Brevet FR2710801A1 — publié le 19950407

" Disposition de montage pour la transmission d'informa- tions sur une ligne électrique à deux fils " Etat de la technique L'invention part d'une ligne électrique à deux fils entre un émetteur et un récepteur, l'émetteur compor- tant des moyens pour le codage et la transmission d'infor- mations pour produire des impulsions de tension ou de courant sur la ligne à deux fils et le récepteur étant pré- vu pour former à partir des impulsions de tension ou de courant reçues cette tension de fonctionnement est pour dé- coder l'information. Par le document DE 37 17 260 Al, on connaît déjà une disposition de montage pour transmettre une tension d'alimentation et un signal de commande, disposition dans laquelle par l'intermédiaire d'un câble à deux conducteurs, l'étage de puissance d'une électrovanne est commandé. Avec un microcalculateur et par modulation de la largeur des im- pulsions, d'une part le signal de commande pour l'étage de puissance est converti en une tension alternative qui est transmise à l'étage de puissance. D'autre part, en amont de l'étage de puissance est branché un redresseur qui produit à partir de la tension alternative la tension de fonction- nement pour l'étage de puissance. Cette solution est défa- vorable, car le signal se présentant tout d'abord sous forme numérique est converti avant la transmission en un signal analogique. Après la transmission, il est à nouveau converti en un signal en numérique de façon que la vanne magnétique puisse être commandée en numérique. Avantages de l'invention L'invention prévoit que les moyens de l'émetteur forment par branchement ou débranchement de la tension de fonctionnement des impulsions de tension de courant pour les informations codées, en ce que pour le codage des in- formations, et un grand facteur d'utilisation des impul- sions (durée des impulsions/durée des périodes) est susceptible d'être utilisé et en ce que les informations sont susceptibles d'être codées par modification de la du- rée des périodes et/ou du facteur d'utilisation des impul- sions. La disposition du montage ainsi définie présente l'avantage qu'aucune conversion numérique/analogique n'est nécessaire, et qu'au contraire l'information peut être ob- tenue directement à partir de la durée de la période ou bien de sa fréquence. Un autre avantage est qu'il en ré- sulte une disposition de montage très simple, car par le débranchement de courte durée de la tension de fonctionne- ment qui est fournie sur la ligne électrique à deux fils, l'information peut être obtenue au moyen d'un simple commu- tateur à semi-conducteur. Le grand facteur d'utilisation des impulsions présente en outre l'avantage qu'une énergie importante peut être transmise par l'intermédiaire de la ligne à deux fils sans que le consommateur raccordé soit perturbé par le débranchement de courte durée de la tension de fonctionnement. Comme en outre seules des impulsions de tension continue ou bien de courant continu sont transmi- ses, on peut utiliser dans une large mesure des montages intégrés courant du commerce auxquels il n'y a pas lieu d'imposer des exigences de protection d'arrêt particulière- ment élevées. Il en résulte une construction avantageuse- ment économique du montage. Grâce à d'autres caractéristiques de l'invention, des compléments avantageux et des améliorations de la dis- position de montage indiqués ci-dessus sont possibles. Si un seul paramètre est modifié, tandis que les autres paramètres restent constant, l'information peut alors de ce fait être codée et décodée facilement. Grâce au facteur de d'utilisation des impulsions supérieur à 50 % il est également avantageux de pouvoir disposer de suffisamment d'énergie pour la commande du ré- cepteur ou d'un consommateur de sorte qu'il n'y a pas lieu de craindre un effondrement de la tension ou bien une perte de données. Comme les microprocesseurs courants du commerce sont disponibles en grand nombre à un prix avantageux, ils peuvent notamment former en combinaison avec un commutateur à semi-conducteur un dispositif de codage simple. Ces mi- croprocesseurs sont facilement programmables, de sorte que les modifications de la programmation sont favorisées. Le décodage du côté récepteur au moyen d'un mi- croprocesseur procure l'avantage que par l'utilisation des fonctions de temps intégrées le décodage de l'information est resté également très simple. Un dispositif d'affichage raccordé peut par exemple être commandé également très fa- cilement par le microprocesseur. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté sur les dessins ci-joints et va être décrit plus en détail ci-après. La figure 1 est un est un schéma par blocs. La figure 2 est un premier diagramme. La figure 3 est un second diagramme. Description de l'exemple de réalisation La figure 1 montre un émetteur 1, qui par l'in- termédiaire d'une ligne électrique à deux fils 4 est relié à un récepteur 5 éloigné. La réalisation de la ligne à deux fils 4 peut varier en fonction des informations à transmet- tre, tandis que pour sa protection contre les influences extérieures la ligne à deux fils peut être blindée ou tor- sadée. L'émetteur 1 comprend une commande 2 qui est de pré- férence réalisée avec un microprocesseur. La commande 2 est reliée à un commutateur 3 qui peut être par exemple un transistor bipolaire ou bien un transistor à effet de champ. Ce transistor est commandé à partir de la sortie de commande de la commande 2, de sorte qu'il branche ou dé- branche la tension de fonctionnement U. Le récepteur 5 comporte une stabilisation de ten- sion 6 dont les entrées sont reliées à la ligne à deux fils. En parallèle sur l'arrivée de la linge à deux fils 4 est branché un décodeur 8 qui à partir des impulsions de tension ou de courant décode l'information à transmettre et la transmet aux entrées de commande de l'affichage 7. On va décrire ci-après le fonctionnement de cette disposition de montage à l'aide des figures 2 et 3. La fi- gure 2 est un diagramme de tension dont le tracé de tension peut être relevé sur la ligne à deux fils 4. Dans le cas de fonctionnement normal, lorsqu'aucune information n'est transmise, la tension U1 constante indépendante du temps est mesurée sur la ligne à deux fils 4. Si par contre au moyen de l'émetteur 1 une information est transmise, il en résulte par exemple le diagramme de la figure 3. Dans le cas de ce diagramme la tension U est également reportée en fonction du temps t. Cependant, la tension U1 n'est plus constante mais est brièvement interrompue après de courtes périodes de temps. Pour chaque impulsion et chaque pause, on a une durée de période T. Selon l'exemple de réalisation de la figure 3 il est transmis après l'information une au- tre durée de période (par exemple T1, T2). Du côté émission et du côté réception le codage pour la durée de période ou la fréquence correspondante est effectué par exemple selon le tableau. Une fonction déterminée de l'affichage est alors commandée respectivement après chaque durée de pé- riode T. Il résulte du tableau que pour T = 5,0 ms le seg- ment 1 de l'affichage est branché. Pour T = 4,9 ms les segments 1 et 2 de l'affichage sont branchés, etc... Tableau T/ms Fonction ,0 Segment 1 branché 4,9 Segment 1, 2 branché 4,8 Segment 1, 2, 3 branché 4,7 Segment 1, 2, 3, 4 branché La détermination de la durée de la période ré- suite de ce que le microprocesseur a un compteur à roue li- bre qui décompte vers le haut avec une période fixe. Si par exemple un événement extérieur a lieu (par exemple des flancs d'impulsion hauts et bas à l'entrée) la valeur actuelle du compteur est maintenue. S'il y a mainte- nant à l'entrée un signal tel que celui représenté sur la figure 3, alors toutes les valeurs de compteur qui sont ob- tenues lors des flancs hauts bas respectifs sont mainte- nues. Si l'on forme maintenant la différence de deux valeurs de compteur voisines on peut alors calculer la du- rée de période T ou la fréquence f (f =1/T). Pour augmenter la sécurité de transmission, on devrait au moins transmettre trois fois la même durée de période. Si ensuite toutes les valeurs de différence sont égales, on peut démarrer l'action correspondante (par exem- pie commander un affichage ou bien un haut-parleur). La commande 2 commande alors le commutateur 3 avec par exemple la durée de période affichée T. La tension de fonctionne- ment U branchée et débranchée est alors donnée sur la ligne à deux fils 4. Le récepteur 5 forme alors avec la stabili- sation de la tension 6 cette tension de fonctionnement de sorte que l'affichage 7 ou également un autre consommateur raccordé reçoivent une tension constante. Comme décodeur 8 on peut par exemple on peut uti- liser un microprocesseur. A l'aide de ces fonctions de temps intégrées on peut par exemple déterminer la durée de période T ou la fréquence f. De même à l'aide du microprocesseur on peut com- mander un affichage par exemple à cristaux liquides et éga- lement encore un émetteur de signaux (haut-parleur) et émettre ainsi un signal optique ou acoustique. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1) Disposition de montage avec une ligne électri- que à deux fils entre un émetteur et un récepteur, l'émet- teur comportant des moyens pour le codage et la transmission d'informations pour produire des impulsions de tension ou de courant sur la ligne à deux fils et le récep- teur étant prévu pour former, à partir des impulsions de tension ou de courant reçues, cette tension de fonctionne- ment et pour décoder l'information, caractérisée en ce que les moyens (2,3) de l'émetteur (1) forment par branchement ou débranchement de la tension de fonctionnement (U) des impulsions de tension de courant pour les informations co- dées, en ce que pour le codage des informations, un grand facteur d'utilisation des impulsions (durée des impul- sions/durée des périodes) est susceptible d'être utilisé et en ce que les informations sont susceptibles d'être codées par modification de la durée des périodes (T) et/ou du fac- teur d'utilisation des impulsions. 2) Disposition de montage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens(2, 3) maintiennent constant le facteur d'utilisation des impulsions ou bien la longueur des impulsions ou bien la durée des périodes indé- pendamment de l'information à transmettre. 3) Disposition de montage selon une des précéden- tes revendications, caractérisée en ce que les moyens (2, 3) sélectionnent un facteur d'utilisation des impulsions supérieures ou égales à 50 %. 4) Disposition de montage selon une des précéden- tes revendications, caractérisée en ce que les moyens (2, 3) comportent une commande, de préférence un microproces- seur, et en ce que cette commande (2) commute par l'inter- médiaire d'un commutateur (3) la tension de fonctionnement (U) pour le codage des informations. ) Disposition de montage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le commutateur (3) est un commu- tateur à semi-conducteur. 6) Disposition de montage selon une des précéden- tes revendications, caractérisée en ce que le récepteur (5) comporte un moyen, par exemple un stabilisateur ou un régu- lateur pour la formation de la tension de fonctionnement et un décodeur (8) pour le décodage des informations. 7) Disposition de montage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le décodeur (8) est par exemple un microprocesseur, dont l'entrée de commande est reliée pour une fonction de temps à la ligne électrique à deux fils (4).