi que sa distance.
A cet effet ce, dispositif de surveillance à distance d'un objet mobile, d'un animal ou d'un être humain, comprenant, sur l'objet, l'animal ou l'être humain surveillé, un émetteur portatif comprenant un oscillateur HF, des moyens pour découper la porteuse HF de sortie de l'oscillateur en un train de signaux modulés en amplitude formant un signal codé d'identification du porteur de l'émetteur, et une antenne émettrice du signal codé, et un récepteur à distance logé dans un boîtier portatif et comportant une antenne réceptrice pour capter le signal codé reçu en provenance de l'émetteur et des moyens pour produire un signal permettant de repérer la direction dans laquelle se trouve le porteur de l'émetteur, est caractérisé en ce que le récepteur comporte uniquement une antenne fouet orientable manuellement dans toutes les directions et le circuit du récepteur comporte un décodeur à l'entrée duquel est appliqué le signal codé reçu, des moyens produisant un signal sonore connectés à la sortie du décodeur de manière à être mis en service uniquement lorsque le signal codé reçu est reconnu comme étant valide par le décodeur et des moyens produisant un signal lumineux variable reliés à la sortie du décodeur pour donner une indication visuelle variable en fonction de la dirction et la distance de l'émetteur.
On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel :

La figure 1 est un schéma illustrant le principe d'un dispositif de surveillance à distance suivant l'invention.
La figure 2 est un schéma synoptique du dispositif de surveillance.
La figure 3 est un schéma électrique d'une forme d'exécution de l'émetteur.
La figure 4 est un schéma électrique d'une forme d'exécution du récepteur.

Le dispositif de surveillance suivant l'invention dont le principe est illustré par la figure 1, comprend un ensemble émetteur 1 porté par un objet mobile, un être humain ou un animal, et un récepteur goniométrique situé à distance du précédent. L'émetteur 1 peut être porté de toute façon appropriée, par exemple en étant logé dans un collier 3 porté par l'animal, ou dans un bracelet. L'émetteur 1 comporte une antenne 4 émettant un signal codé identifiant l'objet, la personne ou l'animal portant l'émetteur. Ce signal codé est constitué par un signal VHF, par exemple de fréquence 72MHz, modulé en amplitude par un signal de codage numérique, ce signal codé caractérisant le porteur de l'émetteur 1.
Le récepteur goniométrique est contenu dans un boîtier 2 en matière plastique moulée, ayant une forme pouvant être aisément tenue à la main. Ce récepteur comporte une seule antenne "fouet" 5 permettant de capter le signal provenant de l'émetteur 1. Le récepteur permet, à partir de l'intensité du signal reçu, de repérer la direction et la distance du porteur de l'émetteur 1,
Comme on peut le voir sur la figure 2, l'émetteur 1 comporte un oscillateur VHF 6 émettant une porteuse VHF à une fréquence de 72MHz par exemple. Ce signal peut être in terrompu de temps en temps, afin d'augmenter l'autonomie d'alimentation. La sortie de l'oscillateur 6 est reliée à un étage amplificateur final 7 dont la sortie est connectée à l'antenne émettrice 4. Par ailleurs l'émetteur 1 contient un circuit séquenceur 8 connecté à un encodeur 9. Le séquenceur 8 applique à l'encodeur 9 un signal créneau constitué par une alternance d'impulsions de tension rectangulaires d'une durée de 7 secondes chacune, par exemple, et qui sont séparées par des intervalles, également de 7 secondes, dans lesquels la tension est nulle. L'encodeur 9 délivre à sa sortie un mot de plusieurs bits I, par exmple à neuf bits, qui identifie d'une manière unique le porteur de l'émetteur 1. Ce signal d'identification I est appliqué à l'étage amplificateur final 7.
Si on se réfère à la figure 3, on voit que cette figure représente le schéma électrique d'une form d'éxécution de l'émetteur. Cet émetteur comprend une alimentation stabilisée 10 qui est reliée par un interrupteur 11, aux deux pôles d'une batterie 12. Cette alimentation stabilisée alimente tous les composants de l'émetteur sous une tension continue de +5V. Par conséquent, dès la fermeture de l'interrupteur 11, le séquenceur 8 est mis en service, sa période de fonctionnement étant déterminée par un pont de résistances 13,14 et le condensateur 15 associés. Par ailleurs l'oscillateur VHF 6 est du type à quartz 17 et il comprend un transistor 18. Le collecteur de ce transistor 18 est relié à la base d'un autre transistor 19 constituant un étage amplificateur intermédiaire et l'émetteur de ce dernier transistor est à son tour relié à la base d'un transistor 21 faisant partie de l'étage amplificateur final 7. Les émetteurs des deux transistors 19 et 21 sont reliés au collecteur d'un transistor 22 dont la base est connectée à la sortie de l'encodeur 9. Entre l'antenne 4 et le transistor 21 de l'étage amplificateur final est interposé une réseau de filtrage 22 garantissant la pureté du signal émis.
Le récepteur goniométrique comporte, à l'intérieur du boîtier 2 (figure 2), un amplificateur HF 24 à l'entrée duquel sont appliqués les signaux captés par l'antenne 5, et dont la sortie est reliée à une entrée d'un mélangeur 25. Une autre entrée de ce mélangeur est connectée à un oscillateur local 26 dont la fréquence est légèrement différente de celle de la porteuse du signal émis par l'émetteur 1. Cette fréquence de l'oscillateur local peut être par exemple de 71,545MHz. Le signal de sortie du mélangeur 25 est appliqué à un amplificateur basse fréquence 27 dont la sortie est reliée à un décodeur 28. Le récepteur comporte par ailleurs un amplificateur 29 dont l'entrée est reliée à une sortie du mélangeur 25, et un séquenceur 31 dont l'entrée est reliée à la sortie du décodeur 28. L'amplificateur 29 et le séquenceur 31 sont connectés à un indicateur de champ 32 tandis qu'une autre sortie du séquenceur 31 est reliée à un circuit 33 de commande d'un avertisseur sonore ou buzzer 30. L'indicateur de champ 32 est un circuit d'attaque de sept diodes électroluminescentes (LED) 37,38,39,40,41,42,43 qui apparaissent sur une face du boîtier 2, comme on peut le voir sur la figure 1. De préférence ces diodes électroluminescentes sont réparties en formant un angle, les deux diodes rouges 37,38 étant les plus écartées en étant suivies de deux diodes jaunes 39,40 puis de deux diodes vertes 41,42, la dernière diode verte 43 étant située au sommet de l'angle. Tous les composants du récepteur sont connectés à une alimentation stabilisée 34 qui est reliée à une batterie 35 par un interrupteur de mise en marche 36 et qui délivre à sa sortie une tension continue de +5V pour l'alimentation des divers circuits.
Les divers circuits du récepteur 2 apparaissent sur le schéma électrique détaillé de la figure 4 qui correspond à une forme d'exécution non limitative.
Le fonctionnement du récepteur 2 est le suivant : dès la fermeture de l'interrupteur 36, tous les circuits sont sous tension, ce qui est indiqué par l'allumage des deux diodes électroluminescentes rouges 37,38 connectées à la sortie "8" de l'indicateur de champ 32 qui est du type 237 BG. L'oscillateur local 26 est également mis en fonctionnement et dès l'apparition d'un signal de fréquence 72MHz sur l'antenne 5, l'ensemble des circuits du mélangeur et fréquence intermédiaire assure la mise en forme de la modulation basse fréquence. Ce signal modulé est appliqué, après avoir été amplifié par l'amplificateur basse fréquence 27, à l'entrée du décodeur 28 qui peut être du type MC145028 de la Société MOTOROLA. Deux cas sont alors possibles :

1) Le signal modulé comporte un code différent de celui prédéterminé sur lequel a été réglé le décodeur 28. Ce décodeur 28 reste alors inerte et l'indicateur de champ 32 reste à zéro car il est alors mis en court-circuit par un transistor 44 relié à une sortie du décodeur 28, bien que cet indicateur de champ reçoive le signal de sortie du mélangeur 25, après amplification par l'amplificateur 29 (du type LM 358). Dans ce cas le buzzer 30 n'est pas excité, aucun signal sonore n'est émis, et seul l'allumage des deux diodes électroluminescentes rouges 37,38 indique que l'appareil est en service, mais sans avoir toutefois localisé le porteur de l'émetteur 1.
2) Le signal modulé appliqué à l'entrée du décodeur 28 comporte un code correspondant à celui qui a été prédéterminé. Dans ce cas le décodeur 28 change d'état à sa sortie et il libère le séquenceur 31. Ce séquenceur 31 émet, à sa sortie qui est reliée au circuit 33 de commande du buzzer 30, un signal périodique si bien que toutes les 200 millisecondes, par exemple, le buzzer 30 est mis en service. Par ailleurs le transistor 44 est bloqué si bien que l'indicateur de champ 32 n'est plus mis en court-circuit. Cet indicateur de champ peut traiter alors le signal analogique présent à son entrée et qui provient du mélangeur 25, à travers l'amplificateur 29. Cet indicateur de champ commande l'allumage sélectif des diodes électroluminescentes 39 à 43 pour permettre de repérer, à partir de l'allumage de ces diodes, la direction dans laquelle se trouve le porteur de l'émetteur et sa distance. Si toutes les diodes 39 à 43 sont allumées et le buzzer 30 fonctionne, ceci veut dire que l'antenne 5 est orientée dans la bonne direction et que l'émetteur 1 est très proche. Si la diode verte 43 du sommet de l'angle est seule éteinte et le buzzer fonctionne, la direction d'orientation de l'antenne 5 est assez bonne mais l'émetteur est éloigné à environ 200-400 mètres. Lorsque les trois diodes vertes 41,42,43, sont éteintes, les diodes jaunes 39,40 étant allumées, et le buzzer fonctionne, ceci signifie que la direction de l'antenne 5 est assez bonne mais que l'émetteur se trouve à une distance comprise entre 500 et 1000 mètres. L'allumage sélectif des diodes électroluminescentes 39-43 est ainsi fonction de l'amplitude du signal appliqué à l'entrée de l'indicateur de champ 32, lequel n'est toujours rendu actif que si le signal codé reçu est reconnu valide par le décodeur 28.

Si les diodes rouges 37 et 38 sont seules allumées et le buzzer 30 fonctionne, ceci signifie que le signal modulé reçu comporte un code valide et il est possible de rechercher la direction de l'émetteur 1, en déplaçant l'antenne 5, en se basant sur l'allumage des diodes 39-43.
On peut naturellement envisager diverses variantes de réalisation du récepteur 2. Notamment on peut utiliser un seul circuit intégré regroupant l'amplificateur HF 24, le mélangeur 25, l'oscillateur local 26 et l'amplificateur basse fréquence 27.
On peut remplacer l'indicateur à diodes électroluminescentes par un afficheur à cristaux liquides qui est plus précis et plus économique en consommation d'énergie.
On peut intégrer dans un même circuit le décodeur 28, le séquenceur 31, le contrôle de visualisation et les indications de routine (état des piles, cap à tenir etc...).
On peut également envisager, suivant une variante d'exécution, d'adjoindre à l'émetteur 1 un récepteur assurant la communication permanente entre le mobile (émetteur) et le récepteur de surveillance. Cette liaison radio permet alors le déclenchement automatique de l'émetteur 1 en fonction d'un périmètre programmé, et la détermination de la distance et de la direction séparant les deux éléments, ces diverses informations étant indiquées en clair sur le récepteur de surveillance.
Dans le cas où l'émetteur 1 est porté par un être humain, cet émetteur peut être pourvu d'un bouton d'appel direct, par action momentanée, tandis que le récepteur est alors en veille permanente. L'action sur le bouton d'appel déclenche le récepteur, l'émetteur 1 prenant sa configuration d'émissions séquencées et la procédure de recherche restant la même que précédemment.
Pour des utilisations plus collectives (dans le cas de véliplanchistes ou du secours en montagne par exemple) et pour rendre plus efficace et surtout plus rapide l'intervention possible, on peut prévoir la sélection d'un canal unique ce qui correspond à deux mots distincts à l'émission et de la même façon à la discrimination dans le récepteur 2 de ces signaux.
Bien que le dispositif suivant l'invention ait été décrit dans une application particulière à la surveillance d'un être vivant, il va de soi qu'il peut être employé à tout autre fin, notamment à la surveillance d'un objet mobile quelconque pouvant être volé. Il peut être utilisé notamment pour la surveillance à distance de véhicules tels que camions, motocyclettes etc... ou encore de bateaux, dans les ports, pour éviter le vol de ceux-ci.

Claims

1.- Dispositif de surveillance à distance d'un objet mobile, d'un animal ou d'un être humain, comprenant, sur l'objet, l'animal ou l'être humain surveillé, un émetteur portatif (1) comprenant un oscillateur HF (6), des moyens (8,9) pour découper la porteuse HF de sortie de l'oscillateur (6) en un train de signaux modulés en amplitude formant un signal codé d'identification du porteur de l'émetteur, et une antenne émettrice (4) du signal codé, et un récepteur à distance logé dans un boîtier portatif (2) et comportant une antenne réceptrice (5) pour capter le signal codé reçu en provenance de l'émetteur (1) et des moyens pour produire un signal permettant de repérer la direction dans laquelle se trouve le porteur de l'émetteur (1), caractérisé en ce que le récepteur comporte uniquement une antenne fouet (5) orientable manuellement dans toutes les directions et le circuit du récepteur comporte un décodeur (28) à l'entrée duquel est appliqué le signal codé reçu, des moyens (30,31,33) produisant un signal sonore connectés à la sortie du décodeur (28) de manière à être mis en service uniquement lorsque le signal codé reçu est reconnu comme étant valide par le décodeur (28) et des moyens (32,39-43) produisant un signal lumineux variable reliés à la sortie du décodeur (28) pour donner une indication visuelle variable en fonction de la direction et la distance de l'émetteur (1).

2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la sortie du décodeur (28) est reliée à un séquenceur (31) connecté à un circuit (33) de commande d'un avertisseur sonore ou buzzer excité périodiquement.

3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le récepteur comporte un indicateur de champ (32) constitué par un circuit d'attaque de diodes électroluminescentes (37-43) de couleurs différentes dont l'allumage sélectif est fonction de l'amplitude du signal appliqué à l'entrée de l'indicateur de champ (32) qui est connectée, à travers un amplificateur (29), à une sortie d'un circuit mélangeur et fréquence intermédiaire (25) qui est branché entre un amplificateur HF (24) et un amplificateur basse fréquence (27) et qui est relié à un oscillateur local (26).

4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'indicateur de champ (32) est relié à un transistor interrupteur (44) connecté à la sortie de décodeur (28) de manière à mettre en court-circuit et hors service l'indicateur de champ (32) lorsque le code du signal reçu n'est pas reconnu valide par le décodeur (28).

5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes (37-43) apparaissent sur une face du boîtier (2) et ces diodes électroluminescentes sont réparties en formant un angle, deux diodes rouges (37,38) étant les plus écartées en étant suivies de deux diodes jaunes (39,40) puis de deux diodes vertes (41,42), la dernière diode verte (43) étant située au sommet de l'angle, toutes les diodes jaunes et vertes (39-43) étant allumées seulement lorsque l'antenne (5) est orientée dans la bonne direction et que l'émetteur (1) est très proche.