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La présente invention concerne un dispositif et un procédé de surveillance d'un aéronef. Un tel dispositif permet de détecter l'intrusion d'un individu dans un aéronef, en particulier dans le cas où cet aéronef est stationné sur un emplacement qui n'est pas surveillé. On connaît déjà des dispositifs de surveillance conçus pour faire l'acquisition d'une ou plusieurs images lors d'une intrusion. L'invention vise à fournir un dispositif à la fois performant et fiable. Elle propose à cet effet un dispositif de surveillance d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend : - un module de détection d'intrusion ; - un module d'acquisition d'images ; - un module de gestion d'énergie relié auxdits modules de détection et d'acquisition ; et - une source autonome d'alimentation desdits modules ; ledit module de détection étant adapté à fournir au module de gestion d'énergie un signal de détection ayant un premier état prédéterminé lorsqu'une intrusion est détectée et un second état prédéterminé sinon, et ledit module de gestion étant adapté à faire passer ledit dispositif d'un mode d'attente à un mode de travail en commandant l'alimentation du module d'acquisition d'images par ladite source autonome d'alimentation lorsque ledit signal de détection passe du second état au premier état prédéterminé. L'utilisation d'une source autonome d'énergie permet de ne pas avoir à utiliser un générateur de l'avion devant être nécessairement en fonctionnement pour alimenter le dispositif (entraînant une consommation de carburant importante). De plus, le module de gestion d'énergie est conçu pour permettre de consommer l'énergie de la source autonome d'alimentation uniquement lorsque cela est nécessaire et autant que de besoin en alimentant le module d'acquisition d'images uniquement si une intrusion est détectée. Le dispositif de surveillance reste ainsi opérationnel pendant une longue période. 2
Le module de gestion d'énergie permet ainsi d'optimiser et de réduire significativement la consommation d'énergie d'un tel dispositif de sorte que la source autonome d'alimentation peut être avantageusement réduite en capacité et par conséquent en poids, ce qui est particulièrement avantageux dans le domaine aéronautique. Selon des caractéristiques préférées, pour des raisons de simplicité et de commodité à l'utilisation : - dans le mode d'attente, l'alimentation du module d'acquisition d'images est interrompue ; - ledit module de gestion est également adapté à faire passer ledit dispositif du mode de travail au mode d'attente en commandant l'interruption de l'alimentation du module d'acquisition d'images. L'interruption de l'alimentation du module d'acquisition dans le mode d'attente assure une consommation d'énergie nulle de ce module dans ce mode (économisant ainsi la batterie autant que possible) tandis que le passage du dispositif du mode de travail au mode d'attente (par exemple, une fois les images acquises) permet d'économiser la batterie jusqu'à ce qu'une prochaine intrusion soit détectée. Selon d'autres caractéristiques préférées, pour les mêmes raisons que celles indiquées ci-dessus : - le module de gestion d'énergie comporte un circuit de commande de ladite alimentation du module d'acquisition d'images adapté à passer d'un mode d'attente à faible consommation d'énergie à un mode de travail lorsque ledit signal de détection passe du second état au premier état prédéterminé ; - ledit circuit de commande est un circuit logique programmable de type CPLD. Le module de gestion est conçu à partir d'un circuit (par exemple un circuit CPLD) admettant un mode de fonctionnement à faible consommation d'énergie (mode d'attente du circuit) qui contribue à réduire l'énergie totale consommée par le dispositif tout en restant opérationnel pour détecter une éventuelle intrusion et passer alors dans son mode nominal de fonctionnement (mode de travail). 3
L'énergie de la batterie est ainsi économisée aussi bien au niveau du module d'acquisition d'images qu'au niveau du module de gestion d'énergie lui-même. Selon d'autres caractéristiques préférées, pour les mêmes raisons que celles indiquées ci-dessus, le module d'acquisition d'images comporte un circuit logique programmable de type FPGA. L'utilisation d'un circuit à logique programmable de type FPGA offre une capacité de calcul importante avec un temps de réponse court, en particulier lors de la remise sous tension du circuit lorsqu'une intrusion est détectée.
Selon encore d'autres caractéristiques préférées, le module de détection comporte un contacteur. L'utilisation d'un contacteur permet de détecter de façon simple et efficace une intrusion sans consommer d'énergie électrique. Selon encore d'autres caractéristiques préférées, ladite source autonome d'alimentation dudit dispositif est une batterie distincte de la batterie d'alimentation principale de l'aéronef. Le dispositif, muni d'une batterie distincte de la batterie principale de l'aéronef (alimentant le reste des équipements de l'aéronef), est rendu indépendant énergétiquement du reste de l'aéronef évitant ainsi tout risque d'un déchargement de la batterie principale de l'aéronef qui pourrait empêcher par exemple son redémarrage. Selon encore d'autres caractéristiques préférées, ladite batterie est une batterie NiMH. La réduction en capacité de la batterie permet d'utiliser pour la batterie du dispositif une batterie de type NiMH (Nickel Métal Hybride), spécifique aux batteries de dimension réduite, cette technologie offrant une grande capacité de charge et permettant de répondre aux normes de sécurité en vigueur dans le domaine aéronautique, en particulier en limitant le risque de dégagement gazeux toxique (contrairement aux batteries de plus grandes dimensions et capacités qui comportent le plus souvent du plomb pouvant être la source d'un dégagement gazeux toxique). Selon encore d'autres caractéristiques préférées : - ladite batterie est reliée à un générateur de l'aéronef ; 4
- ledit module de gestion d'énergie comporte un organe de commutation relié à la source autonome d'alimentation et au module d'acquisition d'images, ledit organe de commutation étant adapté à prendre, dans le mode de travail du dispositif, une première position où le module d'acquisition d'images est connecté électriquement à la source autonome d'alimentation et à prendre, dans le mode d'attente du dispositif, une seconde position où le module d'acquisition d'images est déconnecté électriquement de la source autonome d'alimentation ; - ledit module d'acquisition d'images comporte une caméra numérique ; - ledit module d'acquisition d'images comporte une mémoire dans laquelle sont stockées les images acquises ; et/ou - ledit dispositif comporte également un module de télécommunication GSM adapté à transmettre un signal d'alarme lorsque ledit signal de détection passe du second état au premier état prédéterminé.
L'invention vise également, sous un deuxième aspect, un procédé de surveillance d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape consistant à fournir, au moyen d'un module de détection d'intrusion, un signal de détection ayant un premier état prédéterminé lorsqu'une intrusion est détectée et un second état prédéterminé sinon ; - et, lorsque ledit signal de détection passe du second état au premier état prédéterminé, une étape consistant, au moyen d'un module de gestion d'énergie relié audit module de détection et à un module d'acquisition d'images, à faire passer ledit dispositif d'un mode d'attente à un mode de travail en commandant l'alimentation du module d'acquisition d'images par une source autonome d'alimentation ; et - une étape consistant à faire une acquisition d'images au moyen dudit module d'acquisition d'images. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif à l'appui d'une représentation schématique du dispositif de surveillance conforme à l'invention illustrée en figure 1. Le dispositif de surveillance 1 est construit autour d'un microcalculateur 2 auquel sont associés différents périphériques, à savoir un organe de télécommunication 3, un organe de signalisation 4, une interface utilisateur 5, un détecteur d'intrusion 6, un organe de commutation 7 et une caméra numérique 8. Le microcalculateur 2 est alimenté par une batterie 9 et est connecté à un réseau de communication 11 apte à envoyer ou recevoir des données (ici le 5 réseau informatique de l'aéronef, par exemple un réseau Ethernet). La caméra numérique 8 est ici fixée dans un couloir de l'aéronef (couloir passagers par exemple). Il est également possible de fixer cette caméra à d'autres emplacements, par exemple dans le compartiment d'un train d'atterrissage pour visualiser l'accès aux fûts du train d'atterrissage et aux pneus (afin de détecter l'intrusion d'un passager clandestin). Cette caméra est ici une caméra Sony commercialisée sous la référence SK-1004x. Cette caméra est associée avec un système d'éclairage (non représenté) de la zone à filmer monté d'un seul bloc avec la caméra.
Le détecteur de contact 6 est ici un détecteur magnétique d'ouverture en saillie disposé par exemple contre une porte de l'aéronef (qu'un intrus devrait ouvrir pour accéder au couloir surveillé) pour détecter si la porte est ouverte ou fermée. L'organe de télécommunication 3 est ici un système GSM muni d'une antenne. L'organe de signalisation 4 est constitué d'une pluralité de voyants (ici des diodes à faible consommation) permettant de connaître l'état du dispositif (niveau de charge de la batterie 9, indication d'une phase de chargement de la batterie, indication de la présence d'un enregistrement stocké dans une mémoire du microcalculateur, etc.). La batterie 9 est une batterie NiMH (ici du fabricant FAST commercialisée sous la référence VHD9005) distincte de la batterie principale de l'avion qui alimente les autres équipements de l'avion. La seule fonction de la batterie 9 est d'alimenter de façon autonome et indépendante les éléments du dispositif 1. Cette batterie est reliée à un générateur 10 de l'avion et se recharge lorsque celui-ci est en fonctionnement (au redémarrage de l'avion par exemple). Le microcalculateur 2 comporte deux circuits logiques 15 et 16 reliés l'un à l'autre ainsi qu'une mémoire vive 17 (RAM), une mémoire non volatile 18, 6
une horloge 19, une mémoire nomade 20, un circuit de compression vidéo 21, un circuit de décodage vidéo 22, et une interface 23 avec la batterie 9. La caméra 8 est reliée directement à l'organe de commutation 7 et est reliée au circuit 15 du microcalculateur 2 par l'intermédiaire du circuit de décodage vidéo 22. La mémoire 20 est ici une mémoire nomade mais elle peut se présenter sous d'autres formes, à condition que cette mémoire soit non volatile afin de conserver les données stockées même lorsqu'elle n'est pas alimentée (par exemple un mémoire EEPROM, flash voire un disque dur).
Les circuits 15 et 16 sont deux circuits Xilinx , le premier est commercialisé sous la référence XC3S2000-4FG676I et le second sous la référence XC2C128-7VQ1001. Le circuit programmable 15 est un circuit de type FPGA ( field programmable gate array , réseau de portes programmable in situ) relié aux mémoires 17, 18 et 20, à l'horloge 19, au réseau 11, aux circuits de compression et de décodage 21 et 22, à l'organe de télécommunication par GSM 3 et à l'organe de commutation 7. Un tel circuit à base de logique FPGA présente l'avantage de garantir un temps de réponse très court (inférieur à la seconde), par exemple lors de sa mise sous tension (contrairement à un processeur qui serait associé à un système d'exploitation), tout en offrant la capacité de calcul importante ici nécessaire pour le traitement des images vidéo. Ce circuit forme avec les circuits de compression et de décodage vidéo 21 et 22, la mémoire 20 et la caméra 8 un ensemble 14 permettant d'obtenir et d'enregistrer dans la mémoire 20 des séquences d'images numériques. Le circuit programmable 16 est un circuit de type CPLD ( complex programmable logic device , circuit logique programmable complexe) relié à l'organe de signalisation 4, à l'interface utilisateur 5, au détecteur 6 ainsi qu'à la batterie 9 par l'intermédiaire de l'interface 23, à la mémoire non volatile 18 et au circuit 15. Ce circuit présente un mode de fonctionnement intermédiaire à faible consommation d'énergie (mode d'attente) entre l'état à consommation nulle (éteint) et l'état allumé nominal de fonctionnement (mode de travail du circuit). 7
Le circuit est maintenu dans ce mode intermédiaire d'attente tant qu'il ne reçoit aucune consigne de réveil au niveau d'un de ses signaux d'entrée. Lorsqu'une consigne de réveil est reçue, le circuit repasse alors dans son mode de travail (qui consomme plus d'énergie). A l'inverse, le circuit repasse en mode d'attente à faible consommation (puissance consommée faible, inférieure à la puissance consommée en mode nominal) s'il ne reçoit aucun signal pendant une durée prédéfinie. Ce circuit 16 forme avec l'organe de commutation 7 et l'interface 23 un ensemble 13 conçu pour gérer l'énergie de la batterie.
L'interface 23 permet de transmettre au circuit 16 des informations sur l'état de la batterie et en particulier sur son niveau de charge afin que le circuit 16 puisse, par exemple, commander l'allumage d'un voyant de l'organe de signalisation 4 si ce niveau est bas. On va maintenant décrire les différents modes de fonctionnement du 15 dispositif de surveillance. Le dispositif est conçu pour fonctionner selon trois modes de fonctionnement présélectionnables par l'utilisateur à l'aide de l'interface 5. Cette interface est ici constituée d'un bouton poussoir sur lequel appuie l'utilisateur pour passer d'un mode à l'autre. 20 Dans un premier mode dit de veille , seul le circuit 16 et l'organe de signalisation 4 sont alimentés par la batterie 9, l'organe de commutation 7 étant commandé pour qu'il occupe une position où les autres éléments du dispositif sont déconnectés de la batterie et leur alimentation ainsi interrompue (en particulier le circuit 15, les mémoires 17, 18 et 20, les circuits 21 et 22 ainsi que la caméra 8 et 25 son système d'éclairage particulièrement consommateur d'énergie). Ce mode est le mode par défaut pris par le microcalculateur 2 lors de son initialisation (première mise sous tension ou remise sous tension après déchargement complet de la batterie). L'organe de signalisation 4 reste alimenté pour fournir des indications 30 visuelles sur l'état du dispositif (niveau de charge de la batterie, indication d'une phase de chargement de la batterie, indication de la présence d'un enregistrement dans la mémoire nomade, etc.) et le circuit 16 reste alimenté pour détecter si l'utilisateur change de mode. 8
Le circuit 16, bien qu'alimenté, est alors dans son mode d'attente. Dans ce mode, le dispositif est ainsi particulièrement économe en énergie puisque seuls le circuit 16 et l'organe de signalisation 4 sont alimentés, avec le circuit 16 qui est, en l'absence de signal de réveil, dans son mode de plus faible consommation (mode intermédiaire d'attente décrit ci-dessus). Le deuxième mode de fonctionnement du dispositif est un mode de maintenance. Dans ce mode, le dispositif n'est pas prêt pour effectuer un enregistrement (mode non armé ) mais tous les éléments sont alimentés afin de pouvoir réaliser des opérations de vérification du fonctionnement du dispositif, de maintenance logicielle ou de téléchargement des données. Lorsque le circuit 16 détecte au niveau du bouton poussoir 5 une instruction de passage du mode veille au mode non armé , ce circuit 16 passe de son mode d'attente à son mode de travail pour commander à l'organe 7 de commuter afin de connecter électriquement à la batterie 9 l'ensemble des éléments du dispositif qui n'étaient pas alimentés. Ce mode non armé permet ainsi par exemple de mettre à jour si nécessaire le programme contenu dans la mémoire non volatile 18 à partir des données contenues dans la mémoire nomade 20 ou bien encore de transmettre par l'intermédiaire du réseau Ethernet 11 ou de l'organe de télécommunication 3 tout ou partie des images vidéo éventuellement stockées dans cette mémoire. Lorsqu'aucune opération de maintenance ou de téléchargement n'a eu lieu pendant une durée déterminée (calculée avec l'horloge 19), le circuit 15 indique au circuit 16 que le dispositif est de nouveau disponible pour retourner en mode de veille afin d'économiser l'énergie de la batterie autant que possible.
Le circuit 16 commande alors l'organe 7 pour interrompre l'alimentation des éléments dont le fonctionnement était interrompu en mode veille. Seuls le circuit 16 et l'organe de signalisation 4 restent alors alimentés. Une fois que le circuit 16 a commandé l'interruption de l'alimentation des autres éléments du dispositif, celui-ci retourne dans son mode d'attente.
Le troisième mode sélectionnable est le mode de fonctionnement opérationnel du dispositif (mode armé , dans lequel le dispositif est prêt à enregistrer les images si une intrusion est détectée). 9
Ce mode présente un premier état de surveillance (mode armé d'attente consommant peu d'énergie) tant qu'aucune intrusion n'est détectée au niveau du détecteur d'intrusion 6 (correspondant à l'état présence d'un contact au niveau de ce détecteur) et un second état d'alarme (mode armé de travail ) lorsqu'une telle intrusion est détectée (correspondant à l'état absence du contact au niveau du détecteur 6). Dans le mode armé d'attente, comme pour le mode veille, un nombre minimum d'éléments est alimenté pour réduire autant que possible l'énergie consommée par le dispositif, si ce n'est qu'ici l'organe de signalisation 4 n'est pas alimenté (diodes éteintes) pour rendre ce dispositif aussi discret que possible et moins facilement repérable par un éventuel intrus. Seul le circuit 16 est donc alimenté et est dans son mode d'attente prêt à passer dans son mode de travail au changement d'état du contacteur 6. Le dispositif présente alors une consommation sensiblement égale voire légèrement inférieure à celle du mode de veille décrit précédemment, ce qui contribue à l'augmentation de la durée de fonctionnement du dispositif en autonomie totale (uniquement alimenté par la batterie 9). Lorsqu'une intrusion est détectée (ouverture du contacteur formant le détecteur d'intrusion 6), le dispositif passe du mode armé d'attente (état de surveillance) au mode armé de travail (état d'alarme) dans lequel le circuit 16 retourne dans son mode nominal de travail pour commander à l'organe 7 de commuter afin d'alimenter de nouveau l'ensemble du dispositif 1 (en particulier les éléments de l'ensemble d'acquisition d'images 14) et de démarrer un enregistrement vidéo.
Le circuit 15 de nouveau alimenté charge sur les instructions du circuit 16 le programme contenu dans la mémoire 18 pour commander la caméra 8 elle aussi remise sous tension et pour démarrer l'enregistrement. Les données vidéo sont alors transmises au circuit 15 par le décodeur 22 et compressées par le compresseur vidéo 21 pour enfin être enregistrées dans la mémoire nomade 20.
Simultanément à l'enregistrement, l'organe GSM 3 envoie sur le réseau téléphonique sans fil un signal d'alarme ainsi qu'une ou plusieurs des images enregistrées pour prévenir par exemple une personne en charge de la zone où est stationné l'avion. 10
Au bout d'un temps choisi préalablement par l'utilisateur, l'enregistrement s'arrête, et le circuit 15 signale au circuit 16 la fin de cet enregistrement de sorte que le circuit 16 commande à l'organe 7 de commuter, en l'absence de nouvelle intrusion, pour permettre au dispositif de revenir dans son mode armé d'attente afin d'économiser l'énergie de la batterie. Le circuit 16 retourne ensuite également dans son mode d'attente. L'utilisation conjointe du circuit FPGA 15 et du circuit CPLD 16 permet ainsi de bénéficier des capacités importantes de calcul du circuit 15 lorsque celui-ci est alimenté tout en minimisant l'énergie consommée à l'aide du circuit 16, d'une part parce que ce circuit (qui reste alimenté en permanence) consomme peu (grâce à son mode d'attente à faible consommation) et, d'autre part, parce qu'il est programmé pour commander l'alimentation du circuit 15 (très consommateur en énergie en raison de ses capacités de calcul importantes) uniquement lorsque cela est nécessaire.
Lorsqu'au moins un enregistrement est stocké sur la mémoire nomade 20 et lorsque le mode veille ou non armé est sélectionné par l'utilisateur, un voyant de l'organe de signalisation 4 s'allume pour informer l'utilisateur de la présence d'un enregistrement. A chaque fois qu'une nouvelle intrusion est détectée, un nouvel enregistrement est stocké dans la mémoire à la suite des précédents. Le retour à l'état de surveillance (mode armé d'attente ) après chaque enregistrement permet d'économiser l'énergie de la batterie entre chaque phase d'enregistrement. L'économie d'énergie ainsi réalisée permet d'augmenter la durée de fonctionnement du dispositif à partir d'une source d'énergie autonome telle qu'une batterie. Il est ainsi également rendu possible d'utiliser des batteries de plus faibles capacités, qui sont significativement plus légères et pour lesquelles peuvent ainsi être mises en oeuvre des technologies (NiMH ou Li-ion) différentes de celles des batteries conventionnelles lourdes et d'importantes capacités (technologie au plomb). Sans une telle économie d'énergie (alimentation en continu du dispositif 1), la surveillance d'un aéronef sur une durée de 24 heures nécessiterait une batterie de 35 ampères-heures (Ah), ce qui correspond à un poids d'environ 15 kg, 11
alors qu'avec ce dispositif, la surveillance est opérationnelle (c'est-à-dire en mesure d'enregistrer des images si une intrusion est détectée) pendant une durée pouvant aller jusqu'à deux mois avec une batterie interne 9 de 1 Ah pesant seulement 500 g, soit un gain important en autonomie et en poids.
Dans une variante, la caméra 8 est apte à filmer dans l'infrarouge et est associée, non pas avec un système d'éclairage dans la lumière visible mais avec un système d'éclairage infrarouge permettant de filmer en toute discrétion (en particulier de nuit). Dans encore une autre variante, un tel dispositif comporte non pas une seule mais plusieurs caméras disposées selon différents angles de vue. Dans une autre variante, la caméra 8 est remplacée par un appareil photo numérique adapté à prendre une ou plusieurs photos lorsqu'une intrusion est détectée. Dans encore une autre variante, le contacteur 6 est remplacé par un détecteur de mouvement alimenté par la batterie 9. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais englobe toute variante d'exécution.