FR2674351A1 - Separation detector - Google Patents

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FR2674351A1
FR2674351A1 FR9103686A FR9103686A FR2674351A1 FR 2674351 A1 FR2674351 A1 FR 2674351A1 FR 9103686 A FR9103686 A FR 9103686A FR 9103686 A FR9103686 A FR 9103686A FR 2674351 A1 FR2674351 A1 FR 2674351A1
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Abstract

The present invention relates to an electronic device intended to detect separation, beyond a certain threshold of a moving item (object, person, animal) with respect to a fixed terminal. The device consists of two elements: a beacon, fixed or contained in the mobile unit, sending out an electromagnetic wave, and a receiving terminal carried by or in proximity to its user. When, due to the separation between the two elements, the level of the electromagnetic wave picked up by the fixed terminal falls below a preset threshold, this terminal sends out an audio signal intended to warn its user.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif électronique destiné à détecter l'éloignement au delà d'un certain seuil d'un mobile (objet,personne,animal) par rapport à une borne fixe.DESCRIPTION
The present invention relates to an electronic device intended to detect the distance beyond a certain threshold of a mobile (object, person, animal) relative to a fixed terminal.

Le dispositif est constitué de deux éléments:une balise,fixée ou contenue dans le mobile,émettant une onde électromagnétique et une borne réceptrice portée ou à proximité de son utilisateur.Lorsque,du fait de l'éloignement entre les deux éléments,le niveau de 1' onde électromagnétique captée par la borne fixe déscend sous un seuil préréglé,cette borne émet un signal sonore destiné à prévenir son utilisateur.The device consists of two elements: a beacon, fixed or contained in the mobile, emitting an electromagnetic wave and a receiving terminal carried or close to its user. When, due to the distance between the two elements, the level of 1 electromagnetic wave picked up by the fixed terminal descends below a preset threshold, this terminal emits an audible signal intended to warn its user.

L'amplitude de l'onde captée dépend aussi de la géométrie et de la constitution des obstacles éventuels.The amplitude of the captured wave also depends on the geometry and the constitution of any obstacles.

Les applications de ce dispositif sont multiples,mais il est essentiellement destiné à la surveillance d'enfants,de bagages,de véhicules ou d'animaux.Les deux éléments doivent donc avoir un poids et un volume aussi réduits que possible(quelques dixaines de grammes et quelques cm3).Le moyen d'alimentation en énergie doit donc occuper un volume réduit.Sa capacité électrique est donc relativement faible.Pour cette raison,les deux éléments du dispositif intègrent des particularités qui leur assurent une faible consommation en énergie électrique et donc une autonomie maximale.Du fait de la technologie(à transistor pour les moyens d'émission et de réception,et à circuits intégrés de technologie "metal-oxide-silicium-complemen- taire" pour les autres moyens),la puissance absorbée par les moyens d'émission-réception est de l'ordre de 50mW pour chacun des deux et de l'ordre de 3mW pour l'ensemble des autres moyens de chaque élément.A titre d'exemple,la pile électrique utilisable pour cette application du fait de son encombrement réduit et ayant une capacité électrique importante est la 6LR61 9V-O,SAh(pile alcaline). The applications of this device are multiple, but it is mainly intended for the surveillance of children, luggage, vehicles or animals. The two elements must therefore have a weight and a volume as reduced as possible (some ten grams and a few cm3). The energy supply means must therefore occupy a reduced volume. Its electrical capacity is therefore relatively low. For this reason, the two elements of the device incorporate special features which assure them a low consumption of electrical energy and therefore maximum autonomy. Due to the technology (with transistor for the transmission and reception means, and with integrated circuits of "metal-oxide-silicon-complementary" technology for the other means), the power absorbed by the transmission-reception means is of the order of 50mW for each of the two and of the order of 3mW for all of the other means of each element. For example, the electric battery ue usable for this application because of its reduced size and having a large electrical capacity is the 6LR61 9V-O, SAh (alkaline battery).

Capacité électrique de la pile:C=0,5Ah
Tension de la pile:U=9V
Energie fournie par la pile:E=C.U=0,5.9=4,5W.h
Autonomie de chacun des deux éléments du dispositif en cas d'alimentation électrique permanente de tous les moyens de chaque élément:
Autonomie 1=E/P=4 ,5/0 ,053=84,9 heures
Autonomie de chacun des deux éléments du dispositif en cas d'alimentation électrique permanente de tous les moyens de chaque élément sauf les moyens d'émission et de réception:
Autonomie 2=E/P=4,5/0,003=1500 heures
L'autonomie 1 est trop courte pour autoriser une utilisation permanente du dispositif.Le remplacement des piles toutes les 84,9 heures n'est pas envisageable pour une utilisation "grand publique".L'autonomie 2 de 1500 heures est tout à fait correcte.L'invention décrite ci-après permet de s'en rapprocher.Battery electric capacity: C = 0.5Ah
Battery voltage: U = 9V
Energy supplied by the battery: E = CU = 0,5.9 = 4,5W.h
Autonomy of each of the two elements of the device in the event of permanent electrical supply of all the means of each element:
Autonomy 1 = E / P = 4.50.053 = 84.9 hours
Autonomy of each of the two elements of the device in the event of permanent electrical supply of all the means of each element except the means of transmission and reception:
Autonomy 2 = E / P = 4.5 / 0.003 = 1500 hours
Autonomy 1 is too short to allow permanent use of the device. Replacement of the batteries every 84.9 hours is not possible for "general public" use. Autonomy 2 of 1500 hours is completely correct The invention described below makes it possible to approach it.

La figure 1 représente un schéma synoptique de la balise émettrice.Figure 1 shows a block diagram of the transmitting beacon.

La figure 2 représente un schéma synoptique de la borne réceptrice.FIG. 2 represents a block diagram of the receiving terminal.

La figure 3 représente un oscillogramme montrant la forme de l'onde émise par la balise.FIG. 3 represents an oscillogram showing the shape of the wave emitted by the beacon.

La figure 4 représente un oscillogramme montrant la forme des signaux électriques de la borne réceptrice en fonctionnement normal.FIG. 4 represents an oscillogram showing the shape of the electrical signals from the receiving terminal in normal operation.

La figure 5 représente un oscillogramme montrant les mêmes signaux que la figure 4 dans le cas d'un niveau de réception sous le seuil d'alarme.FIG. 5 represents an oscillogram showing the same signals as FIG. 4 in the case of a reception level below the alarm threshold.

La balise émettrice est constituée d'un moyen d'alimentation(1) qui alimente en permanence un moyen de cadencement(2) ainsi que l'un des pôles d'un commutateur à commande électrique(3).Le moyen de cadencement(2) génère,à intervalles réguliers,une brève impulsion électrique.La ligne d'alimentation en énergie du moyen d'émission(4) est reliée au deuxième pôle du moyen de commutation(3).Ce dernier se ferme pendant la durée des impulsions.Le moyen d'émission(4) est donc inactif pendant l'ouverture du moyen de commutation(3) et actif pendant sa fermeture.En fonction de l'utilisation du dispositif selon l'invention et du degré de fiabilité éxigé,le moyen d'émission(4) peut intégrer un moyen de modulation analogique ou de codage numérique de façon à éviter les interférences possibles avec d'autres dispositifs générateurs ou récepteurs d'ondes électromagnétiques.The transmitting beacon consists of a supply means (1) which permanently supplies a timing means (2) as well as one of the poles of an electrically controlled switch (3). ) generates a brief electrical pulse at regular intervals.The power supply line of the transmitting means (4) is connected to the second pole of the switching means (3), which closes for the duration of the pulses. The transmission means (4) is therefore inactive during the opening of the switching means (3) and active during its closure. Depending on the use of the device according to the invention and the degree of reliability required, the means d the transmission (4) can integrate an analog modulation or digital coding means so as to avoid possible interference with other devices generating or receiving electromagnetic waves.

La borne réceptrice est conçue pour capter et analyser l'amplitude des ondes électromagnétiques émises par la balise.Elle est constituée d'un moyen d'alimentation électrique(5) qui alimente en énergie et en permanence tous les moyens(d'amplification,de temporisation et de commutation)sauf le moyen de réception(6) et le moyen de signalisation sonore < 12).Le moyen de réception(6) de la borne réceptrice est un gros consommateur d'énergie et n'est donc alimenté que pendant une durée réduite avant l'arrivée de l'impulsion émise par la balise.Pendant que le moyen de commutation(9) est fermé,le moyen de réception (6) est alimenté en énergie électrique et est prêt à détecter l'impulsion d'onde électromagnétique générée par la balise.L'impulsion électrique issue du moyen de réception(6) est amplifiée par le moyen d'amplification à gain variable(7).L'impulsion électrique ainsi mise en forme actionne les deux moyens de temporisation(8) et(10). The receiving terminal is designed to capture and analyze the amplitude of the electromagnetic waves emitted by the beacon. It consists of an electrical supply means (5) which supplies all of the means with energy (amplification, time delay and switching) except the receiving means (6) and the sound signaling means <12). The receiving means (6) of the receiving terminal consumes a lot of energy and is therefore only supplied during one reduced duration before the arrival of the pulse emitted by the beacon. While the switching means (9) is closed, the receiving means (6) is supplied with electrical energy and is ready to detect the wave pulse The electromagnetic pulse generated by the beacon. The electric pulse from the receiving means (6) is amplified by the variable gain amplification means (7). The electric pulse thus shaped activates the two time delay means (8) and (10).

La sortie inverseuse du moyen de temporisation(8) est désactivée et provoque l'ouverture du moyen de commutation (9).Le moyen de réception(6) n'est plus alimenté pendant la durée T1 qui est inférieure de quelques secondes à la période T d'émission de la balise.Le moyen de réception(6) étant,du fait de sa technologie,le plus gros consommateur d'énergie de la borne réceptrice,celle-ci se trouve plaçée en état de veille jusqu'à la fin de la durée Tl.Le moyen de temporisation(8),le moyen de réception(6)et le moyen de commutation(9)constituent ce que nous appellerons le moyen de réception à mise en veille automatique(13). The inverting output of the timing means (8) is deactivated and causes the opening of the switching means (9). The receiving means (6) is no longer supplied for the duration T1 which is a few seconds shorter than the period T transmitting the beacon. The receiving means (6) being, because of its technology, the biggest consumer of energy of the receiving terminal, it is placed in standby state until the end duration Tl. The time delay means (8), the reception means (6) and the switching means (9) constitute what we will call the reception means with automatic standby (13).

La même impulsion issue du moyen d'amplification(7)a réactivé le moyen de temporisation redéclenchable(10).Sa durée de cycle T2 est supérieure à la période T.Sa sortie inverseuse est donc maintenue à l'état logique "bas" en permanence.The same pulse from the amplification means (7) reactivated the retriggerable delay means (10). Its cycle time T2 is greater than the period T. Its inverting output is therefore maintained in the "low" logic state in permanence.

Si la balise émettrice est suffisament éloignée de la borne fixe pour que l'impulsion issue du moyen d'amplification(7) soit d'un niveau trop faible pour activer le moyen de temporisation(10),la sortie inverseuse de (10) passe à l'état logique "haut".Le moyen de commutation(11) se ferme et le moyen de signalisation sonore(12)est ali menté.Ce signal sonore prévient l'utilisateur d'un éloignement trop important entre la balise émettrice et la borne réceptrice.Cet éloignement maximum peut être ajusté en modifiant le gain du moyen d'amplification(7) si le niveau de sensibilité du moyen de temporisation(10)est fixe.Ou inversement,le gain du moyen d'amplification(7) peut être fixe et le seuil du moyen de temporisation(10) est alors réglable.A la première impulsion ayant un niveau suffisant pour activer le moyen de temporisation(10),la sortie inverseuse de celui-ci passe à l'état logique "bas".Le moyen de commutation(11) s'ouvre et le moyen de signalisation sonore(12) n'est plus alimenté.Le signal sonore est interrompu et il le reste à condition que des impulsions d'un niveau suffisant soient captées par le moyen de réception(6).A titre d'exemple non limitatif, voici des valeurs de temporisations possibles:
T= 10 s t= 10 ms
T1= 8 s
T2= 15 s If the transmitting beacon is sufficiently distant from the fixed terminal for the pulse from the amplification means (7) to be of a level too weak to activate the delay means (10), the inverting output of (10) passes in the "high" logic state. The switching means (11) closes and the audible signaling means (12) is supplied. This audible signal warns the user of too great a distance between the transmitting beacon and the This maximum distance can be adjusted by modifying the gain of the amplification means (7) if the sensitivity level of the delay means (10) is fixed. Or conversely, the gain of the amplification means (7) can be fixed and the threshold of the delay means (10) is then adjustable. At the first pulse having a sufficient level to activate the delay means (10), the inverting output of the latter goes to the logic "low" state The switching means (11) opens and the audible signaling means (12) is not The audible signal is interrupted and remains on condition that pulses of a sufficient level are received by the reception means (6). As a nonlimiting example, the following are possible delay values:
T = 10 st = 10 ms
T1 = 8 s
T2 = 15 s

Claims (2)

REVENDICATIONS 1)Dispositif électronique destiné à détecter l'éloignement au delà d'une certaine distance d'un mobile par rapport à une borne fixe caractérisé en ce qu'il est constitué,d'une part,d'une balise émettrice pourvue en énergie électrique par un moyen d'alimentation(1) fournissant son énergie en permanence,pendant l'utilisation du dispositif,à un moyen de cadencement(2) commandant un moyen de commutation(3)qui réalise l'ouverture et la fermeture de la ligne d'alimentation électrique du moyen d'émission(4) de manière à n'émettre que des trains d'onde électromagnétique brefs de quelques millisecondes espacés de quelques secondes,et constitué d'autre part d'une borne réceptrice pourvue en énergie électrique par un moyen d'alimentation(5) fournissant son énergie en permanence, pendant l'utilisation du dispositif,à un moyen d'amplification(7),un moyen de réception à mise en veille automatique(13) et un moyen de temporisation(10) réactivé par la sortie du moyen d'amplification(7),lui-même connecté à la sortie du moyen de réception à mise en veille automatique(13) de manière à ce que le moyen de temporisation(10),du fait de son réglage Tl(supérieur à T),n'ait pas le temps,entre deux émissions,si celles-ci ont une amplitude suffisanterde retomber dans son état stable et de commander la fermeture du moyen de commutation(11) qui alimente le moyen de signalisation sonore(12). 1) Electronic device intended to detect the distance beyond a certain distance from a mobile relative to a fixed terminal, characterized in that it consists, on the one hand, of a transmitting beacon provided with electrical energy by a supply means (1) supplying its energy continuously, during the use of the device, to a timing means (2) controlling a switching means (3) which opens and closes the line d power supply of the transmitting means (4) so as to emit only short electromagnetic wave trains of a few milliseconds spaced a few seconds apart, and consisting on the other hand of a receiving terminal provided with electrical energy by a supply means (5) supplying its energy continuously, during the use of the device, to an amplification means (7), an automatic standby reception means (13) and a delay means (10) reactivated by the output of the means d amplification (7), itself connected to the output of the automatic standby reception means (13) so that the delay means (10), due to its setting T1 (greater than T), does not have time, between two transmissions, if these have a sufficient amplitude to fall back into its stable state and to command the closure of the switching means (11) which supplies the sound signaling means (12). 2)Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le moyen de réception à mise en veille automatique(13) de la borne réceptrice comporte un moyen de commutation(9) commandé par un moyen de temporisation(8) activé par une impulsion électrique issue du moyen de réception(6)(tous trois étant inclus dans le moyen de réception à mise en veille automatique(13)),et amplifiée par le moyen d'amplification(7),ledit moyen de commutation (9) ouvrant la ligne d'alimentation du moyen de réception (6) dès la réception de l'onde électromagnétique par ce même moyen de réception(6) et refermant la ligne à la fin du temps T2(inférieur à T)du moyen de temporisation(8).  2) Device according to claim 1) characterized in that the reception means with automatic standby (13) of the receiving terminal comprises a switching means (9) controlled by a timing means (8) activated by an electric pulse from the reception means (6) (all three being included in the automatic standby reception means (13)), and amplified by the amplification means (7), said switching means (9) opening the line supply of the receiving means (6) upon receipt of the electromagnetic wave by the same receiving means (6) and closing the line at the end of the time T2 (less than T) of the timing means (8).
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Cited By (1)

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US6512457B2 (en) 1999-11-15 2003-01-28 Hector Irizarry Monitoring device adapted for use with an electronic article surveillance system

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