Brevet FR2226702A1 — publié le 19741115

La présente invention a pour objet un ensemble de codage de positions. De tels ensembles sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de ménager un interface entre un ordinateur, un opérateur et un dispositif d'affichage tel qu'un dispositif d'affichage à tube à rayon cathodique. Si le dispositif d'affichage à tube à rayon cathodique est constitué par un dispositif d'affichage de radar, on utilisera un ensemble de codage de positions pour obtenir d'un ordinateur des informations relatives à une cible choisie sur l'écran du radar. Un ensemble de codage de positions de type connu est constitué par un dispositif à clé de touche dans lequel une matrice formée par des fils courts, dénommés fils de touche, est disposée sur l'écran d'un dispositif d'affichage à tube à rayon cathodique. Chacun des fils de touche fait partie d'un pont à inductance-capacitance agencé pour etre équilibré lorsqu'aucun fil n' est touché. Lorsqu'un opérateur touche l'un des fils avec son doigt, la capacitance entre le fil et la terre est modifiée ce qui déséquilibre le pont comprenant le fil. La variation du courant d'équilibre s'écoulant dans le pont est utilisée pour fournir des informations à l'ordinateur relatives à la position sur l'écran du fil qui a été touché. Les dispositifs à fil de touche présentent plusieurs inconvénients diminuant leur efficacité. Premièrement, la résistance électrique de surface des doigts humains diffère fortement suivant que la main est sèche ou humide, et ces différences agissent de façon parasite sur les variations du courant d' é- quilibre enregistré. Secondement, un inconvénient encore plus marqué réside dans le fait que la surface de l'écran est partiellement recouverte par les fils de touche et leurs interconnections. L'ensemble selon l'invention permet d'atténuer les inconvénients mentionnés ci-dessus et est caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs sources de lumière, produisant chacune, lorsqu'elles sont excitées, un faisceau ddfi- nissant une coordonnée correspondante, plusieurs dispositifs photorécepteurs destinés chacun à recevoir un faisceau correspondant et à produire, lorsqu'ils sont excités, un signal électrique indiquant si le faisceau est reçu ou interrompu, et des moyens pour exciter, selon une séquence d'exploration déterminée, chacune des sources et les dispositifs récepteurs correspondants, l'ensemble étant agencé pour produire des signaux indiquant les coordonnées de l'endroit où une interruption du faisceau s'est produite. Les termes "source de lumière" et "dispositif photorécepteur" ne com prennent pas seulement les dispositifs travaillant dans la région du spectre visible mais couvrent également les dispositifs travaillant dans le domaine de l'infrarouge ou de l'ultraviolet du spectre électromagnétique. De préférence, les sources de lumière et les dispositifs photorécepteurs associés sont disposés de manière à former une matrice de coordonnées X-Y. De préférence, les sources de lumière sont constituées par une diode émettrice de lumière et les dispositifs photorécepteurs par un phototransistor. De préférence, les sources de lumière et les dispositifs photorécepteurs correspondants, attachés à un axe de coordonnée, sont excités à tour de rôle après quoi ce sont les sources de lumière et les dispositifs photorécepteurs attachés à l'autre axe de coordonnée qui sont excités à tour de rôle. De préfërence, les signaux électriques engendrés par les dispositifs photorécepteurs attachés à un même axe de coordonnée sont combinés pour former un signal de sortie unique pour cet axe de coordonnée. De préférence, les signaux de sortie uniques correspondant à chacun des deux axes de coordonnée sont combinés de manière à produire un signal de sortie final. De préférence, des moyens codeurs sont prévus pour produire > à partir du signal de sortie final, un signal codé binaire correspondant aux coordonnées d'un point d'interruption de faisceaux. De préférence, les moyens codeurs comprennent, pour chacun des deux axes de coordonnée, un codeur binaire et une porte ET associée à chacun des phototransistors attachés à cet axe de coordonnée, le signal de sortie de chacune des portes ET étant appliqué à une entrée séparée du codeur correspondant, l'une des entrées de chaque porte ET recevant le signal de sortie final tandis que l'autre entrée reçoit un signal d'excitation synchronisé avec le signal d'excitation appliqué au phototransistor correspondant. I1 est souhaitable que dans chaque axe de coordonnée, un seul faisceau soit interrompu à la fois et des moyens sont prévus pour produire un signal lorsque plus d'un faisceau sont interrompus dans un axe de coordonnée, le signal étant utilisé pour bloquer la sortie des moyens de codage. Dans les dessins annexés la figure 1 est une représentation très schématique d'une forme d'exécution possible de l'ensemble de codage selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique d'un oscillateur et d'un dispositif de décodage utilisés pour fournir des signaux de minutage à l'ensemble représenté à la figure 1; la figure 3 représente schématiquement les circuits de commande d'une source de lumière et d'un photorécepteur utilisés dans 11 ensemble représenté à la figure 1; et la figure 4 représente un dispositif de codage en signaux binaires des signaux de sortie produits par l'ensemble selon la figure 1. L'ensemble illustré à la figure 1 comprend dix diodes émettrices de lumière 1 à 10 disposées selon les axes de coordonnées X-Y de manière à délimiter une zone rectangulaire 11, quatre diodes 1 à 4 étant prévues pour l'axe Y, et six diodes 5 à 10 étant prévues pour l'axe X. Chacune des diodes 1 à 10 reçoit un signal d'excitation depuis un décodeur représenté schématiquement en 12. Un dispositif photorécepteur est associé à chacune des sources de lumière 1 à 10 > ces dispositifs photorécepteurs étant disposés le long des côtés de la zone rectangulaire 11, opposés aux sources de lumière correspondantes. Les dispositifs photorécepteurs, 13 à 22, sont disposés de manière que le dispositif 13 coopère avec la diode 1, le récepteur 14 avec la source 2 et ainsi de suite jusqu'au récepteur 22 qui coopère avec la source 10. Comme on le voit à la figure 1, les récepteurs 13 à 16 sont disposés selon l'axe de coor-donnée Y et les récepteurs 17 à 22 selon l'axe de coordonnée X. Les sorties des dispositifs récepteurs 13 à 16 de l'axe Y sont reliées à une ligne de sortie unique 23 correspondant à la coordonnée Y. De même, une ligne de sortie 24 est prévue pour la coordonnée X. Les lignes de sortie 23 et 24 sont reliées respectivement à des amplificateurs 25 et 26 dont les sorties sont reliées aux entrées correspondantes d'une porte OU27 pourvue d'une sortie 28. Lors du fonctionnement, chaque diode 1 à 10 est excitée à tour de rôle pendant une certaine durée de manière à émettre un rayon lumineux; les signaux d'excitation sont engendrés dans la séquence voulue par des décodeurs 12. Pendant la période où la diode 1 est excitée, le récepteur 13 est également excité de manière que lorsqu'il reçoit le faisceau de lumière émis il produise un signal sur la ligne de sortie 23. Après que la source de lumière 1 et le récepteur 13 ont été excitées, la source de lumière 2 et le récepteur correspondant 14 sont excités à leur tour et ainsi de suite.Si le faisceau lumineux n'est pas interrompu lors d'un cycle d'excitation complet, c'est-à-dire lors de l'excitation de chacune des diodes 1 à 10 et des récepteurs correspondants 13 à 22, le signal apparaissant sur la ligne de sortie 22 ou 24 sera un signal continu, ceci à l'exception des pointes de tension transitoire. Si toutefois un obstacle est placé au point 29 de manière à interrompre le faisceau de lumière émis de la source 2 et le faisceau de lumière émis de la source 9, le signal de sortie apparaissant sur la ligne 23 sera modifié lors d'un cycle d'excitation, ceci pendant la période correspondant à l'excitation de la source 2 et le signal de sortie sur la ligne 24 sera modifié pendant la période où la source de lumière 9 est excitée.Les signaux de sortie sur les lignes 23 et 24 seront combinés, après amplification par les amplificateurs 25 et 26, à l'aide de la porte OU 27 de manière à fournir un signal de sortie final sur la ligne 28. Le signal appliqué sur la ligne 28 présentera des changements de niveau à des moments qui correspondent à ceux où les sources 2 et 9 sont excitées, ces moments représentant la position du point d'interruption 29. On voit à la figure 4 que le signal de sortie fourni par l'ensemble selon la figure 1 est transmis par la ligne 28 et appliqué en parallèle à l'une des deux entrées que présentent chacune des dix portes ET 30 à 39. Chacune de ces dernières est associée à un des dix dispositifs récepteurs 13 à 22. Les portes ET sont divisées en deux groupes, l'un des groupes renfermant les portes 30 à 35 associées aux récepteurs 17 à 22, respectivement, c'est-à-dire aux récepteurs appartenant à l'axe de coordonnée X, et l'autre groupe renfermant les portes 36 à 39 associées aux récepteurs 13 à 16, respectivement, c'est-à-dire aux récepteurs correspondant à l'axe de coordonnée Y. Les sorties des portes ET 30 à 39 sont reliées chacune à entrée de l'un de deux codeurs 40 et 41, le codeur 40 correspondant à l'axe de coordonnée X et recevant les signaux de sortie des portes ET 30 à 35, et le codeur 41 correspondant à l'axe de coordonnée Y et recevant les signaux de sortie des portes El 36 à 39. Le second signal d'entrée de chacune des portes ET est fourni par le décodeur 12 de manière qu'une entrée de chacune des portes ET soit excitée en même temps que le récepteur et la source de lumière correspondante. Les signaux de sortie 42 et 43 des codeurs 40 et 41 sont appliqués à une mémoire de sortie 44 pourvue de plusieurs sorties 45. Lors du fonctionnement, chacune des portes ET 30 à 39 reçoit une impulsion d'excitation du décodeur 12 en même temps que la source de lumière et le dispositif récepteur associés reçoivent une impulsion d'excitation. Si aucun faisceau n'est interrompu durant un cycle de fonctionnement, le signal sur la ligne 28 qui est appliqué en parallèle, depuis les dispositifs récepteurs, à chacune des portes ET, demeure constant et aucune porte ET ne laissera passer un signal au codeur correspondant 40 ou 41. Si toutefois une interruption se produit au point 29, un changement de tension se produira sur la ligne de sortie 28 au moment où le récepteur 14 est excité, ce changement étant appliqué à l'entrée de la porte ET 37 en même tempos que l'autre entrée de la porte est excitée par le décodeur 12 comme décrit précédemment.Il en résulte que la porte ET 37 laisse passer-un signal au codeur 41 correspondant à la coordonnée Y, en même temps que la porte ET 34 correspondant au récepteur 21 laisse passer de la même façon un signal au codeur 40 associé à l'axe de coordonnée X. Le codeur 40 fournit un signal sur la ligne 42 qui représente, dans le code binaire, la coordonnée X du point 29 où s'est produit l'interruption. De même, la ligne de sortie 43 du codeur 41 fournit un signal binaire représentant la coordonnée Y du point d'interruption 29. Les signaux binaires émis sur les lignes 42 et 43 sont emmagasinés dans la mémoire de sortie 44 en vue d'une utilisation ultérieure. Le dispositif décrit jusqu'à maintenant est destiné à être utilisé avec un dispositif d'affichage à tube à rayon cathodique formant par exemple partie d'une installation de radar.Dans ce cas, la zone rectangulaire 11 représentée à la figure 1 sera disposée sur l'écran du tube à rayon cathodique sur lequel on affichera des indications codées correspondant à des informations emmagasinées, ceci en regard des points de croisement des faisceaux émis par les sources de lumière I à 10. En interrompant les faisceaux comme décrit plus haut, la mémoire de sortie 45 fournit un signal codé binaire correspondant à l'emplacement où se produit l'interruption. Ce signal codé est acheminé de la mémoire de sortie à une mémoire d'information (non représentée) d'où les informations relatives au signal codé et affiché peuvent être lues. Ces informations peuvent concerner une cible d'une installation radar coopérant avec la cible codée correspondante. Revenant à la figure 4, seul un point de coordonnée doit être interrompu à la fois et si deux points ou davantage sont interrompus par inadvertance, la sortie de la mémoire 44 doit être bloquée. Pour obtenir ce résultat, le signal de sortie des récepteurs apparaissant sur la ligne 28 est appliqué à l'entrée d'un registre à décalage 47 de 10 bits qui est minuté par un signal d'horloge 48 fourni par un oscillateur (non représenté). Le registre à décalage comprend une sortie 52 reliée directement à l'une des entrées de chacune de deux portes ET 50 et 51 et, par l'intermédiaire d'un inverseur 53, à une entrée d'une troisième porte ET 49.Les secondes entrées des portes ET 49 et 50 sont alimentées directement par la ligne 28 alimentant l'entrée du registre à décalage 47 et la seconde entrée de la porte ET 51 est alimentée à partir de la ligne 28 par l'intermédiaire d'une porte inverseuse 54. Si une seule interruption est produite, la sortie 52 sera, après un cycle du registre 47, identique au signal de la ligne 28 et par conséquent la porte ET 50 sera excitée et un signal sera appliqué sur la ligne de sortie 56 en indiquant qu'une interruption a eu lieu. Si toutefois, à un moment donné, plusieurs interruptions se prodisent, le signal d'entrée en 28 sera différent du signal de sortie 52 et la porte ET 49 sera excitée, indiquant qu'une interruption multiple s'est produite.La sortie 55 de la porte ET 49 est utilisée comme signal d'entrée 46 du registre de sortie 44 afin de bloquer la sortie de ce registre lorsqu'une interruption multiple est enregistrée. Lorsqu'une interruption est supprimée, le signal d'entrée 28 disparaît avant le signal appliqué sur la ligne 52 et dans ce cas par conséquent une impulsion de sortie est appliquée sur la ligne 57 par la porte ET 51, indiquant que l'interruption a été supprimée. La figure 2 illustre un oscillateur de référence 58 dont la sortie 48 alimente un dispositif de comptage et de décodage 12. Le signal de sortie 48 émis par l'oscillateur 58 est utilisé comme signal d'horloge pour le registre à décalage 47. La fréquence de l'oscillateur 58 est comprise entre 1 et 10 kHz. Le décodeur 12 divise la fréquence de l'oscillateur 58 et fournit successivement un signal de sortie à chacune de dix sorties séparées. Les signaux de ces dix sorties sont appliqués, comme représenté au dessin, aux sources de lumière, aux photorécepteurs et aux portes ET 30 à 39 afin de les exciter dans la séquence voulue. La figure 3 illustre un dispositif à source de lumière 3a et un photorécepteur 3b. A la figure 3a, le collecteur 60 d'un transistor 59 est branché en série avec une diode émettrice de lumière 61. L'émetteur 62 du transistor 59 est relié à une source de tension d'alimentation appropriée (non représentée). La base 63 du transistor est alimenté par une impulsion de minutage depuis un décodeur 12 de la façon et selon la séquence décrite plus haut. Lorsque le transistor 59 reçoit une impulsion de minutage il est rendu conducteur et le courant circulant à travers la diode 61 provoque l'émission d'un faisceau de lumière 64. La figure 3b illustre un transistor photosensible 65 dont le collecteur 66 est branché à une source de tension d'alimentation appropriée (non représentée) et l'émetteur 67 est branché de manière à recevoir les impulsions de minutage du décodeur 12. Le transistor 65 présente une base photosensible 68 recevant la lumière de la source de lumière. Lorsque le transistor reçoit la lumière il devient conducteur et fournit un signal de sortie à la ligne 69 depuis son collecteur 66. Le transistor ne conduit naturellement que lorsqu'une impulsion de lumière vient frapper la base 68 en même temps que l'émetteur 67 reçoit une impulsion de minutage depuis le décodeur 12. Grâce à cette façon d'exciter chacun des récepteurs en même temps que la source de lumière correspondante, on évite la transmodulation produite par la lumière parasite. REVENDICATIONS 1. Ensemble de codage de positions, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs sources de lumière, produisant chacune, lorsqu'elles sont excitées, un faisceau définissant une coordonnée correspondante, plusieurs dispositifs photorécepteurs destinés chacun à recevoir un faisceau correspondant et à produire, lorsqu'ils sont excitées, un signal électrique indiquant si le faisceau est reçu ou interrompu, et des moyens pour exciter, selon une séquence d'exploration déterminée, chacune des sources et les dispositifs récepteurs correspondants, l'ensemble étant agencé pour produire des signaux indiquant les coordonnées de ltendroit où une interruption du faisceau s'est produite. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources de lumière et les dispositifs photorécepteurs associés sont disposés de manière à former une matrice de coordonnées X-Y. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacune des sources de lumière est constituée par une diode émettrice de lumière et chacun des photorécepteurs par un phototransistor. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources de lumière et les dispositifs récepteurs correspondants attachés à un axe de coordonnée sont excités successivement après quoi ce sont les sources de lumière et les dispositifs récepteurs correspondants attachés à l'autre axe de coordonnée qui sont excités successivement. .5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chacun des axes de coordonnée, les signaux électriques engendrés par les dispositifs photorécepteurs attachés à un même axe de coordonnée sont combinés pour produire un signal de sortie unique pour cet axe de coordonnée. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux de sortie uniques correspondant à chacun des deux axes de coordonnée sont combinés pour former un signal de sortie combiné final. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens codeurs sont prévus pour produire > à partir du signal de sortie combiné final, un signal codé binaire correspondant aux coordonnées d'un point où s'est effectué une interruption du faisceau. 8. Ensemble selon la- revendication 7, caractérisé en ce que les moyens codeurs comprennent, pour chacun des deux axes- de coordonnée, un codeur binaire et une porte ET associée à chacun des phototransistors attachés à cet axe de coordonnée, le signal de sortie de chacune des portes ET étant appliqué à une entrée séparée du codeur correspondant, l'une des entrées de chacune des portes ET recevant le signal de sortie final combiné et l'autre entrée recevant un signal d' excitation qui est synchrone avec le signal d' excitation appliqué au phototransistor correspondant. 9. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour produire un signal lorsque plus d'un faisceau à la fois sont interrompus dans chacun des axes de coordonnée. 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que le signal produit lorsque plus d'un faisceau dans chacun des axes de coordonnée sont interrompus est utilisé pour bloquer la sortie des moyens codeurs.