Brevet FR2710477A1 — publié le 19950331

PROCEDE ET CIRCUIT DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS ISSUES DE CAPTEURS SUR UN FIL CONDUCTEUR ELECTRIQUE - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - La présente invention se rapporte au domaine de la transmission d'informations par un fil électrique, et plus particulièrement au secteur des appareils électriques, du type électroménager par exemple, lesquels sont associés à des unités de régulation ou de commande séparées. Ces dernières sont reliées aux appareils électriques par un fil conducteur électrique de transmission pour transmettre diverses informations à l'unité de commande ou de régulation, notamment des informations concernant des grandeurs physiques mesurées par des capteurs. Il est connu dans l'art antérieur, notamment pour le chauffage électrique, de transmettre des informations sur un seul fil en différenciant les informations par l'envoi d'alternances électriques positives, négatives ou une combinaison d'alternances positives et négatives. L'inconvénient que présente une telle transmission résulte des problèmes que l'on rencontre au niveau de la réception des informations pour analyser le sens positif et négatif des alternances électriques. Ainsi, le nombre d'informations pouvant être transmises de manière satisfaisante est, en général, inférieur à quatre, ce qui présente un désavantage supplémentaire. L'objet de la présente invention vise à fournir un procédé de transmission d'informations issues de capteurs de grandeurs physiques présents en nombre plus ou moins important vers un appareil électrique. Un autre objet de la présente invention consiste à utiliser un circuit électrique ou électronique simple pour transformer un signal électrique de manière à ce que ledit signal électrique transporte des informations issues des capteurs mesurant des grandeurs physiques. Les buts assignés à la présente invention sont atteints à l'aide d'un procédé de transmission d'informations issues de capteurs de grandeurs physiques consistant: - à transmettre au moins une information sur un seul fil de transmission conducteur électrique, - à utiliser un signal électrique pour véhiculer les informations, - à utiliser un circuit électrique ou électronique pour générer un signal électrique transformé, véhiculant les informations, - à utiliser des moyens de réception et d'analyse des informations transmises, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir de grandeurs physiques mesurées de manière continue par des capteurs, à écrêter temporellement le signal électrique par l'intermédiaire d'un circuit électrique ou électronique pour marquer ledit signal électrique d'au moins une information issue d'un capteur. Les buts assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un circuit électronique ou électrique de transmission, relié à un seul fil de transmission d'informations, conducteur électrique, à une alimentation électrique fournissant un signal électrique susceptible d'être transformé par le circuit électronique ou électrique pour véhiculer des informations issues de capteurs de grandeurs physiques, ainsi qu'à des moyens de réception et d'analyse des informations transmises, par l'intermédiaire du fil de transmission, caractérisé en ce que le circuit électronique ou électrique comporte des moyens d'écrêtage temporel du signal électrique pour marquer ledit signal électrique d'au moins une information issue d'un capteur. D'autres particularités et avantages ressortiront mieux à la lecture de la description donnée ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels: la figure 1 représente un exemple de réalisation et de montage d'un circuit électronique, relié au fil de transmission et conforme à l'invention, - la figure 2 représente le signal électrique sinusoïdal fourni par le secteur, - la figure 3a représente une alternance positive et négative du signal électrique du secteur, - la figure 3b représente une alternance positive tronquée temporellement et qui correspond à un ensemble d'informations, - la figure 3c représente une alternance positive tronquée temporellement et qui correspond à un autre ensemble d'informations. La figure 1 représente un schéma électrique d'un montage 5 des différents moyens permettant de transmettre des informations. Le montage 5 comprend une alimentation électrique 4 comportant une borne P et une borne N, fournissant un signal électrique 10 représenté par exemple à la figure 2, un circuit électronique 1, un interrupteur global S, un fil de transmission 2 ainsi qu'un diviseur de tension 3. Le circuit électronique 1 comporte deux capteurs de grandeurs physiques, du type tout ou rien par exemple, non représentés aux figures, dont l'un est associé à un interrupteur S1 et l'autre à un interrupteur S2. L'interrupteur Sl est branché en parallèle avec un premier moyen d'écrêtage temporel du signal électrique 10 représenté à la figure 2 par exemple, et l'interrupteur S2 est branché en parallèle avec un deuxième moyen d'écrêtage temporel du signal électrique 10 représenté à la figure 2 par exemple. Les moyens d'écrêtage temporel sont constitués par exemple de diodes zéner D1 et D2, présentant de préférence une tension zéner différente. Le circuit électronique 1 est branché, par le point de connexion 6, sur la borne P de l'alimentation électrique 4 et sur un interrupteur global S par le point de connexion 7. L'interrupteur global S permet de connecter ou de déconnecter le circuit électronique 1 avec le fil de transmission 2. Ce dernier est également relié à la borne N de l'alimentation électrique 4 à travers un diviseur de tension 3, lequel est constitué d'une résistance R2 et d'une résistance R3. Il est évident que l'invention ne se limite pas à l'utilisation de deux capteurs de grandeurs physiques. Avantageusement, l'alimentation électrique 4 est constituée par la phase et le neutre du secteur. Le circuit électronique 1 est ainsi alimenté par l'alimentation électrique du secteur. Ainsi, chaque interrupteur (S1, S2), représentant un capteur de grandeurs physiques du type tout ou rien, est associé à une diode zéner (D1, D2) branchée en parallèle sur ledit interrupteur (Sl, S2) pour écrêter temporellement le signal électrique 10 avec l'ouverture dudit interrupteur (S1, S2). Le diviseur de tension 3 est utilisé parmi les moyens de réception et d'analyse pour lire par exemple sur la tension aux bornes de la résistance R2 ou pour déterminer les informations que contient un signal électrique transmis 11, 12 ou 13 représenté respectivement aux figures 3a, 3b ou 3c. Le circuit électronique 1 est donc relié électriquement, par l'intermédiaire d'un fil de transmission 2, conducteur électrique, pour transmettre des informations issues de capteurs de grandeurs physiques, à des moyens de réception et d'analyse desdites informations, sur l'unique fil de transmission 2. La figure 3a représente une alternance positive 11 du signal électrique 10. L'alternance positive 11 est transformée par le circuit électronique 1 pour véhiculer une ou plusieurs informations issues de capteurs. Ces derniers associés à des interrupteurs S1 et S2 fonctionnent selon un principe de tout ou rien. Ainsi lorsque l'interrupteur global S est ouvert, aucun signal électrique n'est détecté aux bornes de la résistance R2. En revanche, lorsque l'interrupteur global S, ainsi que les interrupteurs Sl et S2 sont fermés, le signal électrique 10, non transformé, est transmis par le fil de transmission 2 vers le diviseur de tension 3. En revanche, lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont ouverts, ou l'un seulement des interrupteurs S1 et S2 est ouvert, l'alternance positive 11 est écrêtée temporellement pour un temps Xl ou X2 tels que représentés aux figures 3b et 3c. Selon une variante de réalisation du circuit électronique 1, l'écrêtage peut être effectué sur l'alternance négative du signal électrique 10, à condition que les moyens de réception et d'analyse puissent transformer l'alternance négative du signal électrique 10 en alternance positive 11. Une telle caractéristique est indispensable pour mesurer un temps par l'intermédiaire d'un micro-contrôleur par exemple. Une quantité d'informations doubles peut alors être véhiculée par le fil de transmission 2. L'ensemble des figures 2, 3a, 3b et 3c présente une référence en temps 14 ainsi qu'un axe des temps 15. La détermination de l'écrêtage temporel se fait à partir de la référence en temps 14. Le temps Xl correspond à l'ouverture de l'interrupteur S1 et à la fermeture de l'interrupteur S2, ainsi qu'au temps de blocage de la diode zéner D1. En effet, la diode zéner D1 n'est passante qu'à partir d'une valeur de la tension appliquée sur ladite diode zéner D1, supérieure à la tension zéner correspondante. La figure 3c représente l'écrêtage de l'alternance positive 11 par la diode zéner D2. Le signal électrique transmis 13 correspond donc à l'ouverture de l'interrupteur S2 et à la fermeture de l'interrupteur Si. Le temps X2 résulte du blocage de la diode zéner D2. Préférentiellement, les moyens de réception et d'analyse permettent de détecter et/ou de mesurer un temps Xl ou X2 par une analyse temporelle d'un signal électrique et notamment par un micro-contrôleur ou microprocesseur, pouvant mesurer un temps de coupure dudit signal électrique 10. Dans un autre cas de figure, l'interrupteur global S est fermé et les interrupteurs S1 et S2 sont tout deux ouverts. L'écrêtage temporel de l'alternance positive 11 est plus important car la tension zéner résultante est une somme des tensions zéner correspondant aux diodes zéner D1 et D2. Le temps de blocage du circuit électrique 1 est dans ce cas supérieur au temps Xl et au temps X2 pour représenter une information, différente de celles relatives au temps Xl et X2. Chaque signal transmis véhicule ainsi une information sur l'état de chaque interrupteur S1, S2 et S et par conséquent sur l'état de chaque capteur. Selon une variante de réalisation du circuit électronique 1, non représentée aux figures, ce dernier peut être complété d'au moins une branche de circuit, connectée soit entre les points de connexion 6 et 8, soit entre les points de connexion 8 et 7, soit entre les points de connexion 6 et 7, comportant un moyen d'écrêtage du type diode zéner branchée en série avec un interrupteur supplémentaire associé à un capteur. La tension seuil de blocage d'un tel moyen écrêteur peut avantageusement être choisie inférieure à au moins une tension zéner correspondant à la diode zéner D1 ou D2, de manière à constituer un capteur prioritaire. Selon une autre variante de réalisation du circuit électronique 1, ce dernier comporte des moyens écrêteurs présentant une tension de coupure variable linéairement en fonction de grandeurs physiques variables lues par un capteur. A ce titre, l'utilisation d'une cellule du type CTN est avantageuse. Selon une variante de réalisation du circuit électronique 1 conforme à l'invention, les diodes zéner sont remplacées par d'autres types d'êcrêteurs et notamment des transils, des écrêteurs à gaz du type lampes néon, ou des varistances. Ainsi, le circuit électronique 1 peut, selon d'autres variantes de réalisation conformes à l'invention, être remplacé par un circuit électrique. L'interrupteur Sl peut avantageusement être associé à un dispositif de détection de présence d'une partie du corps humain. Une telle réalisation est envisageable notamment pour des fers à repasser, reliés à des générateurs de vapeur. Un avantage du procédé conforme à l'invention réside dans l'utilisation de moyens de détection et d'analyse gérant un temps de coupure plutôt qu'un seuil de tension sur un signal électrique, et procure de ce fait une simplicité accrue desdits moyens de détection ou d'analyse. Un autre avantage est obtenu par l'agencement d'un nombre non limité de capteurs, les uns prioritaires ou non par rapport aux autres et par la transmission de l'information sur l'état de tous les capteurs par un unique fil de transmission 2. Ainsi, des capteurs du type capteur de position, capteur de température, capteur de mouvement, ou capteur d'humidité peuvent être associés pour automatiser le fonctionnement d'un appareil électroménager. A titre d'exemple, une telle automatisation peut être réalisée dans un générateur de vapeur relié à un fer à repasser par l'intermédiaire d'un fil de transmission 2. Un autre avantage du circuit électronique 1 ou électrique est obtenu par l'alimentation directe sur le secteur, ce qui rend l'utilisation et la création basse tension d'alimentation inutile. Un avantage supplémentaire réside dans l'utilisation d'une alternance positive du signal électrique 10. En effet, un tel choix permet de se limiter à une seule référence de masse. REVENDICATIONS 1. Procédé de transmission d'informations issues de capteurs de grandeurs physiques consistant: - à transmettre au moins une information sur un seul fil de transmission (2), conducteur électrique, - à utiliser un signal électrique (10) pour véhiculer les informations, - à utiliser un circuit électrique ou électronique (1) pour générer un signal électrique transformé, véhiculant les informations, - à utiliser des moyens de réception et d'analyse des informations transmises, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir de grandeurs physiques mesurées de manière continue, par des capteurs, à écrêter temporellement le signal électrique par l'intermédiaire d'un circuit électrique ou électronique (1) pour marquer ledit signal électrique d'au moins une information issue d'un capteur. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser le signal alternatif sinusoïdal du secteur pour véhiculer les informations. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser l'alternance positive (11) du signal alternatif sinusoïdal du secteur pour véhiculer les informations. 4. Circuit électronique ou électrique (1) de transmission, relié à un seul fil de transmission (2) d'informations, conducteur électrique, à une alimentation électrique (4) fournissant un signal électrique (10) susceptible d'être transformé par le circuit électronique ou électrique (1) pour véhiculer des informations issues de capteurs de grandeurs physiques, ainsi qu'à des moyens de réception et d'analyse des informations transmises, par l'intermédiaire du fil de transmission (2), caractérisé en ce que le circuit électronique ou électrique (1) comporte des moyens d'écrêtage temporel du signal électrique (10) pour marquer ledit signal électrique d'au moins une information issue d'un capteur. 5. Circuit selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il est alimenté par l'alimentation électrique (4) du secteur. 6. Circuit selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que chaque interrupteur (S1, S2) représentant un capteur de grandeurs physiques du type tout ou rien est associé à une diode zêner (D1, D2) branchée en parallèle sur ledit interrupteur (S1, S2) pour écrêter temporellement le signal électrique (10) avec l'ouverture dudit interrupteur (SI, S2). 7. Circuit selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce qu'il est relié électriquement par l'intermédiaire d'un fil de transmission (2) d'informations, conducteur électrique, issues de capteurs, à des moyens de réception et d'analyse desdites informations comprenant un diviseur de tension (3). 8. Circuit selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens écrêteurs présentant une tension de coupure variable linéairement en fonction de grandeurs physiques variables lues par un capteur. 9. Générateur de vapeur relié à un fer à repasser par un fil de transmission (2) d'informations adapté pour la mise en oeuvre un procédé conforme à l'une des il revendications 1 à 3. 10. Appareil électroménager comportant un circuit électronique (1) conforme à l'une des revendications 4 à 8. 11. Appareil électroménager selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fer à repasser.