Brevet FR2728994A1 — publié le 19960705

Appareil de télécommande radioélectrique à fonction d'apprentissage L'invention se rapporte à un appareil de télécommande radioélectrique du genre comportant un émetteur de signaux hertziens, notamment de fréquence élevée et porteuse de messages destinés à télécommander des radiorécepteurs associés ; cet émetteur comprend couramment une antenne adaptée à la fréquence porteuse et connectée à la sortie d'un circuit sélectif générateur et modulateur de ladite fréquence selon le message à transmettre. La mise au point des dispositifs semi-conducteurs adaptés à la radiocommande, leur production en grande quantité et faible coût, ont étendu l'usage des appareils de télécommande à des applications domestiques telles que la commande de l'intensité lumineuse d'appareils d'éclairage, la mise en oeuvre de moteurs, entre autres. Le message binaire généralement usité est constitué d'une suite, (définie temporellement et en nombre), de deux types de signaux élémentaires électriques représentatifs de deux états logiques fondamentaux : 0 ou 1. Il est connu que le nombre "N" de messages potentiellement transmissibles par un émetteur (donc son nombre "N" de directions) est lié au nombre spécifique "n" des signaux élémentaires constituant son message par la relation N = 2". Le principe de radiocommande à une direction, déterminée par une configuration particulière d'un message binaire, exige, au choix de l'usager ou du constructeur, l'association dudit message à un organe de commande défini de l'émetteur, par exemple un bouton-poussoir. A plusieurs directions pourrait donc être associé un même nombre de poussoirs de déclenchements d'émissions, mais la réduction d'encombrement et la recherche de commodité d'emploi rendraient la conception ci-dessus très restrictive de la pluradirectivité de l'appareil ; aussi associe-t-on généralement aux poussoirs un ou plusieurs moyens de leur attribuer un code binaire parmi ceux potentiellement transmissibles par l'émetteur.Actuellement, le type de moyen en majorité retenu est un dispositif électromécanique de commutation dont la multiplicité des contacts permet à l'usager de préconfigurer, mémoriser et attribuer des messages choisis à un ou plusieurs poussoirs déterminés. Or, si tel dispositif de commutation offre pour chaque poussoir associé une grande diversification d'attributions de messages, et par là favorise la multidirectionalité du système de radiocommande, il n'en demeure pas moins - que la commodité de manipulation dudit dispositif s'oppose à sa miniaturisation, et par conséquent à celle de l'émetteur ; - que le nombre de contacts élémentaires dudit dispositif (donc l'encombrement de ce dernier et par là encore celui de l'émetteur) est proportionnel au nombre de signaux binaires du message - que le prix de revient de chaque point de commande est grevé du coût de chaque dispositif associé;; - que l'accès à un dispositif peut contraindre l'usager à ouvrir l'appareil - que la mise en oeuvre du dispositif peut être jugée techniquement complexe pour un appareillage grand public - que la fiabilité du système électronique (généralement élevé) sera pénalisée par celle (généralement limitée) du dispositif électromécanique. L'invention vise donc à réduire le nombre de composants électromécaniques de l'émetteur pour, à nombre égal de directions, en réduire l'encombrement, le coût, et en faciliter les manipulations ; ou, à encombrement, coût et usage analogues, en augmenter le nombre de directions. L'invention arrive à ce résultat grâce à une fonction d'apprentissage en offrant un appareil de télécommande radioélectrique pour ensemble de radiocommande comprenant un ou plusieurs récepteurs et éventuellement un ou plusieurs autres appareils associés de télécommande, un premier circuit comprenant un élément radiateur d'une fréquence porteuse donnée relié à la sortie d'un dispositif sélectif générateur et modulateur de ladite fréquence selon un message à transmettre, ainsi qu'un ensemble électronique mémorisateur des configurations de messages disponibles et générateur en l'occurrence du message modulant choisi, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte, en dérivation sur ledit premier circuit, un circuit de réception directe accordé sur ladite fréquence donnée utilisant ledit élément radiateur comme antenne et ayant sa sortie reliée à une entrée dudit ensemble électronique, ce circuit de réception étant adapté à permettre par liaison hertzienne de faible distance avec un second appareil dudit ensemble de radiocommande, l'acquisition pour remplacement ou en supplément, d'au moins un nouveau message conforme à celui délivré par ledit second appareil. On exploite ainsi selon la présente invention le fait que l'antenne de l'émetteur est, hors des moments actifs d'émission, un collecteur d'ondes exploitable pour réaliser une fonction d'apprentissage avec la prise en charge par un ensemble mémorisateur électronique, de messages nouveaux complémentaires et/ou substitutifs de messages existants ; ladite prise en charge, largement automatique, étant bénéfiquement restrictive des moyens électromécaniques habituellement usités. Cette fonction d'apprentissage est réalisée par ailleurs grâce à la présente invention avec des moyens électroniques simples et faciles à mettre en oeuvre, donc particulièrement économiques. Dans une disposition avantageuse, le dispositif générateur et modulateur du premier circuit dit circuit principal, comprend à sa sortie un composant semiconducteur à haute impédance hors émission, ladite sortie étant avantageusement connectée en parallèle avec un filtre passif, symétrique, et présentant une valeur maximale d'impédance aux signaux de la fréquence donnée. Un tel filtre peut être constitué par exemple, très simplement par l'association en parallèle d'une inductance avec une capacitance. De préférence, un moyen interrupteur associé au circuit de réception est constitué par un composant semi-conducteur diode à conduction commandable et adaptez à la fréquence caractéristique. Ce composant sera avantageusement une diode PIN présentant une impédance élevée lorsqu'elle n'est pas traversée par un courant continu, et une faible impédance lorsqu'elle est soumise à un courant direct de quelques milliampères. Selon une disposition préférée de l'invention, attendu la suffisance du niveau des signaux collectés à l'antenne par le circuit de réception, le montage démodulateur de la fréquence porteuse donnée, modulée en l'occurrence en amplitude, comprend un élément semiconducteur diode avantageusement à faible tension résiduelle de conduction directe et adapté à la détection de la fréquence donnée, par exemple une diode au Germanium ladite diode étant suivie d'une cellule démodulatrice constituée d'une résistance et d'une capacitance en parallèle. Au lieu de la modulation d'amplitude, l'invention peut s'appliquer à tout autre régime de modulation, par exemple à celle de la fréquence des signaux collectés à l'antenne par le circuit de réception, pourvu que le démodulateur de ce circuit soit adapté audit régime. Indépendamment de ladite condition d'application, la présente invention est indifférente à tout régime de modulation éventuelle de la fréquence rayonnée par l'émetteur. De préférence, les signaux de basses fréquences résultant de la démodulation sont linéairement amplifiés par un dispositif semi-conducteur fonctionnant en classe A, ce préalablement à leur éventuelle mise en forme rectangulaire par un dispositif semi-conducteur fonctionnant en tout ou rien, puis à leur application à une entrée de l'ensemble semi-conducteur logique mémorisateur et de traitement des messages du circuit principal de l'émetteur. Selon une disposition préférée de l'invention, l'émetteur comporte une alimentation incorporée de courant continu, par exemple une pile ou un ensemble de piles électriques de tension et de capacité appropriées : le courant étant établi lors de la fermeture d'un poussoir de commande, et ensuite maintenu après réouverture dudit poussoir par un dispositif de mise en service, ce durant un temps déterminé et mémorisé par l'ensemble semi-conducteur logique sus-mentionné de pilotage de l'émetteur. Avantageusement, l'émetteur comporte un ou plusieurs moyens de signalisations par exemple optiques et/ou acoustiques informant l'utilisateur d'états de fonctionnement particuliers ; états communiqués audit moyen par l'ensemble logique de pilotage sus-mentionné. Les caractéristiques et avantages de l'invention se préciseront d'ailleurs dans la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est un schéma simplifié d'un émetteur selon l'invention La figure 2 est un schéma plus détaillé de l'émetteur selon l'invention. Selon le mode de réalisation choisi et représenté figure 1, un appareil récepteur de signaux hertziens E, à alimentation incorporée 1 associée à un moyen de mise en service 2 commandé par un ensemble électronique 3, comprend une antenne 4 connectée d'une part à la sortie d'un dispositif sélectif générateur et modulateur 5, dispositif dont l'entrée est reliée à une sortie 35 d'un ensemble 3 de traitement des messages de l'émetteur. D'autre part, l'antenne 4 est connectée à l'entrée 46 d'un moyen interrupteur 6 à conduction commandée par une sortie 36 de l'ensemble 3 ; moyen interrupteur dont la sortie est reliée à l'entrée d'un démodulateur 7. La sortie du démodulateur 7 est réunie à l'entrée d'un montage 8 d'amplification et d'éventuelle mise en forme de signaux de basses fréquences, montage dont la sortie est reliée à une entrée 83 de l'ensemble électronique 3. Un groupe d'entrées de l'ensemble électronique 3 est branché à un groupe de commandes 9 accessibles à l'utilisateur. Une sortie 310 dudit ensemble 3 est connectée à un moyen 10 de visualisation d'états particuliers de 1 'émetteur. Conformément au fonctionnement classique d'un émetteur, la manipulation convenable d'un élément de l'ensemble de commande 9, en l'occurrence d'un poussoir défini de commande d'émission, pré-alimente et active l'ensemble électronique 3. Une sortie 32 dudit ensemble électronique 3 provoque la mise en service et le maintien de l'alimentation générale de l'émetteur sous la commande du dispositif 2. Une seconde sortie 35 de l'ensemble 3, reliée à l'entrée du dispositif 5, commande la génération et la modulation de la fréquence donnée. En outre, et selon une caractéristique de la présente invention, une troisième sortie 36 de l'ensemble électronique 3 assure l'ouverture du moyen interrupteur 6. Commandé comme sus-mentionné par l'ensemble 3, le dispositif générateur et modulateur 5 sollicite sous puissance convenable l'antenne 4. Préalablement comme consécutivement à une commande d'émission telle que précédemment décrite, l'émetteur est dans son état de repos ; état caractérisé par l'ouverture du circuit d'alimentation par le dispositif 2 non commandé. Selon les conditions habituelles d'usage, l'état de repos de l'émetteur convient à des manipulations de programmations ou de corrections de configurations de messages, ce généralement par manipulations de commutateurs se rapportant aux poussoirs de commande concernés. Selon la présente invention visant fondamentalement à exclure de tels commutateurs ou moyens analogues, l'état de repos de l'émetteur est préalable à la condition occasionnelle de fonctionnement en mode d'apprentissage. En cette condition est initialement actionné un élément appartenant à l'ensemble de commande 9, en l'occurrence un poussoir, qui préalimente et active ainsi l'ensemble électronique 3. La sortie 32 dudit ensemble électronique 3 provoque la mise en service et le maintien de l'alimentation générale par la commande du dispositif 2. L'activation de l'ensemble électronique 3 par l'un des poussoirs dit d'apprentissage de l'ensemble de commande 9 provoque le blocage de l'amplificateur semi-conducteur de sortie du dispositif 5 ; en outre, la sortie du dispositif 5 comprend un filtre sélectif LC parallèle accordé sur la fréquence porteuse donnée, ici de 433,92 mégahertz ; par conséquent, la sortie du dispositif 5 connectée à l'antenne 4 charge cette dernière par une impédance particulièrement et avantageusement élevée pour les signaux de la fréquence porteuse donnée. Il résulte, en ces conditions, qu'un signal de la fréquence donnée collecté par l'antenne, déjà adaptée à ladite fréquence, voit de surcroît son niveau de réception favorisé par une impédance de charge sélectivement élevée. D'autre part, l'activation de l'ensemble électronique 3 par le poussoir dit d'apprentissage établit la sortie 36 de cet ensemble connectée au moyen interrupteur 6 en l'état entraînant la conduction de ce dernier. Selon le mode de réalisation choisi, l'activation de l'ensemble 3 par le poussoir d'apprentissage place conventionnellement la sortie 310 de cet ensemble reliée au moyen de visualisation 10 en condition de clignotements dudit moyen ; clignotements significatifs de l'état de "réceptivité à l'apprentissage" de l'émetteur. Lors de la réception d'un signal de la fréquence donnée à un niveau correspondant, selon le mode de réalisation choisi et ce pour la commodité des manipulations, à une distance maximale d'une dizaine de centimètres entre l'appareil selon la présente invention et un autre appareil du même ensemble de radiocommande, ledit signal collecté par l'antenne 4 et recueilli par l'entrée du moyen interrupteur 6 à la connexion 46 entre l'antenne 4 et la sortie du dispositif 5, est transmis par le moyen interrupteur 6 à l'entrée du démodulateur 7. Les basses fréquences détectées, en sortie du démodulateur 7, sont calibrées par le montage 8 amplificateur et de mise en forme, puis appliquées à une entrée 83 de l'ensemble électronique 3. A leur entrée dans l'ensemble électronique 3, les signaux de basse fréquence préalablement mis en forme sont en premier lieu temporellement scrutés, comparativement à un gabarit de reconnaissance de message type, gabarit intrinsèque à l'ensemble 3. En cas de non reconnaissance des signaux détectés en tant que message, l'ensemble 3 demeure en état de scrutation durant une réserve de temps, de l'ordre de 30 secondes selon dispositions préférentielles de la présente invention ; passé ladite réserve de temps, la commande par le poussoir d'apprentissage de l'ensemble de commande 9 et la signalisation de "réceptivité à l'apprentissage" antérieurement mentionnées sont automatiquement annihilées. L'émetteur retourne à son état de repos. Par contre, en cas de reconnaissance des signaux détectés en tant que message, l'ensemble 3 mémorise la configuration dudit message et en atteste sa reconnaissance en plaçant par exemple le moyen de visualisation 10, antérieurement clignoteur, en éclairement fixe significatif de l'état de "Réception d'apprentissage" de l'émetteur. Par suite, l'extinction et/ou l'éloignement volontaires de l'émetteur générateur du message entraînent l'insuffisance, voire la suppression des signaux de basses fréquences sur l'entrée de l'ensemble électronique 3 ; il en résulte pour et dans l'ensemble 3 la seule subsistance de la configuration du message antérieurement mémorisé. En ce cas, ledit ensemble 3 place par exemple le moyen de visualisation 10 en condition de clignotements significatifs de l'état d"'attente d'attribution du message". La manipulation d'un poussoir appartenant à l'ensemble 9 active une entrée de l'ensemble électronique 3 reliée audit poussoir ; il résulte de cette opération l'attribution spécifique automatique par l'ensemble 3 au poussoir concerné, de la configuration du message précédemment mémorisé - ce en première attribution ou en remplacement d'un message spécifique antérieur -. L'ensemble 3 confirme cette attribution, par exemple, par une commande temporaire du moyen de visualisation 10, antérieurement clignoteur, en éclairement fixe significatif en ce cas de l'état message attribué". Suite à cette opération, l'émetteur selon la présente invention retourne automatiquement à l'état caractéristique de "réceptivité à l'apprentissage" antérieurement décrit ; tel choix a pour but de faciliter, le cas échéant, les manipulations d'attributions de nouveaux messages à tout ou partie des poussoirs de commandes d'émissions, ce par simples renouvellements du cycle précédemment décrit. A l'issue de ces éventuels renouvellements, l'appareil retourné à l'état de "réceptivité à l'apprentissage" caractérisé par les clignotements du moyen de visualisation 10, peut avantageusement recevoir la validation de la globalité de l'apprentissage. Selon choix préférentiel de la présente invention, ladite validation est obtenue par la commande du poussoir dit d'apprentissage précédemment mentionné. En ce cas, l'activation de l'ensemble électronique 3 par le poussoir d'apprentissage provoque, après validation, la coupure de l'alimentation générale de l'émetteur par le dispositif 2, et par conséquent la mise au repos de l'émetteur. La figure 2 reproduit la figure 1, en détaillant la constitution des circuits définis fonctionnellement en référence à la figure 1. Dans le développement qui va suivre, les potentiels seront exprimés par rapport à la masse du schéma. Au repos de l'émetteur E, les deux transistors 21 et 22 du dispositif de mise en service 2 sont bloqués ; le dispositif 2 présente à la pile de l'alimentation 1 une résistance de charge pratiquement infinie. En cette condition, la tension collecteur du transistor 21 - tension de sortie du dispositif 2- est nulle. A une commande d'émission correspond l'activation d'un des poussoirs dits d'émission 91, 92 ou 93 de l'ensemble de commande 9. Cette activation provoque la conduction du transistor 21 par injection d'un courant en sa base. La conduction du transistor 21 entraîne la transmission du potentiel positif de la pile, d'une part à l'émetteur du transistor 54 du dispositif 5, et d'autre part à l'entrée du régulateur de tension 23. Ledit régulateur 23 délivre une tension d'alimentation stabilisée VCC aux différents éléments de l'ensemble électronique 3 principalement constitué d'un microcontrôleur 31 associé à une mémoire 32 et à deux bascules 33, 34 de scrutation des entrées reliées aux poussoirs de l'ensemble de commande 9. L'ensemble électronique 3 simultanément soumis à l'apparition de son alimentation VCC et à l'activation d'une de ses entrées par l'un des poussoirs de commande d'émission 91, 92 ou 93, reconnaît en premier lieu par autoscrutation de ses entrées le poussoir activé. Au poussoir reconnu correspond une configuration déterminée et mémorisée d'un message binaire transmis par le microcontrôleur 31 à la base du transistor 55 du dispositif générateur et modulateur 5. D'autre part le maintien en service de l'alimentation de l'émetteur est assuré par le microcontôleur 31 par commande de la base du transistor 22 maintenant la conduction des transistors 22 et 23 du dispositif 2. Au message binaire appliqué à la base du transistor 55 correspond une commutation synchrone en tout ou rien des deux transistors 54 et 55 du sous-ensemble modulateur 51 du dispositif 5 ; chaque créneau positif du message appliqué à la base 55 entraînant l'alimentation par 54 des sousensembles 52 et 53 du dispositif 5, et chaque créneau de tension nulle du message se traduisant par la coupure de ladite alimentation. Par l'intervention du sous-ensemble modulateur 51, et selon conception préférentielle de la présente invention, le sous-ensemble auto-oscillateur 52, avantageusement asservi à la fréquence porteuse donnée par un résonateur 56, est alimenté (donc mis en service) à chaque créneau positif du message. De même, le sousensemble amplificateur de puissance 53 associé, principalement constitué d'un transistor 57 chargé par un circuit résonant parallèle 58 accordé sur la fréquence porteuse est mis en service par chaque créneau positif du message. Il en résulte, lors de chaque créneau positif du message binaire modulant, l'application de la fréquence porteuse à l'antenne 4 par la sortie du sous-ensemble amplificateur de puissance 53 ; et par conséquent l'émission radio de la fréquence porteuse modulée en tout ou rien par le message à transmettre. A une commande d'apprentissage correspond l'activation du poussoir dit d'apprentissage 94 de l'ensemble de commande 9. Cette activation provoque la conduction du transistor 21 par injection d'un courant en sa base. La conduction du transistor 21 entraîne la transmission du potentiel positif de la pile de l'alimentation 1, d'une part à l'émetteur du transistor 54 du dispositif 5, et d'autre part à l'entrée du régulateur de tension 23. L'ensemble électronique 3 simultanément soumis à l'apparition de son alimentation VCC et à l'activation d'une de ses entrées par le poussoir d'apprentissage 94, reconnaît par autoscrutation de ses entrées le poussoir d'apprentissage commandé. Au poussoir reconnu correspond - en premier lieu le maintien à zéro de la sortie de l'ensemble 3 reliée à la base du transistor 55 et, par suite, le maintien en l'état bloqué du transistor amplificateur de puissance 53 - en second lieu la présence d'une tension positive à la sortie de l'ensemble 3 reliée au moyen interrupteur 6 tension à la fois de commande et d'alimentation dudit moyen interrupteur 6, du démodulateur 7 et du montage d'amplification et de mise en forme 8. En ce cas la diode PIN 61 du moyen interrupteur 6 soumise à un courant direct limité à quelques milliampères par la résistance 62 devient pratiquement conductrice des signaux de hautes fréquences reçus par l'antenne 4 et recueillies aux bornes de la résistance 63 ; signaux notamment de la fréquence porteuse favorisée par le circuit LC accordé 58 de l'amplificateur 53. Tout signal de la fréquence porteuse, et particulièrement celui d'apprentissage collecté par l'antenne 4, est transmis par la diode PIN 61 du moyen interrupteur 6 au démodulateur 7, ce dernier en extrayant le message modulant pour l'appliquer à l'entrée du montage 8, amplificateur linéaire par les transistors 81, 82 et calibreur par le transistor 83. Le message calibré issu du collecteur du transistor formateur 83 est délivré à une entrée du microcontrôleur 31 chargé de le reconnaître et de le mémoriser. L'activation d'un des poussoirs dits d'émission 91, 92 ou 93 de l'ensemble de commande 9, communiquée à une entrée de l'ensemble 3, donne ordre au microcontrôleur 31 de ce dernier de se préparer à attribuer le message antérieurement mémorisé au poussoir d'émission activé. Un appui sur le poussoir dit d'apprentissage 94 de l'ensemble de commande 9, et communiqué au microcontrôleur 31 de l'ensemble 3, valide l'attribution du message antérieurement reçu et mémorisé au poussoir dit d'émission choisi, ce en remplacement d'un éventuel message antérieur d'identification de ce poussoir. Avantageusement, chaque étape du fonctionnement de l'ensemble électronique 3 est visualisable selon différents régimes de commande de la diode photo-émissive 11 du moyen de visualisation 10, ce au choix selon programmation du microcontrôleur 31. REVEND I CAT IONS 1. Appareil de télécommande radioélectrique à fonction d'apprentissage associé à un ensemble de radiocommande, ledit ensemble comprenant au moins un récepteur et éventuellement un ou plusieurs autres appareils de télécommande et étant assujetti à une fréquence donnée porteuse de messages de configuration définie, un premier circuit dudit appareil comprenant au moins un élément (4) radiateur de ladite fréquence, relié à la sortie d'un dispositif (5) générateur de la fréquence porteuse et modulateur de celle-ci selon un message à transmettre, ledit premier circuit comprenant en outre un ensemble électronique (3) de programmation par vérification de la configuration des messages et par établissement des codes d'identification contenus par ces derniers, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte en dérivation sur ledit premier circuit un circuit de réception directe accordé sur ladite fréquence donnée, utilisant ledit élément radiateur (4) comme antenne et ayant sa sortie reliée à une entrée de l'ensemble électronique (3), ledit circuit de réception étant adapté à permettre par liaison hertzienne de faible distance avec un second appareil dudit ensemble de radiocommande, l'acquisition pour remplacement ou en supplément, d'au moins un nouveau message conforme à celui délivré par ledit second appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément semi-conducteur, avantageusement un transistor, de la sortie du dispositif générateur (5), demeure bloqué et présente une impédance de charge élevée à l'antenne (4) hors des instants d'émission. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par un filtre (58), passif et réversible, d'adaptation conjointe de la sortie du dispositif générateur (5) et de l'antenne (4) à ladite fréquence donnée. 4. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que le circuit de réception comporte un démodulateur (7) précédé d'un moyen interrupteur (6). 5. Appareil selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'interrupteur (6) est un semi-conducteur commandable et adapté à la fréquence donnée. 6. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce que le semi-conducteur commandable est une diode PIN. 7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fréquence porteuse des signaux collectés par l'antenne (4) est appliquée à l'entrée d'un démodulateur (7) de configuration adaptée au type de modulation de ladite fréquence porteuse. 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit de réception comporte un amplificateur (8), originellement linéaire et particulièrement non déformant pour les signaux de sortie du démodulateur (7). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'amplificateur (8) a un étage de sortie (83) de mise en forme desdits signaux précédemment amplifiés. 10. Appareil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son alimentation autonome, par exemple une pile, est avantageusement mise en service par un dispositif interrupteur (2) commandé par ledit ensemble électronique (3).