[0001] La présente invention a pour objet un procédé de protection de locaux contre l'intrusion,
selon lequel on émet un signal acoustique à l'intérieur d'un local à surveiller et
on analyse les variations des signaux acoustiques réfléchis pour détecter une intrusion
dans le local.
[0002] L'invention concerne, également, un dispositif de protection de locaux contre l'intrusion,
comprenant au moins un émetteur de signaux acoustiques et au moins un détecteur de
signaux acoustiques réfléchis, disposés dans le local à protéger, ainsi qu'un ensemble
de traitement de signaux auquel sont appliqués, d'une part, les signaux émis par l'émetteur
et, d'autre part, les signaux réfléchis captés par le ou les détecteurs.
[0003] On connaît de nombreux procédés de protection de locaux contre l'intrusion faisant
appel à divers types de détection et, notamment, à des types de détection dits volumétriques,
c'est-à-dire destinés, non pas simplement à former une barrière de protection, mais
à surveiller l'ensemble d'un volume, par exemple tout l'espace compris à l'intérieur
d'un local.
[0004] Les procédés de protection volumétriques connus sont, généralement, basés sur l'utilisation
de rayonnements hyperfréquences ou d'ondes acoustiques soniques ou ultra-sonores.
[0005] L'otilisation de rayonnements hyperfréquences permet, en utilisant l'effet Doppler,
de détecter des déplacements et de mesurer des vitesses de deplacement d'objets ou
de personnes dans le champ de la zone surveillée. Toutefois, les rayonnements hyperfréquences
traversent les parois des locaux, ce qui rend ce type de détection peu fiable dans
de nombreuses circonstances où des phénomènes perturbateurs extérieurs au local à
protéger risquent d'être pris en compte par le système de détection.
[0006] La protection réalisée à l'aide d'ondes ultrasonores permet, par le même principe
de l'effet Doppler, de mettre en évidence des mouvements à l'intérieur d'un espace
à surveiller. Toutefois, comme dans le cas des procédés de protection du type à hyperfréquences,
des mouvements effectués à certaihes vitesses trop rapides ou, au contraire, trop
lentes, peuvent ne pas être détectés, compte tenu des limites propres à l'utilisation
d'une détection basée sur l'effet Doppler. Par ailleurs, un système de détection à
ultrasons est sensible aux phénomènes acoustiques provoqués, par exemple, par des
fluides circulant dans des tuyauteries. Enfin, les ondes ultrasonores présentent une
faible longueur d'onde qui favorise le déclenchement de fausses alarmes par des mouvements
d'objets ou animaux de petite taille.
[0007] On a, également, proposé d'utiliser un champ acoustique avec des fréquences situées
dans la gamme des infrasons, par exemple de l'ordre de quelques hertz. Toutefois,
ce type de protection présente, également, des inconvénients et, notamment, se prête
mal à un traitement rapide des signaux, compte tenu de la gamme de fréquences utilisée.
Ce type de protection s'avère ainsi peu adapté à la réalisation d'un système de protection
efficace capable de réagir rapidement, tout en limitant les risques de fausses alarmes.
[0008] La présente invention a ainsi pour objet de remédier aux inconvénients des systèmes
précités et, notamment, de permettre la détection rapide d'intrus pénétrant dans un
local, tout en limitant les risques de fausses alarmes dues, par exemple, à la présence
de petits animaux ou à des bruits parasites.
[0009] Ces buts sont atteints grâce à un procédé de protection de locaux caractérisé en
ce que l'on émet une onde acoustique constituée par des trains d'impulsions modulées
linéairement en fréquence dans une bande comprise entre environ 500 Hz et 5 kHz pendant
une durée limitée comprise entre environ 5 et 20 millisecondes avec une période de
récurrence au moins de l'ordre du temps de réverbération du local à protéger, en ce
que l'on détecte à l'aide d'au moins un détecteur le signal acoustique réfléchi par
le local à la suite de l'émission de chaque train d'impulsions, en ce que l'on effectue
pour chaque train d'impulsions émis l'intercorrélation du signal réfléchi et du signal
acoustique émis, en ce que l'on analyse les signaux d'intercorrélation produits pour
dénombrer et identifier les différents échos qu'ils contiennent, en ce que l'on compare
chaque signal d'intercorrélation analysé avec un signal de référence prê- enregistré
correspondant à une intercorrélation réalisée dans des conditions de référence avec
le local vide, sans présence d'intrus et en ce que l'on déclenche un organe d'alarme
ou de surveillance en cas de constatation de modification des échos d'un signal d'intercorrélation
par rapport au signal de référence pré-enregistré.
[0010] De préférence, les ondes acoustiques émises comprennent des trains d'impulsions modulées
linéairement en fréquence dans une bande comprise entre environ 1 kHz et 3 kHz pendant
une durée comprise entre environ 10 et 15 millisecondes.
[0011] La détection des échos du signal réfléchi présente, du fait de l'intercorrélation
avec le signal émis, une excellente immunité par rapport aux bruits extérieurs et
un rapport signalbruit élevé.
[0012] L'utilisation d'un signal d'émission, constitué par un train d'impulsions modulées
linéairement en fréquence, assure une densité spectrale d'énergie élevée et une durée
d'analyse courte.
[0013] La bande de fréquences utilisée pour le train d'impulsions correspond à des longueurs
d'ondes de l'ordre des dimensions du corps humain, ce qui réduit les fausses alarmes
dues à des objets ou animaux de petites dimensions et augmente les chances de détection
d'un intrus.
[0014] De plus, la bande de fréquences adoptée présente une bonne sélectivité de détection
et la durée du train d'impulsions qui a été retenue permet d'obtenir une bonne compression
temporelle du signal.
[0015] Avantageusement, la période de récurrence de l'émission des trains d'impulsions est
de l'ordre de 1 à 3 secondes, c'est-à-dire est supérieure au temps de réverbération
habituel des locaux à protéger, tout en permettant une analyse complète des signaux
émis et réfléchis entre deux émissions successives de trains d'impulsions.
[0016] Selon une caractéristique particulière du procédé selon l'invention, on détermine
au préalable les échos primaires et secondaires théoriques devant être réfléchis par
les parois du local à protéger, en fonction de l'emplacement de l'émetteur du signal
acoustique et du ou des détecteurs de signaux acoustiques réfléchis par le local et
on identifie sur le signal de référence pré-enregistré les échos reconnus correspondant
à des échos théoriques.
[0017] Afin d'augmenter la fiabilité du procédé, lorsque la comparaison entre le signal
d'intercorrélation analysé et le signal de référence fait apparaître un écho nouveau,
il est sursis au déclenchement d'une alarme jusqu'à l'apparition d'un nombre prédéterminé
supérieur à 2, de détections d'échos représentatifs de défauts par rapport au signal
de référence, pour un nombre prédéterminé supérieur à 2 d'acquisitions de signaux
d'intercorrélation analysés.
[0018] De même, lorsque la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et le
signal de référence fait ressortir la disparition ou l'atténuation d'un écho non reconnu
ne correspondant pas à un écho théorique, il est sursis au déclenchement d'une alarme
jusqu'à la prise en compte d'un nombre prédéterminé, supérieur à deux, de disparitions
ou atténuations d'échos non reconnus par rapport au signal de référence, pour un nombre
prédéterminé supérieur à deux, d'acquisitions de signaux d'intercorrélation analysés.
[0019] En revanche, lorsque la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et
le signal de référence fait ressortir la disparition ou l'atténuation d'un écho reconnu
correspondant à un écho théorique, il est procédé au déclenchement d'une alarme des
la constatation d'une deuxième disparition ou atténuation d'écho reconnu identique
ou voisine pour un nombre prédéterminé supérieur à deux d'acquisitions de signaux
d'intercorrélation analysés.
[0020] Avantageusement, on procède, de façon périodique, à des intervalles de temps très
supérieurs à la fréquence de récurrence, à l'acquisition et à l'enregistrement d'un
nouveau signal de référence.
[0021] Selon une caractéristique particulière du procédé, lors de la comparaison entre le
signal d'intercorrélation analysé et le signal de référence, les défauts dûs pour
les échos à une différence de valeur inférieure à un seuil prédéterminé, correspondant
à un pourcentage déterminé de l'amplitude de l'écho considéré du signal de référence,
ne sont pas pris en compte pour le déclenchement d'une alarme.
[0022] Selon une application particulière du procédé selon l'invention, applicable, notamment,
à une protection contre l'incendie, lorsque la comparaison entre le signal d'intercorrélation
analysé et le signal de référence fait apparaître à la fois une disparition d'écho
et une apparition d'écho correspondant à un décalage en temps, on procède à une mesure
du décalage temporel de chaque écho entre deux ou plusieurs analyses successives et,
en cas de décalage demeurant sensiblement stable, on délivre une information correspondant
à un changement des caractéristiques physiques de l'atmosphère du local à protéger.
[0023] Afin de prévenir les défaillances du système de protection ou des tentatives de destruction
de celui-ci, on déclenche une alarme spécifique de non fonctionnement en cas de constatation
de disparitions ou apparitions d'échos en nombre supérieur à une valeur prédéterminée,
pour une ou plusieurs acquisitions de signaux d'intercorrélation analysés.
[0024] L'invention a encore pour objet un dispositif de protection du type défini en tête
de la description, caractérisé en ce que l'émetteur de signaux acoustiques comprend
un générateur de trains d'impulsions modulées linéairement en fréquence et un haut-parleur
omnidirectionnel pour diffuser dans le local lesdits trains d'impulsions, en ce que
le détecteur de signaux acoustiques comprend au moins un microphone et des moyens
de conditionnement des signaux reçus par le microphone et en ce que l'ensemble de
traitement des signaux comprend des moyens d'intercorrélation des signaux acoustiques
émis par l'émetteur et reçus par le détecteur pour fournir un signal d'intercorrélation,
des moyens d'analyse de l'enveloppe du signal d'intercorrélation et de reconnaissance
d'échos, des moyens de comparaison du signal d'intercorrélation et d'un signal de
référence présentant un nombre prédéterminé d'échos caractéristiques du local à protéger
et des moyens de comptage et repérage des échos apparus ou disparus dans le signal
d'intercorrélation et en ce que des moyens de déclenchement d'une alarme sont commandés
par lesdits moyens de comptage et repérage d'échos disparus ou apparus, selon une
stratégie de logique décisionnelle programmée.
[0025] Selon un mode de réalisation particulier, l'ensemble de traitement des signaux comprend
des moyens d'échantillonnage des signaux acoustiques émis par l'émetteur et reçus
par le détecteur et des moyens d'intercorrélation des signaux acoustiques émis et
reçus échantillonnés pour fournir ledit signal d'intercorrélation.
[0026] Avantageusement, des moyens de pré-alarme sont interposés entre les moyens de comptage
et repérage d'échos disparus ou apparus pour ne commander les moyens de déclenchement
qu'en cas de reconnaissances répétées de disparitions ou apparitions d'échos selon
une logique séquentielle programmée.
[0027] Selon un mode de réalisation possible, le dispositif de protection comprend plusieurs
détecteurs de signaux acoustiques répartis dans le local à protéger et connectés chacun
à l'ensemble de traitement des signaux qui comprend des moyens de sommation des signaux
reçus par les différents détecteurs, des moyens d'échantillonnage des signaux acoustiques
émis par l'émetteur et des signaux sommés reçus par les différents détecteurs, des
moyens d'intercorrélation des signaux émis échantillonnés et des signaux de réception
sommés et échantillonnés correspondant à l'ensemble des différents détecteurs pour
fournir pour l'ensemble des détecteurs un signal d'intercorrélation, des moyens d'analyse
de l'enveloppe du signal d'intercorrélation et de reconnaissance d'échos, des moyens
de comparaison du signal d'intercorrélation de l'ensemble des divers détecteurs et
d'un signal de référence correspondant également à l'ensemble des divers détecteurs
et présentant un nombre prédéterminé d'échos caractéristiques du local à protéger
et des moyens de comptage et repérage des échos apparus ou disparus dans le signal
d'intercorrélation correspondant à l'ensemble des détecteurs.
[0028] D'une façon générale, l'émetteur et les détecteurs sont disposés de telle sorte que
au moins les rayons acoustiques liés aux échos primaires et secondaires théoriques
réfléchis par les parois du local à protéger constituent un faisceau bien réparti
selon les directions que sont susceptibles d'intercepter un intrus. Ces rayons doivent,
en particulier, présenter entre eux un angle supérieur à environ 15°.
[0029] Avantageusement, plusieurs émetteurs excités en parallèle par le même signal sont
concurremment mis en oeuvre en divers points d'un même local de grande dimension et/ou
de forme complexe, ou de forme simple mais rempli d'objets constituant des obstacles
donnant à l'espace vide une forme elle-même complexe, de façon à insonifier, simultanément,
tous les volumes dans lesquels peut se déplacer un intrus.
[0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description
suivante d'un mode particulier de réalisation, en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- la fig. 1 représente une vue en perspective d'un local dans lequel on a installé
un émetteur et deux récepteurs d'un dispositif de protection contre l'intrusion selon
l'invention,
- les fig. 2 à 4 représentent, respectivement, des vues de dessus, de face et de côté
du local de la fig. 1, avec l'indication des rayons émis par l'émetteur et reçus par
un récepteur après réflexion sur les parois du local,
- la fig. 5 montre la forme d'un signal émis par l'émetteur,
- la fig. 6 montre la forme d'un signal reçu par un récepteur,
- la fig. 7 montre la forme d'un signal d'intercorrélation entre un signal émis et
un signal reçu,
- les fig. 8a et 8b montrent, selon un diagramme temporel, les différents échos théoriques
susceptibles d'être reçus par chacun des récepteurs de la fig. 1 après émission d'un
signal par l'émetteur,
- la fig. 9 montre un signal de référence, constitué par l'enveloppe de la fonction
d'intercorrélation d'un signal émis par l'émetteur et d'un signal reçu par un récepteur,
dans des conditions normales sans présence d'intrus,
- la fig. 10 montre un signal d'identification d'intrusion, constitué par l'enveloppe
de la fonction d'intercorrélation d'un signal émis par l'émetteur et d'un signal reçu
par un récepteur en présence d'un intrus,
- la fig. Il représente le schéma bloc d'un dispositif de protection selon l'invention
et,
- la fig. 12 représente le schéma synoptique du traitement des signaux effectué dans
le dispositif de protection selon l'invention.
[0031] Afin de faciliter la description du procédé et du dispositif de protection de locaux
selon l'invention, on a représenté sur la fig. 1 un exemple de local présentant la
forme d'un parallélépipède à six faces : une face frontale 1, une face arrière 3,
deux faces latérales 2 et 4, une face inférieure 6 et une face supérieure 5.
[0032] On a disposé, à l'intérieur du local 7, un émetteur 10 de signal acoustique, constitué
par exemple par un haut-parleur omnidirectionnel et deux récepteurs de signaux acoustiques
D
1, D
2 constitués par des microphones.
[0033] La localisation de l'émetteur 10 et des récepteurs D
1, D
21 ainsi que leur nombre, sont fonction des caractéristiques particulières du local
à protéger. Connaissant la configuration géométrique du local à protéger, il est possible
de déterminer par le calcul les différents trajets théoriques des ondes sonores de
l'émetteur vers les différents récepteurs, après réflexions primaires et secondaires
sur les différentes parois du local.
[0034] A titre d'exemple, pour un local parallélépipédique, tel que celui de la fig. 1,
on a représente sur les fig. 2 à 4 différents trajets théoriques des ondes sonores
depuis une source sonore 10 jusqu'à un récepteur D
1 en prenant en compte des réflexions primaires et secondaires sur les différentes
parois du local. Dans ce cas, on constate qu'il existe six réflexions primaires théoriques
et parmi les réflexions secondaires théoriques on a retenu les douze réflexions présentant
les trajets les plus courts. D'une manière générale, dans le cas d'un volume parallélépipédique
rectangle, il existe 6 réflexions primaires, 15 réflexions secondaires, 20 réflexions
tertiaires, etc ... Parmi les réflexions secondaires, on ne tient pas compte de celles
qui correspondent à des rayons qui ne sont pas présumés coupés par un intrus et ceux
qui présentent les trajets les plus longs, si les longueur, largeur, hauteur du volume
ne sont pas trop différentes.
[0035] Les trajets des ondes sonores, dans le cas des fig. 2 à 4, ont été établis à titre
d'exemple pour une salle de longueur 8,38 m, de largeur 3,93 m et de hauteur 2,70
m, avec, pour la source sonore, le premier capteur D
1 et le second capteur D
2, les coordonnées suivantes dans le repère Ox, y, z, représenté sur la fig. 1 :

[0036] Dans la suite de la description, un écho correspondant à un écho théorique sera identifié
par ses plans de réflexion. Ainsi, un écho primaire sur la face 4 sera désigné par
4-4 et un écho secondaire sur les faces 5 et 1 sera désigné par 5-1.
[0037] Le procédé de protection de locaux contre l'intrusion repose, selon l'invention,
essentiellement, sur l'analyse des modifications des échos sonores enregistrés par
les détecteurs D,, D
2 pour un même signal d'émission. C'est la raison pour laquelle l'émetteur 10 et les
détecteurs D,, D
2, doivent être positionnés à l'intérieur du local, de telle manière qu'il y ait un
minimum d'échos se recouvrant, c'est-à-dire qu'il y ait un minimum d'ondes sonores
dont le trajet présente une longueur semblable. Par ailleurs, il est avantageux que
les cheminements des ondes acoustiques émises et réfléchies présentent un angle compris
entre environ 15 et 30°. Le nombre des détecteurs doit également être adapté au local,
afin qu'il y ait un minimum de zones d'ombre dans lesquelles un intrus ne couperait
pas le trajet d'une onde sonore. Avec un nombre de détecteurs compris entre deux et
quatre, on peut envisager une bonne sécurité de détection dans la plupart des cas.
[0038] Selon l'invention, la détection de la présence d'un intrus dans un local se fait
ainsi par analyse des échos d'un signal acoustique. A partir d'une onde sonore envoyée
dans une salle par un émetteur 10, on contrôle les échos renvoyés par les parois 1
à 6 et captés par des détecteurs D
1, D
2. Ces échos sont modifiés s'il y a présence d'un intrus. Grâce à la reconnaissance
d'un certain nombre d'échos, correspondant à des échos théoriques dus à des réflexions
primaire et secondaire sur les parois du local, il est possible de localiser un intrus
et de suivre son mouvement à l'intérieur du local. L'analyse des échos renvoyés par
les parois peut, en effet, se faire assez rapidement devant la vitesse de progression
normale d'un individu dans un lieu inconnu, c'est-à-dire dans un temps pouvant aller
de l'ordre de 1 à 3 secondes. On dispose ainsi, à la fin de chaque analyse, c'est-à-dire
par exemple toutes les secondes, du résultat du diagnostic caractérisant l'état du
local.
[0039] Une caractéristique importante de la présente invention réside dans le fait que l'onde
acoustique émise par l'émetteur 10 est constituée par des trains d'impulsions modulées
linéairement en fréquence dans une bande B comprise entre, environ, 500 Hz et 5 kHz,
pendant une durée limitée T comprise entre environ 5 et 20 ms, avec une période de
récurrence au moins de l'ordre du temps de réverbération du local à protéger. La bande
de fréquence B du train d'impulsions est, de préférence, comprise entre environ 1
et 3 kHz,pour atteindre la résolution voulue liée à la séparation temporelle des échos,
et la durée T du train d'impulsions est, de préférence, comprise entre 10 et 15 ms.
En tout état de cause, il est en effet important que le produit B x T soit très supérieur
à 1, afin d'atteindre par traitement un rapport signal/bruit satisfaisant dans des
ambiances acoustiques réalistes.
[0040] On a représenté, sur la fig. 5, la forme du signal S émis. Ce signal présente une
densité spectrale d'énergie élevée et permet une durée d'analyse courte, compte tenu
de sa durée limitée. La bande de fréquence choisie est adaptée, de par la longueur
d'onde acoustique correspondante à la détection d'intrus humains, tout en évitant
les fausses alarmes qui seraient dues à des intrus de petites dimensions, tels que
des petits animaux.
[0041] La forme du signal reçu par un détecteur D
1 ou D
2 est représentée sur la fig. 6. On voit que ce signal S' est naturellement retardé
dans le temps par rapport au signal émis S et comporte un certain nombre de pointes
correspondant à des échos sur les diverses faces du local. Les échos sont plus ou
moins atténués et décalés dans le temps, en fonction de la longueur du trajet des
ondes sonores. On limite volontairement la durée du signal reçu S' prise en compte,
par exemple à une durée de l'ordre de 40 à 100 ms et, de préférence, voisine de 50
ms, afin d'éliminer les échos trop retardés dans le temps et trop atténués correspondant,
par exemple, à des réflexions tertiaires ou d'un ordre supérieur dans le local.
[0042] La période de récurrence des trains d'impulsions du signal S est, avantageusement,
de l'ordre de 1 à 3 s. Une telle valeur est, en général, supérieur au temps de réverbération
du local et réserve un temps suffisant pour l'analyse des signaux émis S et reçus
S'.
[0043] Comme indiqué précédemment, la détection des échos dans le signal reçu se fait par
intercorrélation du signal reçu avec le signal émis. On a représenté, sur la fig.
7, la forme d'un signal d'intercorrélation G
SS', produit par intercorrélation des signaux S et S' et mettant en évidence les échos
E.. i
[0044] Il ressort de ce qui précède que le signal S émis est du type :

où :
- A est une constante,
- νo représente la fréquence minimale des impulsions (par exemple, νo = 1 kHz),
- φ(t) représente la phase instantanée correspondant à la fréquence instantanée νi(t) telle que :

avec :
- B = largeur de la bande de modulation en fréquence (par exemple, B = 2 kHz),
- T = durée du signal S(t) (par exemple T = 10 ms). L'intercorrélation de ce signal
S avec le signal acoustique S' reçu par un détecteur D1 ou D2 est de la forme :

avec :
- N = nombre d'échos détectés,
- a. = atténuation de l'écho,
- Ti = retard de l'écho i,
- νc = νo + B 2 = fréquence centrale du signal S(t).
[0045] Le signal d'intercorrélation G
SS, correspond ainsi, pour les différents échos E
i étalés dans le temps, à une suite de fonctions d'autocorrélation de largeur ± 1 B
qui définit la résolution spatiale de la détection. Dans l'exemple considéré où B
= 2 kHz, 1 B = 0,5 ms et la résolution spatiale est alors de 17 cm environ.
[0046] Pour procéder à la reconnaissance et à l'analyse des échos E
., le signal d'intercorrélation est échantillonné. Le signal G
SS, peut ainsi être scruté sur, par exemple, 512 points échantillonnés à 10 kHz. Ceci
correspond à une suite d'échos d'une durée de 51,2 ms et permet de surveiller une
sphère de 9 m de rayon centrée sur l'émetteur de signaux sonores 10. Naturellement,
d'autres valeurs numériques peuvent être choisies, afin d'adapter la protection aux
dimensions du local à surveiller.
[0047] Afin d'éviter les fausses alarmes et de pouvoir localiser la position d'un intrus
à l'intérieur du local, on compare chaque signal d'intercorrélation obtenu avec un
signal de référence qui a lui-même été formé par une intercorrélation "à vide", c'est-à-dire
dans le local sans la présence de l'intrus et résulte de l'intercorrélation réalisée
dans les conditions de référence entre un signal de base émis S et un signal reçu
S' par le ou les détecteurs D
1, D
2. Le signal de référence est traité de manière telle que chaque écho qu'il contient
soit reconnu et, pour certains, que les rayons qui les portent soient identifiés.
Le résultat de ce traitement, qui est constitué par une suite temporelle, est enregistré
en mémoire et sera utilisé ultérieurement pour la comparaison avec les signaux d'intercorrélation
élaborés lorsque le dispositif de surveillance est en action.
[0048] Comme cela a été indiqué précédemment, avant même l'élaboration d'un signal de référence,
on a procédé à l'enregistrement des suites d'échos théoriques devant être reçues par
chacun des différents capteurs D,, D
2 disposés dans le local à protéger.
[0049] Les fig. 8a et 8b représentent, pour les capteurs D et D
2 de la fig. 1, la répartition dans le temps des différents échos théoriques que doivent
recevoir chacun de ces capteurs pendant une durée prédéterminée après des réflexions
primaires et secondaires sur les diverses faces du local à protéger. Sur les fig.
8a et 8b, les différents échos théoriques E
i, dont certains se chevauchent, ont été identifiés par les numéros des plans sur lesquels
se sont produites les réflexions conduisant à la formation d'un écho.
[0050] On se reportera, maintenant, à la fig. 9 qui représente l'enveloppe b de la fonction
d'intercorrélation élaborée à partir du signal émis par l'émetteur 10 et du signal
reçu par un détecteur D
1 dans les conditions de référence, sans présence d'intrus. Cette enveloppe b, en combinaison
avec les informations relatives aux échos théoriques E. d'une suite c d'échos théoriques,
correspondant à un emplacement du détecteur D, qui provoque un minimum de recouvrement
des différents échos théoriques E
i, permet d'élaborer une suite de référence S
R qui implique le dénombrement et l'identification de l'ensemble des échos dont l'énergie
dépasse un seuil d'énergie prédéterminé a et la reconnaissance parmi ces échos de
ceux dont la position dans l'échelle des temps, c'est-à-dire le retard, correspond
à un écho théorique de la série c. Le signal de référence S
R de la fig. 9 comprend, ainsi, à titre d'exemple, 9 échos théoriques reconnus E
iR identifiés par les numéros des plans réflecteurs 5-5, 1-1, 6-6, 5-1, 1-2, 6-3, 2-3,
4-4, 5-4. En plus de ces 9 échos théoriques reconnus E
iR, le signal de référence comprend dix autres échos non reconnus, c'est-à-dire dépassant
le seuil d'énergie prédéterminé a, mais dont les retards ne correspondent pas exactement
à ceux d'échos théoriques. Ces échos, présents dans le signal de référence S
R, mais non identifiables par un écho théorique, sont simplement désignés par les indices
0-0. On notera que les échos présents dans le signal de référence, mais ne correspondant
pas à des échos théoriques prédéterminés, peuvent correspondre, par exemple, à des
réflexions sur des meubles ou d'autres objets présents dans le local à surveiller
et qui sont donc éventuellement susceptibles d'être modifiés dans le temps, lorsque,
par exemple, un objet est déplacé, tandis que les échos théoriques identifiés, qui
eux sont dus à des réflexions sur les parois du local, doivent, en principe, demeurer
immuables.
[0051] Une fois déterminé, le signal de référence est enregistré dans une mémoire, afin
de pouvoir servir de base à une comparaison avec les signaux d'intercorrélation qui
seront ensuite élaborés périodiquement.
[0052] Les caractéristiques du signal de référence S
R mises en mémoire, on passe à la phase de surveillance active du local où les trains
d'impulsions modulées en fréquence sont émis périodiquement et à chaque train d'impulsions
émis, une intercorrélation est effectuée entre le signal émis et le signal reçu par
un détecteur et l'on détermine l'enveloppe de la fonction d'intercorrélation entre
signal émis et signal reçu. La fig. 10 représente une telle enveloppe de fonction
d'intercorrélation d'un signal émis et d'un signal reçu qui manifeste la présence
d'un intrus. Comme pour le cas de la détermination du signal de référence S
Ro l'enveloppe de la fonction d'intercorrélation d de la fig. 10 est traitée en combinaison
avec la suite c d'échos théoriques E.. Ainsi, sur l'enveloppe d du signal de la fig.
10, les différents échos, dont l'amplitude est supérieure à un seuil d'énergie prédéterminé
a, sont dénombrés et les échos correspondant à des échos théoriques E. sont reconnus
et identifiés. On voit ainsi, sur la fig. 10, six échos E
iR, qui correspondent à des échos théoriques reconnus et sept échos qui sont simplement
repérés par les indices 0-0 dans la mesure où ils ne correspondent pas à des échos
théoriques E. de la série c. Les différentes caractéristiques du signal de la fig.
10, c'est-à-dire les différents échos théoriques reconnus E
iR et les différents échos non reconnus E
i0, sont comparées à celles du signal de référence S
Ry afin de déterminer si des échos reconnus ou non reconnus ont disparu ou, au contraire,
sont apparus. La recherche s'effectue en fait, de préférence, à partir des échos les
plus énergétiques, c'est-à-dire à partir des échos les moins retardés dans le temps.
[0053] Par ailleurs, afin d'éviter des erreurs de détection, un écho est considéré comme
ayant disparu si son affaiblissement par rapport à l'écho correspondant du signal
de référence est supérieur en pourcentage à une valeur prédéterminée par rapport à
l'écho du signal de référence.
[0054] En considérant les fig. 9 et 10, on s'aperçoit que, dans le cas de la fig. 10, il
existe 4 échos théoriques reconnus de moins que dans le cas de la fig. 9, à savoir
les échos théoriques reconnus repérés sur la fig. 9 par les références 6-6, 6-3, 4-4
et 5-4. Il existe, également, sur la fig. 10, 4 échos non reconnus E
i0 qui ont disparu et deux échos théoriques reconnus 5-2 et 5-3 sont apparus. La comparaison
entre les signaux des fig. 10 et 9 illustre clairement la capacité de résolution entre
les divers échos du principe de traitement des signaux retenu.
[0055] Afin d'assurer une bonne fiabilité dans la détection de l'intrusion, il est avantageux
de ne pas déclencher une alarme dès que la comparaison d'une enveloppe de fonction
d'intercorrélation, telle que celle de la fig. 10, avec un signal de référence, tel
que celui de la fig. 9, fait apparaître une non coïncidence entre des échos. On établit
ainsi, de préférence, une hiérarchie dans les échos et l'on examine d'abord les échos
théoriques reconnus E
iR. Ce n'est que s'il n'existe pas de disparition ou d'apparition d'échos théoriques
reconnus E
iR par rapport au signal de référence, que l'on examine si des échos non reconnus Ei
0 ont disparu ou sont apparus par rapport au signal de référence S R. Par ailleurs,
il est avantageux de réaliser des séquences de surveillance prenant en compte une
série de données correspondant à des trains d'impulsions successifs du signal émis
par l'émetteur 10. Ainsi, à partir d'un signal de référence préétabli S
R et pour un ensemble de M acquisitions, c'est-à-dire de M signaux d'enveloppes de
fonction d'intercorrélation correspondant à des trains d'impulsions émis par l'émetteur
10, on procède à des comparaisons successives pour détecter des apparitions ou disparitions
d'échos dans les différents signaux acquis par rapport au signal de référence S
R. De préférence, on évite de déclencher une alarme dès la première détection d'un
défaut. Au contraire, l'apparition d'un défaut, c'est-à-dire la disparition ou l'apparition
d'un écho par rapport aux échos du signal de référence, déclenche une préalarme qui
correspond à l'incrémentation d'un compteur. Une distinction est cependant faite selon
que les défauts correspondent à des échos reconnus ou non reconnus. Ainsi, s'il s'agit
de suppression d'échos reconnus E
iR, le déclenchement de l'alarme se fait très rapidement, par exemple au bout de deux
défauts apparus en M acquisitions, sous réserve que les échos correspondant à ces
défauts soient bien des échos reconnus E
iR identiques ou situés dans une même zone de détection. Dans le cas où les défauts
correspondent à une apparition d'échos ou à une disparition d'échos non reconnus E
io, le déclenchement de l'alarme ne se fait qu'au bout de N défauts apparus en M acquisitions,
le nombre N étant supérieur à 2.
[0056] Afin de détecter un type d'anomalie de fonctionnement du système, lors des comparaisons
effectuées avec le signal de référence S
R, un test est également effectué, dans le but de déterminer si le nombre d'échos apparus
ou disparus n'est pas supérieur à une valeur prédéterminée correspondant, par exemple,
à plus de la moitié des échos présents dans le signal de référence S
R.
[0057] Des modifications de paramètres physiques, affectant la transmission du son dans
le local à surveiller, par exemple des changements de température, peuvent amener
des évolutions relativement continues dans l'échelle des temps de la répartition des
échos par rapport aux échos du signal de référence. Pour s'adapter à ces variations,
on procède de façon périodique à des intervalles de temps très supérieurs à la fréquence
de récurrence d'émission de trains d'impulsions, par exemple tous les quarts d'heures,
à l'acquisition et à l'enregistrement d'un signal de référence S
R rafraîchi. Dans ce cas, le système de protection reste cependant sensible à des modifications
rapides des conditions de transmission du son dans le local à surveiller et ceci peut
contribuer à assurer une surveillance complémentaire de celle de l'intrusion, par
exemple une surveillance visant à détecter une élévation brusque de température et,
par là- même, qui pourrait permettre d'émettre une alarme en cas d'incendie.
[0058] On décrira ci-après, en référence à la fig. I1, un exemple de dispositif de protection
de locaux contre l'intrusion qui met en application le procédé de détection d'intrusion
dont il vient d'être question. Le dispositif de protection comprend, essentiellement,
un émetteur 10 de signaux acoustiques et un ensemble 20 de détection de signaux acoustiques
réfléchis. L'émetteur de signaux 10 comprend un ou plusieurs haut-parleurs 11, convenablement
placés pour insonifier toutes les zones à protéger, compte tenu de la forme des locaux
et des objets, meubles, matériel, stockage qui y sont placés. Le dispositif de détection
20 comprend un ensemble capteur 21 constitué d'un ou plusieurs microphones distribués
selon les divers trajets de rayons acoustiques directs et réfléchis que l'on fait
choix de considérer, à l'aide de la mobilisation évoquée, pour assurer la densité
de surveillance voulue.selon la procédure décrite de comparaison des suites d'échos
recueillis. Un ensemble 30 de traitement des signaux reçoit les signaux émis par le
ou les émetteurs 10 (ligne 33), ainsi que les signaux délivrés par les détecteurs
21 (ligne 34). On notera que les différents signaux délivrés par plusieurs capteurs
21, en réponse à l'émission d'un signal acoustique par les haut-parleurs I1, peuvent
être traités globalement par l'ensemble 30 de traitement. Dans ce cas, le signal de
référence est lui-même établi en tenant compte de la somme analogique des signaux
délivrés par les divers microphones 21.
[0059] L'ensemble 30 de traitement des signaux contrôle, en outre, par la ligne 35, le cadencement
de l'émission des divers trains d'impulsions par l'émetteur 10. Un dispositif d'alarme
40 est déclenché par l'ensemble 30 de traitement de signaux par l'intermédiaire de
la ligne 36. L'ensemble de traitement de signaux 30 comprend un étage 31 qui constitue
une interface d'acquisition de données et de numérisation des informations reçues
par les lignes 33 et 34. Les signaux délivrés par les capteurs 21 sont appliqués à
l'interface 31 après amplification dans des amplificateurs 22 et sonnation dans un
sonnateur 23. La ligne 33 fournit le signal de référence de l'émetteur.
[0060] Les signaux numériques issus de l'interface 31 sont traités par un micro-processeur
32. A la fin de chaque séquence de traitement, le micro-processeur 32 émet sur la
ligne 35 un signal de remise à zéro d'un compteur binaire 121 dont la sortie est reliée
à un convertisseur numérique analogique 122 qui transforme les informations numériques
issues du compteur binaire 121 en une tension qui augmente linéairement en fonction
du temps. Un convertisseur tension-fréquence 123 est monté en sortie du convertisseur
numérique-analogique 122 pour transformer le signal de tension en un signal sinusoïdal
de fréquence linéairement variable, à l'image de la tension d'entrée, en fonction
du temps. Un interrupteur analogique 124 est interposé entre le convertisseur tension-fréquence
123 et l'amplificateur 125. L'interrupteur analogique 124 coupe le signal émis par
le convertisseur tension-fréquence au bout d'une durée prédéterminée T définie par
un circuit de temporisation 126 relié au compteur binaire 121. Le circuit 126 assure
en fait le réglage de la durée du train d'impulsions T et de la période de récurrence
T
R des différents trains d'impulsions. L'interrupteur analogique 124 est ainsi fermé
dès la remise à zéro du compteur 121 puis est ouvert au bout d'une durée prédéterminée
T et, enfin, est refermé au bout de la durée de récurrence T
R correspondant à une nouvelle remise à zéro du compteur 121. Le compteur binaire 121
est commandé par une horloge pilote 127, elle-même reliée à un circuit 128 de réglage
de bande de fréquence B. Le circuit 128 règle la bande de fréquence B par son action
sur l'horloge pilote 127 et donc sur la vitesse de comptage du compteur binaire 121.
Les trains d'impulsions modulées en fréquence présents en sortie de l'interrupteur
analogique 124 sont appliqués, d'une part, au circuit de traitement 30 par la ligne
33 et, d'autre part, au haut-parleur Il par l'intermédiaire d'un amplificateur 125.
[0061] On notera que, dans l'exemple de dispositif représenté sur la fig. I1, le micro-processeur
32 assure par la ligne 35 le pilotage de la fréquence de récurrence T
R entre les différents trains d'impulsions émises par le circuit 12 d'élaboration de
trains d'impulsions modulées en fréquence. Ceci permet d'avoir un temps de récurrence
relativement bref, par exemple de l'ordre de 1 seconde. Toutefois, avec des périodes
de récurrence correspondant à des intervalles de temps plus longs entre deux trains
d'impulsions successifs, on pourrait aussi prévoir, à l'inverse, un pilotage de l'ensemble
30 de traitement de signaux par le circuit 12 d'émission de train d'impulsions.
[0062] On notera maintenant, en référence à la fig. 12, un exemple d'algorithme de traitement
des signaux par l'ensemble de traitement 30 dans le cas où l'opération d'intercorrélation
des signaux émis et des signaux reçus est effectuée après conversion analogique numérique
de ces signaux. Cette intercorrélation des signaux délivrés sur les lignes 33, 34
du dispositif de la fig. Il pourrait également être réalisée de façon hybride au sein
de l'unité 31 qui délivre alors la fonction d'intercorrélation sous forme numérique.
[0063] Selon le schéma synoptique de la fig. 12, on voit une première phase d'acquisition
comprenant des modules 201 et 202. Le module 201 correspond à une phase d'attente
pendant laquelle s'effectue l'acquisition, en synchronisme avec le fonctionnement
de l'émetteur, des informations relatives à un train de signaux d'émission émis sur
la ligne 33 et aux signaux d'échos reçus sur la ligne 34. Le module 202 correspond
à la lecture des tableaux numériques des signaux émis et reçus après la phase de conversion
sous forme numérique effectuée par l'interface 31.
[0064] Le module 203 correspond à la phase d'intercorrélation des signaux numériques émis
et reçus pour chaque train d'impulsions émis par l'émetteur 10. Cette intercorrélation
peut être réalisée dans le domaine des fréquences, par transformée de FOURIER, puis
par retour dans le domaine des temps.
[0065] Le module 204 correspond à l'initialisation des phases de la détection d'intrusions.
Il est procédé à la prise en compte des variables et des données simulées qui correspondent,
notamment, à l'enregistrement des échos théoriques E
i propres au local à surveiller.
[0066] Lors d'une initialisation de la phase de détection d'intrusion ou lorsqu'un temps
suffisamment long s'est déjà écoulé pendant lequel une détection d'intrusion s'est
poursuivie, il est procédé, dans le module 205, à une première phase de détermination
ou de rafraîchissement d'un signal de référence S
R. Comme indiqué précédemment, il est procédé, à partir d'un signal d'intercorrélation
à vide, c'est-à-dire provenant d'un signal émis et de signaux reçus correspondant
à un local, considéré comme étant dans des conditions de référence, à la détection
des différents échos, à la reconnaissance des échos E
iR correspondant à des échos théoriques reconnus et à l'enregistrement en mémoire de
ces informations. Le module 206 correspond, au contraire, à une phase de contrôle
par visualisation du signal de référence et comparaison de celui-ci avec l'enveloppe
du signal d'intercorrélation élaboré au cours d'une phase active de surveillance.
Cette phase est utile au réglage préalable et au contrôle de fonctionnement du système.
[0067] Le module 207 correspond à une phase active de surveillance au cours de laquelle
il est procédé à une comparaison du signal d'intercorrélation et du signal de référence
enregistré en mémoire. Le comptage et le repérage des échos apparus et disparus est
effectué automatiquement au cours de cette phase. Les échos sont répartis en échos
théoriques reconnus E
iR et en échos non reconnus E
i0.
[0068] Les modules 208 et 209 correspondent à une phase de pré- alarme. Le module 208 correspond
à un test permettant de déterminer pour chaque acquisition d'un nouveau signal d'intercorrélation
si des anomalies ont été détectées par rapport au signal de référence. Dans le cas
où aucune anomalie n'est détectée, il est effectué un retour à la phase initiale d'acquisition
de nouveaux signaux au niveau du module 201. Dans le cas où une anomalie est détectée
au niveau du test 208, il est émis une préalarme dans le module 209, puis retour à
une phase d'acquisition.
[0069] Les modules 210 à 217 correspondent à des tests supplémentaires conduisant à des
alarmes au bout d'un nombre prédéterminé de préalarmes enregistrées au niveau du module
209. Le module 210 correspond à un test pour déterminer si des échos reconnus E
iR ont disparu ou non. Si ce test indique que des échos reconnus n'ont pas disparu,
ceci signifie que la préalarme précédente correspond à un échon non reconnu. Il est
alors effectué un test sur les échos non reconnus au niveau du module 216 qui effectue
un comptage des différentes préalarmes enregistrées, relatives à des apparitions ou
disparitions d'échos non reconnus. Le module 217 déclenche une alarme au bout d'un
nombre prédéterminé N de préalarmes comptées par le module 216.
[0070] Lorsque le test du module 210 indique que la préalarme enregistrée est due à la disparition
d'un écho reconnu, il est procédé, au niveau du module 211, à l'identification des
échos reconnus qui ont disparu et il est procédé à une mise en mémoire du résultat
au niveau du module 211. Les tests effectués au niveau du module 211 permettent d'effectuer
un suivi topologique de l'intrus et d'opérer ainsi une confirmation logique du diagnostic.
Ainsi, si lors de la séquence suivante au niveau du module 211 il est constaté la
disparition du même écho reconnu ou d'un écho reconnu topologiquement voisin, il peut
être déclenché au niveau du module 213 une alarme dès cette séquence qui constitue
une confirmation du diagnostic de présence d'un intrus et de continuité de sa trajectoire
dans le local. Si, au contraire, lors de la séquence suivante, au niveau du test 211
il n'est pas constaté de disparition du même écho reconnu ou d'un écho reconnu voisin,
mais simplement, par exemple, d'un écho éloigné topologiquement du premier écho dont
la disparition avait été constatée, il est enregistré au niveau du module 212 un message
de préalarme et une alarme peut ensuite être déclenchée lors d'une détection d'au
moins une troisième préalarme au niveau du module 209. La structure logique d'élaboration
du signal d'alarme est ainsi programmable dans le micro-processeur selon un mode logique
adapté à la topologie du local et à la stratégie générale de surveillance qu'on lui
applique.
[0071] Les modules 214 et 215 correspondent à des tests particuliers sur le nombre d'échos
différents disparus. Ainsi, au niveau du module 214, la détection d'une disparition
d'au moins plus de la moitié des échos est interprétée comme un défaut de fonctionnement
du système de surveillance et une alarme est automatiquement déclenchée immédiatement.
Au niveau du module 215, il est procédé à un test pour déterminer si les échos disparus
sont systématiquement décalés sur l'échelle des temps d'une valeur supérieure à une
valeur prédéterminée. La constatation de décalage systématique dans le temps des différents
échos par rapport aux échos du signal de référence, qui peut être faite par comparaison
entre le nombre d'échos disparus et celui d'échos apparus, délivre une information
spécifique d'évolution des conditions de propagation sonore dans le local et provoque,
dans tous les cas, une séquence de rafraîchissement du signal de référence S
R par le module 205.
[0072] En résumé, le processus de décision du déclenchement d'une alarme est le suivant
: pour chaque train d'impulsions émis par la source sonore 10, il est capté un signal
en retour qui reflète la configuration du local à surveiller. Du fait de l'intercorrélation
effectuée sur le signal émis et les signaux reçus, il est procédé à une très forte
élimination des signaux parasites et donc à une auto-reconnaissance des signaux reçus
qui constituent toujours des échos du signal émis. Une simple comparaison des différents
signaux d'intercorrélation élaborés successivement à partir des différents trains
d'impulsions émis et des différents signaux d'échos reçus, permet de déceler une modification
des échos et donc d'induire une présomption d'intrusion. Toutefois, pour minimiser
les risques de fausse alarme, une stratégie de confirmation de cette présomption est
mise en oeuvre dans le système de la façon suivante. Il est procédé, au départ, à
partir des positions de la source sonore et des différents capteurs et des caractéristiques
géométriques du local à protéger, à une simulation qui permet de déterminer les trajets
sonores des échos les moins atténués dûs à des réflexions primaires et secondaires
sur les différentes parois et obstacles fixes du local. Une telle simulation des trajets
sonores des échos permet d'établir ensuite, compte tenu de la longueur des trajets
sonores, une suite d'échos théoriques répartis sur l'échelle des temps et qui peuvent
être identifiés chacun par le ou les plans réflecteurs auxquels ils sont dûs. La reconnaissance
des plans et des rayons sonores définissant les conditions de réception spatiale et
temporelle des échos (fig. 2 à 4 et fig. 8a, 8b) permet de définir une matrice de
comparaison regroupant les informations relatives aux échos théoriques déterminés.
[0073] Dans le signal de référence élaboré, il est fait une distinction entre les échos
reconnus, qui correspondent à des échos théoriques préalablement déterminés, et les
échos non reconnus. A chaque analyse d'un signal d'intercorrélation, on procède à
une comparaison de ce signal avec le signal de référence et toute modification détectée
sur un signal d'intercorrélation déclenche l'enregistrement d'une préalarme. Si cette
préalarme est due à un défaut correspondant à un écho non reconnu E
iO, elle ne sera confirmée en une alarme que si un nombre défini de tels défauts est
compté sur un nombre prédéterminé d'acquisitions de signaux. Ainsi, une alarme sera,
par exemple, déclenchée au bout de la quatrième détection d'un défaut dû à la disparition
d'un écho non reconnu pour une dizaine d'acquisitions.
[0074] En revanche, dans le cas où le défaut est dû à la disparition d'un écho reconnu,
c'est-à-dire correspondant à un écho théorique identifiable, l'alarme pourra être
déclenchée dès la deuxième constatation du même défaut ou d'un défaut dû à un écho
reconnu topologiquement voisin de l'écho ayant provoqué la détection d'un premier
défaut. On notera que l'utilisation d'échos identifiables, parce que correspondant
à des échos théoriques, permet de tracer le trajet suivi par un intrus au sein du
local et donc de confirmer le diagnostic d'intrusion, ce qui accroît très fortement
la sûreté du système.
[0075] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications
peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
1 - Procédé de protection de locaux contre l'intrusion, selon lequel on émet un signal
acoustique à l'intérieur du local à surveiller, on détecte les signaux acoustiques
réfléchis par le local à surveiller et on analyse les variations des signaux acoustiques
réfléchis pour détecter une intrusion dans le local, caractérisé en ce que l'on émet
une onde acoustique constituée par des trains d'impulsions modulées linéairement en
fréquence dans une bande (B) comprise entre environ 500 Hz et 5 kHz pendant une durée
limitée (T) comprise entre environ 5 et 20 millisecondes avec une période de récurrence
au moins de l'ordre du temps de réverbération du local à protéger, en ce que l'on
détecte à l'aide d'au moins un détecteur le signal acoustique réfléchi par le local
à la suite de l'émission de chaque train d'impulsions, en ce que l'on effectue pour
chaque train d'impulsions émis l'intercorrélation du signal réfléchi et du signal
acoustique émis, en ce que l'on analyse les signaux d'intercorrélation produits pour
dénombrer et identifier les différents échos qu'ils contiennent, en ce que l'on compare
chaque signal d'intercorrélation analysé avec un signal de référence pré-enregistré
correspondant à une intercorrélation réalisée dans des conditions de référence avec
le local vide, sans présence d'intrus et en ce que l'on déclenche un organe d'alarme
ou de surveillance en cas de constatation de modification des échos d'un signal d'intercorrélation
par rapport au signal de référence pré-enregistré.
2 - Procédé de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondes
acoustiques émises comprennent des trains d'impulsions modulées linéairement en fréquence
dans une bande (B) comprise entre environ 1 kHz et 3 kHz pendant une durée (T) comprise
entre environ 10 et 15 millisecondes.
3 - Procédé de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la
fréquence de récurrence de l'émission des trains d'impulsions est de l'ordre de 1
à 3 secondes.
4 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que la durée des signaux acoustiques réfléchis pris en compte est comprise entre
environ 40 et 100 millisecondes, selon les dimensions du local à surveiller.
5 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que, pour procéder à l'analyse du signal d'intercorrélation et comparer celui-ci
à un signal de référence, on réalise un échantillonnage du signal de référence et
du signal d'intercorrélation à analyser.
6 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que l'on détermine au préalable les échos primaires et secondaires théoriques
devant être réfléchis par les parois du local à protéger, en fonction de l'emplacement
du ou des émetteurs de signal acoustique et du ou des détecteurs de signaux acoustiques
réfléchis par le local et en ce que l'on identifie sur le signal de référence pré-enregistré
les échos reconnus correspondant à des échos théoriques.
7 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que, lorsque la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et le
signal de référence fait apparaître un écho nouveau, il est sursis au déclenchement
d'une alarme jusqu'à l'apparition d'un nombre prédéterminé (N), supérieur à 2, de
détections d'échos représentatifs de défauts par rapport au signal de référence, pour
un nombre prédéterminé (M) supérieur à 2 d'acquisitions de signaux d'intercorrélation
analysés.
8 - Procédé de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lorsque
la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et le signal de référence
fait ressortir la disparition ou l'atténuation d'un écho reconnu correspondant à un
écho théorique, il est procédé au déclenchement d'une alarme dès la constatation d'une
deuxième disparition ou atténuation d'écho reconnu identique ou voisin pour un nombre
prédéterminé (M) supérieur à 2 d'acquisitions de signaux d'intercorrélation analysés.
9 - Procédé de protection selon la revendication 8, caractérisé en ce que, lorsque
la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et le signal de référence
fait ressortir la disparition ou l'atténuation d'un écho non reconnu ne correspondant
pas à un écho théorique, il est sursis au déclenchement d'une alarme jusqu'à la prise
en compte d'un nombre prédéterminé (N), supérieur à deux, de disparitions ou atténuations
d'échos non reconnus par rapport au signal de référence, pour un nombre prédéterminé
(M) supérieur à deux, d'acquisitions de signaux d'intercorrélation analysés.
10 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que l'on procède, de façon périodique, à des intervalles de temps très supérieurs
à la fréquence de récurrence, à l'acquisition et à l'enregistrement d'un nouveau signal
de référence.
Il - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé
en ce que, lors de la comparaison, entre le signal d'intercorrélation analysé et le
signal de référence, les défauts dûs pour les échos à une différence de valeur inférieure
à un seuil prédéterminé, correspondant à un pourcentage déterminé de l'amplitude de
l'écho considéré du signal de référence, ne sont pas pris en compte pour le déclenchement
d'une alarme.
12 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce que, lorsque la comparaison entre le signal d'intercorrélation analysé et le
signal de référence fait apparaître à la fois une disparition d'écho et une apparition
d'écho correspondant à un décalage en temps, on procède à une mesure du décalage temporel
de chaque écho entre deux ou plusieurs analyses successives et en ce que, en cas de
décalage demeurant sensiblement stable, on délivre une information correspondant à
un changement des caractéristiques physiques de l'atmosphère du local à protéger.
13 - Procédé de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé
en ce que l'on déclenche une alarme spécifique de non fonctionnement en cas de constatation
de disparitions ou apparitions d'échos en nombre supérieur à une valeur prédéterminée
(N1), pour une ou plusieurs acquisitions de signaux d'intercorrélation analysés.
14 - Dispositif de protection de locaux contre l'intrusion comprenant au moins un
émetteur (10) de signaux acoustiques et au moins un détecteur (20) de signaux acoustiques
réfléchis, disposés dans le local à protéger, ainsi qu'un ensemble (30) de traitement
de signaux auquel sont appliqués, d'une part, les signaux émis par l'émetteur (10)
et, d'autre part, les signaux réfléchis captés par le ou les détecteurs (20),
caractérisé en ce que l'émetteur (10) de signaux acoustiques comprend un générateur
(12) de trains d'impulsions modulées linéairement en fréquence et un haut-parleur
omnidirectionnel (11) pour diffuser dans le local lesdits trains d'impulsions, en
ce que le détecteur (20) de signaux acoustiques comprend au moins un microphone--(21)
et des moyens (22) de conditionnement des signaux reçus par le microphone et en ce
que l'ensemble (30) de traitement des signaux comprend des moyens d'intercorrélation
des signaux acoustiques émis par l'émetteur et reçus par le détecteur pour fournir
un signal d'intercorrélation, des moyens d'analyse de l'enveloppe du signal d'intercorrélation
et de reconnaissance d'échos, des moyens de comparaison du signal d'intercorrélation
et d'un signal de référence présentant un nombre prédéterminé d'échos caractéristiques
du local à protéger, et des moyens de comptage et repérage des échos apparus ou disparus
dans le signal d'intercorrélation et en ce que des moyens (40) de déclenchement d'une
alarme sont commandés par lesdits moyens de comptage et repérage d'échos disparus
ou apparus, selon une stratégie de logique décisionnelle programmée.
15 - Dispositif de protection selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'ensemble
(30) de traitement des signaux comprend des moyens d'échantillonnage des signaux acoustiques
émis par l'émetteur (10) et reçus par le détecteur (20) et des moyens d'intercorrélation
des signaux acoustiques émis et reçus échantillonnés pour fournir ledit signal d'intercorrélation.
16 - Dispositif de protection selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé
en ce que les moyens de pré- alarme sont interposés entre les moyens de comptage et
repérage d'échos disparus ou apparus pour ne commander les moyens (40) de déclenchement
qu'en cas de reconnaissances répétées de disparitions ou apparitions d'échos, selon
une logique séquentielle programmée.
17 - Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé
en ce qu'il comprend plusieurs détecteurs (D,, D2) de signaux acoustiques répartis dans le local à protéger et connectés chacun à l'ensemble
de traitement des signaux (30) qui comprend des moyens de sommation des signaux reçus
par les différents détecteurs (D1, D 2), des moyens d'échantillonnage des signaux acoustiques émis par l'émetteur (10)
et des signaux sommés reçus par les différents détecteurs (D1, D 2), des moyens d'intercorrélation des signaux émis échantillonnés et des signaux
de réception sommés et échantillonnés correspondant à l'ensemble des différents détecteurs
(D1, D2) pour fournir pour l'ensemble des détecteurs un signal d'intercorrélation, des moyens
d'analyse de l'enveloppe du signal d'intercorrélation et de reconnaissance d'échos,
des moyens de comparaison du signal d'intercorrélation de l'ensemble des divers détecteurs
et d'un signal de référence correspondant également à l'ensemble des divers détecteurs
et présentant un nombre prédéterminé d'échos caractéristiques du local à protéger,
et des moyens de comptage et repérage des échos apparus ou disparus dans le signal
d'intercorrélation correspondant à l'ensemble des détecteurs.
18 - Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé
en ce que l'émetteur (10) et les détecteurs (20) sont disposés de telle sorte que
au moins les échos primaires et secondaires théoriques réfléchis par les parois du
local à protéger présentent un minimum de recouvrement et correspondent à des rayons
acoustiques réfléchis présentant entre eux un angle supérieur à environ 15°.
19 - Dispositif de protection selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé
en ce que plusieurs émetteurs excités en parallèle par le même signal sont concurremment
mis en oeuvre en divers points d'un même local de grande dimensions et/ou de forme
complexe, ou de forme simple mais rempli d'objets constituant des obstacles donnant
à l'espace vide une forme elle-même complexe, de façon à insonifier simultanément
tous les volumes dans lesquels peut se déplacer un intrus.