Brevet FR2766042A1 — publié le 19990115

"PROCEDE ET SYSTEME DE TELECOMMANDE LOCALE, ET DISPOSITIF DE TRANSFERT POUR SA MISE EN OEUVRE La présente invention concerne un procédé de télécommande locale. Elle vise un système de télécommande locale implémentant ce procédé, ainsi qu'un dispositif de transfert pour sa mise en oeuvre. On considère ici les domaines techniques dans lesquels l'on commande divers appareils ou dispositifs par l'intermédiaire d'un réseau local, par exemple: - des automatismes dans un atelier industriel, - la gestion des automatismes d'un immeuble (dite "immotique"), - la gestion d'automatismes domestiques (dite "domotique"). Divers moyens d'entrée de télécommande sont offerts pour de tels systèmes, notamment: - des organes et logiciels d'un ordinateur, par exemple un clavier ou une souris, - des claviers ou boîtes à bouton spécialisés, - des télécommandes par infrarouge, - des télécommandes par radio. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de télécommande locale qui soit encore plus simple et moins coûteux que les procédés actuels. Cet objectif est atteint avec un procédé utilisant comme moyen d'entrée un poste téléphonique, qui reste par ailleurs complètement fonctionnel pour émettre ou recevoir des appels téléphoniques normaux via le réseau public ou un réseau privé. Suivant l'invention, le procédé de télécommande locale, pour commander à distance un ensemble d'équipements connectés à un réseau local, comprend: - une insertion d'un dispositif de transfert entre un poste téléphonique et une ligne reliée à un réseau de télécommunication, - une saisie d'informations de commande à partir de ce poste téléphonique, - un codage et un transfert, via le dispositif de transfert, de ces informations de commande préalablement saisies, sur le réseau local, et - une transmission via le réseau local desdites informations transférées à destination d'au moins un équipement parmi lesdits équipements connectés, selon un protocole de transmission prédéterminé. Les avantages procurés par le procédé de télécommande locale selon l'invention sont d'ordre économique, ergonomique et réglementaire. L'utilisation d'un poste téléphonique comme moyen d'entrée de télécommande sera le plus souvent d'un coût nul, la plupart des entreprises et des foyers disposant déjà de postes téléphoniques, souvent du type portable. Le poste téléphonique en lui-même ne subit aucune modification et reste parfaitement fonctionnel pour les communications usuelles. Par ailleurs, en terme d'ergonomie, le poste téléphonique est un organe dont le mode d'emploi est familier au plus grand nombre. Dans son principe le plus simple, le procédé selon l'invention permet de composer des télécommandes comme l'on compose un numéro de téléphone. Les dispositifs tels que des mémoires de numéros dont sont dotés beaucoup de ces appareils permettent en outre des télécommandes abrégées. De plus, en matière réglementaire, on trouve dans chaque région du monde ou pays une réglementation spécifique sur la puissance et les fréquences utilisables pour des liaisons radio entre un poste portable et son socle fixe. Le procédé selon l'invention est immédiatement utilisable n'importe où, puisqu'il met en oeuvre n ' importe quel poste conforme disponible dans le commerce local. Pour des applications domotiques telles que la télécommande de portes, de la climatisation, du chauffage, des luminaires ou d'appareils domestiques, le réseau local est constitué par le réseau électrique sur lequel sont véhiculés des messages de télécommande en utilisant la technique des courants porteurs qui permet d'effectuer un adressage sélectif des appareils concernés. Ces messages de télécommande peuvent être des commandes d'ouverture/fermeture, des consignes de température, des ordres d'allumage/extinction ou de marche/arrêt. Le dispositif de transfert est transparent pour l'usage normal du poste téléphonique auquel il est associé. Son fonctionnement est donc compatible avec la réception d'appels entrants et permet en outre d'établir des communications avec le réseau téléphonique. Ainsi, le procédé de télécommande locale selon l'invention comprend de préférence une première fonction dite de télécommande correspondant à un transfert d'informations de commande vers le réseau local et une seconde fonction dite d'appel correspondant à une utilisation normale du poste téléphonique sur le réseau de télécommunication. En pratique, une manipulation simple après prise de ligne permet à l'utilisateur soit de se relier au réseau téléphonique, soit de prendre le contrôle des télécommandes sur le réseau local. Le passage de la fonction de télécommande à la fonction d'appel peut être par exemple conditionné par une détection soit d'un appel entrant en provenance du réseau de télécommunication, soit d'une requête spécifique de l'utilisateur du poste téléphonique. La fonction de télécommande correspond avantageusement à un premier état dit de repos dans lequel les signaux du poste téléphonique sont commutés et codés via des moyens de transfert vers le réseau local, tandis que la fonction d'appel correspond un second état dit d'appel dans lequel le poste téléphonique est directement commuté sur le réseau de télécommunication. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de transfert des informations de commande saisies et codées à partir d'un poste téléphonique, sur un réseau local auquel est connecté un ensemble d'équipements à commander, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérisé en ce qu'il est inséré entre le poste téléphonique et un réseau de télécommunication et agencé pour permettre un fonctionnement sans perturbation du poste téléphonique sur le réseau de télécommunication. Ce dispositif de transfert peut avantageusement comprendre des premiers moyens d'interface avec une ligne téléphonique reliant le poste téléphonique avec le réseau de télécommunication et des seconds moyens d'interface avec le réseau local, lesdits premiers et seconds moyens d'interface coopérant pour transférer sur le réseau local des informations de commande saisies sur le poste téléphonique. Les premiers moyens d'interface de ligne comprennent de préférence des moyens de relais pour commuter le poste téléphonique soit sur le réseau de télécommunication, soit sur les seconds moyens d'interface. On peut avantageusement prévoir que les seconds moyens d'interface de réseau local comprennent des moyens de contrôle et de traitement pour traiter les signaux issus des premiers moyens d'interface de ligne et pour commander lesdits premiers moyens d'interface de ligne, et des moyens pour injecter dans le réseau local les informations de commande en provenance des premiers moyens d'interface via les moyens de contrôle et de traitement. Lorsque la présente invention est mise en oeuvre dans une installation téléphonique de type analogique, les premiers moyens d'interface comprennent en outre un transformateur hybride reliée aux moyens de relais pour recevoir les informations de commande en provenance du poste téléphonique et les transmettre aux moyens de contrôle et de traitement des seconds moyens d'interface. Lorsque le réseau local est constitué par un réseau de distribution électrique, les seconds moyens d'interface comprennent en outre des moyens de modulation/démodulation et des moyens transformateurs pour injecter sur ledit réseau de distribution électrique des informations de commande sous la forme de "courants porteurs". Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de télécommande locale, pour commander à distance au sein un ensemble d'équipements reliés à un réseau local équipant un site, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de transfert selon l'invention, inséré entre au moins un poste téléphonique et une ligne d'un réseau téléphonique équipant ce site. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 illustre la disposition générale d'un système de télécommande locale selon l'invention; - la figure 2 est un bloc-diagramme du dispositif de transfert intercalé entre le réseau téléphonique et le socle d'un poste téléphonique portable; - la figure 3 est un bloc-diagramme des interfaces entre le dispositif de transfert et la paire téléphonique; et - la figure 4 est un bloc-diagramme des interfaces avec le réseau local de télécommande. On va maintenant décrire un exemple de réalisation d'un système de télécommande locale selon l'invention, en référence aux figures précitées. Le système de télécommande locale S selon l'invention met en oeuvre, en référence à la figure 1, d'une part le réseau téléphonique et d'autre part, un réseau local constitué par l'installation électrique secteur d'un local. Il comprend un dispositif de transfert 1 intercalé entre une prise téléphonique et le socle ou la base 3 d'un téléphone portable 4. Ce dispositif de transfert 1 est connecté au secteur électrique 5 et communique par courants porteurs avec un ensemble d'appareils télécommandés 6', 6", 6"'. On considère dans la suite que la signalisation téléphonique est assurée par des signaux classiques de type DTMF. Le dispositif de transfert 1 comprend, en référence à la figure 2, un sous-ensemble d'interface 10 avec la ligne téléphonique 2 et un sous-ensemble d'interface 11 avec le réseau local, ces deux sous-ensembles 10, 11 communiquant via un ensemble de liaisons 12-17. Le sous-ensemble d'interface ligne 10 est connecté à la ligne téléphonique 2, 3 selon un mode d'isolement galvanique complet. Les liaisons entre les deux sousensembles 10, 11 comprennent: - une liaison d'alimentation 12 pour alimenter le poste téléphonique 3 lorsqu'il n'est pas connecté au réseau téléphonique, - un signal logique de détection de sonnerie 17 pour les appels entrants provenant du réseau téléphonique 2, - un signal analogique de tonalité ou de signalisation audio 13 prévu pour être injecté dans la ligne téléphonique, - un signal analogique 14 traduisant la signalisation reçue sur la ligne téléphonique, - un signal 15 de commande d'un relais commutant le poste téléphonique soit sur le réseau local 5, soit sur les liaisons analogiques 13, 14, et - un signal logique 16 de détection de "décrochage" du poste téléphonique 3, 4, qui se traduit par une consommation de courant continu par ce poste. Le sous-ensemble d'interface 10 avec la ligne téléphonique 2, 3 comprend: - un relais 20 commandé par le signal de commande 15 et contrôlant quatre contacts solidaires pour connecter le poste téléphonique soit au réseau téléphonique 2, soit à un transformateur hybride, - un transformateur hybride 21 comportant deux enroulements secondaires dotés d'amplificateurs d'adaptation reliés respectivement à la liaison de sortie 13 pour l'injection de tonalités ou signaux radio et à la liaison d'entrée 14 pour la détection de signalisation, - un circuit de détection de sonnerie 22 délivrant le signal logique 13 en réponse à un signal alternatif de sonnerie en provenance du réseau téléphonique 2 (appel entrant), et - un circuit de détection de prise de ligne 23 (décrochage), pourvu de moyens d'optocouplage, pour détecter la présence d'un courant continu sur la ligne téléphonique du côté socle 3 et pour délivrer le signal logique 16. Sous l'action du signal logique 15, le relais 20 commande quatre contacts solidaires prévus pour connecter le poste téléphonique 3 soit au réseau téléphonique 2 (position "repos"), soit au transformateur hybride 21 et à la liaison d'alimentation 12 (position "travail"). Dans la position "travail", le relais 20 connecte le réseau téléphonique 2 à une terminaison passive 24 de type connu, comportant ou non un témoin audio de sonnerie. Le sous-ensemble 11 d'interface du réseau local comprend: - un micro-contrôleur 30 intégrant les fonctions de traitement et de génération des signaux de liaison 14-16 précités, et la fonction de transmission/réceptioon sur le réseau local 5, - un premier transformateur 33 comportant un enroulement primaire reliés au réseau local 5, un premier enroulement secondaire relié à un premier régulateur 31 prévu pour fournir l'alimentation 12 au sous-ensemble d'interface de ligne 10, et un second enroulement secondaire relié à un second régulateur 32 pour alimenter le micro-contrôleur 30, et - un second transformateur 35 comportant un enroulement primaire relié au réseau local 5 et un enroulement secondaire relié à un modulateur/démodulateur 34 pour assurer l'émission et la réception des trames de télécommande via le secteur 5 sous forme de "courants porteurs". On va maintenant décrire le fonctionnement du procédé de télécommande locale selon l'invention. Au préalable, il est à noter que ce procédé peut prendre en compte tout protocole de réseau local et de télécommande et n'est donc pas lié à un protocole particulier. On se référera utilement à l'état de l'art en matière de protocole de communication. Le microcontrôleur 30 est programmé pour exécuter les fonctions suivantes: - entrées/sorties "tout ou rien", - détection de signalisation téléphonique DTMF, - génération de signaux audio. Cette programmation peut être réalisée soit par construction, soit sous la forme de bibliothèques de logiciels. Les fonctions exécutées par le microcontrôleur 30 sont considérées comme connues et on pourra utilement se référer à la documentation de la société Echelon susmentionnée ou aux notes d'application des sociétés licenciées pour leurs produits. Dans la suite de la description, les fonctions logiques réalisées par le microcontrôleur 30 seront décrites sous forme de pseudocode. Il s'agit maintenant de décrire les échanges et interactions entre le microcontrôleur 30 et l'interface de ligne 10 dont la structure interne est représentée en figure 3. Il est à noter que l'interface de ligne doit être totalement transparente dans le cas où le dispositif de transfert 1 se trouve hors tension pour quelque raison que ce soit, notamment coupure secteur ou déconnexion du dispositif. Par ailleurs, en fonction, le dispositif de transfert 1 doit assurer un service au moins similaire à celui offert quand le poste téléphonique 3 est relié à un autocommutateur privé, à savoir: - transparence aux appels entrants (du réseau vers le poste téléphonique), - transparence aux appels sortants suite à la composition d'un préfixe tel que "0". Lorsqu'un appel entrant survient sur le réseau téléphonique, il se traduit par l'envoi d'une composante alternative de tension élevée par le réseau. Cette composante alternative est alors détectée par le détecteur de sonnerie 22 qui génère en retour un signal logique de sonnerie 17 (appelé SONNERIE). Le poste téléphonique 3 est alors maintenu relié au réseau téléphonique au moyen du relais de commutation 20 qui est commandé en état "repos" par le microcontrôleur 30, assurant ainsi la continuité électrique entre la paire téléphonique et le poste téléphonique. Ce relayage est commandé par le signal logique 15 (désigné par REL) émis par le microcontrôleur 30. Cet état "repos" correspond également au cas ou le dispositif de transfert 1 se trouve hors tension. A l'instant de "décrochage" du poste téléphonique qui se traduit par la passage d'un courant continu dans la paire téléphonique, le détecteur de décrochage 23 détecte cette situation et émet un signal logique 16 désigné dans la suite par le pseudo-code DECROCHE. Lorsque le signal logique 15 commande le relais de commutation 20 en état "travail", le poste téléphonique 3 se trouve alors commuté vers l'alimentation auxiliaire 12 et le transformateur hybride 21 qui assure, d'une part, la détection de signaux DTMF émis par action de l'utilisateur sur les touches du clavier du combiné 4 du poste téléphonique 3 et le renvoi de ces signaux DTMF sur la liaison 13 vers le microcontrôleur 30 afin qu'ils y soient décodés par une fonction standard du logiciel implémenté dans ce microcontrôleur, et d'autre part, l'injection de tonalités ou autres signaux audibles via la liaison 14. Le programme exécuté par le microcontrôleur 30 est activé par mise sous tension du dispositif de transfert 1 selon l'invention. On va maintenant donner à titre d'exemple non limitatif des extraits significatifs de ce programme correspondant successivement aux états "HORS TENSION", "REPOS", "APPEL VERS RESEAU" et "APPEL POSTE". ETAT HORS TENSION: Commentaire cet état n1 est pas contrôle par le programme; on y retourne sur n'importe quelle coupure secteur. Si (MISE SOUS TENSION) alors Restauration générale du microcontrôleur. Commentaire on attend que le poste téléphonique ne soit plus décroché (communication en cours) Attendre jusqu'à NON(DECROCHE). Aller à ETAT~REPOS. ETAT~REPOS Commentaire dans cet état, le téléphone est connecté localement au microcontrôleur, la ligne sur la terminaison. Activer (REL) Attendre jusqu'à (DECROCHE OU SONNERIE). Si SONNERIE Aller à ETAT~APPEL~ENTRANT. Si DECROCHE Aller à ETAT APPEL POSTE. ETAT APPEL VERS RESEAU: Commentraire on connecte le poste téléphonique au réseau et on attend la fin de la communication. Désactiver (REL) Attendre jusqu'à (NON DECROCHE) et (NON SONNERIE). Aller à ETAT~REPOS. ETAT APPEL POSTE: Commentaire aiguillage en fonction des actions de l'utilisateur. envoyer tonalité d'accueil sur SYNTH Commentaire cette tonalité est compatible avec la détection usuelle par les postes téléphoniques ou modems. Attendre jusqu'à (signal DTMF détecté) OU (NON DECROCHE) Si (signal DTMF détecté) alors Si (préfixe appel vers réseau, exemple le "0") alors couper la tonalité d'accueil SYNTH. Aller à ETAT~APPEL VERS RESEAU. FinSi Si (NON DECROCHE) couper la tonalité d'accueil SYNTH. Aller à ETAT REPOS. FinSi FinSi Commentaire à ce stade, l'utilisateur a sollicité le service de télécommande en utilisant un préfixe autre que l'appel vers le réseau; le protocole de télécommande n'est pas détaillé ici. Exécuter PROTOCOLE DE COMMANDE jusqu'à (NON DECROCHE) Aller à ETAT~DE REPOS Pour une réalisation pratique d'un dispositif de transfert selon l'invention, on pourra utiliser des composants de type courant dans la construction d'équipements électriques et téléphoniques. Ainsi, le transformateur 21 équipant le sous-ensemble d'interface 10, ses amplificateurs d'adaptation et la terminaison 24 sont des composants de type courant dans la construction de postes téléphoniques. Les modules de détection de sonnerie 22 et de détection de courant de ligne 22 mettant en oeuvre des optocoupleurs sont par exemple décrits dans l'ouvrage "Optoelectronics Applications Manual" (t Hewlett Packard, MacGraw-Hill 1977) pages 3-66 à 3-68. Le microcontrôleur 30, du type "NeuronChip", et le modulateur/démodulateur 34 sont disponibles auprès de Echelon ou de ses licenciés, en référence à "Echelon's LonWorks Products Databook" (O Echelon Corporation 1995). Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut envisager la commande de tout autre type de réseau local industriel ou "bus de terrain" (field bus). On peut aussi prévoir une logique différente de gestion de la ligne téléphonique, telle que la connexion au repos sur le réseau et l'interception d'un préfixe pour interrompre l'appel réseau et commuter la ligne vers le microcontrôleur. La signalisation d'une sonnerie entrante peut être fournie à l'utilisateur en cours de télécommande, avec éventuellement interruption de cette télécommande au profit du réseau téléphonique. Par ailleurs, le dispositif de transfert selon l'invention peut être adapté à une liaison réseau de type numérique et non analogique comme dans la description qui vient d'être faite. On peut aussi inclure un envoi de signaux sonores ou de messages en synthèse vocale vers l'utilisateur, en "accusé de réception" des télécommandes effectuées. Peuvent également être envisagées une mémorisation de télécommandes abrégées et une programmation de télécommandes différées. REVENDICATIONS 1. Procédé de télécommande locale, pour commander à distance un ensemble d'équipements (6', 6", 6"') connectés à un réseau local (5), caractérisé en ce qu'il comprend: - une insertion d'un dispositif de transfert (1) entre un poste téléphonique (3, 4) et une ligne reliée à un réseau de télécommunication (2), - une saisie d'informations de commande à partir dudit poste téléphonique (3, 4), - un codage et un transfert, via le dispositif de transfert (1), de ces informations de commande préalablement saisies, sur le réseau local (5), et - une transmission via le réseau local (5) desdites informations transférées à destination d'au moins un équipement parmi lesdits équipements connectés (6', 6", 6"'), selon un protocole de transmission prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une première fonction dite de télécommande correspondant à un transfert d'informations de commande sur le réseau local (5) et une seconde fonction dite d'appel correspondant à une utilisation normale du poste téléphonique (3, 4) sur le réseau de télécommunication (2). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage de la fonction de télécommande à la fonction d'appel est conditionné par une détection soit d'un appel entrant en provenance du réseau de télécommunication (2), soit d'une requête spécifique de l'utilisateur du poste téléphonique (3, 4). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fonction de télécommande correspond à un premier état dit de repos dans lequel les signaux du poste téléphonique (3, 4) sont commutés et codés via des moyens de transfert (1) vers le réseau local (5), et en ce que la fonction d'appel correspond un second état dit d'appel, exclusif du premier état, dans lequel le poste téléphonique (3, 4) est commuté sur le réseau de télécommunication (2). 5. Dispositif (1) pour transférer des informations de commande saisies à partir d'un poste téléphonique (3, 4) sur un réseau local (5) auquel est connecté un ensemble d'équipements (6', 6", 6"') à commander, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est inséré entre le poste téléphonique (3, 4) et un réseau de télécommunication (2) et est agencé pour permettre un fonctionnement sans perturbation du poste téléphonique (3, 4) sur le réseau de télécommunication (2). 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens d'interface (10) avec la ligne téléphonique (2) à laquelle est le poste téléphonique (3, 4) et des seconds moyens d'interface (11) avec le réseau local (5), lesdits premiers et seconds moyens d'interface (10, 11) coopérant pour transférer sur le réseau local (5) des informations de commande saisies sur le poste téléphonique (3, 4). 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les premiers moyens d'interface de ligne (10) comprennent des moyens de relais (20) pour commuter le poste téléphonique (3, 4) soit sur le réseau de télécommunication (2), soit sur les seconds moyens d'interface (11). 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les seconds moyens d'interface de réseau local (11) comprennent des moyens de contrôle et de traitement (30) pour traiter les signaux issus des premiers moyens d'interface de ligne (10) et pour commander lesdits premiers moyens d'interface de ligne (10), et des moyens (34) pour injecter dans le réseau local des informations de commande en provenance des premiers moyens d'interface (10) via les moyens de contrôle et de traitement (30). 9. Dispositif (1) selon la revendication 8, mis en oeuvre dans une installation téléphonique de type analogique, caractérisé en ce que les premiers moyens d'interface (10) comprennent en outre un transformateur hybride (21) relié aux moyens de relais (20) pour recevoir les informations de commande en provenance du poste téléphonique (3, 4) et les transmettre aux moyens de contrôle et de traitement (30) des seconds moyens d'interface (11). 10. Dispositif (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (23) pour détecter une prise de ligne (décrochage) sur le poste téléphonique (3, 4) et pour émettre en retour un signal (16) de détection de prise de ligne à destination des moyens de contrôle et de traitement (30). 11. Dispositif (1) selon l'une des revendications 9 ou 10, mis en oeuvre pour un réseau local de distribution d'énergie électrique (5), caractérisé en ce que les seconds moyens d'interface (11) comprennent en outre des moyens de modulation/démodulation (34) et des moyens transformateurs (35) pour injecter sur ledit réseau local de distribution d'énergie électrique (5) des informations de commande sous la forme de "courants porteurs", et en ce que les premiers et seconds moyens d'interface (10, 11) sont alimentés à partir du réseau local de distribution d'énergie électrique via respectivement des premiers et seconds moyens de régulation (31, 32). 12. Système de télécommande locale (S), pour commander à distance au sein un ensemble d'équipements (6', 6", 6"') reliés à un réseau local (5) équipant un site, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de transfert (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 11 inséré entre au moins un poste téléphonique (3, 4) et une ligne (2) d'un réseau de télécommunication équipant ce site.