Brevet FR2069933A1 — publié le 19710910

La présente invention concerne un dispositif de télécommande de jouets, qui, en raison de la diffusion résultant du but recherché, présente principalement la qualité d'économie par le nombre réduit de ses composants. Une autre caractéristique importante, est celle de la faible consommation, l'ensemble étant généralement alimenté par des batteries de piles. La fiabilité est particulièrement poussée afin de permettre l'emploi tation du procédé dans l'application spéciale a' la télécommande de jouets, usage qui implique généralement un manque de précautions de la part de l'utilisateur. Le dispositif peut concerner une liaison directe entre le poste de commande et le poste récepteur d'utilisation des ordres. Il est également prévu pour une télécommande par radio. La description de ce dernier moyen, ici exposé, qui entraine des solutions particulières adap- tées au dispositif objet de l'invention ne peut en limiter les nouveautés. Pour la clarté de l'exposé, chaque particularité fera l'objet d'un paragraphe C O D A G E - La télécommerde concernant un bateau, une auto ou tout autre objet comporte des opérations de commande et d'exécution variées. Il en résulte qu'il est nécessaire de transmettre des informations multiples, dont 1 'exécution doit être assurée sans risques d'ambiguité. A titre d'exemple non limitatif, considérons la télécommande d'une automobile. Les conditions d'utilisation sont les suivantes marche avant et arrière, arrêt, virages à droite et à gauche, avec rayon de braquage proportionnel à la commande. Pour obtenir, avec le minimum de moyens et le maximum de sécurité, le but recherché, un codage composite est utilisé. Il est la combinaison d'un codage en fréquences différentes et d'un codage par impulsions. Ces dernières seront comptabilisées dans le temps. Par ailleurs, le niveau d'émission de chaque catégorie de signaux sera différent afin de pouvoir mieux les séparer à la réception, assurant ainsi une sécurité supplémentaire de discrimination. F R E Q U E N C E S - Supposons que des fréquences différente soient utili- sées sur la porteuse pour le déplacement soit : marche avant, marche arrière, arrêt. Il est évident que l'emploi de deux fréquences nettement différentes permettra par exemple Pour une fréquence élevée (Fe) : marche avant. Pour une fréquence basse (Fb) : marche arrière. Ces fréquences étant prévues pour ne pas créer, à la réception de difficultés de sélection, assureront l'exécution des ordres. Une troisième fréquence aurait pu être envisagée pour obtenir la situation "ARRET5. Mais, par raison d'économie, la solution d'absence de fréquence élevée et de fréquence basse a été adoptée pour la situation ARRET5. Il en résuIte dans l'exemple considéré, qu'à la réception, les états suivants sont obtenus Fe = Fe = marche avant Fb = marche arrière ni Fe ni Fb = arrêt. Ce choix permettra en outre un avantage qui sera exposé au paragraphe FIABILITé: I M P U L S I O N S - Dans l'exemple d'application du procédé, les fréquences ont été affectées aux commandes de marche. La commande de direction sera assurée par un codage utilisant des impulsions. Celles-ci seront d'une forme déterminée par le générateur, mais seront de largeur et d'amplitude constantes et la succession de ces impulsions dans le temps sera proportionnelle à la position angulaire de la commande de direction. C'est donc par intégration que la répétition sera obtenue à la réception et, ce qui est une nouveauté, sans référence à une base de temps. Ce principe simple et connu ne devient original qu'en raison des principes d'économie, objets de la présente invention, qui sont exposés dans le paragraphe particulièrement affecté à ce sujet. F I A B I L I T E -Les sécurités nécessaires à l'exploitation pratique d'un système de télécommande applicable à l'industrie du jouet sont spéciales en raison même du but recherché. - Elles concernent en premier lieu le fonctionnement correct du dispositif mal gré les variations sensibles du niveau des batteries d'alimentation au cours de la décharge. Par ailleurs, en raison de la faible puissance mise en oeuvre, les éléments "émission-réception" doivent présenter une large marge d'utilisation permise par la discrimination facile des informations. - En outre, en raison de la portée limitée du dispositif, il est souhaitable qu'à la limite du champ utile, l'engin télécommandé soit stoppé ou conservé pour éviter sa perte. Ces sécurités sont obtenues par les moyens ci-après SECURITE - En raison du grand écart des fréquences de modulation, 'cas dernières seront facilement différenciées malgré les variations de tension des sources d'alimentation. SEPARATION - Le niveau de la modulation et celui des impulsions est établi à l'émission avec un écart suffisant pour n'utiliser avec sécurité que les crêtes des impulsions au moment de la réception. LIMITE DE CHAMP - A la limite de réception, il n'y a plus de signal utilisable. Le récepteur, du type "super régénération5 sera à ce moment générateur d'un souffle important qui sera assimilable à une fréquence élevée se substituant à celle qui était utilisée pour un sens de marche. Les impulsions ntétant plus reçues, le dispositif mettra tout à ZERO le ZERO correspondant à la position braquage à gauche, ou braquage à droite, mais en tous cas, en raison même du principe utilisé, ce ZERO ne peut être affecté à la position médiane. Il en résultera que l'objet télécommandé décrira un cercle évitant ainsi-son éloignement et sa perte. ECOHOM I E ET REAL I SAT ION Les circuits à transistors utilisés sont simples et les ensembles émission et réception sont montés sur circuits imprimés. Pour réduire le prix de revient, obtenir une fiabilité convenable les dispositifs de changement de fréquence des multivibr-ateurs auront un minimum de commutations. A - Le Multivibrateur à couplage par les émetteurs, outre la grande gamme de fréquences qu'il permet de couvrir, ne nécessite que la commutation du con densateur de couplage-pour voir sa période de récurrence changer. La mise en forme du signal peut être effectuée par un circuit RC dont un des éléments est commun pour une très grande gamme de vitesses. Ainsi pour deux fréquences, un simple inverseur unipolaire suffit à assurer la commutation de fréquence et de forme d'ondes. Pour plus de deux fréquences, un inverseur bipolaire est suffisant. A titre d'exemple non li mitatif, nous donnons le schéma d'un Multivibrateur à deux vitesses, ondes de sortie triangulaires utilisant un inverseur unipolaire comme seul élément de commutation. L'inverseur en position A nous donne la fréquence la plus basse (C1 en parallèle sur C2) intégrée dans la cellule R2 - C, en position P nous avons la fréquence la plus élevée (C1 seuil) intégrée par la cellule -l en parallè le sur R2 - C. En choisissant convenablement les éléments C, C1, C2, R1, R2, (ces deux derniers seront de préférence ajustables) le niveau de sortie est constant et la forme d'onde semblable dans une gamme de vitesses très étendue (de l'ordre de 1000 au moins). B - Pour les manoeuvres de direction, on utilise comme information de de un nombre variable d'impulsions par unité de temps. Ce nombre d'impulsions représente la variation de fréquence d'un Multivi brateur (M.V.). Or, la fréquence d'un MQV. est proportionnelle au logarithme naturel d'une variation de tension. La variation de tension est obtenue par un potentiomè tre solidaire du volant de direction-de l'émetteur. Si cette variation de tension est linéaire à l'émission, à la réception on devra compenser la va riation logarithmique de fréquence du M.V. Comme le décodeur du nombre d'impulsions est un intégrateur, sa loi-de variation est sensiblement exponentielle. Elle compensera donc suffisamment la loi de variation logarithmique à 1 'émission. De plus, la télécommande s'effectuant à vue, le manipulateur de l'émetteur acquérera les réflexes qui satisferont aux ordres qu'il désire voir exécuter. il s'ensuit que les circuits restent simples, ce qui est le but recherché d'économie de réalisation. En outre, le moteur de direction, commandé par le dispositif est monté dans la diagonale d'un pont. il ne consommera du courant que pendant les va riations de position. FIGURES La Fig. 1 représente les fréquences Fe et Fb, La Fig. 2 les impulsions d'un niveau nettement plus élevé, La Fig. 3 le schéma du multivibrateur à couplage par les émetteurs, La Fig. 4 représente en E la variation logarithmique de la fréquence du mul tivibrateur à l'émission, en R la variation exponentielle de l'intégrateur à la réception, et, en Vm, la courbe de réponse qui,.par compensation, est très voisine d'une droite. REVENDICATIONS Le dispositif de télécommande de jouets est caractérisé par l - L'utilisation de deux catégories d'informations : fréquences et impulsions. 2 - Un niveau de puissance différent de chacune de ces catégories. 3 - L'utilisation d'une fréquence élevée pour la marche avant; l'utilisation d'une fréquence basse pour la marche arrière. L'absence de ces fréquences pour l'arrêt. 4 - Le récepteur est du type à super-régénération, dont le souffle dans la posi tion hors champ est utilisé pour se substituer à la position marche avant correspondant à la fréquence élevée, dans le cas de réception. 5 - Les impulsions utilisées pour la commande de direction sont traduites en tensions (fonction de leur périodicité) et commandent un moteur de petite puissance monté dans la diagonale d'un pont. L'avantage est de limiter la consommation d'énergie aux variations de position de la direction. 6 - La variation logarithmique du Multivibrateur fournissant les impulsions et la variation exponentielle de l'intégrateur de réception sont utilisées pour obtenir une courbe de réponse pratiquement droite par effet de compensation, ce qui a pour résultat de simplifier les circuits. 7 - Les montages de codage et de décodage, simplifiés en raison de l'utilisation de deux catégories d'informations, sont uniquement à circuits RC d'une incom parable économie.