FR2725019A1 - Dispositif de mesure de distance. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de mesure de distance. Le dispositif comprend des interrupteurs (2a, 3b) produisant un signal de démarrage; des moyens (1) servant à mesurer une distance par rapport à un objet, en réponse au signal de démarrage; des moyens de mémoire pour mémoriser une pluralité de données de distance, mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et des moyens 5') pour évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi plusieurs gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées sont des points de division. Application notamment aux appareils de télémétrie.
Description
La présente invention concerne le réglage de gammes de distances d'un dispositif de mesure de distance, qui mesure une distance par rapport à un objet, évalue dans quelle gamme, faisant partie d'une pluralité de gammes de distances préréglées, se situe le résultat de la mesure de distance, et délivre un signal de sortie prédéterminé.
On peut imaginer un dispositif de mesure de distance qui, lorsque la gamme mesurable de distances du dispositif est subdivisé au niveau d'une pluralité de points de division de distances (désignés ci-après simplement sous l'expression points de division) en une pluralité de gammes de distances, évalue à laquelle des gammes séparées appartient le résultat de la mesure de distance effectuée par le dispositif et peut délivrer le résultat de l'évaluation.
La figure 4, annexée à la présente demande, représente le schéma-bloc d'un circuit montrant un dispositif classique de mesure de distance, et la figure 5, annexée à la présente demande, représente la relation entre un point de division et une gamme de distances. Sur les figures 4 et 5, le chiffre de référence 41 désigne des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet T et qui exécutent une mesure lorsque l'interrupteur de démarrage SS est fermé.
Les chiffres de référence 43 et 44 désignent respectivement des moyens de réglage servant à régler un point de division Pan sur le côté des grandes distances et des moyens de réglage pour régler un point de division Pbm sur le côté des courtes distances. Ici, m et n représentent tous deux des entiers compris entre 0 et 15. Les moyens de réglage sont agencés de telle sorte que, lorsque la portée de mesures de distances d'un dispositif de mesure de distance est subdivisée en trois gammes de distances Z51,
Z52 et Z53, comme cela est représenté sur un diagramme de distances (c) de la figure 5, 16 types de points fixes de division (désignés par PaO à Pal5 et PbO à Pb15) sont réglés avec les interrupteurs numériques 43 et 44 à quatre bits, comme cela est représenté sur les figures 5(a) et 5(b).
Z52 et Z53, comme cela est représenté sur un diagramme de distances (c) de la figure 5, 16 types de points fixes de division (désignés par PaO à Pal5 et PbO à Pb15) sont réglés avec les interrupteurs numériques 43 et 44 à quatre bits, comme cela est représenté sur les figures 5(a) et 5(b).
En supposant alors que la portée de mesure de distances des moyens de mesure de distance 41 est comprise entre 0,5 m et 3,7 m, alors la gamme de mesures de distances est subdivisée en 16 parties égales, et par conséquent le point de division se déplace de 0,2 m chaque fois que les moyens de réglage sont déplacés d'un pas. Si le point de division Pan est réglé à Pa8, la distance entre le dispositif de mesure de distance et Pa8 est égale à 0,5 + 8 x 0,2 = 2,1 m. De même, si le point de division Pbm est réglé sur Pb3, la distance entre le dispositif de mesure de distance et Pb3 est égale à 0,5 + 3 x 0,2 = 1,1 m.
Les moyens d'évaluation évaluent des gammes de distances de réglage Z51 à Z53 dans laquelle se situe le résultat de mesure de distance des moyens de mesure de distance 41, et délivrent le résultat de l'évaluation à des bornes de sortie 45a, 45b et 45c. De ce fait, on peut détecter celle des gammes de distances Z51 à Z53, dans laquelle l'objet T se situe.
Dans le procédé décrit précédemment, les moyens de réglage doivent être réglés manuellement dans une position équivalente à chaque valeur de distance, à partir de chaque point de division, de sorte que l'opérateur doit se rappeler à quelle distance correspond un pas des moyens de réglage. De même, il faut effectuer les calculs chaque fois, comme cela a été décrit précédemment et par conséquent il est difficile d'effectuer le réglage. En outre, lorsque les zones de distances décrites précédemment sont réglées, la mesure d'une distance par rapport à un objet est nécessaire sur le terrain, lorsqu'on utilise ce dispositif de mesure de distance.
A titre d'exemple, on va considérer le cas où, lorsque ce dispositif de mesure de distance utilisé en tant qu'interrupteur pour un dispositif d'éclairement, ce dispositif d'éclairement est allumé uniquement lorsqu'un corps humain se situe à moins d'une distance prédéterminée du dispositif. Pour régler ce dispositif de mesure de distance, il est nécessaire qu'une personne soit située dans une position où le dispositif de mesure de distance est actuellement actionné, la distance entre le dispositif de mesure de distance et la personne étant mesurée par exemple à l'aide d'un mètre à ruban, et les moyens de réglage sont actionnés de telle sorte que le dispositif de mesure de distance peut exécuter une opération déterminée dans cette position. En outre, étant donné que les positions de 16 points de division ont été fixées par avance, la résolution de distance est constante.C'est pourquoi, pour régler une distance plus précise, il faut accroître le nombre de bits des moyens de réglage pour accroître la résolution. Dans ce cas, la taille du circuit augmente et le coût augmente.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de mesure de distance, dans lequel le calcul tel que décrit précédemment est inutile, le point de division décrit précédemment peut être aisément réglé sur le terrain et une distance plus précise peut être réglée.
Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif de mesure de distance, caractérisé en ce qu'il comprend
un ou plusieurs interrupteurs servant à produire un signal de démarrage;
des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet, en réponse audit signal de démarrage;
des moyens de mémoire pour mémoriser une pluralité de données de distance, mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division.
un ou plusieurs interrupteurs servant à produire un signal de démarrage;
des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet, en réponse audit signal de démarrage;
des moyens de mémoire pour mémoriser une pluralité de données de distance, mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division.
De même, selon une variante de réalisation de l'invention, il est prévu un dispositif de mesure de distance, caractérisé en ce qu'il comporte
un ou plusieurs interrupteurs servant à produire un signal de démarrage;
des moyens formant minuterie pour faire démarrer le comptage de temps en réponse audit signal de départ et délivrer un signal de temps écoulé au bout d'un intervalle de temps prédéterminé;
des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet en réponse audit signal de temps écoulé délivré par lesdits moyens formant minuterie;
des moyens de mémoire pour mémoriser une pluralité de données de distance mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division.
un ou plusieurs interrupteurs servant à produire un signal de démarrage;
des moyens formant minuterie pour faire démarrer le comptage de temps en réponse audit signal de départ et délivrer un signal de temps écoulé au bout d'un intervalle de temps prédéterminé;
des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet en réponse audit signal de temps écoulé délivré par lesdits moyens formant minuterie;
des moyens de mémoire pour mémoriser une pluralité de données de distance mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 représente un schéma-bloc montrant l'agencement d'une première forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 est un schéma utilisé pour expliquer la première forme de réalisation de la présente invention
- la figure 3 est un schéma-bloc montrant l'agencement d'une seconde forme de réalisation de la présente invention
- la figure 4, dont il a déjà été fait mention, est un schéma-bloc montrant l'agencement d'un dispositif classique de mesure de distance; et
- la figure 5, dont il a déjà été fait mention, est un schéma destiné à être utilisé pour expliquer le dispositif classique de mesure de distance.
- la figure 1 représente un schéma-bloc montrant l'agencement d'une première forme de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 est un schéma utilisé pour expliquer la première forme de réalisation de la présente invention
- la figure 3 est un schéma-bloc montrant l'agencement d'une seconde forme de réalisation de la présente invention
- la figure 4, dont il a déjà été fait mention, est un schéma-bloc montrant l'agencement d'un dispositif classique de mesure de distance; et
- la figure 5, dont il a déjà été fait mention, est un schéma destiné à être utilisé pour expliquer le dispositif classique de mesure de distance.
La figure 1 représente un schéma-bloc montrant l'agencement d'une première forme de réalisation de la présente invention. A titre de simplification, on a représenté le cas où une portée mesurable est subdivisée en trois gammes de distances Z1, Z2 et Z3, avec deux points de division de distance Pa et Pb. Cette relation est représentée sur la figure 2.
Le chiffre de référence 1 désigne des moyens de mesure de distance servant à mesurer une distance par rapport à un objet T. On peut imaginer par exemple de prévoir des moyens émettant un rayonnement infrarouge et de réaliser la détection de la lumière réfléchie par l'objet T à l'aide d'un dispositif de détection de position (PSD), ou bien de prévoir des moyens utilisant des ondes ultrasoniques. Les moyens de mesure de distance 1 comportent des interrupteurs 3a et 3b permettant de régler deux points de division de distance, et un interrupteur de démarrage SS pour faire démarrer une opération normale de mesure de distance. L'interrupteur 3a et un interrupteur servant à régler un point de division sur un côté de grandes distances Pa, et l'interrupteur 3b est destiné à régler un point de division sur le côté des courtes distances Pb.Les interrupteurs 3a et 3b constituent les moyens de réglage 3.
Des moyens de mémoire 2 mémorisent une information de distance concernant le point de division situé sur le côté des courtes distances ou sur le point de division situé du côté des grandes distances, l'information obtenue au moyen de l'actionnement de l'interrupteur 3a ou 3b. Des moyens d'évaluation 4 évaluent dans quelle gamme de distances se situe le résultat de mesure de distance effectué par les moyens de mesure de distances 1, parmi l'ensemble des gammes de distances, dans lesquelles une pluralité de points de division constituent une information de distance mémorisée dans les moyens de mémoire 2. Des moyens d'affichage 5 indiquent que les données de distances des points de division ont été mémorisées dans les moiyens de mémoire 2.De même, les bornes de sortie 6a, 6b et 6c sont des moyens de sortie servant à envoyer une information concernant une gamme de distances, dans laquelle l'objet T existe.
Ci-après, on va décrire le fonctionnement de la forme de réalisation de la présente invention.
Tout d'abord, lorsqu'il règle le point de division Pa situé du côté des grandes distances, l'opérateur place un objet dans une position écartée d'une distance désirée du dispositif de mesure de distance selon la présente invention et enfonce l'interrupteur 3a. Les moyens de mesure de distance 1 exécutent une opération de mesure de distance, mesurent une distance par rapport à l'objet et mémorisent la donnée de distance DPa (dans ce cas 2,1 m) dans les moyens de mémoire 2. A cet instant, les moyens d'affichage 5 indiquent que la donnée de distance du point de diffusion sur le côté des grandes distances a été mémorisée, pendant un intervalle de temps prédéterminé.
Ensuite, pour régler le point de division Pb du côté des courtes distances, l'opérateur place tout d'abord l'objet à une distance désirée à proximité du dispositif de mesure de distance selon la présente invention, puis enfonce l'interrupteur 3b. De la même manière que dans le cas de l'obtention du point de division situé sur le côté des grandes distances, les moyens de mesure de distance 1 exécutent une opération de mesure de distance, mesurent une distance par rapport à l'objet et mémorisent la donnée de distance DPb (dans ce cas 1,1 m) dans les moyens de mémoire 2. De façon analogue, les moyens d'affichage 5 indiquent que la donnée de distance du point de division situé sur le côté des courtes distances a été mémorisée dans les moyens de mémoire, pendant un intervalle de temps prédéterminé.
Si dans cet état on enfonce l'interrupteur de démarrage SS, les moyens de mesure de distance 1 exécutent une opération normale de mesure de distance. On peut imaginer différents types d'étapes pour l'exécution de l'opération de mesure de distance. Par exemple, une seule opération de mesure de distance peut être exécutée chaque fois qu'on enfonce l'interrupteur de démarrage SS, ou bien plusieurs opérations de mesure de distances peuvent être exécutées à des intervalles prédéterminés (par exemple à des intervalles de 0,5 seconde) pendant l'intervalle de temps pendant lequel l'interrupteur de démarrage SS est enfoncé.
Lorsque l'opération de mesure de distance se termine, les moyens d'évaluation 4 comparent la donnée de distance DPx aux données de distance DPa e DPb mémorisées dans les moyens de mémoire 2. Les moyens d'évaluation 4 évaluent, parmi trois gammes de distances Z1, Z2 et Z3 séparées au niveau des deux points de division Pa et Pb, quelle est celle dans laquelle est située la donnée de distance DPx, et délivrent le résultat de l'évaluation aux bornes de sortie 6a, 6b et 6c. Comme représenté sur la figure 2, la gamme de distances Z1 couvre une distance supérieure à 0,5 m et se terminant en-deçà de Pa, la gamme de distances Z2 couvre une distance allant au-delà de Pa et se terminant avant Pb, et la gamme de distance Z3 couvre une distance allant au-delà de Pa.
Si l'on suppose que la valeur de distance DPa du point de division Pa est 2,1 m et que la valeur de distance
DPb du point de division Pb est 1,1 m, le résultat de la mesure de distance se situe dans la gamme de distances Z1, si elle est égale à 0,9 m. Dans ce cas, seule la borne 6a est placée au niveau haut (désigné ci-après par "H") et les bornes 6b et 6c sont placées au niveau bas (désigné ciaprès par "L"). De façon analogue, si le résultat de la mesure de distance est 1,5 m et se situe dans la gamme de distances Z2, alors seule la borne 6b est positionnée à "H". En outre, si le résultat de mesure de distances est 2,8 m et se situe dans la gamme de distances Z3, seule la borne 6c est positionnée sur "H". De ce fait, il est possible de détecter une gamme de distances dans laquelle est présent un objet.
DPb du point de division Pb est 1,1 m, le résultat de la mesure de distance se situe dans la gamme de distances Z1, si elle est égale à 0,9 m. Dans ce cas, seule la borne 6a est placée au niveau haut (désigné ci-après par "H") et les bornes 6b et 6c sont placées au niveau bas (désigné ciaprès par "L"). De façon analogue, si le résultat de la mesure de distance est 1,5 m et se situe dans la gamme de distances Z2, alors seule la borne 6b est positionnée à "H". En outre, si le résultat de mesure de distances est 2,8 m et se situe dans la gamme de distances Z3, seule la borne 6c est positionnée sur "H". De ce fait, il est possible de détecter une gamme de distances dans laquelle est présent un objet.
On peut régler de façon simple les points de division de la manière décrite précédemment. Mais, il existe certains cas où un dispositif de mesure de distance est fixé ou difficile à déplacer ou, dans lequel il n'existe aucun objet approprié nécessitant la détermination de points de division. Dans un tel cas, le point de division peut être réglé par interruption de la portée de mesure de distances par la main de l'opérateur, mais dans le cas d'un opérateur, la distance réglée est limitée à une portée que peut atteindre la main de l'opérateur. De même, on peut obtenir le même résultat que celui fourni par l'interrupteur 3a ou 3b des moyens de réglage 3 décrits précédemment, au moyen d'une télécommande, mais dans ce cas, la taille du circuit augmente et le coût augmente fortement. Ci-après, on va décrire une seconde forme de réalisation de la présente invention pour résoudre ce problème.
La figure 3 est un schéma-bloc de la seconde forme de réalisation du circuit de la seconde forme de réa lisation de la présente invention. Les parties désignées par les mêmes chiffres de référence que sur la figure 1, désignent les mêmes éléments. Sur la figure 3, des moyens de synchronisation formant minutarie 7 commencent à effectuer un comptage de temps à partir de l'instant où l'interrupteur 3a ou 3b est enfoncé, et délivrent un signal de temps écoulé au bout d'un intervalle de temps prédéterminé. De même, les moyens de mesure de distance 1 sont équipés d'un interrupteur de mode MS servant à sélectionner l'autorisation ou le blocage du fonctionnement des moyens formant minuterie 7 décrits précédemment. Lorsque l'interrupteur de mode est ouvert, le fonctionnement est le même que dans la première forme de réalisation.
Si l'interrupteur 3a ou 3b des moyens de réglage 3 est enfoncé alors que l'interrupteur de mode MS est fermé, les moyens formant minuterie 7 commencent à fonctionner et les moyens d'affichage 5 informent l'opérateur du fait que les moyens formant minuterie 7 fonctionnent. La durée de temporisation est réglée à 10 secondes. Les moyens d'affichage 5 s'allument pendant les 7 premières secondes de l'intervalle de temps pendant lequel fonctionnent les moyens formant minuterie, et sont activés ou éteints pendant les 3 secondes restantes. De ce fait, l'opérateur est informé du fait que l'achèvement de la durée réglée est proche. Les moyens de mesure de distance 1 sont dans leur état d'attente jusqu'à ce que la durée déterminée dans les moyens formant minuterie 7 soit écoulée, et n'exécutent aucune opération de mesure de distance.L'opérateur vient dans une position désirée pendant les 10 secondes pendant lesquelles les moyens formant minuterie 7 fonctionnent, et s'arrêtent dans cette position.
Si les moyens formant minuterie 7 délivrent un signal de temps écoulé, au bout d'un intervalle de temps prédéterminé, les moyens de mesure de distance 1 déclen chent l'opération de mesure de distance et mesure une distance par rapport à l'opérateur. Les données de distances sont mémorisées dans les moyens de mémoire 2. Si on utilise cette minuterie 7, on peut régler des points de division sans problème dans le cas d'un seul opérateur.
Dans les première et seconde formes de réalisation, on a indiqué que, à titre de simplification, une gamme est subivisée par deux points de division de distance en trois gammes de distances, mais l'invention n'est pas limitée à cela. On peut également régler (k+l) gammes de distances (k étant un entier supérieur à 3) au moyen de k points de division. Par exemple, on peut régler quatre gammes de distances avec trois moyens de réglage.
De même, bien que l'on ait décrit dans les première et seconde formes de réalisation que l'opération de réglage des points de division est déclenchée lorsqu'on enfonce l'interrupteur 3a ou 3b des moyens de réglage 3, on peut prévoir des moyens additionnels de blocage étant donné que l'opération de positionnement du point de division n'est pas une opération exécutée fréquemment.Il est possible de prévoir différentes modifications, comme par exemple une modification consistant à prévoir un interrupteur de verrouillage, l'opération de réglage des points de division est exécutée uniquement lorsque l'interrupteur de verrouillage est ouvert, et les points de division réglés antérieurement ne peuvent pas disparaître même si on enfonce par erreur l'interrupteur 3a ou 3b, ou bien une modification consistant en ce que l'interrupteur 3a ou 3b ne fonctionne pas sauf s'il est enfoncé pendant un intervalle de temps prédéterminé.
En outre, on peut prévoir seulement un interrupteur dans les moyens de réglage 3, et les points de division devant être réglés peuvent être modifiés séquentiellement chaque fois que l'interrupteur est enfoncé.
De surcroit, dans les première et seconde formes de réalisation, pour informer l'opérateur que des données de distances ont été mémorisées dans les moyens de mémoire après la mesure de distance, des moyens d'affichage 5 peuvent être allumés avec une configuration différente d'une configuration obtenue lorsque la mesure de distance est exécutée, ou bien d'autres moyens d'affichage peuvent être éclairés pendant un intervalle de temps prédéterminé.
Conformément à la présente invention, on peut régler un point de division si un objet est déplacé en un point de division actuel désiré et qu'on enfonce uniquement l'interrupteur. Par conséquent, lorsqu'un opérateur règle le point de division sur le terrain, il n'est pas nécessaire qu'il effectue ceci en fonction de sa mémoire ou de sa perception, ni qu'il effectue un calcul, et le réglage du point de division devient plus faible.
De même, étant donné que dans la seconde forme de réalisation, on a prévu des moyens formant minuterie, le réglage du point de division du côté des grandes distances est possible même dans le cas d'un seul opérateur.
En outre, des moyens de réglage tels que des moyens en forme d'interrupteurs numériques deviennent inutiles de sorte que le dispositif peut être fabriqué à meilleur marché. En outre, étant donné que le point de division peut être réglé à n'importe quelle distance dans la gamme mesurable de distances, on peut le réaliser avec un degré de précision accrue.
Claims (2)
1. Dispositif de mesure de distance, caractérisé en ce qu'il comprend
un ou plusieurs interrupteurs (3a,3b) servant à produire un signal de démarrage;
des moyens de mesure de distance (1) servant à mesurer une distance par rapport à un objet (T), en réponse audit signal de démarrage;
des moyens de mémoire (2) pour mémoriser une pluralité de données de distance, mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation (4) servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division (Pa, Pb).
2. Dispositif de mesure de distance, caractérisé en ce qu'il comporte
un ou plusieurs interrupteurs (2a,3a) servant à produire un signal de démarrage;
des moyens formant minuterie (7) pour faire démarrer le comptage de temps en réponse audit signal de départ et délivrer un signal de temps écoulé au bout d'un intervalle de temps prédéterminé;
des moyens de mesure de distance (1) servant à mesurer une distance par rapport à un objet en réponse audit signal de temps écoulé délivré par lesdits moyens formant minuterie;
des moyens de mémoire (2) pour mémoriser une pluralité de données de distance mesurées par lesdits moyens de mesure de distance; et
des moyens d'évaluation (4) servant à évaluer dans quelle gamme de distances se situe le résultat de la mesure de distance fournie par lesdits moyens de mesure de distance, parmi une pluralité de gammes de distances, dans lesquelles la pluralité des données de distances mémorisées dans lesdits moyens de mémoire sont des points de division.
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| JP3502670B2 (ja) | 2004-03-02 |
| FR2725019B1 (fr) | 1998-04-10 |
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