WO2002097756A1 - Dispositif de detection d'un rayonnement lumineux - Google Patents

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WO2002097756A1
WO2002097756A1 PCT/FR2002/001778 FR0201778W WO02097756A1 WO 2002097756 A1 WO2002097756 A1 WO 2002097756A1 FR 0201778 W FR0201778 W FR 0201778W WO 02097756 A1 WO02097756 A1 WO 02097756A1
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radiation
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sensor
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PCT/FR2002/001778
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Christophe Martinsons
Dominique Boisson
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Atral SAS
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • G08B13/193—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using focusing means

Definitions

  • the present invention relates to the field of devices for detecting light radiation, in particular infrared radiation.
  • Such detection devices are commonly used in particular as components of an alarm system in order to detect the presence of intruders in places to be protected.
  • They generally comprise a pyroelectric sensor which has on a front face two zones sensitive to the radiation to be picked up, offset horizontally, and generally composed of a pyroelectric ceramic or monocrystalline material which, when subjected to infrared radiation, generates electrical charges.
  • a pyroelectric ceramic or monocrystalline material which, when subjected to infrared radiation, generates electrical charges.
  • an optical system composed in particular of optical lenses, which makes it possible to focus towards said sensitive areas the radiation emitted by sources present in corresponding fields of vision.
  • the electrical signal from the radiation sensor is then processed so as to deliver an alarm signal in the event of the presence of an intruder in one of the fields of vision.
  • the detection devices are capable of delivering a signal taking account of the morphology of the intruder so as to make it possible to distinguish intruders of small sizes such as domestic animals from intruders of larger ones. sizes such as human beings.
  • document US-A-5 670 943 suggests that each sensitive zone of the pyroelectric sensor is of rectangular shape and document WO-A-00/62 267 proposes to use an optical system composed of diffractive lenses with elliptical zones.
  • the object of the present invention is to propose a simple device for detecting light radiation which, in particular in its application to the detection of intruders in a place to be protected in order to trigger an alarm, makes it possible to improve the discrimination of intruders of small sizes compared to intruders of larger sizes.
  • the subject of the present invention is a device for detecting light radiation, in particular infrared radiation, which comprises a radiation sensor having on a front face at least one zone sensitive to the radiation to be picked up and delivering at least one signal. , and an optical system making it possible to focus the radiation emitted by a light source situated in at least one field of vision towards said sensitive area of said sensor.
  • the surface of said sensitive area is divisible or divided into at least two parts located one after the other in a direction and either said sensitive area does not have an axis of symmetry perpendicular to the aforementioned direction and its sensitivity per unit area is substantially homogeneous, ie said parts of said sensitive area have different sensitivities per unit area; so that when said parts of said sensitive area are respectively subjected to a uniform illumination from the same light source, the sensor delivers different signals.
  • said parts can advantageously have surfaces of different areas and sensitivities per unit of identical surface.
  • said parts may advantageously have surfaces of identical areas and sensitivities per unit of surface area.
  • said sensitive area is preferably of elongated shape in the aforementioned direction.
  • said sensitive zone which has a sensitivity per substantially homogeneous surface unit, is elongated in a direction and does not have an axis of symmetry perpendicular to this direction, said sensitive zone comprising two parts which are located one after the other in the direction mentioned above and which have, with respect to a dividing line situated substantially in the middle of the length of the said zone sensitive, surfaces of different areas such that when said parts of said sensitive area are respectively subjected to a uniform illumination coming from the same light source, the sensor delivers different signals.
  • said sensitive zone could be trapezoidal, its widest part corresponding to said part whose surface is the largest and its narrowest part corresponding to said part whose surface is smallest, so as to obtain a sensitivity gradient from its narrow end to its wide end.
  • at least one of said parts of said sensitive zone could have a substantially trapezoidal contour.
  • At least one of said parts of said sensitive zone could have a substantially rectangular outline, the long side of which extends in the direction of its length. According to the invention, at least one of said parts of said sensitive zone could have a substantially elliptical contour, the major axis of which extends in the direction of its length.
  • At least one of said parts of said sensitive zone could have a substantially square contour.
  • said parts of said sensitive zone could be connected by a narrowed part.
  • said parts of said sensitive area could be separated.
  • said radiation sensor can advantageously have two sensitive zones spaced perpendicular to the aforementioned direction and symmetrical with respect to each other.
  • the parts of said sensitive zones whose surfaces are the smallest are preferably closer to each other than the parts of said sensitive zones whose surfaces are the largest.
  • said parts of said sensitive zone are electrically connected in series. According to another variant of the invention, said parts of said sensitive zone are electrically mounted in parallel.
  • said sensitive areas are electrically connected in series.
  • said sensitive zones are electrically mounted in parallel.
  • the optical system can advantageously comprise main focusing means and at least one complementary optical member interposed between these means and the front face of the sensor.
  • said complementary optical member preferably comprises at least one cylindrical optical lens whose axis extends substantially perpendicular to the elongation of said sensitive zone, said cylindrical lens being placed at a distance from the sensitive zones and less than its focal length.
  • FIG. 2 shows a horizontal section of the housing of Figure 1
  • - Figure 3 shows a schematic front view of the detection device of Figure 1 and two fields of vision of the latter;
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the detection device of Figure 1 and two fields of vision of the latter;
  • FIG 5 shows an electronic diagram of the detection device of Figure 1;
  • FIGS. 6 to 12 represent alternative embodiments of the detection device in FIG. 1.
  • a device 1 for detecting infrared radiation which comprises a housing 2 whose front wall 3 is partly constituted by an optical system 4 adapted to focus, towards a front face 5 of a radiation sensor 6 installed in the housing at the rear and at a distance from the optical system 4, the space extending in front of this optical system 4.
  • the optical system 4 is in particular constituted by an arcuate plate composed of a multiplicity of flattened convex optical lenses 7 commonly called Fresnel lenses, for example placed horizontally next to each other.
  • the front face 5 of the sensor 6 has two zones 8 and 9 sensitive to infrared radiation made of a ceramic or monocrystalline material capable of generating electrical charges by pyroelectric effect when they are subjected to infrared radiation, these zones 8 and 9 being of substantially homogeneous sensitivities on all their surfaces.
  • the sensitive areas 8 and 9 are for example spaced horizontally, so that they have, through each lens 7 of the optical system 4 respectively fields of vision 10 and 11 spaced horizontally.
  • the sensitive zones 8 and 9 are respectively sensitive to infrared radiation capable of being emitted by an intruder cutting or entering the fields of vision 10 and 11.
  • the housing 2 is generally fixed in height in the place to be monitored and the optical system 4 and the radiation sensor 6 are oriented so that the axes of the fields of vision 10 and 11 are inclined downward.
  • the sensitive zones 8 and 9 of the sensor 6 laterally see an intruder moving in any direction in the place to be monitored.
  • the sensitive areas 8 and 9 of the sensor 6 laterally see an intruder moving in any direction in the place to be monitored.
  • the sensitive areas In the example shown in Figures 1 to 4, the sensitive areas
  • the sensitive zones 8 and 9 have lower parts 8a and 9a whose surfaces are larger than their upper parts 8b and 9b.
  • the lower parts 8a and 9a and their upper parts 8b and 9b of the sensitive zones 8 and 9 are thus respectively arranged one after the other in directions extending in the direction of their lengths.
  • the corresponding fields of vision 10 and 11 have vertical sections 13 and 14 whose contours are trapezoidal and which have, with respect to an arbitrary horizontal center line 15 corresponding to the center line 12 of sensitive areas 8 and 9, parts upper parts 13a and 14a whose surfaces are larger than their lower parts 13b and 14b.
  • the sensitive zones 8 and 9 are placed symmetrically with respect to a vertical axis 16 and have respectively vertical axes of symmetry of directions parallel to this axis 16.
  • the fields of vision 10 and 11 are formed in the same way.
  • the sensitive zones 8 and 9 therefore do not have axes of symmetry perpendicular to the axis 16. It follows from the above that, when an intruder preferentially cuts the lower part 13b and / or the lower part 14b of the fields of vision 10 and 11, the infrared radiation that it emits will preferably activate the upper part 8b and / or the upper part 9b of smaller areas of the sensitive areas 8 and 9 of the sensor 6, and, when an intruder preferentially cuts the part upper 13a and / or the upper part 14a of the fields of vision 10 and 11, the infrared radiation which it emits will preferably activate the part 8a and / or the part 9a of the sensitive zones 8 and 9 of larger surfaces.
  • a small intruder such as a domestic animal will cut the lower parts 13b and / or 14b of the fields of vision 10 and 11 and a larger intruder such as a normal size human being will cut the lower parts 13b and / or 14b and the upper parts 13a and / or 14a fields of vision 10 and 11 and therefore normally the whole section 13 or 14 of these fields.
  • the difference between these different electrical signals capable of being delivered by each of the sensitive zones 8 and 9 will be large enough to allow discrimination of the passage of a small intruder compared to the passage of an additional intruder. large size, for example by comparison of these electrical signals with suitable alarm triggering thresholds or by other processing.
  • FIG. 5 it can be seen that a diagram has been shown of an electronic circuit 100 adapted to process the electrical signals delivered by the sensitive zones 8 and 9 of the radiation sensor 6.
  • the sensitive zones 8 and 9 of the sensor 6 are electrically either mounted in series as shown in solid lines or mounted in parallel as shown in broken lines and are further mounted in opposite polarity, so as to deliver an electrical signal on a line 101 to an input of an amplifier 102.
  • the output 103 of this amplifier 102 is connected on the one hand to the positive input (+) of a comparator 104 whose other input is subject to a positive trigger threshold 105 and on the other hand to the negative input (-) of a comparator 106 whose other input is subject to a negative triggering threshold 107.
  • the outputs 108 and 109 of the comparators 104 and 106 are connected to the inputs of an OR gate 110 whose output is connected to a alarm circuit 111.
  • the sensitive zones 8 and 9 of the sensor 6 are respectively subjected to normally substantially equal radiation, corresponding to the ambient radiation, so that the value of the electrical signal issued on line 101 is normally close to zero, in all cases this value is less than said triggering thresholds.
  • one of these comparators delivers a signal to the alarm circuit 111 through the gate 110.
  • the trigger thresholds applied to the inputs 105 and 107 of the comparators 104 and 106 are fixed at a value such that they deliver a signal on their outputs 108 and 109 in the event that the signal on line 101 from the electrical installation of sensitive areas 8 and 9 corresponds to infrared radiation corresponding to the presence of a large intruder such as a human being in fields 10 or 11 rather than a small intruder such as an animal as described above.
  • the radiation sensor 17 shown in FIG. 6 has sensitive zones 8 and 9 arranged symmetrically with respect to the aforementioned axis 16 and the contours of which are in approximate form. of elongated bottles with axes of symmetry parallel to the axis 16, which have lower portions 8a and 9a plump or elliptical and upper portions 8b and 9b of reduced widths substantially constant.
  • the radiation sensor 18 represented in FIG. 7 comprises, as in the example described with reference to FIGS. 1 to 4, sensitive zones 8 and 9 of trapezoidal shape arranged symmetrically with respect to the aforementioned axis 16, but whose the space separating them narrows from their widths of larger dimensions to their widths of smaller dimensions.
  • the radiation sensor 20 represented in FIG. 9 differs from that represented in FIG. 7 by the fact that the zones 8 and 9 also have, substantially at half their lengths, therefore along the aforementioned axis 12, of the parts narrowed determining connecting branches 8c and 9c of reduced widths, the lower parts 8a and 9a and the upper parts 8b and 9b thus being respectively connected by branches 8c and 9c of reduced widths.
  • the radiation sensor 21 represented in FIG. 10 differs from that represented in FIG. 8 by the fact that the rectangular lower parts 8a and 9a and the rectangular upper parts 8b and 9b of the sensitive zones 8 and 9 have narrowed parts between them , like the example in Figure 9, determining connecting branches 8c and 9c.
  • the upper parts 8b and 9b of reduced widths are offset towards each other so as to be closer to each other than the lower parts 8a and 9a.
  • the radiation sensor 22 shown in FIG. 11 differs from that described with reference to FIG. 8 by the fact that the lower parts 8a and 9a and the upper parts 8b and 9b of its sensitive zones 8 and 9 are respectively separated or distant from each other in the vertical direction and arranged one after the other in the direction of their lengths.
  • the parts 8a and 8b of the sensitive zone 8 and the parts 9a and 9b of the sensitive zone 9 can respectively be electrically connected in series and included in the assembly described with reference to FIG. 5.
  • the electrical signal delivered on the line 101 of the electronic circuit 100 has a reduced maximum amplitude and a reduced duration because the animal can advantageously pass through the lower parts 13b or
  • the electronic circuit 100 includes a low-pass filter 112 mounted in a feedback loop between the output and an input of the amplifier 102.
  • the sensitive zones 8 and 9 have homogeneous sensitivities and do not have an axis of symmetry perpendicular to the axis 16.
  • the parts 8a and 9a and the parts 8b and 9b of the sensitive zones 8 and 9 could have different sensitivities per unit of area.
  • the parts 8a and 9a and the parts 8b and 9b would preferably be separate, like the example in Figure 11 and could have identical areas. The same results would then be obtained as those described above with regard to the signals delivered by the sensitive zones and the signals delivered on the line 101 of the electronic circuit 100.
  • the optical system 4 also has a deforming optical element such as a converging cylindrical lens 7a, interposed between the plate formed by the optical lenses 7 and the front face 5 of the sensor 6 and placed so that its axis is perpendicular to the aforementioned axis of symmetry 16, at a distance from the sensitive zones 8 and 9 less than its focal length.
  • a deforming optical element such as a converging cylindrical lens 7a, interposed between the plate formed by the optical lenses 7 and the front face 5 of the sensor 6 and placed so that its axis is perpendicular to the aforementioned axis of symmetry 16, at a distance from the sensitive zones 8 and 9 less than its focal length.

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Abstract

Dispositif de détection (1) d'un rayonnement lumineux, en particulier d'un rayonnement infrarouge, comprenant un capteur de rayonnement présentant sur une face frontale (5) au moins une zone sensible (8, 9) au rayonnement à capter et délivrant un signal, et un système optique (4) permettant de focaliser vers ladite zone sensible (8, 9) dudit capteur le rayonnement émis par une source lumineuse située dans au moins un champ de vision (10, 11). La surface de ladite zone sensible (8, 9) est divisible ou divisée en au moins deux parties (8a, 8b, 9a, 9b) situées à la suite l'une de l'autre selon une direction et que soit ladite zone sensible ne présente pas d'axe de symétrie perpendiculairement à la direction précitée et sa sensibilité par unité de surface est sensiblement homogène, soit lesdites parties de ladite zone sensible présentent des sensibilités par unité de surface différentes; de telle sorte que lorsque lesdites parties de ladite zone sensible sont respectivement soumises à un éclairement uniforme issu d'une même source lumineuse, le capteur délivre des signaux différents.

Description

Dispositif de détection d'un rayonnement lumineux
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de détection d'un rayonnement lumineux, en particulier d'un rayonnement infrarouge.
De tels dispositifs de détection sont couramment utilisés en particulier à titre de composants d'un système d'alarme en vue de détecter la présence d'intrus dans des endroits à protéger.
Ils comprennent en général un capteur pyroélectrique qui présente sur une face frontale deux zones sensibles au rayonnement à capter, décalées horizontalement, et composées en général d'un matériau pyroélectrique céramique ou monocristallin qui, lorsqu'il est soumis à un rayonnement infrarouge, génère des charges électriques. Devant le capteur est disposé un système optique composé en particulier de lentilles optiques, qui permet de focaliser vers lesdites zones sensibles le rayonnement émis par des sources présentes dans des champs de vision correspondants. Le signal électrique issu du capteur de rayonnement est ensuite traité de façon à délivrer un signal d'alarme en cas de présence d'un intrus dans l'un des champs de vision.
Dans ce contexte, il est souhaitable que les dispositifs de détection soient susceptibles de délivrer un signal tenant compte de la morphologie de l'intrus de façon à permettre de distinguer les intrus de petites tailles telles que les animaux domestiques par rapport aux intrus de plus grandes tailles tels que des êtres humains.
Pour cela, différentes solutions sont à ce jour proposées. En particulier, le document US-A-5 670 943 suggère que chaque zone sensible du capteur pyroélectrique soit de forme rectangulaire et le document WO-A-00/62 267 propose d'utiliser un système optique composé de lentilles diffractives à zones elliptiques.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif simple de détection de rayonnement lumineux qui, en particulier dans son application à la détection d'intrus dans un endroit à protéger en vue de déclencher une alarme, permet d'améliorer la discrimination des intrus de petites tailles par rapport aux intrus de plus grandes tailles.
La présente invention a pour objet un dispositif de détection d'un rayonnement lumineux, en particulier d'un rayonnement infrarouge, qui comprend un capteur de rayonnement présentant sur une face frontale au moins une zone sensible au rayonnement à capter et délivrant au moins un signal, et un système optique permettant de focaliser vers ladite zone sensible dudit capteur le rayonnement émis par une source lumineuse située dans au moins un champ de vision.
Selon l'invention, la surface de ladite zone sensible est divisible ou divisée en au moins deux parties situées à la suite l'une de l'autre selon une direction et soit ladite zone sensible ne présente pas d'axe de symétrie perpendiculairement à la direction précitée et sa sensibilité par unité de surface est sensiblement homogène, soit lesdites parties de ladite zone sensible présentent des sensibilités par unité de surface différentes ; de telle sorte que lorsque lesdites parties de ladite zone sensible sont respectivement soumises à un éclairement uniforme issu d'une même source lumineuse, le capteur délivre des signaux différents. Selon une variante de l'invention, lesdites parties peuvent avantageusement présenter des surfaces d'aires différentes et des sensibilités par unité de surface identiques.
Selon une autre variante de l'invention, lesdites parties peuvent avantageusement présenter des surfaces d'aires identiques et des sensibilités par unité de surface différentes.
Selon l'invention, ladite zone sensible est de préférence de forme allongée selon la direction précitée.
Selon une exécution préférée de l'invention, ladite zone sensible, qui présente une sensibilité par unité de surface sensiblement homogène, est de forme allongée selon une direction et ne présente pas d'axe de symétrie perpendiculairement à cette direction, ladite zone sensible comprenant deux parties qui sont situées l'une à la suite de l'autre dans le sens de la direction précitée et qui présentent, par rapport à une ligne de partage située sensiblement au milieu de la longueur de ladite zone sensible, des surfaces d'aires différentes telles que lorsque lesdites parties de ladite zone sensible sont respectivement soumises à un éclairement uniforme issu d'une même source lumineuse, le capteur délivre des signaux différents. Selon l'invention, ladite zone sensible pourrait être trapézoïdale, sa partie la plus large correspondant à ladite partie dont la surface est la plus grande et sa partie la plus étroite correspondant à ladite partie dont la surface est la plus petite, de façon à obtenir un gradient de sensibilité de son extrémité étroite vers son extrémité large. Selon l'invention, au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible pourrait présenter un contour sensiblement trapézoïdal.
Selon l'invention, au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible pourrait présenter un contour sensiblement rectangulaire, dont le grand côté s'étend dans le sens de sa longueur. Selon l'invention, au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible pourrait présenter un contour sensiblement elliptique, dont le grand axe s'étend dans le sens de sa longueur.
Selon l'invention, au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible pourrait présenter un contour sensiblement carré. Selon l'invention, lesdites parties de ladite zone sensible pourraient être reliées par une partie rétrécie.
Selon l'invention, lesdites parties de ladite zone sensible pourraient être séparées.
Selon l'invention, ledit capteur de rayonnement peut avantageusement présenter deux zones sensibles espacées perpendiculairement à la direction précitée et symétriques l'une par rapport à l'autre.
Selon l'invention, les parties desdites zones sensibles dont les surfaces sont les plus petites sont de préférence plus proches l'une de l'autre que les parties desdites zones sensibles dont les surfaces sont les plus grandes.
Selon une variante de l'invention, lesdites parties de ladite- zone sensible sont montées électriquement en série. Selon une autre variante de l'invention, lesdites parties de ladite zone sensible sont montées électriquement en parallèle.
Selon une variante de l'invention, lesdites zones sensibles sont montées électriquement en série. Selon une autre variante de l'invention, lesdites zones sensibles sont montées électriquement en parallèle.
Selon l'invention, le système optique peut avantageusement comprendre des moyens de focalisation principaux et au moins un organe optique complémentaire interposé entre ces moyens et la face frontale du capteur.
Selon l'invention, ledit organe optique complémentaire comprend de préférence au moins une lentille optique cylindrique dont l'axe s'étend sensiblement perpendiculaire à l'allongement de ladite zone sensible, ladite lentille cylindrique étant placée à une distance des zones sensibles et inférieure à sa longueur focale.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs de détection de rayonnement infrarouge susceptibles d'être émis par un intrus, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un boîtier renfermant un dispositif de détection selon l'invention et des champs de vision de dernier ;
- la figure 2 représente une coupe horizontale du boîtier de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue schématique frontale du dispositif de détection de la figure 1 et deux champs de vision de ce dernier ;
- la figure 4 représente une vue schématique en perspective du dispositif de détection de la figure 1 et deux champs de vision de ce dernier ; - la figure 5 représente un schéma électronique du dispositif de détection de la figure 1 ;
- et les figures 6 à 12 représentent des variantes de réalisation du dispositif de détection de la figure 1. En se reportant aux figures 1 à 4, on voit qu'on a représenté un dispositif de détection 1 d'un rayonnement infrarouge qui comprend un boîtier 2 dont la paroi avant 3 est en partie constituée par un système optique 4 adapté pour focaliser, vers une face frontale 5 d'un capteur de rayonnement 6 installé dans le boîtier en arrière et à distance du système optique 4, l'espace s'étendant en avant de ce système optique 4.
Le système optique 4 est en particulier constitué par une plaque arquée composée d'une multiplicité de lentilles optiques convexes aplaties 7 dites couramment de Fresnel par exemple placées horizontalement les unes à côté des autres.
La face frontale 5 du capteur 6 présente deux zones 8 et 9 sensibles au rayonnement infrarouge constituées en un matériau céramique ou monocristallin susceptible de générer des charges électriques par effet pyroélectrique lorsqu'elles sont soumises à un rayonnement infrarouge, ces zones 8 et 9 étant de sensibilités sensiblement homogènes sur toutes leurs surfaces.
Les zones sensibles 8 et 9 sont par exemple espacées horizontalement, de telle sorte qu'elles présentent, au travers de chaque lentille 7 du système optique 4 respectivement des champs de vision 10 et 11 espacés horizontalement. En d'autres termes, les zones sensibles 8 et 9 sont respectivement sensibles à des rayonnements infrarouges susceptibles d'être émis par un intrus coupant ou s'introduisant dans les champs de vision 10 et 11.
Dans la pratique, le boîtier 2 est en général fixé en hauteur dans l'endroit à surveiller et le système optique 4 et le capteur de rayonnement 6 sont orientés de telle sorte que les axes des champs de vision 10 et 11 soient inclinés vers le bas. Ainsi, les zones sensibles 8 et 9 du capteur 6 voient latéralement un intrus se déplaçant dans n'importe quel sens dans l'endroit à surveiller. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 4, les zones sensibles
8 et 9 du capteur 6 sont de forme allongée verticalement et présentent des contours trapézoïdaux de façon à obtenir des champs de vision 10 et 11 pyramidaux de sections trapézoïdales. Par rapport à une ligne médiane horizontale de partage arbitraire
12 située à égale distance de leurs côtés supérieur et inférieur parallèles, les zones sensibles 8 et 9 présentent des parties inférieures 8a et 9a dont les surfaces sont plus grandes que leurs parties supérieures 8b et 9b. Les parties inférieures 8a et 9a et leurs parties supérieures 8b et 9b des zones sensibles 8 et 9 sont ainsi respectivement disposées à la suite les unes des autres selon des directions s'étendant dans le sens de leurs longueurs.
Ainsi, les champs de vision correspondants 10 et 11 présentent des sections verticales 13 et 14 dont les contours sont trapézoïdaux et qui présentent, par rapport à une ligne médiane horizontale arbitraire 15 correspondant à la ligne médiane 12 des zones sensibles 8 et 9, des parties supérieures 13a et 14a dont les surfaces sont plus grandes que leurs parties inférieures 13b et 14b.
En outre, les zones sensibles 8 et 9 sont placées symétriquement par rapport à un axe vertical 16 et présentent respectivement des axes verticaux de symétrie de directions parallèles à cet axe 16. Les champs de vision 10 et 11 sont formés de la même manière.
Les zones sensibles 8 et 9 ne présentent donc pas d'axes de symétrie perpendiculairement à l'axe 16. II résulte de ce qui précède que, lorsqu'un intrus coupe préférentiellement la partie inférieure 13b et/ou la partie inférieure 14b des champs de vision 10 et 11, le rayonnement infrarouge qu'il émet va activer préférentiellement la partie supérieure 8b et/ou la partie supérieure 9b de plus petites surfaces des zones sensibles 8 et 9 du capteur 6, et, lorsqu'un intrus coupe préférentiellement la partie supérieure 13a et/ou la partie supérieure 14a des champs de vision 10 et 11 , le rayonnement infrarouge qu'il émet va activer préféren-tiellement la partie 8a et/ou la partie 9a des zones sensibles 8 et 9 de plus grandes surfaces. Concrètement, dans une application à un système d'alarme, un intrus de petite taille tel qu'un animal domestique coupera les parties inférieures 13b et/ou 14b des champs de vision 10 et 11 et un intrus de plus grande taille tel qu'un être humain de taille normale coupera les parties inférieures 13b et/ou 14b et les parties supérieures 13 a et/ou 14a des champs de vision 10 et 11 et en conséquence normalement toute la section 13 ou 14 de ces champs.
Compte tenu de la forme trapézoïdale des zones sensibles 8 et 9 et en conséquence des volumes déterminés par les champs de vision trapézoïdaux 10 et 11 , les valeurs des signaux électriques délivrés par respectivement les zones sensibles 8 et 9 et correspondants aux deux cas ci-dessus seront nettement différents.
En conséquence, l'écart entre ces signaux électriques différents susceptibles d'être délivrés par chacune des zones sensibles 8 et 9 sera suffisamment important pour permettre une discrimination du passage d'un intrus de petite taille par rapport au passage d'un intrus de plus grande taille, par exemple par comparaison de ces signaux électriques à des seuils de déclenchement d'alarme adaptés ou par autres traitements.
En se reportant à la figure 5, on voit qu'on a représenté un schéma d'un circuit électronique 100 adapté pour traiter les signaux électriques délivrés par les zones sensibles 8 et 9 du capteur de rayonnement 6.
Les zones sensibles 8 et 9 du capteur 6 sont électriquement soit montées en série comme représenté en traits continus soit montées en parallèle comme représenté en traits discontinus et sont en outre montées en opposition de polarité, de façon à délivrer un signal électrique sur une ligne 101 à une entrée d'un amplificateur 102.
La sortie 103 de cet amplificateur 102 est reliée d'une part à l'entrée positive (+) d'un comparateur 104 dont l'autre entrée est soumise à un seuil de déclenchement positif 105 et d'autre part à l'entrée négative (-) d'un comparateur 106 dont l'autre entrée est soumise à un seuil de déclenchement négatif 107. Les sorties 108 et 109 des comparateurs 104 et 106 sont reliées aux entrées d'une porte OU 110 dont la sortie est reliée à un circuit d'alarme 111.
Lorsque les zones sensibles 8 et 9 du capteur 6 ne sont pas exposées au rayonnement d'un intrus au travers du système optique 4, elles sont soumises respectivement à des rayonnements normalement sensiblement égaux, correspondant au rayonnement ambiant, de telle sorte que la valeur du signal électrique délivré sur la ligne 101 est normalement proche de zéro, dans tous les cas cette valeur est inférieure auxdits seuils de déclenchement.
Lorsqu'un intrus coupe ou pénètre dans l'un des champs 10 et 11 correspondant à une lentille optique 7 du système optique 4, la zone sensible correspondante 8 ou 9 du capteur 6 est soumise au rayonnement de cet intrus et le signal généré sur la ligne 101 croît ou décroît en fonction des polarités de branchement des zones sensibles 8 et 9.
Lorsque le signal électrique issu de l'amplificateur 102 sur la ligne
103 passe au-dessus ou en-dessous respectivement des seuils de déclenchement fixés aux entrées 105 et 107 des comparateurs 104 ou
106, l'un de ces comparateurs délivre un signal au circuit d'alarme 111 au travers de la porte 110.
Compte tenu des formes géométriques des zones sensibles 8 et 9, les seuils de déclenchement appliqués aux entrées 105 et 107 des comparateurs 104 et 106 sont fixés à une valeur telle qu'ils délivrent un signal sur leurs sorties 108 et 109 au cas où le signal sur la ligne 101 issu du montage électrique des zones sensibles 8 et 9 correspond à un rayonnement infrarouge correspondant à la présence d'un intrus de grande taille tel qu'un être humain dans les champs 10 ou 11 plutôt qu'un intrus de petite taille tel qu'un animal comme on l'a décrit précédemment.
C'est donc grâce à la forme des zones sensibles 8 et 9 et en conséquence aux volumes correspondants des champs de vision 10 et 11 qu'il est possible d'obtenir une nette discrimination d'un intrus de petite taille ne provoquant pas de déclenchement d'alarme par rapport à un intrus de grande taille provoquant au contraire un déclenchement d'alarme.
En se reportant aux figures 6 à 11 , on va maintenant décrire des variantes d'exécution des zones sensibles 8 et 9 du capteur de rayonnement 6, auxquelles sont associés des champs de vision 10 et 11 de sections et de dispositions relatives correspondantes au travers du sytème optique 4.
Le capteur de rayonnement 17 représenté sur la figure 6 présente des zones sensibles 8 et 9 disposées symétriquement par rapport à l'axe 16 précité et dont les contours se présentent sous la forme approximative de bouteilles allongées à axes de symétrie parallèles à l'axe 16, qui présentent des parties inférieures 8a et 9a ventrues ou elliptiques et des parties supérieures 8b et 9b de largeurs réduites sensiblement constantes. Le capteur de rayonnement 18 représenté sur la figure 7 comprend, comme dans l'exemple décrit en référence aux figures 1 à 4, des zones sensibles 8 et 9 de forme trapézoïdale disposées symétriquement par rapport à l'axe 16 précité, mais dont l'espace les séparant va en rétrécissant en partant de leurs largeurs de plus grandes dimensions vers leurs largeurs de plus petites dimensions. Le capteur de rayonnement 19 représenté sur la figure 8 comprend des zones sensibles 8 et 9 présentant des axes de symétrie parallèles à l'axe de symétrie 16 précité et dont les parties inférieures 8a et 9a et les parties supérieures 8b et 9b, qui respectivement se suivent, se présentent sous la forme de rectangles dont les longueurs sont sensiblement égales. La largeur de leurs parties inférieures 8a et 9a est plus grande que la largeur de leurs parties supérieures 8b et 9b .
Le capteur de rayonnement 20 représenté sur la figure 9 se différencie de celui représenté sur la figure 7 par le fait que les zones 8 et 9 présentent en outre, sensiblement à la moitié de leurs longueurs, donc selon l'axe 12 précité, des parties rétrécies déterminant des branches de liaison 8c et 9c de largeurs réduites, les parties inférieures 8a et 9a et les parties supérieures 8b et 9b étant ainsi respectivement reliées par des branches 8c et 9c de largeurs réduites.
Le capteur de rayonnement 21 représenté sur la figure 10 se distingue de celui représenté sur la figure 8 par le fait que les parties inférieures rectangulaires 8a et 9a et les parties supérieures 8b et 9b rectangulaires des zones sensibles 8 et 9 présentent entre elles des parties rétrécies, comme l'exemple de la figure 9, déterminant des branches de liaison 8c et 9c. En outre, les parties supérieures 8b et 9b de largeurs réduites sont décalées l'une vers l'autre de façon à être plus proches l'une de l'autre que les parties inférieures 8a et 9a.
Le capteur de rayonnement 22 représenté sur la figure 11 se distingue de celui décrit en référence à la figure 8 par le fait que les parties inférieures 8a et 9a et les parties supérieures 8b et 9b de ses zones sensibles 8 et 9 sont respectivement séparées ou distantes les unes des autres dans le sens vertical et disposées à la suite les unes de autres dans le sens de leurs longueurs. Les parties 8a et 8b de la zone sensible 8 et les parties 9a et 9b de la zone sensible 9 peuvent respectivement être montées électriquement en série et incluses dans le montage décrit en référence à la figure 5.
Naturellement, les variantes d'exécution décrites en référence aux figures 9 et 10, dans lesquelles les zones sensibles 8 et 9 présentent des rétrécissements médians, pourraient être appliquées au capteur de rayonnement décrit en référence à la figure 6.
De plus, la variante d'exécution décrite en référence à la figure 11 , dans laquelle les zones sensibles 8 et 9 présentent des parties inférieures et supérieures séparées, pourrait être appliquée aux capteurs de rayonnement décrits en référence aux figures 1 à 10. Les dispositions décrites en référence aux figures 7, 9 et 10, dans lesquelles les parties supérieures 8b et 9b de plus petites surfaces des capteurs de rayonnement 18, 20 et 21 sont plus proches l'une de l'autre que leurs parties inférieures 8a et 9a de plus grandes surfaces, permettent d'accroître encore la discrimination entre les intrus de petites tailles tels que les animaux domestiques et les intrus de plus grandes tailles tels que les êtres humains.
En effet, au passage d'un animal domestique, le signal électrique délivré sur la ligne 101 du circuit électronique 100 présente une amplitude maximum réduite et une durée réduite du fait que l'animal peut avantageusement traverser les parties inférieures 13b ou
14b des champs de vision 10 et 11 , successivement ou par recouvrement partiel ou global de ces parties inférieures, par rapport au passage d'un être humain qui traverserait la totalité desdits champs de vision 10 et 11 en se déplaçant à une vitesse sensiblement égale à celle de l'animal.
Dans ce but, le circuit électronique 100 comprend un filtre passe- bas 112 monté en boucle de contre-réaction entre la sortie et une entrée de l'amplificateur 102. Dans les dispositions décrites en référence aux figures 1 à 11 , les zones sensibles 8 et 9 présentent des sensibilités homogènes et ne présentent pas d'axe de symétrie perpendiculairement à l'axe 16.
Selon une variante, les parties 8a et 9a et les parties 8b et 9b des zones sensibles 8 et 9 pourraient présenter des sensibilités par unité de surface différentes. Dans ce cas, les parties 8a et 9a et les parties 8b et 9b seraient de préférence séparées, à l'image de l'exemple de la figure 11 et pourraient présenter des aires identiques. On obtiendrait alors les mêmes résultats que ceux décrits précédemment en ce qui concerne les signaux délivrés par les zones sensibles et les signaux délivrés sur la ligne 101 du circuit électronique 100.
Selon une variante d'exécution représentée sur la figure 12, le système optique 4 présente en outre un élément optique déformant tel qu'une lentille cylindrique convergente 7a, interposée entre la plaque constituée par les lentilles optiques 7 et la face frontale 5 du capteur 6 et placée de telle sorte que son axe soit perpendiculaire à l'axe de symétrie 16 précité, à une distance des zones sensibles 8 et 9 inférieure à sa longueur focale. Grâce à cette lentille cylindrique intermédiaire 7a, la hauteur des sections 13 et 14 des champs de vision 10 et 11 est augmentée. Ainsi, la discrimination entre les intrus de petites tailles tels que les animaux domestiques et les intrus de plus grandes tailles tels que les êtres humains peut encore être accrue.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien d'autres variantes d'exécution sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection d'un rayonnement lumineux, en particulier d'un rayonnement infrarouge, comprenant un capteur de rayonnement présentant sur une face frontale au moins une zone sensible au rayonnement à capter et délivrant au moins un signal, et un système optique permettant de focaliser vers ladite zone sensible dudit capteur le rayonnement émis par une source lumineuse située dans au moins un champ de vision, caractérisé par le fait que la surface de ladite zone sensible (8) est divisible ou divisée en au moins deux parties (8a, 8b) situées à la suite l'une de l'autre selon une direction et que soit ladite zone sensible ne présente pas d'axe de symétrie perpendiculairement à la direction précitée et sa sensibilité par unité de surface est sensiblement homogène, soit lesdites parties de ladite zone sensible présentent des sensibilités par unité de surface différentes ; de telle sorte que lorsque lesdites parties de ladite zone sensible sont respectivement soumises à un éclairement uniforme issu d'une même source lumineuse, le capteur délivre des signaux différents.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) présentent des surfaces d'aires différentes et leurs sensibilités par unité de surface sont identiques.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) présentent des surfaces d'aires identiques et leurs sensibilités par unité de surface sont différentes.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite zone sensible (8) est de forme allongée selon la direction précitée.
5. Dispositif de détection d'un rayonnement lumineux, en particulier d'un rayonnement infrarouge, comprenant un capteur de rayonnement présentant sur une face frontale au moins une zone sensible au rayonnement à capter et délivrant au moins un signal, et un système optique permettant de focaliser vers ladite zone sensible dudit capteur le rayonnement émis par une source lumineuse située dans au moins un champ de vision, en particulier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite zone sensible (8), qui présente une sensibilité par unité de surface sensiblement homogène, est de forme allongée selon une direction et ne présente pas d'axe de symétrie perpendiculairement à cette direction, ladite zone sensible (8) comprenant deux parties (8a, 8b) qui sont situées l'une à la suite de l'autre dans le sens de la direction précitée et qui présentent, par rapport à une ligne de partage située sensiblement au milieu de la longueur de ladite zone sensible, des surfaces d'aires différentes telles que lorsque lesdites parties de ladite zone sensible sont respectivement soumises à un éclairement uniforme issu d'une même source lumineuse, le capteur délivre des signaux différents.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite zone sensible (8) est trapézoïdale, sa partie la plus large correspondant à ladite partie dont la surface est la plus grande et sa partie la plus étroite correspondant à ladite partie dont la surface est la plus petite, de façon à obtenir un gradient de sensibilité de son extrémité étroite vers son extrémité large.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible (8) présente un contour sensiblement rectangulaire, dont le grand côté s'étend dans le sens de sa longueur.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible (8) présente un contour sensiblement elliptique, dont le grand axe s'étend dans le sens de sa longueur.
9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'une desdites parties de ladite zone sensible (8) présente un contour sensiblement carré.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) de ladite zone sensible (8) sont reliées par une partie rétrécie.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) de ladite zone sensible (8) sont séparées.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit capteur de rayonnement présente deux zones sensibles (8, 9) espacées perpendiculairement à la direction précitée et symétriques l'une par rapport à l'autre.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les parties (8b, 9b) desdites zones sensibles (8, 9) dont les surfaces sont les plus petites sont plus proches l'une de l'autre que les parties (8a, 9a) desdites zones sensibles (8 , 9) dont les surfaces sont les plus grandes.
14. Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) de ladite zone sensible (8) sont montées électriquement en série.
15. Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé par le fait que lesdites parties (8a, 8b) de ladite zone sensible (8) sont montées électriquement en parallèle.
16. Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé par le fait que lesdites zones sensibles (8, 9) sont montées électriquement en série.
17. Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé par le fait que lesdites zones sensibles (8, 9) sont montées électriquement en parallèle.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système optique (4) comprend des moyens de focalisation principaux (7) et un élément optique complémentaire (7a interposé entre ces moyens et la face frontale 5 du capteur (6).
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé par le fait que ledit organe optique complémentaire comprend au moins une lentille optique cylindrique (7a) dont l'axe s'étend sensiblement perpendiculaire à l'allongement de ladite zone sensible, ladite lentille cylindrique étant placée à une distance des zones sensibles 8 et 9 inférieure à sa longueur focale.
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