Brevet FR2399036A1 — publié le 19790223

La présente invention eoncerne un discriminateur permettant de détermi- ner le sens de mouvement d'un mobile dans un systeme de détection à effet Doppler équipé de deux sondes décalées engendrant deux signaux qui sont déphasés de 900 environ dans le sens positif ou négatif selon le sens du mouvement détecte. Les discriminateurs connus de ce genre sont géneralement très complexes, peu fiables et souvent sensibles aux détections parasites. La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces incon vénients et, pour ce faire, elle a pour objet un discriminateur qui se caracterise essentiellement en ce qu'il comprend un étage logique combinant les deux signaux déphasés et delivrant un train d'impulsions sur l'une ou l'autre de ses deux sorties selon le sens du déphasage entre lesdits deux signaux. De préfdrence, l'étage logique est précédé d'un étage de mise en forme dans lequel les signaux périodiques délivrés par le système de détection sont transformés en signaux rectangulaires ayant un niveau logique convenable. Dans une forme de réalisation partieulière de l'invention, l'étage logique comprend deux circuits inverseurs associés à une combinaison de quatre bascules de type D dont les sorties sont reliées deux à deux à l'une des sorties de l'étage logique par l'intermédiaire d'une porte OU. De préférence egalement, le circuit logique est suivi d'un étage de sortie dans lequel le train d'impulsions fourni par le circuit logique est transformé en un signal tout-ou-rien. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ltétage de sortie comprend un circuit soustracteur intégrateur recevant les deux signaux fournis par l'étage logique et délivrant a sa sortie une tension continue croissante ou décroissante en fonction du signal reçu a ltentrée, cette tension continue étant appliquée à l'entrez d'au moins un circuit comparateur à seuil réglable susceptible de délivrer à sa sortie un signal logique déterminant la conduction d1un transistor amplificateur associé, L'information de déphasage, dont dépend le sens de mouvement du mobile détecte, est ainsi disponible sous la forme d'un signal tout-ou-rien capable de commander directement un automatisme quelconque.On notera en outre que la pre- sence du circuit soustracteur intégrateur permet de s'affranchir d'un certain nombre de détections parasites, et notamment de celles dues a des mouvements alternatifs rapides provoqués par exemple par le balancement du support de la sonde. quant aux détections parasites dues a des mouvements de courte durée, elles sont élimines en réglant convenablement le seuil du comparateur. Une forme d'execution de l'invention est décrite ci-apres à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique d'ensemble d'un discriminateur de sens de mouvement conforme a l'invention - la figure 2 est un schéma plus détaillé de ltétage logique de ce discriminateur. - la figure 3 est un schéma plus détaillé de l'étage de sortie de ce discriminateur ; et - les figures 4 et 5 sont des diagrammes de signaux illustrant le fonctionnement du discriminateur selon l'invention, respectivement dans le cas d'un déphasage positif et d'un déphasage négatif des signaux d'entrée. En se référant tout d'abord à la figure 1, on peut voir que le discriminateur de sens de mouvement conforme à l'Jnvention se compose essentiellement de deux étages M1 et M2 de mise en forme des signaux Doppler, d'un étage logique L dans lequel s'effectue la discrimination proprement dite, et d'un étage de sortie S. Sur les bornes d'entrée E1 et E2 des etages M1 et M2 sont appliqués les signaux délivrés par un système de détection à effet Doppler de type quel- conque, par exemple à ondes hertziennes ou ultrasoniques. On sait que de tels systèmes sont équipés de deux sondes décalées qui en cas de détection de mouvement, délivrent deux signaux alternatifs à la fréquence Doppler, déphasés l'un par rapport à l'autre de 900 environ dans le sens positif ou négatif, suivant le sens du mouvement détecte. Le discriminateur selon l'invention a précisément pour but de traiter ces signaux de façon à fournir sur l'une ou l'autre de ses deux bornes de sortie S1 et S2, un signal tout- ou-rien.L'une de ces sorties correspond au mouvement d'un mobile s'approchant du système de détection, tandis que l'autre correspond au cas d'un mobile s'en éloignant. En fait, les signaux Doppler délivrés par le système de détection sont des signaux périodiques de forme quelconque, tels que ceux qui sont représentés en E1 et E2 sur les diagrammes des figures 4 et 5. Il est donc necessaire d'effectuer une mise en forme de chacun de ces signaux, avant de les appliquer sur les bornes d'entrée A1 et A2 de l'étage logique t. C'est précisément le roule des étages M1 et M2 qui transforment de façon connue lesdits signaux périodiques en des signaux rectangulaires de meme fréquence ayant un niveau logique convenable. Les signaux appliques sur les bornes d'entrée de ltétage logique L ont ainsi la forme de ceux représentés en A1 et A2 sur les diagrammes des figures 4 et 5. En se référant maintenant à la figure 2, on peut voir que l'étage logique L se compose de deux circuits inverseurs Iî et I2 de deux paires de bascules de type D, respeetivement 1 , 1' et 2, 2' et de deux portes "OU" 1 et P2. Le circuit inverseur I1 est connecté entre la borne d'entrée A1 et ltentrée horloge T de la bascule 1, tandis que le circuit inverseur I2 est connecté entre la borne d'entrée A2 et 1' entres T de la bascule La borne d'entrée A1 est par ailleurs reliée directement à l'entrée T de la bascule et à l'entrée remise à zéro R des bascules 1' et 2' . De même, la borne a'entrée A2 est reliée directement à l'entrée T de la bascule 1' et à l'entrée R des bascules 1 et 2. Quant aux sorties Qî et Q'1 des bascules 1 et 1' elles sont reliées b l'une des bornes de sortie B1 de l'étage logique par l'intermédiaire de la porte "OU" P1, tandis que les sorties Q2 et Q'2 des bascules 2 et 2' sont reliées a l'autre borne de sortie B2 de l'étage par l'intermédiaire de la porte "OU" P2. Les bascules 1 et 1' servent à la détection d'un déphasage positif du signal se présentant sur l'entres A2 par rapport au signal se présentant sur l'entrée A1. Dans ce cas en effet, qui correspond à celui illustré par la figure 4, la sortie Q1 de la bascule 1 est mise à "1" au front descendant du signal A1, tant que le signal A2 est à l'état "1", tandis que la sortie Q'1 de la bascule #' est mise à "1" au front montant du signal A2, tant que le signal A1 est à l'étant "1". Les signaux apparaissant aux sorties des bascules Qî et Q, se présentent donc sous la forme de ceux représentés en Q1 et Q'1 sur le diagramme de la figure 4. Dans ces conditions, la borne de sortie B1 de l'étage logique L présente, grâce à la porte "OU" P1, un train d'impulsions simultanément avec les change- ments d'état du signal A2, comme illustré en B1 sur la figure 4, Les sorties Q2 et Q'2 des bascules 2 et 2' sont en revanche maintenues à l'état "O". En effet, au front montant du signal A1, le signal A2 est à "O" et maintient la bascule 2 à "O". De même, au front descendant du signal A2, le signal A1 est à "O" et maintient la bascule 2' à "O". Aucun signal n 'apparaît donc sur la borne de sortie B2 de l'et age logique. C'est ce qui est illustre en Q2, Q'2 et B2 sur le diagramme de la figure 4. Dans le cas d'une détection de mouvement en sens inverse, correspondant à un dephasage négatif du signal A2 par rapport au signal A1, un raisonnement analogue montre que la sortie B1 de l'étage logique reste à l'état "O", tandis que la sortie B2 présente un train d'impulsions simultanément avec les changements d'état du signal A1. Ce fonetionnement est d'ailleurs clairement illustré par le diagramme de signaux de la figure 5. On voit donc en définitive que l'étage logique L est capable de fournir, à partir des signaux Doppler délivres par le système de détection, un train dtim- pulsions apparaissant sur l'une ou l'autre de ses deux bornes de sortie B1 et B2 en fonction du sens du mouvement détecté. Lesdites impulsions sont ensuite appliquées a l'étage de sortie S. En se référant à la figure 3, on peut voir que cet étage de sortie S comprend tout d'abord un eircuit soustracteur intégrateur SI dont les entrées sont constituées par les signaux B1 et B2 délivrés par l'étage logique L, Ce circuit SI est réalisé à partir d'un amplificateur opérationnel, de manière que la tension sur sa sortie C décroisse lorsqu'un train d'impulsions est présent en B1 et croisse lorsqu'un train d'impulsions est présent en B2, comme illustré en C sur les figures 4 et 5. La tension continue apparaissant en C est ensuite appliquée à l'entrée de deux circuits comparateurs, respectivement K1 et K2. Le premier circuit K1 détecte le passage de la tension présente en C en-dessous d'un seuil négatif N, réglable au moyen d'une résistance R1, et délivre dans ce cas sur sa sortie D1 un signal logique "1". Bien entendu, la tension C ne décroît que pendant la durée de détection du mobile et remonte ensuite vers la valeur zéro Lorsqu'elle passe au-dessus d'un second seuil négatif n, reglable au moyen d'une résistance r1, le comparateur retombe à ltétat "O" et l'on obtient donc à la sortie de ce comparateur un signal qui a l'allure de celui représente en D1 sur la figure 4. Quant au deuxième circuit K2, il est conçu pour détecter le passage de la tension présente en C au-dessus d'un seuil positif P, réglable au moyen d'une résistance R2, et délivre dans ce cas un signal logique "1" sur sa sortie D2. Comme precedemment, lorsque la tension C redescend en-dessous d'un second seuil positif p, réglable au moyen d'une résistance r2, le comparateur retombe à ltétat "O" et l'on obtient donc à la sortie de celui-ci un signal qui a l'allure de celui représenté en D2 sur la figure 5. Dans ee cas bien entendu, aucun signal n' apparaît à la sortie D1 du premier comparateur K1. Après amplification dans les transistors T1 et T2, les signaux D1 et D2 sont disponibles sur les bornes de sortie S1 et S2 du discriminateur sous la forme de signaux tout-ou-rien capables de déclencher directement un automatisme quelconque ou de provoquer l'allumage de simples voyants lumineux. Le discriminateur de sens de mouvement qui vient d'hêtre décrit est de conception très simple et présente, par rapport aux dispositifs connus, un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer le fait que la détection des sens de mouvement est assurée même si le déphasage entre les signaux délivrés par le système de détection diffère de 900. Le seul impératif pour le bon fonctionnement du discriminateur est l'alternance correcte des fronts montants et descendants des signaux A1 et A2. De plus, Si cette dernière condition est remplie, la valeur du déphasage n influe absolument pas sur le réglage des seuils des comparateurs de l'étage de sortie S, Il convient par ailleurs de noter que le discriminateur selon l'invention élimine les détections parasites correspondant à des mouvements de court-e dure, grecs à un réglage convenable des seuils des comparateurs. Ce réglage dé- termine d'ailleurs directement la sensibilité du discriminateur. Il permet égale- ment d'éliminer les détections parasites dues å des mouvements alternatifs rapides, grâce à la présence du circuit soustracteur intégrateur SI qui, en combinant les deux signaux apparaissant alors sur les bornes B1 et B2, annule complètement leur effet. On notera ainsi en particulier que les mouvements de balancement éventuels du système de détection sur un support insuffisamment rigide ne donnent pas lieu à une détection parasite avec un tel discriminateur. REVENDICATIONS 1. Discriminateur permettant de déterminer le sens de mouvement d'un mobile dans un système de détection à effet Doppler équipé de deux sondes déca liées engendrant deux signaux qui sont déphasés de 900 environ dans le sens positif ou négatif selon le sens du mouvement détecté, caractérisé en ce qu'il comprend un stage logique combinant les deux signaux déphasés et délivrant un train d'impulsions sur l'une ou l'autre de ses deux sorties selon le sens du déphasage entre lesdits deux signaux. 2. Discriminateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltétage logique est précédé d'un étage de mise en forme dans lequel les signaux périodiques délivrés par le système de détection sont transformés en signaux rectangulaires ayant un niveau logique convenable. 3. Discriminateur selon la revendication 1 ou 2, earaetérisé en ce que ltétage logique comprend deux circuits inverseurs associés à une combinaison de quatre bascules de type D dont les sorties sont reliées deux à deux à l'une des sorties de ltétage logique par l'intermédiaire d'une porte OU. 4. Discriminateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le circuit logique est suivi d'un stage de sortie dans lequel le train d'impulsions fourni par le circuit logique est transforme en un signal tout-ouwrien, 5. Discriminateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'eta- ge de sortie comprend un circuit soustracteur intégrateur recevant les deux signaux fournis par ltétage logique et délivrant à sa sortie une tension continue croissante ou déeroissante en fonction du signal reçu à ltentrée, cette tension continue étant appliquée à l'entrée d'au moins un circuit comparateur à seuil réglable susceptible de délivrer à sa sortie un signal logique déterminant la conduction d'un transistor amplificateur associé.