FR2782825A1 - Systeme de surveillance de perimetre et emetteur-recepteur pour ce systeme - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de surveillance de périmètre.Il comporte principalement un émetteur (120), un rétroréflecteur (116), un détecteur (122) et une alarme (146). L'émetteur (120) produit un faisceau laser visible modulé (115). Le détecteur (122) comprend un dispositif qui bloque la réception de la lumière en dehors d'un angle inférieur à 5 degrés par rapport à l'axe du détecteur. Une ou plusieurs alarmes locales ou éloignées (162) peuvent être activées.Domaine d'application : surveillance de périmètres tels que des piscines, etc.

Description

L'invention concerne des systèmes pour la surveillance d'un périmètre

d'une zone et pour faire retentir de façon fiable une alarme en réponse à un

franchissement en entrée ou en sortie du périmètre.

En introduction aux problèmes résolus par l'invention, on considère, par exemple, le système d'alarme de périmètre classique basé sur une interruption d'un faisceau laser tel qu'utilisé pour surveiller une entrée sur un radier de piscine. Un tel système est difficile à mettre en place initialement et exige beaucoup d'entretien

pour limiter l'apparition de fausses alarmes.

Des effets physiques, nombreux et différents, de l'installation peuvent provoquer indépendamment une fausse alarme. Par exemple, lorsque des sources à laser à infrarouge sont utilisées avec plusieurs miroirs pour créer un chemin continu le long du périmètre devant être surveillé, l'alignement initial des sources à laser et des réflecteurs est coûteux. Si l'alignement de l'une quelconque des sources ou de l'un quelconque des miroirs se trouve rompu, par un mouvement brusque ou progressif, le faisceau est interrompu, provoquant une fausse alarme. La correction du défaut d'alignement peut nécessiter l'utilisation d'un matériel coûteux sensible aux infrarouges. Lorsque les miroirs multiples sont suffisamment alignés pour éliminer la fausse alarme, un ou plusieurs miroirs peuvent ne pas être positionnés de façon à réfléchir le faisceau à partir du centre du miroir. Par conséquent, la tolérance du système à des défauts

d'alignement futurs peut être inférieure à celle prévue.

Le détecteur classique pour un tel système peut déclencher de fausses alarmes en réponse à de la lumière provenant de sources autres que la source à laser. La lumière solaire ambiante peut atteindre le détecteur directement ou par réflexion par toute surface ou tout miroir voisin. L'angle de la lumière solaire directe varie au cours de la journée et au cours de l'année, en sorte qu'il est compris dans une très large plage d'angles. De plus, la lumière solaire est réfléchie par la surface de l'eau de la piscine dans une plage d'angles encore plus large et variant de façon aléatoire avec les conditions de vent. L'intensité de la lumière de fond sur laquelle une variation doit être détectée varie également, augmentant la probabilité des fausses détections. L'alignement de miroirs indiqué pendant l'installation ou l'entretien a peu de chances d'être suffisant vis-à-vis de toutes les

conditions ci-dessus.

L'opérateur d'un tel système est exposé inutilement à un risque de perte et à une possible responsabilité en cas de blessure. A la suite de fausses alarmes, les opérateurs de tels systèmes de surveillance de périmètre peuvent avoir moins tendance à réagir immédiatement lors du déclenchement d'une alarme. Le fait de ne pas réagir à temps peut avoir pour conséquence la perte d'une vie humaine ou d'un bien. Lorsqu'il est sollicité par un grand nombre de fausses alarmes, l'opérateur peut mettre hors service le moniteur ou l'alarme et ne pas réactiver le moniteur ou l'alarme par

irresponsabilité ou oubli.

Compte tenu des problèmes décrits ci-dessus, il subsiste un besoin portant sur des systèmes de surveillance de périmètre plus fiables, plus sûrs et moins coûteux à

installer et à entretenir.

Par conséquent, un système de surveillance de périmètre selon une forme de réalisation de l'invention comprend un réflecteur et un moniteur. Le réflecteur est positionné de façon à recevoir un faisceau de lumière le long d'un segment d'un périmètre d'une zone devant être surveillée et à produire un faisceau de retour le long du segment. Le moniteur comprend un émetteur qui produit le faisceau et un détecteur. Le détecteur possède un axe et produit un signal qui comprend des signes d'une absence dans la détection du faisceau de retour reçu sensiblement sur l'axe. En variante, le détecteur comprend un dispositif d'arrêt qui arrête la détection de la lumière arrivant

sensiblement en dehors de l'axe.

La mise en place initiale et l'entretien d'un tel système sont notablement simplifiés par l'utilisation de lumière visible, l'utilisation d'un rétroréflecteur et

la combinaison de la lumière visible et du rétroréflecteur.

Le positionnement de miroirs en coopération avec le rétroréflecteur est également simplifié. Il résulte une tolérance beaucoup plus large pour les défauts d'alignement de ces miroirs et du rétroréflecteur et, par conséquent, une diminution importante des coûts d'installation et d'entretien. Dans une autre forme de réalisation, un émetteur-récepteur comporte une cloison qui sépare un émetteur à laser d'un détecteur. En variante, la cloison comprend un substrat de circuit imprimé pour le montage de l'émetteur et du détecteur. Dans une autre variante, le détecteur comprend un dispositif d'arrêt qui arrête la détection de la lumière arrivant sensiblement en dehors de l'axe. L'utilisation d'un dispositif de blocage comme décrit ci-dessus diminue la possibilité d'une fausse alarme. Par un blocage de la réception de la lumière à l'exception de celle comprise dans une plage d'angles très petite (par exemple 0,5 à 5 degrés), la lumière ambiante, que ce soit la lumière du soleil ou une lumière artificielle, et qu'elle soit directe ou diffusée, n'a que

peu ou pas d'effet sur le détecteur.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié d'un système selon l'invention;

la figure 2 est une vue en coupe d'un émetteur-

récepteur optique de la figure 1; la figure 3 est un diagramme des temps illustrant un signal de sortie de détecteur selon des aspects de l'invention; et la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de blocage selon les aspects de l'invention. Un système selon l'invention comprend tout système pour surveiller de façon fiable un passage à travers un segment du périmètre d'une zone. Suivant la zone devant être surveillée, certains segments de la zone peuvent être déterminés comme ayant plus de chances d'être utilisés pour une entrée ou une sortie, contrairement à d'autres segments. Par exemple, un système fiable peut être

installé pour surveiller un seul segment, tel qu'une porte.

Cependant, la situation posant le plus de problèmes apparaît dans des installations qui surveillent plusieurs segments, pouvant former une série polygonale de segments, pour surveiller une entrée ou une sortie suivant une direction quelconque. Dans une telle installation, un système selon l'invention peut utiliser une enceinte unique pour des composants électroniques du système afin de réduire les coûts de fabrication et d'installation. Dans d'autres installations, des enceintes multiples peuvent

surveiller l'un, respectif, ou une série de segments.

Par exemple, un système 100 sur la figure 1 comprend un moniteur 102 dans une enceinte unique qui surveille une série de segments entourant complètement une zone 101. La zone 101 peut être l'une quelconque d'une porte et/ou d'une zone extérieure pouvant être surveillée à toutes fins comprenant, par exemple, la sécurité du personnel, la protection de biens, la sûreté de données ou un contrôle de configuration d'équipement. En fonctionnement, par exemple, une entrée dans la zone 101 par franchissement d'un segment ou de plusieurs segments est détectée sous la forme d'une interruption d'un faisceau laser respectif. Cette interruption donne naissance à un état d'alerte. La possibilité de fausses alarmes comme

décrit dans le préambule est notablement réduite.

Sur la figure 1, les angles d'incidence et de réflexion pour des miroirs 114 et 124 et la longueur de segments 115, 117, 119, 125, 127 et 129 ne sont pas à l'échelle et sont représentés schématiquement pour

faciliter la description du fonctionnement. La distance

physique entre un émetteur et un détecteur est habituellement très petite en comparaison avec la distance comprise entre un émetteur-récepteur optique et un réflecteur. Par conséquent, par exemple, les segments 115 et 119 (ou 125 et 129) sont essentiellement alignés physiquement, bien qu'ils apparaissent de biais. Une lumière laser est utilisée dans une variante appréciée et

est collimatée à travers une lentille, comme décrit ci-

dessous. La lentille forme un point de fuite dont le

diamètre augmente avec la distance à partir de l'émetteur.

Au moment o le point atteint le détecteur, au moins une partie du point est visible au détecteur à une faible

distance du centre du faisceau originellement émis.

Un moniteur conforme à des aspects de l'invention comprend tout dispositif qui émet et reçoit un ou plusieurs faisceaux laser modulés, chaque faisceau étant détecté sensiblement en ligne avec le faisceau émis. Par exemple, le moniteur 102 comprend, dans une enceinte, un dispositif de commande 104 et des émetteurs-récepteurs optiques 106 et 108. Le dispositif de commande 104 comprend un générateur 140 de signaux, un analyseur 142 de signaux, un émetteur 144 et une alarme 146. Les émetteurs-récepteurs optiques 106 (et 108) comprennent respectivement un émetteur 120 (130) et un détecteur 122 (132). La structure et le fonctionnement des émetteurs- récepteurs optiques 106 et 108 sont avantageusement identiques hormis le positionnement physique. Le moniteur 102 est construit en utilisant des techniques mécaniques et électroniques

classiques, sauf comme décrit ci-dessous.

En fonctionnement, l'émetteur 120 émet un faisceau de lumière laser visible qui suit un segment 115 vers un miroir 114. Le faisceau continue sur le segment 117 (conformément à la loi de Snell) vers un rétroréflecteur 116, puis est renvoyé par réflexion le long du même segment. Un rétroréflecteur comprend classiquement un groupement de prismes pour renvoyer par réflexion un faisceau le long du même segment, indépendamment de l'angle fait par le faisceau avec le rétroréflecteur. A la suite d'une deuxième réflexion par le miroir 114, le faisceau suit un segment 119 vers le détecteur 122. Le détecteur 122 est avantageusement monté à proximité de l'émetteur 120 (par exemple à moins de 2 cm), afin qu'à la longueur focale des segments parcourus le détecteur 122 reçoive une partie du faisceau proche du centre du faisceau. Par exemple, la dimension du point produit par l'émetteur 120 peut être comprise dans la plage allant de 0,318 cm à 0, 636 cm, et la dimension du point reçu après un trajet focal d'environ mètres peut être comprise dans la plage de 7,6 cm à 10 cm. Des miroirs et un ou plusieurs rétroréflecteurs de n'importe quelle forme peuvent être utilisés, bien que des miroirs métallisés sur le devant soient préférés pour éviter une distorsion de la dimension et de la forme du point. Par exemple, pour les dimensions de point indiquées ci-dessus, des miroirs et des rétroréflecteurs ayant des dimensions faciales d'environ 5,0 cm à 10 cm au carré peuvent être utilisés. Pour surveiller le périmètre d'un danger extérieur dû à de l'eau, un défaut d'orientation verticale s'est révélé être minimal en comparaison avec un défaut d'orientation horizontale, du fait en partie des effets du vent. Dans une telle installation, des réflecteurs (par exemple des miroirs, des surfaces réfléchissantes et/ou des rétroréflecteurs) d'environ ,0 cm de hauteur et d'environ 16 cm de largeur (à l'horizontale) sont appréciés. L'utilisation d'une dimension horizontale plus grande simplifie l'installation en procurant une plus grande étendue pour la réflexion lorsque le réflecteur est placé en formant un angle avec le faisceau. Un émetteur 130, un miroir 124 et un détecteur 132 fonctionnent d'une manière analogue avec un rétroréflecteur 126. Les segments 115, 117, 125 et 127 peuvent avoir des longueurs totalement différentes les unes des autres; cependant, les segments 115 et 119 (et par

analogie 125 et 129) sont sensiblement de la même longueur.

Dans une variante, le rétroréflecteur 116 est orienté de façon à produire des faisceaux de retour sur les deux segments 117 et 127 et le rétroréflecteur 126 est supprimé. Dans une autre variante, les rétroréflecteurs 116 et 126 ne sont pas au même emplacement, par exemple lorsque la surveillance de seulement quelques segments d'un

périmètre est suffisante.

Bien que de la lumière laser visible soit appréciée, des variantes conformes à l'invention

comprennent tout faisceau lumineux.

L'installation initiale est simplifiée par l'utilisation de faisceaux multiples, d'une lumière laser visible et de rétroréflecteurs. Pour une installation au niveau du sol, par exemple pour une piscine extérieure dans une zone 101, chaque faisceau (à partir de l'émetteur 120 et 130) est situé parallèlement au sol et au-dessus de celui-ci, à une hauteur comprise dans une plage de 20 cm à cm. La hauteur minimale est préférée pour la protection des petits animaux domestiques et des petits enfants, alors que la hauteur maximale est préférée pour la protection des enfants et des adultes qui pourraient passer par

inadvertance par dessus un faisceau bas sans l'interrompre.

Dans une variante, des faisceaux multiples sont disposés sur un ou plusieurs segments afin de rendre la surveillance

plus complète.

Un procédé d'installation du système 100 conforme à des aspects de l'invention comprend les étapes dans lesquelles: (a) on met en place et on active le moniteur 102, (b) on met en place les réflecteurs 114, 116, 124, 126 à une hauteur acceptable afin que le faisceau tombe sur une partie de chaque réflecteur avec une marge pour les vibrations ou les changements de position avec le temps, (c) pour chaque émetteur-récepteur optique, on active l'émetteur- récepteur optique et on dirige le faisceau émis vers un réflecteur, et (d) pour chaque réflecteur (par exemple un miroir et/ou un rétroréflecteur), on dirige le faisceau réfléchi vers un autre réflecteur ou on le renvoie vers le

détecteur approprié.

Les étapes (a) et (b) peuvent être effectuées dans n'importe quel ordre. Dans l'étape (b), un rétroréflecteur convenable pour chaque faisceau peut être

souhaitable. Dans l'étape (c), l'orientation de l'émetteur-

récepteur optique 106 (ou 108) consiste, en un mouvement, à orienter à la fois l'émetteur et le détecteur lorsque ces

éléments sont disposés fixement l'un par rapport à l'autre.

Les étapes (c) et (d) ne nécessitent aucun matériel spécial lorsque de la lumière laser visible à basse puissance est émise par les émetteursrécepteurs optiques. Cette lumière est aisément dispersée par une brève interruption du faisceau par n'importe quel objet, par exemple un petit

morceau de papier ou d'étoffe.

Un émetteur-récepteur optique conforme à des aspects de l'invention peut être construit avec n'importe quel agencement physique d'un émetteur et d'un détecteur pour établir un isolement entre l'émetteur et le détecteur et assurer la détection de l'énergie renvoyée. On peut réduire les diaphonies électrique et optique de toute manière classique; cependant, cette diaphonie peut être avantageusement réduite conformément à des aspects de l'invention décrits ci-dessous. Par exemple, une cloison peut être introduite entre l'émetteur et le détecteur. Une détection peut être réalisée de n'importe quelle manière et peut faire appel à une ou plusieurs structures optiques (par exemple un filtre, un isolateur et/ou un plan de masse). Par exemple, un émetteur-récepteur optique 200, représenté en coupe sur la figure 2, peut être utilisé pour les émetteurs-récepteurs optiques 106 et 108 de la figure 1. L'émetteur-récepteur optique 200 comprend principalement un substrat 204, un circuit intégré 230, un module

d'émetteur 202, un module de détecteur 206 et un tube 208.

Le circuit intégré 230 est un circuit intégré classique qui représente de façon générale tout circuit approprié pour supporter fonctionnellement le module d'émetteur 202 et le module de détecteur 206. Le substrat 204 peut être une cloison opaque ou peut comprendre additionnellement un circuit imprimé (par exemple d'une constitution classique à cuivre et verre-époxy) qui comprend des particularités d'agencement de signaux convenables qui isolent électriquement les signaux pour les modules d'émetteur et de détecteur. Le module d'émetteur 202, monté sur un côté 203 du substrat 204 et au bord 201 situé le plus en avant, comprend une diode laser classique 210 et une lentille 212, l'ensemble étant scellé pour des raisons de stabilité mécanique dans une matière plastique transparente. En variante, la lentille 212 est supprimée et la mise au point

ou focalisation est réalisée par la matière de scellement.

Le module d'émetteur 202 produit un faisceau visible de lumière laser sur un axe 216. Le module de détecteur 206, monté sur un côté 205 du substrat 204 (opposé au côté 203), comprend un semi-conducteur photosensible classique 220

(par exemple une photodiode, un commutateur à semi-

conducteur, un transistor ou un montage Darlington), une lentille 222 et un filtre 224. En variante, la lentille 222 et le filtre 224 sont supprimés et la focalisation et le

filtrage sont réalisés par la matière de scellement.

La diaphonie entre le module d'émetteur 202 et le module de détecteur 206 peut être réduite de plusieurs manières. Comme représenté, le substrat 204 forme une barrière optique entre le module d'émetteur 202 et le module de détecteur 206. Lorsque les deux modules sont montés sur le même côté du substrat 204, une barrière opaque est placée entre eux. L'émetteur-récepteur optique est placé à l'intérieur d'une enceinte, formée en partie par un encadrement transparent 240. L'isolation optique est renforcée par le montage du module d'émetteur 202 aussi près que possible de l'encadrement 240. Une isolation optique supplémentaire est obtenue, comme représenté, en plaçant l'encadrement 240 afin qu'il forme un angle 242 avec un plan de référence parallèle au faisceau 216. Lorsque l'angle 242 est inférieur à degrés, avantageusement d'environ 85 degrés, le faisceau réfléchi 217 provenant du faisceau 216 s'éloigne de la lumière du tube 208. La surface intérieure de l'encadrement 240 peut être revêtue d'une substance classique d'adaptation d'impédance (anti- réfléchissante) pour réduire

davantage la diaphonie.

Un dispositif de blocage, conforme à des aspects de l'invention, comprend un appareil qui laisse passer l'énergie comprise dans un petit angle par rapport à un axe central. Par exemple, un dispositif de blocage utilisé dans l'émetteur-récepteur optique 200 comprend principalement un tube 208. Le tube 208 a une longueur L et un alésage B choisis pour permettre le passage de la lumière vers le module de détecteur 206 dans des angles compris dans une plage étroite. Un semi-conducteur 220 reçoit la lumière à travers une surface du module 206, par exemple la surface plane d'un filtre 224. L'axe 218 est perpendiculaire à cette surface. En général, l'angle maximal mesuré sur l'axe 218 pour la lumière atteignant l'interface entre le filtre 224 et le tube 208 est arctg (B/2L). Des tolérances appropriées doivent être établies l1 pour la position de la lentille 222 et toutes réflexions à l'intérieur de l'alésage. L'angle maximal (en ignorant les réflexions) est compris dans une plage allant de 5 degrés à 0,5 degré, avantageusement environ 1,8 degré. En d'autres termes, le rapport de B à 2L est compris dans la plage allant de 0,02 à 0,25, avantageusement environ 0,03. Dans une variante o B n'est pas supérieur à 0,318 cm et L n'est pas inférieur à 5,0 cm, l'angle maximal est d'environ

1,8 degré.

Dans une variante, un dispositif de blocage conforme à des aspects de l'invention comprend un passage et une ouverture placés avant, entre ou après une ou plusieurs lentilles et/ou un ou plusieurs filtres classiques. Par exemple, le module de détecteur 206 peut coopérer avec un boîtier 400 montré sur la figure 4. Dans cette variante, un dispositif de blocage comprend une lentille 222, un filtre 224 et le boîtier 400. Le boîtier 400 est formé d'une matière plastique opaque et comporte deux compartiments. Un compartiment 402 entoure le module de détecteur 206, à l'exception d'une encoche 408 qui admet de la lumière à l'intérieur du module de détecteur 206. Un compartiment 404 délimite un espace vide et allongé, quelque peu analogue à la longueur L du tube 208 décrit précédemment. Une ouverture 406 admet de la lumière à l'intérieur du compartiment 404. Le boîtier 400 peut être monté contre le substrat 204 par l'utilisation de quatre pieds 409 et d'une garniture ou matière d'étanchéité optique pour assurer que la lumière qui est reçue par le détecteur est entrée dans le compartiment en passant par l'ouverture 406. Dans une variante, l'ouverture 406 a un diamètre d'environ 0,3 cm, le compartiment 404 a une longueur d'environ 4,4 cm et l'encoche 408 a une largeur

d'environ 0,3 cm.

En fonctionnement, le détecteur (par exemple le détecteur 220 du module de détecteur 206) ne réagit pas à de la lumière arrivant à l'ouverture 406 qui est sensiblement en dehors d'un axe défini comme allant de l'ouverture 406 au détecteur. La lumière en dehors de l'axe est bloquée ou dispersée. Le filtre 224, qu'il soit positionné comme montré sur la figure 2, placé avant ou après l'encoche 208, avant ou après l'ouverture 406 ou à l'intérieur du compartiment 404, amène le détecteur à réagir principalement uniquement à une composante filtrée

de la lumière arrivant à l'ouverture 406.

Dans une autre variante encore, un autre détecteur peut comprendre un récepteur optique à petit angle. Un récepteur optique à petit angle peut comprendre un détecteur (comme décrit ci- dessus) et un dispositif intégré de blocage. Par exemple, un détecteur à circuit intégré ayant une région semi-conductrice sensible à la lumière peut être formé en arrière d'une ouverture ou à l'intérieur d'un évidement formé dans une couche de matière opaque. Dans cet exemple, des techniques classiques de fabrication de semi-conducteurs peuvent être utilisées pour

former le détecteur, l'ouverture et/ou l'évidement.

Une détection précise du faisceau reçu 208 est renforcée par le blocage de la lumière qui n'est pas comprise dans une bande passante étroite de longueurs

d'ondes communes avec la longueur d'onde du faisceau 216.

Par exemple, lorsque la diode laser 210 émet une lumière rouge ayant une longueur d'onde d'environ 670 nanomètres, un encadrement filtrant qui transmet de façon optimale la lumière rouge ayant une longueur d'onde d'environ 670 nanomètres est préféré. Lorsqu'on utilise un encadrement transparent 240, un filtre coloré à l'extrémité

d'entrée du tube 208 peut être utilisé.

Chaque faisceau laser utilisé le long d'un segment entourant une zone devant être surveillée peut être continu ou pulsé et, dans chaque cas, peut en outre être modulé. On peut utiliser toute modulation classique pour réduire la consommation d'énergie, réduire le niveau moyen de puissance ou améliorer la fiabilité de la détection. Une modulation peut comprendre une combinaison de techniques classiques comprenant: la mise sous forme d'impulsions actives du faisceau pendant une courte période de temps, de façon régulière ou d'une manière pseudo-aléatoire; la production d'une salve de ces impulsions; une modulation d'amplitude du faisceau pour transporter une ou plusieurs périodes d'une impulsion, d'une sinusoïde ou d'une forme d'onde complexe; une modulation de fréquence du faisceau; ou une modulation de fréquence ou par déplacement de phase

d'un signal transporté par modulation d'amplitude.

Par exemple, dans le système 100, les émetteurs et 130 réagissent au générateur 140 de signaux par l'intermédiaire de signaux sur la ligne 103 pour moduler par impulsions des faisceaux respectifs à une cadence constante et avec un rapport cyclique constant. Les faisceaux sont désactivés pendant une partie de chaque cycle. Les détecteurs 122 et 132 produisent chacun un signal de sortie DO respectivement sur des lignes 109 et

111 pour l'analyseur 142 de signaux.

Comme montré sur la figure 3, le signal DO comprend une période régulière 310 qui, elle-même, comprend une durée 312 lorsque de la lumière reçue dépasse une intensité minimale (par exemple un seuil constant), et une durée 314 lorsque la lumière reçue ne dépasse pas le minimum. Une logique positive est utilisée ici pour la

commodité de la description et une logique négative

classique peut être utilisée dans des variantes. Pour la surveillance d'un périmètre proche d'une piscine extérieure, la période 310 est avantageusement d'environ 6 msec. Quelle que soit la période 310, le rapport cyclique (durée 312 divisée par la période 310) peut être d'environ %. En variante, le rapport cyclique est ajusté pour améliorer le détecteur et il peut être compris dans la

plage allant de 50 à 90 %, avantageusement environ 85 %.

Dans une variante, la valeur minimale est ajustée sur la base de techniques classiques de récupération de signaux incluant l'heure du jour/mois/an, le niveau de lumière ambiante extérieure, une commande automatique de gain et un filtrage analogique et/ou numérique. Le minimum doit être sélectionné en fonction des caractéristiques des parasites lumineux qu'on s'attend à voir apparaître dans la zone surveillée. Par exemple, un minimum d'environ 3 msec est satisfaisant pour distinguer une impulsion de retour d'un éclat de lumière solaire réfléchi par une piscine extérieure. Un analyseur de signaux conforme à des aspects de l'invention comprend tout circuit classique qui établit un état d'alerte en réponse à l'absence d'une caractéristique prévue d'un signal d'entrée. Une telle absence est généralement supposée coincider avec une

interruption d'un ou plusieurs faisceaux.

Par exemple, pour le signal DO de la figure 3, un état d'alerte peut être établi par l'analyseur 142 de signaux à tout moment après le temps 318 lorsque la durée 311 dépasse la durée 310. Dans ce cas, le temps minimal peut être juste supérieur à la durée 310, la période de répétition d'une impulsion. Dans une autre variante, plusieurs périodes peuvent se passer sans qu'une impulsion soit reçue. Par exemple, un état d'alerte peut être établi à la suite d'un temps 320 car deux périodes d'impulsions d'une durée 310 se sont écoulées sans la réception d'une impulsion. Dans des variantes, la durée minimale est constante et est établie à n'importe quelle valeur

inférieure à 10 périodes, avantageusement 7 périodes.

Dans une variante, l'analyseur 142 de signaux compare un signal présent sur la ligne 105 (produit par le générateur 140 de signaux) aux signaux présents sur les

lignes 109 et 111 (produits par les détecteurs 122 et 132).

Dans une seconde variante, la ligne 105 est supprimée et

l'analyseur 142 de signaux compare les signaux 109 et 111.

Dans chacune de ces variantes, une différence entre les signaux comparés peut être utilisée pour déclencher une minuterie (ou un compteur) afin de détecter l'écoulement d'une période de temps correspondant à une absence d'une

impulsion attendue.

Dans une autre variante, lorsque la ligne 105 est supprimée, l'analyseur 142 de signaux comprend un

circuit logique indépendant et séparé pour chaque émetteur- récepteur optique (jusqu'à un maximum, tel que 8). Chaque circuit logique

comprend une minuterie qui établit un état d'alerte si elle n'est pas redéclenchée dans une période de

temps maximale (par exemple 7 périodes 310).

La période de temps indiquée ci-dessus sous la forme d'un nombre de périodes 310 pendant lesquelles une impulsion attendue n'est pas reçue peut être réglée à un temps prédéterminé indépendamment de la période 310. Par exemple, une période d'environ 10 msec à environ 50 msec est satisfaisante. Une valeur inférieure à 10 msec peut être indésirable car elle peut permettre à une forte pluie d'activer l'alarme. Une période d'environ 50 msec est suffisante pour éviter de fausses alarmes qui pourraient être déclenchées par le passage de débris et d'oiseaux volant dans l'air à travers le faisceau. Il est avantageux de régler la période, dont l'absence établit un état d'alerte, dans la plage de 35 msec à 45 msec, avantageusement à 40 msec, pour protéger contre l'entrée d'enfants le périmètre d'une zone extérieure de sécurité

constituant un danger de par la présence d'eau.

Lorsqu'un état d'alerte est établi, conformément à des aspects de l'invention, on peut activer un nombre quelconque d'alarmes locales et/ou éloignées. Un système de l'invention comprend tout système qui active sélectivement une ou plusieurs alarmes par l'intermédiaire

d'une ou plusieurs liaisons de communication.

Par exemple, l'analyseur 142 de signaux produit un signal sur une ligne 107 pour une alarme locale 146 et un signal sur une ligne 113 pour un émetteur 144. Le signal sur la ligne 107 active l'alarme 146 qui peut être toute alarme sonore et/ou visuelle classique. Le système 100 comprend également une alarme à distance 110. L'alarme à

distance 110 comprend un récepteur 160 et une alarme 162.

L'émetteur 144 réagit au signal présent sur la ligne 113 en émettant un signal par l'intermédiaire d'une liaison 151 pour le récepteur 160. En détectant un signal convenable par l'intermédiaire de la liaison 151, le récepteur 160

active l'alarme 162 au moyen d'un signal sur une ligne 161.

L'alarme 162 comprend une alarme sonore et/ou visuelle, ou toute alarme classique. En variante, l'alarme 162 présente une possibilité de liaison descendante (non représentée) pour transmettre un appel téléphonique à un correspondant prédéterminé à des fins d'enregistrement, d'avertissement ou de réponse urgente. Dans une autre variante, l'alarme à distance 110 est du type décrit comme étant un récepteur d'appel de personnes classique qui alerte l'utilisateur en vibrant. Dans une variante appréciée, l'émetteur 144 émet un faisceau de lumière laser visible modulée qui constitue un signal pour un récepteur 160 à travers la fenêtre d'un bâtiment tel qu'une résidence. L'émetteur 144 et le récepteur 160 coopèrent en utilisant n'importe quelle

modulation décrite ci-dessus en référence à l'émetteur-

récepteur optique 106 ou toute modulation classique.

L'alarme à distance 110 comprend avantageusement un organe de fixation pour le montage de cette alarme 110 sur la fenêtre. Lorsqu'elle est utilisée sur la fenêtre d'une résidence, l'alarme 162 peut être plus efficace (sonore,

visible, etc.) pour les résidents que l'alarme 146.

L'alarme 162 constitue également une redondance avec

l'alarme 146.

Un système de surveillance de périmètre selon l'invention peut être utilisé avantageusement à proximité d'une piscine extérieure ou d'un cours d'eau. Les fausses alarmes sont beaucoup plus rares qu'avec les systèmes classiques. Par exemple, des systèmes basés sur des dispositifs qui flottent sur l'eau sont plus sujets aux variations du vent que les systèmes de l'invention. Des systèmes basés sur la détection d'un mouvement par infrarouge dans une large étendue sont sensibles au vent, aux réflexions de la lumière du soleil par l'eau et aux mouvements de débris, de petits animaux domestiques, de mobilier, de jouets ou d'éléments du paysage pouvant se trouver dans la grande étendue surveillée. Les systèmes de l'invention tolèrent une telle activité et ne déclenchent pas de fausses alarmes dues en partie à la détection et au positionnement temporel des signaux décrits ci-dessus. Les systèmes de l'invention s'adaptent également à des piscines possédant des systèmes de nettoyage automatiques sans déclencher une fausse alarme. Un autre avantage se traduisant par une économie de coût est que les systèmes de l'invention ayant deux émetteurs sont plus faciles à installer et à entretenir que les systèmes ayant un émetteur, car un faisceau parcourt habituellement une plus longue distance que chacun des deux faisceaux et subit habituellement davantage de réflexions pour revenir au moniteur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système de surveillance de périmètre décrit et représenté sans sortir du cadre de

l'invention.

Claims (27)

REVENDICATIONS

1. Système de surveillance de périmètre, caractérisé en ce qu'il comporte un réflecteur (116) disposé de façon à recevoir un faisceau (115) de lumière le long d'un segment (117) d'un périmètre d'une zone (101) devant être surveillée et à produire un faisceau de retour le long du segment, et un moniteur (102) qui comporte un émetteur (120) produisant le faisceau de lumière et un détecteur (122) ayant un axe (218), ce détecteur produisant un signal comportant des signes d'une absence de la détection du faisceau de retour, et ce détecteur comportant un dispositif de blocage (200) qui bloque la détection de

la lumière arrivant sensiblement en dehors de l'axe.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le dispositif de blocage

comporte une lentille (222).

3. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le dispositif de blocage arrête la lumière arrivant à plus de 5 degrés par rapport à

l'axe.

4. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le dispositif de blocage présente une ouverture (406) ayant un certain diamètre, et un passage ayant une certaine longueur, le diamètre et la

longueur étant dans un rapport inférieur à 0,1.

5. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre par une cloison opaque située entre

l'émetteur et le détecteur.

6. Système selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que la cloison comprend un substrat (204) de circuit imprimé, l'émetteur (202) étant monté sur une première face (203) du substrat et le détecteur (206) étant monté sur une seconde face (205) du substrat.

7. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le moniteur comporte en outre une enceinte qui renferme l'émetteur et le détecteur, l'enceinte présentant une surface qui laisse passer le faisceau et le faisceau de retour à travers elle, la surface étant orientée de façon à diriger, en l'éloignant de l'axe, une partie réfléchie du faisceau.

8. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre par un second réflecteur (126) placé de façon à recevoir un second faisceau (125) de lumière le long d'un second segment (127) du périmètre de la zone devant être surveillée et à produire un second faisceau de retour (129) le long du second segment, et un second émetteur (130) et un second détecteur (132) dans le moniteur, le second émetteur produisant le second faisceau et le second détecteur ayant un second axe, le second détecteur produisant un second signal comprenant des seconds signes d'une seconde absence de la détection du second faisceau de retour, le second détecteur comportant un second dispositif de blocage (200) qui bloque la détection de la lumière arrivant sensiblement en dehors du

second axe.

9. Système selon la revendication 8, caractérisé en outre par un analyseur (142) de signaux qui produit un signal d'alerte en réponse aux signes du signal produit par le détecteur, et qui produit le signal d'alerte en réponse aux seconds signes du second signal produit par

le second détecteur.

10. Système selon la revendication 9, caractérisé en outre en ce que l'analyseur de signaux comporte un comparateur qui produit le signal d'alerte en

réponse à une comparaison du signal et du second signal.

11. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le faisceau comprend un

faisceau modulé.

12. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'émetteur produit le faisceau en réponse à un signal de modulation, et caractérisé en outre par un second réflecteur (126) placé de façon à recevoir un second faisceau (125) de lumière le long d'un second segment (127) du périmètre de la zone devant être surveillée et à produire un second faisceau de retour (129) le long du second segment, et un second émetteur (130) et un second détecteur (132) situés dans le moniteur, le second émetteur produisant le second faisceau en réponse au signal de modulation, le second détecteur ayant un second axe et produisant un second signal comprenant des seconds signes d'une seconde absence de la détection du second faisceau de retour, le second détecteur comportant un second dispositif de blocage (200) qui bloque la détection de la lumière arrivant sensiblement en dehors du second axe, le système comportant en outre un générateur (140) de signaux qui produit le signal de modulation et un analyseur (142) de signaux qui produit un signal d'alerte en réponse à une comparaison du signal de modulation et du signal produit par le détecteur, et qui produit le signal d'alerte en réponse à une comparaison du second signal

produit par le second détecteur et du signal de modulation.

13. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le signal de modulation possède une période de répétition, et le moniteur comporte en outre une minuterie qui produit un signal d'alerte sur un laps de temps supérieur à la période de répétition, la minuterie étant redéclenchée en réponse au signal de modulation.

14. Système selon la revendication 13, caractérisé en outre en ce que le laps de temps a une durée

comprise dans la plage de 35 à 45 msec.

15. Système selon la revendication 13, caractérisé en outre en ce que le laps de temps a une durée

égale à un multiple entier de la période de répétition.

16. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre par un émetteur (144) qui émet un signal d'alerte en réponse au signal produit par le détecteur, et une alarme à distance (110) comportant un récepteur (160) et une alarme (162), le récepteur activant

l'alarme en réponse à la réception du signal d'alerte.

17. Système selon la revendication 16, caractérisé en outre en ce que le signal d'alerte comprend

une lumière laser.

18. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le faisceau comprend une

lumière visible.

19. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le réflecteur comprend un rétroréflecteur.

20. Système de surveillance de périmètre, caractérisé en ce qu'il comporte un rétroréflecteur (116) placé de façon à recevoir un faisceau de lumière (115) le long d'un segment (117) d'un périmètre d'une zone (101) devant être surveillée et à produire un faisceau de lumière de retour (119) le long du segment, et un moniteur (102) comportant un émetteur (120) qui produit le faisceau de lumière, un détecteur (122) ayant un axe et produisant un signal comprenant des signes d'une absence de la détection du faisceau de lumière de retour reçu le long de l'axe, une cloison opaque située entre l'émetteur et le détecteur, et une enceinte qui renferme l'émetteur et le détecteur et qui présente une surface laissant passer à travers elle le faisceau de lumière et le faisceau de lumière de retour, la surface étant orientée de façon à diriger, en l'éloignant

de l'axe, une partie réfléchie du faisceau.

21. Système selon la revendication 20, caractérisé en outre par une minuterie située dans le moniteur, qui produit un signal d'alerte sur un laps de temps, la minuterie étant redéclenchée en réponse au signal, le laps de temps ayant une durée comprise dans la

plage allant de 35 à 45 msec.

22. Système selon la revendication 21, caractérisé en outre par un émetteur (144) qui émet de la lumière en réponse au signal d'alerte, et une alarme à distance (110) comportant un récepteur (160) et une alarme (162), le récepteur activant l'alarme en réponse à la

réception de la lumière émise.

23. Système selon la revendication 22, caractérisé en outre en ce que la cloison comprend un substrat (204) de circuit imprimé, l'émetteur et le détecteur étant connectés électriquement à ce substrat, et à l'ouverture (406) présente un diamètre et le passage a une longueur telle que le rapport du diamètre à la longueur

est inférieur à 0,1.

24. Émetteur-récepteur caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur (120) qui produit un faisceau (115) de lumière laser le long d'un premier axe, un détecteur (122) ayant un second axe parallèle au premier axe et réagissant à de la lumière reçue uniquement sensiblement sur le second axe, et une cloison opaque qui

sépare l'émetteur et le détecteur.

25. Émetteur-récepteur selon la revendication 24, caractérisé en outre en ce que la cloison comprend un substrat (204) de circuit imprimé auquel l'émetteur et le

détecteur sont connectés électriquement.

26. Émetteur-récepteur selon la revendication 24, caractérisé en outre en ce que le détecteur comporte un dispositif de blocage (200) qui présente un passage et une ouverture, le détecteur réagissant à de la lumière reçue à

travers l'ouverture et le passage.

27. Émetteur-récepteur selon la revendication 26, caractérisé en outre en ce que l'ouverture a un certain diamètre et le passage a une certaine longueur, le rapport

du diamètre à la longueur étant inférieur à 0,1.