Brevet FR2486278A1 — publié le 19820108

L'invention concerne un couple de cellules photoélec- triques à rayons infrarouges destiné à piloter un relais quel- conque, statique ou électromagnétique, pour l'utilisation ap- propriée comme commande de puissance en général. En matière de dispositifs photoélectriques, on connaît déjà les cellules photoélectriques dites à lumière modulée utilisant en général comme projecteur une diode laser, pres- que toujours (bien que non nécessairement) à rayons infrarou- ges. La modulation de la lumière est rendue nécessaire pour emp4cher des lumières étrangères d'intervenir dans le fonc- tionnement. Les réalisations de type connu ont la particularité d'utiliser l'émission d'impulsions modulées continues de puis- sance relativement faible. Actuellement, pour disposer de projecteurs d'impulsions lumineuses de puissance notable, il est nécessaire d'avoir re- cours à des appareils complexes, encombrants, cofiteux et à ab- sorption élevée. Par contre, l'invention a pour but de réaliser un cou- ple de cellules photoélectriques fonctionnant avec une projec- tion d'impulsions lumineuses de très courte durée mais de puis- sance notable (effets éclaizs)tout en ayant une absorption érgétique réelle équivalente, en ordre de grandeur, à celle des cellules photoélectriques connues précédemment mentionnées. Ce régime d'impulsions, qui ne serait pas capable de piloter un relais, est rendu égal au régime continu dans le récepteur, comportant un multivibrateur monostable piloté par lesdites impulsions de très courte durée et conçu pour transformer en temps actif le temps de pause entre les impulsions successi- ves trop distantes. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci- après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma-blocs du couple de cel- lules photoélectriques et - les figures 2 et 3 montrent le régime d'impulsions de la cellule photoélectrique émettrice et le signal carré à la sortie de la cellule photoélectrique réceptrice. Sur les dessins, on a désigné globalement par la réfé- rence 1 la cellule photoélectrique émettrice et par la réfé- rence 2 la cellule photoélectrique réceptrice. La cellule photoélectrique émettrice 1 comprend un pro- jecteur 3 de rayons infrarouges ou diode laser, piloté en ré- gime d'impulsions par un générateur d'impulsions 4 alimenté en 5. Le générateur d'impulsions 4 est prévu pour émettre des impulsions de très courte durée (éclairs) très espacées dans le temps et de puissance appréciable. Le graphique des impul- sions émises est représenté par exemple par la figure 2 o l'on peut apprécier la durée des impulsions et leur espacement dans le temps. Plus précisément, si par exemple dans un régime de fonc- tionnement normal la fréquence des impulsions est de n pério- des, selon l'invention le générateur d'impulsions 4 émet par contre 1 impulsion dans le même laps de temps. Il s'ensuit que dans le cas examiné, la distance dans le temps entre deux im- pulsions consécutives sera égale à n - 1 tandis que la durée de chaque impulsion dans le temps sera au ma égale à la durée de chacune des n impulsions d'un régime normal. Il est entendu de toute façon que, si elle n'est pas précisément 1, la fréquence des impulsions émises par le pro- jecteur 3 pourra être une fraction quelconque de la fréquence prévue pour la cellule photoélectrique à lumière modulée de type classique. En ce qui concerne la puissance des impulsions du pro- jecteur, si l'on utilisait par exemple une diode Siemens LD 242 à fonctionnement normal, on aurait une puissance de 1,6 V x 200 mA = 0,32 W, tandis qu'avec le régime d'impulsions ici prévu, on peut obtenir une puissance de 4,5 V x 4 A = 18 W, avec tous les avantages qui en découlent et qui ne peuvent pas être obtenus autrement. De son côté, la cellule photoélectrique réceptrice 2 est prévue pour rendre égal à un régime continu normal le ré- gime d'impulsions susdit (non approprié au pilotage d'un re- lais). A cet effet, la cellule photoélectrique réceptrice com- prend un capteur 6 conçu pour recevoir les impulsions lumineu- ses provenant du projecteur 3 et pour piloter, par l'intermé- diaire d'un amplificateur 7, un multivibrateur monostable 8. Ce dernier peut étre piloté seulement par une impulsion de très courte durée qui lui permet, d'une part, de reconnaître le code de la lumière projetée et d'autre part, de transformer le tout en un signal carré du type représenté par la figure 3. En pratique, le multivibrateur monostable 8 est prévu pour réintégrer le temps de "pause" entre deux signaux successifs du régime d'impulsions en temps "actif". De toute façon, après amplification appropriée au moyen de l'amplificateur 9 et in- tégration, le signal carré de la sortie du multivibrateur mo- nostable est en mesure de piloter un relais pour l'utilisation appropriée comme commande de puissance, comme si la projection lumineuse était continue ou bien modulée de façon classique. Il reste entendu en tous cas que les valeurs et les schémas indiqués ci-dessus sont fournis seulement à titre d'e- xemple car il est évident que l'on peut réaliser de diverses façons le couple de cellules photoélectriques tout en conser- vant l'émission en régime d'impulsions lumineuses (éclairs) dk projecteur et l'utilisation d'un multivibrateur monostable dans le récepteur, avec la fonction susdite qui est d'assimi- ler le régime d'impulsions au régime normal modulé ou continu. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Couple de cellules photoélectriques à rayons infra- rouges caractérisé par une cellule photoélectrique émettrice 1 prévue pour la projection, en régime d'impulsions, d'impul- sions lumineuses de très courte durée (éclairs) très espacée dans le temps mais de grande puissance et par une cellule pho- toélectrique réceptrice 2 destinée à assimiler ce régime d'im- pulsions au régime continu normal avec réintégration, en temps actif, du temps de pause entre les impulsions lumineuses con- sécutives et avec reconnaissance du code des impulsions pro- jetées. 2 - Couple de cellules photoélectriques selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que la cellule photoélec- trique émettrice 1-comprend un générateur d'impulsions lumi- neuses 4 à rapport élevé entre temps d'émission et temps de pause des impulsions et que la cellule photoélectrique récep- trice 2 comprend un multivibrateur monostable 8 pouvant être piloté par les impulsions de très courte durée et conçu pour reconnaître le "code" de la lumière projetée et transformer les impulsions en un signal carré, capable de piloter un re- lais ou autre élément de puissance.