Brevet FR2277468A1 — publié le 19760130

La présente invention a trait à un circuit de verrouillage électronique. Des dispositifs de verrouillage sont aujourd'hui généralaent utilisés dans des appareils ou machines à commandes multiples ayant un panneau avec une série de touches ou boutons de commande, chacun de ces boutons ayant une fonction spéciale. I1 peut arriver dans ces appareils que lorsque un certain bouton ayant une fonction bien précise se trouve dans sa position opérative, la commande de tel ou tel autre bouton pourrait avoir des conséquences désastreuses pour la sécurité du personnel se trouvant aux alentours, ou pourrait entraîneur une destruction de l'appareil. Pour éviter qu'un tel cas ne se présente on prévoit souvent un dispositif de verrouillage qui permet d'éviter qu'un certain nombre de boutons ou touches puissent être actionnés lorsqu'unpremier bouton se trouve en position opérative. Ce n'est que lorsque ce premier bouton se trouve en position inopérative que le ou les autres boutons peut ou peuvent Qtre actionnés. Chaque bouton doit donc bloquer une opération éventuelle d'un certain nombre d'autres boutons. Parmi de nombreux exemples on pourrait citer la commande manuelle des feux rouges d'un croisement de routes. Pour exclure la possibilité que les feux deviennent verts simultanément dans deux direction différentes, on peut prévoir un système de verrouillage qui ne permet la commande d'un bouton pour le passage au vert dans une certaine direction, que lorsque les feux dans toutes les autres directions sont rouges. I1 en est de même pour la commande manuelle des feux rouges pour régler un sens unique alternativement dans la même direction. Les dispositifs de verrouillage généralement utilisés sont mécaniques. Cependant ces dispositifs à fonctionnement mécaniques deviennent encombrants et difficilement réalisables lorsque le nombre d'alternatives ou boutons de commande devient élevé. Ces dispositifs de verrouillage sont d'autre part sujet à une usure rapide et sont exposés à des défaillances mécaniques de sorte qu'ils n'offrent en général pas les garanties nécessaires à un fonctionnement satisfaisant. I1 a déjà été proposé de remplacer les dispositifs de verrouillage mécanique par des dispositifs de verrouillage électronique. Ces circuits électroniques comportent une serie de bascules bi-stables. Une bascule bi-stable dont le circuit est connu par l'homme de l'art possède deux états stables et bascule du premier état dans le second état à la suite d'une impulsion de déclenchement. Ce n'est qu'à la suite d'une impulsion de signe contraire que la bascule revient dans son premier état. Pour réaliser un circuit satisfaisant aux exigences susmentionnées, il faudrait associer autant de bascules bi-stables qu'il y a de fonctions devant s'exclure mutuellement et il faudrait les interconnecter de façon que la mise en fonctionnement de l'une d'entre elles bloque ou empêche le fonctionnement de toutes les autres. Ces circuits de verrouillage électronique deviennent alors très compliqués lorsque le nombre de fonctions devant s'exclure mutuellement devient élevé. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients par un circuit de verrouillage électronique d'une grande simplicité comprenant moins de composants électroniques que les circuits de verrouillages connus à ce jour. Pour atteindre l'objectif qu'elle s'est fixée la présente invention prévoit un dispositif de verrouillage électronique comprenant une série de n transistors (Ti), n étant supérieur à l'unité, et une série de n interrupteurs (Ii) reliés respectivement aux bases des transistors (Ti), chacun des transistors (Ti) ayant une borne de sortie, caractérisé par un transistor complémentaire (TM) associé indépendamment à chacun des transistors (Ti), par une liaison entre la borne de sortie de chacun des transistors (Ti) et les bases des n-l autres transistors (Ti), de manière que la conduction d'un quelconque transistor (Ti) déclenchée par la fermeture momentanée de son interrupteur associée (Ii) est maintenue par le transistor complémentaire (TM) et bloque par l'intermédiaire de ladite liaison le fonctionnement des n-l autres transistors (Ti). Afin de bien comprendre l'invention on décrira ci-après un exemple de réalisation donné à titre non limitatif en référence aux dessins dans lesquels: La figure 1 montre schématiquement une bascule bi-stable connue. La figure 2 montre un circuit de verrouillage selon la présente invention. La bascule bi-stable à transistors complémentaires T1 et T2 représentée sur la figure 1 est bien connue et ne fait pas partie de la présente invention. Une impulsion positive appliquée en B rend le transistor T1 conducteur. De ce fait le potentiel du point A et par conséquent de la base du transistor T2 diminue, rendant le transistor T2 à son tour conducteur. La conduction du transistor T2 fait monter le potentiel du point B ce qui fait que le transistor T1 reste conducteur. La bascule se trouve ainsi dans un état stable et elle restera dans cet état tant qu'elle ne reçoit pas une impulsion ayant une polarité inverse de celle qui l'a fait basculer. I1 est bien entendu que l'envoi d'une impulsion négative en A a exactement le même effet qu'une impulsion positive en B. Un tel circuit possédant deux états stables peut remplir une fonction bien précise dans un appareil, par exemple, il peut wetre utilisé comme interrupteur ou porte. Si on associe n de ces bascules bi-stables et si on les interconnecte de manière convenable, on peut obtenir que les fonctions remplies par ces bascules s'excluent mutuellement et que le fonctionnement de l'une d'entre-elles bloque le fonctionnement de toutes les autres. Mais pour éviter un circuit trop complexe, surtout lorsque n est élevé, la présente invention permet une extension du circuit de la bascule bi-stable selon la figure 1 en associant n transistors du même type à un seul transistor complémentaire ce qui présente un gain de n-l transistors. Un tel circuit est représenté sur la figure 2. Dans cette figure n est égal à trois, mais il est bien entendu, que n peut être égal à tant nombre positif supérieur à 1. Dans le cas particulier où n est égal à 1 le circuit de la figure 2 devient identique à celui de la figure 1. Cette figure montre donc les transistors T-, T2, T3 et le transistor TM qui est associé à chacun des transistors T1, T2 et T3 de la manière dont T1 est associé à T2 sur la figure 1. Les transistors T1, T2 et T3 sont d'autre part reliés entre-eux par des diodes D31, ')2l, D12, D32, D23 et D13 dont le fonction- nement sera expliqué ci-après. Les bases de chacun des transi s- tors T1 T2 et T3 sont respectivement reliées à une borne des interrupteurs mécaniques ou électriques I1, I2 et I3 par l'intermédiaire desquels ils reçoivent une impulsion de déclechement. Ces interrupteurs peuvent être constitués par exemple par les touches ou boutons d'un panneau de commande d'une machine. Les sorties des transistors T1 T2 et T3 pour la commande de leurs fonctions respectives se trouvent en 1, 2 et 3; Après la mise sous tension par les bornes 4 et 5 du circuit de la figure 2 les transistors TM, T1 T2 et T3 sont maintenus à l'état de non-conduction respectivement par les résistances RBM, RB1 RB2 et RB3- Tant que le circuit ne reçoit pas d'impulsion par les interrupteurs Il, I2 et I3 les transistors resteront dans cet état et aucun signal de sortie n'apparaît aux bornes 1,2 et 3. Par la fermeture d'un des interrupteurs I1, 12 et I3, par exemple, I1 une tension négative sera envoyée par la résistance RA1 à la base du transistor T1 pendant toute la durée de fermeture de cet interrupteur.Cette tensiosî'-déclenche la conduction du transistor T1 et le potentiel de la borne 1 devient positif. Cette tension positive à la borne 1 est transmise à travers la diode D1 et la résistance RMM sur la base du transistor TM et déclenche à son tour la conduction de TM. Le potentiel du point M devient négatif à partir du moment où le transistor TM devient conducteur et est appliqué à travers la résistance RBM1, à la base du transistor T1 ce qui fait que celui-ci restera conducteur même si l'interrupteur I1 est relâché.On voit que jusqu'à maintenant le fonctionnement est identique à celui d'une bascule bi-stable comme montrée sur la figure 1. Lepoint M est également relié aux bases des transistors T2 et T3 respectivement par les résistances RBM2 et RBM3 et ces transistors devraient donc également devenir conducteur, lorsque lepotentiel de M devient négatif. Mais les bases des transistors T2 et T3 sont reliées à la borne 1 respectivement par les diodes D12 et D13 et sont polarisées positivement lorsque le potentiel de la borne 1 est positif, c.à.d. lorsque le transistor T1 est conducteur. Cette tension positive directe aux bases des transistors T2 et T3 empêche l'effet de la tension négative envoyée par M à travers les résistances RBM2 et RBM3, et les transistors T2 et T3 restent par conséquent dans un état de non conduction. Seul le transistor T1 dont la base n'est pas reliée à la borne 1 reste dans son état conducteur. La conduction du transistor T1 empêche ainsi la conduction des transistors T2 et T3 et maintient sa propre conduction par le transistor TM. La fermeture d'un des interrupteurs I1 I2 ou I3 n'a aucun effet dans cet état sur le fonctionnement du circuit. Une impulsion négative envoyée sur T1 par la fermeture de l'interrupteur I1 ne peut rien changer, étant donné que T1 est déjà dans un état conducteur. Une impulsion envoyée par l'interrupteur I2 sur le transistor T2 ou par I sur T3 n'a aucun effet sur ces 3 3 transistors vu que les bases de ces transistors T2 et T3 sont reliées respectivement par les diodes D12 2 et D13 à la tension positive de la borne 1 lorsque le transistor T1 est conducteur. Les transistors T2 et T3 ne sont accessibles par une impulsion de leurs interrupteurs respectifs I2 et I3 qu'après mise au repos du circuit. Cette mise au repos peut s'effectuer soit par l'envoi d'une impulsion négative sur la base du transistor Tu soit par coupure de l'alimentation électrique. Les explications données ci-dessus concernent le fonctionnement du dispositif après fermeture de l'interrupteur Iî. I1 est évident que le fonctionnement du circuit est analogue, si on envoie une impulsion ou tension négative sur les transi sa tors T2 ou T3 par les interrupteurs 12 et 13 A supposer que après mise au repos du circuit, l'interrupteur I2 est momentanément fermé, une impulsion négative va déclencher la conduction du transistor T2 et la tension de la borne 2 devient positive. Cette tension positive de la borne 2 est appliquée par l'intermédiaire de la diode D2 et de la résistance RXM à la base du transistor TM et déclenche la conduction de celui/ci.Le potentiel en M devient négatif et une tension négative est appliquée aux bases des transistors T1 T2 et T3 par l'intermédiaire des résistances REMS, RBM2 et RBM3. Etant donné que les bases des transistors T1 et T3 sont respectivement reliées par les diodes 1 > 21 et D23 å la borne positive 2 du transistor T2 conducteur, la tension négative envoyée par le transistor TM nta aucun effet sur l'état de con duction des transistors T1 et T3 et ceux-ci restent non-conducteurs. Seul le transistor T2 restera conducteur jusqu'à la mise au repos du circuit. On voit que le fonctionnement est analogue pour chacun des transistors T1, T2 et T3 et en généralisant pour chaque tansistor Ti des n transistors présents dans le circuit. Chaque transistor Ti recevant une impulsion de commande par son interrupteur IL peut remplir une certaine fonction par la tension positive qu'il délivre à sa borne i. Mais quelle que soit la fonction que l'on veut commander, on doit d'abord annuler la précédentepar la mise au repos du circuit, donc on ne peut faire exécuter qu'une seule fonction à la fois, les autres étant bloquées. L'avantage de ce circuit par rapport aux circuits utilisant un nombre de bascules bi-stables égal au nombre de fonctions devant s'exclure mutuellement, est que le circuit selon la présente invention ne nécessite qu'un seul transistor TM complémentaire associé à chacun des transistors Ti. La mise en fonctionnement d'un quelconque des transistors Ti bloque tous les autres transistors Ti. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, il va de soi que celui-ci n'est en aucune manière limitatif et que de nombreuses modifications pourront lui être apportées en restant dans le cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que les diodes reliant les bornes 1,2,3 etc. aux bases des différents transistors pourraient être remplacées par des résistances ayant des valeurs bien déterminées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage électronique comprenant une série de n transistors (Ti), n étant supérieur à l'unité, et une série de n interrupteurs(Iij reliés respectivement aux bases des transistors (Ti), chacun des transistors (Ti) ayant une borne de sortie, caractérisé par un transistor complémentaire (TM) associé indépendamment à chacun des tansistors (Ti), par une liaison entre la borne de sortie de chacun des transistors (Ti) et les bases des n-l autres transistors (Ti), de manière que la conduction d'un quelconque transistor (Ti) déclenchée par la fermeture momentanée de son interrupteur associé (Ii) est maintenue par le transistor complémentaire (T), et bloque par l'intermédiaire de ladite liaison le fonctionnement des n-l autres transistors (Ti). 2. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des dites liaisons comporte une diode. 3. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites liaisons comporte une résistance. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base du transistor complémentaire (TM) est reliée à la borne de sortie de chacun des transistors (Ti) par l'intermédiaire d'une diode (Di). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base de chacun des transistors (Ti) est reliée au transistor complémentaire par l'intermédiaire d'une résistance.