Brevet FR2253319A1 — publié le 19750627

La présente invention concerne un discriminateur de signaux parasites, notamment pour un détecteur optoélectronique. La multiplication des systèmes de détection et leur utilisation de plus en plus répandue dans des domaines extrèmement différents posent le problème de la sécurité de fonctionnement de ces détecteurs. En effet, notamment lorsqu'il s'agit de détecteurs optoélectronique. les sources d'erreurs sont multiples. Ces sources résultent, d'une part, de la présence d'un parasite, tel qu'une source parasite émettant dans le rayonnement sensible du détecteur ou encore en l'absence d'objets à détecteur. De ce fait, il est nécessaire que le détecteur ou le circuit exploitant les signaux du détecteur, fournisse des renseignements précis, d'une part, sur la présence dtun objet détecté. et d'autre part, sur toutes les autres situations possibles (parasites, absence d'objet, etc..). A cet effet, la présente invention se propose de réaliser un dispositif permettant d'analyser les signaux de détection pour séparer , de façon précise et claire, les signaux correspondant à la présence d'un objet à détecter et tous les autres signaux de détection correspondant à l'absence d'objet, aux parasites, etc.. ce dispositif devant être de construction simple et présenter un fonctionnement sûr et particulièrement fiable. A A cet effet, l'invention concerne un discriminateur caractérisé en ce qu'il se compose d'une horloge , d'un comparateur et d'un compteur, l'horloge pilotant le détecteur en synchronisme avec le comparateur pour fournir un signal de remise à zéro, au compteur, le détecteur étant relié à I'entrée de comptage-du compteur, le détecteur étant relié à I'entrée de comptage du compteur par I'intermédiaire d'une porte logique qui reçoit également l'inverse du signal de sortie d'une sortie de comptage du compteur, îe signal constituant le signal de sortie du discriminateur étant égal à un premier état logique lorsque le détecteur détecte un objet, alors que ce signal de sprtie correspond à un second état logique pour tous les autres cas possibles de détection parasite ou d'absence de détection du détecteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le comparateur est une porte logique OU-EXCLUSIF. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la porte logique est une porte NON-ET. Ainsi, grace à l'invention, comme å la sortie du comparateur, on a un signal continu dans le cas de la présence d'un objet et que, dans tout autre cas, on a un signal discontinu, il est particulièrement simple de séparer ces deux cas à l'aide d'un circuit d'exploitation formé par le compteur R et la porte NON ET. Une sécurité particulièrement intéressante résulte de l'utilisation du compteur R. En effet, pour que saAsortie S correspondant à l'état de comptage D bascule à un état logique déterminé (S = 1), il faut que le compteur ait reçu un certain nombre d'impulsions, correspondant à cet état de comptage. Cela évite que le discriminateur ntinterprête des parasites de courte durée comme étant des objets détectés.La structure du discriminateur est particulièrement simple du point de vue de sa réalisation électronique, et les éléments qu'il utilise sont extrèmement fiables. En effet, trois parmi les composants principaux sont des portes logiques très fiables du point de vue de leur structure. Il en est de même du compteur R. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'ensemble du discriminateur de signaux parasites, - les figures 2A, 2B et 2C représentent respectivement les signaux d'horloge CK de détection D et de sortie N de la fonction logique, dans trois cas I, II, III correspondant, respectivement , à la présence d'un signal de détection, à la présence d'un signal parasite, ou à l'absence de signaux de détection et de signaux parasites. - la figure 3 représente divers états logiques du circuit de la figure 1, la figure 3A représentant le fonctionnement de ce circuit en présence d'un objet à détecter, la figure 3B représentant le fonctionnement du circuit en présence d'un parasite de détection, et la figure 3C représentant les états logiques, en l'absencè d'objet à détecter ou de parasites. Selon la figure 1, le discriminateur de signaux parasites qui est notamment destiné à détecter des chångements d'état, se compose d'un comparateur P1, dont une entrée CK reçoit des signaux d'horloge et l'autre entrée E reçoit les signaux de détecteur De. Ce comparateur P1 fournit un signal de sortie F qui est envoyé-à entrée de remise à zéro Ro du compteur R. Ce compteur présenteplusieurs sorties A, B, C,D correspondant à divers états-de comptage. L'entrée de comptage H du compteur R est reliée à la sortie de la porte logique P2 , elle-m & e reliée, dtune part, â la sortie des. détecteurs E et, d'autre part, à la sortie d'état de comptage D, par l'intermédiaire d'un inverseur I. De cette façon, on obtient comme signaux de sortie un signal S correspondant à celui fourni par la sortie de comptage D ou son complément S Le discriminateur de parasites, décrit ci-dessus, est notamment destiné à être combiné à des détecteurs optoélectroniques. Or, dans de telles installations, les parasites sont très nombreux, du fait des multiples sources de rayonnement existant nécessairement dans l'environnement d'un détecteur optoélectronique, notamment lorsque celui-ci travaille dans le proche infrarouge. De façon plus particulière, le comparateur P1 est formé d'une porte logique OU-ÉXCLUSIF. Cette porte fournit un signal de sortie F, d'état logique 1, lorsque l'une ou l'autre des deux entrées K,E, reçoit un signal d'état logique 1. Lorsque les deux entrées reçoivent toutes deux un signal d'état logique O ou d'état logique 1, la sortie F est à l'état logique 0. La porte logique P2 est une porte NON-ET, à deux entrées E et S ; la sortie de la porte P2 est reliée à l'entrée de comptage H.; Pour éviter la transmission d'impulsions parasites, entre la sortie du comparateur P1 et l'entrée de remise à zéro il est prévu un condensateur C-reliant la ligne FRo à la masse. Le compteur R est un compteur quelconque ayant, par exemple, une sortie d'état de comptage D correspondant au. comptage 8. I1 est. évident que ce compteur R-comporte divers moyens de branchement électronique ; mais ces moyens classiques. n'ont pas été représentés dans les dessins dans un but de simplification. Le fonctionnement du discriminateur de parasites de la figure 1 sera décrit plus en détail en relation- avec les figures 2 & 3. On procèdera tout d'abord à la description du fonctionnement du discriminateur en os de détection d'un objet, puis à la description en cas de présence d'un parasite, et enfin en l'absence de parasite ou d'objet. a) Présence d1un objet détecté (Figure 2 A, figure 3A) Comme le détecteur De et le comparateur P1 sont tous deux pilotés par le meme signal d'horloge CK qui est, par exemple , un creneau (figure 2A), le signal E, fourni par la sortie du détecteur De, est en synchronisme avec le signal d'horloge CK. Dans- ces conditions, le comparateur P1, qui est une porte OU-EXCLUSIF, fournit un signal F de niveau constant, égal à zéro. (Partie I, figure 2). Ce signal d'état logique O est transmis à l'entrée Ro de remise à zéro du compteur R, mais ne peut mettre en oeuvre cette entrée puisqu'il faudrait pour cela, un signal d'état logique 1. Parallèlement à cela, le signal E est également transmis à la porte P correspondant à la fonction logique NON-ET. Cette porte P2 reçoit également le signal S qui est le complément du signal S de la sortie D du compteur R. Or, cette sortie D fournit un signal logique d'état O aussi longtemps que l'entrée H n?a pas compté un nombre de digits correspondant à l'état de comptage de la porte D (huit digits dans l'exemple choisi). Dans ces conditions, le signal S est égal à O et S égal à 1. Le signal Hfqui est la combinaison des signaux (0,1) et (1,1) alterne donc entre l'état logique 1 et l'état logique 0. Après la seizième impulsion correspondant au huitième digit envoyé par de détecteur De à l'entrée E de la porte P2, l'entrée H du compteur H aura reçu huit digits, si bien que la sortie D bascule et passe à l'état 1. Le signal S passe -alors à l'état logique O. Ce signal O bloque la porte P2. En effet, quel que soit le signal E, le signal H est toujours égal à l'état logique 1. Le compteur R est alors bloqué. I1 en résulte le blocage de la sortie S de l'état de comptage D. En conséquence, le montage de la figure 1 fournit deux signaux dersbrtie S et S. Ces signaux servent à commander tout circuit électrique placé à la sortie. Les divers états logiques, correspondant au fonctionnement décrit ci-dessus, sont représentés à la figure 3A. b) Présence de parasite - figure 2 B et figure 3B). En présence d'un parasite, l'horloge fournit toujours le signal de fréquence CK (figure 2A) au comparateur P. qui reçoit également un signal de niveau constant fourni par le détecteur De, ce niveau constant correspondant à la réception d'un signal parasite. Le signal de niveau constant s'explique par le fait que le parasite s'introduit entre l'émetteur et le récepteur du détecteur De, et n'est pas haché par la fréquence envoyée par l'horloge CK au -seul -émetteur du détecteur. A la sortie du comparateur P1, du fait de la fonction logique qu'il remplit, on obtient un signal S, alterné (0, 1, 0, 1...). Si l'on suppose que le signal E (figure 2B) correspond à l'état logique 1, le signal F (figure 2C) est un signal alterné décalé de 1800 par rapport au signal d'Hcarloge CK. Ce signal F, qui alterne entre l'état logique 0 et l'état logique 1, est appliqué à l'entrée Rg de remise à zéro du compteur R. De ce fait, quelles que soient les impulsions reçues par ailleurs à l'entrée H du compteur R, celui-ci est remis à zéro après chaque seconde impulsion.Si dans ces conditions, on utilise une sortie d' état de comptage D correspondant à un comptage d'un nombre d'impulsions supérieur à c) Absence d'objet et de parasite (figure 2C figure 3C) En l'absence d'objet à détecter dans le détecteur De et en l'absence de parasites, le détecteur fournit un signal E d'état logique constant par exemple égal à O (figure 2R). L'horloge fournit toujours un signal CK qui alterne comme représenté à la figure 2A. Il en résulte un signal de sortie F du comparateur P1 qui, du fait de la nature de la fonction logique remplie par ce comparateur P1, fournit un signal F identique au signal d'entrée CK. Ce signal est représenté à la figure 2C. L'entrée Ro de remise à zéro du compteur R reçoit, de ce fait, un signal F qui alterne entre l'état logique 0 et l'état logique 1. Pour chaque signal d'état logique1, le compteur R est remis à zéro. Dans ces conditions, quels que soient les signaux reçus par l'entrée de comptage H, la sortie D reste constamment égale à 0, à condition que cette sortie D corresponde à un état de comptage supérieur à 2. Dans ces conditions, le discriminateur de parasites fournit un signal de sortie S = O et un signal S = 1. En conclusion, en présence d'un objet à détecter, le discriminateur de parasites fournit à sa sortie deux signaux S I 1 et S! = 0, alors que , dans les deux autres cas, c'est à dire en présence d'un parasite ou en absence d'objets à détecter, le discriminateur fournit des signaux S = O et S = 1. On obtient ainsi une séparation précise et nette entre les signaux d'entrée correspondant à la détection d'un objet et les signaux correspondant à tous les autres cas. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représenté,s REVENDICATIONS -1 / Discriminateur de parasites, notamment pour un détecteur optoélectronique, discriminateur composé d'un détecteur fournissant des signaux de détection, des signaux de parasites ou des signaux d'absence de détection, discriminateur caractérisé en ce qu'il se compose d'une horloge (CK), d'un comparateur (P1) et d'un compteur (R), l'horloge (CK) pilotant le détecteur (De) en synchronisme avec le comparateur (P1) pour fournir un signal (F) de remise à zéro au compteur (R), le détecteur (De) étant relié à l'entrée de .comptage (H) du compteur (R), par l'intermédiaire d'une porte logique (P2) qui reçoit également l'inverse du signal de sortie (S) d'une sortie de comptage (D) du compteur (R), le signal (S, S) constituant le signal de sortie du discriminateur , étant égal à un premier état logique lorsque le détecteur (De) détecte un objet, alors que ce signal de sortie (S,.S ) correspond à ce second état logique pour tous les autres cas possibles de détection parasite ou d'absence de détection du détecteur (De). 20/ Discriminateur de signaux parasites selon la revendication 1, caractérisé en ce que le comparateur (P1) est une porte logique OURXCLUSIFI. 30/ Discriminateur de signaux parasites selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porte logique est. est. une porte NON-ET. 40/Discriminateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie (S) d'état de comptage (D)du compteur - (R) est reliée à la seconde entrée (S) de la porte logique (P2) par l'intermédiaire d'un inverseur. (I). 50/ Discriminateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne reliant la sortie (F)- du.compara-. teur (P1) à l'entrée (Rg) de remise à zéro du compteur (R). est reliée à la masse-par l'intermédiaire d'un condensateur (C) évitant les impulsions parasites.