Brevet FR2629359A1 — publié le 19891006

commande simplifiée à distance de fonctions multiples1 La présente invention concerne les commandes à distance de fonctions multiples, par exemple pour commander les divers organes d'un jouet ou d'un modèle réduit, tel qu un avion, hélicoptère, bateau ou voiture automobile. En général, ces commandes sont réalisées par radio dans des plages de fréquences autorisées, par exemple 27,145 MHZ. De nombreux systèmes émettéurs/récepteurs existent dans le commerce et donnent entièrement satisfaction. Cependant ces systèmes sont particulièrement onéreux du fait même qu'ils doivent permettre de commander simultanément plusieurs fonctions indépendantes, ce qui entraîne des circuits électroniques complexes. Les prix de vente, qui en résultent, sont admissibles dans les cas de jouets ou de modèles réduits présentant eux-mêmes une certaine valeur, par exemple des modèles réduits d'avions ou d'hélicoptères. Mais il n'en est pas de même lorsqu'il s'agit de jouets ou de modèles réduits de faible valeur. C'est pourquoi la présente invention a pour objet une commande simplifiée de faible prix de revient permettant néanmoins de commander des fonctions multiples sur un jouet, un modèle réduit ou autre appareil. A cet effet cette commande est conçue pour fonctionner de façon séquentielle au moyen d'un émetteur radio à canal unique, pourvu d'un seul organe de commande et fonctionnant par tout ou rien, et d'un récepteur, calé sur l'unique fréquence de l'émetteur, lequel est installé sur l'appareil ou le jouet à commander.Cette commande est caractérisée en ce que - le récepteur radio est associé à un dispositif séquenceur électro-mécanique qui comprend d'une part un contacteur commun de commande d'alimentation des divers moteurs ou autres dispositifs à commander, et d'autre part une série de contacteurs individuels dont chacun est propre à un moteur ou autre dispositif d'éterminé à commander, - et ce dispositif séquenceur est apte à assurer d'une part, en l'absence de signal provenant de l'émetteur radio : la fermeture du contacteur commun de commande des divers moteurs ou autres dispositifs à commander, d'autre part, en présence d'un signal émis par l'émetteur radio : l'ouverture de ce contacteur commun et successivement la fermeture de chacun des contacteurs particuliers, de sorte qu'il suffit d'arrêter le fonctionnement de l'émetteur au moment voulu pour obtenir la sélection de la fonction désirée, cet arrêt provoquant la fermeture du contacteur commun, et par suite le fonctionnement du moteur ou autre dispositif correspondant à la fonction précédemment sélectionnée. Ainsi, la présente commande permet effectivement de commander, de façon séquentielle, plusieurs fonctions distinctes, et ce grâce à un appareillage radio extrêmement simplifié puisqu'il fonctionne sur un canal unique. Cette commande peut donc être utilisée dans tous les cas où il n'est pas indispensable que certaines des fonctions à commander soient réalisées simultanément, mais peuvent l'être l'une après l'autre dans un ordre quelconque. Dans une forme de réalisation avantageuse de la présente commande, celle-ci est caractérisée en ce que - le dispositif séquenceur comprend un motoréducteur d'actionnement branché en série avec le récepteur radio dans un circuit d'alimentation comprenant un interrupteur manuel et ce moto-réducteur est commandé par ce récepteur radio de telle façon qu'en absence d'un signal provenant de l'émetteur radio l'arbre de sortie de ce moto-réducteur tourne dans un premier sens de rotation et qu'en cas de réception d'un signal émis pour cet émetteur cet arbre tourne en sens inverse, - et en ce que ce dispositif séquenceur est apte à assurer d'une part, lors de la rotation de l'arbre du micro-moteur de commande dans son premier sens de rotation : la fermeture du contacteur commun de commande des divers moteurs ou autres dispositifs à commander, d'autre part, lors de la rotation de l'arbre du micro-moteur de commande dans son sens de rotation inverse : l'ouverture de ce contacteur commun et successivement la fermeture de chacun des contacteurs particuliers correspondant aux diverses fonctions à commander. Cependant d'autres particularités et avantages de la commande selon l'invention apparaitront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation de celle- - ci. Cette description est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue schématique en perspective de la commande selon l'invention. La figure 2 est un schéma simplifié de celle-ci. Le système de commande représenté aux figures l et 2 est destiné à être commandé par un émetteur radio à canal unique actionné par l'opérateur au moyen d'un seul organe de commande, et qui fonctionne par tout ou rien, par exemple sur une fréquence de 27,145 MHZ, c'est-à-dire dans la bande de fréquence autorisée pour les jouets. La puissance de cet émetteur peut être de quelques milliwatts, avec une portée de quelques mètres et une modulation à basse fréquence fixe, en amplitude. En conséquence il s'agit d'un émetteur radio dont le circuit est particulièrement simple bien qu'il comporte un pilotage à quartz. De ce fait son prix de revient est très faible. De plus, cet émetteur à l'avantage de présenter un poids de quelques dizaines de grammes seulement, sans sa pile d'alimentation. Un autre avantage encore de cet émetteur réside dans le fait qu'en raison de sa très grande simplicité, sa conception se prête particulièrement bien à une explication à la portée des enfants, contrairement à ce qui est le cas pour les émetteurs habituels de radiocommande à multivoies. Il est du reste possible de profiter de ce fait dans un but éducationnel. Le système de commande installé sur le jouet ou l'appareil à commander comprend en premier lieu un récepteur radio 1 pourvu d'une antenne de réception 2. Ce récepteur est calé sur l'unique fréquence de l'émetteur. I1 s'agit donc également d'un composant dont le circuit est très simple et dont le prix de revient est réduit. Ce récepteur est alimenté par une pile 3, par exemple une pile de trois volts par l'intermédiaire d'un interrupteur 4 destiné à être fermé par l'opérateur dès le début de l'utilisation du jouet ou de l'appareil correspondant. Le récepteur radio 1 commande un moto-réducteur 5 faisant partie du dispositif séquenceur électro-mécanique qui constitue l'élément essentiel de la présente commande. Il s'agit d'un moteur à courant continu associé à un train de démultiplication à rapport très élevé. Ce moteur est alimenté et mis en fonctionnement dès que l'interrupteur 4 est fermé par l'opérateur. Cependant le circuit du récepteur 1 comporte un système d'inverseur à bascule qui a pour effet d'inverser le sens d'alimentation du moteur 5, et par suite le sens de rotation de l'arbre de sortie 6 de celui-ci, suivant que ce récepteur reçoit ou non un signal provenant de l'émetteur de commande. Ainsi, lorsque le récepteur 1 ne reçoit aucun signal, l'émetteur 5 tourne dans son premier sens de rotation F1. Par contre, quand le récepteur reçoit un signal radio provenant'de l'émetteur, ce même moteur tourne dans le sens opposé F2. Le dispositif séquenceur dont fait partie le motoréducteur 5 comprend plusieurs contacteurs insérés dans les circuits d'alimentation des divers moteurs ou autres appareils électriques à commander et qui correspondent aux diverses fonctions susceptibles d'être obtenues. En premier lieu il est prévu un contacteur commun à tous ces circuits dont la fermeture est nécessaire pour que l'un ou l'autre d'entre eux soit fermé. Mais en second lieu, il existe une série de contacteurs individuels dont chacun est propre à un moteur ou autre dispositif déterminé à commander. Dans l'exemple représenté, le contacteur 7 commun à l'ensemble des circuits commandés comprend un contact mobile 8 actionné par l'arbre 6 du moto-réducteur 5. L'agencement est tel que lors de la rotation dans le sens F1 ce contact mobile vient en appui contre un contact fixe 9. Du côté opposé, il est simplement prévu une butée fixe de retenue 10. A ce sujet il convient de noter que le contact mobile 8 est actionné par l'arbre 6 par l'intermédiaire d'un système d'embrayage à frottement léger consommant très peu d'énergie. . Dans l'exemple représenté, le contact mobile 8 est porté par une rondelle 11 montée sur l'arbre 6 mais libre en rotation par rapport à celui-ci, et un ressort de pression 12 applique cette rondelle sur un disque 13 qui est solidaire en rotation de l'arbre 6. Ainsi après que le contact mobile 8 soit venu en appui contre le contact fixe 8, ou éventuellement la butée 10, la rondelle 11 reste immobile alors que l'arbre 6 continue de tourner. Les contacteurs individuels prévus dans les divers circuits à commander sont actionnés par un arbre rotatif secondaire 14. Celui-ci est relié à l'arbre de sortie 6 du moto-réducteur 5 par un système d'accouplement qui n'est actif que dans un seul sens de rotation de cet arbre, en l'occurrence son sens de rotation F2. Dans l'exemple représenté ce système d'accouplement est porté par une roue dentée 15 qui tourne folle sur l'arbre 14 et engrène avec un pignon 16 porté par l'arbre de sortie 6 du motoréducteur 5. Le système d'accouplement prévu comporte des cliquets 17 à ressort de rappel qui sont montés pivotants sur la roue dentée 15. Ces cliquets sont disposés en regard d'une roue à rochet 18 solidaire en rotation de l'arbre secondaire 14.L'inclinaison des dents de cette roue et l'orientation des cliquets 17 sont tels que ce système n'assure l'accouplement de la roue 18, donc de l'arbre secondaire 14, avec la roue dentée 15, que si celle-ci tourne dans le sens de la flèche F3, c'est-à-dire si l'arbre 6 du moto-réducteur 5 tourne lui-même dans son second sens de rotation F2. Les contacteurs prévus dans les divers circuits de commande comportent chacun un contact mobile porté par l'arbre secondaire 14 et qui est destiné à venir coopérer successivement, au fur et à mesure de la rotation de cet arbre, avec l'un ou l'autre d'une série de contacts individuels 21a, 21b, 21c et 21d répartis dans des positions angulaires différentes autour de la trajectoire du contact mobile correspondant. Dans l'exemple représenté, ces séries de contacts fixes sont portées par des galettes 19a, 19b, 19c et 19d en regard de chacune desquelles se déplace un contact mobile 20a, 20b, 20c ou 20d porté par l'arbre secondaire 14.Par ailleurs, il est prévu un système d'encliquetage 22, par exemple un système d'encliquetage à bille, permettant d'obtenir un positionnement précis des contacts mobiles sur les contacts fixes, et ce dans chaque position angulaire utile de l'arbre 14. Comme représenté sur le schéma de la figure 2, les différents contacts fixes 21a, 21b, 21c, 21d prévus en face des contacts mobiles 20a, 20b, 20c et 20d correspondent à des fonctions différentes. Cependant pour simplifier, quatre fonctions sur huit seulement sont représentées câblées sur le schéma de la figure 2. Dans le présent exemple, les contacts fixes 21a.et 21b, disposés en regard des contacts mobiles 20a et 20b, correspondent à des commandes d'inversion de sens de rotation d'un moteur ainsi qu'à une position d'arrêt. Quant aux contacts fixes 21c placés en regard du contact mobile 20c, ils correspondent à l'alimentation, donc à la mise en fonctionnement des différents moteurs ou autres dispositifs électriques & commander. Dans l'exemple représenté, seuls les enroulements 23 de deux moteurs sont représentés pour simplifier le dessin. Enfin, chacun des contacts fixes 21d, disposés en regard du contact mobile 20d, commande l'alimentation d'un voyant 24 destiné à signaler la commande d'une fonction déterminée, et ce suivant la position angulaire de-l'arbré secondaire 14. I1 convient de noter que l'ensemble ainsi constitué correspond à un commutateur rotatif standard du commerce, à quatre galettes et douze positions, tout au moins dans l'exemple représenté. Un tel commutateur permet de faire défiler successivement huit fonctions différentes à commander. Cependant, il est possible d'utiliser un commutateur à seize positions, également de conception standard, afin d'ajouter deux fonctions supplémentaires. Or de tels commutateurs standard, de faibles dimensions, existent sur de nombreux équipements électriques. En conséquence il s'agit là de composants très répandus et due faible prix de revient. Par tailleurs, les couples nécessaires pour leur entraînement sont très faibles et donc bien inférieurs au couple maximum autorisé pour le moto-réducteur 5 du présent système de commande. Le fonctionnement de ce système est le suivant Dès que l'on désire faire fonctionner le jouet ou le modèle réduit équipé d'un tel système, il convient de fermer l'interrupteur manuel 4. Ceci a pour effet de faire immédiatement tourner le moteur 5 dans le sens de la flèche F1, donc de provoquer la fermeture du commutateur commun 7. En conséquence, si le commutateur rotatif se trouve à ce moment dans une position correspondant à la commande d'une fonction particulière dans un sens déterminé, le moteur respectif se trouve alimenté et réalise cette fonction. Mais si le commutateur rotatif se trouve alors sur une position d'arrêt, aucune fonction n'est réalisée. Pour commander une fonction déterminée, il convient de mettre en service l'émetteur radio. Ceci a pour effet de faire fonctionner le moteur 5 dans son second sens de rotation F2, ce qui ouvre immédiatement le contacteur 7 en empêchant toute alimentation électrique des moteurs des divers fonctions. Cependant la rotation de l'arbre 6 dans ce sens a également pour résultat de provoquer l'accouplement de celui-ci avec l'arbre secondaire 14 par l'intermédiaire du système d'accouplement 17-18 précédemment décrit. Il en résulte que les contacts mobiles portés par l'arbre 14 défilent devant les contacts fixes correspondant 21a, 21b, 21c et 21d. Si la vitesse de rotation de l'arbre 14 est de quatre tours par minute, on passe alors de l'un des douze contacts périphériques au suivant en environ 1,3 seconde. En même temps, les différents voyants 24 s'allument et s'éteignent successivement. Ceci permet donc à l'opérateur de savoir quelle est, à chaque moment, la fonction sélectionnée par la position angulaire alors adoptée par l'arbre secondaire 14. Pour une meilleure différenciation, les voyants 24 sont de diverses couleurs, par exemple vert, jaune et rouge et ils sont répartis en plusieurs groupes. Dans ces conditions, il suffit à l'opérateur de relacher l'organe de commande de l'émetteur radio dès que la fonction voulue a été sélectionnée. Comme expliqué précédemment, l'arrêt de l'émetteur entraine instantanément la rotation du moto-réducteur 5 dans son premier sens Fi de fonctionnement. Ceci provoque la fermeture du contacteur commun 7, ce qui permet la réalisation effective de la fonction précédemment sélectionnée au moyen du commutateur rotatif. Bien entendu pour obtenir ce résultat il est nécessaire que les différents contacteurs du commutateur rotatif soient arrêtés sur l'une des fonctions prévues. En effet si ceuxci s'arrêtent sur une des positions stop", aucune fonction n'est mise en service. Dans ces conditions, la présente commande permet de mettre en service l'une ou l'autre des fonctions prévues, et ce dans un ordre quelconque. C'est du reste l'utilisation alternée des deux sens de rotation du moteur qui permet la commande séquentielle, à partir des éléments électro-mécaniques du dispositif séquenceur. A ce sujet il faut observer qu'il faut environ 15 secondes pour remettre en service une même fonction après l'avoir abandonnée, car il est nécessaire d'effectuer un tour complet du commutateur rotatif. Cependant cette lenteur n'est pas un inconvénient pour les applications envisagées pour la présente commande. En effet celle-ci est destinée & équiper tous jouets ou modèles réduits pour lesquels les différentes fonctions peuvent être commandées l'une après l'autre dans un ordre quelconque sans qu'il soit nécessaire de réaliser simultanément deux fonctions distinctes ou plus. Du reste la vitesse de rotation du commutateur rotatif pourrait être doublée, ce qui réduirait considérablement le temps nécessaire pour remettre en service une même fonction après l'avoir abandonnée. Par ailleurs, l'habileté de l'opérateur peut devenir un facteur attractif dans la manipulation du jouet, car la présente commande séquentielle fait intervenir des facteurs de réaction humaine plus ou moins rapides, se prêtant par là par exemple à des compétitions de joueurs. De plus, la commande selon l'invention est tout à fait éducative pour les enfants. En effet elle fait d'une part intervenir des circuits de radio-contr8le particulièrement simples à expliquer, ainsi qu'un séquenceur électro-mécanique comportant des mécanismes simples et efficaces, et des contacteurs de distribution électrique dont le fonctionnement est tout à fait élémentaire et fiable. Bien entendu les différents voyants 24 peuvent être disposés en tout endroit bien visible du jouet ou autre appareil équipé de la présente commande. Ils peuvent alors être placés en ligne ou par groupes de trois de façon à pouvoir être observés aisément par l'opérateur. Un avantage important de la commande selon l'invention réside dans le fait que l'utilisation d'un récepteur radio avec circuit de sortie de type particulier a pour résultat de faire brusquement passer la vitesse de rotation maximum du moto-réducteur d'un sens déterminé de rotation au sens inverse, sur simple réception du signal de l'émetteur ou non. Cependant l'avantage essentiel de la présente commande consiste en ce que, par rapport aux commandes radio usuelles à multivoies, cette commande permet la réalisation de fonctions multiples pour un prix de revient extrêmement bas, étant entendu que ces fonctions ne peuvent être réalisées que l'une après l'autre, et non pas simultanément. Cependant ces fonctions peuvent être commandées dans un ordre quelconque puisque l'opérateur peut arrêter l'arbre 14 du commutateur rotatif dans toute position voulue. En conséquence ce système de commande est particulièrement adapté pour les jouets qui sont actuellement commandés par un système de filo-guidage, ce qui est extrêmement peu pratique en raison même de la présence du fil de liaison. Il s'agit donc de jouets tels que des modèles réduits de grues de ports, d'engins de travaux publics, de manèges, de robots, etc. Ainsi dans le cas d'un jouet représentant une grue, il est possible de commander à distance les différents moteurs prévus dans ce jouet et correspondant aux fonctions suivantes : - déplacement en marche avant - déplacement en marche arrière - rotation dans un sens de la flèche de la grue - rotation de celle-ci dans le sens inverse - levage de la flèche de la grue - descente de celle-ci - enroulement du câble du crochet de levage - déroulement de ce même câble. Mais il s'agit là évidemment de simples exemples. Du reste le système de commande selon l'invention pourrait également être utilisé pour commander des modèles réduits autres -que des jouets, ou même éventuellement tous autres types d'appareils électro-mécaniques. REVENDICATIONS 1. Commande simplifiée à distance de fonctions multiples, de façon séquentielle au moyen d'un émetteur radio à canal unique, pourvu d'un seul organe de commande et fonctionnant par tout ou rien, et d'un récepteur, calé sur l'unique fréquence de l'émetteur, lequel est installé sur l'appareil ou le jouet à commander, caractérisé en ce que - le récepteur radio est associé à un dispositif séquenceur électro-mécanique qui comprend d'une part un contacteur commun (7) de commande de l'alimentation des divers moteurs ou autres dispositifs à commander, et d'autre part une série de contacteurs individuels dont chacun est propre à un moteur ou autre dispositif déterminé à commander, - et ce dispositif séquenceur est.apte à assurer d'une part, en l'absence de signal provenant de l'émetteur radio : la fermeture du contacteur commun (7) de commande des divers moteurs ou autres dispositifs à commander, d'autre part, en présence d'un signal émis par l'émetteur radio : l'ouverture de ce contacteur commun (7) et successivement la fermeture de chacun des contacteurs particuliers, de sorte qu'il suffit d'arrêter le fonctionnement de l'émetteur au moment voulu pour obtenir la sélection de la fonction désirée, cet arrêt provoquant la fermeture du contacteur commun (7), et par suite le fonctionnement du moteur ou autre dispositif correspondant à la fonction précédemment sélectionnée. 2. Commande à distance selon la revendication 1, caractérisée en ce que - le dispositif séquenceur comprend un motoréducteur d'actionnement (5) branché en série avec le récepteur radio (1) dans un circuit d'alimentation comprenant un interrupteur manuel (4) et ce motoréducteur est commandé par ce récepteur radio de telle façon qu'en absence d'un signal provenant de l'émetteur radio l'arbre de sortie (6) de ce moto-réducteur (5) tourne dans un premier sens de rotation (F1) et qu'en cas de réception d'un signal émis pour cet émetteur cet arbre tourne en sens inverse (F2), - et en ce que ce dispositif séquenceur est apte à assurer d'une part, lors de la rotation de l'arbre du micro-moteur de commande dans son premier sens de rotation (F1) : la fermeture du contacteur commun (7) de commande des divers moteurs (23) ou autres dispositifs à commander, d'autre part, lors de la rotation de l'arbre du micro-moteur de commande dans son sens de rotation inverse (F2) : l'ouverture de ce contacteur commun (7) et successivement la fermeture de chacun des contacteurs particuliers, de sorte qu'il suffit d'arrêter le fonctionnement de l'émetteur au moment voulu pour obtenir la sélection de la fonction désirée, cet arrêt provoquant la rotation du moto-réducteur (5) de commande à nouveau dans son premier sens de rotation (F1), et par suite la fermeture du contacteur commun (7), donc le fonctionnement du moteur ou autre dispositif correspondant à la fonction précédemment sélectionnée. 3. Commande à distance selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contacteur (7), commun aux différents moteurs ou autres dispositifs à commander, est actionné par l'arbre de sortie (6) du moto-réducteur (5) du dispositif séquenceur. 4. Commande à distance selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que : - le dispositif séquenceur comprend un arbre rotatif secondaire (14) relié à l'arbre de sortie (6) du moto-réducteur (5) par un système d'accouplement actif dans un seul sens de rotation de l'arbre de sortie (6) du moteur (5), en l'occurrence son second sens de rotation (F2), - et cet arbre secondaire (14) porte des contacts mobiles (20a, 20b, 20c, 20d) aptes à venir coopérer successivement, au fur et à mesure de la rotation de cet arbre, avec chacun des contacts individuels (21a, 21b, 21c, 21d) prévus dans les différents circuits d'alimentation des divers moteurs (23) ou autres dispositifs à commander, ces contacts étant répartis dans des positions angulaires différentes autour de la trajectoire du contact mobile correspondant porté par l'arbre secondaire (14). 5. Commande à distance selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu, sur le jouet ou autre appareil.à commander, une série de voyants lumineux distincts (24) correspondant chacun à l'une des fonctions susceptibles d'être commandées, ce qui permet à l'opérateur d'arrêter le fonctionnement de l'émetteur lorsqutil a sélectionné la fonction désirée.