FR2466780A1 - Systeme telemetrique du type a echo, notamment pour appareil de prise de vues photographique - Google Patents

Abstract

Système télémétrique de type à écho, rendu insensible aux faux signaux et bruit électronique. Il possède une précision de détermination de distance d'objet perfectionnée par rejet des signaux qui ne persistent pas pendant une période de temps prédéterminée à l'aide de moyens d'échantillonnage 94, de moyens 96 déterminant l'accroissement du signal, et des moyens 98 déterminant la vitesse d'acroissement du signal. Application à la photographie. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

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La présente invention est relative à des moyens pour ren-

dre un système de télémétrie de type à écho insensible aux faux signaux et/ou bruit électronique et pour améliorer la précision de détermination de distance dudit système, de façon générale et, en particulier à de tels moyens dans un système de télémétrie ul- trasonore. Dans un appareil utilisant un système télémétrique tel que le système télémétrique ultrasonore inclus dans l'appareil de prise de vues à mise au point automatique décrit dans la demande de brevet US no 3.371 déposé le 15 Janvier 1979, une réflexion ou

écho d'une partie d'une impulsion d'énergie ultrasonore, précédem-

ment transmise par ledit appareil de prise de vues est détectée par le système télémétrique de l'appareil de prise de vues dans le but de réguler le système de mise au point automatique, de l'appareil de

prise de vues conformément à un signal représentatif de la durée to-

tale de transmission de ladite impulsion d'énergie ultrasonore. Les

systèmes de télémétrie tels que décrits dans ladite demande de bre-

vet US sont sensibles à de faux signaux et/ou un bruit électronique, détectés ou engendrés par ledit système de télémétrie. Si un signal faux est détecté par le système de télémétrie de l'appareil de prise de vues après la transmission d'une impulsion d'énergie de détection

d'objet mais avant qu'un écho vrai ou réel puisse être reçu par le-

dit système, il en résulte un défaut de mise au point de l'objectif de l'appareil de prise de vues par ledit système de mise au point

automatique.

Pour réduire la sensibilité du système télémétrique décrit

dans la demande ci-dessus, aux faux signaux et/ou au bruit électro-

nique, tous signaux reçus au-dessus d'un niveau de seuil, sont inté-

grés par un condensateur d'intégration. Un signal de détection d'ob-

jet n'est pas engendré jusqu'à ce que la tension de ce condensateur dépasse un niveau de déclenchement prédéterminé. Cependant la durée et la forme d'un signal de détection d'objet reçu dépend de diverses

variables qui comprennent la distance de l'objet, la forme de l'ob-

jet, les différences de longueur de trajet de parties d'un signal réfléchi, etc., et par conséquent l'utilisation d'un tel intégrateur pour réduire la sensibilité aux faux signaux peut introduire des

erreurs de distance dans le système de télémétrie.

Les faux signaux peuvent émaner d'un certain nombre de

sources différentes. Par exemple dans le système de télémétrie dé-

crit dans la demande précitée, l'énergie ultrasonore est à la fois

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transmise et reçue par un transducteur électrostatique, de type à capacité combinant la transmission et la réception. Ce type de transducteur comprend un diaphragme vibratile qui vibre et transmet une impulsion d'énergie ultrasonore en réponse à une série d'entrées haute fréquence et qui, également, vibre lorsqu'il reçoit un écho d'une impulsion précédemment transmise d'énergie ultrasonore, amenant le transducteur à engendrer un signal de réception ou de détection d'objet, de niveau relativement faible, à sa sortie. Ce type de transducteur possède des bornes de signal d'entrée et de sortie communes et, par conséquent, le circuit qui répond à un signal de réception doit être "inhibé" ou rendu insensible aux

signaux apparaissant aux bornes d'entrée et de sortie du transduc-

teur pendant le mode de transmission. Ces moyens "d'inhibition" du circuit de réception sont parfois retirés après extinction du signal de transmission. Dans certains transducteurs le diaphragme vibrant se met à osciller ou a "battre" après l'amortissement complet des vibrations du diaphragme et après que le circuit de

réception ait été rétabli ou rendu sensible aux signaux apparais-

sant aux bornes d'entrée et de sortie du transducteur. Ce diaphrag-

me "battant" est un type de faux signal de détection d'objet qui peut par exemple provoquer le problème de défaut de mise au point

d'objectif mentionné ci-dessus.

Le système de détection d'objet décrit dans la demande de brevet US précitée, pour un appareil de prise de vues à mise au point automatique, comprend également un amplificateur/récepteur à

gain variable, dont le gain se modifie en une série d'étapes dis-

tinctes, en fonction de la durée de transmission d'une impulsion

d'énergie ultrasonore. Le gain de l'amplificateur est accru de ma-

nière à compenser la différence d'amplitude entre les signaux d'é-

cho reçus d'objets proches et les signaux sensiblement moins inten-

ses qui sont reçus des objets éloignés. Lorsque le gain de l'ampli-

ficateur se modifie en une série d'étapes comme mentionné ci-

dessus, un bruit électronique de durée relativement courte apparaît de temps à autre à ces points de changement d'étape de gain, ce qui produit une source de bruit électronique qui peut provoquer un faux

déclenchement et par conséquent un défaut de mise au point du sys-

tème de mise au point automatique de l'appareil de prise de vues.-

L'amplitude de l'ensemble de faux signaux et de bruit électronique décrit ci-dessus dépend de la durée et existe pendant un laps de temps relativement court. Par exemple les faux signaux

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engendrés par le phénomène de "battement" du transducteur décrit cidessus et le bruit électronique engendré par l'amplificateur/

récepteur à ces points de changement d'étape de gain sont de l'or-

dre de 200 microsecondes.

Selon les enseignements de la présente invention, on réa-

lise un système télémétrique de type à écho qui est capable d'iden-

tifier uniformément le bord menant d'un signal en retour ou écho de détection d'objetet de faire la distinction entre les signaux de détection d'objet vrais et faux. Pour identifier ledit bord menant et faire la distinction entre lesdits signaux, tous les signaux reçus sont échantillonnés de façon répétée et additionnés pendant des intervalles de temps qui sont petits par rapport à la durée totale du signal de réception pour établir que l'amplitude desdits signaux s'accroit et qu'elle s'accroît à une vitesse prédéterminée ou à une vitesse supérieure. Un signal-vrai de détection d'objet est engendré par le système de télémétrie si la valeur de la somme des échantillons dudit signal échantillonné s'accroit d'échantillon en échantillon, et s'accroît à ladite vitesse prédéterminée ou à une vitesse supérieure pendant un laps de temps qui est en relation avec

la majeure partie de la durée d'un signal d'écho d'une cible choisie.

Le système télémétrique de la présente invention est rendu relative-

ment insensible aux faux signaux et/ou au bruit électronique, en partie en commandant la durée du signal de réception au lieu de son

amplitude. Les erreurs de distance de l'objet sont facilement élimi-

nables par des moyens électroniques ou mécaniques du fait que l'er-

reur ou le retard introduit dans le système télémétrique par le schéma d'échantillonnage susmentionné est le même pour tous les

objets détectés.

La présente invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant au dessin annexe dans lequel:

la figure 1 est un schéma-blocs qui représente principa-

lement la partie de rejet de faux signal d'un système télémétrique ultrasonore selon l'art antérieur, la figure 2A représente un signal transmission/réception type qui apparaît initialement aux bornes d'entrée et de sortie d'un transducteur électrostatique dans un télémètre ultrasonore après que ledit signal ait été amplifié, la figure 2B est un graphique de tension en fonction du temps sur le condensateur d'intégration et de rejet de faux signal dans le télémètre de l'art antérieur de la figure 1,

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la figure 2C est un graphique de tension en fonction du temps à la sortie des moyens de commutation de la figure 1, qui répondent à la tension du condensateur d'intégration représenté dans la figure 2B, la figure 3 est un détail agrandi d'un signal de transmis- sion/réception et de la tension sur un condensateur d'intégration similaire à celui décrit dans les figures 2A et respectivement 2B, la figure 4A est une représentation d'un signal réel de

détection d'objet revenant d'un objet relativement proche, apparais-

sant initialement aux bornes d'entrée/sortie d'un transducteur élec-

trostatique dans un télémètre ultrasonore, après que ledit signal ait été amplifié, la figure 4B est une représentation d'un signal réel de

détection d'objet revenant d'un objet relativement éloigné apparais-

sant initialement aux bornes d'entrée et de sortie d'un transducteur électrostatique dans un télémètre ultrasonore après que ledit signal ait été amplifié,

la figure 5 est un détail agrandi de deux signaux de dé-

tection d'objet possédant la même fréquence mais ayant des amplitudes sensiblement différentes mutuellement superposées,

la figure 6 est un schéma-blocs qui représente principale-

ment la partie de rejet de faux signal d'un système télémétrique ultrasonore selon la présente invention,

la figure 7 est un diagramme logique d'un système de re-

connaissance d'écho de la présente invention, la figure 8, est, principalement., une représentation d'une partie de retour ou d'écho d'un signal de détection d'objet et un

graphique de la tension correspondant audit signal sur le condensa-

teur d'addition de tensions de petits intervalles, de la présente

invention, en fonction du temps.

Le mode préféré de réalisation de la présente invention, va maintenant être décrit avec de fréquentes références au télémètre ultrasonore décrit dans la demande de brevet US précitée et, par

conséquent, pour faciliter la description du mode de réalisation pré-

féré de la présente invention, les moyens de rejet de faux signal

dans ledit télémètre ultrasonore, dont un schéma-blocs est représen-

té dans la figure 1, vont être expliqués de façon assez détaillée.

Une explication détaillée de l'ensemble du télémètre ultrasonore dans lequel lesdits moyens de-rejet de signal sont utilisés est

fournie dans ladite demande de brevet précitée.

En se référant maintenant à la figure 1 et à la partie

de rejet de faux signal de l'art antérieur d'un télémètre ultra-

sonore qu'elle représente, un générateur de base de temps du sys-

tème ou horloge 12 est relié à une pile (non représentée) attachée à la borne 14 par un commutateur 16, actionnable manuellement, à deux positions. Lorsque le commutateur 16 est actionné vers sa position fermée un oscillateur haute fréquence dans le générateur de base de temps du système, 12, est excité et sa sortie subdivisée produit la base de temps ou la référence pour toutes les fonctions du télémètre

en relation avec le temps. La fermeture du commutateur 16 relie éga-

lement d'autres composants du système de télémètre à la borne 14.

Lorsque le générateur de base de temps du système ou horloge 12 est excité par la fermeture du commutateur 16, la sortie de l'horloge

12 est dirigée vers le générateur 18 de transmission et de suppres-

sion ce qui amène ledit générateur 18 à appliquer le signal approprié aux bornes d'entrée et de sortie du transducteur électrostatique 20

par le trajet 22, ce qui alors amène ledit transducteur 20 à trans-

mettre une impulsion d'énergie ultrasonore vers un objet à détecter.

La partie de réception du télémètre est reliée au transduc-

teur 20 par un générateur 18 de transmission et de suppression, un redresseur pleine-onde (non représenté) et le trajet 24. Etant donné

que les bornes d'entrée et de sortie du transducteur 20 sont mutuel-

lement communes, il est essentiel que tous les signaux transmis soient

empêchés d'entrer dans le trajet 24 de sorte que le récepteur télé-

métrique ne confonde pas un signal de transmission avec un écho dudit signal de transmission. Ceci est assuré par un circuit de suppression dans le générateur 18 de transmission et de suppression qui empêche

les signaux d'entrer dans le trajet 24, tandis qu'un signal de trans-

mission est présent aux bornes d'entrée et de sortie du transducteur

20 et du fait du temps d'amortissement du signal de transmission pen-

dant encore un court laps de temps.

Lorsque le trajet 24 n'est pas inhibé un signal électrique engendré par le transducteur 20 lors de la réception d'un écho d'une impulsion précédemment transmise d'énergie ultrasonore, est dirigé vers le trajet 24 à travers un redresseur pleine-onde (non représenté) et le générateur de transmission et de suppression 18. Lorsque le signal de réception sur le trajet 24 égale ou dépasse une amplitude prédéterminée, comme déterminée par le détecteur de niveau 26, ledit

détecteur 26 valide la porte 28 ce qui relie le condensateur intégra-

teur 30 à la source de courant constant 32. Lorsque l'amplitude de la tension sur le condensateur d'intégration 30 est égale ou dépasse

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une amplitude prédéterminée, telle que déterminée par le détecteur de niveau 34, le moyen de commutation 36, sous la forme, par exemple,

d'un trigger de Schmitt, conduit et engendre un signal 38 de détec-

tion d'objet, à sa sortie. Le signal 38 de détection d'objet est en-

suite combiné avec d'autres signaux de télémétrie pour déterminer la

distance de l'objet, opération qui n'est pas essentielle au fonction-

nement desdits moyens de rejet de faux signaux décrits ci-dessus. Les détails de la partie de détermination de distance du télémètre sont fournis dans la demande de brevet US précitée et/ou documents qui y

sont cités. On peut acquérir une meilleure compréhension du fonction-

nement des moyens de rejet de faux signaux de l'art antérieur repré-

sentés à la figure 1, en se référant de plus au signal type de détec-

tion d'objet, transmission/réception, représenté dans la figure 2A et comment la tension sur le condensateur d'intégration incorporé dans lesdits moyens de rejet de signal change en réponse audit signal, comme représenté dans la figure 2B, pour engendrer la tension d'étape de détection d'objet, représentée dans la figure 2C. La figure 2A est

un tracé d'oscilloscope de signal réel de détection d'objet, trans-

mission/réception, apparaissant initialement aux bornes d'entrée et de sortie d'un transducteur électrostatique 20 (figure 1) après que

ledit signal ait été amplifié.

Le signal de transmission à fréquences multiples 40, pos-

sédant plusieurs fréquences dans le voisinage de 50-60 KHz, est ap-

pliqué aux bornes d'entrée et de sortie du transducteur 20 pendant

1,1 ms. Les vibrations du diaphragme dans le transducteur 20 s'amor-

tissent complètement en environ 0,3 ms. supplémentaire. Le "battement" de transducteur.expliqué précédemment se produit en 42 et 44 après que la vibration du diaphragme du transducteur 20 soit complètement amortie. Le "battement" initial en 42 est inférieur au niveau de seuil établi par le détecteur de niveau 26 et, par conséquent, la tension sur le condensateur d'intégration de l'intégrateur 30 reste

à sa valeur nulle initiale. Même si l'amplitude de la tension résul-

tant du "battement" 42 dépassait le niveau de seuil 46, une très faible partie de celui-ci aurait provoqué la charge de l'intégrateur 30 à partir de la source de courant constant 32 du fait que l'entrée vers le récepteur de télémétrie était supprimée pendant un temps

total de 1,6 ms. La suppression rend le récepteur télémétrique insen-

sible à tous signaux apparaissant aux bornes entrée/sortie du trans-

ducteur 20. Un second "battement" apparaît en 44 et l'amplitude de la tension résultant dudit "battement" dépasse le niveau de seuil

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46 établi par le détecteur de niveau 26, ce qui amène l'intégrateur a se charger depuis la source de courant constant 32 pendant la période de temps o la tension résultant du "battement" 44 dépasse le niveau de seuil 46. Dans ce cas, la tension sur le condensateur d'intégration de l'intégrateur 30 s'accroît, mais culmine en 48,

légèrement en dessous du niveau de détection d'objet ou de déclen-

chement 50, niveau qui est établi par le détecteur de niveau 34 et ensuite décroît linéairement vers zéro sans engendrer le signal de détection d'objet 38. Les faux signaux additionnels provoqués par les réflexions des objets écartés de l'axe à l'intérieur des lobes latéraux du transducteur 20 qui sont plus proches du transducteur que la cible principale apparaissent en 52, mais leurs amplitudes sont inférieures au niveau de seuil 46. Enfin, le signal de réception réel 54 dépasse le niveau de seuil 46 établi par le détecteur de niveau 26 pendant une période de temps suffisante pour que la tension sur le condensateur d'intégration de l'intégrateur 30 atteigne le niveau de détection d'objet ou de déclenchement 50, en 56, amenant le détecteur de niveau 34 à actionner les moyens de commutation 36,

vers leur état conducteur et à engendrer un signal de détection d'ob-

jet 38 à leur sortie.

Le condensateur d'intégration dans l'intégrateur 30 intègre

chaque fois que la tension amplifiée résultant d'un signal de détec-

tion d'objet, qu'il soit réel ou apparent, dépasse le niveau de seuil 46, comme expliqué précédemment. Chaque fois que l'amplitude d'une tension de signal reçu, apparent ou réel, chute en dessous du niveau

de seuil 46, la tension sur ledit condensateur d'intégration s'amor-

tit linéairement vers zéro. La tension sur le condensateur d'intégra-

tion de l'intégrateur 30 et une partie prolongée dans le temps d'un signal de réception qui résulte en une telle tension de condensateur sont représentés dans la figure 3. Pendant les temps 58 et 60, la tension amplifiée du signal reçu égale ou dépasse le niveau de seuil 62 et amène le condensateur d'intégration à décroître linéairement

à mesure qu'il est chargé depuis la source de courant constant 32.

A tous les autres temps, la tension du condensateur d'intégration soit décroît vers le niveau de tension zéro ou y reste. Du fait du temps d'amortissement relativement long associé au condensateur s d'intégration 30 (figure 1) après que le faux signal tombe au-dessous

du niveau de seuil 62, ledit niveau de seuil 62 tend à être relati-

vement élevé pour minimiser la charge du condensateur d'intégration par un faux signal, qui pourrait se combiner avec un faux signal

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suivant, provoquant un déclenchement erroné de signal de détection d'objet. De plus, les signaux de réception amplifiés, types, d'un objet visé peuvent ressembler à ceux décrits dans les figures 4A ou 4B. Le signal de réception 64 de la figure 4A débute et reste à une valeur moyenne relativement élevée tandis que le signal de réception 66 dans la figure 4B débute à une valeur moyenne relativement faible et ensuite s'accroît vers une valeur moyenne relativement élevée. Le signal 64 est caractéristique de l'écho d'un objet proche tandis que le signal 66 est caractéristique de l'écho d'un objet relativement éloigné. Cette différence dans l'amplitude du signal de réception-ou écho pourrait amener l'intégrateur 30 à commencer l'intégration-plus tôt ou plus tard selon la forme du signal ce qui introduit des erreurs

variables de détermination de distance dans le système télémétrique.

Ces erreurs sont plus sérieuses pour des signaux de faible niveau près du niveau de seuil établi par le détecteur de niveau 26 qu'elles ne le sont pour des signaux d'amplitude sensiblement plus grande. La raison de ces erreurs peut être facilement vue en se référant aux deux signaux de réception prolongés dans le temps, superposés l'un

à l'autre dans la figure 5.

Dans la figure 5, un cycle unique de signaux de réception 68 et 70 possédant la même fréquence sont superposés artificiellement, pour permettre d'expliquer pourquoi les signaux de réception ou écho possédant des amplitudes sensiblement différentes introduisent des erreurs de détermination de distance dans un système télémétrique possédant les moyens de rejet de faux signaux de la figure 1. Lorsque le signal 68 est égal au niveau de seuil 72 ou le dépasse, niveau qui, par exemple, serait établi par le détecteur de niveau 26 de la figure 1, le condensateur d'intégration de l'intégrateur 30 se charge à une vitesse constante, pendant une période de temps correspondant au temps 74. Cependant le signal 70 dont l'amplitude est sensiblement plus grande que celle du signal 68 amène le condensateur d'intégration de l'intégrateur 30 à se charger pendant une période plus longue de

temps, ou la période de temps correspondant au temps 76. Cette dif-

férence dans le temps de charge provoque une différence de tension du condensateur d'intégration qui fait dépendre de l'amplitude du

signal la précision de la distance mesurée de l'objet.

En ce qui concerne maintenant la présente invention, on

voit, en particulier, à la figure 6 du dessin, un schéma-blocs repré-

sentant la partie de rejet de faux signal et de bruit électronique

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d'un système de télémétrie ultrasonore selon les enseignements de la présente invention. Dans la figure 6, le générateur de base de

temps ou horloge 78 du système est connecté à la pile (non repré-

sentée) attachée à la borne 80 par l'intermédiaire d'un commutateur 82 actionnable manuellement, à deux positions. Lorsque le commutateur 82 est actionné à sa position fermée, un oscillateur haute-fréquence, dans le générateur 78 de base de temps du système, est excité et sa sortie subdivisée fournit la base de temps ou référence pour toutes

les fonctions relatives au temps du télémètre. La fermeture du commu-

tateur 82 relie également d'autres composants du système télémétrique à la borne 80. Après l'excitation du générateur 78 de base de temps

du système, sa sortie est dirigée vers le générateur 84 de trans-

mission et de suppression amenant ledit générateur 84 à appliquer

le signal approprié aux bornes entrée/sortie du transducteur élec-

trostatique 86 par l'intermédiaire du trajet 88 amenant ledit trans-

ducteur 86 à transmettre une impulsion d'énergie ultrasonore vers un objet à détecter. La partie récepteur du télémètre est connectée au conducteur 86 par le trajet 90, un redresseur pleine-onde (non représenté) et un générateur 84 de transmission et suppression. Comme précédemment expliqué par rapport aux moyens de rejet de faux signal de l'art antérieur de la figure 1, il est essentiel que tous les signaux de transmission apparaissant aux bornes entrée/sortie du transducteur 86 soient empêchés d'entrer dans le trajet 90 pour

éviter la confusion dans le récepteur télémétriqûe. Ceci est accom-

pli par un circuit de "suppression" dans le générateur 84 de trans-

mission et suppression qui fonctionne de la même manière que le circuit de "suppression" dans le générateur 18 de transmission et

suppression de l'art antérieur représenté à la figure 1.

Lorsque le trajet 90 est "rétabli" un signal électrique est engendré par le transducteur 86 lors de la réception d'un écho d'une impulsion précédemment transmise d'énergie ultrasonore, et ce signal après avoir été redressé est conduit au trajet 90 par

l'intermédiaire du générateur 84 de transmission et suppression.

Le signal redressé est conduit au condensateur dans les moyens 94 d'échantillonnage et de maintien o il est échantillonné de façon

continue pendant des intervalles de temps qui sont petits par rap-

port à la durée totale du signal de réception (par exemple toutes

les 25 microsecondes pendant un signal de réception de 1,1 milli-

seconde de durée). Le condensateur qui vient d'être mentionné dans les moyens d'échantillonnage et de maintien 94 est un condensateur

d'intégration qui intègre ou additionne les tensions de signal re-

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çues, échantillonnées. La présence continue du signal est établie si la valeur de la somme des tensions échantillonnées s'accroit

toujours entre les échantillons successifs et si la vitesse d'ac-

croissement est égale ou supérieure à une vitesse prédéterminée pour la durée totale de la majeure partie du signal de réception.

Si la valeur de la somme des tensions échantillonnées pour le con-

densateur d'intégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94 s'accroit toujours comme déterminé par les moyens de détermination 96 d'amplitude AV et que la vitesse de changement de ladite tension échantillonnée et additionnée est égale ou supérieure à une vitesse prédéterminée telle que déterminée par les moyens de détermination 98 de vitesse AV, une porte ET 100 conduit et satisfait l'une des deux entrées nécessaires à la porte ET 102. Lorsque le générateur 84 de transmission et suppression a "rétabli" le trajet 90 comme précédemment expliqué, un signal de mise en marche de minuterie

d'intervalle est émis à travers le trajet 104, pour débuter le minu--

tage par la minuterie d'intervalle 106 qui pour ce télémètre parti-

culier est de 0,6 milliseconde. Si la porte ET 100 continue à con-

duire pendant 0,6 milliseconde la porte ET 102 conduit lorsque la minuterie d'intervalle 106 produit une tension à sa sortie de 0,6 ms depuis le moment o un signal de mise en marche de minuterie a été émis à travers le trajet 104. Lorsque la porte ET 102 conduit, les moyens de commutation 108 conduisent et engendrent un signal de détection d'objet 110 à leur sortie. D'autre part, si l'amplitude de la tension échantillonnée ne réussit pas à s'accroître entre les échantillons successifs comme déterminé par 96, ou si la vitesse de changement de la tension d'échantillonnage est inférieure à une

vitesse minimum prédéterminée, la porte NON-ET 112 conduit et adres-

se un signal d'initialisation aux moyens d'échantillonnage et de maintien 94 et à une minuterie d'intervalle 106 à travers le trajet 114. Ce signal d'initialisation à la fois réduit la tension sur le condensateur d'intégration dans les moyens d'échantillonnage et de maintien 94 à zéro et remet la minuterie 106 d'intervalle à zéro, puis attend le prochain signal de "rétablissement" de mise en marche

de la minuterie d'intervalle.

Une explication plus détaillée de la manière dont les moyens

de rejet de faux signal et de bruit électronique de la présente in-

vention fonctionnent va maintenant être donnée par rapport au dia-

gramme logique de la figure 7, au schéma-blocs du système de rejet de faux signal et de bruit électronique de la figure 6 et par rapport

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à la partie de renvoi ou écho d'un signal de détection d'objet et

au graphique de tension du condensateur d'intégration de la figure 8.

En examinant maintenant les figures 6, 7 et 8, on voit que, dans la figure8, le tracé supérieur 54 est principalement celui d'un signal de réception de 1,1 ms de durée. La partie inférieure de la figure 8 est un graphique de la tension-du condensateur d'intégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94 en fonction du temps et de la force du signal de réception. En se référant à la figure 7,

on voit que les moyens de rejet de faux signal de la présente inven-

tion sont initialisés par mise à zéro d'une minuterie d'intervalle 106 (figure 6) ce qui correspond à l'étape (118) dans le diagramme de ladite figure 7, en même temps qu'un emplacement de stockage dans, par exemple, une calculatrice numérique qui emmagasine l'information

correspondant à l'amplitude de la tension accumulée (V p) sur le con-

densateur d'intégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94 pendant l'intervalle d'échantillonnage précédent, ladite tension correspondant à l'étape (120). La tension (V)-stockée qui a été p

mise à zéro à 120-7 est soustraite de la tension Vc du condensa-

teur d'intégration ce qui produit AV = V c-Vp (134). L'emplacement de stockage de Vp est maintenant établi au nouveau Vp (136) qui, comme indiqué plus haut est l'amplitude de la tension accumulée sur le condensateur d'intégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94. AV est comparé à une petite valeur (proche de zéro) (TOL) (138) pour ce qui est de son amplitude. Si AV ne dépasse pas TOL (140), cela signifie que Vc ne s'est pas accru assez vite par rapport au dernier intervalle échantillonné et que le signal de réception apparent s'est amorti dans le niveau de bruit de fond ou proche

de celui-ci. Les signaux de réception vrais battent, mais ne s'amor-

tissent jamais jusque dans le niveau de bruits de fond, pendant la

durée de 0,6 milliseconde ou plus du passage du signal de retour.

Par conséquent, si AV est inférieur à TOL (140) il n'y a pas de signal vrai et la tension du condensateur d'intégration Vc est mise à zéro (128). On attend alors le prochain intervalle de temps (130) et on initialise (118) et (120) puis on recommence. Si, d'autre part,

AV est plus grand que TOL (142) la durée de l'intervalle échantillon-

né est ajoutée à la minuterie d'intervalle (144) (et 106 dans la

figure 6) et son temps écoulé depuis le "rétablissement" est échan-

tillonné pour voir s'il ne dépasse pas 0,6 xs (146). S'il ne dépasse

pas 0,6 ms (148) on attend le prochain intervalle de temps (150).

S'il ne dépasse pas 0,6 ms (152) on engendre le signal 154 vrai de

détection d'objet.

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Dans la figure 8, on a illustré la partie de signal de réception 54 du signal de détection d'objet de la figure lA, en

même temps qu'un graphique de la tension 156 du condensateur d'in-

tégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94 (figure 6).

La charge et la décharge du condensateur d'intégration des moyens d'échantillonnage et de maintien 94 (figure 6) sont représentés en 158. Lorsque la tension de condensateur d'intégration s'accroit on

doit déterminer si ce signal est "faux" ou si c'est un signal vrai.

Les faux signaux ne persistent habituellement pas pendZnt 0,6 ms dans le présent système. Par conséquent, lorsque la pente du signal intégré va jusqu'à TOL/AT (AT étant égal en temps à un intervalle

d'échantillonnage) ou si la pente est inférieure à celle prédéter- -

minée (AV inférieure à TOL) (140) le système est initialisé (118) et (120) après que le condensateur d'intégration se soit déchargé

(128) et après que l'intervalle d'échantillonnage soit écoulé (130).

Les systèmes télémétriques de l'art antérieur du type schématiquement décrit dans la figure 1 reposent sur la forme ou

l'amplitude du signal pour la reconnaissance du signal de cible.

Contrairement à ces systèmes de l'art antérieur, le système de la présente invention détecte un signal d'énergie revenant d'une cible choisie pour une force de signal ou une forme d'impulsion d'un objet quelconque. Le moment de l'apparition du bord menant d'un signal d'énergie ou écho vrai peut être établi facilement à l'intérieur d'un intervalle d'échantillonnage en déterminant le temps écoulé entre le premier intervalle d'échantillonnage d'un écho réel ou vrai depuis une cible choisie et la naissance d'un signal réel ou vrai de détection d'objet et ensuite en soustrayant ledit temps écoulé depuis le moment o ledit signal réel ou vrai de détection

d'objet est engendré.

Le signal de battement 44, dans la figure lA pourrait bien ressembler à un signal vrai au début. Cependant du fait que les

impulsions de battement ne dépassent habituellement pas 140 micro-

secondes et que les pointes électriques n'ont pas tendance à dépasser 300 microsecondes, le changement de tension entre les intervalles d'échantillonnage adjacents est inférieur à TOL en moins de temps

que l'intervalle de temps de 0,6 milliseconde du présent système.

Ceci amène soit les impulsions de battement, soit les pointes élec-

triques, à ne pas satisfaire au test en (138) et à prendre le trajet

logique par l'intermédiaire de (140) pour mettre V0 à zéro et recom-

mencer (initialiser). Ainsi, la caractéristique principale d'un

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système télémétrique comportant le mode de réalisation de la pré-

* sente invention, est son immunité aux "battements" et aux pointes de bruit (électriques et mécaniques). Un déclenchement erroné est évité du fait que ces types de signaux ne peuvent satisfaire au test de 0,6 ms. La précision du système télémétrique est améliorée du fait qu'un signal d'écho vrai est vérifié en partie par sa durée et que par conséquent, le système télémétrique ne dépend pas du gain

ou de la forme du signal en ce qui concerne le moment o il se dé-

clenche. Le signal d'écho type représenté dans la figure 2A du système télémétrique de la présente invention possède une durée-de

1,1 à 1,5 ms. Pour un signal d'écho de cette durée, il a été empi-

riquement déterminé que si un tel signal persiste pendant 0,6 ms cette période de temps est assez longue pour établir que le signal reçu est un signal d'écho vrai ou réel et non un faux. La durée du

nombre total d'intervalles d'échantillonnage est égale à cette lon-

gueur de temps empiriquement déterminée. Cette période de temps de 0,6 ms pendant laquelle un signal reçu doit persister pour satisfaire l'un des critères de test du système de reconnaissance d'écho de la présente invention n'est pas nécessairement la même pour tous les

systèmes télémétriques utilisant un tel système de reconnaissance.

Cependant l'établissement d'une période de temps pendant laquelle un signal d'écho peut persister de façon continue est essentiel pour le fonctionnement approprié du système de reconnaissance d'écho de

la présente invention.

Lorsqu'un signal vrai arrive, AV est plus grand que TOL <142) et reste tel pendant plus de 0,6 mus <144) <146) et (152). Ceci amène le système à engendrer un signal vrai de détection d'objet (154> et un signal de distance consécutif qui est toujours de 0,6 ms

plus proche que ne l'indique le signal de détection d'objet (154).

Ceci est une erreur constante d'environ 15 cm, et qui peut être facilement soustraite du système télémétrique <soit mécaniquement

soit électroniquement) pour identifier de façon uniforme, bien qu'in-

directement, le bord menant d'un signal électrique.

Du fait de son aptitude supérieure à rejeter un faux signal, le présent système peut surveiller tous les signaux reçus et pas

seulement ceux qui se trouvent au-dessus d'un niveau de seuil parti-

culier, comme dans les agencements de l'art antérieur, ce qui aimé-

liore encore la précision de détermination de distance du télémètre.

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Il apparaît à l'homme de l'art, d'après la description

précédente, que diverses améliorations et modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir de son cadre ni de son esprit. Le mode de réalisation décrit ci-dessus n'est donc donné qu'à titre d'exemple en aucune manière limitatif.

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Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Système télémétrique perfectionné, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens transducteurs (86) pour transmettre une impulsion d'énergie vers une cible choisie, pour détecter un écho de ladite impulsion d'énergie et pour déduire un signal cor- respondant à l'impulsion détectée d'écho d'énergie, et des moyens pour déterminer que ledit signal est déduit d'un écho d'une impulsion d'énergie réfléchie depuis ladite cible choisie, qui comprennent des moyens pour déterminer que ledit signal déduit d'un écho est continu pendant au moins une partie prédéterminée d'une durée de

temps totale dudit signal d'écho déduit.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour déterminer que ledit signal est

déduit d'un écho d'une impulsion d'énergie depuis une cible choi-

sie, comprennent: des moyens (94) pour échantillonner de façon

continue ledit signal déduit pendant un certain nombre d'interval-

les de temps consécutifs qui sont de durée très courte par rapport

à la durée dudit signal d'entraînement, des moyens (96) pour déter-

miner que l'amplitude du signal déduit échantillonné s'accroît entre les intervalles d'échantillonnage consécutifs et des moyens (98) pour déterminer que la vitesse d'accroissement du signal

déduit échantillonné entre les intervalles d'échantillonnage con-

sécutifs est plus grande ou égale à une vitesse prédéterminée d'accroissement.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par

le fait que lesdits moyens d'échantillonnage de signal déduit com-

prennent un condensateur d'intégration pour accumuler les tensions

correspondant aux amplitudes des échantillons dudit signal déduit.

4. Système télémétriqua possédant des moyens transduc-

teurs pour transmettre une impulsion-d'énergie vers une cible choi-

sie et pour détecter un signal d'énergie revenant de la cible en présence de signaux d'énergie provenant de sources autres que la cible, caractérisé par le fait que ledit système comprend des moyens pour sensiblement identifier de façon uniforme le bord menant dudit

signal d'énergie provenant de la cible.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'identification comprennent des moyens (94) pour échantillonner les signaux d'énergie détectés par lesdits moyens transducteurs en intervalles de temps consécutifs courts pour uniquement identifier un signal détecté comme provenant de la

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cible, lorsque l'énergie est détectée par lesdits moyens transduc-

teurs pendant chaque intervalle d'un nombre présélectionné desdits intervalles consécutifs de temps et pour identifier le commencement du premier intervalle, parmi ledit nombre présélectionné desdits intervalles consécutifs de temps pendant lesquels l'énergie est

détectée par lesdits moyens transducteurs, comme étant le bord me-

nant du signal d'énergie provenant de la cible.

6. Système télémétrique possédant des moyens transducteurs pour transmettre une impulsion d'énergie vers une cible choisie et pour détecter un signal d'énergie revenant de la cible en présence

de signaux d'énergie provenant de sources autres que la cible, ca-

ractérisé par le fait que ledit système comprend des moyens (94) pour échantillonner des signaux d'énergie détectés par lesdits moyens transducteurs en des intervalles de temps consécutifs courts

et pour identifier uniquement un signal provenant de la cible lors-

que l'énergie est détectée par lesdits moyens transducteurs pendant

chaque intervalle d'un certain nombre présélectionné desdits inter-

valles consécutifs de temps.

7. Système selon l'une quelconque des revendications 4, 5

et 6, caractérisé par le fait que ladite impulsion d'énergie comprend

une impulsion d'énergie sonore.

8. Procédé de détection d'un signal d'énergie, précédemment transmis revenant d'une cible choisie, en la présence de signaux d'énergie provenant d'une source autre que la cible, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à échantillonner de façon continue ledit signal revenant de la cible, pendant un certain nombre d'intervalles de temps consécutifs qui sont de durée très

courte par rapport à la durée totale dudit signal de cible, à éta-

blir que l'amplitude dudit signal de cible échantillonné s'accroît entre les intervalles d'échantillonnage consécutifs, à établir que la vitesse d'accroissement de l'amplitude du signal de cible entre les intervalles d'échantillonnage consécutifs est supérieure ou égale à une vitesse prédéterminée d'accroissement et à établir que

ledit accroissement d'amplitude de signal et ladite vitesse d'ac-

croissement d'amplitude de signal entre les intervalles d'échantil-

lonnage consécutifs sont continus pendant au moins une partie pré-

déterminée de la durée totale dudit signal revenant de la cible.