Brevet FR2720576A1 — publié le 19951201

INTERFACE COMPATIBLE POUR INSTALLATION DE COMMANDE D'APPAREILS DOMESTIQUES INDUSTRIELS ET PROFESSIONNELS La présente invention concerne une interface compatible pour installation de commande d'appareils domestiques industriels et professionnels applicable notamment à une installation comportant des appareils commandables par des supports de transmission d'informations différents. Plus particulièrement l'invention est applicable aux installations dans lesquelles l'échange d'informations et l'alimentation des appareils se font aussi bien par des liaisons deux fils que par des liaisons quatre fils. On connaît des installations dans lesquelles l'échange d'informations et l'alimentation des appareils se font par un réseau de deux fils omnibus (appelé bus) desservant tous les appareils. Différentes prises, particulièrement de type prises femelles, sont disséminées dans les différentes pièces d'habitation de l'installation domestique ou industrielle, à raison d'une ou plusieurs prises par pièces. Dans le domaine de l'automobile de tels bus existent également, les raccordements peuvent être directs, sans présence de prises femelles. Le bus relie alors les différentes prises, femelles ou directes, les unes aux autres. Du point de vue de l'alimentation en courant des différentes prises, celles-ci sont alimentées en parallèle. Du point de vue des informations à transmettre, que ce soit les informations émises par un appareil ou les informations destinées à un appareil déterminé, ces informations sont transmises sur le bus à tous les appareils. L'appareil qui reconnaît que l'information lui est destinée, reçoit celle-ci et la prend en compte. Dans ce type de transmission sur deux fils, les signaux d'information modulent l'alimentation en courant. D'autres appareils sont prévus pour fonctionner avec une transmission à quatre fils. Sur ces quatre fils, deux fils servent à l'alimentation en courant des différents appareils et donc des différentes prises mentionnées précédemment. Les deux autres fils servent à transmettre les informations et servent de bus de transmission d'information. Un câble à quatre fils relie donc les différentes prises de l'installation domestique avec deux fils pour l'alimentation en courant et deux fils de bus d'informations transmettant les informations aux différents appareils de l'installation. Cependant, une installation prévue avec un type de câblage à deux fils ou à quatre fils ne permet de recevoir que les appareils dont le type de transmission correspond au type de câblage. Cela représente un inconvénient pour la promotion de ce type d'installation. L'invention concerne un circuit d'interface permettant de brancher sur une installation à quatre fils, aussi bien des appareils prévus pour fonctionner sur une installation à deux fils que des appareils prévus pour fonctionner sur une installation à quatre fils et de transmettre les deux types de transmission de signaux. L'invention concerne donc une interface compatible pour installation de commande d'appareils domestique qui comprend une ligne omnibus possédant au moins deux premiers fils de ligne servant pour un courant d'alimentation, des signaux d'information étant transmis sur les deux premiers fils et/ou sur deux deuxièmes fils de ligne. Cette interface comprend: - un circuit pour reconnaître si des signaux d'informations sont transmis sur les deux premiers fils ou sur les deux deuxièmes fils et pour transmettre un signal d'identification de réception à un appareil domestique; - un circuit de régulation de courant connecté aux deux premiers fils pour fournir une alimentation de courant stabilisée même si des signaux d'information sont transmis sur les deux deuxièmes fils. Une telle interface comporte de préférence: - deux premières bornes d'entrée connectables aux deux deuxièmes fils de ligne; - deux deuxièmes bornes d'entrée connectables aux deux deuxièmes fils de ligne; - deux premières bornes de sortie connectées aux deux premières bornes d'entrée et destinées à l'alimentation du type d'appareils fonctionnant normalement en 4 fils; - deux deuxièmes bornes de sortie connectées par un circuit de régulation de courant aux deux premières bornes d'entrée et destinées à l'alimentation du type d'appareils fonctionnant normalement en 2-fils; deux troisièmes bornes de sortie connectées aux deuxièmes bornes d'entrée et destinées à la transmission d'information au type d'appareil fonctionnant normalement en 2-fils. Pour l'émission d'information sur les deux premiers fils de ligne, l'interface comporte un dispositif de modulation connectée aux deux premiers fils d'entrée, ainsi qu'une quatrième borne de sortie permettant à un appareil du deuxième type de transmettre des signaux de commande de modulation. L'interface comporte également: - un détecteur de modulation de courant (COMP) connecté à au moins l'une des deux premières bornes d'entrée et détectant des modulations déterminées transmises à cette borne d'entrée; ainsi qu'une sixième borne de sortie connecté à ce détecteur de modulation et permettant de transmettre des signaux modulation détectés à un appareil du premier type. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent. - les figures la et lb, des systèmes de transmission pour installations domestiques de types connus; - la figure 2, une adaptation schématique de l'objet de l'invention à des installations connues; - la figure 3, une organisation générale d'un système de transmission applicable à l'invention; - la figure 4, un exemple de circuit d'interface compatible selon l'invention; - la figure 5, un exemple de réalisation plus pratique; - la figure 6, une variante de réalisation de l'invention. La figure la représente un exemple de transmission de type connu dans laquelle l'alimentation et la transmission d'information aux différents organes et appareils se font uniquement sur deux fils. C'est ainsi, par exemple, qu'un organe de commande B1 fournit l'alimentation électrique sur deux fils fl, f2. Un appareil distant B2 est alimenté en courant. Le fil f2 est par exemple, à la masse et le fil fl à un potentiel d'alimentation. La transmission d'informations se fait par modulation de l'alimentation en courant. Par exemple, sur la figure la, la transmission d'informations se fait par interruptions de l'alimentation, par mise à la masse du fil fl à l'aide d'un circuit à transistor. Dans l'installation de la figure lb, les appareils nécessitent l'utilisation de deux fils fl, f2 pour l'alimentation et de deux fils f3, f4 pour la transmission d'informations. L'organe de commande HS1 fournit donc l'alimentation sur les fils fl et f2 à l'intention de tout appareil connecté à ces fils tel que HS2. L'échange d'informations entre l'organe HS1 et l'appareil HS2 se fait sous forme de signaux modulés. A titre d'exemple, ces signaux sont complémentaires les uns des autres sur les fils f3 et f4. Sur la figure 2 on représente un mode de réalisation général selon l'invention. Dans cette installation, les liaisons se font à l'aide de liaisons 4-fils fl à f4. Une organe de commande ST1 situé sur la partie gauche de la figure peut comporter soit un organe B1 du type de celui de la figure la. Il alimente alors les fils fl et f2 et transmet des informations sur ces fils. L'organe de commande ST1 peut comporter un organe HSl du type de la figure lb soit à la place de l'organe B1 soit en complément. Cet organe HSl alimente les fils fl et f2 par la liaison el et transmet des informations sur les fils f3 et f4. L'installation distante ST2 située sur la partie droite comporte un appareil B2 et/ou un appareil HS2 du type de ceux des figures la et lb respectivement. L'appareil B2 est alimenté et reçoit (et éventuellement émet) des informations par les fils fl et f2). L'appareil HS2 est raccordé aux fils fl et f2 par une liaison e2 pour son alimentation et aux fils f3 et f4 pour la réception d'informations. Etant raccordé aux fils fl et f2, il peut également émettre les informations sur ces fils. Avec une telle organisation on peut donc faire coexister dans une même installation des appareils de types différents en prévoyant un câblage 4-fils. Selon une variante de réalisation on peut également prévoir un câblage 2fils. Dans ce cas, l'émission d'informations par l'organe HSl se fera par la liaison el sur les fils fl, f2. La réception des informations (et éventuellement l'émission) par l'appareil HS2 se fera par la liaison e2. La figure 3 représente une installation dans laquelle une ligne omnibus LO permet de relier un à plusieurs organes de commande B1 (généralement un organe de commande) à plusieurs appareils à commander B2, B'2, ST2, ST'2. Les organes de commande fournissent l'alimentation électrique à l'ensemble de l'installation. Ils fournissent des signaux d'informations à l'intention des appareils à commander. Ces informations peuvent être des signaux initiateurs de processus ou des signaux d'interrogation en vue d'obtenir des informations au sujet de l'environnement physique qu'il commande. Les informations émises par un organe de commande sont distribuées à tous les appareils connectés à la ligne omnibus. Ces informations contiennent donc une indication contenant l'identité du ou des appareils auxquels sont destinées ces informations. Les appareils destinataires reconnaissent cette indication d'identité et peuvent alors prendre en compte, pour leur fonctionnement propre, les informations qu'elles reçoivent. En se reportant à la figure 4, on va maintenant décrire un exemple de réalisation détaillé des circuits d'une interface selon l'invention. Cette interface comporte deux premières bornes d'entrée El, E'l connectables aux fils fi, f2 tels que ceux utilisés en figures la et lb et deux deuxièmes bornes d'entrée E2, E'2 connectables aux fils f3, f4 tels que ceux de la figure lb. Les bornes El, E'l sont connectées à des bornes de sortie S1, S'l de l'interface auxquelles peut être connecté un appareil B2 du type de celui de la figure la et représenté en pointillé sur la figure 4. Cet appareil B2 peut donc être alimenté et recevoir des signaux d'information. De plus, les bornes El et E'l sont connectées par l'interface à des bornes de sortie S2, S'2. Cette connexion est réalisée dans l'interface par une diode DI, un condensateur CO et un circuit régulateur REG de façon à fournir un courant stabilisé sur les bornes de sortie S2 et S'2. Par ailleurs, les bornes d'entrée E2, E'2 sont connectées par un circuit d'adaptation Il (ou d'interface) aux bornes de sortie S3, S'3. Un appareil HS2 du type de celui de la figure lb et représenté en pointillés sur la figure 4, est connecté aux bornes S2, S'2, S3, S'3. L'appareil HS2 peut donc être alimenté en courant par les bornes S2, S'2 et recevoir des informations par les bornes S3, S'3. Dans l'interface selon l'invention, il est également prévu un circuit comparateur COMP qui détecte la transmission de signaux sur les fils fl, f2. En l'occurrence selon l'exemple de la figure 4, le comparateur COMP détecte les variations de tension sur le fil fl en comparant la tension du fil fl à une tension de référence telle que la tension stabilisée fournie par le circuit régulateur REG. Les signaux détectés par le comparateur sont transmis sur des bornes de sortie S6, S7 et S8 vers les deux types d'appareil B2 et HS2. Le comparateur COMP permet ainsi d'informer ces appareils que l'on reçoit des signaux d'information sur les fils fi, f2. De plus, par la borne S8, l'appareil HS2 peut recevoir des signaux d'information transmis sur les fils fi, f2. Un circuit de modulation représenté par un transistor TR permet de moduler à partir de l'interface de la figure 4, le courant sur les fils fl, f2. Ce transistor TR peut être commandé par l'appareil B2 qui est connecté à la borne S5 ainsi que par l'appareil HS2 qui est connecté à la borne S4. Enfin, le circuit Il peut comporter un circuit de comparaison comparant les signaux sur les fils f3 et f4 et fournir en échange un signal d'information sur la bornes de sortie S9 à laquelle est connecté l'appareil B2. On voit donc que l'interface selon l'invention permet: d'alimenter en courant les appareils des deux types B2 et HS2 à partir de l'alimentation fournie sur les fils fl et f2, que cette alimentation soit modulée ou non; - transmettre des signaux sur fils f3 et f4 que ce soit vers un appareil du type B2 ou HS2; - émettre à partir d'un appareil B2 ou HS2 des signaux sur les fils fl et f2. La figure 5 représente une interface similaire à celle de la figure 4, mais on a réduit le nombre de bornes de sortie. C'est ainsi qu'on a rendue communes les bornes de sortie S4, S5 d'une part et S6, S7, S8 d'autre part. La borne de sortie S9 pourrait être rendue commune avec les bornes S6, S7, S8 par un découplage approprié. La réduction du nombre de sorties dépend du type de connecteurs que l'on désire utiliser et du nombre de broches qu'ils possèdent. L'interface selon l'invention peut être réalisée dans un connecteur de façon à être placé sur la ligne omnibus. Les quatre bornes d'entrée El, E'l, E2, E'2 sont connectées à la ligne omnibus. Les bornes de sorties S1 à S9 se présentent sous forme de broches auxquelles on vient connecter un appareil. L'interface peut être également réalisée dans un boîtier se présentant sous forme d'un adaptateur que l'on vient enficher sur un connecteur placé sur la ligne omnibus, l'enfichage se faisant par les broches d'entrée (bornes d'entrée) El, E'l, E2, E'2. La connexion d'un appareil se fait par connexion aux bornes S1 à S9. Selon une variante de réalisation, il est également possible de prévoir une transmission par deux fils fl, f2 seulement. Dans ce cas, l'alimentation électrique de l'appareil HS2 ainsi que l'échange d'informations avec cet appareil se fait par les fils fi, f2 comme décrit précédemment. En ce qui concerne l'appareil HS2, il est alimenté par les fils fl, f2 et le système de régulation décrit. La réception d'informations se fait par le comparateur COMP et l'émission d'informations se fait à l'aide du transistor TR comme, cela est également décrit. A titre d'exemple, l'invention est applicable à une installation comportant des appareils de type "BATI- BUS" alimentés en courant et transmettant les informations par deux fils et/ou des appareils au standard "HOMESYSTEM" alimentés par deux fils et prévoyant l'échange d'informations par deux autres fils, et/ou de type EIBUS (en Allemagne), AX10 et SMARTHOUSE (aux Etats Unis d'Amérique), HDB (au Japon). Ce type d'approche peut être étendu au multiplexage de transfert de données dans le domaine de la voiture actuellement standardisé sous les appellations VAN (Vehicule Area Network en France), CAN (Communication Are Network en Allemagne), et J 1850 (Aux Etats Unis d'Amérique). REVENDICATIONS 1. Interface compatible pour installation de commande d'appareils domestiques ou industriels ou professionnels qui comprend une ligne omnibus (LO) possédant au moins deux premiers fils de ligne (fl, f2) servant pour un courant d'alimentation, des signaux d'information étant transmis sur les deux premiers fils et/ou sur deux deuxièmes fils de ligne (f3, f4), caractérisé en ce qu'elle comprend: - un circuit (COMP) pour reconnaître si des signaux d'informations sont transmis sur les deux premiers fils ou sur les deux deuxièmes fils et pour transmettre un signal d'identification de réception à un appareil domestique; - un circuit de régulation de courant (REG) connecté aux deux premiers fils (fl, f2) pour fournir une alimentation de courant stabilisée même si des signaux d'information sont transmis sur les deux deuxièmes fils. 2. Interface selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est destinée soit à alimenter et à transmettre des informations par les deux premiers fils (fl, f2) vers un premier type d'appareil domestique (B2) soit à alimenter par les deux premiers fils (f3, f4) et transmettre des information par les deux deuxièmes fils vers un deuxième type d'appareils domestiques (HS2), ladite interface comprenant: - deux premières bornes d'entrée (El, E'l) connectables aux deux premiers fils de ligne (fl, f2); - deux deuxièmes bornes d'entrée (E2, E'2) connectables aux deux deuxièmes fils de ligne (f3, f4); - deux premières bornes de sortie connectées aux deux premières bornes d'entrée et destinées à l'alimentation du premier type d'appareil; - deux deuxièmes bornes de sortie connectées par un circuit de régulation de courant aux deux premières bornes d'entrée et destinées à l'alimentation du deuxième type d'appareils; - deux troisièmes bornes de sortie connectées aux deuxièmes bornes d'entrée et destinées à la transmission d'information au deuxième type d'appareil. 3. Interface selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de modulation connecté aux deux premiers fils d'entrée, ainsi qu'une quatrième borne de sortie (S4) permettant à un appareil du deuxième type (HS2) de transmettre des signaux de commande de modulation. 4. Interface selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une cinquième borne de sortie (S5) et permettant à un appareil du premier type (B2) de transmettre un signal de commande de modulation. 5. Interface selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de modulation comporte un transistor (TR) permettra de courtcircuiter les deux premières bornes d'entrée (fl, f2). 6. Interface selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un détecteur de modulation de courant (COMP) connecté à au moins l'une des deux premières bornes d'entrée et détectant des modulations déterminées transmises à cette borne d'entrée; - ainsi qu'une sixième borne de sortie connecté à ce détecteur de modulation et permettant de transmettre des signaux de modulation détectés à un appareil du premier type. 7. Interface selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une septième et une huitième bornes de sortie (57, 58) connectées au dispositif de modulation et permettant de transmettre un signal de détection de modulation respectivement vers un appareil du premier type et vers un appareil du deuxième type. 8.Interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ligne omnibus est équipée en différents points de connecteurs pour la connexion d'appareils, chaque connecteur possédant une interface et présentant autant de bornes de sortie que l'interface en possède. 9. Interface selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la ligne omnibus est équipée en différents points de connecteurs pour la connexion d'appareils, chaque connecteur possédant autant de broches de connexion que la ligne omnibus possède possède de fils utiles, l'interface étant dans un boîtier connectables par ses bornes d'entrée aux broches de connexion et des appareils étant connectables aux bornes de sortie de l'interface. 10. Interface selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'elle comporte un circuit de réception (Il) connecté aux deuxièmes bornes d'entrée et fournissant des signaux d'informations sur les troisièmes bornes de sortie vers le deuxième type d'appareil ou sur une neuvième borne de sortie (S9) vers le premier type d'appareil.