Brevet FR2824949A1 — publié le 20021122

La présente invention concerne d'une manière générale le positionnement précis de composants et en particulier consiste à utiliser une boucle de réaction pour positionner un composant dans un changeur automatique de support d'enregistrement. Les dispositifs de mémoire de masse requièrent fréquemment un certain nombre de supports d'enregistrement différents pour mémoriser une quantité suffisante de données pour certaines applications. Par exemple, des sociétés peuvent créer des librairies de supports optiques et de supports magnétiques pour conserver des fichiers d'images d'ordres d'achats, de factures et d'autres documents à des fins de comptabilité. Pour conserver une telle bibliothèque ou d'autres ensembles étendus de données, il est fréquemment approprié d'utiliser un changeur automatique de support. Les changeurs automatiques de support fournissent une structure unitaire servant à stocker une pluralité de tels supports différents, comme par exemple des supports optiques, des disques magnétiques, des cartouches de bandes et/ou analogues. Des changeurs automatiques de support stockent les supports en des emplacements prédéfinis à l'intérieur de la structure unitaire. En fonctionnement, un changeur automatique de support utilise de façon typique une unité d'entraînement et un train d'entraînement associé pour déplacer physiquement un élément d'application ou d'engagement de supports jusqu'à l'emplacement prédéterminé associé à une position de rangement du support, lorsqu'un retrait du support est souhaité. Après avoir été translaté dans la position appropriée, l'élément d'engagement du support peut s'étendre depuis une position d'entraînement jusqu'à une position d'engagement pour récupérer le support. L'élément d'engagement du support se rétracte ensuite. L'élément d'engagement du support comportant le support récupéré, est transporté jusqu'à une unité d'entraînement du support. A nouveau l'élément d'engagement du support se déploie de manière à placer le support dans l'unité d'entraînement du support. Naturellement l'inverse de ce processus se produit lorsqu'il est souhaitable de remettre le support dans sa position prédéterminée respective. On notera que les étapes associées à la récupération et à la remise en place de supports requièrent une précision mécanique élevée. De façon spécifique, un positionnement imprécis peut endommager le support ou peut amener le changeur automatique de support à cesser de fonctionner. Pour positionner de façon correcte l'élément d'engagement du support, on utilise, dans des changeurs automatiques de support, un dispositif de boucle de réaction du train d'entraînement. Dans ces configurations, différents mécanismes de codage permettent aux changeurs automatiques de support de déterminer de quelle manière le train d'entraînement a été translaté. En connaissant le décalage ou la translation du train d'entraînement, le changeur automatique de support peut alors estimer la position de l'élément d'engagement du support. Cependant cette solution pose un problème. De façon spécifique, les caractéristiques physiques de composants mécaniques varient fréquemment dans le temps. Par exemple le train d'entraînement peut présenter un glissement. Par conséquent le décalage ou la translation du train d'entraînement ne fournit pas nécessairement une détermination tout-à-fait précise de la position de l'élément d'engagement du support. La présente invention a trait à un système et à un procédé qui utilisent une boucle de réaction pour commander le positionnement précis de composants. Le système et le procédé peuvent utiliser une boucle de réaction pour commander un élément d'engagement d'un composant pouvant fonctionner pour récupérer un composant. La boucle de réaction peut commander l'élément d'engagement du composant par activation d'un sous-système d'entraînement pouvant agir de manière à translater l'élément d'engagement du composant. En outre la boucle de commande par réaction peut être mise en oeuvre moyennant l'utilisation d'une source de signaux pouvant émettre un signal et d'un récepteur de signal pour recevoir le signal émis par la source de signaux. La source de signaux et le récepteur de signaux sont raccordés de façon fixe au dispositif. De même la boucle de réaction peut mettre en oeuvre un processeur apte à agir de manière à commander la récupération d'un composant désiré en utilisant au moins en partie le signal émis par la source de signaux et reçu par le récepteur de signaux. De façon plus précise l'invention concerne un dispositif pour stocker une pluralité de composants, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément pour l'engagement de composants, aptes à agir de manière à récupérer un composant, un sous-système d'entraînement pouvant agir de manière à translater ledit élément d'engagement du composant, une source de signaux pouvant fonctionner de manière à émettre un signal, un récepteur de signaux pouvant agir de manière à recevoir le signal émis par ladite source de signaux, ladite source de signaux et ledit récepteur de signaux étant raccordés de façon fixe audit dispositif, et un processeur pouvant agir de manière à commander le retrait d'un composant désiré de ladite pluralité de composants en commandant le sous-système d'entraînement en utilisant une boucle de réaction commandée au moins en partie par le signal émis par ladite source de signaux et reçu par ledit récepteur de signaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite source de signaux est un émetteur d'ultrasons et que ledit récepteur de signaux est un récepteur d'ultrasons. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite source de signaux et ledit récepteur de signaux sont disposés sur ledit élément d'engagement de composants. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite source de signaux émet un signal devant être réfléchi par un plafond de châssis. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit processeur détermine une position dudit élément d'engagement de composant, par mesure du temps entre l'émission dudit signal et la réception dudit signal pour produire un intervalle de temps mesuré et diviser l'intervalle de temps mesuré par le double de la vitesse du son. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite source de signaux est une source de lumière et ledit récepteur de signaux est un détecteur optique. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit signal est émis sous un angle d'émission, que ledit signal est reçu à une distance de ladite source de signaux et que ledit processeur détermine une position dudit élément d'engagement de composants par multiplication de la distance par la moitié de la tangente de l'angle d'émission. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit composant inclut un support d'enregistrement. L'invention concerne également un procédé pour récupérer un support d'enregistrement désiré parmi une pluralité de supports d'enregistrement dans un changeur automatique de support, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) disposer de façon fixe un émetteur et un récepteur sur ledit chargeur automatique de support d'enregistrement, (b) émettre un signal par ledit émetteur, (c) recevoir ledit signal dans ledit récepteur, (d) déterminer au moyen d'une émission entre ledit émetteur et ledit récepteur, une position associée à un élément d'engagement de support d'enregistrement dudit changeur automatique de support d'enregistrement pour produire une position déterminée, (e) comparer ladite position déterminée à un emplacement associé audit support désiré, (f) lorsque ladite position déterminée est incorrecte, déplacer ledit élément d'engagement de support d'enregistrement, et (g) répéter les étapes (b) à (f) jusqu'à ce que ladite position déterminée soit correcte. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit émetteur est un émetteur à ultrasons. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un exemple de changeur automatique de support d'enregistrement réalisé conformément à l'art antérieur; - la figure 2 représente un exemple de changeur automatique de support d'enregistrement agencé conformément à la présente invention; - la figure 3 représente un exemple d'une paire émetteur et récepteur à ultrasons mis en oeuvre conformément à la présente invention ; - la figure 4 représente un exemple d'une paire émetteur et récepteur optique mis en oeuvre conformément à la présente invention. La figure 1 représente un dispositif de l'art antérieur, dans lequel des composants tels que des supports d'enregistrement, à savoir des disques, des bandes et/ou analogues, doivent être positionnés de façon précise. Dans cet exemple, le dispositif est un changeur automatique de support agencé conformément à l'art antérieur. Le changeur automatique de support 100 contient un châssis retenant un certain nombre d'éléments. L'unité de châssis contient une unité d'entraînement 101, un train d'entraînement 102, un élément 103 d'engagement des supports et des dispositifs 104 de retenue des supports. Les dispositifs 104 de retenue des supports sont disposés de façon fixe dans des positions prédéterminées d'un côté du châssis le long de l'axe Z. Lorsqu'on a besoin d'un support particulier, le changeur automatique de support 100 amène le composant 103 d'engagement des supports à se translater vers la position respective. L'élément 103 d'engagement des supports s'étend le long de l'axe X pour récupérer les supports requis à partir du dispositif de retenue des supports. Une unité d'entraînement 101 produit la translation mécanique nécessaire pour positionner l'élément 103 d'engagement des supports pour l'amener dans les positions désirées associées à des dispositifs 104 de retenue des supports. Une unité d'entraînement 101 réalise une translation physique du composant 103 d'engagement des supports en utilisant son moteur pour translater le train d'entraînement 102 soit dans une direction d'avance, soit dans une direction de recul. L'élément 104 d'engagement des supports est couplé mécaniquement au train d'entraînement 102. Par conséquent une translation du train d'entraînement 102 provoque une translation de l'élément 103 d'engagement des supports. De même, le changeur automatique de support 100 utilise la position décalée du train d'entraînement 102 pour activer la position de l'élément 103 d'engagement des supports. De façon spécifique, le changeur automatique de support 100 associe des codeurs au train d'entraînement 102. Des codeurs peuvent être prévus sous forme mécanique ou sous forme électronique. Les codeurs permettent au changeur automatique de supports 100 de déterminer la position décalée du train d'entraînement 102. Si le train d'entraînement 102 est détecté comme étant translaté sur une distance X à partir d'une position connue, la position de l'élément 103 d'engagement du support peut être estimée comme étant égale à une distance X par rapport à une autre position connue. Cependant ceci ne fournit pas nécessairement une estimation entièrement précise de la position de l'élément 103 d'engagement des supports, tandis que les caractéristiques du train d'entraînement 102 peuvent varier dans le temps. La figure 2 représente un exemple de changeur automatique de support mis en oeuvre conformément à la présente invention. Le changeur automatique de support 200 inclut un châssis contenant un certain nombre d'éléments. Le châssis contient une unité d'entraînement 101 et un train d'entraînement 102, un élément 103 d'engagement de supports et des dispositifs 104 de retenue des supports. Le changeur automatique de support 200 comporte en outre un processeur 203 et un capteur de température 204. De même la paire émetteur et récepteur 300 est raccordée de façon fixe à un élément 103 d'engagement des supports. Le processeur 203 communique avec la paire émetteur et récepteur 300. Comme cela est visible en rapport avec le chargeur automatique de support 100 de la figure 1, les dispositifs 104 de retenue des supports du changeur automatique de support 200 sont montés de façon fixe dans des positions prédéterminées d'un côté du châssis le long de l'axe Z. Lorsqu'un support particulier est nécessaire, le changeur automatique de support 200 provoque la venue, par translation, de l'élément 103 d'engagement des supports dans la position respective. L'élément 103 d'engagement des supports s'étend le long de l'axe X pour récupérer le support requis, à partir de son dispositif de retenue. L'unité d'entraînement 101 produit la translation mécanique nécessaire pour positionner l'élément 103 d'engagement des supports dans les positions désirées associées au dispositif 104 de retenue des supports. Une unité d'entraînement 101 translate uniquement l'élément 103 d'engagement des supports en utilisant son moteur pour faire translater le train d'entraînement dans une direction avant et dans une direction arrière. L'élément 103 d'engagement des supports est couplé mécaniquement au train d'entraînement 102. Par conséquent une translation du train d'entraînement 102 provoque une translation de l'élément 103 d'engagement des supports. Le changeur automatique de support 200 fournit un mécanisme nettement plus précis pour déterminer la position de l'élément 103 d'engagement des supports. Le changeur automatique de support 200 est agencé de manière à utiliser la paire émetteur et récepteur 300 pour produire un dispositif à effet de réaction. Conformément à une forme de réalisation de la présente invention, le dispositif à effet de réaction peut être réalisé en utilisant un signal ultrasonore. Cependant la présente invention n'est pas limitée à un type particulier de signal ou à un type particulier de forme d'onde. On peut utiliser n'importe quel signal ou type de forme d' onde tant que le signal et le type de forme d'onde facilite une mesure de distance. Conformément à une forme de réalisation utilisant les ultrasons, le processeur 203 amène une paire émetteur et récepteur 300 à émettre un signal ultrasonore. Le signal ultrasonore se propage à partir de la paire émetteur et récepteur 300 en direction du plafond 202 du châssis. Le plafond 202 du châssis réfléchit le signal ultrasonore en direction de la paire émetteur et récepteur 300. Le processeur 203 détermine le moment où le signal ultrasonore réfléchi est détecté par la partie formant récepteur de la paire émetteur et récepteur 300. Le processeur 203 peut ensuite calculer la durée que le signal ultrasonore met pour se propager de la paire émetteur et récepteur 300 jusqu'au plafond 202 du châssis et retour. Ce processeur 203 utilise également un capteur de température 204 pour détecter la température de l'air ambiant. Le processeur 203 est alors à même de calculer la distance depuis la paire émetteur et récepteur 300 jusqu'au plafond 202 du châssis. De façon spécifique, la distance en mètres est égale approximativement à: (temps de propagation mesurée en Secondes)/2*(331,5+0,6*Tc mètres/seconde) Tc représentant la température de l'air ambiant. Le facteur 2 dans le dénominateur illustre le fait que la propagation du signal ultrasonore s'effectue jusqu'au plafond 202 des châssis et retour. Par conséquent le signal ultrasoique parcourt deux fois la distance de décalage avant d'être détecté par le récepteur de la paire émetteur et récepteur 300. De même on notera que TC peut être négligée s'il existe un certain degré de tolérance de positionnement ou si le changeur automatique de support 200 fonctionne dans un environnement commandé. Après calcul de la position de la paire émetteur et récepteur 300, le processeur 203 calcule la position précise de l'élément 103 d'engagement des supports. La position précise de l'élément 103 d'engagement des supports peut être aisément calculée étant donné que l'élément 103 d'engagement des supports et la paire émetteur et récepteur 300 sont raccordés de façon fixe. En outre, il est improbable que ce type d'agencement mécanique varie dans le temps avec une usure excessive. Par conséquent le calcul de position utilisé dans la présente invention reste précis pendant la durée de vie utile du changeur automatique de support 200. Etant donné que la position précise de l'élément 103 d'engagement des supports a été calculée, le processeur 203 compare cette position à la position prédéterminée respective associée au support désiré. Si les positions ne sont pas identiques, le processeur 203 peut commander l'unité d'entraînement 101 de manière qu'elle amène le train d'entraînement 102 à translater comme cela s'avère approprié l'élément 103 d'engagement des supports. Par conséquent un positionnement précis a été réalisé en utilisant une boucle de réaction du signal de commande. On notera également que la présente invention a été mise en oeuvre avec n'importe quel type de changeur automatique de support, qui peuvent utiliser un nombre quelconque d'agencements, de configurations, de composants et de dispositifs. De façon spécifique, la présente invention peut comporter une paire émetteur et récepteur 300 en un nombre quelconque d'emplacements. Par exemple la paire émetteur et récepteur 300 peut être située sur un plafond 202 de châssis directement au-dessus de l'élément 103 d'engagement des supports. En outre on peut utiliser un dispositif de réaction optique en mesurant l'angle de déplacement d'un signal optique réfléchi par un miroir disposé sur le plafond 105 du châssis. La boucle de réaction peut être réalisée en utilisant des composants autres qu'un processeur. Par exemple un circuit intégré peut fournir la fonctionnalité désirée d'une boucle de réaction. En outre on notera que le changeur automatique de support 200 est simplement un exemple. La présente invention peut être utilisée avec n'importe quel changeur automatique de support. La présente invention en requiert aucune unité d'entraînement particulier, train d'entraînement particulier, type particulier d'éléments d'engagement de supports ni aucun nombre particulier d'éléments d'engagement des supports et/ou analogues. De même la présente invention peut fonctionner avec un nombre quelconque de types de supports incluant sans aucune limitation des mémoires CD-ROM, des disques DVD, des supports à disques magnétiques, des supports à bandes et/ou analogues. La figure 3 représente un exemple d'une paire émetteur et récepteur agencée conformément à la présente invention. La paire émetteur et récepteur 300 comprend un émetteur 301 qui peut fonctionner de manière à émettre un signal ultrasonore. Par exemple l'émetteur 301 peut émettre un signal de base modulé par un signal de porteuse ultrasonore d'environ 40 kHz. Naturellement on peut utiliser d'autres fréquences porteuses. De même l'émetteur 301 peut émettre un signal de porteuse non modulé si cela est souhaitable. La paire émetteur et récepteur 300 comprend un raccord 303 qui facilite la communication avec le processeur 203 et la commande par ce dernier. La figure 4 représente un autre agencement 400 de composants selon la présente invention. Le dispositif de réaction 400 comprend une source de lumière 401 (par exemple une diode photoémissive), un miroir 402 qui peut être monté au plafond, et un détecteur optique 403. La source de lumière 401 envoie un signal lumineux sous un angle 0. Le signal de lumière réfléchi par le miroir 402 en direction d'un détecteur optique 403 (comme un dispositif à couplage de charges CCD)). Le signal de lumière est reçu au niveau du point 404 sur le détecteur optique 403. Le point 404 est situé à une distance X de la source de lumière 405. La géométrie de l'agencement du dispositif de réaction permet de déterminer aisément la position décalée. De façon spécifique, la distance par rapport au miroir est égale à : (distanceX)*1/2*tg(angle 0). On notera qu'une forme de réalisation réelle d'un changeur automatique de supports comprendrait un nombre nettement plus important de composants, d'éléments et de dispositifs. La description précédente à niveau élevé a été fournie pour clarifier la description de la présente invention. Il n'est pas n'est pas nécessaire de décrire d'autres détails de réalisation de changeurs automatiques de support pour que les spécialistes de la technique fabriquent et utilisent la présente invention. C'est pourquoi ces détails n'ont pas été décrits. On peut trouver d'autres détails concernant la mise en oeuvre d'autres aspects de changeurs automatiques de support dans le brevet US N 5 682 096 ayant pour titre "METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING OPERATING POSITIONS OF A MEDIA AUTOCHANGER". En outre, on notera que la présente invention fournit des avantages importants par rapport à des changeurs automatiques connus. La précision du positionnement ne s'altère pas dans le temps ni avec une utilisation excessive. De façon spécifique la présente invention n'est pas soumise à des variations concernant les caractéristiques du train d'entraînement telles qu'un glissement ou une déformation de matière. La présente invention est beaucoup plus fiable étant donné que le rattachement fixe de la paire émetteur et récepteur à ultrasons sur l'élément d'engagement des supports est beaucoup plus stable que dans le cas de procédés utilisant un train d'entraînement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour stocker une pluralité de composants, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément (103) pour l'engagement de composants, aptes à agir de manière à récupérer un composant, un sous-système d'entraînement (101) pouvant agir de manière à translater ledit élément d'engagement du composant, une source de signaux (300) pouvant fonctionner de manière à émettre un signal, un récepteur de signaux (302) pouvant agir de manière à recevoir le signal émis par ladite source de signaux, ladite source de signaux et ledit récepteur de signaux étant raccordés de façon fixe audit dispositif, et un processeur (203) pouvant agir de manière à commander le retrait d'un composant désiré de ladite pluralité de composants en commandant le sous-système d'entraînement en utilisant une boucle de réaction commandée au moins en partie par le signal émis par ladite source de signaux et reçu par ledit récepteur de signaux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de signaux (301) est un émetteur d'ultrasons et que ledit récepteur de signaux est un récepteur d'ultrasons. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de signaux (301) et ledit récepteur de signaux (302) sont disposés sur ledit élément d'engagement de composants. 4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite source de signaux (301) émet un signal devant être réfléchi par un plafond de châssis. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit processeur (203) détermine une position dudit élément (103) d'engagement de composant, par mesure du temps entre l'émission dudit signal et la réception dudit signal pour produire un intervalle de temps mesuré et diviser l'intervalle de temps mesuré par le double de la vitesse du son. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de signaux (401) est une source de lumière et ledit récepteur de signaux (402) est un détecteur optique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit signal est émis sous un angle d'émission, que ledit signal est reçu à une distance de ladite source de signaux et que ledit processeur (203) détermine une position dudit élément (103) d'engagement de composants par multiplication de la distance par la moitié de la tangente de l'angle d'émission. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composant inclut un support d'enregistrement. 9. Procédé pour récupérer un support d'enregistrement désiré parmi une pluralité de supports d'enregistrement dans un changeur automatique de support d'enregistrement (200), caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) disposer de façon fixe un émetteur (301) et un récepteur (302) sur ledit chargeur automatique de support d'enregistrement, (b) émettre un signal par ledit émetteur, (c) recevoir ledit signal dans ledit récepteur, (d) déterminer au moyen d'une émission entre ledit émetteur et ledit récepteur, une position associée à un élément (103) d'engagement de support d'enregistrement dudit changeur automatique de support d'enregistrement pour produire une position déterminée, (e) comparer ladite position déterminée à un emplacement associé audit support d'enregistrement désiré, (f) lorsque ladite position déterminée est incorrecte, déplacer ledit élément d'engagement de support d'enregistrement, et (g) répéter les étapes (b) à (f) jusqu'à ce que ladite position déterminée soit correcte. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit émetteur est un émetteur à ultrasons (301).