Brevet FR2492196A1 — publié le 19820416

La présente invention concerne des dispositifs qui permettent de transmettre, sans contact ni liaison électrique, des informations entre un point fixe (F) et un ou plusieurs ensembles mobiles (Ni), et vice-versa, quelle que soit la position relative des mobiles (Ni) par rapport au point fixe (F). Dans des dispositifs connus de ce genre, on distingue : 1) Un système à frotteur et un rail conducteur. Dans ce cas, il y a liaison électrique permanente. 2) Un ensemble de plots émetteurs-récepteurs disposés le long du parcours des mobiles. Dans ce cas, l'échange d'informations se fait sans contact ni liaison électrique en regard du déplacement des mobiles (Mi). Les inconvénients des dispositifs 1) résident dans le fait que l'é change d'informations se se fait par frotteur, ce qui entraîne des phénomènes d'usure et par là un manque de fiabilité dans le temps. Les inconvénients des dispositifs 2) résident dans le fait qu'entre deux points dtéchange d'informations, les mobiles sont "livrés à eux mme". Le dispositif de transmission, selon l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Il est, en effet, associé à un support de transmission libre de potentiel et, est caractérisé par un moyen qui permet d'émettre et de recevoir ces informations sur et à partir de ce support de transmission. Le dispositif selon l'invention comprend t - Des plots de lecture Plc. - Des plots d'écriture Pek. - Une boucle statique. - Un protocole d'change dans les configurations à plusieurs mobiles. - Ainsi qu'un moyen qui permet au plot d'écriture d'émettre les informations sans contact ni liaison électrique dans la boucle et, aux plots de lecture de recevoir les informations sans contact ni liaison électrique provenant de la boucle. Selon une réalisation de L'invention, ce moyen consiste en deux paires de plot d'écriture et de lecture. Chaque paire est associée à une fréquence porteuse, elle mme modulée en fréquence. Le plot d'écriture de chaque paire émet, par l'intermédiaire de deux solénoides. Chaque solénoïde est accordé de façon série, l'un sur la valeur haute, l'autre sur la valeur basse de la porteuse modulée en fréquence. De ce fait, un champ électroma- gnétique intense est développé aux bornes de chaque solénorde. Ce champ, a pour effet d'induire un courant sans contact dans la boucle qui devient le siège de courants induits. Ces courants induits dans la boucle, créent eux-meme un champ électromagnétique de fréquence correspondante aux valeurs hautes et basse de la porteuse modulée. Le plot de lecture de la paire correspondante recueille, aux bornes d'un solénode, une force électromotrice induite par le champ crée par la boucle. Cette tension est amplifiée, filtrée et démodulée de sorte à restituer l'information émise par le plot d'écriture de la paire concernée. Par le choix d'attribuer à chaque paire une fréquence porteuse, l'échange d'informations entre le poste fixe (F) et les postes mobiles (Mi) peut se faire simultanément. Sur les plots d'écriture, les informations peuvent se présenter sous forme série ou parallèles. Dans tous les cas, ces informations sont transmises par la boucle sous forme série. Dans ce cas, la valeur basse de la fréquence porteuse de chaque paire correspond au bit "O" d'information, alors que la valeur haute de la fréquence porteuse correspond au bit "1" d'information. Sur les plots de lecture, les informations peuvent être, apyres con trôle de leur format et parité, restituées sous forme série et parallelos. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de rea- lisation du dispositif conforme à la présente invention. Planche 1/7. Le dessin do cette planche illustre la configuration générale du dispositif de transmission. Le plot d'écriture (23) du poste mobile (Ni) transmet ses informations, via la boucle (27), vers le plot de lecture (26) du poste fixe (F). Le plot d'écriture (25) du poste fixe (F) transmet ses informations, via la boucle (27), vers le plot de lecture (24) du poste mobile (Mi). La fréquence porteuse du plot d'écriture (23) est modifiée entre les valeurs fl et f2, f4 constitue la fréquence d'interruption de ce plot (23). La fréquence porteuse du plot d'écriture (25) est modulée entre les valeurs f5-f6. f7 constitue la fréquence d'interruption de ce plot (25). Planche 2/7. Le dessin de cette planche décrit la technologie et les formes des plots d'écriture (23) (25) et de lecture (24) (26). Ces plots consistent en un boitier (29) sur lequel sont disposés des prises (30) (31) qui permettent de recevoir ou restituer les informations, ainsi que de pourvoir à l'alimentation électrique des plots. Le circuit électronique (32) est mis en place dans le boitier (29) et, l'ensemble est surmoulé dans une résine époxy ou polyuréthane (39). La face avant (33) consiste en un mate- riau amagnétique qui permet au(x) solénoide(s) (lui) (L2) de rayonner un champ électromagnétique dans la boucle (27) ou de recevoir de la boucle (27) un champ électromagnétique.Chaque paire de plot écriture (23) lecture (26) se distingue de l'autre paire de plot d'écriture (25) et de lecture (24) par le choix de deux couleurs de boîtiers différentes. Planche 3/7. Cette planche décrit la structure et le fonctionnement du plot d'écriture (23) du poste mobile (Mi). Les informations d'entrée (1), sous forme parallèles, transitent par un adaptateur (7) vers un sérialisateur (2). A ce stade, les informations parallèles (1) sont transformées en une suite de signaux (3) de niveau de tension distinct. Un niveau de tension positive du signal (3) correspond à un bit "1" d'information, un niveau de tension nulle correspond à un bit "0" d'information. De plus, le sérialisateur (2) insère en amont et aval de la suite de signaux des bits de contrôle et de parité qui seront utilisés par les plots de lecture afin de valider ou non l'information reçue. Ce signal (3) pilote un oscillateur (4) dont la fréquence f1 correspond au bit "O" et dont la fréquence f2 correspond au bit "1n. Les entrées parallèles (1) peuvent être utilisées soit comme données, soit comme adresses. Dans ce cas, l'état d'une entrée parallèle (22) permet d'indiquer s'il s'agit de données ou d'adresses. Une entrée parallèle (5) correspond à une interruption. Un signal "1", sur cette entrée, déclare un incident à treks haut niveau de priorité sur le mobile. Cette entrée agit directement sur l'oscillateur (4) qui, dans ce cas, oscille à une fréquence f4 dont la valeur est comprise entre fi et f2. La sortie de l'osoillateur (4) attaque un amplificateur de puissance (6) dont la sortie est connectée à deux solé nordets d'induction (L1) et (L2), par l'intermédiaire de deux condensateurs (C1) et (C2).Chaque couple, solénoSde d'induction (L) et condensateur (C), est arrangé pour former un circuit résonnant série accordé pour l'un sur la fréquence f1, pour l'autre sur la fréquence f2. Cet arrangement permet pour chacun des solénoïdes dtinduction (L) concerne d'être le siège d'un champ électromagnétique de valeur élevée. Ce champ électromagnétique induit,dans la boucle statique (27), un courant induit de fréquence fi, f2 ou f4. Parmi les entrées parallèles (1), une entrée d'écriture (8) permet au plot d'écriture d'induire ou non ses fréquences f1 et f2 dans la boucle (27). Lorsque l'entrée d'écriture (8) est au niveau "1", le plot d'écriture induit ses fréquences dans la boucle (27). Lorsque l'entrée d'écriture est au niveau "on, l'induction des fréquences dans la boucle (27) est annulée. Dans le cas ou le plot n'est pas an écriture, et qu'unie interruption est signalée par un niveau "1" sur l'entrée (5), alors le plot d'écriture concerné est forcé en écriture et induit, dans la boucle (27), une fréquence f4 d'in terruption. Le fonctionnement du plot d'écriture (25) du point fixe (F), répond à la description ci-dessus, aux corrections suivantes près t - Le bit "1" d'information sollicitera l'oscillateur (4) pour qu'il oscille à la fréquence f5. - Le bit "0" d'information sollicitera l'oscillateur (4) pour que la fréquence ait la valeur f6. - La fréquence d'interruption f7 est située entre f5 et f6. Planche 4/7. Cette planche décrit la structure et le fonctionnement du plot de lecture (24) du poste mobile (Mi). Un solénorde de réception (9) est soumis, par l'intermédiaire de la boucle statique (27), à un champ électromagnétique de fréquence f1 ou f2 et, f5 ou f6. Ce solénoöe (9) devient le siège d'une force électromotrice induite de fréquence fi ou 2 ou, f5 ou f6. La différence de potentiel aux bornes de ce sélénoïde est amplifiée par l'amplifica- teur (10) dont la sortie attaque un filtre passe-bande (il). Le filtre passebande (il) des plots de lecture (24) des mobiles atténue les fréquences f1 f2, f4 et laisse passer les fréquences f5 f6, f7. La sertie du filtre passebande attaque un amplificateur (12) dont la sortie sollicite un démodulateur (13).Le démodulateur (13) est muni de deux sorties distinctes (14) et (15). La sortie (15) passe au niveau "1" lorsque le démodulateur reçoit la fréquence d'interruption f7 et, reste à "0" pour toute autre fréquence. La sortie (14) passe à "1" lorsque le démodulateur (13) reçoit la fréquence f5 et, passe à "0" lorsqu'il reçoit la fréquence f6. Comme les fréquences f5 et f6 sont émises sous forme série (l'une après l'autre), le signal à la sortie (14) du démodulateur (13) se présente comme une suite de signaux "1" et "0" identique à la suite de signaux issue du sérialisateur (2) du plot d'écriture (25) correspondant du poste fixe (F). La sortie (14) pilote un désérialisateur (28) qui analyse le format et la structure du signal série.Si aucune erreur de format et de parité n'a été décelée, le signal de validation (38) permet de valider les signaux parallèles (16) issus du désérialisateur (28), vers l'adaptateur de sortie (18) qui les mémorise jusqu'à la désérialisation d'une nouvelle information correcte qui remplace alors la précédente dans l'adaptateur de sortie (18). Si une erreur de transmission est constatée, alors le signal de validation (38) reste inactif et, les sorties parallàles (16) ne sont pas acheminées vers l'adaptateur de sortie (18) qui, alors, restitue l'information précédemment enregistrée. Ces sorties parallèles (16) correspondent à l'image des entrées parallèles (1) du plot d'écriture (25) correspondant.Parmi ces sorties parallèle (16), la sortie (17) indique si les sorties (16) correspondent à des données ou à des adresses. L'adaptateur de sortie (18), par lequel les sorties parallèles (16) transitent, consiste en des transistors PNP à collecteur ouvert qui forment les sorties parallèles (20 > . Une entrée (19), portée au niveau "1", permet à l'adaptateur (18) de restituer vers ses sorties (20) l'état des sorties (16). Lorsque cette entrée (19) est à "on, les sorties (20) sont mises en haute impédance. Cette configuration, permet de mettre en parallèle les sorties de différents plots de lecture. Les sorties (17) et (15) ne sont pas concernées par l'entrée (19). Elles tran sitent toutefois par l'adaptateur de sortie (18), dont les sorties (21) (22) forment les lignes de sortie des signaux (17) et (15). Le fonctionnement du plot de lecture (26) du poste fixe (F) répond à la description ci-dessus, aux corrections suivantes près s - Le filtre passe-bande (11) altère les fréquences f5, f6, f7 et laisss passer les fréquences fi, f2, f4. - La sortie (15) passe au niveau "1" lorsque le démodulateur (13) reçoit le fréquence d'interruption f4 et, reste à "0" pour toute autre fréquence. - La sortie (14) passe à "1" pour la fréquence fl et, à "0" pour la fréquence f2. Planche 5/7. Le dessin de cette planche décrit la structure de la boucle statique (27). La boucle statique (27) consiste en wn câble électrique multibrins disposé le long du parcours du mobile (Mi). La distance entre la boucle (27) et la face avant (33) des plots d'écriture et de lecture correspond à la distance de transmission. Chaque brin est relié à un autre brin, de façon à former une boucle à plusieurs spires. La boucle (27) n'est reliée à aucun potentiel et, n'est connectée ni aux plots d'écriture ni aux plots de lecture fixes et mobiles. Le coefficient de mutuelle induction, entre les solénoSdes d'induction (L1) et (L2) des plots d'écriture et la boucle (27), permet d'induire dans celle-ci un courant.Le champ électromagnétiquewcrée par ce courant, est induit dans le solénorde de réception (9) des plots de lecture. Planche 6/7 et 7/7. Le dessin de cette planche illustre le protocole d'dchan- go dans une configuration à deux chariots mobiles (M1) et (M2) et un poste fixe (F), avec un cas d'interruption (IT). Au mobile (ml),est associé le plot d'écriture (34) et le plot de lecture (35). Au mobile (M2), est associez le plot d'écriture (36) et le plot de lecture (38). Au point fixe (F), est associé le plot d'écriture (25) et le plot de lecture (26). La procédure consiste dans l'interrogation, par le poste (F), de chacun des postes mobiles (mi) et (M2). Considérons, par exemple, le dialogue entre (F) et (NI). Le protocole est le suivant t - Phase 1 s Le plot d'écriture (25) envoie l'adresse AI. - Phase 2 : Les plots de lecture (35) (37) reçoivent cette adresse, qui n'est reconnue que du mobile NI. - Phase 3 : L'information Al est présente sur les entrées parallè les (1) du plot d'écriture (34). - Phase 4 t Le plot d'écriture (34) transmet cette valeur vers le point fixe (F). Elle est lue par le plot de lecture (26). - Phase 5 t On compare l'information reçue à l'information Al ini tiale présente sur les entrées parallèles (1) du plot d'écriture (25). S'il y a égalité, le poste fixe (F) et le mobile (M1) peu vent dialoguer. Supposons qu'au cours du dialogue, entre (r) et (M1) un incident survienne sur le mobile (M2). De ce fait, le mobile (M2) génère une interruption en mettant son entrée (5) au niveau haut. Dans ce cas, le plot d'écriture (36) de (M2) envoie sur la boucle (27) sa fréquence d'interruption f4 pendant une durée T. - Phase 6 : Le plot de lecture (26) traite cette interruption en mémorisant l'adresse du chariot avec lequel il dialoguait pré cédemment, en l'occurence (M1), et envoie par la suite des phases 1-3 une information de fin de transmission vers le mobile (nui), ce qui a pour effet d'arreter l'écriture de (34). Au terme du temps T, le plot d'écriture (36) envoie son adresse A2 sur la boucle (27). - Phase 7 s Le plot de lecture (26) la reçoit. - Phase 8 5 L'adresse A2 est transmise vers (N2), par le plot (25). - Phase 9 : Le mobile (1), par le plot (35), reçoit cette valeur mais l'ignore. - Phase 10 t Le mobile (M2), par le plot (3?), reçoit cette valeur et la prend en compte. - Phase 15 : L'information reçue est comparée à l'information ini tiale, en l'occurence A2. En cas d'égalité, l'interruption (IT) peut entre traitée. A la fin du traitement, une information "fin de transmission" est émise et reconnue par le poste fixe (F) et le mobile (M2). - Phase Il : Le poste fixe (F) récupàre l'adresse du mobile avec lequel il transmettait avant l'interruption (IT). Dans ce cas, il s'agit du mobile (M1) et de l'adresse AI. - Les Phases 12-13-14-16-17 décrivent le meme processus que les phases 1-2-3-4-5 développéss ci-dessus. Le dialogue avec plusieurs mobiles (Mi) utiliserait le même protocole. REVENDICATIONS 1 . Dispositif qui permet d'échanger simultanément, dans les deux sens, des informations sous forme série ou parallèles entre un ou plusieurs ensembles fixes et un ou plusieurs ensembles mobiles, caractérisé par le fait qutil comporte un moyen qui permet au plot d'écriture d'écrire dans le plot de lecture, sans contact ni liaison électrique entre les plots d'écriture et de lecture. 2 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support de transmission entre les ensembles fixes et les ensembles mobiles consiste en une boucle statique. 3 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la boucle statique consiste en un câble électrique à plusieurs conducteurs, agencés pour former une boucle à plusieurs spires. 4 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la boucle n'est reliée à aucun potentiel électrique, magnétique et, qu'elle n'a aucune liaison directe avec les postes fixes ou mobiles. 5 o Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les informations parallèles sont mises sous forme série en leur insérant des bits de centrale, format et parité. Et, que chaque bit de cette information correspond à une fréquence discrète. 6 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la transmission des points fixes vers les points mobiles correspond à un groupe de fréquences discrètes etw que la transmission des postes mobiles vers les postes fixes correspond à un groupe de fréquences fixes, distinct du précédent. 7 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un signal supplémentaire permet de déterminer si les informations reçues sont des données ou des adresses. 8 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écriture se fait par une induction électromagnétique sur la boucle. 9 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la lecture se fait par induction électromagnétique de la boucle sur l'é- lément de lecture. 10 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la transmission s'effectue simultanément entre le point fixe et le mobile et, entre le mobile et le point fixe. 11 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la transmission du point fixe vers le mobile utilise un groupe de deux fréquences, que la transmission du mobile vers le point fixe utilise un groupe de deux fréquences distinctes des précédentes. 12 0 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une des deux fréquences dtun groupe de fréquences correspond au bit "0l' d'information, que l'autre fréquence correspond au bit "1" d'information. 13 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une troisième fréquence correspond à une fréquence d'interruption en cas d'incident sur un mobile. 14 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'induction sur la boucle est obtenue en créant un champ électromagnétique aux bornes d'un solénoMde. 15 . Dispositif selon la revendication 1 caractérise par le fait que chaque fréquence correspondant aux bits "0" et "1t d'information est associée à un solénorde qui forme, avec un condensateur d'accord, un circuit résonnant série pour chacune des deux fréquences. 16 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ensemble se présente dans un boitier muni de prise et, que l'ensemble est surmoulé dans une résine thermodurcissable. 17 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la transmission d'information entre plusieurs ensembles fixes et mobiles peut titre interrompue en générant une interruption. 18 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que cette interruption consiste en l'émission, pendant une durée déterminée, d'une fréquence distincte des groupes de fréquences de transmission. 19 . Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par lofait qu'au terme de la dure de l'émission de la fréquence d'interruption, l'ensemble qui interrompt transmet son adresse ou son numéro.