Brevet FR2540646A1 — publié le 19840810

X 2540646 Horloge électronique fonctionnant sur Le secteur, notamment horloge à contacts à réserve de marche La présente invention concerne une horloge électronique fonctionnant sur le secteur, et de préfé- rence une horloge à contacts à réserve de marche, comportant un circuit d'horloge et éventuellement un dispositif à mémoire, pour des échéances, des commuta- tions ou le réveil, un dispositif d'entrée de données et un dispositif indicateur, un dispositif de secours remédiant aux pannes de secteur comportant un accumu- lateur d'énergie, pouvant alimenter en énergie électri- que au moins les éléments rythmeurs du circuit d'hor- loge et éventuellement le dispositif à mémoire au cours d'une défaillance du secteur. On connaît des horloges électroniques de ce type. Ainsi par exemple, on peut trouver chez la Société "Siemens" un dispositif de réglage du chauf- fage, type SM, N O 74023-Ai (instructions de montage et de manoeuvre, commande N O MWB/C 73000-C 15-3), qui comporte une horloge à contacts électronique fonc- tionnant sur le secteur, destinée à commander dans le temps, le réglage du chauffage Cette horloge à contacts utilise comme accumulateur d'énergie, pour pallier les pannes de secteur, des batteries qui, en l'absence de tension secteur, sont branchées par un montage approprié sur les dispositifs à mémoire, ou sur le circuit d'horloge, pour garantir la conserva- tion des informations En particulier, cette horloge comporte un circuit d'horloge qui, après une mise en service, prend une position d'attente (clignotement de l'indicateur), jusqu'à ce qu'on introduise des données. Cependant, les horloges de ce type ne peuvent faire la distinction entre une panne de secteur normale et une interruption de l'alimentation secteur en cas de stockage ou de mise hors service En conséquence, si l'accumulateur d'énergie est incorporé dès la fabrica- tion, il s'épuise ou consomme de l'énergie jusqu'au montage ou à la mise en service chez l'utilisateur final Si l'on utilise, comme accumulateurs d'énergie, des piles non rechargeables, il faut les remplacer, ce qui exige qu'on puisse accéder facilement aux piles. Si, par contre, on ne s'aperçoit pas que la batterie est déchargée, cela peut entraîner des perturbations considérables dans les appareils commandés par l'hor- loge, en cas de pannes de secteur Il se présente égale- ment des problèmes semblables avec des accumulateurs d'énergie rechargeables pour lesquels il peut se pro- duire, lors du stockage, des phénomènes de décharge accentuée qui peuvent rendre la recharge impossible, ou tout au moins la retarder considérablement. En conséquence, l'invention a pour objet de permettre, d'incorporer les accumulateurs d'énergie pendant la fabrication d'une horloge électronique de ce type, fonctionnant sur secteur et comportant un accumulateur d'énergie palliant les pannes de secteur, l'accumulateur d'énergie devant conserver sa charge, même pendant une durée de stockage prolongée. Pour atteindre cet objectif, selon l'inven- tion, un circuit de contrôle est interconnecté avec le dispositif d'introduction des données, ce circuit pou- vant engendrer, lorsque le dispositif d'introduction des données n'est pas actionné, un signal de blocage qui attaque le dispositif de secours remédiant aux pannes de secteur, ou l'accumulateur d'énergie, de façon à le rendre inactif, ou bien le circuit de contrôle est interconnecté avec le dispositif à mémoire, ce circuit pouvant engendrer ledit signal de blocage, en l'absence de données d'échéance introduites dans le dispositif à mémoire, ou bien le circuit de contrôle est interconnecté avec un compteur de temps qui se met en position d'attente jusqu'à l'introduc- tion de l'heure, ledit circuit de contrôle pouvant engendrer ledit signal de blocage, lorsque le compteur est en position d'attente. Une telle horloge peut désormais effectuer, selon des critères déterminés, la distinction entre une panne de secteur authentique et un stockage ou une mise hors service On part ici du fait qu'après sa première mise en marche chez l'utilisateur final, une horloge électronique doit être réglée à l'heure correcte Ce processus de réglage engendre un signal électrique qui active le dispositif de secours, de sorte que, lors d'une panne de secteur ultérieure, ce dispositif entre en service Si, par contre, on met une telle horloge en service, sans régler l'heure, par exemple pour la contrôler après la fabrication, ledit dispositif n'est pas activé Si l'horloge est alors coupée du secteur, le dispositif de secours reste inactif et l'accumulateur d'énergie correspondant garde sa charge. Dans le cas d'une horloge à contacts, d'un minuteur ou d'un réveil, il est également possible d'utiliser le contenu de la mémoire d'échéances comme critère de connexion ou de déconnexion du dispositif de secours On peut alors déterminer, en contrôlant le dispositif de mémoire, si des informations d'échéan- ces ont été introduites et, dans le cas o il n'y a pas de telles informations, désactiver le dispositif de secours. Dans le cas d'une horloge à circuit spécial qui, après la première mise en service, demeure dans une position d'attente, jusqu'à ce qu'une heure soit introduite, il est également possible de surveiller le compteur de temps du circuit O Le dispositif de secours n'est activé que lorsque le circuit n'est plus en état d'attente, donc qu'il y a eu au moins une première introduction de données. On peut de la même façon réaliser des combinaisons quelconques de ces trois types de contrôle-. Il est ici particulièrement avantageux, dans le cas des horloges à contacts, de combiner le contrôle de mémoire et le contrôle du circuit en position d'attente, les deux critères devant être présents simultanément (circuit non en position d'attente, présence de don- nées d'échéances mémorisées), pour que le circuit de secours puisse entrer en action en cas de panne de secteur. Un mode d'exécution particulièrement avanta- geux de cette horloge électronique fonctionnant sur secteur comporte une commande supplémentaire du dispo- sitif de secours, qui a pour rôle d'effectuer la dis- tinction entre une panne du secteur et une mise hors service volontaire pendant une durée prolongée après un fonctionnement normal On part alors du fait que, lorsqu'il se produit une panne de secteur, elle ne dure qu'un temps limité, par exemple dix heures Si alors une défaillance du secteur dure plus longtemps, il en est déduit que l'horloge a été arrêtée et le disposi- tif de secours est mis hors d'action, par exemple au bout de vingt heures Ce mode d'exécution convient particulièrement pour des interrupteurs horaires de commande de chauffage, du fait qu'on les arrête souvent pendant les mois d'été. On réalise de façon particulièrement simple la commande dans le temps du dispositif de secours comportant un compteur de temps électronique qui reçoit un rythme du circuit de l'horloge Pour engendrer un signal de commande, on utilise, de préférence, un signal de débordement du compteur électronique. Dans le cas du dispositif selon l'invention, on peut utiliser d'emblée, comme accumulateur d'énergie du dispositif de secours, des piles non rechargeables courantes, qui ont une durée de vie de cinq à dix ans et permettent une durée de fonctionnement de l'horloge pouvant atteindre plusieurs milliers d'heures On peut aussi en particulier incorporer ces batteries dans l'horloge, du fait qu'elles ne doivent pas être acces- sibles à tout instant Du-fait que, de plus, les batte- ries de ce genre sont, bien meilleur marché que des sources d'énergie équivalentes comme des accumulateurs Ni-Cd ou des condensateurs de capacité correspondante, on peut réduire considérablement le coût de revient d'une horloge de ce type. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails en regard du dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, dont: la figure 1 est un schéma de montage d'une horloge fonctionnant sur secteur, comportant un dispo- sitif de secours remédiant aux pannes de secteur; la figure 2 est un schéma de montage de circuit de contrôle,-destiné à commander le dispositif de secours; la figure 3 représente un exemple de réali- sation simple de circuit de contrôle destiné à contrô- ler l'introduction des données au moyen d'un clavier. On a représenté, sur la figure 1, un schéma de montage d'une horloge électronique fonctionnant sur le secteur Cette horloge comprend un circuit d'horloge 1 courant qui est relié à un dispositif d'introduction de données 2, par exemple un clavier et à un dispositif d'affichage 3, par exemple un dispositif d'affichage à cristaux liquides En outre, le circuit 1 est relié à un dispositif à mémoire 4 dans lequel on peut introduire, au moyen du dispositif d'entrée 2, des échéances de réveil ou de commutation, ou des informations analogues On a omis de représen- ter sur la figure 1 le dispositif de commutation ou de réveil couplé au circuit 1 Pour alimenter élec- triquement l'horloge, on prévoit un bloc d'alimenta- tion secteur 5 qui fournit les tensions d'alimentation nécessaires pour les différents composants (tension de service Ub et éventuellement d'autres tensions pour le dispositif d'affichage ou analogue) On prévoit en outre un dispositif de secours 6 palliant les pannes de secteur, comportant un accumulateur d'énergie 7. Comme accumulateur d'énergie 7, on peut utiliser, par exemple, des accumulateurs Ni-Cd, des condensateurs et, de préférence, des piles non rechargeables Le dispositif de secours 6 commute sur la source d'éner- gie 7, en cas de panne de secteur, l'alimentation électrique des composants rythmeurs de l'horloge au moins, ainsi qu'éventuellement le dispositif de - mémoire 4 pour la durée de la panne de secteur Cela est indiqué sur le schéma de montage de la figure 1 par un commutateur 8 commandé par le dispositif de secours 6, qui peut commuter l'alimentation entre le bloc d'alimentation secteur 5 et le dispositif de secours 6 En outre, le dispositif de secours 6 est attaqué par un circuit de contrôle 10, par l'intermé- diaire d'une ligne 9 transmettant un signal de blo- cage Le circuit de contrôle 10 fournit, en présence de critères déterminés, un signal de blocage qui rend inactif, par l'intermédiaire de la ligne 10, l'accu- mulateur d'énergie 7, ou tout le dispositif de secours 8, ce qui veut dire qu'en cas de panne de secteur, l'horloge est entièrement coupée. Comme critères de génération de signal de blocage possibles, on peut envisager ici les trois situations suivantes: a) Le dispositif d'introduction de données 2 n'a pas été actionné avant la panne de secteur, c'est-à-dire qu'on nea pas réglé l'heure exacte une- seule fois. b) Il n'y a pas d'informations d'échéances entreposées dans le dispositif à mémoire 4, ce qui veut dire que, dans le cas d'une horloge de contact par exemple, il n'y a pas eu de programmation d'échéances avant la panne de secteur. c) Le circuit d'horloge 1, ou un compteur de temps intégré dans le circuit 1, se trouve dans un état d'attente Cet état d'attente, que présentent des circuits d'horloge spéciaux, implique que le comp- teur de temps ne commence pas à compter le rythme de temps immédiatement après une première mise en marche, mais attend jusqu'à ce qu'on règle (à l'heure actuelle). On connaît des horloges à état d'attente de ce type (par exemple, l'horloge du dispositif de réglage de chauffage de Siemens SM précité). Dans le schéma de montage de la figure 1, le circuit d'essai 10 est relié au dispositif d'introduç- tion des données 2 par des lignes de contrôle - d'entrée 11, au dispositif à mémoire 4 par des lignes de contrôle de donnée 12 et au circuit d'horloge 1 par des lignes de contrôle de compteur i 3, ce qui veut dire que le circuit de contrôle 10 pourrait engendrer un signal de blocage sur la base des trois critères a, b et c Dans un exemple de réalisation effectif, un seul critère, ou encore une combinaison de deux cri- tères, suffira en général pour que le circuit de contrôle 10 effectue son interprétation Le choix d'un critère parmi les trois dépend du typed'horloge et du type de contrôle que l'on effectue éventuellement après la fabrication. Le but de ce circuit de contrôle 10 est, dans tous les cas, de pouvoir effectuer la distinction entre une panne de secteur normale et un stockage ou une mise hors service, et d'empêcher l'épuisement définitif de l'accumulateur d'énergie 7. On peut encore améliorer cela en limitant, pour toutes les pannes de secteur, la durée de fonc- tionnement du dispositif de secours 6 à un intervalle de temps à peu près égal ou supérieur à la durée d'une panne de secteur prolongée habituelle Si alors l'hor- loge est coupée du secteur plus longtemps, par exemple si l'on coupe une horloge à contacts commandant une installation de chauffage ou analogue pendant l'été, cela rendra alors également le dispositif de secours 6 ou l'accumulateur d'énergie 7 inactif au bout d'une durée prédéterminée, de sorte que la charge résiduelle de l'accumulateur d'énergie 7 sera conservée On peut réaliser un tel dispositif de limitation de la durée d'activité du dispositif de secours en tant que partie intégrante du circuit de contrôle 10, le circuit d'horloge 1 fournissant au circuit de contrôle 10 un rythme approprié par la ligne de rythme 14. On a représenté sur la figure 2 un schéma de montage d'un circuit de contrôle 10 correspondant à deux critères de désactivation et d'un dispositif de limitation de la durée de fonctionnement du dispositif de secours 6. La figure 2 représente un circuit de contrôle 10 comportant deux entrées de contrôle 15, 15 ', sur lesquelles on peut brancher deux des lignes de contrôle 11, 12, 13 de la figure 1 Le circuit de contrôle 10 représenté ici est donc approprié pour effectuer une analyse sur deux critères A chacune des entrées de contrôle 15, 15 ', est relié un circuit d'entrée 16, 16 ' respectif qui analyse les signaux présents sur les lignes de contrôle 11, 12, 13 (entrée/pas d'entrée; état de la mémoire; attente/ fonctionnement du compteur), et selon le résultat de l'analyse une mémoire 17, 17 ', par exemple une bascule statique Les sorties des mémoires 17, 17 ' sont inter- connectées par un circuit logique 18 (lorsqu'on exploite plusieurs critères) Comme circuit logique 18, on peut utiliser alors, par exemple, des portes ET ou OU, selon que l'on a besoin d'un seul parmi plusieurs critères d'exploitation ou de tous les critères pour débloquer ou bloquer le dispositif de secours 6 La sortie du circuit logique 18 commande le dispositif de secours 6 par l'intermédiaire de la ligne 9 de transmission des signaux de blocage. En outre, le circuit de contrôle 10 comprend un circuit de limitation de durée 19 qui est commandé, par exemple, par un rythme approprié, de préférence un rythme d'une heure, à partir du circuit d'horloge 1, par l'intermédiaire de la ligne de transmission-du rythme 14 Pour que le circuit de limitation 19 ne commence à fonctionner-qu'au début d'une défaillance du secteur, il peut par exemple être rappelé en perma- nence au moyen de la tension de service UB dépendant du secteur En cas d'interruption de l'alimentation secteur, la tension de service Ub disparaît et le circuit de limitation 19 commence à fonctionner Au bout d'un intervalle de temps prédéterminé, de préfé- rence compris entre 10 et 100 heures, le circuit 19 transmet à une sortie 20 un autre signal de blocage qui peut rendre également inactif le dispositif de secours 6 On a indiqué cela sur la figure 2 par un interrupteur commandé 21 qui est placé sur la ligne de blocage 9 après le circuit logique 18 Cet interrup- teur commandé 21 change de position sous l'action du circuit de limitation 19 lorsque l'intervalle de temps prédéterminé s'est écoulé à la suite d'une panne et agit sur le signal de blocage/déblocage en rendant inactif le dispositif de secours. On a représenté enfin, sur la figure 3, un exemple de réalisation simple d'un circuit de contrôle 10, convenant pour un critère d'exploitation unique, de préférence une entrée au moyen d'un clavier d'entrée à trois couches (non représenté) Le circuit de contrôle 10 de la figure 3 comporte une entrée de contrôle 15 comprenant trois lignes qui peuvent être reliées chacune à un contact de touche Si l'on actionne l'une des trois touches du clavier d'entrée, il apparaît sur l'une des trois lignes de l'entrée de contrôle 15 un signal, par exemple " 1 " Les trois lignes de l'entrée de contrôle 15 sont réunies par une porte OU triple 22 et commandent l'entrée de position- nement S d'une bascule statique 23 En conséquence, cette bascule 23 est positionnée, dès que l'une des touches du clavier d'entrée est actionnée Le signal de sortie présent à la sortie Q de la bascule 23 est - combiné au moyen d'une première porte ET 24 au signal de maximum (de débordement) inversé d'un compteur 25. Ce compteur 25 est ramené à zéro au moyen de la tension de serbice Ub liée au secteur, tant qu'il n'y a pas de défaillance du secteur Si, par contre, une défaillance du secteur se produit, le compteur est libéré et reçoit, par l'intermédiaire d'une seconde porte ET 26 qui est également ouverte au moyen de la tension de service liée au secteur UB inversée, par la ligne de rythme 14, un rythme qui est, de préférence, un rythme d'une heure Le compteur 25, par exemple un compteur à quatre bits, compte à ce rythme 15 heures et engendre alors le signal de maximum (de débordement) En outre, le circuit de contrôle 10 peut encore comporter une troi- sième porte ET 27 qui reçoit la tension de service liée au secteur UB inversée et le signal de sortie de la première porte ET 24 A la sortie de cette troi- sième porte ET 27 est branchée la ligne de transmis- sion des signaux de blocage 9 par l'intermédiaire de laquelle le dispositif de secours 6 ou l'accumula- teur d'énergie 7 passe éventuellement à l'état inactif. REVENDICATIONS 1 Horloge électronique fonctionnant sur le secteur, notamment horloge à contacts à réserve de marche, comportant un circuit d'horloge et éventuelle- ment un dispositif à mémoire mémorisant des échéances de commutation ou de réveil, un dispositif d'intro- duction de données et un dispositif indicateur, un dispositif de secours remédiant aux pannes de secteur comportant un accumulateur d'énergie, pouvant alimen- ter en énergie électrique au moins les éléments rythmeurs du circuit d'horloge et éventuellement le dispositif à mémoire au cours d'une défaillance du secteur, caractérisée en ce qu'un circuit de contrôle ( 10) est interconnecté avec le dispositif d'introduc- tion de données ( 2), ledit circuit de contrôle pouvant engendrer, lorsque le dispositif d'introduction de données ( 2) n'est pas actionné, un signal de blocage qui attaque le dispositif de secours ( 6) remédiant aux pannes de secteur, de façon à rendre celui-ci, ou l'accumulateur d'énergie ( 7), inactif. 2 Horloge électronique fonctionnant sur le secteur, notamment horloge à contacts à réserve de marche, comportant un circuit d'horloge et un disposi- tif à mémoire mémorisant des échéances de coupure ou de réveil, un dispositif d'introduction de données et un dispositif indicateur, ainsi qu'un dispositif de secours remédiant aux pannes de secteur comportant un accumulateur d'énergie, pouvant alimenter en énergie électrique au moins les éléments rythmeurs du circuit d'horloge et le dispositif à mémoire au cours d'une défaillance du secteur, caractérisée en ce qu'un circuit de contrôle ( 10) est interconnecté avec le dispositif à mémoire ( 4), ledit circuit de contrôle ( 10) pouvant engendrer un signal de blocage en l'ab- sence de données d'échéances introduites dans le dispositif à mémoire ( 4) , qui attaque le dispositif de secours ( 6) palliant les pannes de secteur de façon à rendre celui-ci, ou l'accumulateur d'énergie ( 7), inactif. 3 Horloge électronique fonctionnant sur le secteur, notamment horloge de contacts à réserve de marche, comportant un circuit d'horloge et un dispositif à mémoire mémorisant des dates de commuta- tion ou de réveil; un dispositif d'introduction de données et un dispositif indicateur, ainsi qu'un dis- positif de secours remédiant aux pannes de secteur comportant un accumulateur d'énergie, pouvant alimen- ter en énergie électrique au moins les éléments rythmeurs du circuit d'horloge et éventuellement le dispositif à mémoire au cours d'une défaillance du secteur, caractérisée en ce qu'un circuit de contrôle ( 10) est interconnecté avec le compteur de temps, ledit circuit de contrôle ( 10) pouvant engendrer, lorsque le compteur de temps est en position d'attente, un signal de blocage qui attaque le dispositif de secours ( 6) palliant les pannes de secteur, de façon à rendre celui-ci, ou l'accumulateur d'énergie ( 7), inactif. 4 Horloge selon l'ensemble des revendica- tions 1 à 3, caractérisée par une combinaison des caractéristiques de deux au moins des revendications 1 à 3. Horloge selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que le circuit de contrôle ( 10) engendre, lorsque le dispositifd'intro- duction de données ( 2) est actionné et/ou lorsque des données introduites sont présentes dans le dispositif à mémoire ( 4) et/ou lorsque le compteur de temps n'est pas en position d'attente, le signal de blocage au bout d'un intervalle de temps prédéterminé à la suite d'une défaillance du secteur, l'intervalle de temps prédéterminé étant égal ou supérieur à la durée d'une panne de secteur possible. 6 Horloge selon la revendication 5, carac- térisée en ce que le circuit de contrôle ( 10) comprend un compteur électronique ( 25) qui peut recevoir du circuit d'horloge ( 1), à partir du début d'une défail- lance du secteur, un rythme, de préférence d'une heure, le circuit de contrôle ( 10) pouvant engendrer le signal de blocage après qu'une position prédéterminée du comp- teur ait été atteinte.