EP1264291A1 - Microsysteme magnetometrique et inclinometrique pour la surveillance d'objets de valeur - Google Patents

Microsysteme magnetometrique et inclinometrique pour la surveillance d'objets de valeur

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Publication number
EP1264291A1
EP1264291A1 EP01913992A EP01913992A EP1264291A1 EP 1264291 A1 EP1264291 A1 EP 1264291A1 EP 01913992 A EP01913992 A EP 01913992A EP 01913992 A EP01913992 A EP 01913992A EP 1264291 A1 EP1264291 A1 EP 1264291A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alert
message
processing
magnetometer
triggering
Prior art date
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Granted
Application number
EP01913992A
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German (de)
English (en)
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EP1264291B1 (fr
Inventor
Roland Blanpain
Gilles Delapierre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP1264291A1 publication Critical patent/EP1264291A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1264291B1 publication Critical patent/EP1264291B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/14—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles
    • G08B13/1436—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles with motion detection

Definitions

  • the invention relates to the field of alarm triggering assemblies when it is detected that a normally stationary object, for example an art object exhibited in a museum, is moving abnormally. It also relates to a method of assisting in monitoring a set of objects and to an object or set of objects equipped with means for detecting movement and sending messages.
  • the present invention relates to a device for detecting an abnormal movement, that is to say different from the "invisible" movements of an object considered to be stationary, of a protected work. It targets a device generating a very low, or even zero, rate of false alarms. It targets a system aimed at limiting the quantity and vigilance of surveillance personnel. It also aims to detect theft or attempted theft from the start of the offense. In a particular embodiment, it also aims to detect the approach of a metallic object, for example, a sharp object. In another particular embodiment, it aims to immediately identify the protected object which is the subject of the attempted theft. For all these purposes, the invention relates to a set for triggering an alert or a pre-alert, when it is detected that a normally stationary object is moving, this set comprising: - measuring means producing measured values,
  • - message sending means comprising:
  • the measurement means comprise at least one magnetometer with one or more axes made integral with the object and measuring the magnetic field on at least one axis,
  • the processing means calculate from a series of measurements from the measuring means a vector quantity representative of a movement and optionally produce a motion detection signal by comparison of the vector quantity calculated with a threshold vector quantity, - the alert triggering means being coupled to the measurement processing means and transmitting an alert message to the receipt of the detection signal from said measurement processing means.
  • the signals emitted by the magnetometer (s) and possibly other sensor means such as an inclinometer are digital.
  • the filtering can be carried out in the form of a Kalman filtering intended to reduce the convergence time of the processing algorithm and to determine a moving average value taking into account the time evolution of the values received.
  • the detection means further comprise one or more inclinometers to one or more axes mechanically integral with the object to be protected and coupled to the processing means.
  • the device comprises, in addition, " one or more several additional magnetometers mechanically attached to the object, connected to the processing means.
  • the device may include a generator of a magnetic field, for example, random. This generator being coupled to processing means so that they are able to permanently determine the parameters defining a local magnetic field vector.
  • the means attached to the object may include the measurement means, the means for transmitting the measurements, the processing means and the message transmission means.
  • the means for transmitting the measured values to the means for processing the measured values can be constituted by a simple link, for example a wired link.
  • the means of triggering the station's alert monitoring are coupled to the processing means via the message sending means and the message receiving means.
  • the means attached to the object include only the measuring means and the means of transmitting the measured values.
  • the means for transmitting the measurements include the means for sending a message.
  • the alert triggering means are coupled to the processing means by a simple, for example wired, link.
  • the invention also relates to ⁇ a method for monitoring an object or a set of objects in which each object communicates with a monitoring station, characterized in that on the side of the object:
  • At least one warning message is sent as soon as an amplitude rotation greater than the threshold is detected
  • the real movement of the object can be much more complex than a simple rotation, it could then be interesting, to reduce the error rate, to detect a succession of rotations which constitute this movement.
  • the quantities to be compared will then be calculated from a vector quantity with several components.
  • the presence message consists of the message transmitting the measurement values of the measurement means.
  • the presence and alert messages are transmitted in the form of a free electromagnetic wave.
  • the transmission of the alert message takes place on a frequency different from the frequency of transmission of the presence message.
  • the presence and alert messages include a code identifying the monitored object and / or a location of the monitored object.
  • the means of emission of alert are standard means IR, video etc.
  • an alert causes the appearance of at least one signaled image of the object on a screen of a monitor of the monitoring station.
  • the image is said to be signaled in this sense, that the monitor, showing the image, is indicated for example by a flashing of a lamp associated with the monitor or by an audible signal.
  • the invention relates to a monitored object, characterized in that it includes means for measuring a rotational movement of the object, these means being mechanically integral with the object, for example one or more magnetometers with one or more axes, possibly associated with one or more inclinometers with one or more axes, means for transmission of presence and alert messages, these means being coupled to processing means coupled to means for measuring a rotation of the object.
  • FIG. 2 represents variants of the embodiment shown in FIG. 1,
  • a device comprises on the one hand, means 10 fixed to the object together constituting a station for detecting the object to be protected and, on the other hand, means 20 for alarm reception and triggering, together constituting at least part of a monitoring station, coupled to the various objects to be protected.
  • the detection means fixed to the object comprise on the one hand, a magnetometer 1 coupled by measurement transmission means 15, for example a wired connection, to processing means 5, these processing means being coupled to means transmitting message 6 transmitting via an antenna or other means 7 a message towards a monitoring station 20, disposed near or objects to be monitored.
  • the means fixed to the object comprise an electrical power source 30 coupled to the constituent elements of these fixed means.
  • This source can be a battery, a microbattery, a cell for transforming an electromagnetic wave into electric current or any other known means.
  • the monitoring station 20 comprises on the one hand, a message reception station 9 coupled via a switch 12 to an alarm transmission means 11.
  • the alarm transmission means 11 is coupled back to station 9 so as to enable, after alert, an acknowledgment function, for example, by resetting the triggering of the alert.
  • the means of communication between the detection station 10 and the alert station 20 have been represented in the form of an antenna 7 coupled to the message transmission means 6 of the detection station and of a antenna 8 coupled to reception means 9 of the monitoring station 20.
  • These antennas presuppose that the link between the detection station 10 and the alert station 20 is in the form of an electromagnetic link.
  • This mode of embodiment is the preferred mode. It is obvious, however, that the connection between the reception station 20 and the detection and transmission station 10 can be effected by any other known connection means in particular, a wire link or an infrared link.
  • the signal processing means 5 comprise, on the one hand, means 3 for processing the signal from the magnetometer 1 and, on the other hand, means 4 for filtering this signal and detecting movement.
  • the means 3 receive the data from the magnetometer 1 and process this data to develop at least one rotation vector, or at least one component of this vector, of the magnetometer 1 with respect to the local magnetic field of the object.
  • This rotation vector is then filtered by the filtering means 4 for example, a Kalman filtering or from a technique called "maximum likelihood" or any algorithm relating to detection / estimation in information theory, to detect an amplitude rotation above a fixed threshold and trigger a message in case the detected rotation has an amplitude above the threshold.
  • the operation of this device is as follows.
  • the magnetometer one or more axes 1 continuously measures the magnetic field present on each of these axes.
  • the value of the magnetic field present on each of the axes is permanently sent to the processing means 3.
  • the processing means 3 prepare, on the receipt of each set of values from the magnetometer 1, the value of a rotation vector of the magnetic field picked up by each of the axes of the magnetometer 1 relative to the natural or non-magnetic field surrounding the object to be detected.
  • the object is in principle immobile, this immobility is not complete.
  • the object is subjected to the natural seismic noise of the building where the object is located.
  • the object is subjected to possible vibrations due to the activity around the object and around the building where the magnetometer 1 attached to the object is located.
  • the natural local magnetic field around the magnetometer 1 may vary in particular due to changes in the magnetic conditions around this magnetometer induced in particular by the passage of visitors.
  • Other reasons for the mobility of the object and therefore of the magnetometer may be due to the nature of the object. For example if it is a painting, the painting according to its hanging method can be sensitive to drafts causing slight local movements of the canvas and possibly of the painting frame.
  • weather conditions can induce significant transient variations in the local magnetic field, in particular in the event of a magnetic storm. For all these reasons, it may be preferable rather than fixing a fixed threshold of vector rotation a priori, to take into account a means of filtering the local variations of the vector rotation due to all the transient and parasitic phenomena which have just been cited.
  • the rotation vector calculated by the processing means 3 is filtered in filtering and detection means 4. These means make it possible to determine an adaptive average value of the noise of the vector rotation of the magnetometer. This adaptive mean value is multiplied by a false alarm safety coefficient to provide an adaptive threshold. When the value of the rotation vector exceeds the adaptive threshold thus fixed, the filtering and detection means 4 change logic state which constitutes a message for the message transmission means 6.
  • the transmission means 6 transmit, from preferably, permanently periodically a message towards the receiving station 9. When no rotation of amplitude greater than the threshold is detected, the message is a presence message. When a rotation above the predetermined threshold is detected, there is an immediate emission of an alert message.
  • the presence and alert messages include a set of signals identifying the object on which the device 10 is fixed and / or the location of the object in the enclosure monitored, for example, the Museum.
  • the device 40 for measuring a rotation further comprises an inclinometer 2 connected to the processing means 3.
  • the processing means 3 develop the rotation vector of the object by taking into account counts the data coming on the one hand, from the magnetometer and, on the other hand from the inclinometer. This device makes the deception of rotation detection even more difficult.
  • Figure 2 the elements having the same function as in the embodiment shown in Figure 1, have the same reference numbers.
  • the device shown in Figure 2 comprises one or more additional magnetometers distributed over the surface of the object to be protected and / or in the immediate vicinity. These magnetometers 1 ′ are connected to the processing means 3. With this set of magnetometers 1, it is possible to calculate a value and a direction of the magnetic field with respect to a reference trihedron linked to the object to be protected. When this field undergoes rotations or modifications of its mean time value with respect to this trihedron, this modification is detected by the measurement 40 and processing and filtering means 5 which, in this case, must be adapted to this function, and an alert message is issued. This modification of the device makes it possible in particular to detect the approach of metallic objects to the object to be protected.
  • the invention may include a magnetic field generator 13.
  • This generator causes permanently or randomly a magnetic field which is intended to facilitate the calculation of a modification of the magnetic field due to the presence of an external metallic object.
  • the generator 13 also causes a local variation of the magnetic field so that the local magnetic field vector varies in space in module and in direction. It therefore becomes possible to detect any movement of rotation and / or translation.
  • the characteristics of the magnetic field caused by the generator 13 are transmitted by a link 14 to the calculation means 3.
  • the processing means 3 and 4 are located on the side of the object. These processing means can also be arranged on the side of the monitoring station as shown in FIG. 3.
  • the measuring means 40 consisting of one or more magnetometers 1, the as in the previous case and optionally two inclinometers are coupled to a transmitter 6.
  • the means of processing ⁇ 3, 4 are placed downstream of a receiver 9. These means 3, 4 are directly coupled to the alert trigger 11.
  • This version can include, like the previous versions, a generator 13 of magnetic field which is in this case coupled to means 3, 4 located on the side of the monitoring station.
  • This version of the invention works like the previous one.
  • the presence message is mandatory this time. It is made up of measurement transmissions. The absence of such a transmission will trigger a particular message from the processing means 3, 4 by means of triggering the alert 11.
  • An alert message is a message different from a presence message.
  • the alert message also contains a code whose reception at the monitoring station triggers the alert.
  • the code can be formed by a simple change of the transmission frequency.
  • the device described in connection with the Figures 1 to 3 has been described as an isolated device, inside an enclosure. It is obvious that, in particular in a museum, the objects to be protected are not isolated and that there can be several thousand objects to be protected in an enclosure of limited volume. There is therefore a problem of managing presence and alert messages for all of the objects to be protected contained in the enclosure.
  • the links between the transmission means 6 and the reception means 9 are point-to-point links, for example wired or infrared, it is possible to identify the object by the source of the message received on the reception means.
  • the connection between the transmission means 6 and the reception means 9 is electromagnetic, there is a problem of frequency management.
  • This problem can be solved, either by allocating frequency to each of the objects, or by time distribution, programmed or random, of the emission slots of each object, or even by combining the two methods, that is to say say allocation of different frequencies and distribution of emission slots for each of the frequencies.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Dispositif de détection de mouvement d'objet de valeur, par exemple, d'un musée dans lequel des moyens de détection d'au moins une rotation, en particulier des magnétomètres ou inclinomètres, de l'objet sont mécaniquement solidaires de l'objet. Ces moyens sont couplés à des moyens d'émission de message qui émettent un message de présence tant qu'une détection n'a pas eu lieu et un message d'alerte type en cas de détection. Une station de surveillance traite ces messages ou l'absence de ces messages pour éventuellement déclencher une alerte.

Description

MICROSYSTEME MAGNETOMETRIQUE ET INCLINOMETRIQUE POUR LA SURVEILLANCE D'OBJETS DE VALEUR
DESCRIPTION
Domaine de 1 ' invention
L'invention se situe dans le domaine des ensembles de déclenchement d'alerte lorsqu'il est détecté qu'un objet normalement immobile, par exemple un objet d'art exposé dans un musée, bouge de manière anormale. Elle est également relative à un procédé d'aide à la surveillance d'un ensemble d'objets et à un objet ou ensemble d'objets équipés de moyens de détection de mouvement et d'envoi de messages.
Art antérieur
De nombreux dispositifs ont déjà été mis en œuvre pour détecter des vols, des tentatives de vols ou des actes de malveillance sur des objets exposés dans des musées. Ces systèmes de surveillance peuvent comprendre par exemple des ensembles vidéo surveillant par caméra les œuvres à protéger. Ces systèmes nécessitent la présence d'un opérateur pour surveiller attentivement l'image ou les images en provenance de chacune des caméras. Il a été également envisagé des systèmes de marquage magnétique dans lesquels un résonateur magnétique est inclus dans l'œuvre à surveiller. Le passage de l'œuvre contenant le résonateur au travers d'un portique recevant une fréquence correspondant à la fréquence de résonance du résonateur permet de détecter le passage de l'œuvre. De tels dispositifs supposent que l'œuvre protégée va passer par le portique. Il a été envisagé également des puces électroniques i plantables , des rideaux infrarouges, des contacteurs à billes de mercure, des dispositifs piézoélectriques, des accéléromètres . Ces systèmes pourraient donner satisfaction si le taux de fausses alarmes n'était pas aussi important. La présente invention est un nouveau dispositif permettant de détecter un mouvement de l'objet protégé, avec un très faible taux de fausse alarme.
Brève description de 1 ' invention
La présente invention a pour objet un dispositif permettant de détecter un mouvement anormal, c'est-à-dire différent des mouvements "invisibles" d'un objet considéré comme immobile, d'une œuvre protégée. Elle vise un dispositif générant un taux de fausses alarmes très faible, voire nul. Elle vise un dispositif visant à limiter la quantité et la vigilance du personnel de surveillance. Elle vise aussi à détecter un vol ou une tentative de vol dès le début de l'infraction. Dans un mode de réalisation particulier, elle vise aussi à détecter l'approche d'un objet métallique, par exemple, un objet tranchant. Dans un autre mode de réalisation particulier, elle vise à identifier immédiatement l'objet protégé faisant l'objet de la tentative de vol. A toutes ces fins, l'invention est relative à un ensemble de déclenchement d'une alerte ou d'une pré-alerte, lorsqu'il est détecté qu'un objet normalement immobile bouge, cet ensemble comportant : - des moyens de mesure produisant des valeurs mesurées ,
- des moyens de transmission des valeurs mesurées vers des moyens de traitement des valeurs mesurées,
- des moyens d'émission de message, - des moyens de surveillance comportant :
- des moyens de réception de message,
- des moyens de déclenchement d'alerte, caractérisé en ce que :
- les moyens de mesure comportent au moins un magnétomètre à un ou plusieurs axes rendus solidaires de l'objet et mesurant le champ magnétique sur au moins un axe,
- les moyens de traitement calculent à partir d'une série de mesures en provenance des moyens de mesure une grandeur vectorielle représentative d'un mouvement et produisent éventuellement un signal de détection de mouvement par comparaison de la grandeur vectorielle calculée à une grandeur vectorielle seuil, - les moyens de déclenchement d'alerte étant couplés au moyen de traitement des mesures et émettant un message d'alerte au reçu du signal de détection en provenance desdits moyens de traitement des mesures.
Dans un mode de réalisation avantageux, les signaux émis par le ou les magnétomètres et éventuellement d'autres moyens capteurs tel qu'un inclinomètre, sont numériques. Le filtrage peut être réalisé sous la forme d'un filtrage de Kalman destiné à réduire le temps de convergence de 1 ' algorithme de traitement et à déterminer une valeur moyenne mobile tenant compte de l'évolution temporelle des valeurs reçues. Dans une version visant à réduire les possibilités de leurrage du dispositif, les moyens de détection comportent en outre un ou plusieurs inclinomètres à un ou plusieurs axes solidaires mécaniquement de l'objet à protéger et couplés aux moyens de traitement. Dans une version améliorée visant à détecter non seulement les mouvements de l'objet mais de plus un changement des conditions magnétiques autour de l'objet provoqué par exemple par l'approche d'un objet métallique le dispositif comporte, en outre, "un ou plusieurs magnétomètres supplémentaires mécaniquement solidaires de l'objet, connectés aux moyens de traitement. Dans une version destinée à diminuer encore les possibilités de leurrage, le dispositif peut comprendre un générateur d'un champ magnétique, par exemple, aléatoire. Ce générateur étant couplé aux moyens de traitement de façon à ce que ceux-ci soient à même de déterminer en permanence les paramètres définissant un vecteur champ magnétique local.
Suivant les applications, la répartition des moyens composant l'ensemble de déclenchement d'alerte, peut varier. Les moyens fixés à l'objet peuvent comprendre les moyens de mesure, les moyens de transmission des mesures, les moyens de traitement et les moyens d'émission de message. Dans ce cas, les moyens de transmission des valeurs mesurées vers les moyens de traitement des valeurs mesurées peuvent être constitués par une simple liaison par exemple filaire. Les moyens de déclenchement d'alerte de la station de surveillance sont couplés aux moyens de traitement par l'intermédiaire des moyens d'émission de message et des moyens de réception de message. Dans une version simplifiée, les moyens fixés à l'objet ne comportent que les moyens de mesure et les moyens de transmission des valeurs mesurées. Dans ce cas, les moyens de transmission des mesures incluent les moyens d'émission de message. Les moyens de déclenchement d'alerte sont couplés aux moyens de traitement par une simple liaison par exemple filaire.
L'invention est également relative à ~un procédé de surveillance d'un objet ou d'un ensemble d'objets dans lequel chaque objet communique avec une station de surveillance, caractérisé en ce que du côté de l'objet :
- on détecte au moins un mouvement de rotation de l'objet d'amplitude supérieure à un seuil,
- on émet au moins un message d'alerte dès qu'une rotation d'amplitude supérieure au seuil est détectée, et
- en ce que du côté de la station de surveillance on émet une alerte sur réception du message d'alerte.
Le mouvement réel de l'objet peut être beaucoup plus complexe qu'une simple rotation, il pourra alors être intéressant, pour diminuer le taux d'erreur, de détecter une succession de rotations qui constituent ce mouvement. Les grandeurs à comparer seront alors calculées à partir d'une grandeur vectorielle à plusieurs composantes. Dans une version plus sophistiquée destinée en particulier à prévoir le cas où 1 ' alimentation électrique des moyens situés du côté de l'objet serait en panne ou aurait été neutralisée, on peut en outre émettre en permanence un message de présence et déclencher l'alerte s'il y a eu réception d'un message d'alerte ou en l'absence de message de présence pendant une durée supérieure à une durée déterminée. Dans le cas où du côté de l'objet seuls les moyens de mesures et les moyens de transmission de mesures sont présents, le message de présence est constitué par le message transmettant les valeurs de mesures des moyens de mesure.
De préférence, les messages de présence et d'alerte sont transmis sous forme d'onde électromagnétique libre. De préférence, l'émission du message d'alerte se fait sur une fréquence différente de la fréquence d'émission du message de présence.
Dans le mode de réalisation préféré, les messages de présence et d'alerte comportent un code d'identification de l'objet surveillé et/ou d'un emplacement de l'objet surveillé. De préférence également, les moyens d'émission d'alerte sont des moyens standards IR, vidéo etc..
De préférence, une alerte provoque l'apparition d'au moins une image signalée de l'objet sur un écran d'un moniteur de la station de surveillance. L'image est dite signalée en ce sens, que le moniteur, montrant l'image, est indiqué par exemple par un clignotement d'une lampe associée au moniteur ou par un signal sonore. Enfin, l'invention est relative à un objet surveillé, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure d'un mouvement de rotation de l'objet, ces moyens étant mécaniquement solidaires de l'objet, par exemple un ou plusieurs magnétomètres un ou plusieurs axes, associés éventuellement à un ou plusieurs inclinomètres un ou plusieurs axes, des moyens d'émission de message de présence et de message d'alerte, ces moyens étant couplés à des moyens de traitement couplés aux moyens de mesure d'une rotation de l'objet.
Brève description des dessins
L'invention et des variantes de réalisation seront maintenant décrites à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1, représente un schéma d'un dispositif selon l'invention ;
- la figure 2, représente des variantes de l'exemple de réalisation représenté en figure 1,
- la figure 3 représente d'autres variantes de réalisation.
Description de modes de réalisation de 1 ' invention
En référence à la figure 1, un dispositif selon l'invention comporte d'une part, des moyens 10 fixés à l'objet constituant ensemble une station de détection de l'objet à protéger et, d'autre part, des moyens 20 de réception et de déclenchement d'alarme, constituant ensemble une partie au moins d'une station de surveillance, couplés aux différents objets à protéger. Les moyens de détection fixés à l'objet comportent d'une part, un magnétomètre 1 couplé par des moyens de transmission de mesure 15, par exemple une liaison filaire, à des moyens de traitement 5, ces moyens de traitement étant couplés à des moyens d'émission de message 6 émettant par l'intermédiaire d'une antenne ou d'un autre moyen 7 un message en direction d'une station de surveillance 20, disposée à proximité de ou des objets à surveiller. Les moyens fixés à l'objet comportent une source d'alimentation électrique 30 couplée aux éléments constitutifs de ces moyens fixes. Cette source peut être une pile, une microbatterie, une cellule de transformation d'une onde électromagnétique en courant électrique ou tout autre moyen connu. La station de surveillance 20 comporte d'une part, une station de réception de messages 9 couplée par l'intermédiaire d'un interrupteur 12 à un moyen d'émission d'alarme 11. Le moyen d'émission d'alarme 11 est couplé en retour sur la station 9 de façon à permettre après alerte une fonction d'acquittement, par exemple, par remise à zéro du déclenchement d'alerte.
Sur la figure 1, les moyens de communication entre la station de détection 10 et la station d'alerte 20 ont été représentés sous forme d'une antenne 7 couplée au moyen d'émission de message 6 de la station de détection et d'une antenne 8 couplée au moyen de réception 9 de la station de surveillance 20. Ces antennes présupposent que la liaison entre la station de détection 10 et la station d'alerte 20 se fait sous la forme d'une liaison électromagnétique. Ce mode de réalisation est le mode préféré. Il est évident cependant, que la liaison entre la station de réception 20 et de détection et transmission 10 pourra s'effectuer par tout autre moyen de liaison connu en particulier, une liaison filaire ou une liaison infrarouge. Les moyens 5 de traitement du signal comportent d'une part, des moyens 3 de traitement du signal du magnétomètre 1 et, d'autre part, des moyens 4 de filtrage de ce signal et de détection du mouvement. Les moyens 3 reçoivent les données en provenance du magnétomètre 1 et traitent ces données pour élaborer au moins un vecteur rotation, ou au moins une composante de ce vecteur, du magnétomètre 1 par rapport au champ magnétique local de l'objet. Ce vecteur rotation est ensuite filtré par les moyens de filtrage 4 par exemple, un filtrage de Kalman ou à partir d'une technique dite de "maximum de vraisemblance" ou tout algorithme relatif à la détection/estimation en théorie de l'information, pour détecter une rotation d'amplitude supérieure à un seuil fixé et déclencher un message au cas où la rotation détectée a une amplitude supérieure au seuil. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant.
Le magnétomètre un ou plusieurs axes 1 mesure en permanence le champ magnétique présent sur chacun de ces axes . La valeur du champ magnétique présent sur chacun des axes est envoyée en permanence aux moyens de traitement 3. Les moyens de traitement 3 élaborent au reçu de chaque ensemble de valeurs en provenance du magnétomètre 1 la valeur d'un vecteur rotation du champ magnétique capté par chacun des axes du magnétomètre 1 par rapport au champ magnétique naturel ou non entourant l'objet à détecter. Bien que l'objet soit en principe immobile, cette immobilité n'est pas complète. D'une part, l'objet est soumis au bruit sismique naturel du bâtiment d'implantation de l'objet. D'autre part, l'objet est soumis à d'éventuelles vibrations dues à l'activité autour de l'objet et autour du bâtiment où se trouve le magnétomètre 1 fixé à l'objet. Enfin, le champ magnétique local naturel autour du magnétomètre 1 peut varier notamment en raison de modifications des conditions magnétiques autour de ce magnétomètre induites notamment par le passage de visiteurs. D'autres raisons de mobilité de l'objet et donc du magnétomètre peuvent être dues à la nature de l'objet. Par exemple s'il s'agit d'un tableau, le tableau selon son mode d'accrochage peut être sensible à des courants d'air entraînant de légers mouvements locaux de la toile et éventuellement du cadre du tableau. Enfin, les conditions météorologiques peuvent induire des variations passagères importantes du champ magnétique local en particulier en cas d'orage magnétique. Pour toutes ces raisons, il peut être préférable plutôt que de fixer un seuil fixe de vecteur rotation a priori, de tenir compte d'un moyen de filtrage des variations locales du vecteur rotation dues à tous les phénomènes transitoires et parasites qui viennent d'être cités. C'est pourquoi dans le mode préféré de réalisation le vecteur rotation calculé par les moyens de traitement 3 est filtré dans des moyens de filtrage et détection 4. Ces moyens permettent de déterminer une valeur moyenne adaptative du bruit du vecteur rotation du magnétomètre. Cette valeur moyenne adaptative est multipliée par un coefficient de sécurité de fausse alarme pour fournir un seuil adaptatif. Lorsque la valeur du vecteur rotation dépasse le seuil adaptatif ainsi fixé, les moyens de filtrage et de détection 4 changent d'état logique ce qui constitue un message pour les moyens d'émission de message 6. Les moyens d'émission 6 émettent, de préférence, en permanence de façon périodique un message en direction de la station de réception 9. Lorsqu ' aucune rotation d'amplitude supérieure au seuil n'est détectée, le message est un message de présence. Lorsqu ' une rotation supérieure au seuil prédéterminée est détectée, il y a émission immédiate d'un message d'alerte.
Avantageusement, les messages de présence et d'alerte comportent un ensemble de signaux d'identification de l'objet sur lequel le dispositif 10 est fixé et/ou de l'emplacement de l'objet dans l'enceinte surveillée, par exemple, le musée. Dans une version améliorée représentée figure 1, le dispositif 40 de mesure d'une rotation comporte de plus un inclinomètre 2 connecté aux moyens de traitement 3. Dans ce cas, les moyens de traitement 3 élaborent le vecteur rotation de l'objet en prenant en compte les données en provenance d'une part, du magnétomètre et, d'autre part de l' inclinomètre. Ce dispositif rend le leurrage de la détection de rotation encore plus difficile. Une version encore améliorée sera maintenant commentée en liaison avec la figure 2. Dans cette figure, les éléments ayant même fonction que dans l'exemple de réalisation représenté figure 1, comportent les mêmes numéros de référence. Par rapport à la figure 1, le dispositif représenté en figure 2 comporte un ou plusieurs magnétomètres supplémentaires l' répartis sur la surface de l'objet à protéger et/ou aux abords immédiats. Ces magnétomètres 1 ' sont connectés aux moyens de traitement 3. Avec cet ensemble de magnétomètres 1, l' il est possible de calculer une valeur et une direction du champ magnétique par rapport à un trièdre de référence lié- à l'objet à protéger. Lorsque ce champ subit par rapport à ce trièdre des rotations ou des modifications de sa valeur temporelle moyenne, cette modification est détectée par les moyens de mesure 40 et de traitement et filtrage 5 qui, dans ce cas, doivent être adaptés à cette fonction, et un message d'alerte est émis. Cette modification du dispositif permet en particulier de détecter l'approche d'objets métalliques de l'objet à protéger. Selon une version améliorée de la version qui vient d'être commentée, l'invention peut comporter un générateur de champ magnétique 13. Ce générateur provoque de façon permanente ou de façon aléatoire un champ magnétique qui est destiné à faciliter le calcul d'une modification du champ magnétique dû à la présence d'un objet métallique extérieur. Le générateur 13 provoque également une variation locale du champ magnétique en sorte que le vecteur champ magnétique local varie dans l'espace en module et en direction. Il devient donc possible de détecter un mouvement quelconque de rotation et/ou de translation. Les caractéristiques du champ magnétique provoqué par ïe générateur 13 sont transmises par une liaison 14 au moyen de calcul 3. Dans les exemples représentés figures 1 et 2 , les moyens de traitement 3 et 4 sont situés du côté de l'objet. Ces moyens de traitement peuvent être aussi disposés du côté de la station de surveillance comme représenté figure 3.
Dans ce cas, les moyens de mesure 40 composés d'un ou plusieurs magnétomètres 1, l' comme dans le cas précédent et éventuellement d' inclinomètres 2 sont couplés à un émetteur 6. Dans ce cas, les moyens ~de traitement 3, 4 sont placés en aval d'un récepteur 9. Ces moyens 3, 4 sont directement couplés au déclencheur d'alerte 11. Cette version peut comporter comme les versions précédentes un générateur 13 de champ magnétique qui est dans ce cas couplé aux moyens 3, 4 de traitement situés du côté de la station de surveillance. Cette version de l'invention fonctionne comme la précédente. Le message de présence est cette fois obligatoire. Il est constitué par les transmissions de mesure. Une absence d'une telle transmission déclenchera un message particulier des moyens de traitement 3, 4 au moyen de déclenchement d'alerte 11. Un message d'alerte est un message différent d'un message de présence. Alors que le message de présence peut ne comporter qu'une identification, le message d'alerte contient de plus un code dont la réception au niveau de la station de surveillance déclenche l'alerte. Le code peut être constitué par un simple changement de la fréquence d'émission. Le dispositif décrit en liaison avec les figures 1 à 3 a été décrit comme un dispositif isolé, à l'intérieur d'une enceinte. Il est évident que, en particulier dans un musée, les objets à protéger ne sont pas isolés et qu'il peut y avoir plusieurs milliers d'objets à protéger dans une enceinte de volume restreint. Il se pose donc un problème de gestion des messages de présence et d'alerte pour l'ensemble des objets à protéger contenus dans l'enceinte. Lorsque les liaisons entre les moyens de transmission 6 et les moyens de réception 9 sont des liaisons point à point, par exemple filaires ou infrarouges, il est possible d'identifier l'objet par la source du message reçu sur les moyens de réception. Par contre, lorsque la liaison entre les moyens de transmission 6 et les moyens de réception 9 est électromagnétique il se pose un problème de gestion de fréquence.
Ce problème pourra être résolu, soit par allocation de fréquence à chacun des objets, soit par répartition dans le temps, programmée ou aléatoire, des créneaux d'émission de chaque objet, soit encore par combinaison des deux méthodes, c'est-à-dire allocation de différentes fréquences et répartition de créneaux d'émission pour chacune des fréquences.

Claims

REVENDICATIONS
Ensemble de déclenchement d'une alerte ou d'une pré-alerte, lorsqu'il est détecté qu'un objet normalement immobile bouge, cet ensemble comportant :
- des moyens (40) de mesure produisant des valeurs mesurées,
- des moyens (5) de transmission des valeurs mesurées vers des moyens de traitement (3,4,5) des valeurs mesurées,
- des moyens (6) d'émission de message,
- des moyens (20) de surveillance comportant :
- des moyens (9) de réception de message,
- des moyens (11) de déclenchement d'alerte, caractérisé en ce que :
- les moyens (40) de mesure comportent au moins un magnétomètre (1) à un ou plusieurs axes rendus solidaires de l'objet et mesurant le champ magnétique sur au moins un axe, - les moyens (3,4,5) de traitement calculent à partir d'une série de mesures en provenance des moyens (40) de mesure une grandeur vectorielle représentative d'un mouvement et produisent éventuellement un signal de détection de mouvement par comparaison de la grandeur vectorielle calculée à une grandeur vectorielle seuil,
- les moyens de déclenchement d'alerte étant couplés aux moyens (3,4,5) de traitement des mesures et émettant un message d'alerte au reçu du signal de détection en provenance desdits moyens (3,4,5) de traitement des mesures.
2. Ensemble de déclenchement d'une alerte selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur vectorielle seuil est une grandeur prédéterminée .
3. Ensemble de déclenchement d'une alerte selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur vectorielle seuil est une grandeur variable en fonction d'une valeur adaptative calculée à partir des dernières grandeurs vectorielles mesurées.
4. Ensemble d'alerte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (3,4,5) de traitement sont situés à distance de l'objet.
5. Ensemble d'alerte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement (3,4,5) des mesures sont sur l'objet.
6. Ensemble d'alerte selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (40) de mesure solidaires de l'objet comportent en outre un ou plusieurs inclinomètres (2) un ou plusieurs axes.
7. Ensemble de mesure selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (6,7) d'émission de message émettent, en outre, de façon périodique un message de présence.
8. Ensemble d'alerte selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (3,4,5) de traitement comportent un filtre de Kalman.
9. Objet surveillé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un magnétomètre (1) à un ou plusieurs axes, solidaire de l'objet, des moyens (3,4,5) .de traitement de valeur de mesure en provenance du ou des magnétomètres (1,1') pour détecter un mouvement de rotation de l'objet et émettre un signal de détection des moyens d'émission (6,7) de message couplés aux moyens (3,4,5) de traitement pour émettre un message d'alerte sur réception du signal de détection.
10. Objet surveillé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un magnétomètre (1,1') à un ou plusieurs axes produisant des valeurs mesurées de champ magnétique et des moyens de transmission (6,7) transmettant ces valeurs vers des moyens de traitement.
11. Procédé de surveillance d'un objet ou d'un ensemble d'objets dans lequel chaque objet communique avec une station de surveillance, caractérisé en ce que du côté de l'objet :
- on détecte au moins un mouvement de rotation de l'objet d'amplitude supérieure à un seuil,
- on émet en permanence de façon périodique un message de présence tant qu'il n'y a pas détection,
- on émet au moins un message d'absence dès qu'une rotation d'amplitude supérieure à un seuil est détectée, et
- en ce que du côté de la station de surveillance on émet une alerte sur réception du message d'alerte type ou s'il n'y a pas eu de réception de message de présence pendant une durée supérieure à une durée déterminée.
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