Brevet FR2596874A1 — publié le 19871009

MONTAGE POUR LA DETERMINATION DE LA PRESENCE D'OBJETS, EN PARTICULIER D'INSTRUMENTS DE TRAITEMENT DENTAIRES, DANS DES LOGEMENTS OU DE L'ENLEVEMENT DE CES OBJETS DE CES LOGEMENTS La présente invention concerne un montage pour la détermination de la présence d'objets, en particulier d'instruments de traitement dentaires, dans des logements ou de l'enlèvement de ces objets de ces logements, comportant des barrières lumineuses, associées aux logements, qui comprennent chacune un élément émetteur de lumière et un élément récepteur de lumière auquel est relié un circuit d'exploitation. On connalt déjà un dispositif de pose de pièces à main dentaires comportant une partie support en forme de douille ou de forme annulaire pour la pose d'une pièce à main et un dispositif de commutation avec moyens de commutation dans la zone de cette partie support (EP-Al-O 005 791), ces moyens étant, lors de l'enlèvement de la pièce à main de la partie support ou de la pose de celle-ci dans cette partie, actionnés par la pièce à main. Comme moyens de commutation sont prévus des organes de commutation fonctionnant sans contact qui sont de préférence des barrières lumineuses fonctionnant dans l'infrarouge. Il est cependant aussi possible d'utiliser comme organes de commutation fonctionnant sans contact des organes de commutation inductifs. Dans chaque cas, ces organes de commutation, en particulier leurs parties émetteurs, sont constamment parcourus par un courant.Cela a pour conséquence, en cas d'utilisation d'un grand nombre de tels moyens de commutation, une consommation de courant relativement élevée. Au surplus, il est désavantageux que les organes de commutation mentionnés n'aient en raison de leur fonctionnement exposé plus haut qu'une durée de vie relativement courte. L'invention a pour but de perfectionner un montage du type indiqué au début de façon qu'on puisse consommer moins d'énergie que jusqu'à présent pour le fonctionnement des barrières lumineuses et qu'en même temps les barrières lumineuses aient une plus longue durée de vie. L'invention atteint ce but avec un montage du type indiqué au début grâce au fait que les éléments émetteurs de lumière des barrières lumineuses sont mis en activité successivement par impulsions. Cette mesure procure l'avantage que la consommation d'énergie de la barrière lumineuse est très réduite comparativement aux dispositifs connus jusqu'à présent. En effet, chaque barrière lumineuse consomme de l'énergie seulement pendant sa mise en activité par impulsions. L'invention apporte en même temps l'avantage que la durée de vie des barrières lumineuses est allongée comparativement aux conditions connues jusqu'à présent. De préférence, l'élément émetteur de lumière de chaque barrière lumineuse est relié à un circuit d'alimentation contenant un condensateur qui, pendant la durée entre mises en activité successives de l'élément émetteur de lumière, est chargé à une tension d'alimentation. I1 en résulte l'avantage que des pointes de courant ou de tension dues au fonctionnement par impulsions des différents éléments émetteurs de lumière ne sont pas transmises au reste du dispositif électronique. Le condensateur joue le rôle de tampon vis-à-vis de l'alimentation générale. Les éléments émetteurs de lumière sont avantageusement reliés à différentes sorties d'un compteur qui compte des impulsions émises par un générateur d'impulsions. Cela procure comme avantage une dépense de circuits relativement faible en ce qui concerne la com mande des éléments émetteurs de lumière d'une série de barrières lumineuses. Les éléments émetteurs de lumière se trouvent de préférence dans les circuits de charge de transistors dont les électrodes de commande sont reliées aux différentes sorties du compteur. Cela apporte l'avantage qu'il suffit d'une dépense relativement faible pour la commande des différents éléments émetteurs de lumière. A la sortie de l'élément récepteur de lumière est reliée une entrée d'une porte ET à deux entrées dont l'autre entrée est reliée à la sortie du compteur à laquelle est relié l'élément émetteur de lumière associé, et la sortie de la porte ET est reliée à une entrée de mise à un d'une bascule bistable dont une sortie est reliée à une entrée d'un circuit d'exploitation. Cette mesure assure de façon relativement simple que l'enlèvement d'un objet ou instrument de traitement dentaire de son logement, une fois perçu, soit alors aussi retenu. Selon un autre agencement avantageux de l'invention, les éléments émetteurs de lumière se trouvent dans les circuits de charge de transistors dont l'électrode de commande est reliée à la sortie d'un générateur d'impulsions, à laquelle est en outre reliée l'entrée de comptage d'un premier compteur dont une sortie de comptage déterminée est reliée à une entrée d'une porte ET à deux entrée, à l'élément récepteur de lumière associé à chaque élément émetteur de lumière étant reliée l'entrée de comptage d'un deuxième compteur dont une sortie de comptage correspondant à la sortie de comptage déterminée précitée du premier compteur est reliée à la deuxième entrée de la porte ET précitée, et la sortie de ladite porte ET étant reliée à une entrée de mise à un d'une bascule bistable dont une sortie est reliée à une entrée d'un circuit d'exploitation. I1 en résulte comme avantage une dépense relativement faible de circuits pour chaque barrière lumineuse. Les mesures susvisées conviernent en particulier pour compléter ultérieurement des barrières lumineuses avec le montage de l'invention. De préférence, une entrée de remise à l'état initial du deuxième compteur précité est reliée à une sortie du premier compteur qui est activée après activation de la sortie de comptage déterminée précitée. Cela procure 1 'avantage de permettre de produire de manière relativement simple une synchronisation du deuxième compteur par le premier afin que les deux puissent sûrement fonctionner de la même manière. La bascule bistable mentionnée précédemment est opportunément pourvue d'une entrée de mise à un et d'une entrée de mise à zéro séparée à laquelle est reliée la sortie d'une porte OU- Exclusive dont les entrées sont reliées aux entrées de la porte ET associée. Grâce à cette mesure, de la lumière étrangère conduisant au fonctionnement de la porte ET ne peut pas provoquer de mise à un perturbatrice de la bascule bistable, car immédiatement après le fonctionnement de la porte ET, la porte OU-Exclusive associée envoie un signal de mise à zéro à la bascule. Le compteur et la bascule bistable sont opportunément reliés chacun par une entrée de remise à l'état initial ou à zéro séparée à une ligne de remise à l'état initial du système qui, à la mise en route, transmet un signal déterminé. Cela apporte l'avantage qu'un conditionnement initial défini des éléments précités est assuré après la mise en route. Les générateurs d'impulsions mentionnés sont de préférence conçus de façon à émettre leurs impulsions de sortie par groupes avec pauses entre ceux-ci. Le nombre d'impulsions par groupe correspond de préférence au nombre des barrières lumineuses existantes. Les pauses mentionnées peuvent être relativement longues ; elles ne doivent cependant pas être de longueur telle que le dentiste doive attendre la réaction de la barrière lumineuse. Dans le cas par exemple de six barrières lumineuses, le temps de mise en circuit par barrière lumineuse peut être de l'ordre de 50 ps et la pause entre groupes d'impulsions peut être par exemple de 5 ms. On a ainsi pour six barrières lumineuses un temps total de mise en circuit de 300 ps. I1 est enfin possible qu'à la détection de l'enlèvement d'un objet, ou d'un instrument de traitement dentaire, d'un logement, la mise en activité par impulsons des éléments émetteurs de lumière des barrières lumineuses affectées aux autres objets ou instruments de traitement dentaires soit bloquée. Cela apporte comme avantage une économie supplémentaire de courant et un allongement supplémentaire de la durée de vie des éléments des barrières lumineuses. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins annexés sur lesquels la fig.1 montre une première forme de réalisation d'un montage conforme à l'invention, la fig.2 est un diagramme d'impulsions montrant l'évolu tion d'impulsions à différents points du mon tage la fig.l, et la fig.3 montre une deuxième forme de réalisation du mon tage de l'invention. Sur la fig.1 est représenté un schéma fonctionnel d'un montage qui sert à déterminer la présence d'objets, en particulier d'instruments de traitement dentaires, dans des logements ou l'enlèvement de ces objets de ces logements. Aux logements sont associés des barrières lumineuses dont l'une 1 est représentée sur la fig.l. Cette barrière lumineuse présente un élément émetteur de lumière 2 et un élément récepteur de lumière 3. L'élément émetteur de lumière 2 peut être une diode luminescente et l'élément récepteur de lumière 3 un phototransistor ou également une diode luminescente. La diode luminescente 2 se trouve dans le circuit de collecteur d'un transistor 4 dont l'émetteur est à la terre ou à la masse et la base est reliée à une sortie b d'un compteur 5. Une entrée de comptage c de ce compteur 5 est reliée à la sortie d'un générateur d'impulsions 6 qui envoie pédiodiquement des impulsions au compteur et change ainsi son état en conséquence. Une sortie du compteur 5 est reliée à une entrée de remise à l'état initial R de celui-ci. La diode luminescente 2 située dans le circuit de collecteur du transistor 4 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance 7 à un condensateur tampon 8 qui est relié par l'intermediaire d'une résistance 9 à un point 10 où peut être appliquée une tension d'alimentation de par exemple + 5 V. La diode luminescente 2 est ainsi alimentée par la source de tension non pas directement, mais par l'intermédiaire du condensateur tampon 8. L'émetteur du transistor 3 de la barrière lumineuse 1 est à la terre ou à la masse tandis que son collecteur est relié au point d'alimentation 10 par l'intermédiaire d'une résistance 11. Au collecteur du transistor 3 est reliée l'entrée d'un conformateur d'impulsions 12 qui peut être une bascule de Schmitt. La sortie de ce conformateur d'impulsions 12 est reliée à une entrée d'une porte ET 13 à deux entrées et à une entrée d'une porte OU-Exclusive 14 à deux entrées. Les autres entrées de ces deux éléments logiques 13, 14 sont reliées à la sortie b du compteur 5 (fig.1). La sortie de la porte ET 13 est reliée à une entrée de mise à un d d'une bascule bistable 15. La sortie de la porte OU-Exclusive 14 est reliée à une entrée de mise à zéro de cette bascule 15. Une autre entrée de mise à zéro de la bascule 15 est connectée à une ligne 16 de remise à l'état initial du système qui, à la mise en route de l'ensemble du montage, transmet un signal de remise à l'état initial. Le compteur 5 aussi peut être connecté à cette ligne par une sortie de remise à l'état initial. La bascule bistable 15 est reliée du côté sortie à une entré f d'un dispositif logique de pose 17 qui fixe et combine l'état de pose des différents objets ou instruments de traitement dentaires qui sont contrôlés à l'aide de barrières lumineuses correspondant à la barrière lumineuse 1. I1 faut noter ici que des montages correspondant au montage considéré précédemment, en nombre correspondant au nombre des objets ou instruments de traitement dentaires à contrôler, seront connectés à d'autres sorties du compteur 5 et d'autres entrées du dispositif logique de pose 17. Le dispositif logique de pose 17 envoie des signaux à des moyens de commutation 18 dont il est inutile de parler davantage ici. La fig.2 est un diagramme d'impulsions en fonction du temps t indiquant l'évolution d'impulsions qui apparaissent à différents points du montage de la fig.1. Sur la fig.2, le long de l'axe des ordonnées sont inscrites les lettres a, b, c, d, e et f ; les impulsions indiquées sur les lignes correspondantes apparaissent aux points désignés de manière correspondante du montage de la fig.1. On suppose que les impulsions des différents trains d'impulsions ont un niveau correspondant à la valeur binaire "1" tandis que les pauses entre impulsions ont un niveau correspondant à la valeur binaire "O". Les impulsions représentées sur la fig.2a apparaissent à la sortie a du générateur d'impulsions 6 de la fig.1. Ces impulsions sont comptées par le compteur 5, qui émet à sa sortie b les impulsions représentées sur la fig. 2b. On voit que les pauses entre les impulsions de la fig. 2b sont relativement longues. Quand le trajet lumineux de la barrière lumineuse 1 est dégagé parce qu'un objet qui s'y trouvait a été enlevé, l'émission d'une impulsion à la sortie b du compteur 5 fait qu'une impulsion est aussi émise à la sortie c du conformateur d'impulsions 12. Ainsi, à cet instant, la condition ET de la porte ET 13 est remplie, de sorte qu'à l'entrée de mise à un d de la bascule bistable 15 aussi est envoyée une impulsion de mise à un comme représenté sur la fig.2d. Sur cette impulsion de mise à un, la bascule 15 envoie à l'entrée f du dispositif logique de pose 17 un signal de mise en place (fig. 2f). Ce signal est émis jusqu'à ce que la bascule bistable 15 soit remise à zéro. C'est le cas (fig. 2e, partie droite) lorsqu'une impulsion de sortie est émise à la sortie de la porte OU - Exclusive 14.La porte OU- Exclusive 14 émet une telle impulsion de sortie lorsque le trajet lumineux de la barrière lumineuse 1 est coupé. En effet, dans ce cas, la condition de liaison est remplie. Cette condition était au reste aussi remplie avant le dégagement de la barrière lumineuse 1, comme cela ressort de la partie gauche de la fig. 2e. Il faut noter ici que la porte OU - Exclusive 14 convient aussi particulièrement bien, en cas de fonctionnement défectueux de la porte ET 13 par suite d'entrée de lumière étrangère dans le transistor 3, pour éviter un fonctionnement défectueux. En effet, en cas d'apparition de lumière étrangère pendant la durée des pauses entre impulsions successives à la sortie b du compteur 5, la porte 14 fonctionnerait et enverrait un signal de mise à zéro à la bascule bistable 15. Une deuxième forme de réalisation du montage de l'invention est représentée sur la fig.3, sur laquelle les éléments utilisés dans le montage de la fig.l sont désignés par les mêmes repères que sur la fig.l. Comme ces éléments fonctionnent de la même manière que dans le montage de la fig. 1, on ne reviendra pas sur eux ici. Il suffira d'examiner en détail les éléments par lesquels le montage de la fig. 3 diffère de celui de la fig. 1. Dans le montage représenté sur la fig. 3, la base du transistor 4 est reliée directement à la sortie du générateur d'impulsions 6. A la sortie du générateur 6 est en outre reliée l'entrée de comptage d'un premier compteur 51 qui, dans le cas présent, présente deux sortie de comptage dont l'une est désignée par Z10 et l'autre par Zll. A la sortie Z10 apparaîtra une impulsion lorsque le compteur 51 aura compté jusqu'à 10, et à la sortie Zll apparaîtra une impulsion lorsque le compteur 51 aura compté jusqu'à 11. Ensuite, le compteur 51 pourra recommencer à compter du début. A la sortie Z10 du compteur 51 sont reliées une entrée de la porte ET 13 et une entrée de la porte OU- Exclusive 14.A la sortie Zll du compteur 51 est reliée l'entrée de remise à l'état initial R d'un deuxième compteur 52 dont l'entrée de comptage est reliée à la sortie du conformateur d'impulsions 12. La sortie Z10 de ce deuxième compteur 52, qui émet une impulsion de sortie après comptage de dix impulsions, est reliée aux deuxièmes entrées de la porte ET 13 et de la porte OU - Exclusive 14. Les deux compteurs 51 et 52 ainsi que la bascule bistable 15 prévue sur la fig. 3 sont reliés par des entrées de remise à l'état initial distinctes à la ligne 16 de remise à l'état initial du système. Dans le montage représenté sur la fig. 3, le premier compteur 51 compte constamment les impulsions émises par le générateur d'impulsions 6. Tant que le deuxième compteur 52 ne compte pas (parce que le trajet lumineux de la barrière lumineuse 1 est coupé), à chaque apparition d'une impulsion à la sortie Z10 du compteur 51, la condition de liaison de la porte OU - Exclusive 14 sera remplie, de sorte que des impulsions de mise à zéro seront envoyées de manière répétée à l'entrée de mise à zéro de la bascule bistable 15. Quand cependant le trajet lumineux de la barrière lumineuse 1 est libre, le deuxième compteur 52 aussi commence à compter des impulsions qui lui sont envoyées de la sortie du conformateur d'impulsions 12.Quand les deux compteur 51, 52 émettent en même temps à leur sortie Z10 chacun un signal de sortie ("1"), la bascule bistable 15 est mise à un par l'intermédiaire de la porte ET 13. Le dispositif logique de pose 17 est ainsi actionné de la manière expliquée à propos de la fig. 1. Lorsque le trajet lumineux de la barrière lumineuse 1 est de nouveau coupé, la condition de liaison de la porte OU-Exclusive 14 sera de nouveau remplie et la bascule bistable 15 sera ainsi remise à zéro. Le deuxième compteur 52 prévu dans le montage de la fig. 3 est synchronisé par la sortie Zll du premier compteur 51 en étant remis à l'état initial par ce dernier après chaque comptage de onze impulsions. Comme déjà indiqué, cela assure que les deux compteurs 51 et 52 puissent compter en synchronisme des impulsions qui leur sont envoyées pour être comptées, donc puissent, après apparition de dix impulsions, émettre en même temps chacun une impulsion à leur sortie Z10. Cela assure en même temps qu'un actionnement défectueux du deuxième compteur 52 par de la lumière étrangère apparaissant dans la zone de l'élément récepteur de lumière 3 de la barrière lumineuse 1 ne puisse pas conduire à un actionnement défectueux du dispositif. logique de pose 17. I1 faut encore noter que le montage représenté sur la fig. 3 peut, à l'exception du dispositif logique de pose 17 et éventuellement du générateur d'impulsions 6, être en pratique prévu séparément pour chacune des barrières lumineuses existantes, de sorte qu'il convient au montage ultérieur dans des postes de traitement dentaire existants qui sont déjà équipés de barrières lumineuses. I1 faut noter pour terminer que les compteurs 5 et 52 des montages décrits ont chacun au moins un nombre de sorties correspondant au nombre des barrières lumineuses existantes, ou une capacité de comptage correspondante, tandis que le compteur 51 a une capacité de comptage supérieure d'une unité à la capacité de comptage utilisée du compteur 52. I1 faut encore noter que le générateur d'impulsions 6 utilisé dans le montage de la fig. 3 peut avoir un nombre de sorties différentes correspondant au nombre des barrières lumineuses existantes et où apparaissent des trains d'impulsions à impulsions décalées. I1 est cependant aussi possible, en cas d'utilisation du système de la fig. 3, d'utiliser pour les différentes barrières lumineuses des générateurs d'impulsions différents dont les impulsions sont décalées. REVENDICATIONS 1.- Montage pour la détermination de la présence d'objets, en particulier d'instruments de traitements dentaires, dans des logements ou de l'enlèvement de ces objets de ces logements, comportant des barrières lumineuses (1), associées aux logements, qui comprennent chacune un élément émetteur de lumière (2) et un élément récepteur de lumière (3) auquel est relié un circuit d'exploitation (13, 14, 15, 17), caractérisé en ce que les éléments émetteurs de lumière (2) des barrières lumineuses (1) sont mis en activité successivement par impulsions. 2.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément émetteur de lumière (2) de chaque barrière lumineuse (1) est relié à un circuit d'alimentation (7, 8, 9, 10) contenant un condensateur (8) qui, pendant la durée entre mises en activité successives de l'élément émetteur de lumière (2), est chargé à une tension d'alimentation. 3.- Montage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments émetteurs de lumière (2) sont reliés à différentes sorties (b) d'un compteur (5) qui compte des impulsions émises par un générateur d'impulsions (6). 4.- Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments émetteurs de lumière (2) se trouvent dans les circuits de charge de transistors (4) dont les électrodes de commande sont reliées aux différentes sorties (b) du compteur (5). 5.- Montage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à la sortie de l'élément récepteur de lumière (3) est reliée une entrée d'une porte ET (13) à deux entrées dont l'autre entrée est reliée à la sortie (b) du compteur (5) à laquelle est relié l'élément émetteur de lumière (2) associé ; en ce que la sortie de la porte ET (13) est reliée à une entrée de mise à un d'une bascule bistable (15) ; et en ce qu'une sortie de cette bascule bistable (15) est reliée à une entrée d'un circuit d'exploitation (17). 6.- Montage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en que les éléments émetteurs de lumière (2) se trouvent dans les circuits de charge de transistors (4) dont l'électrode de commande est reliée à la sortie d'un générateur d'impulsions (6), à laquelle est en outre reliée l'entrée de comptage d'un premier compteur (51) dont une sortie de comptage déterminée (ZI03 est reliée à une entrée d'une porte ET (13) à deux entrées; en ce qu'à l'élément récepteur de lumière (3) associé à chaque élément émetteur de lumière (2) est reliée l'entrée de comptage d'un deuxième compteur (52) dont une sortie de comptage (Z10) correspondant à la sortie de comptage déterminée précitée du premier compteur (51) est reliée à la deuxième entrée de la porte ET (13) précitée ; et en ce que la sortie de ladite porte ET (13) est reliée à une entrée de mise à un d'une bascule bistable (15) dont une sortie est reliée à une entrée d'un circuit d'exploitation (17). 7.- Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une entrée de remise à l'état initial (R) du deuxième compteur (52) est reliée à une sortie (Zll) du premier compteur (51) qui est activée après activation de la sortie de comptage déterminée (Z10) précitée. 8.- Montage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la bascule bistable (15) est pourvue d'une entrée de mise à un et d'une entrée de mise à zéro (R) séparée à laquelle est reliée la sortie d'une porte OU- Exclusive (14) dont les entrées sont reliées aux entrées de la porte ET (13) associée. 9.- Montage selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le compteur (5, 51, 52) et la bascule bistable (15) sont reliés chacun par une entrée de remise à l'état initial ou à zéro séparée à une ligne (16) de remise à l'état initial du système qui, à la mise en route, transmet un signal déterminé. 10.- Montage selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions (6) est conçu de façon à émettre ses impulsions de sortie par groupes avec pauses entre ceux-ci. 11.- Montage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lors de la détection de l'enlèvement d'un objet, ou d'un instrument de traitement dentaire, d'un logement, la mise en activité par impulsions des éléments émetteurs de lumière (2) des barrières lumineuses affectées aux autres objets ou instruments de traitement dentaires est bloquée.