DESCRIPTION

[0001] On connaît l'utilisation de clôtures électriques pour empêcher l'accès à une zone que l'on souhaite protéger.

[0002] Dans le monde agricole par exemple, on peut utiliser une clôture électrique pour délimiter une zone cultivée que l'on souhaite protéger contre les nuisibles, comme par exemple les sangliers.

[0003] Ces derniers effectuent en effet des ravages dans les cultures, et ce d'autant plus que le nombre de chasseurs permettant de les éliminer en partie, a fortement diminué ces dernières années.

[0004] On peut aussi utiliser une clôture électrique pour contenir un cheptel, comme par exemple un troupeau de moutons.

[0005] Dans d'autres domaines que le monde agricole, on peut utiliser une clôture électrique pour empêcher l'accès à une zone sensible, telle qu'une ferme solaire par exemple.

[0006] Dans de nombreuses situations, ces clôtures électriques sont installées en rase campagne, et il n'existe pas de moyen de raccord de ces clôtures à l'alimentation électrique du secteur.

[0007] Cette alimentation électrique doit donc être complètement autonome, et fonctionne alors sur batterie.

[0008] La présente invention vise notamment à permettre au propriétaire d'une telle clôture électrique de pouvoir surveiller à distance l'état de fonctionnement de cette clôture. [0009] Selon un but supplémentaire de l'invention, la présente invention peut également permettre de détecter précisément un tronçon de clôture électrique dans lequel une intrusion a eu lieu.

[0010] On atteint, au moins en partie, ces but de l'invention, ainsi que d'autres qui seront précisés dans la suite, avec un capteur pour clôture électrique comprenant des moyens pour mesurer la tension de la batterie d'alimentation de cette clôture électrique, des moyens pour mesurer la tension de l'électrificateur de cette clôture électrique, et des moyens pour télétransmettre par voie hertzienne des signaux représentatifs de ces mesures de tension.

[0011] Selon l'invention également, l'ensemble de clôture électrique, comprend :

- au moins un électrificateur,

- au moins une batterie d'alimentation de cet électrificateur,

- au moins un capteur maître pour clôture électrique, comprenant des moyens pour mesurer la tension de la batterie d'alimentation de cette clôture électrique, des moyens pour mesurer la tension de l'électrificateur de cette clôture électrique, des moyens pour télétransmettre par voie hertzienne des signaux représentatifs de ces mesures de tension et un microprocesseur, et

- au moins un capteur esclave comprenant des moyens pour mesurer la tension de l'électrificateur de cette clôture électrique.

Le capteur maître et l'au moins un capteur esclave sont répartis en plusieurs points de cette clôture, et communiquent entre eux.

Le capteur maître et l'au moins un capteur esclave sont configurés pour que, lorsqu'une intrusion intervient sur un tronçon de clôture électrique situé entre deux de ces capteurs, les mesures de tension réalisées par ces deux capteurs permettent d'identifier le tronçon de clôture électrique concerné et que le microprocesseur du capteur maître traite cette information et la transmette via les moyens pour télétransmettre par voie hertzienne. [0012] Dans une telle configuration, un réseau d'antennes distantes ainsi qu'un ou plusieurs serveurs peuvent permettre de récupérer des informations représentatives de l'état de charge de la batterie (d'alimentation de l'électrificateur) et du fonctionnement de l'électrificateur et de la clôture. Ils peuvent ainsi également permettre de récupérer la valeur de la tension générée par l'électrificateur.

[0013] Cet ensemble de clôture présente également l'avantage de permettre l'identification du tronçon dans lequel l'intrusion a eu lieu, lorsqu'une telle intrusion apparaît.

[0014] L'analyse en continue des signaux électriques entre deux capteurs peut également permettre de caractériser des perturbations, d'identifier et de localiser plus finement l'origine (voire même une tentative) d'intrusion.

[0015] Ces informations sont traitées de manière logicielle pour fournir au propriétaire de la clôture des renseignements sur le bon fonctionnement électrique de sa clôture, sur une éventuelle intrusion dans la zone protégée par sa clôture, sur la localisation de l'intrusion etc.

[0016] Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du capteur selon invention :

[0017] - ce capteur comprend un module de caractérisation et d'analyse de signaux électriques en continue,

[0018] - ce capteur comprend un module de communication comprenant des moyens de génération de données à bas débit, et une antenne de transmission de ces données ;

[0019] - les moyens de génération de données à bas débit sont bi-bandes ;

[0020] - les moyens de génération de données à bas débit sont compatibles avec tout type de Gateway (passerelle) LoRaWan, avec les nanosatellites mais également avec le réseau GSM classique ;

[0021] - les moyens de génération de données à bas débit sont compatibles indifféremment avec des réseaux LoRaWan privés ou publics ; [0022] - ce capteur comprend des moyens de détection de mouvement et d'accélération couplés à un système sonore activé en cas de tentative de vol ;

[0023] - ce capteur comprend un module GPS permettant sa géolocalisation ;

[0024] - ce capteur comprend des moyens de mesure de la température permettant de fiabiliser les mesures en fonction des variations de température ;

[0025] - ce capteur comprend une interface homme-machine ;

[0026] - ce capteur comprend un module de mémoire ;

[0027] - ce capteur comprend un microprocesseur apte à superviser le fonctionnement de l'ensemble de ses composants.

[0028] La présente invention se rapporte également à un ensemble de clôture électrique, comprenant au moins un électrificateur, au moins une batterie d'alimentation de cet électrificateur, et au moins un capteur conforme à ce qui précède, connecté à cette batterie et à cet électrificateur.

[0029] De manière préférée, cet ensemble de clôture peut comprendre une pluralité de capteurs conformes à ce qui précède, répartis en plusieurs points de cette clôture, et communiquant entre eux.

[0030] Cette configuration particulière permet, lorsqu'un défaut ou une intrusion intervient en un point particulier de la clôture, de localiser rapidement le tronçon de clôture qui est concerné.

[0031] Cette configuration est particulièrement avantageuse pour les clôtures électriques de grande longueur, pouvant faire typiquement plusieurs kilomètres, et pour lesquelles l'identification du tronçon de clôture concerné par l'incident représente un gain de temps substantiel pour le propriétaire qui peut alors se rendre rapidement sur la zone concernée.

[0032] La présente invention se rapporte également à une installation comprenant au moins un ensemble de clôture électrique conforme à ce qui précède, au moins une antenne distante de communication avec au moins l'un des capteurs de cet ensemble de clôture, et au moins un serveur de traitement des données échangées avec cette antenne distante.

[0033] En pratique, une telle installation comportera de préférence plusieurs ensembles de clôtures électriques aptes à communiquer avec plusieurs antennes distantes, qui pourront faire partie de réseaux publics ou privés.

[0034] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : pour la figure 1, le schéma de principe d'un capteur selon invention, connecté à une batterie d'alimentation et à un électrificateur d'une clôture électrique, et pour la figure 2, le schéma de principe d'un ensemble de clôture selon invention, équipé d'une pluralité de capteurs selon invention.

[0035] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires sur l'ensemble des figures.

[0036] On se reporte à présent à la figure 1, sur laquelle on a représenté de manière schématique un capteur 1 selon l'invention, connecté par des connecteurs respectifs 3, 5 d'une part à une batterie d'alimentation 7, et d'autre part à un électrificateur 9 de clôture électrique 11, alimentée par la batterie 7.

[0037] La batterie d'alimentation 7 peut être une batterie 12 V elle-même alimentée par un ou plusieurs panneaux photovoltaïques.

[0038] L'électrificateur 9 est apte à délivrer, par impulsions, une tension de sortie de plusieurs milliers de volts à la clôture électrique 11, typiquement de l'ordre de 10 à 15 kV, et cet électrificateur 9 comprend des moyens pour délivrer instantanément ces impulsions électriques dès qu'un animal ou une personne touche la clôture électrique 11.

[0039] Le capteur 1 comprend un boîtier 13 de préférence en matière plastique, assurant l'étanchéité des composants qui se trouvent à l'intérieur. [0040] Ces composants comprennent un module d'alimentation 15, un module de haute tension 17, un module de détection de mouvements 21, un module de mesure et de sauvegarde 23, un module d'interface homme-machine 25, un microprocesseur 27 et un module de communication 28.

[0041] Le module d'alimentation 15, relié au connecteur 3, comprend un convertisseur analogique/numérique 29 de la tension mesurée aux bornes de la batterie d'alimentation 7, une batterie interne 31 typiquement de 3,7 V et 19 Ah, et un convertisseur analogique/numérique 33 de la tension mesurée aux bornes de cette batterie interne 31.

[0042] Le module de haute tension 17 comprend un amplificateur 35 des signaux mesurés aux bornes de l'électrificateur 9.

[0043] Le module de détection de mouvements 21 peut comprendre un module GPS 37, un accéléromètre 39 est un avertisseur sonore 41.

[0044] Le module de mesure et de sauvegarde 23 peut comprendre un module de mémoire 43 et un module de mesure de la température 45.

[0045] Le module de mesure de température 45 peut également fournir une fonction de caractérisation et d'analyse de signaux électriques afin d'évaluer la nature de la perturbation des mesures de tension.

[0046] L'interface homme-machine 25 peut comprendre un bouton d'activation 47 par aimant par exemple, ainsi qu'une ou plusieurs diodes électroluminescentes 49 indiquant au propriétaire l'état de fonctionnement du capteur.

[0047] Le module de communication 28 comprend des moyens 28a pour engendrer des paquets d'informations selon un protocole de communication IP à bas débit, tel que LoRaWan ou Sigfox, ainsi qu'une antenne 28b permettant d'envoyer et de recevoir ces paquets vers une autre antenne distante.

[0048] L'ensemble de ces composants sont supervisés par le microprocesseur 27, qui peut être par exemple du type SMT32WB55 fabriqué par la société ST Microelectronics. [0049] Le mode de fonctionnement et les avantages de ce capteur 1 et d'une clôture électrique 11 équipée d'un tel capteur 1 sont les suivants.

[0050] Le propriétaire commence par installer la clôture électrique 11 autour de la zone à protéger, qui peut donc être un champ, un pâturage, une zone comprenant des éléments sensibles tels que les panneaux photovoltaïques d'une ferme solaire.

[0051] Il connecte ensuite l'électrificateur 9 à cette clôture électrique 11, et la batterie d'alimentation 7 éventuellement munie de son panneau photovoltaïque de recharge, à cet électrificateur 9.

[0052] Il vient ensuite connecter le capteur 1 d'une part à cette batterie 7, et d'autre part à l'électrificateur 9, au moyen des connecteurs respectifs 3, 5.

[0053] Le module d'alimentation 15 envoie au microprocesseur 27 des informations représentatives de l'état de charge de la batterie d'alimentation 7.

[0054] Le module de haute tension 17 envoie au microprocesseur 27 des informations représentatives de la tension délivrée par l'électrificateur 9.

[0055] Le module de détection de mouvements 21 envoie au microprocesseur 27 des informations représentatives des déplacements et des chocs subis par le capteur 1, et l'avertisseur sonore 41 se déclenche en cas de tentative de vol.

[0056] Le module de mesure et de sauvegarde 23 envoie au microprocesseur 27 des informations représentatives de la température extérieure, avec éventuellement un historique de l'ensemble des données mesurées par le capteur 1.

[0057] L'interface homme-machine 25 permet au propriétaire d'interagir avec le capteur 1, et notamment de le mettre sous tension, et de vérifier son bon fonctionnement.

[0058] Le module de communication 28 permet d'envoyer par voie hertzienne, via des paquets à bas débit, des informations récoltées par le microprocesseur 27 de l'ensemble des modules ci-dessus et traitées par celui-ci, en direction d'antennes distantes (non représentées), elles-mêmes reliées à en un ou plusieurs serveurs. [0059] Le protocole de communication entre le module de communication 28 et ces antennes distantes peut être par exemple le protocole LoRaWan, ou le protocole Sigfox.

[0060] Ces protocoles de communication à bas débit sont particulièrement adaptés aux objets connectés distants, pour lesquels une très faible consommation électrique est requise, permettant le fonctionnement de ces objets connectés pendant plusieurs mois en étant simplement alimentés par une batterie interne de faible capacité, telle que la batterie 31 de 3,7 V et 19 Ah susmentionnée.

[0061] Le réseau d'antennes distantes permettant de communiquer avec le capteur 1 peut être un réseau public disponible auprès des opérateurs téléphoniques historiques, ou bien un réseau entièrement privé, mise en place spécialement pour la gestion d'une pluralité d'ensemble de clôtures électriques selon l'invention.

[0062] On notera que le module de communication 28 est bidirectionnel, c'est-à-dire qu'il peut également recevoir des informations provenant du réseau d'antennes distantes, afin d'envoyer des ordres au microprocesseur 27 pour commander différentes actions sur le capteur 1 (ainsi que sur les autres capteurs - voir ci-après), sur la batterie d'alimentation 7 et sur l'électrificateur 9.

[0063] Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, le capteur 1 selon l'invention permet de mesurer en permanence l'état de fonctionnement de la batterie d'alimentation 7 et de l'électrificateur 9, et de transmettre à distance des informations représentatives de cet état de fonctionnement.

[0064] Le propriétaire de la clôture électrique peut ainsi, via une interface telle qu'un smartphone, être prévenu en temps réel de tout incident ou événement particulier associé au fonctionnement de la clôture, tel qu'un état de charge insuffisant de la batterie d'alimentation 7, un dysfonctionnement de l'électrificateur 9, ou une chute brutale de tension de l'électrificateur 9, représentative d'une intrusion dans la zone protégée par la clôture électrique 11.

[0065] L'information parvenant ainsi au propriétaire lui permet de prendre la décision appropriée : Intervenir rapidement pour déjouer une tentative de vol, se rendre sur place si nécessaire pour changer la batterie ou réparer la portion de clôture endommagée, par exemple, ou bien envoyervers le capteur depuis son smartphone, via le serveuret le réseau d'antennes distantes installées à cet effet, des ordres tels que la remise en route de l'électrificateur 9 après une intrusion.

[0066] L'invention offre ainsi un nouveau confort de gestion à distance des clôtures électriques et peut également fournir une alternative économique à la vidéosurveillance.

[0067] Comme cela est visible sur la figure 2, dans le cadre d'une clôture électrique 11 de grande longueur, il est prévu une pluralité de capteurs esclaves la, lb supplémentaires, analogues au capteur maître 1 décrit précédemment, répartis à intervalles sensiblement réguliers sur la clôture électrique. Ces capteurs esclaves la, lb supplémentaires sont aptes à mesurer la tension de l'électrificateur de ladite clôture au niveau de leur emplacement respectif le long de ladite clôture. Ces capteurs esclaves la, lb peuvent également, selon une possibilité de l'invention, permettre de caractériser, à partir de la mesurer la tension de l'électrificateur, les signaux électriques entredeux capteurs.

[0068] Les capteurs 1, la, lb sont paramétrés pour pouvoir communiquer entre eux via leurs modules de communication respectifs.

[0069] Lorsqu'une intrusion 51 intervient sur un tronçon de clôture électrique 53 situé entre deux de ces capteurs 1, la, les mesures de tension réalisées par ces deux capteurs 1, la permettent d'identifier le tronçon de clôture électrique concerné, et le microprocesseur 27 du capteur maître 1 traite cette information et la transmet au propriétaire via le module de communication 28.

[0070] Par intrusion 51 dans un tronçon de clôture électrique 53, il est entendu ci- dessus et dans le reste de ce document, tout incident sur la clôture occasionnant une baisse de tension de l'électrificateur de ladite clôture, ou une perturbation des signaux électriques, par exemple occasionné par un sectionnement d'un fil électrique de ladite clôture électrique. Ces incidents incluent ainsi notamment une intrusion animale, tel qu'un sanglier ou un animal d'élevage, une intrusion humaine ou une intrusion « inanimée », correspondant à un objet, tel qu'une branche ou une voiture, pénétrant la clôture. [0071] On notera que si dans l'application de l'invention telle que décrite ci-dessus, le capteur maître 1 et les capteurs esclaves la, lb partagent la même configuration, en variante, les capteurs esclaves la, lb peuvent présenter une configuration simplifiée vis-à- vis du capteur maître 1. Selon cette possibilité, chaque capteur esclave comprend, a minima, des moyens 5, 35 pour mesurer la tension de l'électrificateur 9 de la clôture électrique 11 et est apte à communiquer avec le capteur maître 1. Ainsi, même avec une telle configuration simplifiée du ou des capteurs esclaves la, lb, le capteur maître 1 et le ou les capteurs esclaves la, lb sont configurés pour lorsqu'une intrusion 51 intervient sur un tronçon de clôture électrique 53 situé entre deux de ces capteurs 1, la, les mesures de tension réalisées par ces deux capteurs 1, la permettent d'identifier le tronçon de clôture électrique concerné. Une fois ledit tronçon identifié, le capteur maître 1 peut transmettre cette information du tronçon identifié via le module de module de communication 28, c'est à dire les moyens 28 pour télétransmettre par voie hertzienne.

[0072] Bien entendu, il est également envisageable que l'ensemble de clôture selon l'invention comprenne plusieurs types de capteurs esclaves la, lb, une première partie de ces capteurs esclaves la, lb présentant une configuration simplifiée, telle que décrite ci- dessus, et une deuxième partie de ces capteurs esclaves la, lb présentant une configuration plus complexe, similaire à celle du capteur maître 1, ou intermédiaire entre celle d'un capteur esclave « simplifié » et celle du capteur maître 1, ceci afin de permettre, par exemple, la mesure d'une tension d'une batterie d'alimentation de la clôture électrique qui est distincte de celle mesurée par le capteur maître 1.

[0073] Grâce à une telle détection d'intrusion permise par l'invention, le propriétaire est à même de se rendre directement sur le tronçon de clôture électrique concernée lorsque cette clôture électrique est déployée sur plusieurs kilomètres : une réactivité accrue et un gain de temps substantiel en résulte.

[0074] On notera également que, selon l'invention, le capteur maître 1 et l'au moins un capteur esclave la, lb peuvent en outre être configurés pour que les mesures de tension réalisées par ces deux capteurs 1, la permettant d'identifier tronçon de clôture électrique concerné soient en outre analysées afin de déterminer une potentielle origine de l'intrusion 51. L'information transmisse par les moyens 28 pour télétransmettre par voie hertzienne inclut une indication de la potentielle origine de l'intrusion 51 déterminée.

[0075] En effet, les perturbations de mesures de tension réalisées par ces deux capteurs 1, la sont directement reliés au type de l'intrusion. Ainsi, le processeur 27 du capteur maître 1 ou, éventuellement d'un serveur distant, peuvent déterminer à partir de ces perturbations si cette intrusion 51 est liée à une section d'un ou plusieurs fils, un court- circuit entre deux fils, ou encore une modification de l'impédance au niveau du circuit... et déterminer une potentielle origine à ces perturbations. Cette potentielle origine déterminée, elle peut être transmise par le module de communication, c'est-à-dire les moyens pour télétransmettre par voie hertzienne. On notera que cette détermination de la potentielle origine à ces perturbations peut se faire à partir de règles préétablies (un algorithme basé sur l'expertise des poseurs de clôtures électriques) ou des outils informatiques d'apprentissage de type intelligence artificielle. De même cette analyse peut éventuellement permettre, par exemple par une mesure de réflectométrie dans le domaine temporelle ou fréquentielle, de déterminer finement la localisation de l'intrusion 51.

[0076] Naturellement, l'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.