FR2583888A1 - Dispositif pour la detection selective par ultrasons de la presence d'un objet a l'interieur d'une zone determinee - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION COMPREND UN ENSEMBLE EMETTEUR-RECEPTEUR 4 APTE A EMETTRE UNE SUCCESSION D'IMPULSIONS DE RAYONNEMENT ULTRASONS (LOBE D'EMISSION 5) ET A DETECTER LE RAYONNEMENT REFLECHI SE PRODUISANT A LA SUITE DE CHACUNE DES IMPULSIONS. CE DISPOSITIF COMPORTE EN OUTRE UN CIRCUIT ELECTRONIQUE POUR LA MESURE DE L'INTERVALLE DE TEMPS COMPRIS ENTRE CHACUNE DES IMPULSIONS ET LA DETECTION DU RAYONNEMENT REFLECHI PRODUIT A LA SUITE DE CETTE IMPULSION, AINSI QUE DES MOYENS APTES A COMPARER CET INTERVALLE DE TEMPS AVEC UN INTERVALLE DE TEMPS PREDETERMINE, ET A EMETTRE UN SIGNAL DE DETECTION DANS LE CAS OU LEDIT INTERVALLE DE TEMPS MESURE EST COMPRIS DANS LEDIT INTERVALLE DE TEMPS PREDETERMINE. L'INVENTION S'APPLIQUE DE PREFERENCE A LA PROTECTION DE LOCAUX OU D'HABITATIONS CONTRE LES INTRUSIONS.

Description

DISPOSITIF POUR LA DETECTION SELECTIVE PAR ULTRASONS DE LA
PRESENCE D'UN OBJET A L'INTERIEUR D'UNE ZONE DETERMINEE.

La présente invention concerne un dispositif pour la détection sélective par ultrasons de la présence d'un objet à l'intérieur d'une zone déterminée.

Elle s'applique de préférence à la protection de locaux ou d'habitations contre les intrusions. Toutefois, elle peut également convenir à de nombreuses autres applications telles que, par exemple, le comptage sélectif de véhicules, d'animaux, la commande automatique de portes, etc...

D'une manière générale, on sait qu'il a déjà été proposé de nombreux systèmes de ce genre fonctionnant selon des principes divers tels que des détecteurs à rupture de faisceau, des détecteurs volumétriques < à ultrasons ou à hyperfréquences) ou même des détecteurs sensibles aux déplacements.

I1 s'avère toutefois que ces systèmes présentent un certain nombres d'inconvénients.

Ainsi, par exemple, un détecteur de présence à rupture de faisceau comprenant un récepteur axé sur un émetteur de rayonnement n'est pas sélectif et est sensible à tout objet interceptant le faisceau quelles que soient ses dimensions.

De ce fait, pour pouvoir effectuer un détection sélective en fonction des dimensions de ces objets, il est nécessaire d'utiliser une pluralité de couples émetteur-récepteur convenablement agencés et des moyens permettant le traitement et l'analyse des signaux fournis par les récepteurs. Il est clair qu'un tel montage est coûteux et difficile à mettre en oeuvre.

D'une façon analogue, les systèmes de détection sensibles aux variations volumétriques ou aux déplacements font intervenir des circuits d'analyse relativement complexes pour éviter les déclenchements intempestifs et acquérir une sélectivité.

Toutefois, ces circuits qui procèdent habituellement par filtrage ou par reconnaissance de formes de signaux (amplitude, spectre de fréquence) sont sujets à de nombreuses causes de perturbations et sont de toutes façons complexes et onéreux.

Un autre inconvénient de ces systèmes consiste en ce qu'ils ne peuvent pratiquement s'appliquer qu'à la surveillance de locaux inhabités et ne conviennent pas à une surveillance extérieure à la périphérique d'un édifice où de nombreux éléments perturbateurs risqueraient de causer de nombreuses alarmes intempestives.

Or, dans le cas de la protection d'habitations, une telle surveillance extérieure périphérique présente de multiples avantages - elle peut s'exercer alors que l'habitation est occupée par
des personnes pouvant se déplacer à l'intérieur sans
provoquer une alarme, - elle permet l'émission d'une alarme avant qu'un intrus
puisse commettre une effraction et, en conséquence, ne
puisse effectuer des détériorations, - elle est plus dissuasive car, au moment où l'alarme est
déclenchée, l'intrus se trouve à l'extérieur, en vue des
personnes pouvant se trouver dans le voisinage.

L'invention a donc plus particulièrement pour but la réalisation d'un dispositif pour la détection sélective d'objets qui puisse notamment être utilisé pour la surveillance périphérique extérieure d'habitations et qui, grâce a ses propriétés de sélectivité, ne donne pas lieu à des alarmes intempestives provoquées par des perturbations du milieu extérieur ou par des objets de dimensions inférieures à celles des objets à détecter.

Pour parvenir à ce résultat, l'invention propose un dispositif de détection comprenant plus particulièrement
- un ensemble émetteur-récepteur apte à émettre une
succession d'impulsions de rayonnement ultrasons et à
détecter le rayonnement réfléchi se produisant à la
suite de chacune des impulsions
- un circuit électronique pour la mesure de l'intervalle
de temps compris entre chacune des impulsions et la
détection du rayonnement réfléchi produit à la suite
de cette impulsion, cet intervalle de temps étant
représentatif de la distance de l'objet sur lequel se
produit cette réflexion par rapport audit ensemble
- des moyens aptes à comparer cet intervalle de temps
avec un intervalle de temps prédéterminé, et à émettre
un signal de détection dans le cas où ledit intervalle
de temps mesuré est compris dans ledit intervalle de
temps prédéterminé.

I1 apparaît clairement que le système précédemment décrit n'émet un signal de détection, utilisable par exemple pour déclencher une alarme, que lorsque la réflexion du rayonnement se produit dans une zone prédéterminée. Cette première sélectivité se trouve accrue si l'on utilise un émetteur conçu pour émettre une nappe de rayonnement de faible épaisseur.

Il convient de noter que les échos parasites pouvant être reçus par le récepteur sont de deux natures différentes, à savoir - les obstacles fixes proches ou éloignés de l'émetteur- récepteur, autres que l'objet ou l'individu, - les bruits brefs engendrés à la fréquence ultrasonique par des moyens d'émission parasites.

Le premier type d'échos est traité grâce à la propriété de sélectivité du dispositif de détection précédemment décrit, en fixant un gabarit en distance en dehors duquel tout obstacle n'est pas pris en compte. A cette sélectivité peut être rajoutée une sélectivité obtenue par traitement du signal analogique reçu par l'ensemble émetteur-récepteur, notamment en améliorant le rapport signal/bruit à la réception par l'utilisation d'un circuit de commande automatique de gain qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description.

Pour s'affranchir du deuxième type d'échos parasites, le signal traité et mis en forme par le circuit récepteur d'ultrasons est analysé par un processeur doté d'un logiciel approprié effectuant les opérations suivantes
- la prise en compte d'un obstacle à l'intérieur du
gabarit et la détermination de la position de cet obsta
cle, à la suite de l'émission d'une première impulsion de
rayonnement ultrason
- la détermination d'un gabarit de dimensions plus
réduites centré sur ladite position
- la détermination de la nouvelle position de l'obstacle
à la suite de l'émission d'une impulsion suivante de
rayonnement ;
- un test en vue de déterminer si la nouvelle position
de l'obstacle se trouve dans le gabarit de dimensions
réduites ;;
- la validation de l'écho si la position de l'obstacle
se trouve à l'intérieur du gabarit de dimensions rédui
tes
- l'émission d'un signal de détection dans le cas où
l'écho se trouve validé un nombre déterminé de fois
successives.

Il convient de noter que ce nombre de fois successives, pour lequel l'écho doit être validé avant que le dispositif de détection n'émette un signal de détection, est choisi de telle sorte que le risque d'erreur soit négligeable et que, dans le cas d'une surveillance contre les intrusions, le temps de mise en alerte ne soit pas prohibitif.

D'une façon particulièrement avantageuse, le traitement des signaux fournis après la phase de test peut consister en une analyse statistique pouvant comprendre la totalisation des échos validés dans un intervalle de temps déterminé (par exemple de 5 à 10 secondes en vue de faire la différence entre une personne qui passe devant une porte ou une fenêtre équipée d'un dispositif de détection et quelqu'un qui cherche à entrer) et l'émission du signal de détection si un pourcentage déterminé des échos, par exemple 30 %, a été validé à l'intérieur de cet intervalle de temps.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la sélectivité du dispositif de sélection est en outre considérablement accrue par un traitement analogique du signal délivré par l'organe récepteur, au moyen d'un circuit comprenant successivement un un circuit de contrôle automatique de gain, recevant le
signal éventuellement amplifié fourni par l'organe récep
teur ; - un démodulateur d'amplitude connecté à la sortie dudit
circuit de contrôle automatique de gain ;; - un circuit intégrateur permettant de fournir un signal
représentatif de la valeur moyenne du signal fourni par
ledit démodulateur 2 - un circuit comparateur recevant, sur une première entrée,
le signal fourni par le démodulateur d'amplitude et, sur
une deuxième entrée, le signal représentatif de ladite
valeur moyenne, et - un circuit de commande de variation de gain reliant la
seconde entrée du comparateur à l'entrée du circuit de
contrôle automatique de gain.

Dans ce cas, ce circuit peut en outre avantageusement comprendre des moyens permettant d'initialiser le circuit de contrôle automatique de gain au début de chacune des périodes d'émission de l'émetteur, ainsi qu'un circuit de contreréaction reliant la sortie du comparateur à sa deuxième entrée.

Un mode de réalisation de l'invfntion sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 1 représente schématiquement un mode d'ins
tallation d'un dispositif de détection pour la protec
tion extérieure d'une fenêtre contre les intrusions
Les figures 2a et 2b sont des diagrammes permettant
d'illustrer le principe de fonctionnement du disposi
tif de détection ;;
La figure 3 est un schéma de principe d'un circuit de
détection conforme à l'invention
La figure 4 représente un diagramme de l'intensité en
fonction de la tension dans le circuit collecteur du
transistor utilisé pour le contrôle automatique du
gain dans le circuit de la figure 3
Les figures 5A à 5F sont des diagrammes illustrant la
forme des signaux en différents points du circuit
représenté figure 3.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif est utilisé pour la protection contre les effractions d'une fenêtre de rez-de-chaussée 1 dont on n'a représenté simplement, en saillie vers l'extérieur par rapport au mur 2, que l'imposte 3 et l'appui 3'.

Dans cet exemple, l'ensemble émetteur-récepteur d'ultrasons 4 est monté dans la partie supérieure de l'imposte 3, de manière à pouvoir émettre vers le bas un lobe d'émission 5 couvrant au moins une zone s'étendant parallèlement à la fenêtre 1 et peu écartée de celle-ci.

Sur cette figure, on a également représenté la silhouette 6 d'un homme se tenant devant la fenêtre 1 dans le lobe d'émission 5, ainsi que les limites inférieure et supérieure 7, 8 de la partie du lobe d'émission 5 utilisée pour la détection.

On constate que cette partie utile du lobe 5 (zone non hachurée) s'étend, en partant du bas depuis une hauteur voisine de celle de l'appui 3', jusqu a une hauteur située sensiblement au 3/4 de la hauteur de la fenêtre 1. La limite inférieure 7 de la partie utile du lobe 5 permet notamment de s'affranchir des échos pouvant être occasionnés par des animaux tels que des chiens ou des chats, tandis que la limite supérieure 8 est située à une hauteur au-delà de laquelle les échos éventuels ne peuvent raisonnablement pas être engendrés par un intrus voulant commettre une effraction. Par contre, la partie utile du lobe 5 englobe une zone à l'intérieur de laquelle tout individu se trouvant au droit de la fenêtre produira un écho pris en compte par le détecteur.

Comme précédemment mentionné, cette sélectivité est obtenue, grâce au dispositif de détection selon l'invention, par une mesure de la distance entre l'élément émetteur-récepteur d'ultrasons 4 et l'obstacle produisant l'écho et, par comparaison de cette distance, avec un gabarit prédéterminé.

Ce fonctionnement se trouve plus particulièrement illustré par le diagramme représenté sur la figure 2a, sur lequel la courbe ll représente, en fonction du temps, la succession d'impulsions ultrasonores émise à période constante par l'émetteur, tandis que la courbe 12 représente le signal obtenu à la réception qui comporte les échos reçus.

A l'intérieur de chacune des périodes T1, T2, T3 ... T n du signal impulsionnaire délivré par l'émetteur est également représentée une zone temporelle T'1, T'2, T' 3 ... T'n correspondant au gabarit que l'on s'est fixé et à l'intérieur de laquelle les échos peuvent être validés.

Ainsi, dans la période de temps T1 séparant les impulsions I1 et 12, le gabarit a été désigné par T'1. I1 est bien clair que, du fait que la vitesse de propagation des ultrasons est constante, cette zone temporelle T'1 correspond à une zone spatiale bien déterminée présentant une limite inférieure et une limite supérieure telles que les limites 7 et 8 représentées sur la figure 1. La courbe 12 montre qu'au cours de cette période T1, le récepteur reçoit un écho E1. Toutefois, cet écho E1 qui se trouve en dehors du gabarit T'1, n'est pas validé.

Par contre, au cours de la période T2 comprise entre les impulsions I2 et I3, le récepteur reçoit un écho E2 compris à l'intérieur du gabarit T'2. Cet écho est donc validé. En conséquence, le dispositif détermine un gabarit plus réduit
T"2 centré sur la position de l'écho E2.

Au cours de la période T3, le récepteur reçoit un écho E3 situé dans le gabarit T'3 mais en dehors du gabarit réduit T13 correspondant au gabarit T"2. Cet écho E3 ne sera par conséquent pas validé.

Ce processus constitue donc le premier mode de sélectivité du dispositif selon l'invention.

Le second mode de sélectivité, qui tend à éliminer les perturbations fugitives décelées par le récepteur, se trouve illustré par la séquence de fonctionnement représentée sur la figure 2b qui peut être exécutée par un système à microprocesseur.

Dans cet exemple, le signal 13 délivré par l'émetteur comprend une succession d'impulsions I10 à 122, entre lesquelles on a représenté les gabarits T'10 à T'22. Le signal 14 détecté par le récepteur comprend, quant à lui, une succession d'échos validés E10 à E22, c'est-à-dire se trouvant chacun à l'intérieur des gabarits T'10 à T'22 respectifs et à l'intérieur des gabarits réduits T"10, T"11 ... T1,22.

A compter du premier écho validé E10, le dispositif va entamer un comptage des échos validés successifs par exemple jusqu'à l'écho validé E20. Le dispositif effectue ensuite une analyse statistique des échos se produisant pendant une période de temps, par exemple de 5 à 10 secondes.

Cette analyse consiste à faire le rapport du nombre d'échos validés pendant cette période de temps sur le nombre total d'échos reçus. Si ce rapport dépasse un pourcentage déterminé, par exemple 30 %, le dispositif émet alors un signal de détection pouvant déclencher une alarme.

Le circuit de détection utilisable dans le dispositif selon l'invention peut avantageusement être conçu de manière à effectuer une discrimination entre les échos à traiter et les échos parasites.

La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'un circuit de détection dans lequel cette discrimination est assurée au moyen d'un circuit de commande automatique de gain permettant d'améliorer considérablement le rapport signal/bruit.

Il convient de noter tout d'abord que sur cette figure, on a représenté schématiquement un émetteur de rayonnement ultrasons 20, ainsi qu'un organe de réception 21 destiné à recevoir notamment les rayonnements réfléchis par des obstacles éventuels 22 se trouvant dans la zone d'émission de l'émetteur 20.

L'émetteur d'ultrasons 20 peut être de type classique et ne sera donc pas décrit en détail. Comme précédemment mentionné, il doit être conçu de manière à fonctionner par impulsions, par exemple sous la commande d'un microprocesseur.

Le signal fourni par l'organe de réception 21 est transmis, par l'intermédiaire d'un étage d'amplification (bloc 23 en traits interrompus), à un module de contrôle automatique de gain (bloc 24 en traits interrompus) relié par sa sortie à un démodulateur d'amplitude (bloc 25 en traits interrompus).

Dans cet exemple, l'étage d'amplification 23 est constitué par deux transistors TR1, TR2 montés de façon classique en émetteur commun et dont les collecteurs sont reliés, par l'intermédiaire de deux résistances respectives Rl, R2, l'un à une source de tension d'alimentation V (transistor TR2) et l'autre à une sortie de commande d'un microprocesseur IJp, par l'intermédiaire d'une diode D1 (transistor TR1).

Le module de contrôle automatique de gain comprend un montage amplificateur faisant intervenir un transistor TR3 dont l'émetteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R3 et d'une capacité C1 montées en parallèle, et dont le collecteur est relié à une source d'alimentation V par l'intermédiaire d'une résistance R4.

La base de ce transistor TR3 est, quant à elle, connectée - au collecteur du transistor TR3, par l'intermédiaire d'un condensateur C2, - à la masse, par l'intermédiaire de deux diodes D2, D3 montées en série, - au collecteur du transistor TR2 par l'intermédiaire d'une capacité C3 et d'une résistance R5, - à un circuit de commande de variation de gain 28 compre- nant une diode D4.

La sortie de cet étage de commande automatique de gain (collecteur du transistor TR3) est connectée à la base d'un transistor TR4 du circuit de démodulation d'amplitude 25, dont le collecteur est relié à la tension d'alimentation V et dont l'émetteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R6 et d'une capacité C4.

La sortie de ce démodulateur d'amplitude 25 (émetteur du transistor TR4) est connectée, d'une part, à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel A servant à la détermination de la valeur moyenne de l'amplitude du signal démodulé (bloc 26) et, d'autre part, à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel A2 monté en comparateur (bloc 27).

L'entrée dirècte de l'amplificateur opérationnel A1 est, par ailleurs, reliée à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C5, tandis que son entrée inverseuse est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R7 et à sa sortie, par l'intermédiaire d'une résistance R8.

La sortie de l'amplificateur opérationnel A1 est connectée à l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel A2 par l'intermédiaire d'une résistance Rg. Cette entrée directe est, par ailleurs, reliée, d'une part, à la sortie de l'amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une résistance et d'une diode D5 en série et, d'autre part, à la diode D4 du circuit de commande de variation de gain 28.

Le circuit comparateur 27 monté autour de l'amplificateur opérationnel A2 permet de comparer l'enveloppe du signal instantané fourni à la sortie du démodulateur d'amplitude 25 à sa valeur moyenne amplifiée fournie à la sortie de l'amplificateur opérationnel A1. Le résultat de cette comparaison qui constitue la sortie du circuit de détection sert en même temps à modifier la commande de variation de gain du circuit de contrôle automatique de gain 24 qui est piloté par la valeur moyenne du signal démodulé (action tout ou rien).

Il convient de préciser à ce sujet que le circuit de contrôle automatique de gain 24 présente deux fonctions
- il sert à compenser les dispersions des composants
influençant les diverses valeurs d'amplification,
- il permet de compenser en partie l'amortissement du
signal reçu en fonction du temps.

Le fonctionnement de ce circuit de contrôle automatique de gain est plus particulièrement le suivant
Lors de l'émission d'une impulsion de rayonnement ultrason, le couplage émetteur-récepteur ultrason 20, 21 est utilisé pour initialiser la valeur du gain du circuit de contrôle automatique du gain 24. Au cours de cette émission, l'amplitude du signal détecté par l'organe de détection est relativement élevée, de sorte que l'amortissement effectué au niveau du circuit de contrôle automatique de gain 24 sera également élevé. En conséquence, au moment de l'arrêt de l'émission du rayonnement ultrason, le taux d'amplification du circuit de contrôle automatique de gain 24 sera relativement faible.Ce niveau d'amplification subira ensuite un accroissement en fonction du temps, selon une loi sensiblement exponentielle pour tenir compte du fait -que plus l'obstacle 22 est éloigné du couple émetteur-récepteur 20, 21, plus l'écho à la réception est faible en amplitude {l'amplitude de l'écho décroit selon une loi sensiblement en
2 ou x est la distance entre le couple émetteur-récepteur x et l'obstacle).

Ce circuit de contrôle automatique de gain 24 présente en outre la particularité d'améliorer considérablement le rapport signal/bruit et, en conséquence, la sélectivité du dispositif grâce à une importante non-linédrité introduite par les diodes D2 et D3 et la jonction base-émetteur du transistor TR3. La distorsion du signal produit au point B (collecteur du transistor TR3) du fait de cette non-linéarité est illustrée par le diagramme Intensité/Tension au point
B représenté sur la figure 4. Sur cette figure, on constate notamment que la courbe de tension d'écho 31 se trouve dilatée par rapport à la courbe de tension de bruit 32.

Le point de fonctionnement du circuit au point B est fonction du courant issu de la diode D4 du circuit de commande de variation du gain, et du rapport des résistances R3 et
R4.

La variation de ce courant s'effectue de la façon suivante
Dès qu'à la suite de la réception d'un écho le signal à la sortie du démodulateur d'amplitude 25 (point C) dépasse la valeur moyenne amplifiée à la sortie de l'amplificateur opérationnel A1 (point D), le comparateur 27 (amplificateur opérationnel A2) bascule, ce qui a pour effet de modifier le courant injecté dans le circuit de contrôle automatique de gain 24 (rôle de la résistance Rlo et de la diode D5 qui contre-réactionne l'amplificateur opérationnel A2). Cette action permet d'amplifier au maximum l'écho ainsi reconnu et de créer ainsi une hystérésis empêchant les basculements intempestifs.

Les figures 5A à 5F permettent d'illustrer le fonctionnement du circuit précédemment décrit.

Ainsi, sur la figure 5A, on a représenté le signal fourni par l'organe de détection, après amplification. Ce signal comprend plus particulièrement une première impulsion 41 correspondant au couplage émetteur-récepteur, une deuxième impulsion 42 correspondant à un écho parasite, une troisième impulsion 43 correspondant à un écho à traiter, une quatrième impulsion 44 correspondant à un nouveau couplage émetteur-récepteur, une cinquième impulsion 45 correspondant à un nouvel écho à traiter et une sixième impulsion 46 correspondant à un écho parasite.

A la sortie du circuit de contrôle automatique de gain 24 (point B), le signal (figure 5B) présente par rapport au signal initial les modifications suivantes
- la première impulsion 41 (couplage) subit un léger
amortissement
- la deuxième impulsion 42 (écho parasite) qui se trouve
dans une zone à faible gain du circuit de contrôle automa
tique de gain 24 est fortement atténuée ;
- la troisième impulsion 43 (écho à traiter) est située
dans une zone de plus forte amplification et est, par
conséquent, amplifiée ; en outre, du fait du basculement
du comparateur 27 cette amplification va se trouver ren
forcée
- la quatrième impulsion 44 (couplage) est similaire à
la première impulsion 41, par suite de l'initialisation de
la valeur du gain au début de l'émission ;
- la cinquième impulsion 45 provient d'un écho à traiter
qui se trouve rapproché du récepteur et présente, en
conséquence, une amplitude relativement élevée : ainsi,
cet écho provoque un basculement du comparateur 27 et, en
conséquence, une augmentation du gain du circuit de
contrôle automatique de gain 24
- la sixième impulsion 46 se trouve dans une zone de
faible gain du circuit de contrôle automatique de gain
24 : elle présente une amplitude insuffisante pour faire
basculer le comparateur 27 ; en conséquence, elle subit un
amortissement important.

La figure 5C représente la forme du signal obtenu à la sortie du démodulateur d'amplitude 25 (point C) et dont la valeur moyenne est ensuite obtenue au point D {figure 5D).

Le signal à l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel
A2 du comparateur 27 (point E) est représenté sur la figure 5E. Ce signal qui résulte du signal représenté sur la figure 5D et du signal de contre-réaction fourni par la diode D5 et la résistance Rlo, pilote la variation de gain du circuit de contrôle automatique de gain 24 de la façon précédemment mentionnée.

La figure 5F représente le signal crénelé obtenu à la sortie du comparateur 27. Ce signal, directement exploitable par un système numérique à microprocesseur, comprend un créneau pour chacun des échos à traiter 43, 45, ainsi qu'un créneau pour chacune des impulsions d'émission 41, 44 (couplage émetteur-récepteur).

On constate donc que malgré sa très grande simplicité, ce circuit présente un très haut pouvoir de sélectivité parfait tement adapté au problème spécifique posé.

Claims (7)

Revendications de brevet

1. Dispositif pour la détection sélective par ultrasons de la présence d'un objet dans une zone déterminée, ce dispositif comportant un ensemble émetteur-récepteur (20, 21) apte à émettre une succession d'impulsions de rayonnement ultrasons et à détecter le rayonnement réfléchi se produisant à la suite de chacune des impulsions, caractérisé en ce qu'il comprend - un circuit électronique pour la mesure de l'intervalle de

temps compris entre chacune des impulsions et la détection

du rayonnement réfléchi produit à la suite de cette impul

sion, cet intervalle étant représentatif de la distance de

l'objet sur lequel se produit cette réflexion par rapport

audit ensemble (20, 21) - des moyens aptes à comparer cet intervalle de temps avec

un intervalle de temps prédéterminé (T'1 ... T' nu et à

émettre un signal de détection dans le cas où ledit inter

valle de temps mesuré est compris dans ledit intervalle de

temps prédéterminé.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un processeur doté d'un logiciel destiné à effectuer, au cours d'une première phase, l'analyse du signal traité et mis en forme par le circuit récepteur d'ultrasons, conformément à la première séquence d'opérations suivantes

- la prise en compte d'un obstacle à l'intérieur du

gabarit (T'1 ... Tln) et la détermination de la position

de cet obstacle, à la suite de l'émission d'une première

impulsion de rayonnement ultrason

- la détermination d'un gabarit de dimensions plus réduites < T" ...T" n > centré sur ladite position

- la détermination de la nouvelle position de l'obstacle

à la suite de l'émission d'une impulsion suivante de

rayonnement

- un test en vue de déterminer si la nouvelle position

de l'obstacle se trouve dans le gabarit de dimensions

réduites (T"1 ... T" nu t

- la validation de l'écho si la position de l'obstacle

se trouve à l'intérieur du gabarit de dimensions réduites

(T"1 ... T"n) ;

- l'émission d'un signal de détection dans le cas où

l'écho se trouve validé un nombre déterminé de fois

successives.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le susdit processeur est conçu pour effectuer, à la suite de la première phase, une seconde phase comprenant la totalisation des échos validés dans un intervalle de temps prédéterminé et l'émission d'un signal de détection dans le cas où un pourcentage déterminé d'échos a été validé à l'intérieur de cet intervalle de temps.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit récepteur comprend un circuit de traitement analogique du signal comportant - un circuit de contrôle automatique de gain (24), recevant

le signal éventuellement amplifié fourni par l'organe

récepteur (21) - un démodulateur d'amplitude (25) connecté à la sortie

dudit circuit de contrôle automatique de gain (24) - un circuit intégrateur (26) permettant de fournir un

signal représentatif de la valeur moyenne du signal fourni

par ledit démodulateur (25) ;; - un circuit comparateur (27) recevant, sur une première

entrée, le signal fourni par le démodulateur d'amplitude

(25) et, sur une deuxième entrée, le signal représentatif

de ladite valeur moyenne, et - un circuit de commande de variation de gain (28) reliant

la seconde entrée du comparateur (27) à l'entrée du cir

cuit de contrôle automatique de gain (24).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'initialiser le circuit de contrôle automatique de gain (24) au début de chacune des périodes d'émission de l'émetteur (20).

6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de contreréaction (R10, D5 > reliant la sortie du comparateur (27) à sa deuxième entrée.

7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le susdit circuit de contrôle automatique du gain comprend un transistor (TR3) dont l'émetteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une première résistance (R3) et d'un premier condensateur (C1) monté en parallèle sur ladite première résistance, dont le collecteur est relié à une source d'alimentation (V) par l'intermédiaire d'une seconde résistance (R4 > et dont la base est quant à elle connectée - au collecteur dudit transistor (TR3 > par l'intermédiaire

d'un deuxième condensateur (C2 > - à la masse par l'intermédiaire d'au moins une diode (D1, D2); ; - au circuit de commande de variation de gain (28) le signal de sortie de ce circuit de contrôle automatique de gain étant fourni par le collecteur du susdit transistor (TR3), tandis que le signal d'entrée de ce circuit est appliqué à la base du transistor (TR3).