Brevet FR2689259A1 — publié le 19931001

L'invention concerne un procédé d'attribution automatique d'adresses dans un réseau, par exemple domotique. L'invention concerne aussi un procédé qui permet de mettre en correspondance une commande ou une séquence de commandes, physiquement proposée sur un appareil dit appareil de commande, avec une ou des actions exercées par un appareil dit appareil d'action. L'invention concerne encore des appareils et installations pour la mise en oeuvre de ces procédés. Tous les appareils précités ont la possibilité de communiquer de manière bidirectionnelle dans un réseau domotique dont le ou les supports de transmission utilisés peuvent être les courants porteurs, un câble, des moyens optiques ou radio électriques. La structure de réseau la mieux adaptée pour mettre en oeuvre ce procédé est une structure multi-maître multi-esclave avec échange possible des rôles, le mode d'accès au support de transmission sera avantageusement du type à accès multiple avec écoute préalable du support et gestion des collisions. Ltínvention est destinée à remplacer les procédés manuels d'adressage, qui nécessitent généralement des compétences particulières et une tournure d'esprit technicienne, par un procédé totalement automatique qui n'exige de la part de l'utilisateur que quelques manipulations d'une simplicité enfantine fondées sur la désignation physique. Le procédé selon l'invention permet de présenter à l'utilisateur une ergonomie satisfaisante même si le procédé est matérialisé sous la forme d'un programme dans des appareils peu coûteux. Les dessins annexés illustrent l'invention : - la figure 1 représente le déroulement d'une session de mise en correspondance - la figure 1' représente le schéma bloc d'un appareil pouvant mettre en oeuvre le procédé - la figure 2 représente un exemple de réseau domotique comprenant trois appareils de commande, à savoir une centrale de programmation horaire et deux blocs de commande manuelle, et trois appareils d'action, à savoir un lampadaire, un convecteur électrique, une machine à laver. Ces appareils peuvent dialoguer par exemple à l'aide des courants porteurs. A titre d'exemple seront décrites les différentes étapes de la mise en correspondance du bouton (207) appartenant à l'appareil de commande (204) avec l'appareil d'action (214).Nous nous placerons dans l'hypothèse où l'appareil (204) sera chaîné avec l'appareil (209), ce dernier aura été préalablement chaîné avec la centrale (210) pour constituer un réseau unique dont tous les membres ont la même adresse de maison ; à la fin de la session de mise en correspondance le bouton (207) permettra à l'utilisateur de commander à distance le lampadaire (214) et le voyant (205) reflètera exactement l'état de l'appareil (214) même si cet état est modifié par des commandes ne venant pas du bouton (207) - la figure 3 représente les différentes étapes du procédé selon l'invention pour un appareil de commande - la figure 4 représente les différentes étapes du procédé selon l'invention pour un appareil d'action ; et - la figure 5 décrit plus précisément les étapes de la recherche automatique d'une adresse libre de maison. invention doit être mise en oeuvre dans des appareils constitués au minimum - d'un microcontrôleur (15) - d'une mémoire non volatile et réinscriptible à volonté (16) telle qu'une EEPROM, une RAM sauvegardée ou une mémoire FLASH ; - d'un moyen de transmission bidirectionnelle adapté au média (12), par exemple un modem pour courants porteurs, un émetteur-récepteur haute fréquence ou infra-rouge ; - de moyens d'entrée-sortie (11) et d'un programme d'application (14) dépendant des fonctions offertes par chaque appareil - d'une alimentation électrique appropriée (17) et - d'un programme assurant le protocole de communication (13) dont le procédé selon l'invention est un sous-ensemble. Le procédé selon l'invention débute par une action de l'utilisateur sur un bouton poussoir spécial présent sur tous les appareils de commande ou assimilés (201), (202), (203). Ce bouton a toujours la même couleur, par exemple bleue, quel que soit l'appareil et quel que soit le fabricant pour que l'utilisateur puisse l'identifier facilement. Ce bouton, dit bouton de demande de mise en correspondance, est caché en usage normal ou suffisamment difficile d'accès pour éviter les manipulations involontaires. Le poussoir de demande de mise en correspondance (201) qui ouvre la session, est celui de l'appareil de commande (204) sur lequel se trouve la commande (207) que l'utilisateur souhaite mettre en correspondance. L'appui (301, figure 3) sur le bouton de demande de mise en correspondance provoque le clignotement des voyants locaux (205), (206) affectés aux différents boutons de commande (207), (208) de l'appareil de commande (204). Le clignotement (302) de tous les voyants de l'appareil de commande est destiné à inciter l'utilisateur à désigner la commande à mettre en correspondance avec un appareil d'action. Lorsque l'utilisateur a choisi la commande (207) (test 303 figure 3), le voyant correspondant (205) reste allumé fixe (étape 304), les voyants (206) liés aux commandes non retenues s'éteignent. Si des sessions de mise en correpondance débutent sur plusieurs appareils de commande en même temps, seul le premier appareil sur lequel la commande locale aura été choisie pourra mener la session à son terme. Ceci est réalisé en rendant les appareils qui ont débuté une session sensibles à la réception d'un message de demande de mise en correspondance (335) en même temps qu'ils attendent la sélection d'une commande locale. Le premier appareil dont la commande est sélectionnée envoie un message de demande de mise en correspondance qui fait retourner à l'état d'appareil de commande n'ayant pas ouvert de session ceux qui l'avaient fait mais qui étaient restés au stade de l'invitation à choisir une commande locale. Lorsque la commande locale a été désignée, l'appareil de commande (204) envoie, dans tout le réseau, un message de demande de mise en correspondance (305) qui ouvre la session en rendant inopérants les autres appareils de commande (209), (210) et en provoquant le clignotement (401, 402-figure 4) de tous les voyants (220), (221), (222) des appareils d'action (213), (214), (215). Le clignotement de tous les voyants est destiné à inciter l'utilisateur à appuyer sur une des commandes locales d'un des appareils. L'appareil d'action choisi signale son état (403, 404) en allumant de manière permanente son voyant de mise en marche, puis envoie (405) dans le réseau un message de réponse à une demande de mise en correspondance. Dès qu'ils reçoivent le message (326, 418, 306), les autres appareils d'action arrêtent de se manifester visuellement (419) et tous les appareils de commande (204), (209), (210) se mettent (307, 327) à faire clignoter leurs voyants (205), (206), (211), (212), (216) pour inciter l'utilisateur à appuyer sur un des boutons (202), (203), (217), (218), (219). L'appareil de commande qui a ouvert la session (204) se différencie des autres par le rythme du clignotement des voyants (205), (206). En effet, la désignation (test 323) d'une des commandes locales (207), (208) de cet appareil provoque l'envoi (334) d'un message de réponse à une demande fictive de chaînage, pour que les autres appareils de commande (test 329) cessent toute manifestation visuelle (331), et lance la recherche d'une nouvelle adresse libre de maison (324). Au contraire, le choix (328) d'un autre appareil de commande produit un chaînage. Le chaînage consiste à transférer dans la mémoire de l'appareil qui est en cours de mise en correspondance, l'adresse de maison d'un appareil déjà installé. On peut construire ainsi de proche en proche un réseau unifié où tous les appareils ont la même adresse de maison.Dans l'exemple illustré par la figure 2, l'appareil (204) sera chaîné avec l'appareil (209) par appui sur le bouton (218), l'appareil (209) aura été préalablement chaîné avec l'appareil (210) lors de sa mise en correspondance. Lorsque l'appareil de commande qui a ouvert la session (204) reçoit (test 308) le message de réponse à une demande de chaînage émis par l'appareil (209), il compare (test 310) l'adresse de maison reçue avec celle qui réside dans sa propre mémoire non volatile. Si les deux adresses sont égales (319), il vérifie (test 320) r unicité de sa propre adresse d'appareil de commande relativement à l'adresse de maison reçue en envoyant un message de demande d'état à destination de l'adresse à vérifier relativement à l'adresse de maison reçue. L'absence de réponse à cette demande d'état dans les délais prévus au protocole indique l'unicité de l'adresse. Si au contraire une réponse est reçue, alors (322) l'adresse d'appareil de commande relativement à l'adresse de maison reçue n'est pas unique. Dans ce cas l'appareil de commande effectue une recherche automatique (312) d'adresse libre d'appareil de commande relativement à l'adresse de maison reçue. Lorsque l'appareil de commande (204) connaît sa propre adresse et qu'il sait qu'elle est unique relativement à l'adresse de maison, qu'il connaît aussi, alors il envoie un message (313) de réponse à une demande d'adresse de maison. Quand l'appareil d'action désigné (214) reçoit (test 406) le message de réponse à une demande d'adresse de maison, il compare (408) l'adresse de maison reçue avec l'adresse de maison qui réside dans sa mémoire non volatile ; en cas d'égalité (414), il vérifie (415) l'unicité de sa propre adresse d'appareil d'action contenue dans sa mémoire non volatile relativement à l'adresse de maison. Si l'adresse est unique (416), c'est à dire si il n'y a aucune réponse à une demande d'état envoyée à cette adresse, alors l'appareil d'action envoie un message (412) de fin de session de mise en correpsondance qui provoque le retour au fonctionnement normal (413) de tous les appareils du réseau (204), (209), (210), (213), (214), (215).Si (409) l'adresse de maison reçue est différente de l'adresse de maison contenue dans la mémoire non volatile, ou si (417) l'adresse d'appareil d'action relativement à l'adresse de maison n'est pas unique, l'appareil d'action recherche automatiquement (410) une adresse libre relativement à l'adresse de maison reçue. Lorsque cette adresse est trouvée, l'appareil met à jour (411) sa mémoire non volatile avec les nouvelles adresses de maison et d'appareil d'action puis envoie le message (412) de fin de session de mise en correspondance et retourne à son état normal de fonctionnement (413). Le procédé selon l'invention peut être aménagé en supprimant ou en modifiant l'enchaînement des étapes lorsqu'il s'applique à certains appareils de commande ; ceci concerne les appareils de commande spéciaux ou assimilés, par exemple un compteur d'énergie électrique intelligent, ne nécessitant pas de mise en correspondance avec un appareil d'action particulier. Dans ce cas, seule la phase d'acquisition des adresses de maison et d'appareil de commande sera exécutée. Certains appareils de commande sophistiqués, par exemple des centrales de programmation horaire, peuvent exécuter séparément, grâce à des commandes différenciées localement, la phase d'acquisition des adresses de maison et d'appareil de commande et la phase de mise en correspondance avec un appareil d'action. L'invention prend en compte des particularités de certains appareils d'action comme les volets roulants motorisés. Ces appareils sont généralement constitués d'un arbre moteur qui tourne à vitesse constante dans un sens ou dans l'autre de manière à enrouler ou à dérouler un volet. Comme la longueur dépend des dimensions de la fenêtre qui sont rarement standard, l'installateur doit ajuster à chaque fenêtre les butées haute et basse du dispositif d'entraînement. Le procédé selon l'invention, qui consiste à mettre en correspondance une commande avec un appareil d'action, assure en plus la mesure du temps nécessaire pour passer d'une butée à l'autre lorsque l'appareil d'action doit agir entre deux limites.La mesure de ce temps puis sa mise en mémoire non volatile offre l'avantage de pouvoir commander par la suite le volet roulant en associant aux ordres d'ouverture et de fermeture un paramètre optionnel représentant un pourcentage de l'ouverture ou de la fermeture totale. Connaissant le temps nécessaire à un mouvement ayant une amplitude de 100 %, l'appareil d'action est capable de calculer le temps de fonctionnement nécessaire pour atteindre un pourcentage donné d'ouverture ou de fermeture. L'invention consiste à placer le volet en butée haute ou basse avant de procéder à la mise en correspondance, puis les différentes étapes de la mise en correspondance sont franchies comme pour tout appareil d'action selon la description précédente jusqu'au moment où l'utilisateur doit désigner l'appareil d'action. La différence avec le cas général est alors que l'utilisateur doit appuyer continûment sur la commande locale pour amener le volet à sa butée opposée. Le fait de relâcher la commande au moment de l'arrivée en butée termine la mesure du temps d'ouverture ou de fermeture totale et provoque le stockage de cette valeur en mémoire non volatile puis relance la suite de la session de mise en correspondance. L'invention permet à l'utilisateur de ne pas se soucier des différentes adresses en usage dans le réseau. Les appareils recherchent automatiquement les adresses dont ils ont besoin pendant la phase de mise en correspondance. Le protocole impose que dans un réseau donné, chaque adresse de maison soit unique et que relativement à chaque adresse de maison, chaque adresse d'appareil de commande et chaque adresse d'appareil d'action soit unique. Le procédé selon l'invention recherche automatiquement les adresses libres en partant (501) d'une adresse extrême, celle qui est toujours attribuée au premier appareil d'une maison, en envoyant (502) une demande d'état à cette adresse ; si (506) l'appareil émetteur ne reçoit pas de réponse avant l'arrivée à échéance d'une temporisation dont la durée est spécifiée dans le protocole, alors l'adresse est déclarée libre (507) ; si (503, 504) une réponse à la demande d'état est reçue avant l'arrivée à échéance de la temporisation alors l'adresse n'est pas libre, un nouveau message de demande d'état (502) est envoyé à destination de l'adresse suivante (505) et ainsi de suite jusqu'à ce qu'aucune réponse ne soit reçue pendant le temps imparti ; si (508) aucune adresse n'est trouvée après avoir exploré l'intégralité du champ d'adressage, la procédure est avortée et un message d'erreur (509) est envoyé. Pour la recherche d'une adresse libre d'appareil de commande ou d'action, les étapes sont les mêmes que dans le cas de la recherche d'une adresse de maison, seule diffère la demande d'état dont l'adresse de maison est constante alors que l'adresse d'appareil progresse à chaque fois qu'une réponse à la demande d'état est reçue. Le procédé selon l'invention respecte la philosophie générale du protocole dans lequel il s'inscrit, notamment en ce qui concerne la gestion des anomalies. Chaque appareil possède une temporisation interne qui est activée lorsque l'appareil sort de son mode normal de fonctionnement. Au sens strict, une session de mise en correspondance est un cas anormal puisque le contrôle de l'appareil n'est plus assuré par le programme d'application. A chaque étape normale d'un cas de fonctionnement anormal, la temporisation est réinitialisée. Si une anomalie survient dans le déroulement des opérations, la temporisation arrive à échéance, ce qui provoque l'avortement de la procédure en cours au niveau de l'appareil dont la temporisation est arrivée à échéance, puis l'envoi d'un message de fin de session sur avortement avec indication d'un code d'erreur.La réception de ce message par les autres appareils ayant la même adresse de maison provoque instantanément leur retour à l'état normal de fonctionnement S'ils n'y étaient pas déjà. L'invention gère aussi les dépassements de capacité d'adressage lors des procédures de recherche automatique d'adresse libre. Plus particulièrement lorsque la dernière adresse possible dans le champ d'adressage n'est pas libre, il y a avortement immédiat de la procédure en cours, envoi d'un message de fin de session sur avortement avec le code d'erreur approprié puis retour à l'état normal de tous les appareils du réseau. Les conditions nécessaires à un avortement de procédure avec envoi d'un message d'erreur sont aussi réunies dans le cas où une non-unicité d'adresse est détectée, les appareils en cause étant signalés par le clignotement de leurs voyants lumineux. L'invention s'insère dans un protocole qui gère entre autres la diffusion d'informations d'intérêt général pour les appareils possédant la même adresse de maison. Ces informations sont l'heure et la date, le code associé à la langue utilisée dans les dialogues entre les appareils et les utilisateurs, le tarif de l'énergie électrique etc... Le procédé de mise en correpondance d'un appareil de commande avec un appareil d'action se termine par l'envoi d'un message de fin de session. La réception de ce message par des appareils de commande évolués tels qu'une centrale de programmation ou un compteur d'énergie électrique intelligent provoque l'envoi par ces derniers des informations d'intérêt général dont ils disposent. REVENDICATIONS 1. Procédé d'adressage d'un appareil dans un espace de communication bidirectionnelle reliant plusieurs tels appareils (204, 209, 210, 213, 214, 215) entre eux, caractérisé par les étapes suivantes a) émission dans l'espace de communication, par l'appareil (204), d'un message d'interrogation (502) muni d'une première adresse choisie dans un champ d'adresses possibles b) attente (503) par l'appareil (204) d'une réponse à ce message d'interrogation, en provenance de l'espace de communication ; c) adoption (507) de la première adresse par l'appareil en l'absence de réponse au message d'interrogation ;; d) en présence d'une réponse au message d'interrogation, réitération des étapes "a)" et "b)" par l'appareil en changeant (505) l'adresse associée au message d'interrogation jusqu'à ce s qu'un nième message d'interrogation, muni d'une nième adresse, reste sans réponse e) adoption (507) de la nième adresse par l'appareil. 2. Procédé d'adressage d'un appareil dans un espace de communication bidirectionnelle reliant plusieurs tels appareils entre eux, caractérisé en ce qu'on choisit (4) entre donner à l'appareil une nouvelle adresse de maison par un procédé (5, 324) selon la revendication 1 ou faire communiquer par un autre (204) desdits appareils son adresse de maison au premier appareil (204). 3. Procédé d'adressage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir attribué automatiquement à l'appareil (204) une nouvelle adresse de maison, on met une deuxième fois en oeuvre le procédé (5) selon la revendication 1 pour donner à l'appareil (204) une adresse d'appareil. 4. Procédé d'adressage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir attribué à l'appareil (204) une adresse de maison provenant d'un autre appareil (209), on vérifie (310) si l'adresse de maison ainsi communiquée correspond à une éventuelle adresse de maison précédemment attribuée à l'appareil (204) et dans la négative on met une deuxième fois en oeuvre le procédé (312) de la revendication 1 pour donner à l'appareil (204) une adresse d'appareil. 5. Procédé d d'adressage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir attribué à l'appareil (204) une adresse de maison provenant d'un autre appareil (209), on vérifie (310) si l'adresse de maison ainsi communiquée correspond à une éventuelle adresse de maison précédemment atribuée à l'appareil (204) et dans l'affirmative on commence par vérifier (320) la disponibilité d'une adresse d'appareil précédemment attribuée à l'appareil et seulement dans la négative on met une deuxième fois en oeuvre le procédé (312) de la revendication 1 pour donner à l'appareil une adresse d'appareil. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que pour donner à l'appareil une adresse d'appareil, on n'émet les messages d'interrogation qu'à destination des appareils ayant la même adresse de maison, pour que la disponibilité de l'adresse d'appareil soit déterminée relativement à l'adresse de maison. 7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que pour donner à l'appareil une adresse de maison déjà attribuée à un autre appareil, certains au moins des autres appareils, lorsqu'ils détectent (326) la réception d'un message de demande de chaînage, attendent (328, 329) que l'opérateur désigne ledit autre appareil (209) en exerçant sur lui une action directe telle que ledit autre appareil émet un message de réponse au chaînage (330) incluant son adresse de maison. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les appareils ayant déjà une adresse de maison se manifestent sensoriellement (327) lorsqu'ils reçoivent le message de demande de chaînage. 9. Procédé de mise en correspondance d'appareils (204, 209, 210, 213, 214, 215) reliés entre eux par un espace de communication bidirectionnelle, caractérisé par les étapes suivantes - désignation (301, 403) d'un appareil de commande (204, 209, 210) et d'un appareil d'action (213, 214, 215) par un opérateur - adressage automatique (410) de l'appareil d'action par un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 ; - émission par l'appareil d'action, d'un message (63) incluant l'adresse de l'appareil d'action - enregistrement (316, 411) de l'adresse envoyée par l'un des appareils dans une mémoire non volatile de l'autre appareil. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adresse enregistrée est celle qui a été attribuée à l'appareil d'action par adressage automatique (410). 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adresse enregistrée est une adresse de maison que l'appareil d'action enregistre après l'avoir reçue (407) par un message en provenance de l'appareil de commande. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'étape de désignation se subdivise de la façon suivante - désignation (301) d'un premier des deux appareils; - émission par celui-ci d'un message de mise en correspondance (305) ; - manifestation sensorielle (402) des autres appareils ; - désignation (403) du deuxième appareil parmi ceux qui se manifestent sensoriellement. 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'avant l'étape d'adressage automatique (410), on teste (408) si une adresse de maison communiquée par l'appareil de commande correspond à une adresse de maison déjà enregistrée dans une mémoire de l'appareil d'action, et, dans la négative, on adopte pour l'appareil d'action l'adresse de maison communiquée par l'appareil de commande puis on procède à l'adressage automatique (410), alors que si les deux adresses de maison sont identiques, on commence l'adressage automatique par une vérification (415) de la disponibilité d'une adresse d'appareil précédemment enregistrée par l'appareil d'action. 14. Procédé de mise en correspondance selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par les étapes suivantes - choix (323) par l'opérateur entre donner à un premier des appareils de commande et d'action une adresse de maison déjà atribuée à un autre appareil, pour que le premier appareil communique avec cet autre appareil, ou lancer (334) un procédé d'adressage automatique (324) pour donner au premier appareil une nouvelle adresse de maison ; - communiquer (313) l'adresse de maison du premier au deuxième des deux appareils pour que le deuxième appareil prenne ou conserve comme adresse de maison celle du premier appareil ; - adressage automatique (410) de l'appareil d'action pour donner à l'appareil d'action une adresse d'appareil. 15. Appareil caractérisé en ce qu'il comprend un micro-contrôleur (15) programmé selon un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 14, et auquel sont reliés des moyens dlentrée/sortie (11) et un moyen de transmission bidirectionnelle (12) pour relier le micro-contrôleur à un espace de communication bidirectionnelle 16. Installation comprenant des appareils (204, 209, 210, 213, 214, 215) selon la revendication 15 reliés par un espace de communication bidirectionnelle.