Brevet FR2490436A1 — publié le 19820319

La présente invention se rapporte à des circuits de sécurité, et plus particulièrement à des circuits de sécurité utilisés avec des caméras télécommandées de télévision. Comme le montre la figure 1, il est fréquemment souhaitable, dans certaines situations, comme dans le cas du sport ou d'évânements politiques, d'avoir une tête de caméra de télévision (CH) 10 à une distance considérable (pouvant quelquefois atteindre 3 km) d'une unité de commande et de traitement (CPU) 12 de la caméra. Une ligne 14 de transmission d'interconnexion est utilisée à la fois pour alimenter (typi- quement 280 volts en courant alternatif) et commander la tête CH par l'unité CPU. Par ailleurs, la ligne 14 forme des canaux audio et vidéo. Un type de ligne que l'on utilise dans ce but présente 81 conducteurs. Cela est coûteux, peu pratique à manipuler et épais. Dans la caméra RCA TK-47 fabriquée par RCA Corporation, Commercial Communications Systems Division, Camden, NJ 08102, EUA, on utilise un multiplexage par répartition dans le temps afin de réduire le nombre requis de conducteurs à 30. Cela réduit le prix et la masse en comparaison aux câbles à 81 conducteurs. Pour rendre maximale la sécurité, aussi bien dans le câble à conducteurs qu'à 81 conducteurs, on utilise des connecteurs vissés avec le côté "chaud" (de côté du câble ayant le courant) ayant un connecteur femelle. Comme autre mesure de sécurité dans le câble à 30 conducteurs, un conducteur, appelé "fil de détection" est relié à la masse à la tête 10. Si le câble est cassé ou déconnecté, un niveau "haut" de tension logique est-appliqué à ce fil, lequel niveau logique haut actionne un circuit logique pour déclencher un relais dans l'unité 12. Le relais déclenché empêche le courant d'être plus longtemps appliqué au câble 14. Récemment, pour réduire encore la masse et le prix du câble, on a utilisé le câble triaxial ("Triax") 15, tel que représenté sur la figure 3. Ce câble 15 comprend un conducteur interne 16, une couche d'isolement 18, un blindage interne 20, une couche d'isolement 22, un blindage externe 24, et enfin une couche d'isolement externe 26. Le blindage 2 2490436 externe 24 est relié à la peau (bo'tier) de l'unité 12 et de la tête 10. Le courant alternatif et les signaux sont tous transmis en utilisant le blindage interne 20 et le conducteur interne 16 en utilisant les circuits d'interface de triax 28 et 30 représentés sur la figure 2. Les circuits 28 et 30 sont représentés en plus de détails sur la figure 4. Dans cet agencement, les signaux à l'unité 12-sont multiplixés par répartition en fréquence par des filtres (non représentés) et appliqués à un modulateur haute fréquence RF 32. Le signal modulé résultant est appliqué à un filtre passe-bas 34 et le signal filtré résultant est appliqué à un condensa- teur Cl. Le condensateur Cl a une haute fréquence nominale et une faible réactance pour les signaux à haute fréquence, et par conséquent, il sert à bloquer le courant alternatif potu l'empêcher d'entrer dans les circuits à haute fréquence comme on l'expliquera ci-après. Ainsi, le signal filtré est appliqué au conducteur interne 16. Au conducteur 16 ainsi qu'au blindage interne 20 est également appliqué le courant alternatif d'une source (non représentée), par des bobines d'inductance d'isolement LI et L2. Ces bobines d'inductance bloquent les signaux à haute fréquence de la source de courant alternatif tout en laissant le courant alternatif les traverser. Le triax 15 transmet les signaux en courant - alternatif et à haute fréquence à la tête 10 o ils sont appliqués à un condensateur de blocage C3 et à des bobines d'inductance d'isolement L3 et L4. Il faut noter que des condensateurs d'isolement C2 et C4 sont reliés au blindage interne 20 et à la masse de la source à haute fréquence à l'unité 12 et à la tête 10 respectivement. A la tête 10, les signaux à haute fréquence passent par le condensateur de blocage C3 et sont appliqués au filtre passe-bas 36 et au filtre passe-haut 38. Cependant, comme les signaux à haute fréquence ont passé par le filtre passe-bas 34, ils ne passent que par le filtre passe-bas 36 et non par le filtre passe-haut 38. Du filtre passe-bas 36, les signaux à haute fréquence sont appliqués à un démodulateur (non représenté) puis à des filtres sur bande de base (non représentés) pour les séparer. Par ailleurs, les signaux 3 2490436 à haute fréquence ne peuvent passer par les bobines d'induc- tance d'isolement L3 et L4. Le courant alternatif ne peut passer par le condensateur C3 mais il passe par les bobines d'inductance L3 et L4 pour alimenter le reste de la tête 10 (non représenté). A la tête 10, les signaux à haute fréquence d'un modulateur à haute fréquence (non représenté) sont appliqués au filtre passe-haut 38 puis passent par le condensateur C3. Les signaux à haute fréquence ne peuvent passer par le filtre passe-bas 36 ou les bobines d'inductance L3 et L4, et ainsi sensiblement tous les signaux à haute fréquence sont appliqués entre le conducteur interne 16 et le blindage interne 20. Le triax 15 transmet les signaux à haute fréquence à l'unité 12 o ilstraversent le condensateur Cl puis le filtre passe-haut 40 pour application au démodula- teur synchrone 42. Les signaux haute fréquence de la tête ne peuvent passer par les bobines d'inductance LI et L2 ou le filtre passe-bas 34. Du démodulateur 42, les signaux démodulés sont appliqués à des filtres sur bande de base (non représentés) pour leur séparation. On peut voir qu'aucun fil de détection (comme on l'a expliqué ci-dessus) n'est présent dans le système à triax de la figure 4. Il est par conséquent souhaitable d'augmenter la sécurité d'un système à câble triaxial. Selon les principes de l'invention, un procédé et un dispositif pour appliquer du courant d'une première unité de caméra à une seconde, par une ligne de transmission, consistent à appliquer un courant à la ligne de transmission à la première unité, à détecter si le courant est interrompu, à cesser l'application de courant à la ligne lors de la détection que ce courant a été interrompu, à appliquer une impédance choisie et non nulle à la ligne à la seconde unité, à détecter l'impédance choisie et non nulle à la première unité et à réappliquer du courant à la ligne à la première unité lors de la détection, à cette première unité, de l'impédance choisie non nulle. La présente invention sera mieux comprise et d'autres détails caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - Les figures 1 et 2 donnent des schémas blocs montrant une unité typique de caméra et de commande selon l'art antérieur utilisant des câbles à multiconduc- teur et coaxiaux respectivement - La figure 3 montre un câble triaxial La figure 4 montre des détails partiellement sous forme de bloc et partiellement sous forme schématique, de la figure 2; - La figure 5 montre partiellement sous forme de bloc et partiellement sous forme schématique, un circuit de sécurité selon les principes de l'invention; - la figure 6 est un schéma de détails de la figure 5; - les figures 7 à 12 sont des schémas tension- temps utiles pour expliquer le fonctionnement des figures et 6; et - La figure 13 est un schéma détaillé de la présen- te invention. Sur la figure 1, A indique vidéo du rouge, Bevidéo du vert, Cvidéo du bleu, D ? 3 x audio, E%280 volts courant alternatif, Fpcommande caméra, G, Syna.caméra, H. 3 x audio et I"recherche vidéo. La figure 5 montre une modification de la figure 4 o est incorporé un circuit de sécurité 44 selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Sont également ajoutés des relais RE1 et RE2 à l'unité 12 et à la tête 10, respectivement, ainsi qu'une combinaison d'éléments passifs 46 à la tête 10. Quand les relais REI et RE2 sont aux positions indiquées sur la figure 5, le trajet du courant alternatif est de l'entrée 48 à l'unité 12 par le relais REI, le conducteur interne 16 et le blindage interne 20, le relais RE2 à la sortie 51 du courant alternatif. Ainsi, le trajet du courant alternatif est fermé (conducteur). Une bobine 50 de détection de courant est reliée de façon inductive à l'une des lignes reliées à l'entrée 48 du courant alternatif et applique la tension induite résultante au circuit de sécurité 44. Le circuit 44 applique un signal par une ligne de sortie de commande 52, à la bobine de relais (non représentée) du relais REI afin de maintenir les contacts de relais SI et S2 à la position représentée sur la figure 5. La bobine 54 du relais RE2 est alimentée directement par le conducteur interne 16 et le blindage interne 20 et maintient le relais RE2 à la position illustrée. Si pour une certaine raison, le trajet du courant alternatif est interrompu, par exemple par déconnexion du câble triax 15 à l'une de ses extrémités, le courant alternatif ne peut plus s'écouler, et par conséquent aucune tension induite n'est appliquée par la bobine 50 au circuit de sécurité 44. Un manque de tension à la ligne 52 force alors les contacts de relais Si et 52 à passer à la position opposée par rapport à celle illustrée sur la figure 5, interrompant ainsi l'application du courant alternatif au triax 15. Comme le courant alternatif n'est plus appliqué à la bobine 54 du relais RE2, les contacts S3 passent à la position opposée à celle représentée sur la figure 5, déconnectant ainsi la sortie 51 du courant alternatif et le conducteur interne 16. L'extrémité supérieure de la combinaison 46 est alors reliée au conducteur interne 16. L'autre extrémité (inférieure) de la combinaison 46 est reliée en permanence au blindage externe 24. Du fait de la commutation ci-dessus décrite du relais RE1, la sortie A du circuit de sécurité 44 est reliée par les contacts S2 du relais RE1 a iconducteur interne 16 du triax 15. Si le triax 15 est de nouveau connecté, les sorties A et 56 du circuit 44 peuvent "voir" la combinaison 46 par les contacts S2, le conducteur interne 16 et le blindage externe 24 du triax 15, et les contacts S3. Le circuit 44 produit alors une impulsion pour commuter le relais RE1. Cela relie le courant alternatif au triax 15. Si les sorties A et 56 ne peuvent "voir" la combinaison 46 parce que le câble est débranché, en court-circuit ou est touché par un doigt d'être humain, aucune impulsion n'est produite et le courant alternatif ne peut Jamais être appliqué au triax 15. L'application du courant alternatif force les contacts S3 à commuter car la bobine 54 du relais RE2 est alimentée par le triax 15. La commutation des contacts S3 relie le courant alternatif à l'alimentation en courant (non représenie) de la tête 10 qui est reliée à la sortie 51. La bobine 50 de détection de courant dans l'unité 12 provoque alors l'application d'un courant en continu à la bobine du relais REI pour maintenir continuellement les contacts SI et S2 à la position représentée sur la figure 5. La figure 6 montre des détails du circuit de sécurité 44 que l'on décrira en se référant aux figures 7 à 12. L'oscillateur 60 produit un signal en créneau tel que représenté sur la figure 7 (a) à une fréquence de l'ordre de 100 Hz. Le signal est appliqué au diviseur-décodeur 62 o il est divisé par 10 (voir figure 7b). Le signal divisé) qui a des polarités alternées de +5 et 0 volts, est appliqué à l'amplificateur inverseur 64 et il est suffisant p-our saturer cet amplificateur. La porte OU 66 a des entrées reliées aux sorties des étages quatre et neuf du diviseur 62, et elle applique les impulsions d'échantillonnage de la figure 7 (c) au commutateur 68. A l'amplificateur 64 est reliée la résistance de sortie RI et les résistances en dérivation R2 et R3. Comme on peut le voir sur la figure 7 (d), le signal 740 à la sortie de l'amplificateur 64 est un créneau alternant entre +5 volts (avant to et entre t1 et t2) et -10 volts (entre t0 et t1 et après t2). Ces deux tensions sont les tensions des deux rails d'alimenta- tion reliés à l'amplificateur 64. Ainsi, l'amplificateur 64 est saturé dans les deux états et le signal de sortie est appliqué par la résistance Rl au point de sortie A. Le signal à la sortie A est appliqué par les contacts de relais 52 et l'inductance Ll (comme on peut le voir sur la figure 5, aucun n'étant représenté sur la figure 6), au conducteur interne 16. Si le triax 15 est relié, à la tête10 le signal est appliqué à la combinaison 46 qui est formée de la combinaison en série de la résistance R4 et de la diode CR1. Au point A, la diode CR1 de la combinaison 46 affecte uniquement les parties négatives du signal 740 à la sortie de l'amplificateur 64. En particulier, les parties négatives sont limitées à -5 volts (avant t1 et après t2) tandis que les parties positives sont non affectées et restent à +5 volts (entre t1 et t2), voir figure 8 (a). Par un choix approprié des résistances Rl,R2, R3 et R4, la forme d'onde à la jonction des résistances R2 et R3 (indiquée par le point X) est de + 1, 66 volts en courant continu, quand le point A est soit à +5 ou à -5 volts, voir figure 8 (b). Le point X est relié à un détecteur de fenêtre 70 et plus particulièrement à l'entrée positive d'un comparateur de tension 72 et à l'entrée négative d'un comparateur de tension 74. Les comparateurs 72 et 74 ont des potentiels de référence de + 1,8 et + 1,5 volts qui sont appliqués respectivement à leurs entrées négative et positive. Par conséquent, les sorties des comparateur 72 et 74 sont hautes si le potentiel au point X est supérieure à + 1,8 voltsou inférieure à + 1,5 voltarespectivement. La porte OU 76 a des entrées qui sont respectivement reliées aux sorties des comparateurs 72 et 74, et elle applique, par sa sortie Y, un signal à un niveau logique bas au commutateur 68 si le signal en X est compris entre +1,5 et 1,8 volts. Un signal bas (0 volt) du détecteur de fenêtre à la sortie Y (voir figure 8c) force le commutateur 68 à appliquer des impulsions d'échantillonnage de la porte OU 66 à l'entrée d'horloge C du diviseur 78 par 64 tandis qu'un signal haut (+ 5 volts) à la sortie du détecteur 70 force les impulsions d'échantillonnage à être appliquées à l'entrée de rétablissement S. Si le signal en Y a été bas pendant la durée des64 impulsions d'échantillonnage, le diviseur 78 produit un signal de sortie pour déclencher un multivibrateur monostable 80. Le multivibrateur 80 applique à son tour une impulsion de 200 millisecondes à la bobine 84 du relais RE1 par la porte OU 82. Cette impulsion de 200 ms est suffisamment longue pour relier l'entrée 48 du courant alternatif de la figure 5 au triax , qui commute le relais RE2 de la tête 10 et par conséquent applique le courant alternatif à l'alimentation en courant dans la tête 10. Comme le courant s'écoule, la bobine 50 de détection de courant applique un signal à la bobine de relais 84 par la porte 82 et par conséquent du courant alternatif continue à être appliqém" après la fin de l'impul- sion de 200 ms, comme on l'a expliqué ci-dessus. Si le potentiel en X est en dehors de la gamme de + 1,5 à + 1,8 volts, alors un signal haut est présent à la sortie Y et le diviseur 78 est rétabli, et par conséquent aucune impulsion n'est produite par le multivibrateur 80. Ainsi, il n'y a pas d'application de courant alternatif au triax 15. On peut facilement voir que si la tension au point A est dans une "fenêtre" choisie (+ 1,5 à 1,8 volts) pendant un temps choisi (64 périodes d'impulsion d'échantil- lonnage), du courant alternatif est appliqué au triax 15. Les figures 9a, b et c montrent les potentiels ci-dessus mentionnés aux points A, X et Y respectivement quand le triax 15 est non connecté (en circuit ouvert). Comme la diode CR1 n'est pas reliée au point A par le triax, le potentiel au point A avant t1 et après t2 est de - 10 volts, c'est-à-dire le potentiel total-et négatif à la sortie de l'amplificateur 64 et il est de + 5 volts entre t2 et t', comme on peut le voir sur la figure 9a. Le point X est par conséquent.seulement à + 1,66 volts quand le potentiel au point A est de + 5 volts et qu'il est -de O volt ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 9b. Ainsi, le potentiel au point Y est bas pendant l'intervalle entre t1 et t2' voir figure 9c, et comme cet intervalle représente moins de 64 périodes d'impulsion d'échantillonnage, aucun courant alternatif n'est appliqué au triax 15. Quand le triax 15 est en court-circuit (conduc- teur interne 16 relié au blindage interne 20), le potentiel au point A est, par définition, toujours de l'ordre de 0 volt (exactement 0 volt si la résistance du triax 15 n'est pas considérée), voir figure lOa. Quand le potentiel à la sortie de l'amplificateur 64 est de + 5 volts entre t1 et t2, le potentiel au point X est i Ovolt Quand le potentiel a la sortie de l'amplificateur 64 est de -10 volts avant t et après t2, la tension au point X est de + 3,33 volts, voir figure lob. Dans chaque cas, le potentiel au point X est en dehors de cette fenêtre, et par conséquent le potentiel au point Y est toujours haut, voir figure 10c. Comme dans le cas du circuit ouvert de la figure 9, aucun courant alter- natif n'est appliqué au triax 15 dans le cas du court-cir- cuit représenté sur la figure 10. La figure 11 montre des formes d'onde dans le cas o le câble est touché par le doigt d'un être humain. La "résistance du doigt" peut varier de plusieurs KM (humide) à plusieurs Ma (sec). Quand le potentiel à la sortie de l'amplificateur 64 est de -10 volts avant t1 et après t2, le potentiel au point A est quelque peu moins négatif que -10 volts, tandis que quand le potentiel à la sortie de l'amplificateur 64 est de + 5 volts entre t1 et t2, le potentiel au point A est de moins de + 5 volts, voir figure lla. Le potentiel au point X sur la figure llb est indéterminé, mais ne sera probablement pas dans la fenêtrepeni- dant la durée requise et par conséquent le potentiel au point Y sera continuellement haut, voir figure lie. Ainsi, aucun courant alternatif n' est appliqué au triax 15. Même quand le potentiel à la sortie de l'amplificateur 64 est de + 5 volts entre t1 et t2, le potentiel au point X est dans la fenêtre du fait d'une résistance fortuite d'un doigt, le potentiel au point Y est bas pendant un temps insuffisant pour activer l'application du courant alternatif comme dans le cas représen- té sur la figure 9 (triax 15 non connecté). Cela est vrai car la tension de -10 volts de l'amplificateur 64 ne peut jamais être rendue positive, et en tout cas pas dans la fenêtre, par toute valeur de résistance d'un doigt de O à une valeur illimitée d'ohms. Les formes d'onde des figures 7 à il ont été idéalisées. La figure 12 montre des formes d'onde pratiques quand le câble triax 15 est connecté. On peut voir sur la figure 12a que les flancs des impulsions au point A sont arrondis. Cela est dû à la capacité inhérente du câble, qui peut devenir considérable pour des câbles longs et cela est également dû à la valeur de la résistance R Pour cette raison, les impulsions d'échantillonnage de la figure 12d sont retardées par rapport au début des impulsions au point X (que l'on peut voir sur la figure llb) à to0 tl, t2, et autres, de façon que l'échantillonnage ait lieu pendant la partie horizontale droite des impulsions X. Par ailleurs, la fréquence du signal A ne doit pas être bien supérieure à Hz. Le diviseur 78 insère un retard de 3,2 secondes après que le câble a été connecté. Au lieu d'utiliser une résistance-diode pour la combinaison 46, des combinaisons semblables ou plus complexes peuvent être utilisées, mais alors les éléments R1, R2 et R3 doivent également être adaptés. Un circuit détaillé complet est représenté sur la figure 13. La résistance R4 est de 4700 ohms. REVENDICATIONS 1. Procédé pour appliquer du courant d'une première unité de caméra à une seconde, par une ligne de transmission, ledit procédé consistant à appliquer un courant à ladite ligne de transmission à ladite première unité, à détecter si ledit courant est interrompu et à cesser l'application dudit courant à ladite ligne lors de la détection que ledit courant a été interrompu, caractérisé par l'application d'une impédance choisie et non nulle à ladite ligne (15) à ladite seconde unité (10), la détection de ladite impédance choisie à ladite première unité (12), et la réapplication du courant à ladite ligne (15) à ladite première unité (12) lors de la détection, à ladite première unité (12), de ladite impédance choisie non nulle. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'impédance choisie et non nulle précitée comprend un moyen conducteur sensiblement unidirectionnel (CR1) et en ce que la seconde étape de détection précitée consiste à appliquer à la ligne (15) précitée, un signal (740) ayant différentes polarités alternant, à dériver un signal selon ledit signal appliqué et ledit moyen conducteur et à détecter à la première unité, les effets différents que ledit moyen conducteur a sur lesdites pola- rités différentes dudit signal appliqué. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape précitée de détection consiste à déter- miner si le signal dérivé est à une valeur choisie de potentiel pendant au moins un temps choisi. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par des première et seconde unités de caméra (12,10) et une ligne de transmis- sion (15) reliée entre elles, ladite première unité (12) comprenant un moyen (REl) pour appliquer un courant à ladite ligne de transmission (15), un moyen (50) pour détecter si ledit courant est interrompu et pour cesser l'application dudit courant à ladite ligne (15) lors de la détection que ledit courant a été interrompu, ladite seconde unité (10) comprenant un moyen (RE2) pour appliquer une impédance choisie et non nulle (46) à ladite ligne (15) lors de ladite interruption; et ladite première unité (12) comprenant de plus un moyen (44) pour détecter ladite impédance choisie et non nulle, ledit moyen d'application (RE1) réappliquant du courant à ladite ligne (15) lorsque ledit-moyen de détection choisie non nulle (46). 5. Dispositif selon la revendication 4,caracté- risé en ce que l'impédance choisie et non nulle précitée comprend un moyen conducteur sensiblement unidirectionnel - (CR1) et en ce que le moyen de détection d'impédance 44 précité comporte un moyen (62,64), pour appliquer à ladite ligne, un signal ayant des polarités alternantes et diffé- rentes, un moyen (Rl, R2, R3, R4) pour dériver un signal selon le signal appliqué et ledit'moyen conducteur (46) et un moyen (70) pour détecter les effets différents que ledit moyen conducteur a sur les polarités différentes dudit signal dérivé. 6. Dispositif selon la revendication 5 caracté- risé en ce que le moyen détecteur (70) précité comprend un moyen pour déterminer si le signal dérivé précité est compris dans une valeur choisie de potentiel pendant au moins un temps choisi. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en que le moyen détecteur (70) précité comprend deux comparateurs de tension (72,74) pour déterminer si le signal dérivé est en dessous et audessus respectivement de tensions supérieure et inférieure de référence, une porte OU (76) ayant deux entrées reliées aux sorties desdits comparateurs un commutateur (68) ayant une entrée de commande reliée à la sortie de ladite porte OU, une entrée de signaux pour recevoir des impulsions d'échantillonnage (par 66), et une paire de sorties; et un diviseur (78) ayant des entrées d'horloge et d'effacement reliées respectivement aux sorties des commutateurs. 8. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le moyen conducteur unidirectionnel (46) précité comprend une diode (CRI). 9. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le moyen d'application d'une polarité alter- nante (62,64) comprend une source d'impulsions (62) et un amplificateur (64) reliés à une paire d'alimentations en courant ayant des polarités opposées (+ et -), et en ce que le moyen de dérivation précité comprend une résistance de sortie (RJ) reliée à la sortie de l'amplificateur (64) et deux résistances de dérivation reliées en série (R2, R3) reliées entre l'entrée de l'amplificateur (64) et sa sortie; et en ce que le moyen de détection (70) comprend un détecteur de fenêtre de tension relié auxdites résistan- ces de dérivation. 10. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première et seconde unités de caméra comprennent une unité de traitement de caméra de télévision et une tête de caméra respectivement et en ce que la ligne précitée comprend un câble triaxial. 11. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque moyen d'application précité comprend un relais (RE1, RE2) et en ce que le moyen de détection (50) d'interruption précité comprend une bobine de détection de courant.