FR2569277A1 - Electrical motion-detection device - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device for detecting with precision the motion of a sensor, in any direction and without the possibility of external magnetic influences. The sensor 20 comprises an annular passage 31 which encloses a ball 33 made of a nonmagnetic conducting material which is free to move in the passage as a function of the motion of the sensor. The passage 31 has a triangular or trapezoidal cross-section, with a cylindrical peripheral wall formed by a large number of conducting surfaces 27 which are separated by insulating surfaces 26. When the ball 33 moves, it opens and closes alternately an electrical circuit passing through the lateral surfaces 32 of the passage and through the peripheral contact surfaces 27. A detector is linked to the sensor in order to detect these changes of state, within a predetermined frequency range, and in order to deliver a corresponding output signal. The device may be used for detecting the presence or absence of motion of a person or a machine, and it may be connected to an alarm device.

Description

DISPOSITIF ELECTRIQUE DE DETECTION DE MOUVEMENTS
La présente invention concerne un dispositif électrique de détection de mouvements, comprenant au moins un capteur, un détecteur associé à ce capteur, et une alimentation électrique.ELECTRIC MOTION DETECTION DEVICE
The present invention relates to an electrical movement detection device, comprising at least one sensor, a detector associated with this sensor, and a power supply.

On connaît déjà divers types de dispositifs électriques de détection de mouvements, utilisés notamment pour la surveillance d'une personne telle qu'un conducteur d'un vehicule, de manière à déclencher une alarme si cette personne s'endort, ou pour la surveillance d'une machine automatique, par exemple pour contrôler le fonctionnement d'une pompe, d'un moteur, etc. Un tel-dispositif fournit des signaux électriques à un organe de contrôle qui est généralement agencé pour déclencher une alarme en cas d'absence de mouvements pendant une durée prolongée. Les signaux délivrés par le dispositif de détection ou par l'organe de contrôle sont souvent transmis à distance au moyen d'un émetteur radio.Various types of electrical movement detection devices are already known, used in particular for monitoring a person such as a driver of a vehicle, so as to trigger an alarm if this person falls asleep, or for monitoring '' an automatic machine, for example to control the operation of a pump, motor, etc. Such a device provides electrical signals to a control member which is generally arranged to trigger an alarm in the absence of movement for an extended period. The signals delivered by the detection device or by the control unit are often transmitted remotely by means of a radio transmitter.

Un dispositif connu de ce genre comporte une bille d'acier qui, sous l'effet des mouvements imposés au capteur, se déplace dans une bobine chargée par un courant et provoque ainsi des variations du champ magnétique qui peuvent être détectées. Un inconvénient important de ce type de capteur est le fait qu'il est influencé de manière intempestive par des champs magnétiques extérieurs. D'autre part, les signaux à détecter présentent des amplitudes extrêmement variables.A known device of this kind comprises a steel ball which, under the effect of the movements imposed on the sensor, moves in a coil charged by a current and thus causes variations in the magnetic field which can be detected. An important drawback of this type of sensor is the fact that it is inadvertently influenced by external magnetic fields. On the other hand, the signals to be detected have extremely variable amplitudes.

Un autre type de capteur de mouvements comporte une chambre renfermant un électrolyte avec une bulle d'air, ainsi que trois électrodes. On mesure les variations de la capacité électrique entre les électrodes, résultant des changements de position de la bulle. Toutefois, ce type de capteur est peu sensible aux petits mouvements. En outre, il est peu fiable dans le temps, car les conditions physico-chimiques régnant dans la chambre peuvent se modifier à la longue.Another type of motion sensor has a chamber containing an electrolyte with an air bubble, as well as three electrodes. The variations in the electrical capacitance between the electrodes are measured, resulting from changes in the position of the bubble. However, this type of sensor is not very sensitive to small movements. In addition, it is unreliable over time, since the physico-chemical conditions prevailing in the chamber can change over time.

Par conséquent, la présente invention a pour but de fournir un dispositif de détection de mouvements permettant de détecter avec précision des mouvements de faible amplitude et dans n'importe quelle direction, tout en etant fiable dans le temps et insensible aux influences des champs magnétiques exterieurs. Consequently, the object of the present invention is to provide a movement detection device making it possible to accurately detect movements of small amplitude and in any direction, while being reliable over time and insensitive to the influences of external magnetic fields. .

Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de detection du type mentionné en préambule, caractérisé en ce que le capteur comporte un couloir annulaire renfermant une bille en matiere conductrice amagnétique qui est libre de se déplacer dans ce couloir en fonction des mouvements de ce capteur, en ce que les parois de ce couloir comportent une première zone conductrice et une seconde zone conductrice, qui sont isolées l'une par rapport à l'autre, la bille étant dimensionnée de telle manière qu'un déplacement quelconque de la bille a l'intérieur du couloir provoque un changement d'état du contact entre les deux zones conductrices, ces deux zones faisant partie d'un circuit électrique qui est ferme par le contact simultané de la bille avec les deux zones, et en ce que le détecteur est agencé pour délivrer un signal correspondant à ces changements d'état. To this end, the invention relates to a detection device of the type mentioned in the preamble, characterized in that the sensor comprises an annular passage containing a ball of non-magnetic conductive material which is free to move in this passage depending on the movements of this sensor, in that the walls of this corridor comprise a first conductive zone and a second conductive zone, which are insulated from each other, the ball being dimensioned in such a way that any movement of the ball has the interior of the corridor causes a change of state of the contact between the two conductive zones, these two zones forming part of an electrical circuit which is closed by the simultaneous contact of the ball with the two zones, and in that the detector is arranged to deliver a signal corresponding to these changes of state.

Dans une forme de réalisation préférée, le couloir présente une section transversale sensiblement triangulaire ou trapézordale et comporte une paroi périphérique cylindrique et des parois latérales sensiblement coniques. Selon une première variante, la première zone conductrice est répartie sur la paroi périphérique cylindrique du couloir, la seconde zone conductrice étant constituée par les parois latérales. Dans une seconde variante1 la premiere zone conductrice peut être répartie sur les parois latérales du couloir, la seconde zone conductrice étant alors constituée par la paroi périphérique cylindrique. Dans les deux cas, la premiere zone conductrice comprend de préférence une série de surfaces de contact, séparées les unes des autres par des surfaces isolantes et disposées transversalement - par rapport à la direction du couloir.In a preferred embodiment, the corridor has a substantially triangular or trapezoidal cross section and has a cylindrical peripheral wall and substantially conical side walls. According to a first variant, the first conductive area is distributed over the cylindrical peripheral wall of the corridor, the second conductive area being constituted by the side walls. In a second variant1 the first conductive area can be distributed over the side walls of the corridor, the second conductive area then being constituted by the cylindrical peripheral wall. In both cases, the first conductive zone preferably comprises a series of contact surfaces, separated from each other by insulating surfaces and arranged transversely - relative to the direction of the corridor.

Dans le cas de la première variante, la premiere zone conductrice est constituée par une bague métallique amagnétique, dont la face interieure comporte une série de rainures orientées axialement et remplies d'une matiere isolante. Pour former la seconde zone conductrice, le capteur comporte alors un noyau métallique amagnétique en forme de roues à gorge qui définit les parois latérales du couloir et qui est raccordé à la bague métallique au moyen de flasques lateraux en matière isolante. Le détecteur peut avantageusement ibre logé à l'intérieur du noyau du capteur.In the case of the first variant, the first conductive zone is constituted by a non-magnetic metal ring, the inner face of which comprises a series of axially oriented grooves and filled with an insulating material. To form the second conductive zone, the sensor then comprises a non-magnetic metal core in the form of grooved wheels which defines the side walls of the passage and which is connected to the metal ring by means of lateral flanges made of insulating material. The detector can advantageously be housed inside the core of the sensor.

De préférence, le détecteur est équipé d'un filtre passe-bande, de manière à signaler les changements d'état dudit circuit électrique uniquement dans une gamme prédéterminée des fréquences de ces changements d'état. Preferably, the detector is equipped with a band-pass filter, so as to signal the changes of state of said electrical circuit only in a predetermined range of the frequencies of these changes of state.

Les caractéristiques et les avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description d'une forme de réalisation préférée, donnée ci-dessous à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 9 est une vue en coupe axiale d'un capteur faisant partie d'un dispositif de détection de mouvement selon l'invention,
La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la fig. 1,
La figure 3 est un schéma électrique du dispositif selon l'invention, et
La figure 4 est un diagramme illustrant le fonctionnement du dispositif de la fig. 3.The characteristics and advantages of the present invention will be better understood from the description of a preferred embodiment, given below by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 9 is a view in axial section of a sensor forming part of a movement detection device according to the invention,
Figure 2 is a sectional view along line II-II of FIG. 1,
FIG. 3 is an electrical diagram of the device according to the invention, and
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the device of FIG. 3.

Le dispositif de détection de mouvements comprend essentiellement un capteur, agencé pour faire varier un signal électrique lorsqu'il subit des mouvements, et un détecteur associé à ce capteur pour transformer ces variations du signal électrique en signaux utilisables.The movement detection device essentially comprises a sensor, arranged to vary an electrical signal when it undergoes movements, and a detector associated with this sensor to transform these variations of the electrical signal into usable signals.

En référence aux fig. 1 et 2, on décrira tout d'abord une forme de réalisation préférée d'un capteur miniaturisé 20 d'un dispositif selon l'invention. Le capteur 20 comporte un bolier formé par une bague métallique 21 prise entre deux flasques latéraux 22 en matière isolante. La face intérieure de la bague 21 est cylindrique, tandis que le profil de sa face extérieure peut être quelconque. Comme le montre la fig. 2, le profil extérieur de la bague 21 représentée ici présente une forme sensiblement carrée. Le long de ses deux bords, la bague 21 comporte une gorge circulaire 23 dans laquelle s'engage un épaulement circulaire 24 du flasque 22 correspondant. De préférence, la bague 21 et les deux flasques 22 sont collés ensemble pour constituer un boîtier fermé. Ils pourraient également être assemblés d'une autre maniere, par exemple par des vis.With reference to fig. 1 and 2, a preferred embodiment of a miniaturized sensor 20 of a device according to the invention will first be described. The sensor 20 comprises a bolier formed by a metal ring 21 taken between two lateral flanges 22 of insulating material. The inner face of the ring 21 is cylindrical, while the profile of its outer face can be arbitrary. As shown in fig. 2, the outer profile of the ring 21 shown here has a substantially square shape. Along its two edges, the ring 21 has a circular groove 23 in which engages a circular shoulder 24 of the corresponding flange 22. Preferably, the ring 21 and the two flanges 22 are glued together to form a closed housing. They could also be assembled in another way, for example by screws.

Sur sa face intérieure cylindrique, la bague 21 comporte un grand nombre de rainures transversales 25 qui sont remplies d'une matière isolante, par exemple une résine époxy, pour former sur ladite surface cylindrique une série de surfaces isolantes 26 qui séparent des surfaces de contact 27 qui sont formées par le métal de la bague 21 et sont donc conductrices. Ainsi, dans l'exemple représenté ici, la bague 21 comporte quarante-cinq surfaces de contact 27, séparées par quarante-cinq surfaces isolantes 26 et réparties sur toute la circonférence de sa face intérieure cylindrique. Après la mise en place de la résine isolante, la surface intérieure de la bague 21 est rectifiée, afin d'être tout a fait lisse et cylindrique.On its cylindrical inner face, the ring 21 has a large number of transverse grooves 25 which are filled with an insulating material, for example an epoxy resin, to form on said cylindrical surface a series of insulating surfaces 26 which separate contact surfaces 27 which are formed by the metal of the ring 21 and are therefore conductive. Thus, in the example shown here, the ring 21 has forty-five contact surfaces 27, separated by forty-five insulating surfaces 26 and distributed over the entire circumference of its cylindrical inner face. After the establishment of the insulating resin, the inner surface of the ring 21 is rectified, so as to be completely smooth and cylindrical.

Un noyau métallique 30 est monte axialement à l'intérieur du capteur 20, entre les deux flasques latéraux 22. Le noyau 30 présente la forme d'une roue à gorge et il est fixé en position centrée par rapport à la bague 21 au moyen des épaulements 24 des flasques latéraux. Les épaulements 24 maintiennent le noyau 30 à une certaine distance radiale de la bague 21, pour éviter tout contact électrique direct entre ces deux éléments. La gorge périphérique du noyau 30 définit, avec la surface intérieure cylindrique de la bague 21, un couloir annulaire 3j présentant une section transversale trapézoldale et des faces latérales 32 qui sont sensiblement coniques.A metal core 30 is mounted axially inside the sensor 20, between the two lateral flanges 22. The core 30 has the shape of a grooved wheel and it is fixed in a centered position relative to the ring 21 by means of the shoulders 24 of the lateral flanges. The shoulders 24 maintain the core 30 at a certain radial distance from the ring 21, to avoid any direct electrical contact between these two elements. The peripheral groove of the core 30 defines, with the cylindrical inner surface of the ring 21, an annular passage 3j having a trapezoidal cross section and lateral faces 32 which are substantially conical.

Une bille métallique 33 est logée dans le couloir annulaire 31 du capteur. Le diamètre de la bille 33 est choisi à une valeur légèrement inférieure au diamètre du cercle inscrit dans la section transversale du couloir 31, de sorte que la bille 33 peut circuler facilement dans le couloir 31, mais qu'il lui suffit d'un petit déplacement lateral pour passer du contact avec l'une des parois latérales 32 a un contact avec l'autre paroi 32. Grâce à la forme annulaire du couloir 31, à chaque position du capteur 20 ne correspond qu'une seule position d'équilibre stable de la bille 33 dans le couloir 31. Comme le montrent les fig. 1 et 2, quand la bille 33 occupe cette position d'équilibre stable, elle est nécessairement en contact avec l'une des deux faces latérales 32 du noyau 30 et avec la surface intérieure cylindrique de la bague 21.Sur cette surface cylindrique, la bille repose soit sur l'une des surfaces de contact 27, et dans ce cas elle établit un contact électrique entre ladite face latérale 32 et la surface de contact 27, soit sur ltune des surfaces isolantes 26, auquel cas le contact électrique n'est pas établi entre le noyau 30 et la bague 21. La bague 21 est reliée électriquement à la terre, tandis que le noyau 30 est relié à une source de tension par l'intermédiaire d'un circuit electrique, qui sera décrit plus loin et qui est raccordé au noyau 30 au moyen d'une vis (non représentée) fixée dans un alésage fileté 35 du noyau, à travers un orifice 36 de l'un des flasques isolants 22. A metal ball 33 is housed in the annular passage 31 of the sensor. The diameter of the ball 33 is chosen at a value slightly less than the diameter of the circle inscribed in the cross section of the corridor 31, so that the ball 33 can circulate easily in the corridor 31, but it only needs a small lateral movement to pass from contact with one of the side walls 32 to contact with the other wall 32. Thanks to the annular shape of the passage 31, each position of the sensor 20 corresponds to only one stable equilibrium position of ball 33 in lane 31. As shown in figs. 1 and 2, when the ball 33 occupies this position of stable equilibrium, it is necessarily in contact with one of the two lateral faces 32 of the core 30 and with the cylindrical inner surface of the ring 21. On this cylindrical surface, the ball rests either on one of the contact surfaces 27, and in this case it establishes an electrical contact between said lateral face 32 and the contact surface 27, or on one of the insulating surfaces 26, in which case the electrical contact is not not established between the core 30 and the ring 21. The ring 21 is electrically connected to the ground, while the core 30 is connected to a voltage source by means of an electrical circuit, which will be described later and which is connected to the core 30 by means of a screw (not shown) fixed in a threaded bore 35 of the core, through an orifice 36 in one of the insulating flanges 22.

Avec ce type de construction, le capteur peut avantageusement être scellé sous vide, puisque les connexions électriques se font à l'extérieur. On élimine ainsi tout risque de condensation et/ou d'oxydation pouvant survenir dans le couloir 31 lors de changements de la température.With this type of construction, the sensor can advantageously be sealed under vacuum, since the electrical connections are made outside. This eliminates any risk of condensation and / or oxidation that may occur in the corridor 31 during changes in temperature.

Le capteur 20 décrit ci-dessus réagit à tous les mouvements qui produisent un déplacement de la bille 33, même si ce déplacement est de faible amplitude. En effet, grâce à la faible largeur des surfaces isolantes 26 et conductrices 27 formant la paroi périphérique cylindrique du couloir 31 et grâce au faible jeu de la bille 33 entre les deux faces latérales 32 de ce couloir, il suffit d'un petit déplacement de la bille 33 pour changer les conditions de contact électrique entre le noyau 30 et la bague 21, c'est-à-dire pour ouvrir ou fermer le circuit électrique. Si la bille se déplace dans le sens longitudinal du couloir, elle peut rester constamment en contact avec l'une des faces latérales 32, mais elle passe successivement sur des surfaces de contact 27 et des surfaces isolantes 26.Si au contraire la bille se déplace transversalement dans le couloir 31, par exemple à partir de la position illustrée par la fig. 1, dans laquelle elle est en appui contre une surface de contact 27 et la surface latérale 32 si tuée à gauche, le contact électrique est tout d'abord coupé quand la bille 33 quitte la surface latérale 32 de gauche, puis il est rétabli quand elle atteint la surface latérale 32 de droite.The sensor 20 described above reacts to all the movements which produce a movement of the ball 33, even if this movement is of small amplitude. In fact, thanks to the small width of the insulating 26 and conductive surfaces 27 forming the cylindrical peripheral wall of the corridor 31 and thanks to the small clearance of the ball 33 between the two lateral faces 32 of this corridor, a small displacement of the ball 33 for changing the conditions of electrical contact between the core 30 and the ring 21, that is to say to open or close the electrical circuit. If the ball moves in the longitudinal direction of the corridor, it can remain in constant contact with one of the side faces 32, but it passes successively over contact surfaces 27 and insulating surfaces 26. If on the contrary the ball moves transversely in the corridor 31, for example from the position illustrated in FIG. 1, in which it is in abutment against a contact surface 27 and the lateral surface 32 if killed on the left, the electrical contact is firstly cut when the ball 33 leaves the lateral surface 32 on the left, then it is restored when it reaches the lateral surface 32 on the right.

Pour éviter toute influence magnétique perturbatrice, la bille 33 est réalisée en un matériau amagnétique, de préférence en acier inoxydable. La bague 21 et le noyau 30 sont également en acier inoxydable. Un tel capteur peut être réalisé avantageusement sous une forme miniaturisée; par exemple, le capteur 20 décrit ci-dessus s'inscrit dans un carré de 15 mm de côté. Pour sa fixation, il comporte simplement un alésage latéral fileté 37.To avoid any disturbing magnetic influence, the ball 33 is made of a non-magnetic material, preferably stainless steel. The ring 21 and the core 30 are also made of stainless steel. Such a sensor can advantageously be produced in a miniaturized form; for example, the sensor 20 described above fits into a square with a side of 15 mm. For its fixing, it simply comprises a threaded lateral bore 37.

On remarquera que les dispositions décrites ci-dessus permettent de réaliser un capteur capable de réagir à des mouvements de faible amplitude et dans n'importe quelle direction, sans être influençable par des champs magnétiques extérieurs. En outre, ce capteur présente d'excellentes garanties de fiabilité et de durabilité.It will be noted that the arrangements described above make it possible to produce a sensor capable of reacting to movements of small amplitude and in any direction, without being influenced by external magnetic fields. In addition, this sensor has excellent guarantees of reliability and durability.

Des prototypes de dispositifs miniaturisés selon l'invention ont montré de manière surprenante que, dans un capteur du type décrit cidessus, il n'est pas touJours indispensable de prévoir, dans l'une ou l'autre des deux zones conductrices, des surfaces isolantes pour séparer les zones de contact 27. En effet, en roulant sur la surface cylindrique du couloir, la bille 33 sautille suffisamment, en raison de la macrorugosite de cette surface et du faible poids de la bille, pour interrompre et rétablir le contact électrique d'une manière qui est décelable par le détecteur. Cette particularité permet de réaliser des capteurs extrêmement simples et peu coûteux.Prototypes of miniaturized devices according to the invention have surprisingly shown that, in a sensor of the type described above, it is not always essential to provide, in one or the other of the two conductive zones, insulating surfaces to separate the contact areas 27. In fact, by rolling on the cylindrical surface of the corridor, the ball 33 jumps sufficiently, due to the macrorugosity of this surface and the low weight of the ball, to interrupt and restore the electrical contact d 'in a way that is detectable by the detector. This feature makes it possible to produce extremely simple and inexpensive sensors.

La fig. 3 représente schématiquement l'ensemble du dispositif selon la présente invention, comprenant le capteur 20 décrit ci-dessus, un détecteur 40 associé à ce capteur, et une alimentation électrique U qui, dans le cas present, est incorporée au détecteur 40. Le capteur 20 est relié au détecteur 40 par un conducteur 41 et à la terre par un conducteur 42. Comme mentionné plus haut, sa fonction consiste à ouvrir et à fermer le circuit électrique formé par les conducteurs 41 et 42 entre l'alimentation U et la terre.Fig. 3 schematically represents the entire device according to the present invention, comprising the sensor 20 described above, a detector 40 associated with this sensor, and a power supply U which, in the present case, is incorporated into the detector 40. The sensor 20 is connected to the detector 40 by a conductor 41 and to the earth by a conductor 42. As mentioned above, its function consists in opening and closing the electrical circuit formed by the conductors 41 and 42 between the supply U and the earth .

La partie essentielle du détecteur 40 est constituée par un circuit intégré ICA comportant au moins trois comparateurs ICla, IC1b et IC1c qui sont montés dans le circuit illustré par la fig. 3. Ce circuit comporte en outre une diode D1, des résistances R1 à W7, des potentlomètres P1 et P2, des condensateurs Cl et C2, et une borne de sortie 13. Les diverses entrées et sorties des comparateurs sont numérotées de 1 a 12.The essential part of the detector 40 is constituted by an integrated circuit ICA comprising at least three comparators ICla, IC1b and IC1c which are mounted in the circuit illustrated in FIG. 3. This circuit also includes a diode D1, resistors R1 to W7, potentiometers P1 and P2, capacitors Cl and C2, and an output terminal 13. The various inputs and outputs of the comparators are numbered from 1 to 12.

La fig. 4 Illustre le fonctionnement du dispositif représente sur la fig. 3, lorsque des mouvements du capteur 20 provoquent l'ouverture et la fermeture du circuit électrique. Les diagrammes représentent, en fonction du temps t, l'évolution des tensions U41 à l'entrée du détecteur 40 et U13 à sa sortie, ainsi que des tensions U1 à U11 dans les points caractéristiques correspondants du circuit. Dans ces diagrammes, U représente la tension d'alimentation.Fig. 4 illustrates the operation of the device represented in FIG. 3, when movements of the sensor 20 cause the electrical circuit to open and close. The diagrams represent, as a function of time t, the evolution of the voltages U41 at the input of the detector 40 and U13 at its output, as well as the voltages U1 to U11 in the corresponding characteristic points of the circuit. In these diagrams, U represents the supply voltage.

La résistance R1 est beaucoup plus faible que la résistance R2, si bien que lorsque le circuit 41, 42 est fermé par le capteur 20, la tension sur les entres 4 et 7 des comparateurs n'est que de l'ordre de 3% de U; dans les diagrammes, une telle tension est considérée comme pratiquement nulle. D'autre part, on remarque que les potentiomètres Pl et P2 sont réglés de manière à délivrer respective- ment une tension U5 égale à 2/3 U et une tension U6 égale à 1/3 U. De même, les résistances R5 et R7 déterminent une tension U10 égale à 1/3
U.The resistance R1 is much lower than the resistance R2, so that when the circuit 41, 42 is closed by the sensor 20, the voltage on the inputs 4 and 7 of the comparators is only of the order of 3% of U; in the diagrams, such a voltage is considered to be practically zero. On the other hand, we note that the potentiometers Pl and P2 are adjusted so as to respectively deliver a voltage U5 equal to 2/3 U and a voltage U6 equal to 1/3 U. Similarly, the resistors R5 and R7 determine a voltage U10 equal to 1/3
U.

Quand la bille du capteur 20 ne ferme pas le circuit électrique, comme c'est le cas à l'extrémité de gauche du diagramme, la sortie 1 du comparateur IClb est à la masse, donc également la sortie 2 du comparateur ICla. La tension U11 reste alors constamment égale à zéro, de sorte que le détecteur ne délivre pas de signal à la sortie 13. Si au contraire la bille du capteur 20 ferme en permanence le circuit électrique, comme c'est le cas à l'extrémité de droite des diagrammes, c'est la sortie 1 du comparateur IClb qui est mise à la masse, mais l'effet à la sortie du détecteur est le même que ci dessus. Par con séq uen t , tant que le capteur 20 est immobile, la tension de sortie U73 du détecteur est égale à zero. When the sensor ball 20 does not close the electrical circuit, as is the case at the left end of the diagram, the output 1 of the comparator IClb is grounded, therefore also the output 2 of the comparator ICla. The voltage U11 then remains constantly equal to zero, so that the detector does not deliver a signal to the output 13. If on the contrary the ball of the sensor 20 permanently closes the electrical circuit, as is the case at the end on the right of the diagrams, it is the output 1 of the comparator IClb which is grounded, but the effect at the output of the detector is the same as above. Consequently, as long as the sensor 20 is stationary, the output voltage U73 of the detector is equal to zero.

Lorsque le capteur 20 subit un mouvement, la bille ouvre et ferme successivement le circuit- électrique. Chacun de ces changements d'état provoque momentanément l'apparition d'une tension U11 à l'entrée du comparateur IClc, lequel delivre alors une brève impulsion rectangulaire à la sortie 13 du détecteur.When the sensor 20 undergoes a movement, the ball successively opens and closes the electrical circuit. Each of these changes of state momentarily causes the appearance of a voltage U11 at the input of the comparator IClc, which then delivers a brief rectangular pulse at the output 13 of the detector.

Lorsque le capteur 20 est soumis à un mouvement vibratoire, les changements d'état du circuit présentent une fréquence qui dépend notamment de la fréquence de vibration du capteur, ainsi que de l'amplitude du mouvement en regard de l'espacement des surfaces de contact 27. Afin de délivrer un signal de sortie uniquement pour des fréquences situées dans une gamme qui présente un intérêt, le detecteur 40 comporte un filtre passe-bande dont les fréquences limites peuvent être réglables. Dans l'exemple represente, le seuil inférieur de fréquence est déterminé par les valeurs de R3, B, R5, R7 et C2, tandis que le seuil supérieur de fréquence est déterminé par les valeurs de R1, R2 et C1 et par le réglage de US et U6 au moyen des potentiomètres P1 et P2.When the sensor 20 is subjected to a vibratory movement, the changes of state of the circuit have a frequency which depends in particular on the frequency of vibration of the sensor, as well as on the amplitude of the movement with respect to the spacing of the contact surfaces. 27. In order to deliver an output signal only for frequencies situated in a range which is of interest, the detector 40 includes a bandpass filter whose limit frequencies can be adjustable. In the example shown, the lower frequency threshold is determined by the values of R3, B, R5, R7 and C2, while the upper frequency threshold is determined by the values of R1, R2 and C1 and by the setting of US and U6 using potentiometers P1 and P2.

Grâce à ce filtre passe-bande, on peut sélectionner la gamme de fréquences des mouvements que l'on désire détecter, par exemple si l'on désire un signal de détection dans le cas ou un moteur fonctionne dans sa plage normale de régime. Dans d'autres cas, on peut éliminer de la détection les mouvements dont les fréquences sont considérées comme perturbatrices ou sans intérêt, par exemple si l'on désire détecter les mouvements d'un travailleur qui se trouve sur une machine subissant des vibrations.Thanks to this bandpass filter, it is possible to select the frequency range of the movements which it is desired to detect, for example if a detection signal is desired in the case where an engine is operating within its normal speed range. In other cases, movements whose frequencies are considered to be disruptive or irrelevant can be eliminated from detection, for example if one wishes to detect the movements of a worker who is on a machine undergoing vibration.

La présente invention n'est pas limite aux formes de realisation décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle s'étend à toutes modifications ou variantes évidentes pour l'homme de l'art. En particulier, on peut prévoir une variante dans laquelle les surfaces isolantes 26 décrites plus haut ne se trouvent pas sur la surface périphérique cylindrique du couloir, mais sur ses faces latérales 32. The present invention is not limited to the embodiments described above by way of examples, but it extends to all modifications or variants obvious to those skilled in the art. In particular, a variant can be provided in which the insulating surfaces 26 described above are not located on the cylindrical peripheral surface of the corridor, but on its lateral faces 32.

Dans certains cas, cette disposition permet avantageusement une réalisation plus simple de la bague 21, notamment si celle-ci est intégrée à une pièce de grande dimension, telle qu'un arbre de machine. D'autre part, le noyau 30 ne doit pas nécessairement être réalisé en une seule pièce; il peut être constitué par plusieurs éléments qui sont couplés electriquement et qui constituent deux faces latérales analogues aux faces 32 décrites ci-dessus. Grâce à sa forme massive, le noyau 30 peut avantageusement être évidé axialement, ce qui permet d'y loger le détecteur avec une pile miniature, ainsi qu'un émetteur hertzien pour transmettre à courte distance les signaux de sortie du détecteur. On réalise ainsi un dispositif de détection de mouvements qui est autonome et présente une taille extrêmement réduite, analogue à un bouton, ce qui evite toute gêne pour les utilisateurs.In some cases, this arrangement advantageously allows a simpler embodiment of the ring 21, in particular if the latter is integrated into a large part, such as a machine shaft. On the other hand, the core 30 does not necessarily have to be made in one piece; it can be constituted by several elements which are electrically coupled and which constitute two lateral faces similar to the faces 32 described above. Thanks to its massive shape, the core 30 can advantageously be axially hollowed out, which makes it possible to house the detector there with a miniature battery, as well as a radio transmitter for transmitting the detector output signals at a short distance. A movement detection device is thus produced which is autonomous and has an extremely reduced size, similar to a button, which avoids any discomfort for the users.

Le dispositif selon l'invention est utilisable pour détecter les mouvements d'une personne aussi bien que d'une machine, d'un véhicule ou d'une construction, et pour commander un dispositif d'alarme. Les mouvements détectés peuvent être aussi bien apériodiques que vibratoires. A titre d'exemples d'utilisations, on peut citer le contrôle à distance de l'état de marche ou d'arrêt d'une machine > la détection de son fonctionnement dans une plage déterminée de régimes, par la détection des mouvements uniquement dans la gamme des fréquences correspondantes, notamment dans un véhicule , la surveillance d'un conducteur d'une machine > la surveillance de bébés dans une pouponniere, ou la détection des vibrations d'une dalle d'un garage pour commander l'éclairage.  The device according to the invention can be used to detect the movements of a person as well as a machine, a vehicle or a construction, and to control an alarm device. The detected movements can be both aperiodic and vibratory. Examples of uses include remote control of the on or off state of a machine> the detection of its operation in a determined range of speeds, by detecting movements only in the range of corresponding frequencies, in particular in a vehicle, the monitoring of a machine operator> the monitoring of babies in a nursery, or the detection of vibrations in a garage slab to control lighting.

Claims (10)

RevendicationsClaims 1. Dispositif électrique de détection de mouvements, comprenant au moins un capteur, un détecteur associé à ce capteur, et une alimentation électrique, caractérisé en ce que le capteur (20) comporte un couloir annulaire (31) renfermant une bille (33) en matiére conductrice amagnétique qui est libre de se déplacer dans ce couloir en fonction des mouvements du capteur, en ce que les parois de ce couloir comportent une première zone conductrice (27) et une seconde zone conductrice (32), qui sont isolées l'une par rapport à l'autre, la bille (33) étant dimensionnée de telle maniere qu'un déplacement quelconque de la bille à l'intérieur du couloir (31) provoque un changement d'étant du contact entre les deux zones conductrices, ces deux zones faisant partie d'un circuit électrique (41, 42) qui est fermé par le contact simultane de la bille avec les deux zones, et en ce que le détecteur est agencé pour délivrer un signal (U13) correspondant à ces changements d'état.1. An electrical movement detection device, comprising at least one sensor, a detector associated with this sensor, and an electrical supply, characterized in that the sensor (20) comprises an annular passage (31) containing a ball (33) in non-magnetic conductive material which is free to move in this corridor according to the movements of the sensor, in that the walls of this corridor comprise a first conductive zone (27) and a second conductive zone (32), which are isolated one relative to the other, the ball (33) being dimensioned in such a way that any movement of the ball inside the passage (31) causes a change in the extent of contact between the two conductive zones, these two zones forming part of an electrical circuit (41, 42) which is closed by the simultaneous contact of the ball with the two zones, and in that the detector is arranged to deliver a signal (U13) corresponding to these changes of state . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit couloir (31) présente une section transversalement triangulaire ou trapézoidale, et comporte une paroi périphérique cylindrique (26 et 27) et des parois latérales (32) sensiblement coniques.2. Device according to claim 1, characterized in that said passage (31) has a transversely triangular or trapezoidal section, and comprises a cylindrical peripheral wall (26 and 27) and side walls (32) substantially conical. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérise en ce que la première zone conductrice comprend une série de surfaces de contact (27), séparées les unes des autres par des surfaces isolantes (26) et disposées transversalement par rapport à la direction du couloir (31).3. Device according to claim 2, characterized in that the first conductive zone comprises a series of contact surfaces (27), separated from each other by insulating surfaces (26) and arranged transversely relative to the direction of the corridor ( 31). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérise en ce que la premiére zone conductrice (27) est répartie sur la paroi périphérique cylindrique du couloir, la seconde zone conductrice étant constituée par les parois latérales (32) du couloir.4. Device according to claim 3, characterized in that the first conductive area (27) is distributed over the cylindrical peripheral wall of the corridor, the second conductive area being constituted by the side walls (32) of the corridor. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première zone conductrice est répartie sur les parois latérales du couloir, la seconde zone conductrice étant constituée par la paroi périphérique cylindrique du couloir. 5. Device according to claim 3, characterized in that the first conductive area is distributed over the side walls of the corridor, the second conductive area being constituted by the cylindrical peripheral wall of the corridor. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première zone conductrice est constituée par une bague métallique amagnétique (21), dont la face intérieure comporte une série de rainures (25) orientées axialement et remplies d'une matière isolante.6. Device according to claim 4, characterized in that the first conductive zone is constituted by a non-magnetic metal ring (21), the inner face of which comprises a series of grooves (25) oriented axially and filled with an insulating material. 7. Dispositif selon la revendication S, caractérisé en ce que le capteur comporte un noyau métallique amagnétique (30) en forme de roues à gorge, qui définit les parois latérales (32) du couloir et qui est raccordé à ladite bague métallique (21) au moyen de flasques latéraux (22) en matière isolante.7. Device according to claim S, characterized in that the sensor comprises a non-magnetic metal core (30) in the form of grooved wheels, which defines the side walls (32) of the passage and which is connected to said metal ring (21) by means of lateral flanges (22) of insulating material. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le détecteur (40) est logé à l'intérieur du noyau (30) du capteur. 8. Device according to claim 7, characterized in that the detector (40) is housed inside the core (30) of the sensor. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couloir (31) est fermé de manière étanche et se trouve sous vide.9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the passage (31) is sealed and is in a vacuum. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (40) est équipé d'un filtre passe-bande, de manière à signaler les changements d'état dudit circuit électrique (41 et 42) uniquement dans une gamme prédéterminée des fréquences de ces changements d'état. 10. Device according to claim 1, characterized in that the detector (40) is equipped with a bandpass filter, so as to signal the changes of state of said electrical circuit (41 and 42) only within a predetermined range of frequencies of these state changes.