Brevet FR2016839A1 — publié le 19700515

la présente invention se rapporte à wi dispositif qui identifie de façon semi-automatique ou automatique une ligne d'un dessin, de sorte que les coordonnées de cette ligne peuvent titre déterminées à des points espacés le long de sa longueur. L'invention s'applique aux machines d'acquisition de données du type de celle décrite, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3295210. De nombreux types de dispositifs suiveurs de lignes ont été proposés antérieurement, la plupart d'entre eux étant constitué par des moyens qui analysent automatiquement une ligne dans le sens transversal, tout en se déplaçant longitudinalement, ces moyens étant positionnés conformément à un signal d'erreur. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un dispositif analogique et, de ce fait, il est nécessaire de l'adapter à l'émission de signaux numériques concernant des coordonnées. Une autre difficulté que lion rencontre avec ce type de dispositif suiveur de lignes est son inaptitude à distinguer entre les lignes qui se coupent, en particulier quand ces lignes sont incurvées, de sorte que 1' intersection peut exister sur une longueur considérable.Toutefois, ceci est un problème que l'on rencontre couramment dans certains dessins et pour rcette raison, les dispositifs suiveurs de lignes ont été considérés comme s'appliquant sur- tout aux dessins ne comportant que peu de lignes ou bien, en variante, aux dessins dans lesquels certaines lignes se distinguent des autres par des caractéristiques telles qu'une métallisation ou des couleurs différentes0 Le but principal de l'invention est de réaliser un dispositif simple, faeile à utiliser, et qui peut entre employé avec des dessins du type de ceux généralement utilisés, tout en ne nécessitant qu'un minimum d'adresse de la part de l'utilisateur pour suivre une ligne particulière. Dans une forme de réalisation de l'invention, celle-ci comprend une table d'entrée, au moins une caméra d'un réseau de télévision en circuit fermé, des moyens pour guider la ou chaque caméra à la fois suivant la direction x et suivant la direction y (ou z) par rapport à la table, un dispositif dtentratnement accouplé à la ou à chaque caméra pour entrainer celle-ci dans la direction x et alternativement dans la direction y (ou 2) un dispositif d'affichage de coordonnées, des moyens de couplage électriques reliant ce dispositif d'affichage a la ou à chaque caméra afin de répondre aux positions des caméras dans les directions x et y (ou z), un dispositif d'affichage de télévision delta ou de chaque réseau de télévision en circuit fermé couplé à la ou à chaque caméra, un détecteur de lignes couplé et associé fonctionnellement à la ou à chaque dispositif d'affichage de télévision, un circuit de déclenchement répondant à la détection d'une ligne.par le ou chaque détecteur et un circuit de verrouillage interposé électriquement entre le ou chaque circuit de déclenchement et le dispositif d'affichage de coordonnées. D'autres caractéristiques et avantage. de-l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexés dans lequel : - la Ligure t est une vue schématique d'une machin d'acquisition de données utilisant un dispositif suiveur de lignes conforme à l'invention - la Figure 2 est une perspective partielle agrandie montrant la caméra d 'un réseau de télévision en circuit fermé ; - la Figure 3 est une représentation schématique montrant un montage logique utilisant un détecteur de lignes optique, et ;; - la Figure 4 est une représentation schématique partielle montrant un second mode de réalisation dans lequel le détecteur de lignes est du type vidéo (c'est-à-dire, où la ligne est détectée~ directement à partir du réseau de télévision en circuit fermé). En se référant aux Figures 1, 2 et 3, on voit un premier mode de réalisation d'un dispositif suiveur de lignes conforme à l'invention qui comprend une table d'entrée 10, deux caméras 11 ap- partenant respectivement à des réseaux de télévision en circuit fermé, une caméra 11 étant montée pour se déplacer suivant les coordonnées w-y d'un dessin (plan) tandis que l'autre se déplace suivant les coordonnées w-z (élévation de face)+ la table 10 comporte deux voies pars les 15 supportant deux chariots 14 qui dans le présent mode de réalisation, sont accouplés par des barres longitudlnales 15, les voies 13 -constituant ainsi un moyen pour guider le mouvement des caméras dans la direc tiObl2. Chaque chariot 14 comporte une voie transversale 17 pour guider sa caméra Il dans les directions y et z indépendamment de vautre. L'entraînement des caméras dans les directions y et est assuré par des moteurs 18 dont chacun entrains un pignon (non représenté) par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 19 monté sur un petit chariot transversal 20 les pignons engrenant respectivement avec des crémaillères 21 des'voies 17. Dans ce mode de réalisation, le dispositif pour lire les coordonnées des deux caméras 11 est constitué premièrement par un dispositif de lecture visuel 25 et par une machine à écrire 26, les coordonnées étant codées selon les positions respectives des caméras au moyen de codeurs 28 associés respectivement à des registres x, y et z 29. Les codeurs 28 sont accouplés mécaniquement aux pignons 31 qui engrènent avec les crémaillères soit sur la table d'entrée (coordonnées s) soit sur les voies transversales t7 (coordonnées y et z). Dans le mode de réalisation des Fo ures I, 2 et 3, chacun des deux circuits fermés de télévision est pourvu dgun écran 33 ou 34 qui constitue son dispositif d'affichage. Comme le montre la Figure 3, l'image des lignes des écrans 33 et 34 est détectée respectivement par des phto-diodes 35 et 36. Celles-ci sont placées au centre des écrans de télévision. Un changement de niveau des signaux est détecté par les photo-diodes. Quand l'image de la ligne change, l'intensité lumineuse tombant sur les photo-diodes correspondantes varie. Ce changement de niveau du signal se traduit par une variation correspondante de la tension qui traverse les filtres respectifs 38 et 39 et les amplificateurs respectifs 40 et 41.Le signal de sortie des amplificateurs attaque des circuits de déclenchement à seuil (dans le présent mode deréalisation des circuits de comparaison analogiques Fairchild /u A 710 fabriqués par la société américaine Fairchild Incorporated, 313 Fairchild Drive, Mountain View, Californie, Etats-Unis d'Amérique), Ces comparateurs fonctionnent comme des détecteurs de bord de ligne et sont désignés respectivement par 42 et 43 sur la Figure 3. Le seuil peut être réglé en agissant sur la tension appliquée à l'une des deux entrées du comparateur. Quand le signal d'entrée (appliqué à l'autre entrée) atteint celui de la première entrée, le comparateur engendre un signal de sortie. Cette impulsion de déclenchement est ensuite conservée dans un circuit de verrouillage bistable (dans le présent mode de réalisation du type Fairchild /u L9926). Les circuits de verrouil lage respectifs sont désignés par 44 et 45 sur la Figure 3. Les signaux de sortie des circuits de verrouillage 44 et 45 sont appliqués au dispositif d'affichage 25,- 26 -pour former ainsi le couplage électrique entre le dispositi9-d'affichage de télévision et le dispositif d'affichage numérique. L'osciliateur bistable 44 sert à conserver l'impulsion de déclenchement jusQu'à ce que le cycle soit achevé. Le signal de sortie de l'oscillateur bistable 44 arrête aussi les moteurs dsentratnement et et déclenche l'impression.L'en- traînement est inhibé en interceptant les impulsions d'entraîne- ment des moteurs avec une porte classique, telle que le type Fairchild RT L 914. Ceci n'a pas été représenté séparément sur la Figure 3. L'entraînement des caméras dans la direction x s'effectue par le moteur 48 qui est un moteur pas à pas et dont le pignon 49 engrène sur la crémaillère s. De même, le moteur 50 entratie par le pignon 51 et le moteur 52 entrain par le pignon 53 (Figure 3). Dans ce mode de réalisation, les moteurs sont des moteurs pas à pas du type HS 50 fabriqués par la société "Superior Electric, Bristol, Connecticut, Etats-Unis d'Amérique11. Un circuit d'impulsions (générateur de cadence de balayage 56) pour chacun des moteurs 50 et 52 assure l'entraînement à une cadénce qui est inférieure à la vitesse de calage du moteur correspondant. Des impulsions dtentratnement sont comptées jusqu'à un nombre pré-établi dans un compteur progressif 57. Quand le nombre pré-établi est atteint, le compteur se remet automatiquement à zéro et chané--aussi l'état des oscillateurs bistables déclenchés 58 et 38.Les signaux de sortie des oscilla- teurs bis tables 58 et 38 commandent alors la direction de la rotation des moteurs respectifs. Par ce moyen, à la fin de chaque compte, le moteur change de direction. Quand on désire déplacer le centre de balayage, on introduit des signaux de commande externes par les lignes 60 et ceux-ci, à leur tour, arrêtent le cycle de balayage jusqu'à ce que le décalage soit achevé. Pour permettre au moteur de démarrer en lui fournissant des impulsions externes, un oscillateur monostable d'un retard d'une seconde 61 est inséré dans chacune des lignes de com- mande externes 60. la Figure 3 montre le montage-logique de circuits ET-NON 62 et d'inverseurs 63, ceux-ci attaquant-des.circuits de traduction 64 qui, dans ce mode de réalisation, sont des circuits du type E 202 fournis par la société Digital Equipment Corporation n de Maynard, Etat de Massachussettes, Etats-Unis dAmérique. La Figure 4 montre les changements à apporter au circuit de détection de ligne pour utiliser des signaux vidéo à la place de signaux optiques. Bien que ce procédé soit plus difficile, il a l'avantage de laisser l'écran d'affichage libre de tout objet et de permettre de surveiller la ligne suivie sans Qtre gêné. Quand la caméra de télévision passe au-dessus d'une ligne ou d'une image d'un dessin, le niveau du signal vidéo change. Une ligne de balayage est sélectionnée en comptant un nombre donné de lignes dans une trame. Quand les compteurs atteignent la ligne vidéo choisie, le signal est aiguillé vers un circuit qui offre une fendtre d'intensité de signal. Cette fenêtre-permet au signal vidéo d'être dirigé au centre de l'aire d'observation. Lorsque le signal vidéo de la ligne de dessin suivie tombe dans cette fenêtre, une impulsion de sortie est automatiquement engendrée.Cette impulsion de sortie est désignée par la ligne 67 pour les mouvements y et z sur la Figure 4. Celle-ci traverse une porte 68 et, aussi, le circuit de surveillance 69 où elle est détectée au moyen du compteur de lignes 70. Un circuit de coordination et de détermination de centre 71 est inséré dans la sortie de la porte 68, le circuit de sortie suivant ensuite le meme cours que dans ltagendement optique représenté sur la Figure 3, les mêmes éléments ayant été désignés par les mimes références dans les deux cas.On conçoit ici encore, que le détecteur de lignes (circuit de comptage de fenêtre) est accouplé et est associé à l'entrée du dispositif d'affichage de télévision et qu'il fournit un signal de déclenchement répondant à la détection d'une ligne et que les circuits de verrouillage 44 et 45 soht placés électriquement entre le circuit-de déclenchement et le dispositif d'affichage de coordonnées, comme sur-la Figure 3. Un bref examen des modes de réalisation ci-dessus met en évidence que l'invention apporte un système qui est semi-automatique en-raison de la nécessité d'une-opération manuelle pour placer la ligne près du centre de la cible. On conçoit que les mouvements de va-et-vient des caméras sont réalisés en utilisant les moteurs qui sont normalement employés dans chaque cas. On voit que pour un fonctionnement lent ou dans les cas où les coordonnées doivent être considérablement espacées, l'entraînement x peut être continu et n'a pas besoin entre inhibé pour l'impression. On conçoit également que les éléments utilisés sont pour la plupart des éléments courants et éprouvés qui ne risquent pas d'être des causes d'incidents en service, de sorte que l'invention apporte une machine vraiment pratique. On voit également qu'on n'a pas besoin d'utiliser des servo-mécanismes analogiques et des codeurs pour produire les im- pulsions pour les moteurs pas à pas, celles-ci pouvant entre fournies par des impulsions comptées de façon normale, si on le désire. RBVENDICkTIONS 1. Dispositif pour suivre une ligne sur un dessin dans lequel une caméra d'un réseau de télévision en circuit fermé suit la ligne en étant entraînée par un moteur dans une première direction et séparément par un moteur suivant une direction transversale, alternativement, au-dessus de la ligne, un détecteur de lignes as socié fonctionnellement à un dispositif d'affichage de télévision (par exemple, un écran de télévision), un circuit de déclenchement répondant à la détection d'une ligne et un circuit de verrouillage interposé électriquement entre le circuit de déclenchement et un dispositif d'affichage de coordonnées de sorte que lors de la détection d'une ligne, les signaux vers le dispositif d'affichage de coordonnées sont arrêtés pour permettre de compléter l'affichage d'une série de coordonnées. 2. Dispositif selon la revendicat on 1 dans lequel la caméra est entraînée par un moteur pas à pas ont le pignon engrène avec une crémaillère. 3. Dispositif selon la revendication d ou 2 dans lequel le détecteur de lignes comprend une photo-diode placée à proximité d'écrans de télévision afin de réagir à une variation d'éclairement, la photo-diode attaquant un circuit de déclenchement à seuil dans un comparateur analogique, l'impulsion de déclenchement étant conservée dans un circuit de verrouillage bistable qui constitue un couplage électrique entre 11 affichage de télévision et l'affichage numérique, arrête les moteurs d'entraînement à à travers des portes et déclenche l'impression des coordonnées dans une machine d'impression numérique. 4. Dispositif selon les revendications précédentes dans lequel llentralnement alternatif est réalisé en comptant des impulsions d'un moteur pas à pas d'entraînement dans un compteur progressif, puis en déclenchant un oscillateur bistable pour inverser la direction du moteur. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 dans lequel un couplage électrique aboutit au signal vidéo du réseau de télévision en circuit fermé, le détecteur de lignes comprenant des compteurs couplés au circuit de télévision afin de répondre au nombre de lignes d'une trame d'affichage, des portes étant couplées au compteur pour produire des fenêtres d'intensité de signaux, lesdits compteurs étant , en outre, couplés à des comparateurs analog.oues respc-ftis pour constituer lesdits détecteurs de lignes.