Brevet FR2558609A1 — publié le 19850726

La présente invention concerne un procédé pour la commande automatique d'un ou de plusieurs appareils, tels que des appareils de chauffage, de télévision ou analogue, et un système pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît déjà des procédés et systèmes qui permettent de programmer à l'avance par exemple les heures déclenchement, de l'arrêt ou d'un changement de régime d'une fonction à exécuter par un appareil. Dans les systèmes connus, chaque appareil est equipe à cette fin d'un dispositif de programmation autonome, tel qu'une minuterie. I1 est évident que l'obligation de prévoir pour chaque appareil un dispositif de programmation autonome coniplète constitue un inconvénient important et augmente considérablement le coût du système de commande automatique. La présente invention a pour objectif de pallier cet inconvénient des procédés et systèmesconnus. Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on effectue la programmation d'un ou de plusieurs appareils dans un poste central, produit, pour une fonction à exécuter par un appareil, de façon synchrone l'une à l'autre, une séquence de signaux électriques respectivement dans le poste central et -dansl'appareil correspondant, assure l'émission par le poste central de la séquence de signaux relative à une fonction à exécuter par un appareil à partir de l'heure programmée correspondante et prévoit dans chaque appareil la production d'un signal de commande de la fonction programmée, Si des signaux émis par le poste central cs mcident dans le temps avec des signaux produits dans cet appareil. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les signaux des séquences correspondantes produites dans le poste central et dans un appareil sont rendus synchrone les uns aux autres en les synchronisant sur la tension secteur , avantageusement au passage par zéro de celle-ci. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, on transmet les signaux émis par le poste central à travers le réseau du secteur. Quant au système pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que les moyens de programmation sont constitués par un dispositif de programmation.central, situé dans le poste central, tel qu'un ordinateur, qui est adapté pour produire un signal de sortie à chaque heure programmée, que le poste central comporte un dispositif générateur d'une séquence de.signaux électrique pour chaque fonction à accomplir par un appareil et des moyens formant portes commutables par le dispositif de programmation, qui sont montés dans le circuit de chaque séquence de signaux entre le dispositif générateur et la sortie du poste central et sont adaptés pour laisser passer les signaux lorsqu'ils reçoivent un signal de sortie produit par le dispositif de programmation, et en ce que chaque appareil est pourvu d'un poste récepteur comprenant un dispositif générateur d'une séquence de signaux affectée à chaque fonction à accomplir, qui est synchrone à la séquence de signaux produite dans le zeste central affectée à cette même fonction, des moyens detecteurs de coincidence dans le temps des signaux reçu et émis par le poste central et des signaux produits par son dispositif générateur et des moyens de commande d'exécution de la fonction affectée à une séquence de signaux, en réponse à un signal de co mcidence engendrée par les moyens détecteurs de coincidence. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque dispositif générateur précité comprend nn oscillateur synchronisé sur la tension secteur et un compteur des oscillations produites, tel qu'un congteur -décimal, dont les sorties d'étage constituent des bornes auxquelles sont présentes les séquences de signaux affectées aux fonctions à accomplir par les appareils. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention > à chaque sortie du comPteur du poste central, à laquelle est présente une séquence de signaux, est relié un moyen formant porte commandé par un signal de sortie produit à une sortie du dispositif de programmation, les sorties desdits moyens formant porte étant réunies. Selon une autre caractéristique avantageuse du système selon l'invention, le poste central comprend un oscillateur produisant des oscillations de haute fréquence tels que de l'ordre de 100 Hz adapté pour être déclenché. par un signal présent à la borne de sortie réunie des moyens formant portes, les oscillations de haute fréquence, modulés par les signaux de séquence, étanttransmises au réseau secteur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va su ivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 illustre sous forme d'un schima-bloc le poste de programmation central d'u.n système selon la présente invention - la figure 2 montre un mode de réalisation d'un poste de programmation suivant 11 invention - la figure 3 est un schéma-bloc d'un poste récepteur pour un appareil à commander, du système selon la présente invention ; et - la figure 4 montre le schéma électrique d'un poste récepteur selon 11 invention. En se reportant à la figure 1, on décrira ci-après tout d'abord la structure générale d'un poste de programmation central d'un système pour la commande automatique d'un ou de plusieurs appareils tels que des appareils de chauffage, de télévision, de lavage ou analogue. Le poste central selon la figure 1 comporte essentiellement un dispositif de programmation tel que , de façon générale, un ordinateur, ou avantageusement un microprocesseur MP auquel - sont associés un clavier de programmation CL, un dispositif d'affichage AFF et un oscillateur OC1 destiné à fournir la base de temps nécessaire au a Stage de la fonction horloge du microprocesseur MP. Le microprocesseur possède un certain nombre de canaux de sortie CS dont chacun peut être affecté à une fonction à exécuter par un appareil utilisateur. Le poste de programmation central suivant la figure 1 est en outre pourvu d'un dispositif générateur d'un certain nombre de séquences de signaux, dont chacune est susceptible d'être affectée à une fonction à accomplir par un appareil utilisateur. Ce dispositif générateur comprend essentiellement un oscillateur OC2 produisant par exemple des signaux de 1000 Hertz et un compteur CZ de ces signaux, tels que par exemple un compteur décimal. L'oscillateur OC2 est synchronisé par une tension secteur, par exemple de 100 Hertz qui assure également la remise à zéro du compteur CP1. Les différentes sorties d'étage du compteur CZ,auxquelles sont présents, en parallèles, les différentes séquences de signaux, sont reliées chacune à une entrée d'un dispositif commutateur formant porteEDC1,qui comporte une autre série d'entréesdont chacune est susceptible d"être reliée à un canal de sortie du microprocesseur MP.Le dispositif commutateur DC1 comprend pour chaque circuit d'une séquence de signaux provenant du compteur CP1 un moyen formant porte qui est commandé par un canal CS du microprocesseur. Les sorties des différentes portes (non représentées) sont réunies et la sortie unique du dispositif commutateur DCI est reliée à l'entrée d'activation d'un oscillateur à déclenchement 0C3, qui produit des signaux de haute fréquence, par exemple de 100 KHz. Les signaux de sortie de l'oscillateur OC3 sont transmis par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance Art au réseau du secteur RS. Le poste central comporte en outre un dispositif d'alimentation DA1 destiné à produire à partir de la tension secteur par exemple de 220 volts et de 50 Hertz des tensions continues non régulées U et regulées UR ainsi que des signaux alternatifs tels que de 50 Hertz et de 100 Hertz. Les tensions continus sont destinés à l'alimentation des différents dispositifs du poste central,qui viennent d'être décris La tension de 100 Hertz est utilisée pour la synchronisation de l'oscillateur OC2 et la remise à zéro du compteur CP 1. Des signaux de sortie produits par le poste de programmation central, qui vient d'être décrit, sont transmis par l'intermédiaire du réseau de secteur aux différents appareils utilisateurs qui doivent e.re coneendis par le poste central. Pour la reeptioll de ces signaux de commande et pour leur traitement, l'appareil est équipé d'un poste récepteur. La ìgure 3 montre sous forme d'un schéma synoptique la structure générale d'un tel poste récepteur. Comme il ressort de la figure 3, un tel poste récepteur comprend un dispositif générateur d'un ou, de façon générale, de plusieurs séquences de signaux dont chacune peut être affectée a une fonction à exécuter par l'appareil. Le dispositif générateur est identique au dispositif générateur contenu dans le poste central et est également synchronise par une tension secteur. Ainsi le dispositif générateur comprend essentiellement un oscillateur OC4 destiné à produire des signaux d'horloge par exemple de 1000 Hertz et un compteur C de ces signaux d'horloge, par exemple un compteur décimal > adapté pour être remise à zéro par la tension secteur.Les sorties parallèles du compteur sont reliées aux entrées d'un dispositif de présélection SE dont la sortie peut être sélectivement reliée à une entrée comme cela est indiqué de façon schématique. De plus, le poste récepteur comporte un dispositif détecteur de coïncidence DCo à deux entrées qui sont destinées à recevoir respectivement les signaux de sortie du dispositif de présélection SE et les signau :reçus par l'intermédiaire du réseau du secteur RS, en provenance du poste de programmation central. Avant de parvenir à l'entrée du détecteur de coïncidence :DCO , les signaux transmis par le réseau du secteur passent à travers un filtre passe-haut PHî et un préamplificateur Au12. La sortie du détecteur DC0 est reliée à un circuit intégrateur IT qui commande un circuit de puissance PS destiné à la commande de l'appareil utilisateur AU. il est encore à noter que chaque poste récepteur, tout comme le poste central, peut être équipé d'un dispositif d'alimentation DA2 adapté pour produire, à partir de la tension du secteur par exemple de 220 volts et'de-50Hz > la tension continue U d'alimentation des différents . dispositffs du poste récepteur et une tension de 100 Hertz permettant la synchronisation sur la tension secteur de l'oscillateur OC4 et la remise à zéro du compteur CEZ. Après la description de la structure générale du poste central et des postes récepteurs on décrira ci-après le fonctionnement du système de commande automatique à distance selon la présente invention. Le microprocesseur MP est adapté pour permettre la programmation par exemple des instants de temps auxquels les appareils utilisateurs doivent par exemple se mettre en marche, s'arrêter ou changer de régime de fonctionnement pour accomplir une fonction prédéterminée. Etant dqnné que chaque canal de sortie du microprocesseur est susceptible d'être affecté à un appareil outre de façon plus générale, à une fonction à exécuter par l'appareil, on programme le microprocesseur pour la commande à distance d'un appareil, en disignant, à l'aide du clavier, le canal de sortie approprie et en écrivant en mémoire les données relatives par exemple à l'heure de déclenchement d'une fonction et, le cas échéant,àl'heure de l'arrêt de celle-ci. Le dispositif d'affichage AFF permet la visualisation des données en train d'être inScriteS ou déjà mérnorisée.A chaque heure préalablement indiquée le microprocesseur produit un signal au canal de sortie correspondant. Chaque signal de sortie d'un canal CS rend passant un moyen formant porte dans le dispositif commutateur DCI, ce qui permet le passage d'une séquence de signaux parmi les séquences disponibles aux sorties d'étage du compteur CP1. Cette séquence de -signaux qui peut parvenir à l'entrée d'activation 0C3 est de ce fait également affectée à la fonction en question. Lutant donné que les signaux que reçoit l'oscillateur OC3 présentent une forme rectangulaire et la présence ou l'absence à l'entrée d'activation > d'un tel signal respectivement déclenche ou inhibe l'oscillateur. Celui ci produit donc à sa sortie-au rythme des signaux rectangulaires reçus une séquence d'impulsionsformée par des oscillations de haute fréquence . Cette séquence d'impulsions est injectée dans le réseau du secteur ES qui constitue donc la voie de transmission de ces impulsions. La fréquence de l'oscillateur OC3 doit être choisie de telle façon que les oscillations produites ne gênent pas les dispositifs normalement reliés au réseau du secteur. Les impulsions émises par l'oscillateur OC3 du poste central, c'est-à-dire ses oscillations modulées en amplitude par la séquence de signaux en provenance du compteur CP2 parviennent à l'entrée de chaque appareil utilisateur AU. Mais, du fait que le poste récepteur de chaque appareil comporte un dispositif générateur de signaux , qui est identique au dispositif générateur du poste central et est synchronise, comme ce dernier, par la tension du secteur, on obtient aux sorties d'étage du compteur CP2 des séquences de signaux qui sont en phase avec les séquences de signaux produites dans le poste central.Le dispositif de présélection SE dans le poste récepteur de l'appareil permet de sélectionner parmi les différentes séquences de signaux aux sortiesdu compteur CP2 celle qui est synchone, c'està-dire en phase, avec la séquence de signaux affectée dans le poste central à cet appareil. Il est à noter que les différentes séquences de signaux , tout en présentant la même fréquence, sont décalés dans le temps. Le dispositif détecteur de coïncidence DCO du poste récepteur de chaque appareil AU compare les séquences de signaux transmisespar le réseau du secteur RS à la sequence de signaux sélectionnée pàr son dispositif de présélection SE. il engendre à sa sortie un signal lorsqu'il constate la transmission de la séquence des signaux1 qui est réellement affectée à l'appareil auquel il est associé. Par contre il est insensible à toutes les autres séquences affectées à d'autres appareils. Ce signal de sortie du détecteur DCO provoque la commande de 1'appareil, après avoir eté traité dans le dispositif intrégrateur IT. Après la description du principe de la structure et du fonctionnement du système selon la présente invention, d'ou ressort à l'évidence le procédé proposé par l'invention, on constate, en se réferant aux figures 2 et 4 qu'un poste central et les postes récepteurs selon l'invention peuvent avoir, même dans un mode de réalisation concret, une structure très simple Si l'on réalise les dispositifs essentiels illustrés de façon schématique aux figures 1 et 3 sous forme de circuits intégré que l'on trouve dans le commerce ou sous forme de circuits simples connus. Ainsi le dispositif d'alimentation DA1 du poste central (figure 2) comporte un transformateur T 1 suivit d'un pont à double alternances,produisent aux bornes 1 et 2 respectivement les tensions secteurs de 50 et de 100 Hz, à partir d'une tension du réseau secteur RS de 220 V et de 50 Hz. Ce pont P1 est suiviffl- d'un montage classique à diode et condensateur permettant la formation d'une tension U non régulée et d'un circuit de régulation DR1 transistorisé permettant d'obtenir une tension continue régulée UR. Concernant le microprocesseur MP, il est constater que celui-ci peut être du type commercialisé sous le nom TNS1î-22 Quant à son agencement il est à noter qu'un condensateur Cl entre les bornes 20 et 18 et une résistance R1 entre les bornes 18 et 4 sont destinés à l'oscillateur interne du circuit intégré constituant le microprocesseur. Le condensateur C2 monté entre les bornes 9 et 20 et la diode D1 entre les bornes 9 et 4 sont prévus pour la remise automatique. Les bornes de sortie 1, 2 et 28 consituent les bornes de quatre canaux de sortie CS.Pour chaque canal est prévu un montage en série d'une résistance R2 et d'une diode d'affichage de l'état du canal de sortie D2 L'oscillateur C1, qui est un circuit intégré et fournit la base de temps nécessaire au comptage de la fonction horloge du microprocesseur MP est pourvu d'une résistance réglable R3, montée entre les bornes 1 et 2, pour permettre le réglage de la tension secteur de 50 Hz en cas d'un défaut du secteur. Pour la remise à zéro du compteur Cri ,un circuit intégré, par Il tension secteur de 100 Hz, on a monté entre la sortie 2 du pont 1 et la borne 15 du compteur décimal CP1 dont seulement quatre sorties parallèles sont utilisées, une porte NON-ET P01 monté en inverseur. L'oscillateur OC3 destiné à introduire des oscillations de hautes fréquences est essentiellement établi à partir de deux portes NON-ET P02ssP03 de façon connue en soi. L'amplificateur de sortie est formé par un circuit comprenant un transistor TR1 dont la base est reliée à la sortie de l'oscillateur OC3 et dont le collecteur est relié au réseau du secteur RS, tandis que l'émetteur est mis à la masse. Concernant le poste récepteur suivant la figure 4, on constate que le dispositif d'alimentation DA2 comporte essentiellement,de façon en soi, un transformateur T 2, un pont à double alternancesP2 produisant à sa borne 3 la tension secteur de 100 Hz de synchronisation de l'oscillateur OC4 et de la remise à zéro du compteur CP2, par l'intermédiaire d'un inverseur IN2, et un circuit de filtrage fournissant à sa sortie la tension continue U. L'oscillateur OC4 et le compteur CP2 réalisé sous forme de compteur décimal, sont des circuits intégrés. Le dispositif de présélection SE est formé par un commutateur rotatif. Le détecteur de colncidence DCO est réalisé sous forme d'une porte ET et suivi de l'inverseur IN3 formé par une porte NON-ET à entréesréuniea L'intégrateur IT relié à la sortie de l'inverseur IN2 est formé par un agencement classique comprenant une diode D4 et un condensateur C4.Le circuit de puissance PS est formé par un transistor Trimais peut être avantageusement formé par un circuit du type .Darlington. Un relai R est monté dans le circuit collecteur du transistor TR2 dont le contact r ferme le circuit d'alimentation en tension secteur de l'appareil utilisateur AU. Le filtre passe- haut PH1 dont la borne d'entrée 4 est reliée au réseau secteur RS présente une structure classique comprenant des condensateurs en série C6 et C7 et des résistances transversales R5, R6, 7, R8. Le préamplificateur AM2 en aval du filtre PHî est essentiellement formé par deux transistors TR3, TR4 ayant pour fonction de simplifier et mettre en forme les signaux de 100 KHz reçus à la borne d'entrée 4 et isolée par le filtre PE1. La base du transistor TR3 est reliée à la sortie du filtre tandis que son émetteur est mis à la masse. Le collecteur de ce transistor est relié par la résistance R9 à la tension continue d'alimentation U et à la base du transistor TR4. L'émetteur de celui-ci est relié, d'une part, à la masse par la résistance R10 et, d'autre part, à une entrée du détecteur de coïncidence DCO. Le collecteur du transistor TR4 est directement mis à la tension d'alimentation U. Les composantes électriques, representees aux figures 2 et 4 et non mentionnées ci-avant nécessitent pas de remarques particulières car elles constituent des agencements classiques pour des circuits intégrés. REVENDICATIONS 1; Procédé pour la commande automatique d'un ou de plusieurs appareils, tels que des appareils de chauffage, de télévision ou analogue, suivant lequel on programme à l'avance les heures de déclenchement, de l'arrêt ou d'un changement de régime, -d'une fonction à exécuter par un appareil, caractérisé en ce que l'on effectue la programmation d'un ou de plusieurs appareils dans un poste central, produit, pour une fonction à exécuter par un appareil, une séquence de signaux électriques respectivement dans le poste central et dans l'appareil correspondant, de façon synchrone l'une à l'autre, assure l'émission par le poste central de la séquence de signaux relative à une fonction à exécuter à partir de l'heure programmée correspondante, et prévoit dans chaque appareil la production d'un signal de commande de la fonction programmée, si des signaux emis par le poste central coïncident avec des signaux produits dans cet appareil. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux des séquences correspondantes produites dans le poste central et dans un appareil sont rendues synchrones les uns aux autres en les synchronisant sur la tension secteur, avantageusement au passage par zéro de celle-ci. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on transmet les signaux émis par le poste central à travers le réseau secteur. 4. Système pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens adaptés pour programmer les heures relatives à des fonctions à exécuter par chaque appareil et des moyens de commande prévus dans chaque appareil pour 1 l'exécution de la fonction, à la suite d'un signal produit par les moyens de programmation3 caractérisé en ce que les moyens de programmation sont constitués par un dispositif de programmation central(MP), situé dans le poste central, tel qu'un ordinateur ou micro-processeur, qui est adapté pour produire un signal de sortie à chaque heure programmée, que le poste central comporte un dispositif genérateur(9C2, CP1! d'une séquence de signaux électriques pour chaque fonction à accomplir par un appareil et des moyens formant portes( DCl) commuta- bles par le dispositif de programmation(MP!, qui sont montés dans le circuit de chaque séquence de signaux entre le dispositif générateur(OC2, CP1)et la sortie du poste central et sont adaptés pour laisser passer les signaux lorsqu'ils reçoivent un signal de sortie produit par le dispositif de programmation(MP), et en c que chaque appareil (AU) est pourvu a d'un poste récepteur comprenant un dispositif générateur(OC4, CP2)d'une séquence de signaux affectée à chaque fonction à accomplir, qui est synchrone à la séquence de signaux produite dans le poste central et affectée à la même fonction, et des moyens détecteurs DCO de coïncidence dans le temps des signaux reçus et émis par le poste central et des signaux produits par son dispositif générateur, et des moyens de commande(PS)d'exécution de la fonction affectée aux séquences de signaux, en réponse à un signal de coïncidence engendré par les moyens détecteurs de coïncidence DCO. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dispositifs générateurs(OC2, CPA; OC4, CP2)sont synchronisés à l'aide de la tension du réseau RS, avantageusement par le passage zéro de cette tension. 6. Système selon l'une:es revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque dispositif générateur comprend un oscillateur[0C2; OC4)synchronisé par la tension du secteur et un compteur(CP1; CP2)des oscillations produites, tel qu'un compteur décimal, dont les sorties d'étage constituent des bornes auxquelles sont présentes lesdites séquences de signaux affectées auxfonctionsà accomplir par les appareils. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à chaque sortie du compteur(CP1)du poste central, à laquelle est présente une séquence de signaux, est relié un moyen formant porte(OC1)" qui est commandé par un signal de sortie produit à une sortie du dispositif de programmation lS, les sorties desdits moyens formant porte étant réunis. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le poste central comprend un oscillateur(Oc3)de haute fréquence, adapté pour être déclenché par un signal présente à la borne de sortie réunie des moyens formant porte(DC1),les oscillations de haute fréquence, modulés en applitude par les signaux de séquence sont transmises au réseau secteur RS. 9. Système selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le détecteur de colncidence(DCO) prévu dans le poste récepteur de chaque appareil est formé par une porte à deux entrées reliée respectivement à l'entrée réceptrice(4) des signaux en provenance du poste central et à la sortie du dispositif générateur(0C4, CP2)de l'appareil. 10. Système selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les oscillateurs(OC2 OC4X,des dispositifs générateurs prévus dans le poste central et les postes récepteurs sont adaptés pour-produire des signaux de 1000 HZ en synchronisme avec une tension secteur de 100 HZ et en ce que l'oscillateurvOC3)du poste central produit des oscillations de haute fréquence de l'ordre de 100 KHz.