Brevet FR2034168A1 — publié le 19701211

La pressente invention concerne un dispositif de traitement de données et plus particulièrement un dispositif de traitement de données pour lire par voie photo-électrique une courbe ayant une certaine largeur enregistrée sur un graphique et pour obtenir une nouvelle courbe correspondant à la position moyenne des deux bords de la courbe enregistrée. I1 existe différents genres de dispositifs de traitement de données pour lire par voie photo-électrique une courbe enregistrée sur un graphique d'un enregistreur et pour obtenir un signal électrique correspondant à la position de l'enregistrement0 Toutefois, ces dispositifs ont I'inconv8nient que lorsque la courbe enregistrée a une certaine largeur provenant du bruit ou de phénomènes analogues, le signal électrique converti n'a pas une valeur proportionnelle à la position moyenne des bords de la courbe enregistrée, mais il comporte une certaine erreur. En conséquence, la présente invention a pour objet un nouveau dispositif de traitement de données capable de lire par voie photo-électrique une courbe ayant une certaine largeur provenant du bruit ou de phénomènes analogues, enregistrée sur un graphique et d'obtenir une nouvelle courbe représentant la position moyenne des deux bords de la courbe enregistrée. Conformément à la présente invention, le nouveau dispositif de traitement de données est capable de lire par voie photo-électrique une courbe ayant une certaine largeur provenant du bruit ou de phénomènes analogues, enregistrée sur un graphique et d'obtenir une nouvelle courbe qui est proportionnelle à la position moyenne des deux bords de la courbe enregistrée et qui est une moyenne mobile de la courbe enregistrée. Le nouveau dispositif de traitement de données conforme à l'iRvention est encore caractérisé par le fait qu'il est capable d'obtenir une nouvelle courbe qui est une moyenne d'une courbe y n f1 (x) dans des directions z et x par un calcul de l'allure sinusoïdale de la fonction y = fl(x) et d'une autre fonction y n f2(x > . Conformément à la présente invention, la demanderesse a conçu un dispositif de traitement de données comprenant: (a) un graphique sur lequel une courbe représentant une fonction y = g(x) et une courbe représentant une fonction y = fl(x) et ayant une certaine largeur sont enregistrées, (b) un dispositif comprenant deux têtes optiques et destiné à diriger un faisceau de lumière sur ledit graphique et un dispositif pour transformer en signaux électriques un faisceau de lumière obtenu à partir dudit graphique, (c) un premier dispositif pour déplacer l'une desdites tartes opti- ques et le graphique dans une direction , (d) un second dispositif pour déplacer l'autre desdites tettes optiques et le graphique dans une direction x, (e) un dispositif pour créer des ondes rectangulaires ayant des largeurs proportionnelles à des intervalles entre des signaux électriques correspondant à la position de ladite courbe représentant y = g(x) et les positions des bords de ladite courbe représentant y = fl(x), ledit signal électrique étant obtenu par le dispositif de transformation précités (f) un dispositif pour effectuér la sommation des ondes rectangulaires précitées sous forme d2une quantité analogique et d'une quantité numérique ayant un rapport avec 8 la fois le premier et le second dispositif mobiles, et enfin (g) un dispositif pour prélever un signal de sortie à partir du dispositif de sommation précite. On comprendra mieux la présente invention en lisant la description détaillée qui va suivre de la présente invention, à titre illustratif et non limitatif, avec référence au dessin annexés sur lequel: la fig. 1 est une vue en perspective avec coupe partielle dtun mode de réalisation de la partie mécanique du dispositif de traitement de données conforme à la présente invention; la fig0 2 est une coupe latérale partielle du mode de réalisation de la fig. 1; la fig. 3 est un schéma synoptique dtun mode de réalisation du circuit du dispositif de traitement de données conforme à ltånvention; la fig0 4 représente des formes ondes de signaux de sortie de certains éléments constitutifs du mode de réalisation de la fRigo3;; la fig. 5 est un schéma synoptique d'un autre mode de réalisation du circuit du dispositif de traitement de donnes conforme à l'invention; la fig. 6 est une vue en perspective avec coupe partielle dsun autre mode de réalisation de la partie mécanique du dispositif de traitement de données conforme à la présente invention; les fig. 7a et 7b sont des schémas de circuit dtun mode de réalisation, correspondant à ceux des fig. 3 et 5, et quton utilise avec le mode de réalisation de la fig.6; la fig. 8 est une fonction quton doit établir à la partie dtétablissement de fonction du circuit de la fig. 7b; la fig. 9 représente des signaux de sortie de la partie d'établissement de fonction du circuit de la fig. 7b. On va maintenant se référer aux fig. 1 et 2. La partie mécanique du dispositif de traitement de données conforme à la présente invention comprend: (a) un dispositif dtentratnement 1 comportant un arbre tournant à une vitesse constante, (b) un tambour rotatif 2 relié directement à l'arbre du dispositif d'entranement 1, (c) une vis-mère 3 qui est entraSnée par le dispositif d'entraSnement 1 par l'intermédiaire d'un dispositif d'engrenage non représenté, (d) une tette optique 4 entrarnée par la vis-mère 3 dans une direction axiale de celle-ci tandis qu'elle est guidée par une plaque de guidage fixe 8 et enfin (e) un graphique 7 enroulé sur le tambour rotatif 2.Sur le support de graphique 7 sont enregistrées une courbe 6 représentant la fonction y = f1 (x) et ayant une certaine largeur, ainsi qu'une courbe 5 représentant la fonction y = g(x). Sur la fig. 1, la courbe 5 est une droite y = a où a est une constante. La courbe 5 peut n'avoir pratiquement pas d'épaisseur mais elle est représentée sur la fig. 1 comme ayant une certaine épaisseur. La tette optique 4 comporte un bottier 13 comprenant une source intérieure de lumière 9, une lentille 10 pour condenser sur le graphique 7 les rayons lumineux émis par la source de lumière 92 une lentille 11 pour condenser les rayons lumineux réfléchis par le graphique 7, et enfin un transducteur photo-électrique 12-pour détecter le faisceau lumineux condensé par la lentille ll. La fig. 3 représente le circuit électrique d'un dispositif de traitement de données conforme à la présente invention, et comprenant un circuit d'amplification et de différantiation 14 relié au transducteur photo-électrique 12, deux circuits 15 et 15' générateurs d'ondes rectangulaires reliés au circuit d'amplification et de différentiation 14, un intégrateur de sommation analogique 16 et un dispositif d'affichage 17 relié à l'intégrateur de sommation analogique 16e Dans l'agencement mentionné ci-dessus, le tambour rotatif 2 est entraîné en rotation à une vitesse constante en même temps que le graphique 7 qui est enroulé sur celui-ci, dans une airection y par le dispositif dlentraînement 1. La vis-mère 3 est entraSnée en rotation par le dispositif d'entratnement 1 par l'intermédiaire du dispositif d'engrenage (non représenté) pour entraîner la tête optique dans une direction x. Si le tambour rotatif 2 accomplit un tour complet alors que la tette optique 4 est au repos, il en résulte des signaux électriques, comme représenté en (a) sur la fig. 4 en provenance du transducteur photo-électrique 12. Sur la fig. 4 (a), Pl désigne un signal électrique correspondant à la droite 5 représentant la fonction y = a et ayant une certaine largeur, et P2 est un signal électrique correspondant à la courbe 6 représentant la fonction y = fl(x) et ayant une certaine largeur.Les signaux électriques provenant du transducteur photo-électrique 12 sont envoyés au circuit d'amplification et de différentiation 14 de manière à être amplifiés et différentiés. Un signal électrique provenant du circuit dtamplification et de différentiation 14 est tel que représenté en (b) sur la fig. 4, où des signaux électriques P1' et Pl" correspondent aux bords eO et e de la droite 5 (fig.l), respectivement, et les signaux électriques P2' et P2" correspondent aux bords e0 et e a de la courbe 6 ( fig,l), respectivement0 Lorsque ces signaux électriques sont envoyés aux circuits 15 et 15' générateurs d'ondes rectangulaires, ces derniers peuvent émettre des ondes rectangulaires comme représenté en (c) et (d) sur la fig.4.Ces ondes rectangulaires ont des largeurs égales aux intervalles compris entre P'et P2, ainsi qu'entre P111 et P2*', respectivement. Ces ondes rectangulaires sont additionnées dans 1'intégrateur 16 de sommation analogique, et le signal résultant est envoyé au dispositif d'affichage 17o En conséquence, si la tette optique 4 est déplacée dtun pas dans la direction x pour chaque rotation du tambour rotatif 2 dans la direction y, la courbe apparaRssant sur le dispositif dtaf- fichage 17 est évidemment une courbe qui est proportionnelle à la position moyenne des deux bords e0 et e de la courbe 6 (fig.1). La fig. 5 représente une modification du circuit de la fig0 30~Les pièces similaires sont désignées par les mêmes références. Le circuit de la fig0 5 est différent de celui de la figo 3 en ce que tandis que le circuit de la fig. 3 sert pour une addition analogique, le circuit de la fig0 5 sert pour une addition numérique. Pour cette raison, le circuit de la fig. 5 comprend de plus des circuits à porte 18 et 18', un circuit 19 générateur dXim- pulsions d'horloge, un circuit à retard 20, et un intégrateur 16t de sommation numérique0 Des ondes rectangulaires comme représenté en (c) et (d) sur la fig. 4 sont créées comme dans le circuit de la fig.3, à partir des circuits 15 et 15t générateurs d'ondes rectangulaires. Le circuit à porte 18' est relié au circuit 19 générateur d'impur sions d'horloge, et le circuit à porte 18 est relié au circuit à retard 20 qui lui-meme est relié au circuit 19 générateur d'impulsions d'horloge. Lorsque les ondes rectangulaires comme représenté en (c) et (d) fig. 4 sont envoyées aux circuits à porte 18 et 18t, ces derniers créent des impulsions dont le nombre correspond aux largeurs des ondes rectangulaires, respectivement. Ces impulsions sont envoyées au dispositif d'affichage 17 après avoir été additionnées à l'intégrateur 16' de sommation numérique.Il est évident également que dans le circuit de la fig. 5 une courbe proportionnelle à la position moyenne des deux bords e. et e a de la courbe 6 de la fig. 1 est affichée sur le dispositif -d'affichage 17. L'agencement de la fig. 8 est une modification de l'agencement de la fig.l. Des pièces similaires portent les mêmes références que celles de la fig.l. L'agencement de la fig. 6 est différent de celui de la fig. 1 en ce qu'un faisceau lumineux devant être pro jeté sur le graphique 7 a une certaine largeurs x dans la direction x, qu'il comporte plusieurs transducteurs 121, 122 12n équidis tants et qu'une image correspondant à la largeur x sur le graphique 7 est projetée par les lentilles 10 et 11 sur les transducteurs photo-électriques 121, 122 12n, les suffixes 1 2, n indiquant les numéros des canaux. Les fig. 7a et 7b montrent des circuits électriques utilisés avec l'agencement de la fig. 6. Le circuit de la fig. 7a comprend un circuit amplificateur 18. relié au transducteur photo électrique 12i, un circuit de mise en forme 19i utilisant un circuit i i Schmitt relié au circuit amplificateur 18. et un circuit 20., géné i i rateur d'impulsions de déclenchement qui est relié au circuit de mise en forme 19i. De plus le circuit de la fig. 7a comprend un premier circuit 21i de création d'ondes rectangulaires et d'amplification de ces ondes, qui est relié au circuit 20. générateur a'impulsions de déclenchement et qui utilise un circuit basculeur appelé flip-flop dans la technique, ainsi qu'un second circuit 21., créant et amplifiant des ondes rectangulaires, qui est similaire au circuit 21.. Le transducteur photo-électrique 12. figure parmi i i n'importe lequel des transducteurs photoélectriques 12l, 122Sol2n représentés sur la fig.6. Le dispositif entier comprend des circuits tels que représenté sur la fig. 7a dont le nombre est égal à celui des canaux, c'est-à-dire le nombre des transducteurs photo électriques0 Le circuit de la fig. 7b comprend des bornes dtentrée EX E1 et E1, , E2 et E21 En et En' pour les canaux respectifs, des résistances d'établissement de fonctions R1 et R1' , R2 et R2'... Ru et kn > reliées aux bornes d'entrée correspondantes, un circuit intégrateur 22 relié au cdté de sortie des résistances en vue d1une addition, un circuit de maintien 23 relié au circuit intégrateur 22, un transistor 24 à effet de champ relié au circuit de maintien 23, des bornes dtentrée 25 pouvant être reliées à ce circuit de maintien et aboutissant à un filtre et à ltenregistreur (que le dessin ne représente pas), un interrupteur 26 pour décharger le circuit intégrateur 22 et un interrupteur 27 pour décharger le circuit de maintien 23.La borne de sortie E. du premier circuit 21, générateur et amplificateur d'ondes rectangulaires, et la borne de sortie Eitdu second circuit 21i, générateur et amplificateur d'ondes rectangulaires sur la fig. 7a sont les bornes d'entrée E1 et E1' , res pectivement, de la fig. 7b. Or, si le tambour rotatif 2 sur la fig. 6 fait un tour complet dans la direction y alors que la tette optique 4 est au repos, des signaux électriques correspondant aux positions des bords eo, et ea, de la courbe 5 représentant la fonction y = g(x) et les signaux électriques correspondant aux positions des bords eO et e a de la courbe 6 représentant la fonction y = fl(x) sont émis à partir de chacun des transducteurs photo-électriques 1Sl, 122....12n. Les signaux électriques correspondant aux positions des bords eO, et ea, de la courbe 5 représentant la fonction y = g(x) et les bords e0 et e a de la courbe 6 représentant la fonction y = fl(x) provenant du transducteur photo-électrique 12i du i-ième canal sont amplifiés par le circuit amplificateur 18i de la fig. 7a et sont mis en forme par le circuit de mise en forme l9i. Grâce aux signaux mis en forme, le circuit 20. créant des impulsions de déclenchement engendre les impulsions qui déclenchent les premier et second circuits 21i et 21i' générateurs et amplificateurs d'ondes rectangulaires. Ensuite, une première onde rectangulaire, ayant une largeur égale à l'inter- valle compris entre le signal électrique correspondant à la position de l'un des bords eO, de la courbe y = g(x) et le signal électrique correspondant à la position de l'un des bords eO de la courbe y = fl(x), ainsi qu'une seconde onde rectangulaire ayant une largeur égale à l'intervalle compris entre le signal électrique correspondant à la position de l'autre bord e a de la courbe y = g(x) et le signal électrique correspondant à la position de autre bord e de la cour be y = f1(x), se manifestent aux bornes Ei et Exil, respectivement0 En supposant qu'on désigne ces ondes rectangulaires par Si, et Si', toutes les ondes rectangulaires S1 et Slt , S2 et S2s ,.... .Sn et n Snl sont envoyées au circuit intégrateur 22 de la fig. 7b après avoir été pondérées par les résistances d'établissement de fonctions R1 et R1, , R2 et R2, R n et Rn, , respectivement.Si la fonction de pondération est une courbe segmentée comme représenté sur la fig0 8, les signaux de sortie provenant des résistances d'établissement de fonctions R1 et Rlt S R2 et R21 ...Rn et R ( sont des ondes rec n n tangulaires S01, Soll ayant une hauteur wl, des ondes rectangulaires o2 et S02 ayant une hauteur w2... des ondes rectangulaires Son et S 1 ayant une hauteur wn, respectivement, comme représenté sur la fig.9.Les ondes rectangulaires des canaux respectifs 1 > 2.0.On sur la fig. 9 ont des largeurs égales aux intervalles compris entre les signaux électriques correspondant aux bords e01 et ea@ de la courbe g(x) et les signaux électriques correspondant aux bords e et e a de la courbe y = f1 (x) de la fig. 6. Ces ondes rectangulaires sont additionnées au circuit intégrateur 22. Si la fonction de pondération est égale à f2(x), la courbe sinusoïdale entre les fonctions fl(x) et f2 (x) est calculée dans le circuit intégrateur 22 par l'équation suivante : où a et b sont des valeurs relatives à une longueur projetée de la largeur des transducteurs photoélectriques 121 12n sur le graphique 7 de la fig.6. Le signal obtenu par la sommation dans le circuit intégrateur 22 est déchargé par la fermeture de l'interrupteur 26, et le signal déchargé est maintenu dans le circuit de maintien 23 par la fermeture de l'interrupteur 27. La décharge du circuit de maintien 23 est effectuée par l'ouverture des interrupteurs 26 et 27, et le signal déchargé est envoyé par le transistor à effet de champ 24 à la borne d'entrée 25 du filtre et de l'enregistreur (non représen tés). De ce fait, si la tête optique 4 de la fig. 6 se déplace d'un pas dans la direction x pour chaque tour du tambour rotatif 2, il s'enregistre sur l'enregistreur une nouvelle courbe qui est proportionnelle à la position moyenne des deux bords eO et e a de la courbe y = fl(x) et qui est une moyenne mobile pondérée de la fonction y - fl(x). En fait, les interrupteurs 26 et 27 sont conçus pour s'ouvrir et se fermer à chaque tour du tambour rotatif 2. Au lieu des résistances d'établissement de fonctions R1 et RlX, R2 et R2' Rn et Rn' pour obtenir une fonction de pondération, on peut utiliser n'importe quel autre circuit d'établissement de fonction capable d'assureur ntimporte quelle fonction, ou bien ce circuit peut être supprimé s'il n'est pas nécessaire. En tous cas > il est évident qu'une courbe qui est proportionnelle à la position moyenne des deux bords eO et e a de la courbe y = fl(x) et qui est une simple moyenne mobile ou une moyenne mobile pondérée de la fonction y n fl(x) peut Outre obtenue. Etant donné que chaque constituant par lui-meme des circuits des fig. 7a et 7b est connu, on ne les a pas décrits de façon détaillée pour une raison de simplicité0 I1 est entendu guidon peut procéder à diverses modifications et changements dans le dispositif de l'invention sans stéárter de la portée de cette dernière étant donné que sa description a été faite seulement pour qu'on la comprenne mieux et à titre illustratif et non limitatif. REVENflICÂTIONS loi Dispositif de traitement de données comprenant un support de graphique sur lequel sont enregistrées une courbe représentant une fonction y = g(x) et une courbe représentant une fonction y = fl(x) et ayant une certaine largeur, une tête optique comprenant un dispositif pour diriger un faisceau de lumière sur ledit graphique et un dispositif pour transformer en signas:: électriques un faisceau de lumière provenant dudit graphique, un premier dispositif pour déplacer une desdites tettes optiques et le graphique dans une direction y, un second dispositif pour déplacer vautre des te^- tes optiques et le graphique dans une direction x, un dispositif pour créer des ondes rectangulaires ayant des largeurs proportion nelles aux intervalles compris entre les signaux electrioues correspondant à la position de ladite courbe représentant y = g(x) et les positions des bords de cette courbe représentant y = rl(x), lesdits signaux électriques étant obtenus par le dispositif de transforma tion précité, un dispositif pour additionner les ondes rectangulaires sous forme dtune quantité analogique et d'une quantité numérique en rapport avec à la fois le premier et le second dispositif de déplacement précités, et un dispositif pour prélever un signal de sortie à partir du dispositif de sommation susvisé. 20/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 1 > dans lequel la fonction y = g(x) est y 5 a, où a est une constante. 30/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 1, dans lequel le dispositif précité de direction de faisceau de lumière projette sur le graphique susvisé un faisceau de lumière ayant une certaine largeur dans une direction x; le dispositif de transformation précité comprend une série de transducteurs photo-électriques servant chacun à créer des signaux électriques correspondant à la position de ladite courbe y = g(x) et aux positions des bords de ladite courbe y = fl(x) et le dispositif précité créant des ondes rectangulaires engendre des ondes rectangulaires ayant des largeurs proportionnelles aux intervalles compris entre un signal électrique correspondant à la position de ladite courbe y = g(x) et des signaux électriques correspondant aux positions des bords de ladite courbe y = fl (x) pour chacun des transducteurs photo-électriques susvisés. 40/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 2 dans lequel le dispositif précité dirigeant un faisceau de lumière projette sur le graphique un faisceau de lumière ayant une certaine margeur dans une direction x; le dispositif de transformation précité comprend une série de transducteurs photoélectriques servant chacun à créer des signaux électriques correspondant à la position de la courbe précitée y = g(x) et des signaux électriques correspondant aux positions des bords de ladite courbe y = fl(x) et le dispositif créant des ondes rectangulaires engendre des ondes rectangulaires dont les largeurs sont proportionnelles aux intervalles compris entre un signal électrique correspondant à la position de ladite courbe y = g (x) et des signaux électriques oorrespondant aux positions des bords de ladite courbe y = fl(x)! pour chacun des transducteurs précités. 50/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 30 comportant un dispositif pour rapporter une fonction y = f2(x) pour le calcul d'une courbe ondulée à des ondes rectan gulaires créées par le dispositif précité engendrant des ondes rectangulaires. 6 / Dispositif de traitement de données suivant la revendication 4, comprenant un dispositif pour rapporter une fonction y = f2(x) pour le calcul d'une courbe ondulée à des ondes rectangulaires créées par le dispositif précité engendrant des ondes rectangulaires0 70/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 5, dans lequel la fonction précitée y = 2(x) est une fonction de pondération. 80/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 6 dans lequel ladite fonction y ~ f2(x) est une fonction de pondération. 90/ Dispositif de traitement de données comprenant un graphique sur lequel une droite y = a, où a est une constante, et une courbe y = fl(x) sont enregistrées, un dispositif comportant des têtes optiques pour projeter sur ledit graphique un faisceau de lumière ayant une certaine largeur dans une direction x, et une pluralité de transducteurs photoélectriques pour détecter simultanément un faisceau de lumière obtenu à partir du graphique susvisé, chacun des transducteurs photoélectriques précités créant des signaux électriques correspondant aux positions de la droite susvisée y = a et de la courbe y = f1(x), un premier dispositif pour déplacer l'une desdites tettes optiques et le graphique dans une direction y, un second dispositif pour déplacer 11 autre desdites têtes optiques et le graphique dans une direction x en coordination avec le déplacement précité dans la direction y, un dispositif pour créer des ondes rectangulaires ayant des largeurs proportionnelles aux intervalles compris entre le signal électrique correspondant à la position de la droite y = a et le signal électrique correspondant à la position de la courbe y = fl(x) créée par tous les transducteurs photo-électriques précités, un dispositif pour additionner les ondes rectangulaires précitées par rapport à la fois au premier et au second dispositif mobiles susvisés, et un dispositif pour prélever un signal de sortie à partir du dispositif de sommation précité. 100/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 9, dans lequel une fonction y = f2(x) pour le calcul d2une courbe ondulée est rapportée à des ondes rectangulaires créées par le dispositif susvisé engendrant des ondes rectangulaires. 110/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 9, dans lequel le dispositif de traitement de données comprend un tambour rotatif sur lequel le graphique précité est enroulé et un dispositif pour mettre en forme des signaux électriques obtenus à partir de chacun des transducteurs photoélectriques susvisés; le dispositif de sommation précité additionne d'une manière analogique les ondes rectangulaires précitées créées par le dispositif susvisé engendrant des ondes rectangulaires, le dispositif précité prélevant des signaux additionnés comprend un dispositif pour décharger le dispositif de sommation susvisé, un dispositif pour maintenir un signal déchargé et un dispositif pour décharger le dispositif de maintien susvisé, le dispositif se déplaçant dans une direction y fait tourner le tambour rotatif de manière à déplacer le graphique dans la direction y, le dispositif se déplaçant dans la direction x déplace ladite tette optique dans la direction x, la droite précitée y = a ayant une certaine largeur; chacun des transducteurs photoélectriques crée des signaux électriques correspondant aux positions des bords de la droite susvisé y - a et des signaux électriques correspondant aux positions des bords de la courbe susvisée y = fl(x); le dispositif générateur d1ondes rectangulaires crée des ondes rectangulaires ayant des largeurs proportionnelles aux intervalles compris entre la position d'un des-bords de la droite susvisée y = a et la position de ltun des bords de la courbe précitée y = fl(x) ainsi qu'entre la position de l'autre bord de la droite précitée y = a et la position de 11 autre bord de la courbe susvisée y = fl(x), pour chacun des transducteurs photoélectri ques précités0 120/ Dispositif de traitement de données suivant la revendication 10 dans lequel la fonction précitée y = f2(x) est une fonction de pondération.