[0001] La présente invention concerne le domaine des dispositifs et systèmes de contrôle
d'accès, de surveillance, de protection anti-intrusion et d'alarme, plus particulièrement
les moyens de détection, de traitement du signal et de discrimination mis en oeuvre
dans de tels dispositifs et systèmes.
[0002] L'invention a pour objet un dispositif de détection de présence et/ou de mouvement
par infrarouges, un système d'alarme comportant un tel dispositif et un procédé de
détection de présence et/ou de mouvement mettant en oeuvre un tel dispositif.
[0003] Les capteurs et détecteurs à infrarouge passifs (IRP), introduits au milieu des années
1970, sont bien connus et ont été largement commercialisés depuis.
[0004] Généralement, dans ces dispositifs connus, une optique divise l'espace à surveiller
en zones et focalise sur un capteur pyroélectrique les variations de chaleur provoquées
par les mouvements de personnes à l'intérieur du volume protégé. Le capteur produit
sur sa sortie un signal proportionnel à la puissance de rayonnement infrarouge collecté
et une alarme est normalement générée lorsque l'amplitude du signal de sortie du capteur
atteint un niveau de seuil prédéterminé appelé seuil de détection.
[0005] Dans l'état de la technique, des procédés qui comptabilisent le nombre de franchissements
du seuil de détection avec changement de signe entre deux franchissements successifs
pour conclure à une condition d'alarme, ont déjà été proposés.
[0006] Un problème général de la détection est de décider de la présence ou de l'absence
d'un signal pertinent dans le bruit. Un second problème est de différencier le signal
consécutif à une intrusion d'un signal provoqué par une source de chaleur parasite
tel qu'un rayonnement électromagnétique ou une convection thermique par exemple. L'optimisation
d'un capteur de détection de mouvement consiste à réduire ces dysfonctionnements (non
détection d'une cible lorsqu'elle est présente, et fausse alarme sur du bruit) et
à maximiser sa probabilité de détection (probabilité de détecter une cible lorsqu'elle
est présente).
[0007] Le document
US 5 077 549 divulgue un détecteur à infrarouge passif et un procédé d'intégration du signal de
sortie capteur qui déclenche une alarme lorsque le résultat d'intégration dépasse
un seuil prédéterminé. Le procédé apporte une amélioration dans le sens où il permet
de réduire le risque de fausse alarme lié à des pics de courte durée. La faiblesse
de ce procédé tient dans le fait que des signaux d'intrusion de faible amplitude sont
rejetés tandis qu'un signal parasite de durée suffisante est susceptible de déclencher
une alarme.
[0008] Le document
US 8 941 066 divulgue un dispositif et un procédé qui utilisent également l'intégration du signal.
[0009] D'autres dispositifs connus exploitent deux sources de signaux différentes pour améliorer
la qualité et la fiabilité de la détection, à savoir le rayonnement infrarouge et
aussi, par exemple, la vidéo (
US 2016/006988), les micro-ondes (
CN 10482 1054) ou encore des signaux électromécaniques ou optiques (
GB 2 528 703).
[0010] Néanmoins, une telle exploitation de signaux/rayonnements de natures diverses oblige
à multiplier les chaînes d'acquisition et d'évaluation, aboutissant à des solutions
complexes et coûteuses.
[0011] La présente invention a pour but de surmonter au moins les principaux inconvénients
de l'état de la technique et de proposer une solution réalisant une détection de présence
et/ou de mouvement n'exploitant que le rayonnement thermique émis par un intrus et
permettant d'améliorer la probabilité de détection en permettant la détection des
signaux d'intrusion de faible amplitude et de diminuer le taux de fausses alarmes
en rejetant des signaux produits par des rayonnements issus de sources parasites.
[0012] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de détection de présence et/ou
de mouvement par mesure infrarouge ou pyroélectrique, comprenant :
- au moins un capteur de rayonnement infrarouge ou pyroélectrique délivrant un signal
électrique de mesure,
- un moyen de détection et de déclenchement apte et destiné à détecter le dépassement
par l'amplitude du signal électrique de mesure d'une première valeur seuil, dit seuil
de sensibilité, et à déclencher sélectivement une fenêtre temporelle de traitement,
- une unité de traitement comprenant des moyens d'exploitation dudit signal électrique
de mesure, ainsi qu'un moyen de vérification des critères qualifiant une intrusion
ou une présence non autorisée et de commande, de délivrance ou de génération sélective
d'un signal d'alarme, ce moyen évaluant les résultats des opérations réalisées par
les moyens d'exploitation,
dispositif caractérisé en ce que l'unité de traitement comprend deux moyens opérationnels
distincts d'exploitation du signal électrique de mesure, à savoir, d'une part, un
premier moyen opérationnel apte et destiné à déterminer, sur une fenêtre temporelle,
la valeur de l'amplitude crête et les occurrences de dépassement de la première ou
d'une autre valeur seuil par le signal électrique et, d'autre part, un second moyen
opérationnel apte et destiné à déterminer, par fenêtre temporelle, une grandeur fonction
de la variation de l'amplitude du signal électrique, le moyen de vérification et de
commande évaluant les données fournies par le premier moyen opérationnel, et le cas
échéant celles fournies par le second moyen opérationnel, pour décider sélectivement
de la commande, de la génération ou de la délivrance, ou non, d'un signal d'alarme.
[0013] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte
à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué
avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une représentation synoptique d'un dispositif de détection de présence
et/ou de mouvement selon l'invention ;
la figure 2 est un ordinogramme illustrant un mode de réalisation du procédé de détection
de présence et/ou de mouvement selon l'invention ;
les figures 3 à 5 sont des représentations graphiques sous forme de courbes, d'une
part, de l'amplitude du signal électrique de mesure à la sortie du capteur (figures
3A, 4A, 5A) et, d'autre part, de la puissance de variation de l'amplitude de ce signal
(figures 3B, 4B, 5B), ledit signal représenté ayant été délivré dans trois situations
différentes, à savoir :
- au repos (absence d'événement ou de phénomène thermique particulier dans le champ
d'acquisition du capteur - figures 3A et 3B) ;
- en présence d'une intrusion générant un signal de faible amplitude (figure 4A), mais
avec un rapport des niveaux de la puissance de variation de l'amplitude mesurée en
I et en II (dans deux fenêtres temporelles différentes) de l'ordre de 5 environ (figure
4B) ;
- en présence d'un mouvement de convection thermique générant un signal (figure 5A)
de même ordre d'amplitude que celui de la figure 4A, avec toutefois un rapport des
niveaux de puissance de variation de l'amplitude mesurés en I et II qui n'est que
de l'ordre de 2 environ (figure 5B).
[0014] La figure 1 illustre un dispositif 1 de détection de présence et/ou de mouvement
par mesure infrarouge ou pyroélectrique, comprenant :
- au moins un capteur 2 de rayonnement infrarouge ou pyroélectrique délivrant un signal
électrique de mesure SEM,
- un moyen 3 de détection et de déclenchement apte et destiné à détecter le dépassement
par l'amplitude du signal électrique de mesure SEM d'une première valeur seuil PVS,
dit seuil de sensibilité, et à déclencher sélectivement une fenêtre temporelle de
traitement FTT,
- une unité de traitement 4 comprenant des moyens 5, 5' d'exploitation dudit signal
électrique de mesure SEM, ainsi qu'un moyen 6 de vérification des critères qualifiant
une intrusion ou une présence non autorisée et de commande, de délivrance ou de génération
sélective d'un signal d'alarme, ce moyen 6 évaluant les résultats des opérations réalisées
par les moyens d'exploitation 5, 5'.
[0015] Conformément à l'invention, l'unité de traitement 4 comprend deux moyens opérationnels
distincts 5 et 5' d'exploitation du signal électrique de mesure SEM, à savoir, d'une
part, un premier moyen opérationnel 5 apte et destiné à déterminer, sur une fenêtre
temporelle FTT, la valeur de l'amplitude crête AC et les occurrences de dépassement
de la première ou d'une autre valeur seuil PVS, PVS' par le signal électrique SEM
et, d'autre part, un second moyen opérationnel 5' apte et destiné à déterminer, par
fenêtre temporelle FTT, FTT', une grandeur VQ1, VQ2 fonction de la variation de l'amplitude
du signal électrique SEM, le moyen 6 de vérification et de commande évaluant les données
fournies par le premier moyen opérationnel 5, et le cas échéant celles fournies par
le second moyen opérationnel 5', pour décider sélectivement de la commande, de la
génération ou de la délivrance, ou non, d'un signal d'alarme.
[0016] Par capteur infrarouge ou pyroélectrique, on entend dans la présente tout moyen,
normalement directionnel et présentant un champ d'acquisition, capable de convertir
un rayonnement infrarouge collecté en grandeur électrique.
[0017] L'invention fournit ainsi un dispositif 1 avec deux moyens d'évaluation distincts
5 et 5', exploitant tous les deux le même signal électrique de mesure SEM mais en
mettant en oeuvre des traitements différents, ce qui fiabilise la détection tout en
limitant la complexité constructive.
[0018] De plus, le premier moyen d'évaluation 5 fournit lui-même deux valeurs distinctes
permettant l'application par le moyen 6 de vérification et de commande de deux critères
discriminants différents de reconnaissance d'événement, aisément ajustables individuellement,
pour déterminer l'occurrence ou non d'une intrusion ou d'une présence non désirée
d'un individu. Les deux types de critères choisis pour cette première méthode permettent
d'écarter aisément un grand nombre de situations générant de fausses alarmes lorsque
seul l'un des deux critères est appliqué.
[0019] Enfin, la mise en oeuvre conditionnelle de l'exploitation des valeurs VQ1 et VQ2
fournies par le second moyen d'évaluation 5' permet, d'une part, de limiter les ressources
utilisées (pas de mise en oeuvre systématique) et, d'autre part, de discriminer des
situations événementielles différentes mais qui apparaissent équivalentes lors de
l'exploitation des valeurs fournies par le premier moyen d'évaluation 5.
[0020] En accord avec un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux moyens 5 et
5' opérationnels d'exploitation du signal électrique SEM se présentent sous forme
de composants analogiques ou de logiciels mis en oeuvre par l'unité de traitement
4 du type processeur, et comprennent un premier moyen opérationnel 5 de mesure répétée
de l'amplitude du signal électrique de mesure SEM, de détermination de l'amplitude
crête AC, de comptabilisation du nombre de dépassements de la première PVS ou d'une
autre PVS' valeur seuil pendant une fenêtre temporelle FTT et, d'autre part, un second
moyen opérationnel 5' calculant une fonction quadratique de la variation de l'amplitude
du signal électrique SEM pendant une période temporelle FTT, FTT'.
[0021] L'unité de traitement 4 se présente avantageusement sous la forme d'un microprocesseur
de traitement du signal, programmé pour réaliser les différentes tâches et fonctions
des moyens 5, 5' et 6 notamment.
[0022] Selon un autre aspect de l'invention, il peut être avantageusement prévu que le moyen
6 de vérification et de commande consiste en un moyen logiciel, préférentiellement
mis en oeuvre par l'unité de traitement 4, apte et destiné à évaluer, d'une part,
premièrement et systématiquement, les résultats fournis par le premier moyen opérationnel
5 actif pendant une fenêtre temporelle FTT déclenchée par le moyen 3 de détection
et de déclenchement et, d'autre part, conditionnellement, les résultats fournis par
le second moyen opérationnel 5' actif pendant deux fenêtres temporelles consécutives
FTT et FTT', dont la première correspond à la fenêtre temporelle FTT précitée. Le
second moyen opérationnel 5' n'est activé durant cette seconde fenêtre temporelle
FTT' consécutive que lorsque les critères qualifiant une intrusion ne sont pas vérifiés
après analyse comparative par le moyen 6 de vérification et de commande des résultats
fournis par le premier moyen opérationnel 5 à l'issue de la première fenêtre temporelle
FTT.
[0023] En accord avec une réalisation pratique préférée de l'invention, le second moyen
opérationnel 5' consiste en un sommateur quadratique déterminant, sur une fenêtre
temporelle FTT, FTT', la puissance de variation du signal électrique de mesure SEM,
par exemple en réalisant la somme des carrés des différences d'amplitude du signal
électrique SEM prises deux à deux.
[0024] Le sommateur quadratique 5' peut par exemple se baser sur la formule de calcul suivante
pour déterminer la grandeur calculée pour une fenêtre temporelle donnée :

avec
SEMt(i): valeur du signal électrique de mesure à l'instant t (i) = i.FTT/n et
SEMt(i-1): valeur du signal électrique de mesure à l'instant t(i-1) = (i-1).FTT/n
[0025] La mise en oeuvre d'un tel second moyen opérationnel 5' et l'interprétation comparative
spécifique réalisée par le moyen 6 des résultats fournis par ce second moyen 5', permettent
en particulier de discriminer les deux situations illustrées par les figures 4 et
5, et de déterminer celle qui correspond à une intrusion (situations ne pouvant être
différenciées par l'exploitation des résultats fournis par le premier moyen opérationnel
5).
[0026] Bien qu'il ne soit pas spécifiquement représenté, le dispositif 1 comprend avantageusement
un circuit d'échantillonnage, par exemple un échantillonneur bloqueur (ou un échantillonneur
intégré à l'unité 4), traitant le signal électrique SEM de sortie du capteur 2 pour
délivrer, à une fréquence prédéterminée, des valeurs d'amplitude mesurées discrètes
au moyen 3 de détection et de déclenchement et aux premier et second moyens opérationnels
d'exploitation 5 et 5'.
[0027] En termes de construction pratique du dispositif 1, deux variantes peuvent être envisagées.
Ainsi, il peut être prévu que :
- le moyen 3 de détection et de déclenchement et l'unité de traitement 4 constituent
un module fonctionnel externe, analogique ou numérique, associé à un capteur 2, ou
- le moyen 3 de détection et de déclenchement et l'unité de traitement 4 soient intégrés
directement au capteur 2, plus précisément dans un circuit intégré du type microprocesseur
ou circuit hybride faisant partie dudit capteur 2.
[0028] L'invention concerne aussi un système de surveillance et/ou d'alarme anti-intrusion
(non représenté) comprenant une centrale, au moins une interface de commande et de
programmation, au moins un moyen avertisseur sonore et/ou lumineux et des moyens capteurs,
et qui est caractérisé en ce qu'au moins un des moyens capteurs consiste en un dispositif
1 de détection tel que décrit ci-dessus.
[0029] Enfin, l'invention porte également sur un procédé de détection de présence et/ou
de mouvement par mesure infrarouge ou pyroélectrique, au moyen d'un dispositif 1 comprenant
:
- au moins un capteur 2 de rayonnement infrarouge ou pyroélectrique délivrant un signal
électrique de mesure SEM,
- un moyen 3 de détection et de déclenchement apte et destiné à détecter le dépassement
par l'amplitude du signal électrique de mesure SEM d'une première valeur seuil PVS,
dit seuil de sensibilité, et à déclencher sélectivement une fenêtre temporelle de
traitement FTT,
- une unité de traitement 4 comprenant des moyens 5, 5' d'exploitation dudit signal
électrique de mesure SEM, ainsi qu'un moyen 6 de vérification des critères qualifiant
une intrusion ou une présence non autorisée et de commande, de délivrance ou de génération
sélective d'un signal d'alarme, ce moyen 6 évaluant les résultats des opérations réalisées
par les moyens d'exploitation 5, 5'.
[0030] Ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, grâce à un premier moyen
opérationnel d'exploitation 5, à déterminer sur une fenêtre temporelle FTT, la valeur
de l'amplitude crête AC et les occurrences de dépassement de la première ou d'une
autre valeur seuil PVS, PVS' par le signal électrique SEM et, d'autre part, grâce
à un second moyen opérationnel d'exploitation 5' à déterminer, durant la fenêtre temporelle
FTT précitée, et le cas échéant une fenêtre temporelle FTT' consécutive, une grandeur
VQ1, VQ2 fonction de la variation de l'amplitude du signal électrique SEM, le moyen
6 de vérification et de commande évaluant les données fournies par le premier moyen
opérationnel 5, et le cas échéant celles fournies par le second moyen opérationnel
5', ce sur deux fenêtres temporelles successives FTT et FTT', pour décider sélectivement
de la commande, de la génération ou de la délivrance, ou non, d'un signal d'alarme.
[0031] Le dispositif 1 utilisé pour la mise en oeuvre du procédé peut en outre présenter
le cas échéant un ou plusieurs des autres caractéristiques évoquées ci-dessus.
[0032] Avantageusement, et comme l'illustre à titre d'exemple la figure 2, le procédé de
détection peut consister plus précisément à réaliser les étapes suivantes :
a) comparer, à intervalles temporels réguliers, l'amplitude du signal de mesure électrique
SEM délivré par le capteur 2 à une première valeur seuil PVS, prédéterminée,
b1) si l'amplitude mesurée est inférieure à ladite première valeur seuil PVS, revenir
à l'étape a) et répéter la comparaison précitée après écoulement de l'intervalle temporel,
b2) si l'amplitude mesurée est supérieure à ladite première valeur seuil PVS, effectuer
les étapes c), d) e) et f1) ou f2) suivantes durant une fenêtre temporelle FTT prédéterminée
d'une durée inférieure à l'intervalle temporel,
c) déterminer l'amplitude crête AC du signal électrique SEM et comptabiliser le nombre
de dépassements de la première PVS ou d'une autre PVS' valeur seuil par l'amplitude
dudit signal SEM, avec changement de signe entre deux franchissements successifs,
d) calculer une fonction quadratique de la variation de l'amplitude du signal électrique
SEM,
e) vérifier si l'amplitude crête AC et le nombre total de dépassements répondent à
des premiers critères qualifiant une intrusion, et,
f1) soit délivrer un signal d'alarme, dans l'affirmative,
f2) soit calculer une fonction quadratique de la variation de l'amplitude du signal
électrique SEM pendant une seconde fenêtre temporelle FTT' consécutive à la première
FTT, puis comparer les résultats VQ1 et VQ2 des deux fonctions quadratiques effectuées
sur les variations d'amplitude des deux fenêtres temporelles FTT et FTT' et vérifier
si le résultat de cette comparaison répond à des seconds critères qualifiant une intrusion
pour ensuite, soit délivrer un signal d'alarme dans l'affirmative, soit attendre la
fin de l'intervalle temporel pour retourner à l'étape a).
[0033] A titre de caractéristiques additionnelles ou de variantes possibles, le procédé
selon l'invention peut en outre prévoir :
- de fournir des valeurs d'amplitude mesurées discrètes par échantillonnage du signal
électrique à une fréquence donnée, les deux moyens opérationnels d'exploitation 5
et 5' traitant les valeurs de mesure échantillonnées simultanément et en parallèle
durant la première fenêtre temporelle FTT ;
- que, à l'issue de la première fenêtre temporelle FTT, le moyen 6 de vérification et
de commande décide que les critères d'une intrusion sont remplis lorsque sont réalisées
simultanément les conditions relatives à la valeur de l'amplitude crête AC, par exemple
au moins double de la première valeur seuil PVS, et au nombre de dépassements de la
première valeur seuil PVS, comptabilisés sous forme d'impulsions par exemple ;
- que, à l'issue de la seconde fenêtre temporelle FTT', le moyen 6 de vérification et
de commande décide que les critères d'une intrusion sont remplis lorsque le rapport
entre les résultats de la fonction quadratique effectuée sur la variation de l'amplitude
lors des première FTT et seconde FTT' fenêtres temporelles est supérieur à une valeur
donnée, par exemple supérieure à environ 3 et éventuellement comprise entre 3 et 10
;
- que l'unité de traitement 4 est en mode veille en dehors des fenêtres temporelles
FTT et FTT', dont la première FTT est déclenchée par le moyen 3 de détection et de
déclenchement.
[0034] A titre d'exemples, les fenêtres temporelles FTT et FTT' peuvent présenter des durées
comprises entre 500 ms et 2500 ms, alors que l'intervalle temporel entre deux phases
d'activation consécutives du moyen 3 peut être de l'ordre de ∼ 0 ms à 5000 ms.
[0035] Le moyen 3 de détection peut aussi être activé en permanence et surveiller en continu
le niveau du signal SEM.
[0036] Un mode de réalisation possible de l'invention est décrit plus en détail ci-après
en relation avec les figures des dessins annexés.
[0037] Un dispositif 1 de détection selon l'invention est représenté schématiquement sur
la figure 1.
[0038] Ce dispositif 1 comprend un moyen 2 capable de convertir le rayonnement IR collecté
en grandeur électrique (signal électrique de mesure SEM) ; un premier moyen 3 de détection
d'amplitude qui produit un signal de déclenchement lorsque la grandeur électrique
atteint un premier niveau appelé seuil de sensibilité ; un module de traitement 4
activé pour une période de temps (fenêtre temporelle FTT) par le signal du moyen de
détection 3, par exemple appliqué à un moyen 3' d'alimentation conditionnelle.
[0039] Le module de traitement 4 comprend un premier moyen opérationnel 5 intégrant un second
moyen de détection d'amplitude 7, qui produit une impulsion lorsque la grandeur électrique
(signal SEM) atteint un second niveau appelé seuil de détection et un compteur d'impulsions
7' qui comptabilise les impulsions générées par le moyen de détection 7. Ledit module
4 comprend aussi un second moyen opérationnel 5' pour établir la puissance de la variation
de la grandeur électrique SEM sur une fenêtre temporelle et un moyen 6 de reconnaissance
d'événement qui décide si la grandeur électrique SEM est significative ou non d'un
signal d'intrusion en vérifiant les résultats produits par le premier ou les premier
et second moyen(s) opérationnel(s) 5, 5'. A ce moyen 6 peut être associé un moyen
de transmission d'alarme 6' supervisé par ledit moyen 6 et piloté par ce dernier.
[0040] Le mode de fonctionnement de ce dispositif 1 est décrit à titre d'exemple ci-après.
[0041] Tant que l'amplitude du signal SEM est inférieure au seuil de sensibilité PVS du
moyen de détection 3, la fenêtre temporelle FTT de temps d'acquisition reste fermée
et l'unité de traitement 4 est maintenue en mode économie d'énergie ou veille.
[0042] Lorsque l'amplitude du signal SEM atteint ou dépasse le seuil de sensibilité PVS
du moyen de détection 3, l'unité de traitement 4 est activée et traite le signal SEM
en parallèle selon deux méthodes pendant une première fenêtre temporelle FTT.
[0043] Selon la première méthode, lorsque l'amplitude du signal SEM dépasse un seuil de
détection (soit PVS ou un autre seuil PVS'), le compteur d'impulsions 7' est incrémenté
d'une unité. Le compteur 7' comptabilise uniquement le nombre de franchissements de
seuil de détection (PVS ou PVS') avec changement de signe entre deux franchissements
successifs. Le moyen 6 de reconnaissance d'événement décide qu'il y a intrusion lorsque
sur la fenêtre temporelle FTT le compteur d'impulsions 7' a comptabilisé le nombre
nécessaire d'impulsions et que l'amplitude maximum ou crête AC du signal SEM atteint
un niveau suffisant. Par niveau suffisant on entend par exemple 1 fois ou 2 fois le
niveau du seuil de détection PVS ou PVS', cet exemple n'étant pas limitatif.
[0044] Selon la deuxième méthode, et parallèlement au déroulement de la première méthode,
un sommateur quadratique 5' détermine, sur la première fenêtre temporelle FTT, la
puissance VQ1 de variation du signal SEM par sommation des carrés des différences
d'amplitude du signal SEM mesuré par échantillonnage. Si à la fin de cette fenêtre
temporelle FTT le moyen 6 de reconnaissance d'événement n'est pas en capacité de décider
d'une intrusion suivant les critères de la première méthode (nombre d'impulsions et
amplitude crête du signal), une nouvelle fenêtre temporelle FTT' est initiée pendant
laquelle le second moyen opérationnel 5' procède à une seconde détermination VQ2 de
la puissance de variation du signal SEM. Le moyen 6 de reconnaissance d'événement
décide qu'il y a intrusion lorsque la comparaison de la première mesure de puissance
VQ1 à la seconde mesure de puissance VQ2 est dans un rapport déterminé. Le rapport
déterminé pouvant être de 3 ou 4 par exemple, sans être limité à ces valeurs.
[0045] Lorsque le moyen 6 de reconnaissance d'événement décide qu'il y a intrusion, il peut
par exemple activer un moyen de transmission d'alarme 6'.
[0046] Lorsque la première fenêtre temporelle FTT, ou éventuellement la seconde fenêtre
temporelle FTT', est écoulée, l'unité de traitement 4 est reconfigurée en mode économie
d'énergie.
[0047] La méthode de détection de mouvement selon l'invention est résumée schématiquement
sur la figure 2.
[0048] En résumé, les principales étapes du procédé consistent à :
- a) mesurer l'amplitude crête AC de la grandeur électrique SEM et comptabiliser les
dépassements de seuil de détection sur une fenêtre temporelle FTT (premier moyen opérationnel
5),
- b) mesurer la puissance de variation de la grandeur électrique sur la même fenêtre
temporelle FTT (second moyen opérationnel 5'),
- c) si à l'issue de la première fenêtre temporelle FTT, le moyen 6 ne reconnaît pas
un signal d'intrusion, le second moyen 5' procède sur une seconde fenêtre temporelle
FTT' à une seconde mesure de la puissance de variation de la grandeur électrique (signal
SEM).
[0049] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à un mode de réalisation décrit et représenté
aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue
de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques,
sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
1. Dispositif de détection de présence et/ou de mouvement par mesure infrarouge ou pyroélectrique,
comprenant :
- au moins un capteur (2) de rayonnement infrarouge ou pyroélectrique délivrant un
signal électrique de mesure (SEM),
- un moyen (3) de détection et de déclenchement apte et destiné à détecter le dépassement
par l'amplitude du signal électrique de mesure (SEM) d'une première valeur seuil (PVS),
dit seuil de sensibilité, et à déclencher sélectivement une fenêtre temporelle de
traitement (FTT),
- une unité de traitement (4) comprenant des moyens (5, 5') d'exploitation dudit signal
électrique de mesure (SEM), ainsi qu'un moyen (6) de vérification des critères qualifiant
une intrusion ou une présence non autorisée et de commande, de délivrance ou de génération
sélective d'un signal d'alarme, ce moyen (6) évaluant les résultats des opérations
réalisées par les moyens d'exploitation (5, 5'),
dispositif (1)
caractérisé en ce que l'unité de traitement (4) comprend deux moyens opérationnels distincts (5 et 5')
d'exploitation du signal électrique de mesure (SEM), à savoir, d'une part, un premier
moyen opérationnel (5) apte et destiné à déterminer, sur une fenêtre temporelle (FTT),
la valeur de l'amplitude crête (AC) et les occurrences de dépassement de la première
ou d'une autre valeur seuil (PVS, PVS') par le signal électrique (SEM) et, d'autre
part, un second moyen opérationnel (5') apte et destiné à déterminer, par fenêtre
temporelle (FTT, FTT'), une grandeur (VQ1, VQ2) fonction de la variation de l'amplitude
du signal électrique (SEM), le moyen (6) de vérification et de commande évaluant les
données fournies par le premier moyen opérationnel (5), et le cas échéant celles fournies
par le second moyen opérationnel (5'), pour décider sélectivement de la commande,
de la génération ou de la délivrance, ou non, d'un signal d'alarme.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux moyens (5 et 5') opérationnels d'exploitation du signal électrique (SEM)
se présentent sous forme de composants analogiques ou de logiciels mis en oeuvre par
l'unité de traitement (4) du type processeur, et comprennent un premier moyen opérationnel
(5) de mesure répétée de l'amplitude du signal électrique de mesure (SEM), de détermination
de l'amplitude crête (AC), de comptabilisation du nombre de dépassements de la première
(PVS) ou d'une autre (PVS') valeur seuil pendant une fenêtre temporelle (FTT) et,
d'autre part, un second moyen opérationnel (5') calculant une fonction quadratique
de la variation de l'amplitude du signal électrique (SEM) pendant une période temporelle
(FTT, FTT').
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (6) de vérification et de commande consiste en un moyen logiciel, préférentiellement
mis en oeuvre par l'unité de traitement (4), apte et destiné à évaluer, d'une part,
premièrement et systématiquement, les résultats fournis par le premier moyen opérationnel
(5) actif pendant une fenêtre temporelle (FTT) déclenchée par le moyen (3) de détection
et de déclenchement et, d'autre part, conditionnellement, les résultats fournis par
le second moyen opérationnel (5') actif pendant deux fenêtres temporelles consécutives
(FTT et FTT'), dont la première correspond à la fenêtre temporelle (FTT) précitée,
le second moyen opérationnel (5') n'étant activé durant cette seconde fenêtre temporelle
(FTT') consécutive que lorsque les critères qualifiant une intrusion ne sont pas vérifiés
après analyse comparative par le moyen (6) de vérification et de commande des résultats
fournis par le premier moyen opérationnel (5) à l'issue de la première fenêtre temporelle
(FTT).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second moyen opérationnel (5') consiste en un sommateur quadratique déterminant,
sur une fenêtre temporelle (FTT, FTT'), la puissance de variation du signal électrique
de mesure (SEM), par exemple en réalisant la somme des carrés des différences d'amplitude
du signal électrique (SEM) prises deux à deux.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'échantillonnage, par exemple un échantillonneur bloqueur,
traitant le signal électrique (SEM) de sortie du capteur (2) pour délivrer, à une
fréquence prédéterminée, des valeurs d'amplitude mesurées discrètes au moyen (3) de
détection et de déclenchement et aux premier et second moyens opérationnels d'exploitation
(5 et 5').
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen (3) de détection et de déclenchement et l'unité de traitement (4) constituent
un module fonctionnel externe, analogique ou numérique, associé à un capteur (2).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen (3) de détection et de déclenchement et l'unité de traitement (4) sont intégrés
directement au capteur (2).
8. Système de surveillance et/ou d'alarme anti-intrusion comprenant une centrale, au
moins une interface de commande et de programmation, au moins un moyen avertisseur
sonore et/ou lumineux et des moyens capteurs, caractérisé en ce qu'au moins un des moyens capteurs consiste en un dispositif (1) selon l'une quelconque
des revendications 1 à 7.
9. Procédé de détection de présence et/ou de mouvement par mesure infrarouge ou pyroélectrique,
au moyen d'un dispositif (1) comprenant :
- au moins un capteur (2) de rayonnement infrarouge ou pyroélectrique délivrant un
signal électrique de mesure (SEM),
- un moyen (3) de détection et de déclenchement apte et destiné à détecter le dépassement
par l'amplitude du signal électrique de mesure (SEM) d'une première valeur seuil (PVS),
dit seuil de sensibilité, et à déclencher sélectivement une fenêtre temporelle de
traitement (FTT),
- une unité de traitement (4) comprenant des moyens (5, 5') d'exploitation dudit signal
électrique de mesure (SEM), ainsi qu'un moyen (6) de vérification des critères qualifiant
une intrusion ou une présence non autorisée et de commande, de délivrance ou de génération
sélective d'un signal d'alarme, ce moyen (6) évaluant les résultats des opérations
réalisées par les moyens d'exploitation (5, 5'),
procédé
caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, grâce à un premier moyen opérationnel d'exploitation (5),
à déterminer sur une fenêtre temporelle (FTT), la valeur de l'amplitude crête (AC)
et les occurrences de dépassement de la première ou d'une autre valeur seuil (PVS,
PVS') par le signal électrique (SEM) et, d'autre part, grâce à un second moyen opérationnel
d'exploitation (5') à déterminer, durant la fenêtre temporelle (FTT) précitée, et
le cas échéant une fenêtre temporelle (FTT') consécutive, une grandeur (VQ1, VQ2)
fonction de la variation de l'amplitude du signal électrique (SEM), le moyen (6) de
vérification et de commande évaluant les données fournies par le premier moyen opérationnel
(5), et le cas échéant celles fournies par le second moyen opérationnel (5'), ce sur
deux fenêtres temporelles successives (FTT et FTT'), pour décider sélectivement de
la commande, de la génération ou de la délivrance, ou non, d'un signal d'alarme.
10. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il consiste plus précisément à réaliser les étapes suivantes :
a) comparer, à intervalles temporels réguliers, l'amplitude du signal de mesure électrique
(SEM) délivré par le capteur (2) à une première valeur seuil (PVS), prédéterminée,
b1) si l'amplitude mesurée est inférieure à ladite première valeur seuil (PVS), revenir
à l'étape a) et répéter la comparaison précitée après écoulement de l'intervalle temporel,
b2) si l'amplitude mesurée est supérieure à ladite première valeur seuil (PVS), effectuer
les étapes c), d) e) et f1) ou f2) suivantes durant une fenêtre temporelle (FTT) prédéterminée
d'une durée inférieure à l'intervalle temporel,
c) déterminer l'amplitude crête (AC) du signal électrique (SEM) et comptabiliser le
nombre de dépassements de la première (PVS) ou d'une autre (PVS') valeur seuil par
l'amplitude dudit signal (SEM), avec changement de signe entre deux franchissements
successifs,
d) calculer une fonction quadratique de la variation de l'amplitude du signal électrique
(SEM),
e) vérifier si l'amplitude crête (AC) et le nombre total de dépassements répondent
à des premiers critères qualifiant une intrusion, et,
f1) soit délivrer un signal d'alarme, dans l'affirmative,
f2) soit calculer une fonction quadratique de la variation de l'amplitude du signal
électrique (SEM) pendant une seconde fenêtre temporelle (FTT') consécutive à la première
(FTT), puis comparer les résultats des deux fonctions quadratiques effectuées sur
les variations d'amplitude des deux fenêtres temporelles (FTT et FTT') et vérifier
si le résultat de cette comparaison répond à des seconds critères qualifiant une intrusion
pour ensuite, soit délivrer un signal d'alarme dans l'affirmative, soit attendre la
fin de l'intervalle temporel pour retourner à l'étape a).
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il consiste à fournir des valeurs d'amplitude mesurées discrètes par échantillonnage
du signal électrique à une fréquence donnée, et en ce que les deux moyens opérationnels d'exploitation (5 et 5') traitent les valeurs de mesure
échantillonnées simultanément et en parallèle durant la première fenêtre temporelle
(FTT).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que, à l'issue de la première fenêtre temporelle (FTT), le moyen (6) de vérification
et de commande décide que les critères d'une intrusion sont remplis lorsque sont réalisées
simultanément les conditions relatives à la valeur de l'amplitude crête (AC), par
exemple au moins double de la première valeur seuil (PVS), et au nombre de dépassements
de la première valeur seuil (PVS), comptabilisés sous forme d'impulsions par exemple.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que, à l'issue de la seconde fenêtre temporelle (FTT'), le moyen (6) de vérification
et de commande décide que les critères d'une intrusion sont remplis lorsque le rapport
entre les résultats de la fonction quadratique effectuée sur la variation de l'amplitude
lors des première (FTT) et seconde (FTT') fenêtres temporelles est supérieur à une
valeur donnée, par exemple supérieure à environ 3 et éventuellement comprise entre
3 et 10.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que l'unité de traitement (4) est en mode veille en dehors des fenêtres temporelles (FTT
et FTT').