Brevet FR2011510A1 — publié le 19700306

L'invention concerne des dispositifs d'identification pour l'utilisation avec des dispositifs d'affichage pour identifier des emplacements sur l'afficheur et plus particulièrement l'invention concerne les appareils d'identification de position qui utilisent un champ à haute fréquence étroit è proximité 5 de la zone de l'afficheur qui doit être identifié et qui est détectée par des amplificateurs de détection appropriés qui identifient par ce moyen la position des champs à haute fréquence et ainsi la zone choisie de l'afficheur. Les images engendrées par les tubes à rayons cathodiques et les projections optiques ont une utilisation croissante en tant qu'appareil d'entrée des 10 systèmes de traitement de données. Elles sont particulièrement utiles puisqu'elles augmentent la facilité de communication homme/machine. La nature graphique des appareils d'entrée réduit considérablement 1'entrainement demandé à l'opérateur puisque l'appareil de visualisation graphique peut contenir des instructions. 15 Une image graphique est présentée à l'opérateur dans des systèmes de ce type sous contrôle de l'ordinateur et une réponse est donnée quand il identifie une ou plusieurs surfaces spécifiques sur l'image. Dans le cas d'afficheur à tube cathodique, un dispositif sensible à la 1 unière est mis en oeuvre au point de réponse choisi par l'opérateur, et le 2G faisceau qu'il recouvre l'image en cet endroit est détecté. Les circuits de diflexion contiennent alors des données de position définissant la localisation du faisceau. Cette information est envoyée à l'ordinateur qui peut dire qu'elle était la réponse puis qu'il connait le contenu de l'image et de la position du dispositif sensible à la lumière. La technique ci-dessus a été utilisée parce 25 qu'elle est efficace dans beaucoup de cas et donne des difficultés seulement dans les cas où une surface sombre de l'écran exige une identification. Cependant avec une image projetée l'information de position n'est pas disponible. Les techniques de l'art antérieur pour identifier des lieux de réponse englobent la création d'une lumière non visible qui balaye les colon-30 nés et la détection avec des appareils de détection. Ces systèmes demandent la création de signaux d'horloge et des compteurs pour fournir l'information de position. Ainsi, les compteurs sont déclenchés quand l'appareil de détection détecte les colonnes à analyser et,la valeur du compteur indique l'une ou l'autre valeurs des coordonnées de l'appareil de détection. 35 Des systèmes employant des colonnes balayées par de la lumière invisible et des appareils de détection sont entièrement satisfaisant dans leur fonctionnement, cependant, ils sont très chers et exigent un alignement précis lorsqu'ils sont perturbés ou sujets aux chocs mécaniques ou aux vibrations. L'invention concerne un appareil fournissant une information de position 40 relative è une sonde émettant un rayonnement électro-magnétique lorsqu'elle bad original 12335 2 2011510 est.placée à proximité d'emplacements choisis d'une surface et comprenant, un premier groupe de boucles espacées, conductrices, allongées et sensiblement parallèles, un second groupe de boucles identiques aux précédentes disposées de façon à intersecter le premier groupe de boucles, les intersections de 5 boucles définissant une pluralité de zones" de réponse sur ladite surface, un premier groupe d'amplificateurs de détection, sensibles chacuns à une boucle du premier groupe de mailles pour fournir une sortie quand la sonde est entourée par une boucle connectée, et un second groupe d'amplificateurs de détection sensibles chacuns à une boucle du second groupe de boucles pour fournir 10 une sortie quand la sonde est entourée par la boucle connectée grâce à quoi la position de la sonde peut être déterminée par les sorties de l'amplificateur de détection quand elle est localisé à l'intérieur d'une zone de réponse quelconque. Un objet de cette invention est de fournir un système de détection électro-15 magnétique pour en déduire les données de position définissant les emplacements physiques de la sonda qui émet l'énergie électro-magnétique détectée par le système. Un autre objet de l'invention est de fournir un système de détection de position qui est capable de fonctionner sous n'importe quelles conditions 20 d'éclairage ambiant. Un autre objet de l'invention est de fournir un système de détection de position comme exposé ci-dessus qui est approprié pour l'utilisation avec plusieurs appareils d'affichage différents. Un autre objet est de fournir un système de détection de position comme 25 exposé ci-dessus qui ne coûte pas cher, qui est fidèle dans son fonctionnement et insensible aux chocs mécaniques ou aux vibrations. Un autre objet de l'invention est de fournir un système de détection électro-magnétique comme exposé ci-dessus qui est capable de distinguer entre une sonde de contrôle et une sonde d'opération pour fournir une réponse illi-30 mitée à la sonde de contrôle et une réponse limitée à la sonde opératrice. Les objets précédents et autres, les caractéristiques et avantages de l'invention, apparaîtront dans la decription suivante plus particulière, de la réalisation préférée de l'invention, qui est illustrée dans les dessins 1'accompagnant. 35 La figure 1 est un schéma simplifié d'un nouveau système de détection de position et de signalisation construit en accord avec l'invention. La figure 2 est un diagramme schématique d'un amplificateur de détection montré dans la figure 1. La figure 3 est un dessin schématique électro-mécanique illustrant%la 40 construction d'une sonde émettrice s BAD ORIGINAL 12335 3 2011510 et la figure 4 est un diagramme simplifié illustrant comment le circuit montré dans la figure 1 peut être utilisé pour détecter les réponses illimitées à la sonde de contrôle et les réponses limitées à la sonde opératrice. □ans la figure 1, l'élément SC représente d'une façon schématique un 5 écran ds visualisation en verre dépoli, le pont d'un tube cathodique eu n'importe quel autre écran ou appareil pour la visualisation de l'infcrr.ation graphique de plusieurs boucles conductrices, de formes allongées, parallèles, et verticales VL1 - VL5 maintenues à l'intérieur ou à proximité de l'écran SC. L'n second groupe de boucles horizontales disposées d'une façon similaire numé-10 rotées HL1 - liLG sont aussi maintenues dans ou à proximité de l'écran SC. Les intersections des boucles HL et VL sont isolées les unes des autres pour fournir une Isolation physique entre les boucles HL et VL à leur intersection. La boucle VL1 est reliée à l'entrée d'un amplificateur de détection 3AX1 qui fournit une sertie toutes les fois qu'une sonde émettrice est entou-1E rée par la boucle conductrice. Le champ émis par la sonde induit dans le boucle des courants qui sont détectés par l'amplificateur SAX1. Le champ induira seulement des courants qui peuvent être détectés quand son centre est localisé à l'intérieur de la boucle et entouré par la portion conductrice allongée formant la boucle. Les boucles VLZ - VL5 sont connectées de le mène £1) n ici iicic uua ciiipax i xuuocux a uc uclguwxuu >_>/ tAt icopcui«j.v&»u[ioi horizontales HL1 - HL8 sont connectées aux amplificateurs de détection SAY1 -SAY8 respectivement. Les amplificateurs de détection SAY1 - SAY6 fournissent des sorties Y1 - Y8, respectivement, tandis que les amplificateurs de détection SAX1-SAX5 fournissent des sorties X1 - X5 respectivement. 25 Les amplificateurs de détection SAY1 - SAYE fournissent une information concernant l'emplacement de la sonde dans la direction verticale le long de l'axe Y.Ainsi, si la sonde est localisée à la position P, l'amplificateur ^"Y5 fournit une sortie indiquant que la positien verticale de la sonde est £ 3a coordonnée Y5. De même les amplificateurs SAX1-SAXE fournissent une infcrr.a-30 tion concernant l'emplacement de la sonde le long de l'axe X. Ainsi, si la sonde est située S la position P, l'amplificateur SAX4 fournit une information indiquant que la sonde est à la coordonnée VA 1e long de l'axe X. Si la sonde est située à l'intersection de deux mailles, les sorties, sont fournies par deux amplificateurs SAX et SAY indiquant les coordonnées précises de la 35 sonde. Cependant, si la sonde est située à la position A indiquée dans le " dessin, elle n'est associée à aucune des; boucles et ainsi aucun amplificateur ne fournit d'informations. Si la sonde est située à la position 8 indiqué dans le dessin, l'amplificateur SAX3 fournira une information concernant la sonde puisque la sonde est située à l'intérieur de la boucle VL3 et ainsi est éntou-40 rée par le conducteur formant la boucle= Cependant» dans cet exemple, aucune 69 12335 4 2011510 information n'est fournie concernant l'axe Y et une réponse valable exige qu'une indication à la fois en X et en Y soit fournie. Avec les dispositifs illustrés dans la figure 1, la surface définie par les intersections des boucles sont les seules surfaces de réponse valables si une indication à la fois 5 sur X et Y est demandée. Ainsi, ce circuit fournit des moyens de détection de l'emplacement de la sonde P dans n'importe laquelle des 40 zones définies par les intersections des boucles VL et HL. Les boucles peuvent être uniformément espacées tout près les unes des autres ou bien espacées, ou non uniformément, espacées pour fournir des sur-10 faces de réponse choisies sur l'écran. La disposition des boucles sera déterminée par l'utilisation particulière qui doit être faite. Avec cette disposition des zones peuvent être réservées à l'information imprimée à l'intérieur desqeelles on ne permettra pas de réponse. Ceci est 15 obtenu en espaçant les boucles comme désiré pour afficher cette information. Ce dispositif fournit un programme d'une flexibilité illimitée pour limiter les réponses aux zones choisies et pour réserver des zones à l'information imprimée sur l'écran d'affichage. La figure 2,représente une boucle HLi qui est connectée à l'amplificateur 20 de détection SAYi qui fournit une sortie sur le conducteur Yi quand la sonde est localisée à l'intérieur ou entourée au conducteur formant la boucle HLi. Quand la sonde est dans cette position, elle induit dans les deux côtés de la boucle allongée des courants qui sont additifs et d'une amplitude suffisante pour être détectés par l'amplificateur de détection SAYi. L'amplificateur 25 à détection SAYi comprend une inductance L1 en série avec un condensateur C1 qui couple un côté de la boucle à la base d'un transistor T. L'autre côté de la boucle est mis à la masse et connecté à l'émetteur du transistor T. L'inductance L1 et le condensateur C1 sont choisis tels qu'ils soient en résonnan-ce à la fréquence des radiations électro-magnétiques de la sonde T. Un circuit 30 de division de tension fermé des résistances R1 et R3 connectées en série entre une source + V et la masse fournit une polarisation de la base du transistor T. Le collecteur du transistor T est connecté à la source de polarisation + V par une résistance de charge R2 et un condensateur C2 connectés entre' le collecteur du transistor T et la masse fournit le filtrage de la sortie 35 de l'amplificateur de détection de sorte qu'une tension de niveau logique est fournie sur le conducteur Vi. Le champ électro-magnétique parasite a peu ou" pas d'effet sur l'amplificateur de détection 3AYi. Puisque la boucle HLi est allongés les courants induits dans les portions parallèles de la boucle ne sont pas additifs, ainsi 40 le signal d'entrée à la base du transistor T de 1'amplificateur de détection COP? 69 12335 5 2011510 SAYi est insuffisant même quand il a la phase correcte pour le rendre conducteur. De plus, le circuit accordé L1C1 est dans tous les cas accordé a une fréquence différente. Ainsi, les champs parasites ont peu ou pas d'effet et la sonde, quand elle est à l'extérieur de la boucle HLi, c'es.t-à-dire horei des 5 deux portions allongées de la boucle a peu ou pas d'effet même si elle est de même fréquence que le circuit accordé L1C1. La sonde P montrée en plus grand détail dans la figure 3 comprend une partie 30, un système de commande à commutateur mobile 31 qui est maintenu dans une position inopérante par un ressort 32. Quand le système de commande 31 10 est mis en contact physique avec l'écran SC, il se déplace contre le ressort 32 et ferme les contacts qu'un corrmutateur 33 complétant un circuit pour l'excitation d'un oscillateur à haute fréquence 34 qui est connecté à une bobine 35 qui fournit un champ alternatif qui induit le courant précédemment décrit. Un flasque radial 36 s'étendant du corps 30 retient le système de 15 commande à commutateur 31 à l'intérieur du corps 30 et un aûtre flasque radial 37 s'étendant du corps 30 maintient le ressort 32 qui pousse le système de commande à commutateur 31 dans la position inopérante. Un élargissement circulaire 30 sur le système de commande à commutateur 31 vient buter sur le flasque 36 qui retient le système de commande 31 à l'intérieur du on rnmc qn. ~— ,— — — - Le circuit illustré dans la figure 4 est identique à tout point de vue au circuit précédemment décrit et montré dans les figures 1 et 2. Cependant, les valeurs de L1 et C1 peuvent être modifiées pour fournir des réponses exclusives à tous les points réponses pour une sonde de contrôle et des ré-25 ponses limitées pour une sonde d'opération. Les inductances L et les condensateurs C peuvent être accordés à deux fréquences différentes désignées par fréquence de contrôle et fréquence d'opération. Ainsi, si les réponses à une fréquence de contrôle sont désirées à n'importe quelle coordonnée Y donnée, l'amplificateur de détection connecté à la boucle Hi correspondant 30 à cette coordonnée est accordé à la fréquence de contrôle. Si les réponses de contrôle et d'opération sont désirées à une coordonnée Y quelconque telle que Yi-1, l'amplificateur de détection connecté à la boucle HLi-1 est accordé à la fréquence d'opération. La sonde de contrôle est pourvue de deux oscillateurs qui fournissent des radiations électro-magnétiques de haute fréquence aux deux 35 fréquences à la fois. Tandis que la sonde d'opération est fournie avec un seul oscillateur qui fournit des radiations électro-magnétiques à haute fréquence à la fréquence d'opération. Avec le dispositif illustré dans la figure 4, la sonde de contrôle peut être détectée à n'importe quel point réponse indiqué par S à chaque point 40 réponse puisque cette sonde émet à la fois des fréquences de contrôle et des 69 1233 S B 2011510 fréquences d'opération. La sonde d'opération ne peut être détectée qu'à des points sélectionnés indiqués par 0 puisque sa sonde émet seulement la fréquence d'opération. Le système de détection ci-dessus est naturellement fondé sur le fait qu'une détection valable ne se produira quand un amplificateur 5 horizontal et un amplificateur vertical détectent une radiation. La caractéristique décrite ci-dessus est extrêmement utile quand un opérateur peut introduire des décisions dans un calculateur au moyen d'un panneau d'affichage et que cette décision ou cet ordre est cependant, limité,des contrôleurs ou toute autre personne remplissant les mêmes fonctions peuvent 10 introduire une information ou des ordres à n'importe quel point réponse. La disponibilité des sondes émettant des radiations aux deux fréquences sera sous le contrôle des utilisateurs du système qui seront responsables de la sécurité et de l'utilisation correcte de la sonde de contrôle et de la sonde d'opération. 15 Une modification du dispositif de la figure 4 peut être faite pour attein dre le même résultat. Suivant la modification, les sondes de contrôle et d'opération émettent chacune une seule fréquence et les amplificateurs de détection choisis sont accordés aux deux fréquences è la fois,ainsi sensibles aux sondes d'opération et de contrôle. Les amplificateurs restants sont 20 accordés seulement à la fréquence de contrôle. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention, appliquées à un mode de réalisation préférée de l'invention, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans 25 pour autant sortir du cadre de celle-ci. 1233S 7 2011510 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'indication de la position d'une sonde émettant un rayonnement électro-magnétique, lorsque celle-ci est placée à proximité d'emplacements choisis sur une surface, caractérisé en ce qu'il comprend : - Un premier groupe de boucles conductrices espacées placées près de 5 ladite surface, - un second groupe de boucles conductrices espacées, placées près de ladite surface et disposées de manière à intersecter le premier groupe de boucles, les dites intersections définissant plusieurs zones de réponse sur ladite surface, - un premier groupe d'amplificateurs de détection sensibles chacun à une des boucles du premier groupe de boucles pour fournir un signal de sortie lorsque la sonde est entourée par la boucle à laquelle il est connecté et, - un second groupe d'amplificateurs de détection sensibles chacun à l'une des boucles du second groupe de boucles pour fournir un signal de sortie 15 lorsque la sonde est entourée par la boucle à laquelle il est connecté grâce à quoi lu position de la sonde peut être déterminée par les signaux de sortie des amplificateurs de détection lorsqu'elle est placée dans l'une des zones de réponse définies par l'intersection des boucles. 20 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les boucles des premier et second groupes sont disposés perpendiculairement l'une par rapport à l'autre et les zones de réponse définies par les intersections des dites boucles sont de forme rectangulaire. 25 3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel les boucles des premier et second groupes sont allongées. 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel les amplificateurs de détection des premier et second groupes sont accordés à la fréquence de la son- 30 de et rejettent les autres fréquences. 5. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel les amplificateurs de détection sont accordés sélectivement à au moins une des deux fréquences déterminées et la sonde émet sélectivement, l'une, l'autre ou les deux fréquences 35 grâce à quoi les sondes émettant les deux fréquences ont accès à toutes les zones de réponse et les ondes n'émettant que l'une ou l'autre fréquence n'ont accès qu'aux zones de réponse définies par les boucles connectées aux amplificateurs de détection accordés à la fréquence ds la sonde. 69 12335 6 2011510 6. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel des amplificateurs de détection choisis sont accordés à au moins deux fréquences et les autres amplificateurs de détection sont accordés à une fréquence choisie parmi ces deux fréquences, grâce à quoi les sondes émettant ladite fréquence choisie ont 5 accès è toutes les zones de réponse et les sondes accordées aux autres fréquences n'ont accès qu'aux zones de réponse définies par les boucles connectées aux amplificateurs de détection accordés S la fréquence de la sonde. COPY