Brevet FR2553878A1 — publié le 19850426

La présente invention concerne les systèmes de repèrage de @@@ @@@@ @@@@@@ par exemple en mouvement dans l'es @@@ de façon @@@@@ optique. La présente invention s'applique tout particulièrement aux gouvernes pour l'aéronautique, la marine, etc... Des systèmes de repérage de la position d'un mobile sont déjà connus. Ils consistent à disposer un capteur sur le mobile à repérer et à transmettre les informations reçues vers un calculateur d'exploitation des résultats. La plupart des systèmes connus supposent un apport d'énergie électrique et sont donc sensibles aux interférences radio électriques et aux impulsions électromagnétiques. La présente invention vise à s'affranchir de tous ces inconvénients en-proposant un système entièrement passif et numérique. De plus, le système est particulièrement économi- que en nombre de composants. La présente invention s'applique à tout déplacement, aussi bien angulaire que linéaire. Le système de repérage de l'invention consiste essentiellement à disposer des moyens optiques pour relier l'entrée et la sortie d'au moins un capteur de mesure, lesdits moyens optiques étant formés d'une seule fibre optique émission et d'une seule fibre optique réception par capteur, lesdites fibres étant reliées à la grille codeuse de chaque capteur par l'intermédiaire d'un dispcsitif purement optique dispersif et focalisateur. ledit dispositif dispersif séparant le faisceau lumineux transmis par chaque fibre (émission ou réception) en fonction de leur longueur d'onde, ledit dispositif de focalisation focalisant chaque faisceau de longueur d'onde donnée en un point déterminé de la grille codeuse de chaque capteur. Selon une première caractéristique, chaque longueur d'onde transporte un élément binaire d'information. Selon une autre caractéristique, les éléments binaires sont multiplexés temporellement et transmis en série sur une même fibre optique aussi bien à l'émission qu'à la réception. Selon une autre caractéristique, chaque secteur de la roue codeuse transforme l'état binaire porté par le faisceau de longueur d'onde qui lui est attribué selon l'information à transmettre. Selon une autre caractéristique, p capteurs sont reliés chacun au moyen d'une fibre émettrice et d'une fibre réceptrice, chaque fibre émettrice recevant une multitude de signaux numériques fournis par une tête optique émission, chaque fibre réceptrice transmettant son signal numérique à l'entrée d'une photodiode d'un dispositif récepteur, ledit dispositif récepteur étant lui-même relié à un dispositif de traitement de l'information. D'autres avantages et caractér stiques appareltront: à la lecture de la description suivante illustrée par des dessins. La figure 1 représente une réalisation d'un capteur pour le système de repérage de l'invention. La figure 2 représente un schéma général du système de repérage de l'invention. La figure 3 représente un diagramme des temps des signaux numériques émis en ligne. Des capteurs de position sont déjà connus. Ils consistent essentiellement en une grille codeuse divisée en secteurs, chaque secteur correspondant à une position bien déterminée. Cette grille codeuse est solidaire du mobile dont on souhaite repérer la position. La figure 1 désigne par G une telle grille codeuse. On raccorde selon l'invention une telle grille G1 du capteur C1 de l'invention au moyen d'une même fibre optique Fem1 émission et d'une même fibre optique réception Fri. En effet, la fibre optique émission Fermi transmet les longueurs d'onde ...i devant les secteurs convenablement choisis 12 n de la grille G1.A cet effet, on interpose entre la fibre émission Fem1 et la grille G1 un dispositif optique Pem dispersif et focalisateur permettant, d'une part, de disperser la lumière transmise par la fibre Fem1 en fonction de sa longueur d'onde propre, d'autre part, de focaliser chacun de ces faisceaux monochromatiques sur le secteur approprié de la grille codeuse G1. Un tel dispositif optique Pem est aisément réalisable par tout homme de métier. En sortie de la grille codeuse G1 , on dispose le dispositif optique inverse qui effectue la focalisation et la transmission sur une même fibre optique Fr1 réception de ces différents signaux. La figure 2 représente le mode d'exploitation d'un tel capteur C1 en amont et en aval. Les différentes longueurs d'onde sont générées par une tête optique émission 1 formée, soit, d'un laser multiaccordable, soit, d'un nombre n de lasers. Dans ce dernier cas, chaque laser émet un signal optique numérique, c'est à dire une impulsion qui est un "un" binaire. Un signal d'horloge fourni par le dispositif électronique de commande 2 répartit régulièrement dans le temps l'impulsion fournie par chaque laser. Ainsi, en se référant au diagramme des temps de la figure 3, le laser ( ) fournit le premier son "un" binaire, puis décalé de ft le second laser ( ) et ainsi de suite sachant qu'une période d'horloge est divisée de fa çon appropriée, par exemple en n temps t égaux. Un coupleur 11, disposé en sortie de ces lasers, couple de façon connue en soi les différents signaux numériques émis par ces n lasers pour les transmettre tous sur p fibres optiques. En effet, si p capteurs Cj sont utiles pour le repérage, on raccorde chacun de ces p capteurs à l'aide d'une fibre émission. Ainsi, le capteur Cj de la figure 1 est relié au coupleur 11 du dispositif 1 grâce à la fibre Femj. On comprend aisément que la grille codeuse G. du capteur C. reçoit alors J - J en série les différentes longueurs d'onde, chaque longueur d'onde étant alors reçue sur le secteur approprié de cette grille Gj. En retour, la grille codeuse G. interrompt le fais J J ceau lumineux de certaines longueurs d'onde (correspondant à un état binaire de l'intervalle de temps qui est attribué à cette longueur d'onde) ce qui modifie l'état binaire de ce signal.Cette grille codeuse G renvoie les faisceaux des au j tres longueurs d onde (qui se trouvent dans l'autre état binaire) vers la fibre réceptrice Fr. par l'intermédiaire du dispositif de dispersion et focalisation Pr comme décrit à l'aide de la figure 1. Chacune des p fibres de réception Frj sont recues sur un dispositif détecteur 3. Ce dispositif 3 de reception peut, par exemple, être formé de barrettes de p photodiodes comme il est bien connu de l'homme de métier (à chaque capteur, on fait alors correspondre une photodiode). On notera qu'il peut être avantageux de réunir les p fibres optiques émission Fem. sur un même câble à fibres opti J ques et de raccorder chaque capteur C. à la fibre qui lui est J attribuée grâce à des dérivateurs Dem . En réception, il est de même avantageux de regrouper les p fibres optiques récep tion F sur un même câble, un dérivateur Dr. raccordant cha J J que capteur à la fibre du câble qui lui est affectée. Les fibres réceptrices Fr. transmettent donc en série les informations numériques codées par chaque capteur vers le dispositif 3 de réception. Il suffit alors de transmettre les informations détectées par les p photodiodes du dispositif récepteur 3 vers un dispositif électronique 4 de mise en forme des informations numériques qui sont ensuite appliquées à l'entrée d'un calculateur 5. De tels systèmes d'exploitation des résultats sont à la portée de l'homme de l'art et ne serort pas plus avant explicités. Un tel système permet. le repérage de -la position d'une gouverne. Ainsi, lorsqu'il s'agit d'un avion, les capteurs C. J peuvent être placés sur les ailes de l'avion, les boîtiers 1, 2, 3, 4, 5 se trouvant dans la carlingue. Le système del'invention permet ainsi la transmission purement optique et numérique des informations. Un tel système serait également applicable à tout traitement d'informations numériques fournies par divers appareils de mesure. REVENDICATIONS - Système de repèrage de la position d'un mobile con- sis a oser de de moyens ozjtiques pour relier l'e et la sortie d'au moins un capteur de mesure, système caractérisé par le fait que lesdits moyens optiques consistent es- sentiellement en une seule fibre optique émission et une seule fibre optique réception par capteur, lesdites fibres étant reliées à la grille codeuse de chaque capteur par l'intermédiaire d'un dispositif purement optique dispersif et focalisateur, ledit dispositif dispersif séparant le faisceau lumineux transmis par chaque fibre (émission ou réception) en fonction de leur longueur d'onde, ledit dispositif de focalisation focalisant chaque faisceau de longueur d'onde donnée en un point déterminé de la grille codeuse de chaque capteur. 2 - Système de repérage de la position d'un objet selon la revendication 1 caraetérisé par le fait que chaque longueur d'onde transporte un élément binaire d'information. 3 - Système de repérage de la position d'un objet selon la revendication 2 caractérisé par le fait que lesdits éléments binaires sont multiplexés temporellement et transmis en série sur une même fibre optique aussi bien à l'émission qu'à la réception pour un même capteur. 4 - Système de repérage de la position d'un objet selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que chaque secteur de ladite roue codeuse transforme l'état binaire, porté par le faisceau de longueur d'onde qui lui est attribué, selon l'information à transmettre. 5 - Système de repérage selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que p capteurs sont reliés chacun au moyen d'une fibre émettrice et d'une fibre réceptrice, chaque fibre émettrice recevant une multitude de signaux numériques fournis par une tête optique émission, chaque fibre réceptrice transmettant son signal numérique à l'entrée d'une photodiode d'un dispositif récepteur, ledit dispositif récepteur étant lui-même relié à un dispositif de traitement de l'information.