[0001] La présente invention concerne un détonateur électronique sans fil.
[0002] L'invention concerne également un système de détonation sans fil ainsi qu'un procédé
d'activation du détonateur électronique.
[0003] L'invention trouve son application dans le domaine de l'initiation pyrotechnique,
dans tout secteur où un réseau d'un ou plusieurs détonateurs électroniques doit traditionnellement
être mis en œuvre. Des exemples typiques d'utilisation concernent l'exploitation des
mines, carrières, l'exploration sismique, ou le secteur du bâtiment et des travaux
publics.
[0004] Lors de leur utilisation, les détonateurs électroniques sont mis en place respectivement
dans des emplacements aménagés pour les recevoir et chargés en explosif. Ces emplacements
sont par exemple des trous forés dans le sol. La mise à feu des détonateurs électroniques
est réalisée ensuite selon une séquence prédéterminée.
[0005] Pour parvenir à ce résultat, un retard de mise à feu est associé individuellement
à chaque détonateur électronique, et un ordre de tir commun est diffusé au réseau
des détonateurs électroniques à l'aide d'une console de commande. Cet ordre de tir
permet de synchroniser le décompte du retard de mise à feu pour l'ensemble des détonateurs
électroniques. A partir de la réception de l'ordre de tir, chaque détonateur électronique
gère le décompte du retard spécifique qui lui est associé, ainsi que sa propre mise
à feu.
[0006] Traditionnellement, les détonateurs électroniques sont reliés par des câbles à la
console de commande. D'une part, ce câblage permet à la console de commande de fournir
à chaque détonateur électronique l'énergie nécessaire à son fonctionnement et à la
mise à feu. D'autre part, le câblage permet à la console de commande de communiquer
avec les détonateurs électroniques, par exemple pour échanger avec eux des commandes
ou messages relatifs au diagnostic, et pour leur adresser l'ordre de mise à feu.
[0007] On connaît des détonateurs sans fil qui permettent de s'affranchir du câblage entre
le réseau de détonateurs et la console de commande, et ainsi des aléas liés à ce câblage.
[0008] Le document
FR 3 046 222 décrit par exemple un détonateur électronique, lequel est raccordé à un module périphérique
d'alimentation qui comprend une source d'énergie embarquée, des moyens de communication
sans fil avec une console de commande à distance, des moyens de traitement et des
moyens de communication filaire avec au moins le détonateur électronique.
[0009] Un détonateur sans fil est divulgué par le document
WO2006/096920 A1. Ce document décrit un détonateur électronique comprenant une tête d'amorce, des
modules de communication sans fil et de traitement permettant la communication avec
une console de commande, un module de stockage d'énergie électrique, une source d'énergie
et un circuit de mise à feu connecté au module de stockage d'énergie. La source d'énergie
fournit de l'énergie aux modules de communication sans fil et de traitement et au
module de stockage d'énergie, ces modules étant des modules fonctionnels du détonateur
électronique ou des modules pour la mise en œuvre des fonctions propres au détonateur
électronique.
[0010] Une source d'énergie présente dans un détonateur électronique, tel que celui décrit
par le document
WO2006/096920 A1, pourrait être prématurément déchargée avant son utilisation, sachant que la mise
à feu du détonateur pourrait survenir longtemps après sa fabrication.
[0011] Afin d'éviter la décharge prématurée d'un détonateur électronique, il est connu d'ajouter
au détonateur électronique un interrupteur mécanique qu'un opérateur active lors du
déploiement du réseau de détonateurs.
[0012] La fiabilité d'une telle solution n'est pas élevée, des disfonctionnements pourraient
se produire du fait par exemple des environnements sévères (humidité, poussière,...)
dans lesquels les détonateurs sont déployés. En outre, ces interrupteurs mécaniques
peuvent être manipulés par tout un chacun, la sécurité d'un système de détonation
comportant de tels détonateurs électroniques étant limitée.
[0013] La présente invention a pour but de proposer un détonateur électronique permettant
un fonctionnement fiable et sécurisé.
[0014] A cet effet, l'invention vise, selon un premier aspect, conforme à la revendication
1, un détonateur électronique sans fil comportant une source d'énergie et des modules
fonctionnels.
[0015] Selon l'invention, le détonateur électronique sans fil comporte :
- des premiers moyens de commutation disposés entre la source d'énergie et les modules
fonctionnels, permettant de relier ou de ne pas relier la source d'énergie aux modules
fonctionnels, et
- un module de commande des premiers moyens de commutation comportant un module de récupération
d'énergie radio configuré pour recevoir un signal radio provenant d'une console de
commande, récupérer l'énergie électrique dans ledit signal radio reçu, générer un
signal de récupération d'énergie représentatif du niveau d'énergie électrique récupérée,
et générer en sortie un signal de commande en fonction de l'énergie récupérée, ledit
signal de commande pilotant lesdits moyens de commutation.
[0016] Le module de commande pilote ainsi les moyens de commutation de sorte que la source
d'énergie soit reliée ou ne soit pas reliée aux modules fonctionnels, c'est-à-dire
de sorte que la source d'énergie fournisse de l'énergie ou ne fournisse pas de l'énergie
respectivement aux modules fonctionnels du détonateur électronique.
[0017] Ainsi, les moyens de commutation sont commandés selon deux états différents, un état
actif permettant que la source d'énergie soit reliée aux modules fonctionnels et un
état inactif ou bloqué permettant que la source d'énergie et les modules fonctionnels
soient déconnectés entre eux.
[0018] La commande des moyens de commutation est ainsi mise en œuvre par le signal de commande,
ce signal de commande étant généré par le module de commande en fonction de l'énergie
électrique récupérée du signal radio reçu. L'énergie électrique récupérée du signal
radio reçu prend la forme d'un signal de récupération d'énergie ayant un niveau représentatif
de l'énergie électrique récupérée.
[0019] Ainsi, on notera que la mise sous tension des modules fonctionnels du détonateur
électronique est réalisée par la réception d'un signal radio avec une énergie suffisante
pour commander les moyens de commutation pour que la source d'énergie soit reliée
aux modules fonctionnels du détonateur électronique.
[0020] Tant que le module de commande n'a pas commandé les moyens de commutation de sorte
qu'ils relient la source d'énergie aux modules fonctionnels, la source d'énergie reste
isolée des modules fonctionnels du détonateur électronique.
[0021] Ainsi, l'énergie dans la source d'énergie reste préservée jusqu'à l'utilisation du
détonateur électronique, qui aura seulement lieu après la mise sous tension de modules
fonctionnels, c'est-à-dire, après que la source d'énergie soit reliée aux modules
fonctionnels par le biais des moyens de commutation.
[0022] La source d'énergie étant préservée, des défaillances lors de l'utilisation, et en
particulier lors de la mise à feu, dues à la décharge prématurée de la source d'énergie
sont ainsi évitées, et la mise à feu du détonateur est ainsi plus fiable.
[0023] Par ailleurs, la manipulation d'un détonateur électronique avec les modules fonctionnels
hors tension avant son utilisation, ainsi que la mise sous tension de ces modules
fonctionnels réalisée au moment de la mise en place du détonateur électronique avant
sa mise à feu, sont des opérations encore plus sûres.
[0024] On notera que dans ce document, un niveau d'énergie doit être considéré en toute
rigueur comme un niveau de puissance. Ainsi, par exemple, un signal de récupération
d'énergie est représentatif d'un niveau de puissance électrique récupérée. De même,
la présence d'une énergie pendant une durée se réfère à la présence d'une puissance
pendant une durée prédéterminée.
[0025] Les caractéristiques suivantes du détonateur électronique sans fil peuvent être prises
isolément ou en combinaison l'une avec l'autre.
[0026] Selon une caractéristique, le module de commande comporte des moyens de comparaison
comparant le niveau du signal de récupération d'énergie représentatif du niveau d'énergie
électrique récupérée, avec une valeur seuil d'énergie, le signal de commande étant
généré de sorte que les premiers moyens de commutation relient la source d'énergie
aux modules fonctionnels lorsque le niveau du signal de récupération d'énergie franchit
la valeur seuil d'énergie.
[0027] La vérification d'une énergie récupérée à partir du signal radio reçu de valeur minimale,
ou ayant une valeur supérieure à une valeur d'énergie seuil, permet d'éviter les mises
sous tension des modules fonctionnels du détonateur électronique par des activations
accidentelles des moyens de commutation. La fiabilité du détonateur électronique et
la sécurité lors de son utilisation sont ainsi augmentées.
[0028] Selon une caractéristique, la valeur seuil d'énergie est obtenue à partir de la source
d'énergie.
[0029] La valeur seuil d'énergie est ainsi égale à une valeur dans la plage de potentiels
de fonctionnement de la source d'énergie, c'est-à-dire dans la plage de potentiels
ayant pour extrémités la tension d'alimentation et la masse.
[0030] Selon une caractéristique, la valeur seuil d'énergie est obtenue à partir dudit signal
de récupération d'énergie.
[0031] Ainsi, la présence dans le module de commande, d'une alimentation provenant de la
source d'énergie n'est pas nécessaire.
[0032] Selon une autre caractéristique, la valeur seuil d'énergie est égale à une valeur
en dehors de la plage de potentiels de fonctionnement de la source d'énergie
[0033] Grâce à cette caractéristique, un potentiel en dehors de la plage de potentiels de
fonctionnement de la source d'énergie doit être produit par le module de commande,
ce qui augmente la sécurité d'utilisation.
[0034] En effet, une défaillance matérielle dans le module de commande ne pourrait produire
un potentiel en dehors de la plage de fonctionnement de la source d'énergie. Par conséquent,
la détection d'un potentiel en dehors de la plage de potentiels de fonctionnement
de la source d'énergie signifie la réception d'un signal radio dont l'énergie est
suffisante pour la mise sous tension des modules fonctionnels du détonateur électronique.
[0035] Ainsi, la fiabilité du détonateur électronique et la sécurité lors de son utilisation
sont améliorées.
[0036] Selon une caractéristique, une partie du module de commande est référencée par rapport
à un potentiel de référence égal à une valeur dans la plage de potentiels de fonctionnement
de la source d'énergie.
[0037] Grâce à cette caractéristique, les exigences sur le niveau d'énergie récupérée sont
renforcées. Les mises sous tension accidentelles des modules fonctionnels du détonateur
électronique sont davantage évitées, augmentant la fiabilité du détonateur électronique
et la sécurité lors de son utilisation.
[0038] Selon une caractéristique, le module de commande comporte des moyens de vérification
du temps de présence dudit signal de récupération franchissant une valeur prédéterminée,
le signal de commande étant généré de sorte que les premiers moyens de commutation
relient la source d'énergie aux modules fonctionnels lorsque le temps de présence
est supérieur ou égal à une période de temps prédéfinie.
[0039] La vérification du temps de présence d'une énergie électrique franchissant une valeur
prédéterminée peut être mise en œuvre en vérifiant la durée de la présence du signal
radio ou du signal de récupération d'énergie.
[0040] Un signal radio ou un signal de récupération d'énergie est considéré comme présent
lorsque son niveau dépasse une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée peut
être la valeur seuil d'énergie, la présence d'un signal radio ou d'un signal de récupération
d'énergie signifiant que le niveau d'énergie récupéré dépasse la valeur seuil nécessaire
pour commander les premiers moyens de commutation.
[0041] Ainsi, la vérification du temps de présence d'une énergie électrique franchissant
une valeur prédéterminée peut correspondre à une vérification du temps pendant lequel
le niveau, de soit le signal radio reçu, soit le signal de récupération d'énergie,
dépasse la valeur seuil.
[0042] La vérification de la durée de la présence du signal radio ou du signal de récupération
d'énergie dans le détonateur électronique permet d'éviter davantage des activations
accidentelles des moyens de commutation.
[0043] Selon une caractéristique, le module de commande comporte au moins un moyen de réception
recevant un ou plusieurs signaux radio provenant d'une console de commande et au moins
un moyen de filtrage monté en aval dudit au moins un moyen de réception, ledit au
moins un moyen de filtrage laissant passer lesdits un ou plusieurs signaux radio dans
des bandes de fréquence prédéfinies.
[0044] Grâce à cette caractéristique, les moyens de commutation ne peuvent être activés
de sorte que le détonateur électronique soit alimenté, que lorsque les moyens de réception
reçoivent un ou plusieurs signaux radio de fréquence appartenant à une bande de fréquences
prédéfinie.
[0045] Ainsi, des signaux envoyés par des dispositifs émettant dans une bande de fréquences
différente de la bande de fréquences prédéfinie ne seront pas pris en compte par le
détonateur électronique, limitant ainsi le risque d'utilisation frauduleuse du détonateur
électronique.
[0046] Par conséquent, la sécurité d'utilisation d'un tel détonateur électronique est améliorée.
[0047] Selon des modes de réalisation, le nombre de moyens de réception et de moyens de
filtrage est identique ou différent. Par exemple, dans un mode de réalisation, le
module de commande comporte un unique moyen de réception recevant un ou plusieurs
signaux radio, et plusieurs moyens de filtrage montés en aval du moyen de réception,
chaque moyen de filtrage laissant passer des signaux radio dans des bandes de fréquence
qui peuvent être différentes.
[0048] Selon un autre exemple, le module de commande comporte plusieurs moyens de réception
et plusieurs moyens de filtrage montés respectivement en aval des moyens de réception.
Les moyens de filtrage peuvent laisser passer des signaux radio dans des bandes de
fréquences différentes.
[0049] Selon une caractéristique, le module de commande comporte des moyens de vérification
configurés pour vérifier certaines conditions relatives à la fréquence des signaux
radio reçus par les moyens de filtrage.
[0050] Selon une caractéristique non revendiquée, le module de commande comporte des moyens
de vérification configurés pour vérifier la présence d'un signal en sortie dudit au
moins un moyen de filtrage, ledit signal de commande étant généré de sorte que ladite
source d'énergie est reliée aux modules fonctionnels lorsqu'un signal est présent
en sortie dudit au moins un moyen de filtrage.
[0051] Le détonateur électronique ne peut ainsi être alimenté que lorsque les moyens de
réception reçoivent un signal appartenant à la bande de fréquences prédéfinie.
[0052] Par conséquent, l'exigence concernant l'utilisation d'un dispositif ou console de
commande légitime est ainsi renforcée.
[0053] Selon une caractéristique non revendiquée, le module de commande comporte plusieurs
moyens de filtrage et des moyens de vérification configurés pour vérifier l'ordre
de réception desdits signaux radio en sortie respectivement desdits plusieurs moyens
de filtrage, ledit signal de commande étant généré de sorte que ladite source d'énergie
est reliée aux modules fonctionnels lorsqu'un ordre prédéfini est vérifié.
[0054] Le détonateur électronique ne peut ainsi être alimenté que lorsque les moyens de
réception reçoivent dans un ordre prédéfini des signaux de fréquence appartenant aux
bandes de fréquences prédéfinies, augmentant ainsi la sécurité de l'utilisation d'un
tel détonateur électronique.
[0055] Selon une caractéristique non revendiquée, le module de commande comporte plusieurs
moyens de filtrage et des moyens de vérification configurés pour vérifier la présence
ou l'absence d'un signal en sortie respectivement desdits plusieurs moyens de filtrage
et générer en résultat une combinaison de présences et absences, ledit signal de commande
étant généré de sorte que ladite source d'énergie est reliée aux modules fonctionnels
lorsqu'une combinaison de présences et absences prédéfinie est vérifiée.
[0056] Il est ainsi vérifié que les signaux radio reçus appartiennent à un premier groupe
de bandes de fréquences prédéfinies, et ne couvrent pas un deuxième groupe de bandes
de fréquences prédéfinies.
[0057] Grâce à ces vérifications, les exigences pour l'utilisation d'un tel détonateur électronique
sont renforcées.
[0058] Selon une caractéristique, le module de commande comporte des moyens de vérification
de la fréquence dudit signal radio reçu, ledit signal de commande étant généré de
sorte que les moyens de commutation relient ladite source d'énergie auxdits modules
fonctionnels lorsque le signal radio reçu est présent dans une bande de fréquences
prédéfinie.
[0059] Ainsi, les moyens de vérification de la fréquence vérifient que le niveau de l'énergie
électrique dans le signal radio dépasse une valeur prédéterminée dans une bande de
fréquences prédéfinie.
[0060] Les moyens de vérification peuvent vérifier la présence du signal radio reçu dans
une bande de fréquences lorsque des moyens de filtrage ne sont pas présents en aval
des moyens de réception.
[0061] En outre, les moyens de vérification peuvent vérifier la présence du signal radio
reçu dans une bande de fréquences plus restreinte que la bande de fréquences associée
aux moyens de filtrage. Dans ce cas, les moyens de filtrage laissent passer des signaux
radio dans une bande de fréquences large, et les moyens de vérification vérifient
ensuite la présence d'un signal radio dans une bande de fréquences plus fine.
[0062] Les modules fonctionnels du détonateur électroniques sont ainsi seulement mis sous
tension si le signal radio est présent dans une bande de fréquences prédéfinie.
[0063] Selon une caractéristique, les moyens fonctionnels comportent des moyens de traitement
pilotant lesdits premiers moyens de commutation.
[0064] On notera que les premiers moyens de commutation sont pilotés, outre par le module
de commande, par les moyens de traitement dans les modules fonctionnels.
[0065] Selon une caractéristique non revendiquée, les moyens de traitement pilotent les
premiers moyens de commutation de sorte à maintenir ladite source d'énergie préalablement
reliée auxdits modules fonctionnels ou à ne pas maintenir reliée ladite source d'énergie
auxdits modules fonctionnels.
[0066] Ainsi, une fois que les modules fonctionnels, et en particulier les moyens de traitement
sont mis sous tension, cette mise sous tension est maintenue ou n'est pas maintenue
par la commande des premiers moyens de commutation par les moyens de traitement. En
effet, une fois que les moyens de traitement sont mis sous tension, ils peuvent commander
les premiers moyens de commutation de façon à maintenir ou à couper l'alimentation
des modules fonctionnels.
[0067] On notera qu'en fonction des implémentations des premiers moyens de commutation,
une fois que les moyens de traitement sont mis sous tension, ils peuvent piloter les
premiers moyens de commutation de sorte à ne pas maintenir la source d'énergie reliée
aux modules fonctionnels ou à déconnecter la source d'énergie des moyens de commutation.
[0068] Selon une caractéristique non revendiquée, les moyens de traitement sont configurés
pour piloter les premiers moyens de commutation de sorte à maintenir ladite source
d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels si le niveau d'énergie électrique récupérée
par lesdits moyens de récupération d'énergie est supérieur ou égal à une valeur seuil
d'énergie prédéfinie.
[0069] Ainsi, si le niveau d'énergie récupérée est inférieur à la valeur de seuil prédéfinie,
les moyens fonctionnels qui avaient été mis sous tension sont déconnectés de la source
d'énergie ou la connexion entre les moyens fonctionnels et la source d'énergie n'est
pas maintenue.
[0070] Selon une caractéristique non revendiquée, les moyens de traitement sont configurés
pour piloter les premiers moyens de commutation de sorte à maintenir ladite source
d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels si la durée de présence d'une énergie
électrique récupérée par le module de récupération d'énergie et franchissant une valeur
prédéterminée dépasse une période de temps prédéfinie.
[0071] Ainsi, si le temps de présence du signal radio reçu est inférieur à la période de
temps prédéfinie, les moyens fonctionnels qui avaient été mis sous tension sont déconnectés
de la source d'énergie ou la connexion entre les moyens fonctionnels et la source
d'énergie n'est pas maintenue.
[0072] Selon une caractéristique non revendiquée, les moyens de traitement pilotent les
premiers moyens de commutation de sorte à maintenir ladite source d'énergie reliée
auxdits modules fonctionnels si ledit signal radio reçu est présent dans une bande
de fréquences prédéfinie.
[0073] Ainsi, si la fréquence du signal radio reçu est différente de la valeur prédéfinie,
les moyens fonctionnels qui avaient été mis sous tension sont déconnectés de la source
d'énergie ou la connexion entre les moyens fonctionnels et la source d'énergie n'est
pas maintenue.
[0074] En variante, les moyens de traitement pilotent les premiers moyens de commutation
de sorte à maintenir ladite source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels si
des signaux radio sont reçus respectivement dans plusieurs bandes de fréquences.
[0075] Selon une autre variante, les moyens de traitement pilotent les premiers moyens de
commutation de sorte à maintenir ladite source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels
si un ordre de réception de plusieurs signaux radio reçus respectivement dans plusieurs
bandes de fréquences est vérifié.
[0076] Selon une autre variante, les moyens de traitement pilotent les premiers moyens de
commutation de sorte à maintenir ladite source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels
si une combinaison de présences et absences de plusieurs signaux radio reçus respectivement
dans plusieurs bandes de fréquences est vérifiée.
[0077] Bien entendu, une seule ou plusieurs des vérifications ci-dessus concernant la fréquence
peuvent être mises en œuvre. Ainsi, les moyens de traitement pilotent les premiers
moyens de commutation de sorte à maintenir ladite source d'énergie reliée auxdits
modules fonctionnels lorsqu'une ou plusieurs de ces conditions sont vérifiées.
[0078] Dans un mode de réalisation, les moyens de traitement comportent des moyens de vérification
pouvant vérifier au moins une condition parmi les conditions précitées pour maintenir
ou ne pas maintenir la source d'énergie reliée aux modules fonctionnels.
[0079] Ainsi, les moyens de vérification des moyens de traitement peuvent vérifier si le
niveau d'énergie récupérée par les moyens de récupération d'énergie est supérieur
ou égal à une valeur de seuil prédéfinie, si la présence d'une énergie électrique
franchissant une valeur prédéterminée dépasse une période de temps prédéfinie ou si
le signal radio reçu est présent dans une bande de fréquences prédéfinie.
[0080] Par ailleurs, les moyens de vérification des moyens de traitement peuvent vérifier
si des signaux radio sont reçus respectivement dans plusieurs bandes de fréquences,
si plusieurs signaux radio sont reçus respectivement dans plusieurs bandes de fréquences
selon un ordre de réception défini, ou si plusieurs signaux radio sont reçus respectivement
dans plusieurs bandes de fréquences selon une combinaison de présences et absences
définie.
[0081] Selon une caractéristique, les moyens fonctionnels comportent des moyens de communication
sans fil, des moyens de traitement, un module de stockage d'énergie, une amorce explosive,
et des deuxièmes et troisièmes moyens de commutation, les deuxièmes moyens de commutation
étant disposés entre lesdits premiers moyens de commutation et ledit module de stockage
d'énergie, et les troisièmes moyens de commutation étant disposés entre ledit module
de stockage d'énergie et ladite amorce explosive, lesdits moyens de communication
sans fils étant reliés aux moyens de traitement, lesdits moyens de traitement pilotant
lesdits premiers, deuxièmes et troisièmes moyens de commutation.
[0082] Les deuxièmes moyens de commutation permettent de relier ou de ne pas relier les
premiers moyens de commutation au module de stockage d'énergie. En outre, les troisièmes
moyens de commutation permettent de relier ou de ne pas relier le module de stockage
d'énergie à l'amorce explosive.
[0083] La présente invention vise selon un deuxième aspect, un système de détonation sans
fil comportant un détonateur électronique sans fil conforme à l'invention et une console
de commande configurée pour émettre des signaux à destination dudit détonateur électronique
sans fil.
[0084] Le système de détonation sans fil présente des caractéristiques et avantages analogues
à ceux décrits précédemment en relation avec le détonateur électronique sans fil.
[0085] En particulier, le détonateur électronique sans fil comporte des moyens de mettre
sous tension ses modules fonctionnels grâce à la réception d'un signal provenant de
la console de commande associée. Différentes vérifications de conditions sont mises
en œuvre par le détonateur électronique évitant des mises sous tension accidentelles
ou frauduleuses.
[0086] La présente invention vise selon un troisième aspect, un procédé d'activation d'un
détonateur électronique sans fil comportant une source d'énergie, des modules fonctionnels
et des premiers moyens de commutation disposés entre la source d'énergie et les modules
fonctionnels et commandés par un module de commande.
[0087] Selon l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes :
- réception d'un signal radio,
- récupération de l'énergie électrique dans ledit signal radio reçu,
- génération d'un signal de récupération d'énergie représentatif du niveau d'énergie
récupérée, et
- génération d'un signal de commande en fonction de ladite énergie récupérée, le signal
de commande pilotant les premiers moyens de commutation de sorte à permettre de relier
la source d'énergie aux modules fonctionnels.
[0088] Ainsi, les modules fonctionnels du détonateur électronique sont activés ou mis sous
tension via des moyens de commutation montés entre la source d'énergie et les modules
fonctionnels qui sont commandés par un signal de commande généré lorsqu'une énergie
électrique est récupérée d'un signal radio reçu par le détonateur électronique.
[0089] Selon une caractéristique, le procédé comporte, préalablement à la génération dudit
signal de commande, la vérification d'une condition relative au signal radio reçu
ou au signal de récupération d'énergie.
[0090] Autrement dit, le procédé comporte la vérification d'une condition relative au niveau
d'énergie électrique récupérée dudit signal radio.
[0091] Ainsi, des vérifications peuvent être mises en œuvre avant de commander l'activation
des modules fonctionnels du détonateur électronique.
[0092] Selon une caractéristique, le procédé comporte en outre, après la génération dudit
signal de commande, la vérification d'une condition relative au signal radio ou au
signal de récupération d'énergie, et une étape de maintien desdits premiers moyens
de commutation commandés de sorte à maintenir la source d'énergie reliée aux modules
fonctionnels en fonction du résultat de ladite vérification.
[0093] Les modules fonctionnels ayant été activés par la commande des moyens de commutation,
sont maintenus activés. Ainsi, une fois que des conditions sont vérifiées, l'alimentation
des premiers moyens de commutation est maintenue.
[0094] Selon une caractéristique non revendiquée, la vérification comporte une comparaison
du niveau d'un signal de récupération d'énergie représentatif du niveau d'énergie
électrique récupérée avec une valeur seuil d'énergie, les premiers moyens de commutation
étant commandés de sorte à maintenir la source d'énergie reliée aux modules fonctionnels
lorsque ledit niveau du signal de récupération d'énergie est supérieur ou égal à la
valeur seuil d'énergie.
[0095] Selon une caractéristique non revendiquée, la vérification comporte la détermination
du temps de présence d'une énergie électrique récupérée du signal radio reçu dépassant
une valeur prédéterminée, les premiers moyens de commutation étant commandés de sorte
à maintenir la source d'énergie reliée aux modules fonctionnels lorsque ledit temps
de présence déterminé est supérieur ou égal à une période de temps prédéfinie.
[0096] Selon une caractéristique non revendiquée, la vérification comporte la vérification
de la présence dudit signal radio reçu par les moyens de réception dans une bande
de fréquences prédéfinie, les premiers moyens de commutation étant commandés de sorte
à maintenir la source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels lorsque le signal
radio est reçu dans la bande de fréquences prédéfinie.
[0097] Selon une autre caractéristique non revendiquée, la vérification comporte la vérification
de la présence de signaux radio dans plusieurs bandes de fréquences prédéfinies, les
moyens de traitement étant commandés de sorte à maintenir la source d'énergie reliée
auxdits modules fonctionnels lorsque des signaux radio sont reçus respectivement dans
plusieurs bandes de fréquences prédéfinies.
[0098] Selon une autre caractéristique non revendiquée, la vérification comporte la vérification
de l'ordre de réception de plusieurs signaux radio reçus respectivement dans plusieurs
bandes de fréquences, les moyens de traitement étant commandés de sorte à maintenir
la source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels lorsqu'un ordre prédéfini
est vérifié.
[0099] Selon une autre caractéristique non revendiquée, la vérification comporte la vérification
de la présence ou de l'absence de plusieurs signaux radio reçus respectivement dans
plusieurs bandes de fréquences, les moyens de traitement étant commandés de sorte
à maintenir la source d'énergie reliée auxdits modules fonctionnels lorsqu'une combinaison
de présences et d'absences de plusieurs signaux radio reçus respectivement dans plusieurs
bandes de fréquences est vérifiée.
[0100] Le procédé d'activation présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux
décrits précédemment en relation avec le détonateur électronique sans fil et le système
de détonation sans fil.
[0101] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description
ci-après.
[0102] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- les figures 1A et 1B sont des schémas blocs illustrant un détonateur électronique
sans fil selon des modes de réalisation de l'invention ;
- les figures 2A, 2B, 3A à 3G et 4 sont des schémas blocs illustrant différents exemples
de réalisation d'un module de commande mis en œuvre dans un détonateur électronique
sans fil conforme à l'invention ;
- les figures 5A à 5C sont des schémas blocs illustrant différents modes de réalisation
des moyens de commutation mis en œuvre dans un détonateur électronique sans fil conforme
à l'invention ;
- les figures 6A et 6B représentent des schémas au niveau transistor illustrant le mécanisme
d'activation et désactivation des moyens de commutation selon différents modes de
réalisation ;
- les figures 7A et 7B sont des schémas blocs illustrant des exemples de réalisation
d'un module de commande utilisé dans le détonateur électronique sans fil conforme
à l'invention ; et
- la figure 8 illustre des étapes du procédé d'activation d'un détonateur électronique
sans fil conforme à un mode de réalisation.
[0103] La figure 1A représente un détonateur électronique sans fil selon un premier mode de réalisation.
[0104] Le détonateur électronique 100 comporte une source d'énergie 1 et des modules fonctionnels
2 mettant en œuvre différentes fonctions du détonateur électronique 100. Les modules
fonctionnels 2 seront détaillés ci-dessous.
[0105] La source d'énergie 1 permet l'alimentation des modules fonctionnels 2 par le biais
des premiers moyens de commutation ou mécanisme d'activation/désactivation de l'alimentation
K10.
[0106] Les premiers moyens de commutation K10 sont disposés entre la source d'énergie 1
et les modules fonctionnels 2 de sorte à relier la source d'énergie 1 aux modules
fonctionnels 2 lorsque les moyens de commutation K10 sont activés, et à maintenir
les modules fonctionnels 2 déconnectés de la source d'énergie 1 lorsque les moyens
de commutation K10 ne sont pas activés.
[0107] Ainsi, autrement dit, les moyens de commutation K10 permettent de maitriser la mise
sous tension ou alimentation des modules fonctionnels 2 du détonateur électronique
100 à partir de la source d'énergie 1.
[0108] L'activation ou désactivation des moyens de commutation K10 est pilotée, comme il
sera décrit en détail ultérieurement, par un module de commande 3 dans un premier
temps, et par des moyens de traitement 21 appartenant aux modules fonctionnels 2 dans
un deuxième temps.
[0109] Le module de commande 3 comporte un module de récupération d'énergie radio 3b (illustré
sur les figures 2A, 2B, 3A à 3E et décrit ci-dessous) configuré pour récupérer l'énergie
électrique dans le signal radio reçu par des moyens de réception 3a. Le signal radio
reçu est aussi nommé signal de télé-alimentation.
[0110] Les moyens de réception 3a sont adaptés à recevoir un signal radio provenant d'une
console de commande (non visible sur la figure).
[0111] Cette console de commande émet, entre autres, des signaux radio permettant la mise
sous tension des modules fonctionnels 2, ou signaux de télé-alimentation.
[0112] Les moyens de réception 3a comportent une antenne 3a. A titre d'exemple nullement
limitatif, les moyens de réception sont adaptés à recevoir des signaux dans les bandes
de fréquences de 863 à 870 MHz, de 902 à 928 MHz et de 433 à 435 MHz. Bien entendu,
d'autres bandes de fréquences peuvent être utilisées.
[0113] Le module de commande 3 génère en sortie un signal de commande V
OUT qui est fonction de l'énergie électrique récupérée par le module de récupération
d'énergie 3b. Le signal de commande V
OUT pilote les premiers moyens de commutation K10 de sorte à les activer, reliant ainsi
les modules fonctionnels 2 à la source d'énergie 1, ou à ne pas les activer, maintenant
les modules fonctionnels 2 déconnectés de la source d'énergie 1.
[0114] Dans le mode de réalisation décrit, les modules fonctionnels 2 comportent des moyens
de communication radio 20, des moyens de traitement 21, un module de stockage d'énergie
22, un dispositif de décharge 23 et une amorce explosive 24.
[0115] Les modules fonctionnels 2 comportent en outre des deuxièmes moyens de commutation
K20 et des troisièmes moyens de commutation K30.
[0116] Le module de stockage d'énergie 22 est dédié à stocker l'énergie nécessaire pour
la mise à feu de l'amorce explosive 24.
[0117] Dans un mode de réalisation, le module de stockage d'énergie 22 comporte une ou plusieurs
capacités, et un ou plusieurs étages d'élévation de tension.
[0118] Dans un mode de réalisation, le module de stockage d'énergie 22 est chargé à une
tension inférieure à la tension requise pour la mise à feu de l'amorce explosive 24
et est adapté à restituer l'énergie à une tension plus élevée permettant la mise à
feu de l'amorce explosive 24.
[0119] Les deuxièmes moyens de commutation K20 sont disposés entre les premiers moyens de
commutation K10 et le module de stockage d'énergie 22.
[0120] Les deuxièmes moyens de commutation K20 constituent un mécanisme d'isolation permettant
d'isoler les moyens de stockage d'énergie 22 dédiés à la mise à feu.
[0121] Le mécanisme d'isolation K20 permet d'activer ou de ne pas activer le transfert d'énergie
de la source d'énergie 1 vers le module de stockage d'énergie 22.
[0122] Dans le mode de réalisation décrit, les deuxièmes moyens de commutation ou mécanisme
d'isolation K20 comportent un interrupteur.
[0123] Le mécanisme d'isolation ou deuxièmes moyens de commutation K20 sont pilotés par
les moyens de traitement 21.
[0124] Les troisièmes moyens de commutation K30, ou mécanisme de mise à feu, permettent
d'activer ou de désactiver le transfert de l'énergie stockée dans le module de stockage
d'énergie 22 vers l'amorce explosive 24 lors de la mise à feu du détonateur électronique
100.
[0125] Ainsi, les deuxièmes et/ou troisièmes moyens de commutation K20, K30, en fonction
des commandes reçues par les moyens de communication sans fil 20, peuvent être par
exemple activés afin que de l'énergie en provenance de la source d'énergie 1 soit
transférée au module de stockage d'énergie 22, et/ou que l'énergie du module de stockage
d'énergie 22 soit transférée à l'amorce explosive 24.
[0126] Les moyens de communication sans fil 20, étant de préférence bidirectionnels, permettent
de recevoir des messages et des commandes ainsi que d'émettre des messages.
[0127] Les moyens de communication sans fil 20 comportent une antenne 20a recevant ou émettant
des messages. Les messages reçus par les moyens de communication sans fil 20 sont
traités par les moyens de traitement 21.
[0128] Les moyens de communication sans fil 20 permettent la communication du détonateur
électronique 100 avec par exemple une console de commande située à distance.
[0129] Ainsi, le détonateur électronique sans fil 100 et une console de communication peuvent
échanger des messages, par exemple pour la programmation du retard de mise à feu des
détonateurs électroniques, pour le diagnostic du détonateur électronique ou pour la
mise à feu.
[0130] Les moyens de traitement 21 sont adaptés à gérer le fonctionnement du détonateur
électronique 100, en particulier les moyens de traitement 21 permettent :
- d'analyser les messages reçus par le biais des moyens de communication sans fil 20,
- d'agir en fonction de la signification des messages reçus et par exemple d'exécuter
l'une des actions suivantes,
- de réaliser un diagnostic des différentes fonctionnalités du détonateur électronique
100,
- d'initier un envoi d'un message radio par le biais des moyens de communication sans
fil 20, par exemple destiné à la console de commande à distance,
- d'activer le stockage d'énergie dans le module de stockage d'énergie 22 pour la mise
à feu,
- d'effectuer le décompte du retard de mise à feu associé au détonateur électronique
100,
- d'activer le transfert d'énergie du module de stockage d'énergie 22 à l'amorce explosive
24 à l'issu du décompte, via le mécanisme de mise à feu K30,
- d'activer le dispositif de décharge 23,
- de piloter un mécanisme de maintien de l'activation des premiers moyens de commutation
K10,
- de piloter un mécanisme de désactivation de la mise sous tension des modules fonctionnels
2 agissant sur les premiers moyens de commutation K10,
- de piloter un mécanisme de transfert de l'énergie K20 provenant de la source d'énergie
1 vers l'élément de stockage d'énergie 22.
[0131] Ces fonctionnalités des moyens de traitement 21 seront décrites plus en détail ci-dessous,
en particulier celles relatives à la mise sous tension et mise hors tension des modules
fonctionnels 2 du détonateur électronique 100.
[0132] Dans le mode de réalisation décrit, le détonateur électronique 100 comporte un dispositif
de décharge 23 permettant une décharge lente du module de stockage d'énergie 22 de
sorte à décharger l'énergie stockée dans ce module 22 et de revenir dans un état de
sécurité en cas de mise hors tension du détonateur électronique 100.
[0133] En variante, le dispositif de décharge peut comporter un mécanisme de décharge rapide
monté en parallèle du dispositif permettant une décharge rapide afin de revenir rapidement
dans un état de sécurité sur réception d'une commande provenant des moyens de traitement
21.
[0134] Un deuxième mode de réalisation d'un détonateur électronique est représenté sur la
figure 1B.
[0135] Dans cette variante de réalisation, les technologies radio utilisées pour la récupération
d'énergie radio ou télé-alimentation et pour la communication entre la console de
commande à distance et le détonateur électronique 100 sont identiques. Ainsi, à courte
distance, la puissance du signal radio permet d'apporter une énergie suffisante pour
télé-alimenter les premiers moyens de commutation ou mécanismes d'activation/désactivation
K10 du détonateur électronique sans fil 100, et à grande distance, les moyens de communication
sans fil comportent un modulateur/démodulateur radio classique qui est utilisé pour
l'échange des messages entre la console de commande et le détonateur électronique
100.
[0136] Dans ce mode de réalisation, le détonateur électronique sans fil 100 comporte un
module commutateur radio K40 permettant de relier les moyens de réception ou antenne
3a du module de commande 3 au module de récupération d'énergie radio 3b ou aux moyens
de communication sans fil 20 dans le module fonctionnel 2. Ainsi, le module commutateur
radio K40 permet de passer d'un mode à un autre afin d'éviter les pertes de puissance
dans les modules non utilisés.
[0137] Dans un mode de réalisation, le module commutateur radio K40 est positionné par défaut
de sorte que l'antenne 3a est reliée au module de récupération d'énergie 3b. Lorsque
les modules fonctionnels 2 sont mis sous tension, les moyens de traitement 21 commandent
le positionnement du module commutateur radio K40 de sorte que l'antenne soit reliée
aux moyens de communication sans fil 20 des modules fonctionnels 2 afin de pouvoir
réaliser les échanges des messages radio avec la console de commande à distance.
[0138] On notera que la commutation du module commutateur radio K40 est mise en œuvre après
que les moyens de traitement 21 aient commandé le maintien de l'énergie via les premiers
moyens de commutation K10.
[0139] Dans ce mode de réalisation, des ressources matérielles, aussi bien côté détonateur
électronique 100 que côté console de commande, sont mutualisées. En effet, une seule
antenne peut être utilisée, cette antenne 3 étant mise en commun pour le mécanisme
d'activation/désactivation de l'alimentation du détonateur électronique 100 et pour
la communication du détonateur électronique 100 avec la console de commande.
[0140] On notera, que dans ce mode de réalisation, il peut être intéressant d'utiliser une
technologie d'appairage basée sur le contrôle de la puissance d'émission. Ainsi, une
et unique technologie est utilisée pour l'ensemble des opérations d'activation, de
communication, et d'appairage, les coûts du détonateur électronique sans fil étant
ainsi limités.
[0141] Les opérations d'appairage sont utilisées pour vérifier que la console de commande
échange des messages avec un détonateur électronique 100 choisi et pas avec un autre.
Ces opérations sont décrites ultérieurement.
[0142] La
figure 2A représente un module de commande 3 des moyens de commutation K10 selon un mode de
réalisation.
[0143] Le module de commande 3 comporte un module de récupération de l'énergie radio 3b
à partir du signal radio reçu par les moyens de réception 3a.
[0144] De manière générale, un module de récupération d'énergie radio comporte une antenne
3a et un circuit de redressement 30 suivi d'un filtre DC 31 permettant la récupération
de l'énergie du signal redressé par le circuit de redressement 30.
[0145] L'ensemble formé par l'antenne 3a, le circuit de redressement 30 et le filtre DC
31 est connu et couramment désigné par le terme «
Rectenna » (provenant de l'anglais
«Rectifying Antenna»)
.
[0146] De manière connue, un filtre passe bas 32 peut être ajouté entre l'antenne 3a ou
les moyens de réception, et le circuit de redressement 30 pour des questions d'adaptation
d'impédance et de suppression des harmoniques générées par le circuit de redressement
30.
[0147] A la sortie du filtre DC 31 ou sortie du module de récupération d'énergie 3b, il
est généré un signal de récupération d'énergie V
RF représentatif du niveau d'énergie électrique récupérée à partir du signal radio reçu.
[0148] Dans le mode de réalisation décrit, le module de commande 3 comporte en outre des
moyens de comparaison 3c configurés pour comparer le niveau du signal de récupération
d'énergie V
RF avec une valeur seuil d'énergie V
seuil.
[0149] Les moyens de comparaison 3c génèrent en sortie le signal de commande V
OUT pilotant les premiers moyens de commutation ou mécanisme d'activation/désactivation
K10. Le signal de commande V
OUT peut être généré dans un premier état ou un second état en fonction du résultat de
la comparaison mise en œuvre par les moyens de comparaison 3c.
[0150] Ainsi, l'état du signal de commande V
OUT est fonction du niveau du signal de récupération d'énergie V
RF par rapport à une valeur seuil d'énergie V
seuil.
[0151] Par conséquent, lorsque le niveau de l'énergie récupérée ou niveau du signal de récupération
d'énergie V
RF franchit la valeur seuil d'énergie, le signal de commande V
OUT est généré dans un premier état de sorte que les moyens de commutation K10 soient
à l'état actif, c'est-à-dire qu'ils relient la source d'énergie 1 aux modules fonctionnels
2.
[0152] Au contraire, si le niveau de l'énergie récupérée ou niveau du signal de récupération
d'énergie V
RF ne franchit pas la valeur seuil d'énergie, le signal de commande V
OUT est généré dans un second état de sorte que les moyens de commutation K10 soient
à l'état inactif, c'est-à-dire qu'ils ne relient pas la source d'énergie 1 aux modules
fonctionnels 2.
[0153] On notera que dans des modes de réalisation, le signal de commande V
OUT est généré dans un premier état lorsque le niveau du signal de récupération d'énergie
V
RF est supérieur à la valeur seuil d'énergie et dans un second état lorsque le niveau
du signal de récupération d'énergie V
RF est inférieur à la valeur seuil d'énergie.
[0154] Dans des modes de réalisation, le signal de commande V
OUT est généré dans un premier état lorsque le niveau du signal de récupération d'énergie
V
RF est inférieur à la valeur seuil d'énergie et dans un second état lorsque le niveau
du signal de récupération d'énergie V
RF est supérieur à la valeur seuil d'énergie.
[0155] Bien entendu, l'expression « supérieur » ou « inférieur » peut être remplacée par
« supérieur ou égal » et « inférieur ou égal » respectivement.
[0156] Les moyens de comparaison 3c permettent d'éviter une mise sous tension accidentelle
des modules fonctionnels 2, augmentant ainsi la sécurité de l'utilisation d'un tel
détonateur électronique 100.
[0157] La
figure 2B représente un module de commande 3 selon un autre mode de réalisation. Le module
de commande 3 comporte une unité de traitement 3d recevant en entrée le signal de
récupération d'énergie V
RF et générant en sortie le signal de commande V
OUT.
[0158] Selon un mode de réalisation, l'unité de traitement 3d comporte des moyens de comparaison.
Ainsi, l'unité de traitement compare le niveau du signal de récupération d'énergie
V
RF avec la valeur seuil d'énergie prédéfinie, générant en sortie le signal de commande
V
OUT en fonction du résultat de cette comparaison.
[0159] On notera que l'unité de traitement 3d de la figure 2B peut remplacer les moyens
de comparaison 3c de la figure 2A ou être montée dans le module de commande 3 en plus
des moyens de comparaison 3c.
[0160] Dans un autre mode de réalisation, le module de commande 3 ne comporte pas des moyens
de comparaison tels que ceux représentés sur la figure 2A ou dans l'unité de traitement
de la figure 2B. Ainsi, les moyens de commutation K10 sont activés dès que le signal
de récupération d'énergie V
RF présente un niveau d'énergie électrique suffisant pour activer les moyens de commutation
K10. Une comparaison du niveau d'énergie électrique récupérée avec une valeur seuil
d'énergie peut être mise en œuvre par les moyens de traitement 21 dans les modules
fonctionnels 2, une fois qu'ils ont été mis sous tension grâce à l'activation des
moyens de commutation K10.
[0161] Comme il sera décrit ci-dessous, en fonction du résultat de cette comparaison, la
mise sous tension des modules fonctionnels 2 est maintenue si le niveau de l'énergie
électrique récupérée est supérieur ou égal à la valeur seuil d'énergie ou n'est pas
maintenue en cas contraire.
[0162] Dans un autre mode de réalisation, le module de commande 3 peut comporter des moyens
de vérification du temps de présence du signal radio reçu. Ces moyens de vérification
peuvent faire partie de l'unité de traitement 3d de la figure 2B.
[0163] Les moyens de vérification vérifient si le temps de présence du signal radio reçu
est supérieur ou égal à une période de temps prédéfinie, auquel cas le signal de commande
V
OUT est généré de sorte que les moyens de commutation K10 sont activés, c'est-à-dire
de sorte qu'ils relient la source d'énergie aux modules fonctionnels 2.
[0164] Un signal radio ou un signal de récupération d'énergie est considéré comme présent
lorsque son niveau dépasse une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée peut
être la valeur seuil d'énergie, la présence d'un signal radio ou d'un signal de récupération
d'énergie signifiant que le niveau d'énergie récupérée dépasse la valeur seuil nécessaire
pour commander les premiers moyens de commutation K10.
[0165] Ainsi, la vérification du temps de présence d'une énergie électrique franchissant
une valeur prédéterminée peut correspondre à une vérification du temps pendant lequel
le niveau de soit le signal radio reçu, soit le signal de récupération d'énergie dépasse
la valeur seuil d'énergie.
[0166] Des moyens de vérification du temps de présence d'un signal sont connus de l'homme
du métier.
[0167] A titre d'exemple, les moyens de vérification du temps de présence d'un signal peuvent
comporter un circuit de retard, par exemple de type RC. Ce circuit de retard retarde
le signal de commande V
OUT générant un signal de commande retardé. Si le signal de commande V
OUT et le signal de commande V
OUT retardés sont actifs en même temps, la condition de durée de présence radio est validée.
[0168] La présence des moyens de vérification du temps de présence du signal radio reçu
dans le module de commande est indépendante de la présence des moyens de comparaison.
Ainsi, le module de commande peut comporter les moyens de comparaison et/ou les moyens
de vérification du temps de présence.
[0169] En outre, les moyens de comparaison et/ou les moyens de vérification du temps de
présence peuvent faire partie ou être indépendants de l'unité de traitement 3d.
[0170] Différents modes de réalisation pour le module de commande 3 comportant en outre
des moyens de comparaison 3c sont représentés sur les figures 3A à 3G et 4.
[0171] Selon des modes de réalisation, la détection d'une énergie suffisante provenant du
signal radio est obtenue différemment. Les
figures 3A à 3G et 4 représentent des modules de commande 3 des moyens de commutation K10 selon différents
modes de réalisation.
[0172] Dans les modes de réalisation décrits, le niveau du signal de récupération d'énergie
V
RF est un niveau de potentiel électrique.
[0173] Grâce à la présence du module de comparaison 3c, il est possible d'établir un niveau
de potentiel (ou valeur seuil V
seuil) en comparaison duquel le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10.
[0174] Le module de comparaison 3c reçoit ainsi le signal de récupération d'énergie V
RF et est adapté à détecter lorsque le signal de récupération d'énergie V
RF franchit une valeur seuil.
[0175] Dans un premier groupe de modes de réalisation représentés sur les figure 3A à 3G,
la valeur seuil d'énergie V
seuil est générée de façon ajustable à partir de la valeur de la tension d'alimentation
V
DD et le potentiel de référence nulle ou masse 300.
[0176] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, la valeur seuil d'énergie
V
seuil est générée à partir du signal de récupération d'énergie V
RF.
[0177] Un premier mode de réalisation est représenté sur la
figure 3A. Dans ce mode de réalisation, la valeur seuil d'énergie V
seuil est générée de façon ajustable à partir de la valeur de la tension d'alimentation
V
DD et le potentiel de référence nulle ou masse 300.
[0178] Dans ce mode de réalisation, le module de comparaison 3c comporte un transistor,
étant un transistor PMOS 340 dans le mode de réalisation représenté, relié par un
premier terminal 340a, correspondant à sa source, à la sortie du filtre DC 31, le
signal de commande V
OUT étant pris à un deuxième terminal 340b du transistor PMOS 340 correspondant à son
drain. Le deuxième terminal 340b est relié à la masse 300 via une résistance de rappel
ou résistance de « pull-down » R0.
[0179] Dans ce mode de réalisation, la tension Vg appliquée à la grille 340g du transistor
340 peut être ajustée entre la valeur de la tension d'alimentation V
DD et le potentiel de référence nulle ou masse 300.
[0180] Ainsi, la valeur seuil, au-delà de laquelle le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à la
tension Vg appliquée à la grille 340g du transistor 340 plus la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor 340.
[0181] Par conséquent, dans ce mode de réalisation, la valeur de seuil V
seuil peut varier entre la tension de seuil V
th du transistor 340 et la tension d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th du transistor 340.
[0182] Le module de comparaison comporte deux résistances Rc1, Rc2 formant un pont diviseur
de tension 302. Une première résistance Rc1 est reliée entre la tension d'alimentation
V
DD et la grille 340g du transistor 340 et une seconde résistance Rc2 est reliée entre
la grille 340g du transistor 340 et la masse 300. En fonction des valeurs de la première
résistance Rc1et de la seconde résistance Rc2, la valeur appliquée à la grille 340g
du transistor 340 est fixée et par conséquent la valeur de seuil d'énergie V
seuil est fixée.
[0183] Un autre mode de réalisation du module de commande 3 est représenté sur la
figure 3B. Ce mode de réalisation correspond au mode de réalisation de la figure 3A dans lequel
le potentiel de référence V
ref utilisé par le module de récupération d'énergie 3b est générée de façon ajustable
à partir de la valeur de la tension d'alimentation V
DD et le potentiel de référence nulle ou masse 300.
[0184] L'utilisation d'un potentiel de référence ajustable pour le module de récupération
d'énergie 3b, combiné avec l'utilisation d'une valeur de seuil V
seuil ajustable pour le module de comparaison 3c permet d'ajuster le niveau d'énergie à
récupérer du signal radio pour activer les premiers moyens de commutation K10.
[0185] Dans le mode de réalisation représenté sur la
figure 3C, le module de comparaison 3c1 comporte un transistor, étant un transistor PMOS 340
dans le mode de réalisation représenté, relié par un premier terminal 340a, correspondant
à sa source, à la sortie du filtre DC 31, le signal de commande V
OUT étant pris à un deuxième terminal 340b du transistor PMOS 340 correspondant à son
drain. Le deuxième terminal 340b est relié à la masse 300 via une résistance de rappel
ou résistance de « pull-down » R0.
[0186] La grille 340g du transistor 340 est fixée à la tension d'alimentation V
DD, générée à partir de la source d'énergie 1. La valeur seuil utilisée, au-delà de
laquelle le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à la
tension d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor.
[0187] Dans ce mode de réalisation, les différents modules de la rectenna ou module de récupération
d'énergie 3b sont référencés par rapport à un potentiel de référence V
ref.
[0188] Le potentiel de référence V
ref est obtenue à partir de la tension d'alimentation V
DD provenant de la source d'énergie 1.
[0189] Selon un mode de réalisation, le potentiel de référence V
ref est obtenue au moyen d'un pont diviseur de tension 350 monté entre la tension d'alimentation
V
DD et la masse. La valeur du potentiel de référence V
ref présente ainsi une valeur comprise entre la masse et la tension d'alimentation V
DD et est fixée par la valeur des résistances R1, R2 formant le pont diviseur de tension
350.
[0190] Lorsque le module de commande 3 ne reçoit pas de signal, c'est-à-dire lorsque le
détonateur électronique 100 se trouve au repos, le potentiel ou niveau du signal de
récupération d'énergie V
RF est égal au potentiel de référence V
ref. Le transistor PMOS 340 se comporte comme un interrupteur ouvert et le signal de
commande généré est un potentiel V
OUT de 0 Volt.
[0191] Lorsque le module de commande 3 reçoit un signal dont l'énergie électrique est telle
que la différence de potentiel V
RF - V
ref, correspondant à la différence entre le niveau du signal de récupération d'énergie
VRF et le potentiel de référence V
ref, présente une valeur supérieure à la tension d'alimentation V
DD moins le potentiel de référence V
ref plus la tension de seuil V
th du transistor 340, le transistor 340 devient passant et le signal de commande V
OUT devient égal au potentiel V
RF.
[0192] Le signal de commande V
OUT passant de la valeur de repos 0 à la valeur de potentiel V
RF permet de commander les moyens de commutation K10 en état actif, les modules fonctionnels
2 étant ainsi mis sous tension.
[0193] On notera que la récupération d'une énergie électrique, représentée par la différence
de potentiel V
RF-V
ref, de valeur supérieure à la tension d'alimentation V
DD moins la valeur du potentiel de référence V
ref plus la tension de seuil V
th du transistor permet l'activation des moyens de commutation K10 et ainsi la mise
sous tension des modules fonctionnels 2 du détonateur électronique 100.
[0194] Par conséquent, les moyens de commutation K10 sont seulement activés lorsque le niveau
du signal de récupération d'énergie électrique V
RF présente une valeur en dehors de la plage de potentiels de fonctionnement de la source
d'énergie 1. En particulier, dans le cas décrit, le niveau du signal de récupération
d'énergie électrique V
RF ou potentiel d'activation doit dépasser le potentiel d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th du transistor 340.
[0195] On notera que ce potentiel d'activation V
RF ne peut être généré par la source d'énergie 1, le niveau du potentiel maximal pouvant
être fourni par la source d'énergie 1 étant le potentiel d'alimentation V
DD. Ainsi, la sécurité d'un tel détonateur électronique est améliorée.
[0196] La
figure 3D représente un module de commande 3 comportant un module de comparaison 3c1.
[0197] Dans ce mode de réalisation, les modules constituant le module de récupération d'énergie
3b, étant ici le filtre passe bas 32, le circuit de redressement 30 et le filtre DC
31 sont référencés au potentiel d'alimentation V
DD.
[0198] Le module de comparaison est similaire à celui représenté sur la figure 3C et ne
sera pas décrit ici. La valeur seuil utilisée, au-delà de laquelle le signal de commande
V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à la
tension d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor.
[0199] Ainsi, lorsque le détonateur électronique 100 est au repos, c'est-à-dire qu'aucun
signal radio n'est reçu par les moyens de réception 3a, le potentiel d'activation
V
RF représentant le niveau d'énergie électrique récupérée est égal à la tension d'alimentation
V
DD. La grille 340g du transistor 340 étant reliée à la tension d'alimentation V
DD et son potentiel de source 340a étant aussi à V
DD, le transistor 340 se comporte comme un interrupteur ouvert, et le potentiel représenté
par le signal de commande V
OUT est égal à 0 (la résistance de rappel R0 reliant le terminal 340b du transistor 340
à la masse 300).
[0200] Lorsque le module de commande 3 reçoit un signal radio, le potentiel d'activation
V
RF devient supérieur à la tension d'alimentation V
DD, le transistor 340 devenant passant lorsque la différence de potentiel (V
RF-V
DD) dépasse la tension de seuil V
th du transistor PMOS 340.
[0201] Ainsi, le potentiel représenté par le signal de commande V
OUT devient égal au potentiel représenté par le signal de récupération V
RF. Le changement de potentiel sur le signal de commande V
OUT entraîne les moyens de commutation K10 dans un état actif, les modules fonctionnels
2 du détonateur électronique 100 étant mis alors sous tension.
[0202] On notera ainsi que lorsqu'un potentiel supérieur à la tension d'alimentation V
DD (tension d'alimentation V
DD qui est fournie par la source d'énergie 1) plus la tension de seuil V
th du transistor 340 est détecté à la sortie du module de récupération d'énergie 3b,
les modules fonctionnels 2 du détonateur électronique 100 sont mis sous tension.
[0203] La
figure 3E représente un autre mode de réalisation d'un module de commande 3 comportant un module
de comparaison 3c1.
[0204] Dans ce mode de réalisation, les modules formant la rectenna ou module de récupération
d'énergie 3b sont référencés à la masse 300.
[0205] Le module de comparaison 3c1 est similaire à celui représenté sur la figure 3C et
ne sera pas décrit ici. La valeur seuil utilisée, au-delà de laquelle le signal de
commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à la
tension d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor.
[0206] Dans ce mode de réalisation, lorsque le module de commande 3 est au repos, le potentiel
représenté par le signal de récupération V
RF est égal à 0.
[0207] Lorsque le module de commande 3 reçoit un signal radio, le potentiel d'activation
V
RF devient positif, le transistor 340 devenant passant lorsque le potentiel d'activation
V
RF en sortie du module de récupération d'énergie 3b dépasse la tension d'alimentation
V
DD plus la tension de seuil V
th du transistor PMOS 340. Dans ce mode de réalisation, l'énergie récupérée doit présenter
ainsi une valeur importante, la sécurité d'un détonateur électronique 100 comportant
un module de commande 3 selon ce mode de réalisation étant améliorée.
[0208] Un autre mode de réalisation de module de commande 3 est représenté par la
figure 3F. Le montage représenté par cette figure génère en sortie du module de récupération
d'énergie 3b une différence de potentiel négative.
[0209] Les modules (31, 32, 33) formant la rectenna ou module de récupération d'énergie
3b ont une polarité inversée par rapport au module décrit précédemment. La technique
de réalisation d'une rectenna présentant une polarité négative est connue de l'homme
du métier et n'est pas décrite en détail ici.
[0210] Le module de comparaison 3c2 comporte un transistor de type NMOS 350 dont la source
est relié par un premier terminal 350a à la sortie du module de récupération d'énergie
3b, le signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3 étant pris à un deuxième terminal 350b au drain
du transistor NMOS 350. Le second terminal 350b du transistor NMOS est relié à une
résistance de rappel ou résistance de « pull-up » R10 qui est reliée elle-même à la
tension d'alimentation V
DD.
[0211] La grille 350g du transistor NMOS 350 est reliée, dans ce mode de réalisation, à
la masse 300. La valeur seuil utilisée, en-deçà de laquelle le signal de commande
V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à l'opposé
de la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor.
[0212] Dans ce mode de réalisation, les modules formant la rectenna ou module de récupération
d'énergie 3c sont référencés à la masse 300.
[0213] Dans une variante de ce mode de réalisation, le potentiel appliqué à la grille 350g
du transistor 350 peut être variable entre la masse 300 et le potentiel d'alimentation
V
DD. Ce potentiel peut être obtenu de manière similaire aux figures 3A et 3B, c'est-à-dire
en utilisant un diviseur de tension.
[0214] Dans encore une autre variante, les modules formant la rectenna ou module de récupération
d'énergie 3b sont référencés à un potentiel de référence V
ref variable entre la masse 300 et le potentiel d'alimentation V
DD. Ce potentiel peut être obtenu de manière similaire à la figure 3B, c'est-à-dire
en utilisant un diviseur de tension.
[0215] Lorsque le module de commande 3 ne reçoit pas de signal de télé-alimentation, c'est-à-dire
que le détonateur électronique 100 est au repos, la différence de potentiel entre
le potentiel représenté par le signal de récupération V
RF et la masse 300 est nulle, c'est-à-dire que le potentiel représenté par le signal
de récupération d'énergie V
RF présente une valeur de 0 Volt. Le transistor NMOS 350 se comporte ainsi comme un
interrupteur ouvert, et le potentiel représenté par le signal de commande V
OUT est égal à la tension d'alimentation V
DD.
[0216] Lorsque le module de commande 3 reçoit un signal de télé-alimentation, la différence
de potentiel entre le potentiel du signal de récupération V
RF et la masse 300 est négative, le transistor 341 devenant passant lorsque cette tension
est suffisamment négative, c'est-à-dire que la différence de potentiel dépasse, en
valeur absolue, la tension de seuil V
th du transistor.
[0217] Ainsi, le potentiel représenté par le signal de commande V
OUT chute et est égal au potentiel représenté par le signal de récupération V
RF, qui présente une valeur inférieure à 0 Volt.
[0218] Par conséquent, les moyens de commutation K10 sont seulement activés lorsque le niveau
du signal de récupération d'énergie électrique V
RF présente une valeur en dehors de la plage de potentiels de fonctionnement de la source
d'énergie 1. En particulier, dans le cas décrit, le niveau du signal de récupération
d'énergie électrique V
RF ou potentiel d'activation doit être inférieur à l'opposé de la tension de seuil V
th du transistor 350.
[0219] On notera que ce potentiel d'activation V
RF ne peut être généré par la source d'énergie 1, le niveau du potentiel minimal étant
égal à la masse. Ainsi, la sécurité d'un tel détonateur électronique est améliorée.
[0220] De manière équivalente au mode de réalisation représenté sur la figure 3E, la
figure 3G représente un mode de réalisation dans lequel l'activation des moyens de commutation
K10 nécessite une différence de potentiel de valeur supérieure au mode de réalisation
décrit ci-dessus en référence à la figure 3F.
[0221] Le module de comparaison 3c2 est similaire à celui représenté sur la figure 3F et
ne sera pas décrit ici. La valeur seuil V
seuil utilisée, en-deçà de laquelle le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10, est donc égale à l'opposé
de la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor 350.
[0222] Dans ce mode de réalisation, les modules formant la rectenna ou module de récupération
d'énergie 3b sont référencés par rapport à la tension d'alimentation V
DD au lieu d'être référencés par rapport à la masse.
[0223] Le fonctionnement est similaire à celui décrit en référence à la figure 3D, sauf
que pour que le transistor 350 du module de comparaison 3c2 devienne passant, la différence
de potentiel (V
RF-V
DD) en sortie du module de récupération d'énergie 3b doit être supérieure, en valeur
absolue, à la tension d'alimentation V
DD plus la tension de seuil V
th du transistor 350.
[0224] Bien entendu, en fonction du mode de réalisation utilisé pour le module de commande
3, les moyens de commutation K10 sont commandés différemment réagissant dans certains
cas sur une élévation de la tension et dans d'autres cas, sur une chute de tension.
[0225] Dans un mode de réalisation non représenté, le module de commande 3 comporte en outre
un dispositif écrêteur, par exemple, à base de diodes, relié à la sortie du module
de commande 3 de sorte à limiter l'excursion de tension du signal de commande V
OUT.
[0226] Dans un autre mode de réalisation, la résistance de rappel R0 ou résistance de «
pull-down » reliant la sortie du module de commande 3 à la masse 300, ou la résistance
de rappel R10 ou résistance de « pull-up » reliant la sortie du module de commande
3 à la tension d'alimentation V
DD peut être remplacée par un pont diviseur de tension, le signal de commande V
OUT étant produit en sortie du pont diviseur de tension, de sorte à limiter l'excursion
de tension du signal de commande V
OUT.
[0227] La
figure 4 représente un mode de réalisation du module de commande 3 dans lequel la valeur seuil
d'énergie V
seuil est générée à partir du signal de récupération d'énergie V
RF.
[0228] Ce mode de réalisation du module de commande 3 présente l'avantage de ne pas nécessiter
la présence de la tension d'alimentation V
DD provenant de la source d'énergie 1.
[0229] Dans ce mode de réalisation, les moyens de comparaison 3c' comportent un transistor
de type PMOS 310 relié par sa source à la sortie du module de récupération d'énergie
3b, la sortie étant à la sortie du filtre DC 31, au moyen d'un premier terminal 310a.
Le signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3 est pris à un deuxième terminal 310b au drain du
transistor PMOS 310.
[0230] La valeur seuil d'énergie est représentée par une tension Vs appliquée à la grille
310g du transistor 310 plus la valeur de tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor PMOS 310.
[0231] La tension appliquée à la grille 310g du transistor 310 est générée par un pont diviseur
de tension 302 disposé entre la sortie du module de récupération d'énergie 3b et la
masse 300.
[0232] Le pont diviseur est formé par une première résistance Rc1 montée entre la sortie
du filtre DC 31 et la grille 310g du transistor 310 et une seconde résistance Rc2
montée entre la sortie du filtre DC 31 et la masse 300.
[0233] Lorsque la tension entre la source 310a et la grille 310g du transistor PMOS 310,
atteint la valeur de tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor PMOS 310, le transistor PMOS 310 devient conducteur
et le signal de commande V
OUT est égal au signal de récupération d'énergie V
RF.
[0234] Lorsque la tension entre la source 310a et la grille 310g du transistor PMOS 310
est inférieure à la tension de seuil V
th ou de mise en conduction du transistor PMOS 310, le signal de commande V
OUT est égal au potentiel de référence ou masse 300.
[0235] On notera que le module de commande 3 décrit ne reçoit pas d'alimentation de la source
d'énergie 1 du détonateur électronique 100.
[0236] Dans un mode de réalisation non représenté, un module écrêteur, de type diode Zener
par exemple, peut être monté en amont des moyens de comparaison 3c, 3c' de sorte à
limiter le potentiel maximum du signal de commande V
OUT.
[0237] Bien entendu, les moyens de comparaison peuvent être différents de ceux représentés
sur les figures 3A et 3B. Par exemple, d'autres types de transistors pourraient être
utilisés.
[0238] Les
figures 5A à 5C représentent différents modes de réalisation des moyens de commutation K10.
[0239] La
figure 5A représente un premier mode de réalisation des premiers moyens de commutation K10
ou mécanisme d'activation/désactivation. Les premiers moyens de commutation K10 comportent
un premier interrupteur K101 et un second interrupteur K102.
[0240] Le premier interrupteur K101 est piloté par le signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3. Le second interrupteur K102 est piloté par les
moyens de traitement 21 appartenant aux modules fonctionnels 2.
[0241] Par défaut, lorsque les modules fonctionnels 2 du détonateur électronique 100 sont
hors tension, les premier et second interrupteurs K101, K102 sont ouverts.
[0242] Lorsqu'un signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3 est généré avec une tension suffisante, le premier
interrupteur K101 est commandé en état actif ou position fermée, provoquant la mise
sous tension des modules fonctionnels 2 du détonateur électronique 100.
[0243] On notera, que les moyens de traitement 21 sont ainsi mis sous tension.
[0244] On entend que le signal de commande V
OUT est généré avec une tension suffisante lorsque le niveau de l'énergie récupérée est
tel que le module de commande génère un signal de commande d'un niveau tel que les
moyens de commutation K10 sont activés, c'est-à-dire qu'ils sont dans une position
telle que les modules fonctionnels 2 sont mis sous tension.
[0245] Les moyens de traitement 21 mis sous tension peuvent prendre en charge la commande
des premiers moyens de commande K10, en particulier ils peuvent piloter le second
interrupteur K102.
[0246] Ainsi, les moyens de traitement 21 peuvent piloter le second interrupteur K102 en
position fermée ou en état activé afin de maintenir le module fonctionnel 2 sous tension,
ou en position ouverte ou état désactivé afin de mettre hors tension les modules fonctionnels
2.
[0247] On notera que tant que les modules fonctionnels 2 ne sont pas mis sous tension, c'est-à-dire
tant que le premier interrupteur K101 n'est pas commandé en position fermée, les moyens
de traitement 21 sont inactifs.
[0248] On notera en outre que les moyens de traitement 21 commandent le second interrupteur
K102 en position fermée avant que le premier interrupteur K101 ne s'ouvre. En effet,
lorsque les moyens de réception 3a reçoivent un signal et que le module de récupération
d'énergie récupère une énergie suffisante pour commander les premiers moyens de commutation
K101 en état actif, par exemple lorsqu'une console de commande est suffisamment proche
du détonateur électronique 100, le premier interrupteur K101 est activé. La relève
prise par les moyens de traitement 21 commandant en position fermée le second interrupteur
K102 permet que les modules fonctionnels 2 continuent d'être alimentés, c'est-à-dire
que leur alimentation soit maintenue.
[0249] Lorsque les moyens de réception 3a ne reçoivent pas de signal, par exemple lorsque
la console de commande est éloignée du détonateur électronique, et que le module de
commande 3 ne peut récupérer l'énergie nécessaire pour maintenir le premier interrupteur
K101 en état actif, l'alimentation est maintenue seulement si le second interrupteur
K102 a été commandé en position fermée par les moyens de traitement 21.
[0250] Ainsi, en pratique, lorsque la console de commande s'éloigne du détonateur électronique
100, le premier interrupteur K101 passant à une position ouverte, les moyens de traitement
21 maintiennent l'alimentation des modules fonctionnels 2 en commandant le second
interrupteur K102 en position fermée.
[0251] En outre, afin de couper l'alimentation des modules fonctionnels 2, les moyens de
traitement 21 pilotent le second interrupteur K102 en position ouverte, les premiers
moyens de commutation K10 revenant ainsi à l'état par défaut.
[0252] Dans une variante de ces modes de réalisation, les moyens de commutation comportent
un unique interrupteur piloté par un signal combinant de manière adéquate les signaux
de commande provenant du module de commande 3 et des moyens de traitement 21. A titre
d'exemple, un mode de réalisation comportant un unique interrupteur sera décrit en
référence à la figure 5B.
[0253] La
figure 5B représente des premiers moyens de commutation K10' selon un deuxième mode de réalisation.
[0254] Dans ce mode de réalisation, les moyens de commutation K10' comportent un interrupteur
K110 ainsi qu'un élément logique 11 combinant les signaux de commande provenant du
module de commande 3 et des moyens de traitement 21 et générant un signal pilotant
l'interrupteur K110.
[0255] L'élément logique 11 est par exemple une bascule RS. Le signal de commande V
OUT du module de commande 3 est relié à une première entrée "S" ("Set") de la bascule
RS 11 et la sortie des moyens de traitement 21 sont reliés à une seconde entrée "R"
("Reset") de la bascule RS 11.
[0256] Par défaut, lorsque les modules fonctionnels 2 du détonateur électronique 100 sont
hors tension, l'interrupteur K110 est en position ouverte.
[0257] Lorsqu'une tension suffisante est récupérée à la sortie du module de commande 3,
la bascule RS 11 mémorise que le seuil d'énergie électrique récupéré a été franchi,
et le signal généré à la sortie de la bascule RS 11 pilote l'interrupteur K110 en
position fermée, les modules fonctionnels 2 du détonateur électronique étant ainsi
alimentés.
[0258] L'interrupteur K110 reste en position fermée jusqu'à ce que les moyens de traitement
21 commandent la mise hors tension des modules fonctionnels 2.
[0259] Pour remettre les modules fonctionnels 2 hors tension, les moyens de traitement 21
activent la deuxième entrée « R » de la bascule RS 11, générant en sortie un signal
commandant l'interrupteur K110 en position ouverte, les moyens de commutation K10'
revenant ainsi dans l'état par défaut.
[0260] La
figure 5C représente un troisième mode de réalisation des moyens de commutation K10".
[0261] Les moyens de commutation K10" comportent un premier interrupteur K121 piloté par
le signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3, une porte logique de type "OU" 12 et un second
interrupteur K122 piloté par la sortie de la porte logique 12.
[0262] Lorsque le second interrupteur K122 est en position fermée, les modules fonctionnels
2 du détonateur électronique 100 sont alimentés, le second interrupteur K122 étant
piloté par un potentiel V
A généré en sortie de la porte logique 12. La porte logique 12 comporte dans ce mode
de réalisation une première entrée
a et une deuxième entrée b. Le premier signal d'entrée
a de la porte logique 12 est représentatif d'un potentiel V
B et le second signal d'entrée b de la porte logique 12 représente un potentiel V
power_cmd provenant des moyens de traitement 21.
[0263] En outre, des résistances de rappel ou « pull-down » R
A, R
B relient respectivement à la masse 300 les points de potentiel V
B et V
A.
[0264] Lorsque le potentiel V
A est à l'état bas, le second interrupteur K122 est en position ouverte. Les modules
fonctionnels 2 sont alors hors tension.
[0265] A l'inverse, lorsque le potentiel V
A passe à l'état haut, le second interrupteur K122 est en position fermée, les modules
fonctionnels 2 étant alimentés.
[0266] Le potentiel V
A passe de l'état bas à l'état haut seulement si au moins une tension en entrée de
la porte logique 12 est elle-même à l'état haut.
[0267] La mise sous tension et hors tension des modules fonctionnels 2 se déroule, selon
un mode de réalisation, en plusieurs étapes.
[0268] Par défaut, les modules fonctionnels 2 sont hors tension, les moyens de traitement
21 n'étant pas alimentés. Le potentiel V
power_cmd généré par les moyens de traitement 21 est à l'état bas. De plus, en l'absence de
réception par les moyens de réception 3a d'un signal de télé-alimentation radio, le
premier interrupteur K121 est en position ouverte, le potentiel V
B étant alors à l'état bas, grâce à la présence de la résistance de rappel R
B connectée à la masse 300.
[0269] On notera, que pour piloter le second interrupteur K122 à l'état fermé, au moins
l'une des tensions V
B ou V
power_cmd respectivement à la première entrée a et à la deuxième entrée b de la porte logique
12 doit être à l'état haut pour élever le potentiel V
A à l'état haut.
[0270] Ainsi, lorsque la console de commande s'approche du détonateur électronique 100 et
que les moyens de réception 3a reçoivent un signal de télé-alimentation, la tension
obtenue en sortie (représentée par le signal de commande V
OUT) du module de commande 3 pilote le premier interrupteur K121 en état fermé. Le potentiel
V
B passe alors à l'état haut, ce qui permet de commander le second interrupteur K122
en état fermé, les modules fonctionnels 2 étant ainsi alimentés.
[0271] Les moyens de traitement 21, une fois alimentés, prennent le relai de la mise sous
tension et appliquent eux-mêmes un état haut sur le potentiel V
A par l'intermédiaire du signal V
power_cmd.
[0272] On notera que dans le cas d'un éloignement de la console de commande il n'y a pas
de conséquence sur l'alimentation des modules fonctionnels 2 du détonateur électronique
100. Lorsque la console de commande s'éloigne, et qu'aucun signal de télé-alimentation
n'est présent dans le module de commande 3, le potentiel V
B repasse à l'état bas grâce à la résistance de rappel R
B, mais le potentiel V
A est maintenu à l'état haut par l'intermédiaire du signal V
power_cmd.
[0273] Selon un mode de réalisation, si une console de commande s'approche à nouveau du
détonateur électronique 100, le potentiel V
B s'élève du fait de la présence d'un signal de télé-alimentation. Cette élévation
du potentiel V
B est détectée par les moyens de traitement 21, via le signal V
power_req. Les moyens de traitement 21 commandent alors le potentiel V
power_cmd à l'état bas.
[0274] Ainsi, lorsque la console de commande est à nouveau éloignée du détonateur électronique
100, les potentiels V
B et V
power_cmd aux entrées
a, b de la porte logique 12 sont à l'état bas, les modules fonctionnels 2 étant ainsi
mis hors tension.
[0275] On notera que dans ce mode de réalisation, ce nouveau rapprochement de la console
de commande engendre une mise hors tension des modules fonctionnels 2 du détonateur
électronique 100.
[0276] Dans une variante de ce mode de réalisation, dans lequel un nouveau rapprochement
de la console de commande engendre la mise hors tension des modules fonctionnels 2,
un délai minimal peut être prévu entre une activation préalable et la mise hors tension
des modules fonctionnels 2 générée par un nouveau rapprochement de la console de commande.
[0277] Ainsi, si le nouveau rapprochement de la console de commande intervient avant que
le délai minimal se soit écoulé, ce nouveau rapprochement n'est pas pris en compte.
Ceci évite les activations et désactivations intempestives du détonateur électronique
lorsque la console de commande se trouve à proximité du détonateur électronique.
[0278] Ce mode de réalisation permet de mettre les modules fonctionnels 2 hors tension en
approchant à nouveau une console de commande, une fois que les modules fonctionnels
2 ont déjà été mis sous tension au préalable.
[0279] En outre, en l'absence de console de commande à proximité, les moyens de traitement
21 peuvent commander la mise hors tension des modules fonctionnels 2 en pilotant d'eux-mêmes
le potentiel V
power_cmd à l'état bas afin de positionner le second interrupteur K122 en état ouvert.
[0280] La
figure 6A représente le module de commande 3 de la figure 4 avec des moyens de commutation
K10 ou mécanisme d'activation/désactivation représentés au niveau transistor. Ce schéma
est décrit à titre nullement limitatif. D'autres schémas électroniques mettant en
œuvre les mêmes fonctions pourraient être utilisés et sont à la portée de l'homme
du métier.
[0281] Dans ce mode de réalisation, les moyens de commutation K10 comportent un transistor
400 de type PMOS formant un interrupteur monté entre la source d'énergie 1 et les
modules fonctionnels 2 (dont uniquement les moyens de traitement 21 sont représentés
sur cette figure).
[0282] Dans ce mode de réalisation, le transistor 400 est relié par sa source 400a à la
source d'énergie 1 et par son drain 400b à une résistance de rappel R4 étant reliée
elle-même à la masse 300. Le drain 400b du transistor 400 est relié aux modules fonctionnels
2 de sorte à les alimenter lorsque le transistor 400 est à l'état fermé.
[0283] Les moyens de commutation K10 comportent en outre un premier transistor de type NMOS
401 et un second transistor de type NMOS 402. Le premier transistor NMOS 401 pilote
le transistor PMOS 400, ce premier transistor NMOS 401 étant piloté par le signal
de commande V
OUT généré par le module de commande 3, en particulier par le signal en sortie des moyens
de comparaison 3c. Le second transistor NMOS 402 pilote également le transistor PMOS
400, ce second transistor étant piloté par un signal de commande généré par les moyens
de traitement 21.
[0284] Le signal de commande V
OUT en sortie du module de commande 3 est appliqué à la grille 401g du premier transistor
NMOS 401. Le signal de commande généré par les moyens de traitement 21 est appliqué
à la grille 402g du second transistor NMOS 402. Le drain 401a du premier transistor
NMOS 401 et le drain 402a du second transistor NMOS 402 sont reliés à la grille 400g
du transistor PMOS 400. La source 401b du premier transistor NMOS 401 et la source
402b du second transistor NMOS 402 sont reliées à la masse 300.
[0285] Une résistance R5 relie la grille 400g et la source 400a du transistor PMOS 400.
[0286] On notera que le transistor PMOS 310 des moyens de comparaison 3c est référencé par
rapport à V
RF, et le transistor PMOS 400 est référencé par rapport à la tension d'alimentation
V
DD. Le premier transistor NMOS 401 permet de piloter la commande du transistor PMOS
400 formant interrupteur.
[0287] Le fonctionnement du schéma représenté à la figure 6A est décrit ci-dessous.
[0288] Par défaut, le premier transistor NMOS 401 et le second transistor NMOS 402 sont
en état ouvert, et ce, tant qu'aucune énergie électrique provenant du signal radio
suffisante pour activer les moyens de commutation K10 n'est récupérée.
[0289] Lorsqu'une énergie électrique provenant du signal radio suffisante est récupérée,
le signal de commande V
OUT commande le premier transistor NMOS 401 en fermeture, le transistor PMOS 400 étant
ainsi commandé en fermeture, et les modules fonctionnels 2 étant alors alimentés.
[0290] Une fois les modules fonctionnels 2 alimentés, les moyens de traitement 21 peuvent
maintenir ou couper la mise sous tension des modules fonctionnels 2.
[0291] Par exemple, les moyens de traitement 21 maintiennent ou coupent l'alimentation en
fonction de la vérification de certaines conditions, telles que le niveau d'énergie
électrique récupérée en sortie du module de récupération d'énergie, ou la durée de
la présence d'un signal de récupération d'énergie, ou la validation d'une trame reçue
par les moyens de communication sans fil 20 dans les modules fonctionnels 2.
[0292] Lorsque les moyens de traitement 21 commandent le maintien de l'alimentation, ils
commandent la fermeture du deuxième transistor NMOS 402, ce qui a pour effet de maintenir
le transistor de type PMOS 400 en état fermé, et ce même si aucune énergie électrique
n'est récupérée par le module de récupération d'énergie 3b et que le premier transistor
NMOS 401 repasse en état ouvert.
[0293] La résistance de rappel R5 assure l'ouverture du transistor PMOS 400, et par conséquent
des moyens de commutation K10, lorsque les transistors NMOS 401, 402 sont à l'état
ouvert.
[0294] La
figure 6B représente le schéma de la figure 6A auquel les deuxièmes moyens de commutation K20
sont ajoutés.
[0295] Les deuxièmes moyens de commutation K20 sont montés entre les premiers moyens de
commutation K10 et le module de stockage d'énergie 22 (visible sur la figure 1).
[0296] Les deuxièmes moyens de commutation K20 sont pilotés par les moyens de traitement
21.
[0297] Les deuxièmes moyens de commutation K20 comportent, dans ce mode de réalisation,
un premier transistor PMOS 501 formant un premier interrupteur K201, et un second
transistor PMOS 502 formant un deuxième interrupteur K202.
[0298] Les deuxièmes moyens de commutation K20 comportent en outre un transistor de type
NMOS 503 assurant la commande du premier transistor PMOS 501 formant le premier interrupteur
K201.
[0299] On notera que le premier transistor PMOS 501 formant le premier interrupteur K201
est commandé à l'état actif avec un état bas sur sa grille 501g. Si ce transistor
PMOS 501 était commandé directement par les moyens de traitement 21, et non pas par
le transistor NMOS 503, il y aurait un risque que le deuxième moyen de commutation
K20 soit fermé accidentellement, par exemple durant l'établissement de la tension
d'alimentation des moyens de traitement 21.
[0300] Ainsi, afin d'éviter ce risque, le transistor NMOS 503 est présent afin d'assurer
indirectement une commande active sur un état haut du premier transistor PMOS 501
formant le premier interrupteur K201. Ainsi, lorsque la grille 503g du transistor
NMOS 503 est à l'état haut, le transistor NMOS 503 est à l'état fermé, ce qui a pour
conséquence d'amener la grille 501g du transistor PMOS 501 à l'état bas, conduisant
le transistor PMOS 501 à l'état fermé.
[0301] Le second transistor PMOS 502 est monté en série avec le premier transistor 501,
l'état du second transistor PMOS 501 étant piloté par les moyens de traitement 21.
[0302] Dans ce mode de réalisation, le premier transistor PMOS 501 est relié par sa source
501a à la sortie des premiers moyens de commutation K10 et par son drain 501b à la
source 502a du second transistor PMOS 502. Le drain 502b du second transistor PMOS
502 représente la sortie des deuxièmes moyens de commutation K20, cette sortie étant
reliée au module de stockage d'énergie 22. La grille 501g du premier transistor PMOS
501 est reliée au drain 503a du transistor NMOS 503, sa source 503b étant reliée à
la masse 300.
[0303] Des signaux de commande générés par les moyens de traitement 21 sont appliqués respectivement
à la grille 503g du transistor NMOS 503 et la grille 502g du second transistor PMOS
502.
[0304] Une résistance de rappel R20 relie la grille 501g et la source du premier transistor
PMOS 501. Cette résistance de rappel R20 assure l'ouverture des deuxièmes moyens de
commutation K20 lorsque le transistor NMOS 503 est à l'état ouvert.
[0305] On notera que dans le schéma décrit, lorsque les moyens de traitement 21 commandent
le transfert d'énergie vers le module de stockage d'énergie 22, c'est-à-dire qu'ils
commandent les deuxièmes moyens de commutation K20 en état fermé, les moyens de traitement
21 doivent fournir, en même temps, le signal de commande pilotant le transistor NMOS
503 à l'état haut, et le signal de commande pilotant le second transistor PMOS 502
formant le second interrupteur K202 à l'état bas.
[0306] Ce mode de réalisation, permet de rendre l'utilisation du détonateur électronique
100 plus sûre, dès lors qu'une activation du transfert d'énergie vers le module de
stockage d'énergie 22 accidentelle est évitée. Une activation accidentelle ne peut
ainsi avoir lieu, par exemple, en cas d'un effet de perturbation électromagnétique
sur la commande du premier transistor 501 ou l'effet d'un potentiel de mode commun
sur l'alimentation des moyens de traitement 21, ou d'une défaillance dans l'une des
deux sorties précitées des moyens de traitement 21.
[0307] Le deuxième moyen de commutation K20 peut être mis en œuvre par d'autres schémas
électroniques réalisant la même fonction, c'est-à-dire permettre le transfert d'énergie
de la source d'énergie 1 au module de stockage d'énergie 22 ou empêcher ce transfert
d'énergie.
[0308] Par exemple, dans un autre mode de réalisation non représenté, les deuxièmes moyens
de commutation K20 comportent uniquement le premier transistor PMOS 501 formant le
premier interrupteur K201 et le transistor NMOS 503 pilotant le premier transistor
PMOS 501.
[0309] Les
figures 7A et 7B représentent d'autres modes de réalisation possibles du module de commande 3.
[0310] Dans le mode de réalisation représenté sur
la figure 7A, le module de commande 3 comporte des moyens de filtrage 6, par exemple passe-bande,
montés en aval des moyens de réception 3a.
[0311] Les moyens de filtrage passe-bande 6 laissent passer des signaux radio reçus dans
une bande de fréquences prédéfinie par les moyens de filtrage 6.
[0312] Les moyens de filtrage passe-bande 6 sont par exemple accordés sur une bande de fréquences
utilisée par la console de commande. Ainsi, les signaux radio reçus par les moyens
de réception 3a sont filtrés par les moyens de filtrage passe-bande 6, limitant la
possibilité d'activer les moyens de commutation K10 avec un dispositif quelconque
autre que la console de commande.
[0313] La
figure 7B représente une variante du mode de réalisation représenté par la figure 7A.
[0314] Dans ce mode de réalisation, le module de commande 3 comporte plusieurs moyens de
réception 3a1, 3a2, ..., 3an, et plusieurs moyens de filtrage, par exemple passe-bande,
6a, 6b, ..., 6n montés respectivement en aval des moyens de réception 3a1, 3a2, ...,
3an.
[0315] Les moyens de filtrage passe-bande 6a, 6b, ..., 6n laissent passer respectivement
des signaux radio reçus dans des bandes de fréquences prédéfinies. Ainsi, chaque moyen
de filtrage passe-bande 6a, 6b, ..., 6n est adapté à filtrer les signaux radio reçus
selon une bande de fréquences, les bandes de fréquences peuvent être différentes ou
égales pour les différents moyens de filtrage 6a, 6b, ...., 6n.
[0316] Selon une autre variante, le module de commande 3 comporte un seul moyen de réception
3a suivi de plusieurs moyens de filtrage 6a, 6b, ..., 6n.
[0317] Bien entendu, le nombre de moyens de réception et de moyens de filtrage peut être
variable. De manière générale, le module de commande 3 peut comporter un nombre N
de moyens de réception et un nombre M de moyens de filtrage, où le nombre M est supérieur
ou égal à N.
[0318] Dans les modes de réalisation représentés, les moyens de filtrage 6a, 6b, ..., 6n
sont des moyens de filtrage passe-bande. Bien entendu, d'autres types de filtre peuvent
être utilisés.
[0319] Dans ce mode de réalisation, le module de commande 3 peut comporter en outre des
moyens de vérification destinés à vérifier des conditions relatives à la réception
des signaux par les moyens de réception 3a1, 3a2, ..., 3an.
[0320] Par exemple, les moyens de vérification peuvent être configurés pour vérifier la
présence d'un signal en sortie de la totalité des moyens de filtrage 6a, 6b, ...,
6n de sorte à vérifier s'il y a une réception simultanée d'un signal dans toutes les
bandes de fréquences considérées.
[0321] Dans cet exemple de réalisation, le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10 lorsqu'un signal est
présent en sortie de la totalité des moyens de filtrage 6a, 6b, ..., 6n.
[0322] Dans un autre exemple de réalisation, il peut être vérifié si une séquence temporelle
d'apport d'énergie sur chacune des bandes de fréquences considérées est respectée.
[0323] Pour cela, le module de commande 3 comporte des moyens de vérification configurés
pour vérifier l'ordre de réception des signaux radio reçus en sortie des moyens de
filtrage 6a, 6b, ..., 6n .
[0324] Dans ce mode de réalisation, le signal de commande V
OUT est généré de sorte à activer les moyens de commutation K10 lorsqu'un ordre prédéfini
est vérifié par les moyens de vérification.
[0325] Selon un autre exemple de réalisation, il peut être vérifié pour chacun des moyens
de filtrage passe-bande 6a, 6b,..., 6n si un signal est présent ou au contraire qu'aucun
signal n'est présent en sortie, les présences et/ou absences de signal formant une
combinaison logique prédéfinie. Lorsqu'une combinaison logique prédéfinie formée par
les présences et les absences de signal est vérifiée, le signal de commande V
OUT est généré de sorte que les moyens de commutation sont activés.
[0326] On notera qu'un signal est considéré comme présent lorsqu'il dépasse une valeur prédéterminée,
telle que la valeur seuil d'énergie. A contrario, il est considéré comme absent lorsque
le niveau du signal ne dépasse pas la valeur prédéterminée.
[0327] Les moyens de vérification décrits ci-dessus peuvent faire partie d'une unité de
traitement 3d tel que celle représentée sur la figure 2B.
[0328] Selon d'autres modes de réalisation, les conditions décrites ci-dessus concernant
la vérification de fréquences des signaux radio reçus peuvent être vérifiées par les
moyens de traitement 21 dans les modules fonctionnels 2 une fois que les moyens de
commutation K10 ont été activés et que les modules fonctionnels 2 sont alimentés.
[0329] Ainsi, la vérification des conditions de fréquence correspondrait à une condition
de maintien de l'alimentation une fois que la mise sous tension des modules fonctionnels
2 a été mise en œuvre.
[0330] Comme décrit ci-dessus en relation avec le détonateur électronique sans fil 100,
le détonateur électronique sans fil 100 conforme à l'invention est activé, c'est-à-dire
mis sous tension afin d'être mis en fonctionnement, selon un procédé d'activation
comportant les étapes suivantes :
- réception E1 d'un signal radio,
- récupération E2 de l'énergie électrique dans ledit signal radio reçu,
- génération E3 d'un signal de récupération d'énergie (VRF) représentatif du niveau d'énergie électrique récupérée, et
- génération E4 d'un signal de commande (VOUT) généré en fonction de ladite énergie récupérée, ledit signal de commande pilotant
desdits premiers moyens de commutation (K10) de sorte à permettre de relier la source
d'énergie aux modules fonctionnels.
[0331] La
figure 8 représente des étapes du procédé d'activation d'un détonateur électronique selon
un mode de réalisation.
[0332] Le signal radio reçu est considéré comme un signal de télé-alimentation, dès lors
qu'il permet l'activation des premiers moyens de commutation K10 et ainsi l'alimentation
des modules fonctionnels 2.
[0333] Bien entendu, lorsque l'on fait référence aux premiers moyens de commutation K10
dans ce texte, différents modes de réalisation des premiers moyens de commutation
K10, tels que ceux décrits en référence aux figures 5A, 5B et 5C peuvent être indistinctement
utilisés.
[0334] Selon une implémentation pratique de l'activation d'un détonateur électronique sans
fil 100, un opérateur avec une console de commande s'approche du détonateur électronique
sans fil 100 afin de mettre sous tension les modules fonctionnels 2 du détonateur
électronique 100.
[0335] Pour éviter une éventuelle mise sous tension intempestive ou accidentelle, il est
nécessaire de prévoir des conditions pour la mise sous tension ou activation et/ou
pour le maintien de l'alimentation à la suite de la mise sous tension des modules
fonctionnels 2, en particulier à la suite de l'activation des premiers moyens de commutation
K10.
[0336] Ainsi, il est nécessaire de prévoir des conditions de maintien immédiat de la tension
à la suite de la mise sous tension des modules fonctionnels 2.
[0337] En outre, pour revenir à un état de sécurité, à la suite par exemple d'un abandon
de tir, l'invention prévoit des conditions de maintien de la tension (ou inversement,
de mise hors tension) en mode nominal, c'est-à-dire une fois le détonateur électronique
sans fil 100 alimenté de manière durable par sa propre source d'énergie 1.
[0338] On notera que selon des modes de réalisation, des conditions sont vérifiées à une
étape de vérification E30 pour mettre ou ne pas mettre sous tension le détonateur
électronique 100 et/ou des conditions sont vérifiées à une seconde étape de vérification
E40 pour maintenir ou ne pas maintenir l'alimentation du détonateur électronique une
fois qu'il a été mis sous tension.
[0339] Afin de répondre aux différentes stratégies de déploiement des réseaux de détonateurs
(détaillées plus loin), au moins une des plusieurs conditions peuvent être vérifiées
pour le maintien immédiat de la mise sous tension des modules fonctionnels 2 :
- conditions sur le signal de télé-alimentation, par exemple sur le niveau d'énergie
électrique récupérée, la durée de présence, une séquence des présences des signaux
radio en sortie des différents moyens de réception à respecter, ou une combinaison
logique des présences ou absences des signaux radio en sortie des différents moyens
de réception, comme décrit ci-dessus ;
- validation d'une condition d'appairage avec la console de commande. On entend par
appairage une procédure d'identification permettant à la console de commande de communiquer
avec le détonateur électronique souhaité ;
- échange d'un ou plusieurs messages radio prédéfinis avec la console de commande.
[0340] On notera que, selon des modes de réalisation mis en œuvre, les conditions de maintien
immédiat de la tension sont analysées pendant que le détonateur électronique 100 est
télé-alimenté, c'est-à-dire pendant que les modules fonctionnels 2 sont mis sous tension
du fait de l'activation des premiers moyens de commutation K10 par le module de commande
3. Pour cela, la console de commande doit être maintenue à proximité du détonateur
électronique 100 pendant ce temps.
[0341] Selon d'autres modes de réalisation, la mise sous tension des modules fonctionnels
2 est maintenue avant de vérifier des conditions de maintien. Au moins une des conditions
de maintien est vérifiée ensuite, dans un délai raisonnablement court, typiquement
de quelques secondes. Dans ces modes de réalisation, il n'existe pas de contrainte
concernant le positionnement de la console de commande pendant la vérification des
conditions de maintien.
[0342] Une fois que les modules fonctionnels 2 sont alimentés par la source d'énergie 1,
et que la console de commande n'est plus dans l'environnement proche du détonateur
électronique 100, le détonateur électronique 100 fonctionne en mode nominal. Il est
important que la mise hors tension des modules fonctionnels 2 puisse se faire à distance
et de manière autonome par le détonateur électronique 100 afin d'éviter toute intervention
d'un opérateur à proximité du réseau de détonateurs électroniques.
[0343] La mise hors tension des modules fonctionnels 2 est commandée par les moyens de traitement
21.
[0344] La mise hors tension est commandée à la suite d'au moins une vérification concernant
l'état interne du détonateur électronique 100 ou concernant des informations provenant
de l'extérieur du détonateur électronique 100.
[0345] Par exemple, une mise hors tension est commandée lorsqu'une anomalie interne au détonateur
électronique 100 est détectée.
[0346] La mise hors tension peut être aussi commandée par un ordre explicite de la console
de commande, sur la détection d'une période d'inactivité radio de la console de commande
considérée par le détonateur électronique 100 comme étant anormalement longue, ou
sur détection d'une période de non-sollicitation de la part de la console de commande
considérée par le détonateur électronique comme étant prolongée.
[0347] Comme décrit ci-dessus, dans certains modes de réalisation du détonateur électronique
100, la mise hors tension des modules fonctionnels 2 du détonateur électronique peut
aussi être réalisée sur détection de la console de commande à proximité. Ainsi, par
exemple, un opérateur peut éteindre manuellement l'alimentation du détonateur électronique
100 après l'avoir mis sous tension. Un détonateur électronique permettant cela comprend
par exemple des premiers moyens de commutation K10" tels que décrits en référence
à la figure 5C.
[0348] Ainsi, selon un mode de réalisation, le procédé comporte, préalablement à ladite
génération E4 du signal de commande, la vérification E30 d'une condition relative
au signal radio reçu ou au niveau d'énergie électrique récupérée dudit signal radio.
[0349] Selon un autre mode de réalisation, le procédé comporte, après ladite génération
E4 du signal de commande, la vérification E40 d'une condition relative au signal radio
reçu ou au niveau de l'énergie électrique récupérée dudit signal radio.
[0350] Le procédé comporte en outre, après ladite génération E4 du signal de commande, une
étape de maintien E5 des premiers moyens de commutation k10 commandés de sorte à permettre
de relier la source d'énergie 1 aux modules fonctionnels 2 en fonction du résultat
de ladite vérification.
[0351] Selon des modes de réalisation, la vérification comporte une comparaison du niveau
d'un signal de récupération d'énergie représentatif du niveau d'énergie électrique
récupérée avec une valeur seuil d'énergie V
seuil. Les premiers moyens de commutation K10 sont alors commandés de sorte à permettre
de relier la source d'énergie 1 aux modules fonctionnels 2 lorsque ledit niveau de
l'énergie récupérée est supérieur ou égal à la valeur seuil d'énergie V
seuil.
[0352] Selon des modes de réalisation, la vérification peut aussi comporter la détermination
du temps de présence du signal radio reçu. Lorsque le temps de présence déterminé
est supérieur ou égal à une période de temps prédéfinie, les premiers moyens de commutation
K10 sont commandés de sorte à permettre de relier la source d'énergie 1 aux modules
fonctionnels 2.
[0353] Selon des modes de réalisation, la vérification comporte la détermination de la fréquence
du signal radio reçu par les moyens de réception. Lorsque le signal radio reçu est
présent dans une bande de fréquences prédéfinie, les premiers moyens de commutation
K10 sont commandés de sorte à permettre de relier la source d'énergie 1 aux modules
fonctionnels 2.
[0354] L'appairage peut être mis en œuvre selon des techniques différentes. Ces techniques
peuvent être classifiées en techniques utilisant une technologie radio et des techniques
utilisant d'autres technologies.
[0355] Celles qui utilisent une technologie radio peuvent consister:
- soit à imposer une proximité entre la console de commande et le détonateur électronique
100, par exemple par le contrôle de la puissance à l'émission dans la console de commande,
par le choix des bandes de fréquences utilisées, ou par le choix du type de modulation
utilisée,
- soit à se positionner convenablement par rapport au détonateur électronique 100 (directivité
de l'antenne 3a du détonateur et/ou de la console, pointage d'antenne 3a du détonateur
et/ou de la console),
- soit à évaluer la distance entre la console de commande et le détonateur électronique
100, par exemple par l'évaluation d'une technique radio adéquate (par l'analyse du
temps de vol du signal radio entre la console de commande et le détonateur électronique
100, ou par l'analyse de la puissance du signal radio reçu par le détonateur électronique
100 et/ou par la console),
- soit à discriminer différents interlocuteurs en se basant sur l'analyse de leurs métriques
radios respectives (par exemple analyse du temps de vol entre la console de commande
et le détonateur électronique 100, ou analyse de la puissance du signal radio reçu
par la console)
[0356] Des exemples de techniques qui mettent en œuvre une autre technologie sont celles:
- utilisant un procédé de lecture optique, par exemple un code-barre, utilisé ensuite
pour la communication radio, ou comparé à l'identifiant obtenu par radio,
- utilisant un signal lumineux et/ou sonore et/ou tactile issu du détonateur électronique
100, analysé par exemple par un opérateur, ou
- utilisant une estimation de la position réalisée par le détonateur électronique 100
lui-même (par exemple par GPS ou par radiolocalisation par rapport à des balises locales).
[0357] On notera que lorsque la procédure d'appairage conduit à obtenir des réponses de
plusieurs détonateurs électroniques 100 distincts, et que la technique d'appairage
ne permet pas de discriminer de manière fiable le détonateur électronique 100 souhaité,
l'information est notifiée à un opérateur par l'intermédiaire de la console de commande,
celui-ci pouvant alors prendre la décision appropriée (par exemple mettre les détonateurs
électroniques hors tension ou réitérer la procédure d'appairage).
[0358] Une fois qu'un détonateur électronique 100 est mis sous tension, un retard pour la
mise à feu lui est associé. Cette association peut être mise en œuvre immédiatement
ou passé un temps après la mise sous tension.
[0359] Selon différents modes de réalisation, la mise sous tension et l'association du retard
peuvent être réalisés avec la même console de commande ou avec des consoles de commande
différentes.
[0360] Ainsi, le déploiement des détonateurs électroniques 100 peut être réalisé de différentes
façons.
[0361] En cas d'association immédiate de retard, la mise sous tension du détonateur électronique
100 est réalisée au moment de son installation. Immédiatement après la mise sous tension,
des messages radio sont échangés entre le détonateur électronique 100 et la console
de commande afin de réaliser l'opération d' « association immédiate du retard » en
validant cet échange radio grâce à une technique d'appairage, par exemple une des
techniques d'appairage proposées ci-dessus. L'échange radio et le résultat de l'appairage
constituent les conditions de maintien immédiat de la tension du détonateur électronique
100. Si l'une de ces deux opérations échoue, le détonateur électronique 100 se met
hors tension.
[0362] En cas d'association immédiate de retard, mais avec des consoles de commande différentes
pour la mise sous tension et l'association de retard, la mise sous tension est réalisée
au moment de son installation, et l'association du retard est réalisée dans un second
temps, une fois que l'ensemble des détonateurs 100 ont été mis sous tension. Ceci
conduit à valider de manière inconditionnelle le maintien de la tension des modules
fonctionnels 2, ou au moins de vérifier la présence de la console de commande pendant
une durée minimale (typiquement de l'ordre de quelques secondes). Les moyens de traitement
21 peuvent alors, par exemple, se mettre en sommeil ou état de veille avec une opération
de réveil périodique, juste après la mise sous tension, afin de préserver la source
d'énergie 1.
[0363] En cas d'association différée du retard, l'ensemble des détonateurs électroniques
100 est tout d'abord mis sous tension au moment de leur installation grâce à la console
de commande. Ensuite, les détonateurs électroniques 100 peuvent être mis en sommeil
ou en état de veille avec une procédure de réveil périodique. Une fois l'ensemble
des détonateurs électroniques 100 installés et mis sous tension, des retards sont
associés à l'ensemble des détonateurs électroniques 100. Pour cela, les détonateurs
électroniques 100 sont équipés d'un système de localisation quelconque (par exemple
un GPS, un système mesurant des distances relatives ou des puissances reçues entre
chaque détonateur électronique 100 du réseau, nécessitant éventuellement une étape
de post-traitement, ...). Les données brutes relatives à chaque détonateur électronique
100 (par exemple la position absolue, des distances relatives ou des puissances reçues,
...) sont collectées par exemple par radio avec la console de commande, afin de produire
une cartographie du réseau de détonateurs électroniques avec leurs identifiants. Connaissant
cette cartographie, il est alors possible d'associer un retard à chaque détonateur
électronique 100.
[0364] Une incohérence observée entre un plan de tir prévu et la cartographie réelle des
détonateurs électroniques 100 peut être détectée, permettant la mise hors tension
des détonateurs présentant cette incohérence.
[0365] Lorsque la mise sous tension et l'association du retard sont réalisées avec des consoles
de commande différentes, ces deux opérations sont réalisées à des instants éloignés
dans le temps, allant de quelques minutes à plusieurs heures ou même plusieurs jours
selon les cas. Des conditions de mise hors tension peuvent être considérées dans l'intervalle
pour permettre au détonateur électronique 100 de retourner dans un état hors tension.
Par exemple, en cas de non sollicitation radio au bout d'un certain délai, ou sans
échange ou réception de messages avec la console de commande lors des opérations de
réveil périodique du détonateur électronique 100, les moyens de traitement peuvent
mettre le détonateur électronique 100 hors tension.
[0366] Au final, chacune de ces approches se termine par l'exécution d'une procédure de
mise à feu classique.