Brevet FR2724224A1 — publié le 19960308

La présente invention concerne un dispositif de mesure de distance, qui mesure la distance par rapport à un objet. Plus spécifiquement l'invention concerne un disposi- tif de mesure de distance, qui évalue la gamme de distances à laquelle appartient le résultat de mesure de distance du dispositif, lorsque la gamme de mesure de distances du dispositif est subdivisée en une pluralité de gammes de distances, et qui forment un signal de sortie qui délivre le résultat de l'évaluation. On connaît un dispositif de mesure de distance qui évalue la gamme de distances, à laquelle appartient le résultat de la mesure de distance, lorsque le dispositif divise une gamme mesurable en une pluralité de gammes de distances, et qui délivre le résultat de l'évaluation. Pour obtenir une forme de ce signal de sortie, il est prévu un procédé, selon lequel des bornes de sortie présentes en un nombre identique à celui des gammes de distances séparées, sont prévues et un niveau de sortie présent sur la borne correspondant à une zone de distances, à laquelle appartient le résultat de mesure de distance, est modifié, ou un procédé, selon lequel des bornes de sortie sont prévuesen un nombre inférieur, et selon lequel un résultat d'évaluation est délivré avec une combinaison de niveaux de sortie correspondant à des zones de distances. De même, lorsqu'il est nécessaire de faire fonctionner un dispositif de mesure de--distance continûment et de détecter successivement l'état de sortie, il est nécessaire d'utiliser une borne de sortie de fin de l'opération de mesure, qui délivre un signal représentatif de la fin d'une seule opération de mesure pour évaluer la mise à jour du signal de sortie. La figure 5, annexée à la présente demande, est un schéma-bloc montrant un dispositif classique de mesure de distance. Lorsque le dispositif de mesure de distance divise une gamme mesurable en trois zones de distances, les moyens de sortie 53 requièrent une borne TSE de transmis- sion de fin de mesure en plus des bornes de sortie TDa, TDb et TDc, qui indiquent chacune qu'un objet est dans la zone de distances. Par conséquent, les bornes de sortie des moyens de sortie 53 sont présentes au nombre de quatre. Étant donné que, dans le dispositif classique de mesure de distance, la borne de sortie de la fin de l'opé- ration de mesure décrite précédemment est prévue de façon additionnelle, le nombre des bornes de conducteurs d'un élément de circuit (par exemple un microprocesseur de commande) ou le nombre de broches d'un connecteur raccordant des lignes de transmission de signaux est accru et par conséquent le coût de pièces ou de l'ensemble augmente. De même, dans le cas o il est nécessaire d'envoyer le signal décrit précédemment, un accroissement du nombre de lignes de transmission de signaux conduit à un accroissement du coût de fabrication et entraîne également une réduction de fiabilité. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de mesure de distance qui possède un coût faible et fournit une forme de sortie, dont la fiabilité est élevée. Pour résoudre les problèmes décrits précédemment, le dispositif de mesure de distance selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de distance pour mesurer une distance par rapport à un objet, des moyens d'évaluation servant à évaluer la zone, dans laquelle se situe un résultat de la mesure de distance effectuée par lesdits moyens de mesure de distance parmi une pluralité de zones de distances séparées dans une gamme de mesures de distances desdits moyens de mesure de distance, et des moyens de sortie comprenant une pluralité de bornes de sortie pour délivrer, sur la base du résultat de l'évaluation desdits moyens d'évaluation, une combinai- son prédéterminée de niveaux de sortie correspondant aux zones de distances, et que lesdites bornes de sortie _À::- 3 desdits moyens délivrent une combinaison spécifique de : + ":niveaux de sortie autre que la combinaison de niveaux de :- sortie représentative desdites zones de distances, pendant un intervalle de temps prédéterminé à la fin de la mesure de distance effectuée par lesdits moyens de mesure de -..;:1 distance. ": '"-->. De même, uniquement lorsque le résultat de mesure t';: de distance se situe dans une zone d'extrémité de grandes - --distances ou à une zone d'extrémité de courtes distances, -,' 10 au moins une borne faisant partie de ladite pluralité de '.-' distance ne se situe pas dans une zone d'extrémité corres- pondant à une grande distance ou d'une zone d'extrémité correspondant à la plus courte distance, au moins une borne . }-X faisant partie de ladite pluralité de bornes de sortie X...... délivre un niveau différent de celui obtenu lorsque le :-'; résultat de mesure de distance se situe dans d'autres -'-'- m20 zones. -"'}" D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée -- ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur 6';'+ lesquels: --X 25 - la figure 1 représente le schéma-bloc de circuit montrant l'agencement d'un dispositif de mesure de \. distance selon la présente invention; - la figure 2 est un schéma utilisé pour expliquer la zone de distances du dispositif de mesure de distance selon la présente invention; -À - la figure 3 est un chronogramme illustrant le -- fonctionnement du dispositif de mesure de distance selon la *. présente invention; et - la figure 4 est un diagrame montrant une combinaisonde niveaux ou sortie du dispositif de mesure de distance selon la présente invention - la figure 5, dont il a déjà été fait mention, représente un schéma-bloc de circuit montrant un dispositif classique de mesure de distance. La figure 1 est un schéma-bloc montrant l'agencement d'une forme de réalisation de la présente invention. A titre de simplification, on va donner une description du cas o la gamme mesurable des moyens de mesure de distance est subdivisée en trois zones de distances à l'aide de deux points spécifiques de division de distances (désignés ci-après sous le terme de points de division). Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne des moyens de mesure de distance pour mesurer une distance par rapport à un objet T et délivrer par conversion le résultat sous la forme d'un signal numérique. Les moyens de mesure de distance 1 peuvent comporter par exemple des moyens qui émettent un rayonnement infrarouge et détectent la lumière réfléchie par l'objet T avec un dispositif de détection de position (par exemple PSD), ou des moyens utilisant des ondes supersoniques. Le chiffre de référence 4 désigne des moyens de réglage servant à régler un point de division Pa, et le chiffre de référence 5 désigne d'autres moyens de réglage servant à régler un autre point de division. Sur la figure 1, on a représenté le cas o chacun des moyens de réglage 4 et 5 comprend un commutateur numérique possédant des lignes de transmission de signaux à quatre bits. Dans ce cas, avec des combinaisons de niveaux de tension à 4 bits, chacun des points de division Pa et Pb indiqués précédemment peut être réglé sur 16 types. On va décrire cette relation en référence à la figure 2. Sur la figure 2, l'axe des abscisses représente une distance par rapport aux moyens de mesure de distance 1. Le point correspondant à la distance la plus grande est représenté par LF (par exemple 3,7 m) et le point corres- pondant à la distance la plus courte est représenté par LN (par exemple 0,5 m). On va maintenant considérer le cas o une gamme de mesure (LNF) est subdivisée en 16 parties égales, et o 16 types de réglages exécutés par les moyens de réglage 4 sont appliqués à cette gamme. Le point de division Pa peut être réglé sur n'importe lequel de points de distance Pan, n étant un entier naturel compris entre 0 et 15, comme représenté sur la figure 2(a). Sur la figure 2, on a représenté le cas o le point de division Pa a été réglé sur Pa8 (n = 8) et o la distance par rapport aux moyens de mesure de distance 1 devient égale à 2,1 m (0,5 + 8 x 0,2 m). De façon analogue, l'autre point de division Pb peut être réglé sur n'importe lequel des points de distance Pbm, m étant un entier mesuré compris entre 0 et 15, comme représenté sur la figure 2(b). Sur la figure 2(b), on a représenté le cas o l'autre point de division Pb a été réglé sur Pb3 (m = 3), et la distance par rapport aux moyens de mesure de distance 1 devient 1,1 m (0,5 m + 3 x 0,2 m). C'est-à-dire que le point de division Pa est réglé à 2,1 m par les moyens de réglage 4 et que l'autre point de division Pb est réglé à 1,1 m par les autres moyens de réglage 5. En se référant à la figure 1, le chiffre de référence 2 désigne les moyens d'évaluation qui évaluent la zone dans laquelle se situe le résultat de mesure de distance effectué par les moyens de mesure de distance 1, parmi trois zones de distances Z1, Z2 et Z3 (voir figure 2(c)), qui sont séparées au niveau du point de division Pa et au niveau de l'autre point de division Pb. De même, les moyens d'évaluation 2 délivrent le résultat de l'évaluation aux moyens de sortie 3. Les moyens de sortie 3 délivrent des signaux Da et Db à un niveau tel que représenté sur la figure 2(d) à partir de deux bornes de sortie TDa et TDb, sur la base du résultat des moyens d'évaluation 2. C'est-à- dire que les niveaux des signaux de sortie de la zone de distances Z1 sur le côté des courtes distances, qui est divisée par le point de division Pa, sont Da = "H" et Db = "H". Les niveaux des signaux de sortie de la zone centrale de distances Z2, qui est subdivisée par les points de division Pa et Pd, sont Da = "L" et Db = "H". Les niveaux des signaux de sortie de la zone de distances Z3 sur le côté des grandes distances, qui est divisée par le point de division Pb, sont Da = "H"' et Db = "L". Ici "H" représente une tension élevée, c'est-à-dire au niveau haut, et "L" désigne une tension faible, c'est-à-dire un niveau bas. Pour identifier trois zones de distances Z1, Z2 et Z3 avec une combinaison de niveaux "'H" et "L" de deux signaux de sortie Da et Db, cette combinaison de niveaux de sortie peut être imaginée comme cela est représenté sur la figure 4. Da et Db sont désignés par commodité et, dans l'ordre Zil, Z2 et Z3, on considère qu'une combinaison Da = "H", "L" "H" et Db = "H", "H", "L" et une combinaison Db = "H", "L" "H"' et Da = "H", "H et "L" sont considérées comme identiques. Si, dans cette combinaison, on suppose que le niveau dans ce dispositif de mesure de distance est dans son état inactif ou d'attente (désigné ci-après comme étant l'état normal), est Da = "L" et Db = "L", on peut aisément mélanger les N'2, 3, 4, 5 et 7 de la figure 4 étant donné qu'ils incluent la même combinaison que celle que l'on vient de donner. De même, dans le N'6 de la figure 4, les signaux de sortie Da et Db incluent tous deux une combinaison, dans laquelle deux zones adjacentes sont au meme niveau, de sorte qu'une zone intermédiaire telle que la zone de distance Z2 ne peut pas être représentée avec seulement une ligne de sortie. Alors la présente invention permet de traiter tous les cas possibles en utilisant une combinaison No1. Dans la combinaison N'1, le niveau du signal de sortie Db est égal au niveau "H" dans les deux zones de distances Z1 et Z2 et passe au niveau "L" lorsque Z2 passe à Z3, et le niveau du signal de sortie Da dans la zone centrale de distances Z2 passe à "L", qui diffère du niveau "H" des zones de distances opposées. C'est-à-dire que, dans le cas o deux lignes de transmission de sortie peuvent être utilisées, un niveau différent du niveau de l'état normal indiqué précédemment est obtenu si les signaux de sortie Da et Db du résultat de mesure de distance sont tous deux utilisés. De même, dans le cas o la ligne de sortie, qui peut être utilisée, est seulement une ligne pour certaines raisons, mais que la fin de la mesure de distance peut être déterminée par d'autres procédés, on peut utiliser le signal de sortie Db dans des applications telles qu'elles sont déterminées si un objet se trouve dans une zone de distances (zones de distances Z1 et Z2) plus proche du point de division Pa ou dans une zone de distances (Z3) éloignée du point de division Pa, et le signal de sortie Da peut être utilisé dans des applications telles qu'elles sont déterminées si un objet est dans une zone intermédiaire telle que la zone de distances Z2. La figure 3 est un chronogramme qui montre le fonctionnement du dispositif de mesure de distance selon la présente invention. Sur la figure 3, si un signal de départ SS pour le démarrage d'une opération de mesure de distance est activé, des moyens de mesure de distance 1 répètent l'opération de mesure de distance SK (SKi, SK2, SK3,...) à desintervalles correspondant à l'intervalle de temps prédéterminé. Sur la figure 3, les résultats des première et seconde mesures de distances SK1 et SK2 se situent dans la zone de distances Z1 et le résultat de la troisième mesure de distance SK3 se situe dans la zone de distances Z2. C'est-à-dire que les signaux de sortie Dal et Dbl de la première mesure sont tous deux au niveau "H" jusqu'à ce que l'opération de mesure suivante soit terminée, et les signaux de sortie Da2 et Db2 de la seconde mesure sont également des niveaux "H", et le signal de sortie Da3 de la troisième mesure est passé à un niveau "L". A cet instant, pour évaluer la mise à jour de signaux de sortie après l'opération de mesure de distance SK conformément à la présente invention, les signaux de sortie Da et Db sont réglés à leurs niveaux initiaux après qu'ils aient été réglés à force & des niveaux "L" pendant un intervalle de temps At. Étant donné que le signal de démarrage est maintenant activé, ce dispositif de mesure de distance ne se trouve pas dans l'état normal décrit précédemment, et les signaux de sortie Da et Db ne sont pas des signaux "L". Dans ce cas, la fin de l'opération de mesure de distance peut être détectée par contrôle, & partir de l'extérieur, des niveaux des signaux de sortie Da et Db. Par exemple, si un circuit délivrant un signal tel que SR représenté sur la figure 3 (lequel signal est normalement un niveau "H", mais passe à un niveau "L" uniquement lorsque l'on a Da = "L" et Db = "L") est prévu dans un circuit de commande externe, et les signaux Da et Db sont lus un intervalle de temps prédéterminé après que ce signal de sortie SR est passé à un niveau "H", et les états des sorties peuvent être lus d'une manière fiable. Étant donné qu'on peut imaginer de raccorder la sortie Da ou Db à la base d'un transistor au moyen de résistances et de commander un relais raccordé au collecteur en tant que charge, il est nécessaire, dans un tel- cas, que la période At indiquée précédemment ait été réglée à une valeur suffisamment brève pour que le niveau "L" pendant cette période n'ait pas une influence nuisible sur le relais. Étant donné qu'un dispositif de mesure de distance tel que celui qui démarre habituellement avec un signal tel que le signal de démarrage externe SS, l'état normal indiqué précédemment et l'état de mesure peuvent être identifiés extérieurement, et un niveau devant être appliqué à la sortie Da ou Db pour évaluer la mise à jour de la sortie peut être le même que dans l'état normal. Conformément à la présente invention, dans le dispositif de mesure de distance (qui indique, avec des combinaisons de niveaux de sortie, dans quelle zone se situe le résultat de mesure d'une distance par rapport & l'objet, parmi une pluralité de zones de distances séparées), un niveau spécifique autre qu'une combinaison de niveaux de sortie représentatifs des zones de distances indiquées précédemment est délivré après la fin de l'opération de mesure et ainsi une borne additionnelle de transmission de signal de fin de l'opération de mesure, qui délivre un signal représentatif d'une mesure de distance lors de l'exécution de l'opération, devient inutile. De ce fait, le nombre de bornes de conducteurs d'un élément de circuit (par exemple un microprocesseur de commande) ou le nombre de broches d'un connecteur raccordant des lignes de transmission de signaux est réduit et le coût de pièces ou le coût d'assemblage est réduit. De même, dans le cas o le signal décrit précédemment est émis en un point éloigné, il est prévu un petit nombre de lignes de transmission de signaux de sorte que le coût de fabrication est réduit et que la fiabilité est améliorée. C'est pourquoi, on peut réaliser un dispositif de mesure de distance, dont le coût soit faible et dont la fiabilité soit élevée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de distance, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de distance (1, 51) pour mesurer une distance par rapport à un objet, des moyens d'évaluation (2;52) servant à évaluer la zone, dans laquelle se situe un résultat de la mesure de distance effectuée par lesdits moyens de mesure de distance parmi une pluralité de zones de distances séparées dans une gamme de mesures de distances desdits moyens de mesure de distan- ce, et des moyens de sortie (3;53) comprenant une pluralité de bornes de sortie (TDa,TDb,TDc) pour délivrer, sur la base du résultat de l'évaluation desdits moyens d'évalua- tion, une combinaison prédéterminée de niveaux de sortie correspondant aux zones de distances, et que lesdites bornes de sortie (TDa,TDb, TDc) délivrent une combinaison spécifique de niveaux de sortie autre que la combinaison de niveaux de sortie représentative desdites zones de distances, pendant un intervalle de temps prédéterminé à la fin de la mesure de distance effectuée par lesdits moyens de mesure de distance. 2. Dispositif de mesure de distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que, uniquement lorsque le résultat de mesure de distance se situe dans une zone d'extrémité de grandes distances ou à une zone d'extrémité de courtes distances, au moins une borne faisant partie de ladite pluralité de bornes de sortie (TDa,TDb,TDc) délivre un niveau différent de celui obtenu lorsque le résultat de la mesure de distance se situe dans d'autres zones, et lorsque le résultat de mesure de distance n'est pas situé dans une zone d'extrémité correspondant à une grande distance ou d'une zone d'extrémité correspondant à la plus courte distance, au moins une borne faisant partie de ladite pluralité de bornes (TDa,TDb,TDc) de sortie délivre un niveau différent de celui obtenu lorsque le résultat de mesure de distance se situe dans d'autres zones.