Brevet FR2337386A1 — publié le 19770729

la présente invention concerne un système de télécommande applicable notamment pour commander à distance, à l'intérieur d'un espace clos tel qu'une pièce, diverses fonctions d'un appareil. On connait des systèmes de télécommande sans fil par ultrasons comportant un transducteur électromécanique qui transforme un signal électrique de fréquence ultrasonore en des vibrations mécaniques de l'air ambiant et un transducteur mécanoélectrique recevant ces vibrations et les transformant en un signal électrique de meme fréquence. les diagrammes de transmission dans l'espace de ces ondes mécaniques par ces transducteurs étant relativement étroits, il est par conséquent indispensable d'orienter le faisceau d'ondes ultrasonores émis vers l'emplacement du transducteur qui doit le recevoir, c'est-à-dire que si l'on désire obtenir une transmission sans fluctuation du niveau du signal reçu, il est nécessaire de se placer pratiquement en face du transducteur de réception avec un faible écart angulaire entre les axes respectifs de diagrammes de transmission des deux transducteurs. Cette limitation est acceptable pour la télécommande des récepteurs de télévision où de tels systèmes sont actuellement utilisés, mais inacceptable dans le cas des appareils de diagnostic radiologique où l'opérateur doit pouvoir se déplacer à l'intérieur de la pièce contenant cet appareil. La présente invention permet d'éviter cet inconvénient en utilisant, pour Ta transmission des signaux de commande à distance, un rayonnement dans la gamme de l'infrarouge. Ceci permet en effet, lorsque l'gon transmet un faisceau relativement large de ce rayonno- ment, de remplir un espace clos, tel qu'une pièce contenant llappa- re,l à cor-marrsder paf les rayonnements qui sont reçus par le transducteur de réception quelle que soit l'orientation des deux 1 ransducteurs . Suivant l'invention, un système de téléconsmande à l'intérieur dtun espace clos comportant un circuit émettetu-codeur élaborant un signal rectangulaire ou carré dont la fréquence ou le nombre de périodes varie en fonction de la nature de la coirrnpjide à -transmett- > e et un circuit récepteur-décodeur sélectionnant la délivrance par l'une ou l'autre de ses sorties d'un signal de commande, en fonction de la fréquence ou du nombre de périodes du signal reçu, est principalement caractérisé en ce que le circuit émetteur-codeur commande un transistor qui commande à son tour le courant parcourant une ou plusieurs diodes électroluminescentes émettant des rayons infrarouges dont l'intensité est fonction de ce courant, et en ce que le circuit récepteur-décodeur est alimenté par un étage d'entrée comportant -une diode photosensible dont l'impédance varie en fonction de l'intensité du rayonnement infrarouge qui l'atteint. l'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après, donnée à titre d'exemple, et des dessins annexés s'y rapportant, sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement sous forme de blocdiagramme un système de télécommande par rayonnement infrarouge ; et - les figures 2 et 3 illustrent respectivement schéma-tiquement un mode de réalisation des circuits émetteur-codeur et récepteur décodeur de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté en 1 un circuit émetteurcodeur dont la sortie 100 alimente un étage émetteur final comportant un transistor 2 et des diodes électroluminescentes 3 connectées en série entre le collecteur du transistor 2 et le pole positif Y3 d'une source de tension continue, telle qu'une pile par exemple, qui alimente également le circuit 1. le circuit émetteur 1 comporte n entrées de cornrnande respectivement reliées à n interrupteums 10, quisont référencés de 11 à In et qui relient chacun, lors'ils sont actionnés, l'entrée de-eommande à laquelle ils sont réunies à la masse.La sortie du circuit émetteur-codeur 1 fournit à là base du transistor 2 un signal de commande qui est distinct selon l'interrupteur 11 à 1n qui est fermé, ce signal peut être caractérisé, par exemple, par sa fréquence ou par la fréquence d'un signal modulant une porteuse ou par le nombre de périodes dlun signal de fréquence constante transmis directement ou modulant une porteuse. les diodes luminescentes 3 sont de préférence constituées par des diodes en arséniure de gallium (Ga As) dopé à l'aluminium et émettant dans l'infrarouge, telles que des diodes du type Itt 241 de la Société allemande SIENS ou du type V 443 P de la Société allemande AEG-TEIEFUCKE Ces diodes 7, par exemple au nombre de quatre ou de huit, sont reliées en série et disposées côte à côte selon un arc de cercle, en vue de fournir un faisceau infrarouge en éventail, aussi large que possible. Be rayonnement infrarouge émis par les diodes 3 se propage à l'intérieur d'une pièce close jusqutà ce qu'il rencontre les parois intérieures d'où il est réfléchi dans de nombreuses directions de façon à la remplir presque totalement. De ce fait, l'émetteur portatif de télécommande comportant de telles diodes 3 peut être orienté de n importe quelle manière et localisé n'importe où dans la pièce sans atténuer notablement le niveau du signal reçu par une photodiode disposée dans cette même pièce et conçue pour transformer le rayonnement infrarouge en un signal électrique. Ceci permet d'assurer une excellente transmission des signaux de commande à l'intérieur d'un espace et uniquement à l'intérieur de cet espace. Par conséquent, le dispositif récepteur du système de telécommande suivant l'invention comporte un étage entrée muni d'une photodiode 4 en série avec un circuit de charge constitué par un filtre passe-bande (circuit résonnant parallèle) 7 accordé sur la bande de fréquences du signal de télécommande et d'un étage d'amplification comprenant un transistor 8 dont la base est alimentée par le point commun de la photodiode 4 et du filtre 7 à travers un condensateur 6. 't' électrode de sortie du transistor 8, qui est constituée ici par son émetteur, alimente entrée 500 d'un circuit récepteur-décodeur 5 qui comporte n sorties 50, respectivement désignées par 51 à 5n, dont chacune alimente un organe de commande (non représenté), tel qu'un relais, permettant de commander l'une des fonctions d'un appareil complexe, tel que par exemple un appareil de radiodiagnostic. La photodiode 4 est constituée par exemple par une diode planar PIN en silicium comportant une fenêtre transparente recouvrant une surface photosensible d'environ 9 mm , telle qu'une diode du type BPW 34 de la Société allemande SIEMENS qui est utilisable dans une bande de fréquences allant de quelques kilohertz jusqu'à plusieurs centaines de kilohertz. Be montage série de la photodiode 4 et du filtre 7 de l'étage d'entrée, est alimenté par une source de tension continue VC azurant son pâle positif relié à la cathode de la photodiode 4 dont l'impédance varie en fonction de l'intensité du rayonnement infrarouge atteignant la surface photosensible, ce qui engendre dans ce montage un courant variable en fonction de cette intensité. Ce courant variable engendre aux bornes du filtre passe-bande 7 une chute de tension dont on a filtré les signaux parasites (lampes à incandescence par exemple) et qui commande le courant parcourant le transistor 8. Une diode 4 du type précité présente une caractéristique de réception directive avec une ouverture de 90 degrés environ à la moitié de la puissance maximale. Ceci est largement suffisant à cause des réflexions sur les parois de l'espace clos de taille moyenne, mais il serait possible de rendre le dispositif récepteur plus omnidirectionnel en utilisant plusieurs étages d'entrée dont les photodiodes 4 seraient disposées de façon symétrique (à 1200 pour trois et à 900 pour quatre) et dont les transistors 8 débiteraient sur une résistance de charge 9 commune, additionnant ainsi le rayonnement reçu par chacune des photodiodes 4. Il n'est pas possible de relier plusieurs photodiodes 4 en parallèle car leurs capacités s'additionneraient, ce qui réduirait notablement la bande passante de l'étage d'entrée. Be circuit récepteur-décodeur 5 est agencé de façon à fournir sur l'une seule de ses sorties 51 à 5n une tension de commande positif lorsque l'un des interrupteurs Il à în correspondant à cette sortie est fermé. Il est, par conséquent, adapté pour recevoir et décoder le code utilisé pour engendrer le signal de commande. Il peut par conséquent distinguer, soit les fréquences du signal transmis ou du signal modulant, soit le nombre de périodes de l'un de ces signaux par exemple. Lorsqu'il s'agit d'adapter le système de télécommande décrit ci-dessus à commander à distance à l'intérieur d'une pièce un appareil de radiodiagnostic, l'émetteur est portatif et alimenté par pile ou batterie rechargeable, et le récepteur est monté avec les organes de commande, par exemple, dans le pupitre de commande de l'appareil ou dans le panneau de commande intégré à la table d'examen lorsqu'il n'y a pas de pupitre, avec la photodiode 4 dépassant la surface du panneau de commande afin que la surface photosensible soit exposée au rayonnement ambiant. La figure 2 représente le bloc-diagramme d'un type de circuit émetteur-codeur 1 utilisable dans le système de la figure 1. Il comprend un premier oscillateur à quartz 101 fournissant une onde de fréquence constante précise qui alimente un diviseur de fréquence variable 102 dont le facteur de division est commandé, à l'aide des interrupteurs 10, par la mise à la masse de l'une de ses n entrées de commande. En divisant la fréquence constante de l'os- cillateur 101 par un facteur variable suivant l'interrupteur il à in actionné, on obtient pour chacun des n signaux de commande une fréql 107 qui place l'ensemble des n signaux de commande à l'intérieur d'une bande de fréquences choisie. La Société allemande INTES2ETATS du groupe ITT commercialise un circuit intégré monolithique du type SAA 1024 qui permet d'engendrer trente fréquences ultrasonores différentes dans la bande de 7 à 44 kHz et qui est utilisé pour la commande à distance par faisceau ultrasonore de récepteurs de télévision. Ce circuit intégré ou des circuits analogues peuvent également ôtre utilisés pour la télécommande par rayonnement infrarouge avec les avantages que procure celui-ci La figure 9 représente un circuit récepteur-décodeur 5 adapté coopérer avec un circuit émetteur-codeur 1 illustré par la figure 2. Be circuit récepteur-décodeur de la figure 3 comporte un ampli ficateur passe-bande 501 accordé sur la bande de fréquences des n signaux de commande. 'J'amplificateur 501 alimente un circuit décodeur 502 qui mesure la fréquence des signaux de commande appliqués sur son entrée pendant des périodes de mesures qui sont déterminées à l'aide d'un second oscillateur à quartz 505. Cette mesure de fréquence peut âtre effectuée en comptant le nombre de périodes de l'oscillateur pendant une période du signal de commande, par exemple. Be résultat de ce comptage est affiché sur les quatre sorties A à D du décodeur 502 sous la forme d'un nombre binaire ou-binaire codé en décimal (BCD).Ces quatre sorties alimentent respectivement des entrées de commande d'un circuit quadruple de stockage 503 comportant quatre basculeurs bistables qui permettent de mettre en mémoire le nombre fourni par le décodeur 502. Be circuit de stockage 503-est par ailleurs mis en route à l'aide d'un premier basculeur monostable 506 déclenché par l'intermédiaire d'un circuit OU 508 relié aux quatre sorties du décodeur 502. Be premier basculeur monostable 506 fournit un signal permettant le stockage des états respectifs des quatre sorties du décodeur 502, lorsqu-e l'une d-'elles fournit un signal différent de zéro. La remise à zéro du circuit de stockage 503 est effectuée à l'aide d'un second bas culeur monostable 507 déclenché par les signaux sur l'entrée 500. Be second basculeur monos table 507 fournit un signal de remise à zéro à à l'entrée R-du circuit de stockage 503 à partir d'un intervalle de temps prédéterminé de la disparition de la dernière impulsion du signal de télécommande sur l'entrée 500 et cela jusqu'à l'apparition d'une première impulsion du signal de télécommande suivant. Be nombre binaire (ou BCD) stocké dans le circuit de stockage 503 est transmis à quatre entrées d'un décodeur binaire-décimal ou BCD-décimal 504 ou de plusieurs décodeurs de ce type combinés de façon à fournir n signaux de commande sur n sorties 51 à 5n. Be décodeur binaire-décimal 504 reçoit un nombre binaire sur ses entrées parallèles et fournit sur une seule sortie 51 à 5n correspondant à ce nombre binaire un signal permettant d'actionner un organe de commande de l'appareil. Be décodage d'un signal de télécommande caractérisé par une fréquence ultrasonore, tel qu'élaboré au moyen du circuit intégré SAA 1024 susmentionné, peut etre décodé à l'aide d'un circuit intégré monolithique du type SAA 1025 de la Société INTERMETALL, par exemple. Il est évident que d'autres dispositifs de codage et de décodage connus peuvent être utilisés dans un système de télécommande par rayonnement infrarouge, tels que ceux transmettant des signaux comportant un nombre de périodes (d'impulsions) variable suivant la nature de la commande et comptant ce nombre à la réception. REVENDICATIONS 1. Système de télécommande à l'intérieur d'un espace clos comportant un circuit émetteur-codeur élaborant un signal rectangulaire ou carré dont la fréquence ou le nombre de périodes varie en fonction de la nature de la commande à transmettre et un circuit récepteur-décodeur sélectionnant la délivrance par l'une ou l'autre de ses sorties d'un signal de commande en fonction de la fréquence ou du nombre de périodes du signal reçu, caractérisé en ce que le circuit émetteur-codeur (1) commànde un transistor (2) qli commande à son tour le courant parcourant une ou plusieurs diodes électroluminescentes (3) émettant des rayons infrarouges dont l'intensité est fonction de ce courant et en ce que le circuit récepteur-décodeur (5) est alimenté par un étage d'entrée comportant une diode photosensible (4) dont l'impé-- dance varie en fonction de l'intensité du rayonnement infrarouge qui / I'tmt;eint - 2. Système suivant la revendication 1 du type comportant ~~~ plusieurs diodes leminescentes (3),- caractérisé en ce que ces diodes sont disposées de façon équidistantes suivant un arc de cercle. 3. Système suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit émetteur-codeur (1) comporte un modulateur à l'aide duquel ledit signal rectangulaire ou carré module une onde porteuse2 ladite onde porteuse modulée étant appliquée audit transistor (2), et en ce que ledit récepteur-décodeur (5) comporte un démodulateur restituant le signal qui module l'onde porteuse. 4. Appareil de radiodiagnostic comportant un système de télécommande suivant l'une des revendications précédentes.