Brevet FR2383488A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne une installation de perception à distance d'un signal d'appel électrique à basse fréquence délivré par un dispositif d'appel. En particulier, la présente invention a trait à une telle installation permettant à un déficient auditif de percevoir l'appel téléphonique transmis par une ligne téléphonique à un poste d'abonné. Actuellement, le signal d'appel téléphonique détecté dans le circuit de réception du poste d1 abonné est transformé en un signal acoustique au moyen de sonneries électromécaniques ou électroniques et/ou en un signal lumineux au moyen de générateurs d'appel lumineux comprenant des voyants ou toute autre source de lumière scintillante0 Les niveaux des composantes spectrales du signal acoustique émis à une distance de 11 ordre du mètre à partir du poste d'abonné contenant les sonneries sont situés à la limite supérieure ou hors des résidus auditifs des malentendants. En outre, le signal acoustique perçu après une éventuelle amplification par une prothèse auditive est insuffisant. Complémentairement, on a proposé pour remédier à cetinnonvnient de remplacer les sonneries par un émetteur de signaux acoustiques à basse fréquence et à niveau élevé. Cependant, le niveau élevé des signaux acoustiques engendre une gene notable pour le voisinage du local où est installé le déficient auditif. Les secondes réalisations de l'art antérieur propres à émettre uniquement un signal d'appel lumineux ne présentent pas cette g8ne, mais cependant ont pour incomrénient une perception du aignal lumineux d'appel impos9ible pendant le sommeil du déficient auditif0 Le principal objet de la présente invention est de fournir une installation de perception d1un signal d'appel électrique à basse fréquence, en dehors du local où est détecté ce signal d'appel,per- mettant de s'affranchir des inconvénients précités aumoyendevibra tions tactiles générées au niveau du poignet du malentendant qui signalent l'émission du signal d'appel transmis paruneliaison électro- magnétique à haute fréquence entre ledit local et ledit malentendant. Un autre objet de la présente invention est de fournir une tue instaUation comprenant un récepteur à haute fréquence alimenté par une source d'énergie relativement faible. En effet, le récepteur d'appel transmis aura avantageusement une consommation énergétique faible. Conformément à l'invention, une installation de perception à distance d'un signal d'appel électrique à basse fréquence délivré par un dispositif d'appel comprend de manière connue un dispositif d'émission d'un signal à haute fréquence comportant un circuit de mise en forme du signal d'appel générant un signal de découpage impulsionnel à une fréquence basse déterminée inférieure à celle du signal d'appel et un émetteur à haute fréquence émettant le signal à haute fréquence modulé par le signal de découpage, et un dispositif de réception du signal à haute fréquence modulé comportant un récepteur à haute fréquence détectant le signal de découpage et une source d'alimentation du récepteur.Ladite installation est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'excitation tactile générant des vibrations mécaniques à une fréquence basse modulée par ledit signal de découpage détecté par ledit récepteur à haute fréquence. De manière générale, une installation conforme à la présente invention est adaptée à la détection de signaux d'appel électriques d'utilisateur dans les cas où des signaux d'appel sonores ou lumineux ne peuvent pas être utilisés, le signal d'appel électrique étant généré par exemple par un dispositif d'alarme ou une sonnerie d'entrée d'habitat ou un réveil électrique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation et à l'examen des dessins annexés correspondant, dans lesquels : - la Fig. 1 représente, sous la forme d'un diagramne de blocs, une installation de l'invention pour la perception tactile d'un signal d'appel téléphonique - la Fig. 2 représente un diagramme temporel des principaux signaux engendrés par l'installation ; - la Fig. 3 représente un schéma détaillé du dispositif d'émission de l'installation connectée au circuit de réception du poste téléphonique d'abonné ; - la Fig. 4 représente un schéma détaillé du récepteur à haute fréquence de l'installation - la Fig. 5 représente le schéma détaillé d'un dispositif d1excita- tion tactile conforme à l'invention ; et - la Fig. 6 est un schéma d'un vibrateur mécanique conforme à l'invention. Dans l'installation qui va être décrite, on a supposé que le signal d'appel électrique a' basse fréquence est celui de l'appel téléphonique transmis par la ligne télépnonique assignée à un abonné déficient auditif. Cette installation représentée schématiquement à la Fig. 1 est essentiellement constituée par un dispositif d'émission à haute fréquence 1 situé dans le local du poste d'abonné et un dispositif de réception à haute fréquence 2 situé dans un autre local de l'habitat où se trouve le déficient auditif. Les signaux d'appel modulés à basse fréquence A transmis par la ligne téléphonique 3 et reçus par le circuit de réception 4 du poste téléphonique de l'abonné commandent le dispositif d'émission 1. Selon une première variante, le courant d'alimentation du dispositif d'émission 1 est fourni par le courant du secteur 5 du local de l'abonné à travers un relais de type connu 6 qui transmet les courants d'appel impulsiounels modulés à la fréquence du secteur. Comme représenté à la première ligne de la Fig. 2, ces signaux d'appel A ont une période de répétition de S s. avec des intervalles de 1,7 se Selon une seconde variante, les blocs 5 et 6 de la Fig. 1 sont supprimés et l'alimentation de la partie émission 1 est directement fournie par les signaux d'appel téléphoniques. Le dispositif d'émission 1 comprend, comme il est connu, un redresseur à simple alternance 10 du courant du secteur modulant les impulsions du signal d'appel Ao Le redresseur 10.alimente en tension continue, c'est-à-dire par les signaux impulsionnels à basse fréquence At, un émetteur 71 de signaux à haute fréquence SHFo De manière à accroître la perception tactile de l'abonné, un circuit de découpage 12 des signalez à la fréquence de récurrence basse de 4 Hz commande 11 émission des signaux à haute fréquence SIDpO Le signal de commande C issu du circuit 12 est constitué d'impulsions de largeur 125 ms avec des intervalles de 125 ms, comme représenté à la seconde live de la Fig. 2, et est modulé à la sortie de l'émetteur 11 par une porteuse à haute fréquence à 26,975 BGHz par exemple, comme représenté à la troisième li*--ne de la Fig. 2. La liaison électromagnétique des signaux 5HF est réalisée entre l'antenne d'émission 13 de l'émetteur 11 et une antenne de réception 20 du dispositif de réception 2. Le dispositif d'émission formant un ensemble unitaire inséré dans le local du poste de l'abonné transmet par conséquent les signaux d'appel à l'abonné par l'intermédiaire du dispositif de réception totalement intégré dans un bottier maintenu par exemple au poignet de l'abonné par un brecelet analogue à c-elui d'une montre. Le dispositif de réception 2 comprend essentiellement un récepteur à haute fréquence 21 alimenté par une source d'alimentation con tinue 22 et transmettant les signaux impulsionnels à basse fréquence C (quatrième ligne, Fig. 2) à un dispositif d'excitation tactile 23, après détection des signaux à haute fréquence SHF. Ce dispositif d'excitation tactile 23 transmet au poignet de l'abonné des vibrations mécaniques à une fréquence propre à une bonne sensibilité tactile, tout en évitant une émission de signaux sonores éventuellement gênante pour l'environnement de l'abonné. La frequecce' de ces vibrations V représentées à la dernière liane de la Fig. 2 est par exemple égale à 300 Hz. En se référant à la Fig. 3 représentant en détail la partie émission 1, on reconnaît le circuit de réception 4 d'un poste télépilonique d'abonné comprenant la sonnerie d'appel 40 et les deux contacts mobiles 41 et 42 du crochet commutateur du poste téléphonique reliés aux deux fils 3t et 32 de la ligne téléphonique 3. Entre la sonnerie 40 et le contact 42 est inséré, selon la première variante, le relais téléphonique 6 comprenant une diode de redressement du signal d'appel téléphonique Â (fréquence 50 Hz). Ce relais 6, alimenté en courant continu, permet l'alimentation du primaire du transformateur 101 du redresseur 10 par le secteur 5 pendant les intervalles de 1,7 s. du signal d'appel. Ce redresseur 10, à pont de diodes 102 de type connu, redresse le courant du secteur et transmet des signaux continus de l'ordre de 12 volts entre ses bornes positive 103 et négative 104 correspondant aux signaux d'appel impulsionnels A' à basse fréquence en tant qu'alimentation continue de l'émetteur à haute fréquence 11 et pour générer le signal de découpage C par le circuit 12. Le circuit de découpage 12 comprend essentiellement un circuit intégré 120 du commerce, par exemple du type 74 C 221. il fout, à sa borne 121, les signaux de commande à basse fréquence C an circuit oscillant 110 de l'émetteur 11 piloté par un quartz til. Les caractéristiques du signal de découpage C peuvent être différentes de celles précitées en réglant convenablement les valeurs de la capacité d'un condensateur 1-22 et d'une résistance 123 connectés entre la borne positive 103 et des bornes dtentrée du circuit intégré 120.Pour les signaux de commande C effectuant le découpage des signaux impulsionnels avec dee impulsions de 125 ms et des intervalles entre impulsions de 125 ms, les capacités du condensateur 122 et de la résistance 123 sont égales à 2,5 g et 100 kans L'émetteur 1 1 est d'un tirpe connu, analogue par exemple à ceux utilisés pour la télécommande des modèles réduits et comprend, outre le circuit oscllant. 110, deux étages amplificateurs 112 et 113, le dErnier étage, 113, étant relié à l'antenne d'rémission 13 à travers un filtre passe-bas collvenable 114 qui élimine les harmoniques parasites.Toujours selon cet exemple de réalisation, l'émetteur haute fréquence 11 a une puissance haute fréquence de 750 mE et une puissance d'alimentation continue de 1 W environ. Selon une réalisation préférée de l'invention, au lieu que la partie émission 1 soit insérée dans un bottier extérieur au poste téléphonique, comne représenté à la Fig. 2, la partie émission 1 est un circuit intégré unitaire inséré dans le poste téléphonique, la ligne téléphonique jouant un rôle analogue à l'antenne d'émission 13* Corollairement, la puissance haute fréquence d'émission étant faible et la- fréquence de la porteuse étant dépendante des caractéristiques du quartz 111 de l'émetteur 11, une perturbation entre lignes d'abonnés reliées à des installations conformes à la présente invention et avec des quartz différents est pratiquement impossible. En se référant maintenant à la Fig. 4, on y retrouve la source d'alimentation 22 fournissant une tension continue entre les bornes d'entrée positive 210 et négative 211 du récepteur 21. Le récepteur 21 est de type connu et comprend princtalement dans tordre suivant et en parallèle entre les bornes d'alimentation 210 i2112 - un circuit oscillant 212 piloté par un quartz 213 - un circuit d'accord 2t4 des signaux à haute fréquence S reçus par l'antenne de réception 20 et couplés par un auto-transformateur accordé 2161 au circuit oscillant 212 - trois étages d'amplU1cation accordés 2151, 215 2153 couplés magnéti quement par des transformateurs à primaire accordé 21612 et 21623 - un redresseur 217 à une alternance détectant les impulsions du signal de découpage C et couplé magnétiquement par un transformateur à primaire accordé 2163 au dernier étage d'amplification 2153 - un étage de stabilisation de courant continu 218 ; et - un étage d'amplification de courant continu 219 connecté à la borne d'alimentation négative 230 du dispositif d'excitation tactile 23. Suivant cet exemple de réalisation, le récepteur 21 est alimenté par une source 22 du genre pile ou accumulateur fournissant une tension continue de 4,5 Volts et est stabilisé en fréquence par un quartz à une fréquence égale à 26,520 MHze La Fig. 5 représente un dispositif d'excitation tactile 23 conforme à la présente invention. il comprend un circuit oscillant de type continu alimenté en courant continu par les signaux de découpage C détectés par le récepteur 21 et transmis entre les bornes de sortie négative 230 et positive 210 de ltétase 219 et excitant un vibrateur mécanique à excitation magnétique 24. Le circuit oscillant comprend une résistance 231 connectée au pont 232 avec une diode 233 entre les bornes d'alimentation 210 et 230, un transistor 234 du type NPN monté en émetteur commun dont la base et le collecteur sont connectés rèspeotivement au point de connexion 232 et à la borne positive 210 à travers un premier et un second enroulements 240 et 241 du c z uit magnétique du vibrateur 24. En addition, une diode 235w connectée entre le collecteur du transistor 234 et la borne positive210, limite les risques de surtension du transistor 234. Comme montré à la Fig. 6, le vibrateur mécanique 24 comprend un circuit magnétique en fer doux 242 sensiblement en forme d'U. Ce circuit monétique a l'une de ses extrémités 243 petite et entourée coaxialement par l'enroulement 240 et extérieurement par l'enroulement 241. L'autre extrémité 244 du circuit magnétique 242 est grande et solidaire d'une lame vibrante en acier 245 munie d'un petit disque aimanté 246 coaxial à l'extrémité 243 et au-dessus de ceIlFci. La lame 245 et le disque aimanté 246 sont représentés à la Fig. 6 en position de repos. Le fonctionnement du dispositif d'excitation tactile 23 est le suivant. Lorsque le circuit oscillant du dispositif 23 est alimenté par une tension continue appliquée entre ses bornes 210 et 230 correspondant à la détection d'une impulsion du signal de commande C (avantdernière ligne de la Fig. 2), le transistor 234 est saturé. Le courant collecteur circulant dans ltenroulement 241 crée un champ magnétique dans le circuit magnétique 242. Le disque aimanté 246 est attiré contre la petite extrémité 243, les lignes de force du champ magnétique étant bouclées à travers la lame 245. Les sens des eralllemesrts 240 et 241 étant choisis tels que le courant collecteur du transistor 234 traversant l'enroulement 241 induit une tension dans ltenroulement 240, le courant induit traversant l'enroulement 240 annule le carrant base du transistor 234. Cette annulation engendre le passage à l'état bloqué du transistor 234 et, corollairement, le courant collecteur est également annulé ainsi que le champ magnétique dans l'enroulement 241. Le disque aimanté 246 passe à travers sa position initiale vers une position au-dessus de la petite extrémité 243 symétrique de celle correspondant à son attraction. Le courant de base sature à nouveau le transistor 234 et le processus de production de vibrations mécaniques recommence comne décrit cidessus jusqu'au front descendant de l'impulsion considérée du signal de commande C. Ainsi, conte déjà précisé selon cet exemple en référence à la dernière ligne de la Fig. 2, la fréquence des vibrations mécaniques est de 300 Hz pendant les durées des impulsions du signal de commande C et aucune vibration n'est engendrée durant les intervalles de 125 ms entre deux impulsions correspondant à l'alimentation nulle du dispositif d'excitation tactile 23. Le dispositif 23 consomme un courant de 8 mA pendant les impulsions de commande. Complémentairement, la fréquence des vibrations est variable au gré de l'abonné en réglant convenablement la distance d'écartement entre la lame vibrante 245 et la petite extrémité 243 du circuit magnétique 242 et, conjointement, en positionnant la lame vibrante 245 de sorte que le vibrateur 24 n' émette pas de signal sonore nuisible à l'environnement de l'abonne. Selon une réalisation préférée de l'invention, la partie réception 2, comprenant la source d'alimentation 22, le récepteur haute fréquence 21 et le circuit oscillant du dispositif d'excitation tactile 23, est complètement intégrée et insérée ainsi que levibrateur 24 dans un boîtier analogue à celui d'une montre-bracelet. Conformément à la présente invention, une autre forme de réalisation met en oeuvre un circuit magnétique 243 associé uniquement à U-l enroulement. Le signal haute fréquence est alors découpé par un signal de commande de fréquence de répétition plus grande, de sorte qu'une lame vibrante de dimensions convenables associée à un disque aimanté vibre à l'une de ses fréquences de résonance propres lors de ltexcitation du circuit oscillant par une impulsion de découpage Dans ce cas, des vibrations d'amplitude maximale sont transmises au poignet de l'abonné à travers le boitieretle bracelet et, la période des vibrations de la lame vibrante étant supérieure à celle des réalisations précédentes, la perception tactile de +abonné est plus efficace. Une autre forme de réalisation de la source d'énergie nécessaire à la génération des vibrations de la lame vibrante consiste, confor- mément à la présente invention, à remplacer l'énergie électrique fournie par les impulsions du signal de commande détectées par l'énergie mécanique d'un ressort remonté par l'abonné après chaque réception d'appel, ou de tout autre oscillateur ou dispositif mécanique utilisé couramment dans les montres-bracelets dites "automatiques". Par exemple, un dispositif mécanique (non représenté) comprend un ressort en spirale monté coaxialement autour d'un axe solidaire, à l'une de ses extrémités, d'une roue dentée et, à son autre extrémité, d'une came de forme convenaole. La rotation de la came commande l'oscillation d'un levier rappelé par un ressort et supportant, à son extrémité, une masse venant en contact avec le botier de manière à transmettre les vibrations mécaniques. La roue dentée coopère par encliquetage avec un pivot ou un ressort à lame qui libère la rotation de la roue dentée lorsqu'un électro-aimant à noyau plongeur monté convenablement reçoit le signal de comnande transmis par la sortie du récepteur.Dans ce cas, le ressort en spirale ayant été remonté manuellement et/ou automatiquement fournit l'énergie mécanique nécessaire à la rotation de l'axe de la came et, par conséquent, cette énergie liberée engendre, par le mouvement oscillant de la masse du levier, les vibrations mécaniques. Lr éner- gie mécanique emmagasinée dans ledit dispositif mécanique est avantageusement inépuisable et nettement supérieure à celle fournie par une pile ou un accumulateur utilisé dans les réalisations précédemment décrites. Selon une autre variante, la came coopère avec deux leviers de sorte que leurs masses vibrantes engendrent une fréquence élevée de vibrations mécaniques. Bien que l'invention ait été décrite d'après un exemple particulier concernant la détection des signaux d'appel téléphoniques, il reste entendu que des variantes facilement imaSinables par l'homme de l'art sont possibles, notamment en ce qui concerne la détection de tous signaux électriques à basse fréquence issus d'un dispositif d'appel d'un utilisateur qui peut être un déficient auditif.Par exemple, ce dispositif d'appel est une sonnerie d'entrée dthabitatlon ou encore une sonnerie d'alarme, mais également un dispositif de signalisation non sonore délivrant un signal d'appel électrique à 1' entrée du récepteur à haute fréquence pour transmettre à distance à l'utilisateur un signal d'appel tactile signalant la fin du processus de fonctionnement d'une machine, par exemple. Dans chaaue exemple d'application, la fréquence de découpage et la mise en forme du signal de commande modulant le signal à haute fréquence sont convenablement adaptées aux signaux transmis par le dispositif d'appel et simultanément aux caractéristiques susmeitionnées des vibrations mécaniques de la lame vibrante d'un dispositif d'excitation tactile conforme à la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Installation de perception à distance d'un signal d'appel électrique à basse fréquence délivré par un dispositif d'appel, ladite installation comprenant un dispositif d'émission d'un signal à haute fréquence comportant un circuit de mise en forme du signal d'appel générant un signal de découpage impulsionnel à une fréquence basse déterminée inférieure à celle du signal d'appel et un émetteur à haute fréquence émettant ledit signal à haute fréquence modulé par le signal de découpage, et un dispositif de réception du signal à haute fréquence modulé comportant un récepteur à haute fréquence détectant le signal de découpage impulsionnel et une source d'alimentation dudit récepteur, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'excitation tactile générant des vibrations mécaniques à une fréquence basse modulée par ledit signal de commande détecté par ledit récepteur à haute fréquence. 2 - Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif d'excitation tactile comprend un circuit oscillant sensiblement à ladite fréquence desdites vibrations mécaniques, excité par les impulsions du signal de commande détecté par ledit récepteur et un vibrateur mécanique comportant un circuit magnétique et une lame à extrémité aimantée vibrant à ladite fréquence desdites vibrations mécaniques lorsque ledit circuit oscillant induit un champ magnétique dans ledit circuit magnétique. 3 --Installation conforme à la revendication 2, caractérisée en ce que ledit circuit magnétique comprend un élément magnétique et au moins un enroulement coaxial à l'une des extrémités dudit élément magnétique, l'autre extrémité dudit élément matnétique étant solidaire de ladite71ame vibrante dont l'extrémité aimantée vibre à ladite fréquence des vibrations mécaniques au-dessus de l'extrémité dudit élément magnétique associée audit enroulement lorsque ledit circuit oscillant oscille. 4 - Installation conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que la fréquence desdites vibrations mécaniques est réglée, en outre, en fonction de la distance entre ladite extrémité dudit élément associée audit enroulement et ladite extrémité aimantée de ladite lame vibrante. 5 - Installation conforme à l'une quelconque des revendications 3 et 4, comprenant un circuit oscillant à transistor, caractérisée en ce que la base et le collecteur dudit transistor sont connectés respectivement à un premier et un second enroulements coaxiaux à ladite extrémité dudit élément ma on dessous de ltextrémité aimantée de ladite lame vibrante, les sens desdits enroulements étant tels que le courant induit par le second enroulement dans le premier enroulement annule le courant de base dudit transistor. 6 - Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif d'excitation tactile comprend un vibrateur mécanique à levier articulé et masse vibrante et un générateur mécanique dont l'énergie mécanique emmagasinée est libérée sous la commande dudit signal de commande détecté pour entraîner l'oscillation dudit levier au rythme de ladite fréquence basse desdites vibrations mécaniques. 7 - Installation conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que ledit générateur mécanique est un dispositif remontoir à ressort de montre dite automatique. 8 - Installation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit dispositif de réception est entièrement intégré dans un bottier de montre-bracelet qui transmet lesdi vibrations mécaniques. 9 - Installation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit signal d-'appel est un signal du appel d'une ligne téléphonique, ledit dispositif d'émission ayant son entrée connectée au circuit de réception du poste d1 abonné associé à ladite ligne téléphonique. 10 - Installation conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que ledit dispositif d'émission est alimenté par le courant du secteur sous la commande d'un relais inséré dans ledit circuit de réception du poste d'abonné. 11 - Installation conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que ledit dispositif d'émission est directement connecté audit circuit de réception du poste d'abonné, ladite ligne téléphonique jouant le rôle d'une antenne d'émission des signaux à hautefréquence modulés par ledit signal de découpage.