Brevet FR2808380A1 — publié le 20011102

La présente invention concerne une installation de contrôle de l'état d'objets situés ou se déplaçant dans un rayon action relativement réduit de l'installation, comprenant - un contrôleur ayant * un émetteur / récepteur de signaux électromagnétiques muni d'une antenne, * un circuit de commande et de traitement pour commander l'emission/réception et traiter les signaux reçus en ponse, - au moins un témoin en forme de transpondeur, associe à l' et à contrôler, comprenant un circuit oscillant formé d'un condensateur et d'une inductance, de préférence sans alimentation propre et recevant l'énergie lorsqu'il est ex posé au champ électromagnétique émis par l'émetteur du con trôleur pour transmettre, en réponse, un signal destiné au contrôleur. Une telle installation de contrôle est déjà con nue, par exemple pour des contrôles de sécurité ou de protec tion antivol. Les témoins ou transpondeurs sont fixés sur les produits exposés et en vente. A la sortie du magasin, il y a une barrière de contrôle qui détecte le passage de tels té moins. effet, ces témoins doivent être enlevés du produit au moment du passage à la caisse. Mais, de telles étiquettes de contrôle ou témoins ne sont destinés à équiper en permanence des objets ou des organes de machine ou d'équipement, pour représenter un état ou une situation et permettre à l'interrogateur de con naître cette situation, avec une liaison non filaire et des moyens aussi réduits que possible. A cet effet, l'installation concerne une instal lation du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que circuit oscillant du témoin est muni d'un interrupteur dont les deux états (état fermé/état ouvert) sont représentatifs de l'état de l'objet muni du témoin. L'interrupteur du circuit oscillant peut être vert ou fermé selon la logique de détection utilisée. Si cet interrupteur ouvert, le circuit oscillant ne répondra pas. Cette transmission d'information concernant un état de l'obj se fait de manière simple sans nécessiter l'installation d'une liaison par fil, c'est-à-dire ne pas avoir tous inconvénients de cette liaison, en particulier l'usure dans le cas où l'objet est mobile par rapport à l'installation de contrôle. De plus, cette liaison extrê mement fiable car l'installation interprète toute absence de signal en retour comme un signal de défaut et commande les mesures appropriées. installation de contrôle selon l'invention peut ainsi s'utiliser pour la mise en sécurité positive d'installations ou de machines. Une telle installation peut équiper, exemple, un système sécurité tel qu'une porte de sécurité ou un écran de protection d'une machine, qui ferme l'interrupteur du circuit oscillant lorsque cet équipement de protection est mis en place. Dans le cas contraire, l'interrupteur est ou vert. L'interrogateur peut donc dans ces conditions savoir immédiatement l'état de l'interrupteur. témoin comporte de préférence détecteur d'état agissant sur l'interrupteur. Ce détecteur peut être un élément mécanique déplacé par la position de et et transmettant cette information en ouvrant ou fermant l'interrupteur. Dans la majorité des situations de controle, en particulier de sécurité, l'interrogateur travaille continu pour déceler toute défaillance du témoin, c'est-à-dire toute ouverture ou fermeture du circuit oscillant. Pour compléter la sécurité ou permettre fonc tionnement intermittent, le contrôleur peut comporter un dé tecteur de présence détectant la présence de l'objet muni du témoin, dans la zone d'interrogation pour commander l'interrogateur et interroger le témoin. Ce détecteur de pré sence peut être un témoin auxiliaire équipé d'un circuit os cillant simple, sans interrupteur. Le détecteur de présence peut également être un détecteur, par exemple électromagnétique ou capacitif, mis en #uvre par les caractéristiques de l'objet. Ce détecteur peut également être un détecteur sensible au poids, pour détecter le passage d'un objet sur un trajet ou encore un détecteur par contact. De manière particulièrement intéressante - l'objet controlé est une porte commandée dont le bord avant est une barre palpeuse constituant le détecteur commandant l'interrupteur du circuit oscillant, - le témoin est solidaire de la porte et décrit au moins une partie de trajectoire possible de la porte (ouver- ture/fermeture), - l'antenne en forme de boucle entoure la trajectoire du té moin, - le contrôleur est mis en #uvre pendant la durée fonc tionnement de la porte. Il existe de nombreuses applications industriel les dans lesquelles un objet ou une pièce est mobile par rap port à une autre, comme par exemple des portes commandées, utilisées de manière extrêmement générale dans de multiples applications. Or, le problème d'une porte commandée est la détection impérative d'un obstacle ou d'une personne sur le trajet de fermeture de la porte, pour éviter tout accident personnel ou endommagement d'un objet ou de la porte elle- même. En particulier dans le cas d'une porte commandée sous forme de porte roulante ou de volet roulant de grandes dimensions, guidé par des rails latéraux, le témoin est fixé à l'un des rails en coopérant avec la barre palpeuse et l'antenne forme une boucle autour de ce rail ou plus précisé ment de la trajectoire du témoin. Dans ces conditions, le té moin est toujours dans le plan de la boucle formant l'antenne, ce qui assure la meilleure interaction an tenne/circuit oscillant. L'application de l'invention à des portes roulan tes permet non seulement une grande fiabilité mais simplifie énormément la réalisation du détecteur de fermeture ou d'obstacles puisque le témoin transmettant l'état de barre palpeuse n'a pas à être relié par une liaison filaire avec le circuit de contrôle. De telles applications existent égale ment pour des écrans de protection destinés à interdire l'accès à une partie de machine pendant l'exécution d'une opération comme par exemple des presses, tout en autorisant l'accès entre les opérations. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les quels - la figure 1 est un schéma d'ensemble d' ins tallation de contrôle, - la figure 2 est schéma d'un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un schéma d'une installation de contrôle appliquée à une porte coulissante. Selon la figure 1, l'invention concerne ins tallation de contrôle composée d'un contrôleur 1 ayant un emetteur/récepteur 11 reliés à une antenne 12 pour émettre et recevoir des signaux électromagnétiques A, R et un circuit de commande 13 qui commande le fonctionnement de émetteur/récepteur 11 et reçoit les signaux de réponse transmis par la partie récepteur. Ce contrôleur est destiné à coopérer avec des témoins 2 dont un seul est représenté. Ces témoins sont associés à des objets 3 défilant ou se trouvant dans une zone relativement proche du contrôleur 1, c'est-à- dire dans un rayon d'action réduit. L'objet 3 peut être un et quelconque se déplaçant suivant une trajectoire 4, dé finie ou quelconque. Il peut également s'agir d'un objet res tant en position fixe mais dont on veut contrôler un état ou un changement d'état. Un objet peut également être équipé de plusieurs témoins. Le témoin 2 comporte un circuit oscillant formé d'un condensateur 21, d'une self 22 et d'un interrupteur 23 relié à un détecteur 24. Cet interrupteur peut être en série ou en parallèle sur le circuit oscillant. Le détecteur 24 dé tecte un état ou une situation de l'objet 3 ; en fonction de cette détection, commande l'ouverture ou la fermeture de l'interrupteur 23. L'ouverture de l'interrupteur 23 inter rompt le circuit oscillant 21, 22. La fermeture rétablit le circuit oscillant 22. Ce circuit oscillant 21, 22 est un circuit sans alimentation propre. Il reçoit l'énergie trans mise par le signal d'émission A de l'émetteur/ récepteur 11 pour envoyer en réponse, un signal R. Dans le cas le plus général, la présence du té moin perturbe l'image du champ du récepteur et indique ainsi sa présence. Lorsque l'interrupteur 23 est ouvert, le circuit ne peut résonner, même s'il reçoit de l'énergie et il ne per turbe pas l'image du champ perçu par le récepteur. Le témoin 2 fonctionne ainsi comme un transpon- deur. Le témoin constitue ainsi un transpondeur transmettant un état binaire. Suivant les informations à transmettre on peut combiner le échéant plusieurs témoins à fréquence de résonance différente mais transmettant tous une information binaire. Une telle solution peut s'envisager pour vérifier plusieurs états un objet car la simplicité de la réalisa tion des témoins fait des produits peu coûteux qui peuvent être utilisés. Cela permet également dans certains cas une détection plus fine d'une difficulté ou d'un incident. Selon 'exemple représenté, l'installation com porte un détecteur de présence 5, placé sur le trajet de l'objet 3, ou dans une zone de détection pour détecter la présence de l'objet 3. Ce détecteur de présence 5 fournit alors un signal au circuit de traitement 13 pour commander le fonctionnement intermittent de l'émetteur/récepteur, et défi nir une fenêtre de temps d'émission/réception correspondant à la présence de l'objet 3 muni du témoin 2, au niveau du con trôleur, et plus précisément dans la zone de l'antenne 12. Cela permet de ne faire fonctionner le contrôleur que de manière intermittente pour le contrôle d'objets 3 pas sant dans la zone du contrôleur de manière discontinue, voire aléatoire. En définissant une fenêtre de temps on augmente également la sécurité de fonctionnement dans un environnement parasité. Le détecteur d'état 24 peut être un simple élé ment mécanique tel qu'un levier agissant sur l'interrupteur 23 pour l'ouvrir ou le fermer. Cet interrupteur 23 peut être un contacteur placé dans une ampoule scellée, tel qu un con tacteur à lamelles qui se ferme ou s'ouvre en fonction du champ magnétique auquel il est exposé. Le contacteur 23 peut également être un contac teur de type thermique tel qu'un bilame. Ainsi, en résumé, le détecteur 24 permet, de ma nière générale, la détection de différents états ou phénomè nes physiques tels que la présence d'un obstacle, une élévation de température ou la présence d'un champ électroma gnétique. Selon la figure 2, l'invention est appliquée à un objet 103 muni d'un témoin 102 et d'un détecteur 124. Cet ob jet se déplace sur une trajectoire suivant la double flèche verticale D, en étant par exemple commandé par une 60 en traînée en rotation par un moteur 61 et coopérant avec un écrou 62 solidaire de l'objet 103. Suivant le sens de rota tion de la vis 60, l'objet 103 monte ou descend le long de la vis. Le moteur 61 est commandé par un circuit 63 recevant '-même des instructions du contrôleur 101 dont les parties constitutives ne sont pas détaillées. Ce contrôleur 101 est analogue au contrôleur 1 décrit précédemment. Il comporte une antenne 112 en forme de boucle entourant au moins une partie du trajet 104 du témoin 102. Ce trajet 104 est matérialisé par un trait interrompu. La boucle de l'antenne 112 émet de préférence des signaux en continu et détecte la réponse. Dans ce mode de réalisation, l'antenne 112 est boucle entourant la trajectoire 104, ce qui permet un échange de signaux en toute sécurité entre le témoin 102 et l'antenne 112. Suivant l'état de l'interrupteur, non représenté ici, appartenant au témoin 102, le circuit oscillant répond ou ne répond pas aux signaux émis par l'antenne 112 ; le con trôleur 101 exploite cette situation pour le cas échéant, en- voyer un signal d'arrêt SA au circuit 63 commandant le dépla cement de l'objet 103. Le détecteur 124 peut être un dispositif de con tact qui, lorsqu'il rencontre un obstacle sur le trajet, in terrompt le circuit oscillant du témoin 102 et signale la présence de cet objet par l'intermédiaire du contrôleur four nissant alors un signal SA pour arrêter le déplacement de l'objet 103. Un exemple d'une telle installation est donné à la figure 3 qui montre très schématiquement une partie de porte mobile verticalement 203, par exemple une porte de han gar qui s'ouvre lorsqu'un véhicule est détecté à l'entrée du hangar et se referme immédiatement après le passage du véhi cule. Une telle porte est entraînée de manière extrêmement rapide par les moyens d'entraînement non représentés. Mais cette porte doit également pouvoir s'arrêter de façon quasi instantanée si elle rencontre un obstacle. Pour cela, le bord inférieur de cette porte mo bile verticalement est équipé d'une barre palpeuse 220 reliée au témoin 202 qui, comme ceux décrits ci-dessus, se déplace sur une trajectoire située au niveau du rail 221 de la porte. Cette trajectoire, parcourue au moins en partie par la porte, est entourée par l'antenne en forme de boucle 212. Dans ces conditions, le témoin 202 est toujours dans le plan de la boucle 212, de sorte que le couplage électromagnétique s'effectue dans les meilleures conditions d'échange et de sé curité. En cas d'obstacle rencontré par la barre palpeuse 220, celle-ci ouvre le circuit oscillant du témoin 202. Cette information captée par l'antenne 214 est traitée par le con trôleur, non représenté, pour interrompre immédiatement le mouvement de la porte. D'autres applications de ce type sont envisagea- bles pour des éléments mobiles circulant sur une trajectoire ou une partie de trajectoire. Cette trajectoire ou partie de trajectoire peut être entourée d'une boucle et l'élément mo bile comporter un témoin selon l'invention. Le témoin se dé- placera alors dans la boucle pour échanger les informations sur l'état de l'élément, d'obstacles rencontrés, etc... R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Installation de contrôle de l'état d'objets situés ou se déplaçant dans un rayon d'action relativement réduit de l'installation, comprenant . un contrôleur ayant * un émetteur/ récepteur de signaux électromagnétiques muni d'une antenne, * un circuit de commande et de traitement pour commander l'émission/réception et traiter les signaux reçus en ré ponse, au moins un témoin en forme de transpondeur, associé à l'objet à contrôler, comprenant un circuit oscillant formé d'un condensateur et d'une inductance, de préférence sans alimentation propre et recevant l'énergie lorsqu'il est ex posé au champ électromagnétique émis par l'émetteur du con trôleur pour transmettre, en réponse, un signal (R) destiné au contrôleur, caractérisée en ce que circuit oscillant (21, 22) du témoin (2) est muni d'un in terrupteur (23) dont les deux états (état ferme/état ouvert) sont représentatifs de l'état de l'objet (3) muni du témoin 2 ) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le témoin (2) comporte un détecteur d'état (24 agissant sur l'interrupteur (23). 3 ) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'émetteur émet en continu. 4 ) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le contrôleur (1) comporte un détecteur de présence (5) dé tectant la présence de l'objet (3) dans la zone d'interrogation (3) pour commander l'émetteur et interroger le témoin 5 ) Installation de contrôle selon la revendication 4, caractérisee en ce que le détecteur de présence (5) est un témoin auxiliaire à cir cuit oscillant simple, sans interrupteur, et l'émetteur émet en permanence. 6 ) Installation de contrôle selon la revendication 4, caractérisee en ce que le détecteur de présence (5) est mis en #uvre par les carac téristiques de l'objet. 7 ) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisee en ce que le contrôleur (101) comporte une antenne (l12) en forme boucle définissant un champ entourant le chemin de déplace ment (104) du témoin (l02) associé à l'objet contrôlé (103). 8 ) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisee en ce que - l'objet contrôlé est une porte (203) commandée dont le bord avant est une barre palpeuse (220) constituant le détecteur commandant l'interrupteur du circuit oscillant, - le témoin (202) est solidaire de la porte (203) et décrit au moins une partie de la trajectoire possible (221) de porte ( ) (ouverture/fermeture), - l'antenne en forme de boucle (212) entoure la trajectoire du témoin - le contrôleur est mis en #uvre pendant la durée de fonc bonnement de la porte. 9 ) Installation de contrôle selon la revendication 8, caractérisée en ce que la porte commandée (203) est une porte roulante guidée dans des rails et le témoin est fixé au niveau de l'un des rails, l'antenne formant une boucle autour de ce rail.