Brevet FR2845506A1 — publié le 20040409

MOYENS DE SIGNALISATION COMMUT S La présente invention concerne des procédés et un appareil visant à encoder des signaux à impulsion. En particulier, elle offre des procédés et un appareil visant à encoder des impulsions à haute puissance de courte durée. Selon un aspect de l'invention, des impacts mécaniques de grande intensité peuvent être indiqués par un circuit contenant des moyens générateurs d'énergie électrique combinés avec des moyens générateurs de 10 signal, dans lequel un choc mécanique (tel qu'un impact mécanique) appliqué aux moyens générateurs d'énergie électrique (comme des éléments piézoélectrique) provoque la fourniture de l'énergie électrique aux moyens générateurs de signal. Comme il est possible que le choc 15 mécanique, tel qu'un impact, ne dure que pendant un très court instant, le signal généré est un signal à impulsion de durée relativement courte. Etant donné que l'objectif de signaux de ce type est d'indiquer que l'événement qui a provoqué le choc 20 mécanique s'est produit, un simple signal à impulsions peut suffire dans beaucoup de cas de figure. Cependant, dans certaines situations, de nombreux événements possibles peuvent se produire, chacun pouvant activer un appareil indicateur d'événement tel que décrit. Dans de 25 telles situations, il peut être demandé de savoir lequel des événements possibles s'est produit. Selon un autre aspect de la présente invention, ceci peut être atteint en fournissant des procédés et un appareil destiné à l'encodage de signaux à impulsion générés par l'appareil 30 indicateur d'événement. Dans une solution possible à ce problème, de multiples ensembles de moyens générateurs d'énergie électrique et de moyens générateurs de signal associés peuvent être fournis, chacun étant disposé de façon à 5 effectuer une transmission à un intervalle et/ou une fréquence particuliers, par exemple en variant l'emplacement des moyens générateurs d'énergie électrique et/ou en adaptant les moyens générateurs de signal, telle qu'une antenne aux électrodes écartées, pour effectuer 10 une transmission à une fréquence sélectionnée. La signature globale des signaux émis pourrait ainsi être adaptée de façon à indiquer lequel parmi un nombre d'événements possibles s'est produit. Cependant, ceci présente le désavantage non négligeable que chaque moyen 15 indicateur d'événement doit être construit individuellement afin d'être différent de l'autre dispositif indicateur d'événement dont il doit se distinguer. La présente invention cherche particulièrement à 20 fournir des procédés et un appareil destiné à encoder les signaux à impulsion générés par un appareil indicateur d'événement, moyennant quoi il est possible de construire de manière identique tous les moyens indicateur d'événement, et ensuite de les programmer ou de les 25 adapter selon les besoins afin de fournir l'encodage requis du signal émis. Par conséquent, la présente invention fournit des moyens de signalisation visant à indiquer qu'un événement tel qu'un impact mécanique s'est produit. Les moyens de 30 signalisation comprennent des moyens générateurs d'énergie électrique; et des moyens générateurs de signal. Les moyens générateurs d'énergie électrique sont disposés de façon à générer de l'énergie électrique en réponse à l'événement qui a lieu. Les moyens générateurs de signal sont arrangés de façon à recevoir l'énergie électrique et à générer un signal en réponse à la 5 génération de l'énergie électrique. Les moyens de réception de signaux sont disposés de façon à recevoir le signal. Les moyens générateurs de signal comprennent en outre des moyens pour encoder le signal généré. Au moins une antenne accordée peut être placée à 10 proximité des moyens générateurs de signal, dans quel cas l'antenne accordée peut être disposée de façon à recevoir de l'énergie provenant du signal transmis, de façon à transmettre l'énergie reçue à des moyens de stockage, et de façon à convertir l'énergie stockée en un signal à une 15 fréquence prédéterminée. La ou chaque antenne accordée peut être connectée à un circuit de contrôle qui inclut des moyens de stockage pour stocker l'énergie fournie par la ou les antennes accordées et des moyens de fourniture pour fournir l'énergie stockée à une ou plusieurs 20 antennes accordées. Le circuit de contrôle peut comprendre des moyens d'activation d'antenne pour activer ou désactiver de manière sélective la ou les antennes accordées. Les moyens d'activation peuvent comprendre des moyens d'activation programmables. Des moyens 25 d'activation programmables de ce genre peuvent comprendre des moyens de programmation mécaniques, ou des portes logiques, ou des logiciels. Chaque antenne accordée peut comprendre un élément d'antenne; un circuit de réglage LC connecté à l'élément 30 d'antenne; un transistor possédant un collecteur connecté au circuit de réglage LC, une base connectée au circuit de contrôle et à un émetteur; et un circuit LC en série connecté entre l'émetteur et un potentiel de terre. Les moyens de signalisation peuvent comprendre en outre au moins un capteur disposé de façon à détecter des 5 informations concernant des événements ayant eu lieu avant, ou pendant, un événement détecté, et de façon à fournir des signaux de sortie correspondants. Les moyens d'activation peuvent être disposés de telle sorte que la ou les antennes accordées soient activées ou désactivées 10 respectivement selon les signaux de sortie du ou des capteur(s). La présente invention fournit également un procédé de signalisation pour indiquer un événement, tel qu'un choc mécanique, se produisant. Le procédé comprenant les 15 étapes consistant à fournir des moyens générateurs d'énergie électrique à proximité de l'emplacement o l'événement est attendu; à appliquer une partie de l'énergie générée par l'événement aux moyens générateurs d'énergie électrique; à générer de l'énergie électrique 20 en réponse à l'événement qui se produit; et à appliquer l'énergie électrique à des moyens générateurs de signal générant ainsi un signal en réponse à l'événement qui se produit. L'étape de génération d'un signal comprend en outre l'étape consistant à encoder le signal généré. L'étape d'encodage du signal généré peut comprendre les étapes consistant à recevoir de l'énergie du signal généré; à stocker l'énergie; à diriger l'énergie stockée vers une antenne accordée; et à émettre un signal à une fréquence prédéterminée en réponse à 30 l'énergie stockée qui arrive à l'antenne accordée. Plusieurs antennes accordées peuvent être fournies, chacune ayant une fréquence prédéterminée respective pour la transmission, conjointement avec des moyens d'activation, moyennant quoi chaque antenne accordée est respectivement activée ou désactivée, et l'énergie stockée est appliquée aux antennes activées et n'est pas 5 appliquée aux antennes désactivées. Ce faisant, un nombre correspondant de signaux peuvent être émis à des fréquences prédéterminées correspondantes. L'énergie peut être reçue dans la ou chaque antenne accordée, et transmise à un circuit de contrôle pour être 10 stockée. Les moyens d'activation peuvent être programmables. Les moyens d'activation peuvent être programmables par logique, mécanique ou grâce à des logiciels. Le signal généré résultant peut comprendre un signal 15 à impulsion indiquant qu'un événement s'est produit, conjointement avec au moins un signal "en pic" de fréquence prédéterminée représentant les informations concernant l'événement. Les informations représentées peuvent comprendre un 20 identifiant de l'appareil indicateur d'événement qui a généré le signal. Les informations représentées peuvent comprendre une indication portant sur quel événement parmi un nombre d'événements possibles s'est produit. Les informations représentées peuvent comprendre des informations concernant des événements se produisant avant ou pendant l'événement indiqué. Les objectifs, caractéristiques et avantages cidessus et supplémentaires de la présente invention 30 ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous de modes de réalisation spécifiques de cette invention faite conjointement aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente de manière schématique un appareil indicateur d'évènement selon la présente invention; la figure 2 représente une antenne accordée avec un ensemble de circuits de contrôle associés, apte à être utilisée dans un dispositif indicateur d'événement selon la présente invention; la figure 3 représente un diagramme des temps de signaux encodés émis par un appareil indicateur d'évènement selon un mode de réalisation de l'invention; et la figure 4 représente un spectre de fréquence d'un 15 signal émis par un appareil indicateur d'événement selon la présente invention. Comme illustré sur la figure 1, un nombre d'éléments piézoélectriques 10 sont fournis, connectés en série ou en parallèle ou en série-parallèle, en fonction des 20 caractéristiques de sortie des éléments piézoélectriques eux-mêmes et de la tension globale requise et de la sortie de courant des moyens générateurs d'énergie électrique 12. Des éléments autres que des éléments piézoélectriques peuvent être utilisés en tant que moyens 25 générateurs d'énergie électrique 12 à condition qu'ils donnent une réponse à l'évènement que l'on désire détecter. Les éléments piézoélectriques conviennent pour donner une réponse à des évènements tel qu'un choc mécanique, mais d'autres éléments peuvent être utilisés, 30 en particulier si c'est un autre type d'évènement qui doit être détecté. Les moyens générateurs d'énergie électrique 12 sont connectés de façon à fournir l'énergie électrique aux moyens générateurs de signal 20, comme une antenne aux électrodes écartées. En réponse à l'événement détecté, 5 les moyens générateurs d'énergie électrique 12 génèrent de l'énergie électrique et l'appliquent aux moyens générateurs de signal 20. Les moyens générateurs de signal génèrent alors un signal en fonction de leurs propres caractéristiques. Selon un aspect de la présente invention, une ou plusieurs antennes accordées 30 sont placées à proximité des moyens générateurs de signal 20. Les antennes accordées sont connectées à l'ensemble des circuits électriques 32. Chaque antenne accordée 30 peut être 15 connectée à l'ensemble de circuits de contrôle par l'intermédiaire d'un conducteur dédié à l'intérieur d'un câble 34, ou plusieurs antennes peuvent partager un conducteur commun, avec un encodage approprié appliqué de façon à identifier des signaux émis par l'ensemble de 20 circuits de contrôle prévus pour une antenne accordée particulière. La figure 2 représente un mode de réalisation possible d'une antenne accordée 30 apte à être utilisée dans le mode de réalisation de la figure 1. L'antenne 25 accordée 30 comprend au moins un élément d'antenne 36, connecté par l'intermédiaire d'un circuit de réglage LC 38 à un collecteur d'un transistor de puissance 40. L'émetteur du transistor 40 peut être connecté à la terre par un réseau RC en série 42 qui peut servir comme 30 circuiterie de stockage d'énergie et de réglage. La base du transistor 40 est connectée, comme décrit plus haut, à l'ensemble des circuits 32 par l'intermédiaire d'un câble 34. En fonctionnement, les moyens générateurs d'énergie électrique 12 répondent à l'événement détecté en générant 5 de l'énergie électrique, typiquement sous la forme d'une impulsion haute tension, aux moyens générateurs de signal 20. Les moyens générateurs de signal 20, telle qu'une antenne aux électrodes écartées, répondent en générant une impulsion d'énergie relativement élevée mais de 10 courte durée, indiquant que l'événement s'est produit. Des moyens de réception du signal, non illustrés, sont fournis pour recevoir de tels signaux, fournissant un opérateur comportant des indications que l'événement s'est produit. Conformément à un aspect de la présente invention, la ou les antennes accordées 30, située(s) à proximité des moyens générateurs de signal 20, recevra ou recevront chacune une partie de l'énergie du signal généré par les moyens générateurs de signal 20. Cette énergie, reçue par 20 la ou les antennes accordées 30, dépendra de l'intensité du signal émis par les moyens générateurs de signal 20 dans la portée de fréquence réglée sur chaque antenne. L'énergie reçue est ensuite transportée à l'ensemble des circuits de contrôle 32. L'ensemble des circuits de contrôle 32 reçoivent l'énergie reçue par la ou les antennes 30 et la stockent dans des moyens de stockage d'énergie internes, comme un condensateur. L'énergie est ensuite fournie en retour à certaines ou à toutes les antennes 30 pour transmission 30 aux fréquences réglées par la ou les antennes respectives. La figure 3 illustre un diagramme des temps de signaux émis par l'appareil indicateur d'événement conformément au mode de réalisation décrit de l'invention. Le signal (a) indique qu'un événement se produit au moment to. Le signal (b) indique la génération du signal d'impulsion 60 par un appareil générateur de signal 20 en réponse à l'événement. Ce signal peut être une impulsion radio, et est produit au moment to + A,, un court instant 10 après que l'événement a eu lieu au moment to. Une partie de l'énergie provenant du signal (b) est reçue par la ou des antennes accordées 30. Cette énergie reçue est stockée, et plus tard appliquée à certaines ou à toutes les antennes accordées par l'ensemble des circuits de 15 contrôle 32. Le signal (c) représente le signal 62, tel qu'un signal radio, émis à une fréquence f1 par une première antenne accordée à un moment to + A2, un court instant après l'impulsion radio du signal (b). Des antennes supplémentaires peuvent émettre des signaux 20 supplémentaires 64 à 70, tels que (d), 64 et (e), 70 à des fréquences correspondant aux fréquences accordées de l'antenne correspondante. Dans un mode de réalisation préféré, plusieurs antennes accordées sont fournies, chacune accordée sur 25 une fréquence radio différente. Dans ce mode de réalisation préféré, l'ensemble des circuits de contrôle 32 contiennent des moyens d'activation, tels que des commutateurs, afin de déterminer si une antenne accordée spécifique 30 sera utilisée pour la transmission de 30 signaux tels que (c), 62; (d), 64; (e), 66. Des moyens d'activation de ce genre sont de préférence programmables, et peuvent prendre la forme de commutateurs DIP ou de portes logiques, ou peuvent être programmables par logiciel. De cette façon, chaque dispositif indicateur d'événement peut être fabriqué de manière identique et être ensuite programmé plus tard 5 pour fournir une combinaison individuelle d'antennes accordées afin de permettre à un observateur, recevant les signaux d'un dispositif indicateur d'évènement, de déterminer quel dispositif indicateur d'évènement a été activé, et donc quel événement a eu lieu. La 10 programmation peut avoir lieu de manière mécanique, c'està-dire en réglant les commutateurs DIP, ou en branchant des portes logiques, ou en programmant à l'aide d'un dispositif de programmation associé. Le dispositif de programmation peut être connecté au dispositif 15 indicateur d'événement par un câble, ou une interface sans fil peut être fournie telle qu'une communication infrarouge, magnétique, à induction ou radio. La figure 4 représente un exemple du spectre de fréquence de tous les signaux émis par un dispositif 20 indicateur d'événement de la présente invention en réponse à un événement ayant lieu. Le signal à impulsion 60 fournit une indication que l'événement a eu lieu, et est le signal produit par des moyens générateurs de signal 20. Les pics 62, 64, 66, 68, 70 sont les signaux 25 produits par des antennes accordées respectives 30, toutes activées dans le cas du signal représenté sur la figure 4. Les modes de réalisation décrits ci-dessus ont trait à l'encodage du signal à impulsion de sortie avec un 30 identifiant afin d'identifier lequel parmi un nombre de dispositifs indicateurs d'événement a été activé. il Cependant, la présente invention peut aussi être appliquée à des modes de réalisation dans lesquels l'impulsion du signal de sortie est encodée afin d'indiquer lequel parmi plusieurs événements possibles a 5 été détecté par le dispositif indicateur d'événement. De manière similaire, la présente invention peut être appliquée à des modes de réalisation dans lesquels l'impulsion du signal de sortie est encodée pour représenter des informations concernant des événements 10 ayant lieu avant ou pendant l'événement indiqué par l'impulsion du signal. Dans de tels modes de réalisation, un ou plusieurs capteurs seront nécessaires pour détecter lequel parmi plusieurs événements possibles a eu lieu ou pour détecter 15 les informations concernant des événements se produisant avant, ou pendant, l'événement indiqué par l'impulsion de signal. Les données produites par un ou des capteurs de ce type seront transférées à l'ensemble des circuits de contrôle 32 qui activeront ou désactiveront de manière 20 correspondante chacune des antennes accordées 30 afin d'appliquer un code approprié à l'impulsion du signal de sortie. La présence d'un pic comme représenté sur la figure 4 peut être interprétée comme étant un "1" binaire, 25 tandis que l'absence d'un tel pic peut être interprétée comme étant un "0" binaire. Chaque pic est identifié par sa fréquence caractéristique, et l'utilisation de cinq antennes accordées 30 permet d'encoder jusqu'à 32 événements ou éléments d'informations différents. La présence de pics sur le signal à impulsion principal permet également d'identifier le signal de sortie du dispositif indicateur d' évènement parmi le bruit environnement. REVENDICATIONS 1. Moyens de signalisation destinés à indiquer qu'un évènement tel qu'un choc mécanique se produit, comprenant: des moyens générateurs d'énergie électrique (12); et des moyens générateurs de signal (20), les moyens générateurs d'énergie électrique étant disposés de façon à générer de l'énergie électrique en réponse à l'événement qui se produit; les moyens générateurs de signal étant disposés de façon 10 à recevoir l'énergie électrique et de façon à générer un signal en réponse à la génération de l'énergie électrique; et les moyens de réception du signal étant disposés de façon à recevoir le signal, dans lesquels les moyens générateurs de signal comprennent en outre des moyens (30, 32, 34) pour encoder le signal généré. 2. Moyens de signalisation selon la revendication 1, dans lequel au moins une antenne accordée (30) est placée à 20 proximité des moyens générateurs de signal (20), l'antenne accordée étant disposée de façon à recevoir de l'énergie provenant du signal transmis pour transmettre l'énergie reçue à des moyens de stockage, et de façon à convertir de l'énergie stockée en un signal à une 25 fréquence prédéterminée. 3. Moyens de signalisation selon la revendication 2, dans lesquels la ou chaque antenne accordée est connectée à un circuit de contrôle (32) qui comprend des moyens de 30 stockage pour stocker l'énergie fournie par l'antenne accordée et des moyens de fourniture pour fournir l'énergie stockée à une ou plusieurs antennes accordées. 4. Moyens de signalisation selon la revendication 3, dans 5 lesquels le circuit de contrôle comprend des moyens d'activation de l'antenne pour activer ou désactiver de manière sélective la ou les antennes accordées. 5. Moyens de signalisation selon la revendication 4, dans 10 lesquels les moyens d'activation comprennent des moyens d'activation programmables. 6. Moyens de signalisation selon la revendication 5, dans lesquels les moyens d'activation programmables 15 comprennent des moyens de programmation mécaniques. 7. Moyens de signalisation selon la revendication 5, dans lesquels les moyens d'activation programmables comprennent des portes logiques. 20 8. Moyens de signalisation selon la revendication 5, dans lesquels les moyens d'activation programmables comprennent des logiciels. 9. Moyens de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lesquels chaque antenne accordée comprend: - un élément d'antenne (36); - un circuit de réglage LC (38) connecté à l'élément 30 d'antenne; - un transistor (40) possédant un collecteur connecté au circuit de réglage LC, une base connectée au circuit de contrôle et à un émetteur; et - un circuit LC en série connecté entre l'émetteur et un potentiel de terre. 10. Moyens de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un capteur disposé de façon à détecter des informations 10 concernant des événements ayant lieu avant, ou pendant, un événement détecté, et de façon à fournir des signaux de sortie correspondants, les moyens d'activation étant disposés de telle sorte que la ou les antennes accordées soient respectivement activées ou désactivées selon les 15 signaux de sortie du ou des capteur(s). 11. Procédé de signalisation pour indiquer un événement tel qu'un choc mécanique se produisant, comprenant les étapes consistant à: - fournir des moyens générateurs d'énergie électrique (12) à proximité de l'emplacement o l'événement est attendu; - appliquer une partie de l'énergie générée par l'événement aux moyens générateurs d'énergie électrique; 25 - générer l'énergie électrique en réponse à l'événement qui se produit; et appliquer l'énergie électrique à des moyens générateurs de signal (20), générant ainsi un signal en réponse à l'événement qui se produit; dans lequel l'étape de génération d'un signal comprend en outre l'étape consistant à: - encoder (30, 32, 34) le signal généré. 12. Procédé de signalisation selon la revendication 11, dans lequel l'étape d'encodage du signal généré comprend les étapes consistant à: recevoir de l'énergie du signal généré i - stocker l'énergie; - diriger l'énergie stockée vers une antenne accordée i et - émettre un signal à une fréquence prédéterminée en 10 réponse à l'énergie stockée qui arrive à l'antenne accordée. 13. Procédé de signalisation selon la revendication 12, dans lequel plusieurs antennes accordées sont fournies, 15 chacune ayant une fréquence prédéterminée respective pour effectuer une transmission, conjointement avec des moyens d'activation, moyennant quoi chaque antenne accordée est respectivement activée ou désactivée, et l'énergie stockée est appliquée aux antennes activées et n'est pas 20 appliquée aux antennes désactivées, moyennant quoi un nombre correspondant de signaux sont émis à des fréquences prédéterminées correspondantes. 14. Procédé de signalisation selon les revendications 12 25 ou 13, dans lequel l'énergie est reçue dans la ou chaque antenne accordée, et est transmise à un circuit de contrôle pour être stockée. 15. Procédé de signalisation selon les revendications 13 30 et 14, dans lequel les moyens d'activation sont programmables. 16. Procédé de signalisation selon la revendication 15, dans lequel les moyens d'activation sont programmables par logique, mécanique ou grâce à des logiciels. 17. Procédé de signalisation selon les revendications 11 à 16, dans lequel le signal généré résultant comprend un signal à impulsion indiquant qu'un événement s'est produit, conjointement avec au moins un signal "en pic" d'une fréquence prédéterminée représentant les 10 informations sur l'événement. 18. Procédé de signalisation selon la revendication 17, dans lequel les informations représentées comprennent un identifiant de l'appareil indicateur d'événement qui a 15 généré le signal. 19. Procédé de signalisation selon la revendication 17, dans lequel les informations représentées comprennent une indication portant sur quel nombre d'événements possibles 20 se sont produits. 20. Procédé de signalisation selon la revendication 17, dans lequel les informations représentées comprenant des informations concernant des événements se produisant 25 avant ou pendant l'événement indiqué.