FR2502817A1 - Dispositif de telecommande multi-porteuse - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE TELE-COMMANDE SANS-FILS COMPRENANT UN EMETTEUR A FREQUENCES MULTIPLES EMISES PAR LES OSCILLATEURS 1, 2, ..., 3, CODES PAR LES CIRCUITS 4, 5, ..., 6 ET TEMPORISES PAR LE CIRCUIT 7, LA RECEPTION S'EFFECTUANT GRACE AUX ETAGES 10, 11, ..., 12, LE DECODAGE GRACE AUX CIRCUITS 14, 15, ..., 16 ET LA TRANSMISSION DE L'INFORMATION PAR LA MISE EN CONDUCTION SIMULTANEE DE TOUTES LES PORTES 22, 23, ..., 24 ASSOCIEES A CHACUN DES ETAGES. PARMI LES APPLICATIONS LES PLUS INTERESSANTES, L'ON PEUT CITER UN DISPOSITIF D'ALARME ANTIVOLS, UN DISPOSITIF DE RECHERCHE DE PERSONNES, DES APPAREILS DE SECOURS EN MER OU EN MONTAGNE.

Description

La présente invention concerne les appareils de télécommande sans fils dotés d'un codage les immunisant contre les bruits parasites.

Dans des dispositifs connus de ce genre, un émetteur hertzien fournit un signal codé et temporisé qui est transmis à distance par une onde porteuse de fréquence donnée. Un récepteur accordé sur cette fréquence décode le signal reçu et transmet l'information. De tels dispositifs utilisant une seule fré- quence porteuse souffrent d'un inconvénient majeur; en effet, n présence d'une émission parasite intense sur ladite fréquence porteuse, de tels dispositifs sont inhibés, car le signal codé fourni est de p@issance faible et de ce fait, est "effaçé" par toute porteuse de fréquence identique et d'amplitude supérieure susceptible de le parasiter.Ainsi, de tels dispositifs, s'ils ne peuvent être la cause de fausses informations, peuvent, par contre, être sujets à des inhibitions qui se traduisent par une non-transmission de l'information dans certaines conditions.

Le dispositif de télé-commande selon l'invention permet d'éviter cet inconvénient Ti comporte, en effet, un émetteur à fréquences porteuses multiples ass@@lé à un récepteur capable de recevoir isolément chacune desdites porteuses. Dans ces conditions, le risque dinhibition devient hautement improbable, car il correspondrait à la présence de plusieurs porteuses parasites puissantes en un même lieu et un même temps.

Le dispositif de télé-commande selon l'invention, permet en outre, grâce à cette multiplicité de porteuses, un nombre de codes quasirent illimité, ce qui n'était pas possible d'obtenir avec les dispositifs suivant l'art antérieur.

Selon une première variante,lesdites fréquences porteuses, qui peuvent être Jifférenciées par un c le, sont émises simultanément par ledit émetteur. Cette émission simultanée peut avantageusement entre temporisée, c'est à dire limitée en durée afin d'économiser la source d'alimentation. Le signal émis est reçu simultanémen. par le récepteur qui possible un étage calé sur chacune d@ sditas sorte@s@s. Chacun de ces étages commande une por
@@@@@@ change d'@@at quand l'é@age asso@ié est sollicité.

Si toutes les po@tes changent d'état au même instant et que les sorties de ces portes sont montées en série,un signal d'ad dition peut alors circuler. Ce signal correspond à l'information délivrée par l'émetteur à fréquences multiplets.

Selon une seconde variante, lesdites fréquences porteuses qui peuvent, elles aussi, être différenciées par un code, ne sont plus émises simultanément, mais alternativement. Cette émission peut, aussi, avantageusement être temporisée. Dans cette variante, la commande séquentielle des différentes porteuses suivant un cycle préétabli peut s'effectuer au moyen d'un régistre à décalage commandé par un circuit de temporisation. Dans cette variante, le récepteur demeure identique à celui de la première variante.

ta planche 1, ci annexée, représente le schéma synoptique de la preelière variante du dispositif selon l'inv@@- tion. La figure 1 représente un émetteur à fréquences multiples conforme à cette première variante. Cet émetteur est alimenté par la sourçe 9 à travers l'interrupteur 8. La chatne des oscillateurs 1, 2 ..... 3 qu'il comprend sont respectivement commandés par les circuits de codage logique ou analogique 4, 5 .....

6, lesquels sont eux-mêmes commandés par le circuit de temporisation d'alimentation 7. Ainsi, à chaque manoeuvre de l'interrupteur 8 le circuit de temporisation 7 alimente ladite chatne pendant un temps prédéterminé. Dans certaines applications, ce circuit de temporisation peut être remplaçé par une manoeuvre manuelle. Le signal composite ainsi émis est reçu par le récepteur illustré par la figure 2. Ce récepteur reçoit et isole chacune desdites fréquences au moyen des étages 10, 11, , 12.

Le signal issu de ces étages est filtré par les étages de décodage logique ou analogique 14, 15 , 16. Le signal issu de ces étages de décodage est appliqué respectivement à travers les résistances 19, 20, , 21 à 1'électrode de commande des transistors 22, 23, , 24 qui font office des susdites portes, et dont la conduction simultanée permet d'actionner la charge 18 qui peut être, par exemple, un temoin d'alarme. Ledit récepteur est alimenté par la sourçe 17, et son état de veille est commandé par l'interrupteur 13.

La planche 2, ci-annexée, représente le schéma synoptique de la seconde variante du dispositif selon l'invention. La fign- re 3 illustre un émetteur conforme a cette variante. Cet émetteur comprend les mêmes oscil | at urs 25, 26 , 27, les mêmes étage de codage 28, 29, , 30 et le meme circuit de temporisation 33 que dans la première variante. La différence essentielle réside dans le régistre à décalage 34 qui alimente à tour de rôle chacun des oscillateurs codés, ce suivant un cycle qui se répète tout au long de la durée de temporisation déterminée par le circuit 33. Dans cette variante la sourçe 31 alimente l'émetteur à travers l'interrrupteur 32.Dans ce cas, il est aussi possible de commander manuellement l'émetteur en supprimant le circuit de temporisation 33, qui n'est pas nécessaire dans certaines applications du dispositif.

La figure 4 roprésente le récopteur conforme à cette seconde variante. Ce récepteur ne diffère du premier que par les con- densateurs 45, 47 , 49 qui ont pour rôle de créer avec les résistances 44, 46 , 48, une constante de temps propre à mettre en phase la conduction des transistors 50, 51, ......, , 52, dès que les étages de réception 37, 38 , 39 associés aux étages de décodage 40, 41, , 42 ont fourni un signal à tour de rôle. Dans ces conditions, la charge 43 peut être alimentée par la mise en conduction simultanée desdits transistors. La sourçe 36 alimente ledit récepteur à travers l'interrupteur 35.

Les figures 5 et 6, ci-annexées, représent une réalisation pratique simplifiée du dispositif objet de l'invention où le nombre desdites fréquences porteuses est limité à deux.

La figure 5 représente l'émetteur à fréquences multiples. Cet émetteur est alimenté par la source 80 qui est mise en circuit gr@oe à l'inteirupteur 79. Cet interruptour est ferméau repos et dérive alors le courant qui traverse la résistance 78: une fois ouvert, ce courant n'est plus dérivé, et charge le condensateur 77 à travers l'espace base-émetteur du transistor de temporisation 73. Pendant la durée de la charge de ce condensateut, l'espace sollecteur-émetteur de ce transistor va devenir conductour, partant, alimenter les collecteurs des transistors 67 et 7 à travers les résistances 66 et 74. Les transistors 67 et 75 sont @ontés @n multivibrateur grâce aux condensateur de couplage 69 et 70 lesquels couplent respectivement le collecteur d'un des tran@i@@@@s à la base de l'autre, et vice-versa. Ces transitors étant char@r@ par les résistances 66 et 74 et polarisés par les @@@@ @ces 6@ et 74, un cycle @'étab@@t qui fait alternative@@nt @a@sei l@@@ t@nsion c@'@@@@@@ d'un état haut à un état bas.

Dans ces conditions, les bases des transistors 60 et 61 qui sont réliées respectivement par les résistances 64 et 71 aux collecteurs des transistors 67 et 75, vont donc elles aussi être cycliquement polarisées. Ainsi, les transistors 60 et 61, montés en oscillateurs haute fréquence pilotés respectivement par les quartz 58 et 62, vont-ils cycliquement fournir de 1' énergie aux enroulements 55 et 56 qui sont couplés par l'enroulement 54 à l'élément rayonnant 53. Les condensateurs ajustables 57 et 65 constituent avec les enroulements 55 et 56 des cicuits oscillants accordables respectivement sur la fré- quence de résonnance des quartz 58 et 62. Les résistances 59 et 63 ont pour rôle d'ajuster le potentiel de polarisation de base desdits transistors.Si les quartz 58 et 62 sont taillés différemment, l'élément rayonnant 53 va donc fournir alternativement une onde porteuse de fréquence donnée suivie par une autre de fréquence donnée, ce pendant toute la durée de charge du condensateur 77. Lorsque la charge du condensateur 77 est terminée, l'émission s'arrête. L'interrupteur 79 peut alors reprendre sa position fermée au repos et le condensateur 77 peut alors se décharger sur la résistance 76 en attendant une nouvel le manoeuvre.

Si l'on utilise pour une telle application des quartz taillés pour la bande dite des "27 MHz" dont les fréquences d'oscillation s'étagent de 26,100 MHZ à 27,500 MHz, on peut disposer de plus de 300 canaux espacés de 4,5 kHz par canal, ce qui permettrait, dans le cas qui nous interesse d'obtenir avec deux quartz près de 100.000 combinaisons. Or, il est tout a fait possible de réaliser un récepteur sur cette bande capable d'iso- ler une porteuse à l,5 kHz près. Il est bien évident qu'en multipliant le nombre des quartz, comme cela est prévu dans le cadre de la présente invention, on peut multiplier exponentielliment le nombre de ces combinaisons.

La figure 6 représente,quant à elle, le récepteur associé à 1' émetteur qui vient d'entre décrit. Ce récepteur est équipés de circuits intégrés linéaires. Il comprend, en réalité, deux réceptturs fonctionnant en parallèle et accordés respectiverrent sur l'une et l'autre onde porteuse raycnnée à l'énission. La seule différ@@ ce existant entre ces deux étages de réception réside dans les quartz 97 et 157 qui sont taillés dc telle sorte que lsjllr fréquences de résonnance diffère, dans l'exemple choisi, de 455 kHz, avec les fréquences des susdites ondes porteuses émises.

Le signal r e reçu par l'antenne 81 est appliqué à l'enroulement 82 qui est coupé à l'enroulement 83, lequel est accordé sur l'une des fréqences porteuses par le condensateur ajustable 84, et connecté directement à l'entrée du circuit intégré 87 dont l'une des Entrées est découplée à la masse par le condensateur 86. Le circuit intégré 87 est un amplificateur haute fréquence dont la sortie de C.A.G. inutilisée sert à régler manuellement le gain par l'intcrmédiaire de la résistance ajustable 85@ Le signal haute fréquence amPlifié se retrouve aux bornes de l'enroulement ES, lequel est accordé sur ladite porteuse par le condensateur ajustable 89. Cet enroulement est couplé à l'enroulement 90 qui est appliqué à l'entrée du circuit intégré suivant 94.L'une de ces entrées est polarisée par le pont des résistances 91 et 93 et découplée par le condensateur 92. Ce circuit intégré remp'it 3 fonctions: oscillateur local piloté par quartz, mélangeur e amp)ificateur à fréquence intermédiaire. I1 est polarisé et découplé respectivement par les résistances 96 et 101 et par les condensateurs 95 et 99. L'oscil@teur local est piloté par le quartz 97 ou le quartz 120. La réaction est obtenue grâce au condensateur 98 qui constitue avec le condensateur 100 un pont diviseur d'impédance. La charge de sortie dudit circuit intégré est constituée par la résistance 102 associée au filtre céramique 103 qui réduit la bande passante à 4,5 KHz.La sortie de ce filtre céramique est appliquée à la base du transistor amplificateur 106 lequel est polarisé par le pont des résistances 104 et 105 et chargé en sortie par la résistance 107.

Le signal ainsi amplifié est appliqué par le condensateur 108
au pont des diodes 109 et 110 qui le redressent et chargEnt le condensateur 111 de forte valeur. Le signal continu qui nait alors aux bornes dudit condensateur polarise la base du transister 113, c@ qui rend ce derni@r conducteur. Dans le même temps. la chaîne de réception symétrique a reçu, elle ainsi lc signal issu de l'autre onde porteuse et ce signal se retrouve @ussi amplifié et dét @é par les diodes 121 et 122,
@@@@@@@@@ ll@@ chargent le condensat@ur de forte valeur 123.Le @@@@l @ont@nu oltenu aux bornes de ce condensateur polarise
@@@@@@@@@ u transistor 125, lequel devient aussi conducteur.

Comme le condensateur 111 et la résistance 127, d'une part, le condensateur 123 et la résistance 128, d'autre part, possèdent une constante de temps de décharge élevée, les transistors 113 et 125 sont alors tous deux conducteurs ce qui a pour conséquen ce de faire circuler un courant dans l'enroulement du relais 115.

Ce relais peut actionner les moyens propres à transmettre l'information. Dès la fin du signal, les condensateurs 111 et 123 se déchargent totalement respectivement à travers les résistances 112 et 124. Les diodes 114 et 126 ont pour rôle de protéger respectivement les transistors 113 et 125 des surtensions parasites dues a l'inductance de l'enroulement 115. Le récepteu- est alimenté pat la sourcc 119 à travers l'interrupteur de mise en état de veille 118, et découplé par les condensateurs 116 et 117.

I1 serait possible,afin d'obtenir une très grande immunité aux parasites,de détecter la basse fréquence qui correspond à la production alternée de l'une de l'autre des porteuses pour la filtrer à la sortie de chaque étage de réception et en tirer un élément de sécurité supplémentaire. Il serait aussi possible dc comparer la durée du signal reçu à la durée du signal émis.

cette
Mais en tout état de cause, cette version permet de réaliscr par exemple un dispositif d'alarme antivol non-sujette au défauts des produits actuels du marché. En effet, les émetteurs peuvent être codés avec un grand nombre de possibilités, ils peuvent être miniaturisés à l'extrême, être auto-alimentés par une pile bouton, ne pas fournir de fausses informations et surtout ne pas être inhibés par une émission puissante qui se produirait dans le champs du récepteur et dont la fréquence porteuse serait justement l'une des fréquences utilisée par le système d'alarme.

En effet, dans le cadre de la présente invention, un tel parasite ne ferait que confirmer l'information de base, si cette dernière était fournie au meme moment.

Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où l'on veut transmettre un signal de télécommande hertzien, ultra-sonore, infra-rouge ou autre, et que l'on veut mettre la transmission de ce signal à l'abri des parasites qui risquent, soit de fournir une fausse infonnation, soit e l'inhiber. Il pew etIr utilis@ pour réaliser des aprareils d'alarme sans fils, des appareils de protection indivi duel le, des appareils de recherche de personnes, etc...

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement aux modes de réalisation ayant été plus spécialement indiqués: elle embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de télécommande sans-fils comprenant, au moins, un émetteur et un récepteur de signaux.

caractérisé par le fait que la transmission du signal s'effectue par le moyen d'une onde porteuse complexe composée de deux ou plusieurs sous-porteuses de fréquence@ différentes,ces sous- porteuses étant émises par les émetteurs partiels 1, 2 .... 3 de la figure 1 et reçues par les recepteurs partiels 10, 11, .... 12 de la figure 2 dont les signaux de sortie respectifs doivent déclencher simultanément l'ouverture des portes 22, 23, ...., 24 qui leur est associée, ce, dans un laps de temps déterminé, pour que l'information soit prise en compte.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'émission des susdites sous-porteuses s'effectue simultananément, comme décrit dans le dispositif représenté par les figure 1 et 2, les signaux de réception parvenant alors presque en phase sur chacune des susdites portes.

3. Dispositif selon la revendication 1,, caractérisée par le fait que les susdites sous-porteuses sont émises cycliquement par fraction du-temps total d'émission.

4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'onde porteuse complexe est un rayonnement hertzien.

5 Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'onde porteuse complexe est un faisceau ultra-sonore.

6. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'onde porteuse complexe est un faisceau lumineux de lumière cohérente ou non.

7. Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'émission de l'onde porteuse complexe est limitée dans le temps par le circuit de temporisation 7 de la figure 1 ou le circuit 33 de la figure 3.

8. Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chacune des susdites sous-porteuses est codée logiquement ou analogiquement par les circuits 4, 5, ...., 6 de la figure 1, ou 28, 29 ...., 30 de la figure 3 et décodées respectivement par les circuits 14, 15 , 16 de la figure 2, et par les circuits 40, 41, ...., 42 de la figure 4.

9. Dispositif selon les revendications 4,7 et 8, caractérisé par le fait que l'onde complexe comprend deux sousporteuses émisespar ûne antenne 53 couplée à l'électrode de sortie de 2 transistors oscillateurs 60 et 61 dont les électrodes de de commande sont connectées. deux à deux aux électrodes de sor tiers des transistors 67 et 75 lesquels constituent entre eux un multivibrateur dont le fonctionnement est asservi par le transistor de temporisation 73' que commande la constante de temps de charge déterminée par le condensateur 77 associé à la resistance 78; caractérisé par le fait qu'd la réception, deux étages accordés chacun sur l'une des susdites sous-porteuses, amplifient et détectent en parallèle chacune un signal codé ou non, lequel commande le transistor 113 et le transistor 125, dont la mise en conduction simultanée assure le fonctionnement du relais 115, la mise en phase des signaux de commande des transistors 113 et b25 étant assuré par les condensateurs 111 et 123 à forte constante de temps de décharge.