Brevet FR2567342A1 — publié le 19860110

L'invention se rapporte à un perfectionnement au brevet principal pour l'augmentation de la portée et du diagramme de rayonnement dans les ensembles de télécommande d'ordres par rayonnement infrarouge codé. L'efficacité d'une télécommande en application industrielle réclame un taux de détection le plus élevé possible. Or le principal inconvénient d'une liaison à télécommande utilisant le rayonnement infrarouge réside dans sa faible portée en raison des faibles puissances mises en oeuvre, mais aussi de la perturbation inévitable apportée par la lumière ambiante. De ce fait, la sécurité de la transmission et corrélativement, de la télécommande, n'est pas ou insuffisamment assurée, notamment en milieu industriel. Cet inconvénient ne permet pas l'application de cette technique de télécommande dans les cas d'environnements perturbés, en raison des exigences de sécurité prévues par la législation du travail en ateliers et sur chantiers. Par ailleurs, les boîtiers de télécommande sont limités en volume et en poids car bien souvent portés en permanence par l'utilisateur. Pour ces raisons, les ensembles émetteurs-récepteurs de télécommande par infrarouge codé doivent présenter des caractéristiques supplémentaires qui leur procurent une augmentation de portée notable, sans pour autant se traduire par une augmentation sensible, ni du poids, ni du volume de l'émetteur. Le présent perfectionnement remplit ces deux conditions simultanémement en permettant aux ensembles de télécommande d'ordres par rayonnement infrarouge codé de bénéficier d'une portée efficace sensiblement supérieure, sans pour autant augmenter de façon perceptible le poids de l'émetteur. La portée efficace et le diagramme de rayonnement sont augmentés corrélativement, permettant dans tous les cas de mieux remplir les conditions de sécurité exigées par la législation du travail. Bien entendu, en plus, il ne désorganise pas la marche des ateliers, car les incidents pour fausse commande ou commande inopérante disparaissent complètement. Ainsi, la liaison peut atteindre plusieurs dizaines de mètres, sans se trouver affectée par l'incidence des lumières ambiantes. Le perfectionnement selon l'invention concerne l'étage final d'émission et sa commande dans le boîtier de télécommande à rayonnement infrarouge et le circuit d'entrée du module de réception selon le brevet principal. Plus précisément, il s'agit d'une modulation de la diode électroluminescente d'émission par impulsions de puissance, de manière à augmenter la puissance d'émission en association avec un circuit sélectif à l'entrée. La réception du signal infrarouge modulé s'effectue par l'intermédiaire d'un circuit résonnant à l'entrée du bloc de réception avec remise en forme de la porteuse, avant la détection de la modulation. Outre les avantages ci-dessus mentionnés, le perfectionnement selon l'invention procure une plus grande fiabilité dans la transmission des ordres et confère à ce système de commande des portées compatibles avec les exigences de fabrication et de manutention en milieu industriel. L'invention sera sera bien comprise en se référant à la description ci-après effectuée à titre d'exemple non limitatif sur les moyens généraux adoptés, pour obtenir les résultats, en référence aux dessin.s accompagnants dans lesquels La figure 1 est le schéma général de la chaîne de modulation de puissance de la diode d'emission et de la chaîne de réception. La figure 2 comporte plusieurs graphiques représentant le train d'impulsions du codage, la modulation en fréquence au niveau du modulateur et les signaux appliqués à la diode d'émission. L'invention se rapporte à un perfec tionnement destiné à augmenter les performances en portée et en détection des ensembles de télécommande d'ordres par rayonnement infrarouge codé. Plus précisément, le perfectionnement concerne la commande de l'étage final d'émission et le capteur présent à l'entrée du circuit de réception. On se référera, dans la première partie de la description, à l'étage d'émission d'un ensemble de télécommande, et plus particulièrement au module d'émission conçu et mis au point par l'inventeur, dont la protection réside dans le brevet principal. On examinera tout d'abord ci-après la chaîne d'émission représentée de façon générale en figure 1. La porteuse est générée par -un circuit oscillateur-modulateur en fréquence 1 sur une fré quence pilote réglée par exemple sur 100 kHZ. L'oscillateur-modulateur 1 est commandé en modulation par un module logique référencé 2 comprenant un codeur formant des trains d'impulsions répétitifs traduisant les instructions de commande. Le signal modulé en fréquence est amplifié légèrement par un circuit amplificateur-tampon 3 qui attaque un multivibrateur monostable 4 agissant sur un amplificateur de puissance 5 dont la sortie est raccordée à la diode électroluminescente d'émission 6 à travers un générateur de courant constant 7. La diode 6 est commandée en modulation d'émission de puissance à une valeur instantanée dépassant les conditions nominales d'utilisation sans aller au-delà des valeurs maximales instantanées qu'elle peut supporter. La puissance moyenne d'émission reste bien entendu en-dessous de la valeur limite de dissipation en régime continu Le principe même de ce type de modulation de puissance correspond à une durée constante de fonctionnement selon la caractéristique du circuit multivibrateur monostable 4 à des intervalles de temps variables correspondant à la modulation de fréquence ainsi qu'on peut le vérifier sur la figure 2. Sur cette figure, les formes d'onde sont celles existant aux points A, B, C, c'est-à-dire après le module logique de commande 2, après le modulateur de fréquence 1 et aux bornes de la diode d'émission 6. Le module 2 permet la commande logique en fréquence autour de la porteuse. Cette modulation est assurée par l'oscillateur-modulateur 1 qui délivre des signaux codés en fréquence dont une représentation à grande échelle figure sur le graphique des formes d'onde au point B. Le circuit multivibrateur 4 ne retiendra qu'une durée constante D de ces signaux sans nuire à la modulation traduite par les intervalles de temps variables entre les impulsions codées. La diode se verra donc appliquer des impulsions de puissance pendant de courtes durées D se répétant à intervalles de temps variables, fonction de la modulation. Par ce type de fonctionnement, on augmente sensiblement le rendement de la diode d'émission. En raison des lois de propagation du rayonnement infrarouge dans l'air, on observe une augmentation notable de portée. On peut citer par exemple les valeurs suivantes . Puissance d'émission continue : 50 mW Puissance d'émission crête : 3-4 Watts Le manipulateur peut se baisser sans nuire pour autant à la qualité et à la sécurité de la transmission, car le rayonnement sur le côté est également détecté dans les limites du cône d'émission. Pour assurer les meilleures conditions de réception, on prévoit selon l'invention, dans le capteur 8 à l'entrée du récepteur, un circuit sélectif 9 accordé sur la fréquence porteuse. Ce circuit sélectif pourra, par exemple, être réalisé sous la forme d'un circuit résonnant comprenant la diode de réception 10 . Il permet d'améliorer sensiblement la détection du signal infrarouge modulé en éliminant une quantité importante de parasites, source de mauvaises détections. II sera suivi, de préférence, par un préamplificateur sélectif 11 raccordé à l'entrée du récepteur 12. Les circuits ci-dessus constituent le capteur 13 dissocié physiquement du récepteur 12 auquel il est relié par un câble coaxial 14. La démodulation s'effectue dans le récepteur 12. Diverses variantes directes de l'invention telle que décrite ci-dessus ne sauraient échapper à la présente protection, notamment les variantes sans apport inventif, l'adjonction d'éléments inopérants et la substitution par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement aux ensembles émetteur-récepteur de télécommande d'ordres par rayonnement infrarouge codé, caractérisé en ce que la diode d'émission (6) est modulée en puissance selon une durée constante à intervalles de temps variables en fonction de la modulation, lui imposant des impulsions de puissance voisines des valeurs maximales possibles et en ce qu'un circuit sélectif (9) accordé sur la fréquence de la porteuse est prévu à l'entrée du récepteur. 2. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'excursion de fréquence correspondant à la modulation, se situe dans un rapport compris entre 5 et 20. 3. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la durée d'émission est donnée par la constante de temps d'un multivibrateur monostable (4).