Brevet FR2903800A1 — publié le 20080118

La présente invention concerne une interface de communication permettant d'effectuer des échanges d'informations entre un compteur d'électricité équipé d'une tête optique et une entité concernée par la gestion de ce compteur, cette entité pouvant par exemple consister en un centre de gestion, un préposé chargé de relever les compteurs ou un usager désireux de connaître sa 15 consommation en électricité. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la télétransmission de relevé du compteur et, éventuellement, à la télémaintenance de ce compteur. 20 D'une manière générale, on sait qu'à l'heure actuelle, un grand nombre de compteurs d'électricité sont équipés d'une tête optique apte à communiquer avec un appareil servant à relever le compteur. Cette tête optique comprend une source lumineuse commandable telle qu'une diode électroluminescente et 25 un détecteur optoélectronique tel qu'un phototransistor, cette source et ce détecteur débouchant au niveau d'une face d'accouplement circulaire. Bien entendu, cette source et ce détecteur sont connectés à un circuit électronique de gestion du compteur. 30 L'appareil de relevé du compteur se compose d'un boîtier renfermant un circuit électronique et un module d'émission/réception connecté à ce circuit 1 2903800 -2- électronique par l'intermédiaire de conducteurs souples. Ce module comprend une face d'accouplement circulaire dans laquelle débouchent une source lumineuse et un détecteur optoélectronique approprié à la source et au détecteur de la tête optique du compteur. La distance entre la source lumineuse 5 et le détecteur du module est la même que celle qui sépare la source lumineuse et le détecteur de la tête optique. La fixation temporaire du module d'émission/réception sur la tête optique est assurée par un couplage magnétique grâce à des aimants permanents prévus sur au moins l'une des deux faces d'assemblage. Lors du relevé, l'opérateur applique en les disposant coaxialement, la face d'assemblage du module d'émission/réception sur celle de la tête optique. Il doit ensuite orienter le module d'émission/réception, de manière à ce que sa source lumineuse soit en regard du détecteur de la tête optique et que son organe de détection soit en regard de la source lumineuse de la tête optique. Bien entendu, si l'orientation du module n'est pas bonne la communication entre le module et la tête optique sera défectueuse ou, au pire, ne pourra pas s'établir. L'invention a plus particulièrement pour but la réalisation d'une interface de communication faisant intervenir : un module d'émission/détection équipé de moyen permettant sa 25 fixation sur la tête optique du compteur, en s'affranchissant du problème d'orientation précédemment évoqué, un module de transmission comprenant un circuit électronique de traitement conçu, de manière à transmettre les informations provenant 30 du module d'émission/réception (ou à destination de celui-ci) à une entité souhaitant utiliser ces informations, 2903800 3 une liaison souple dont une première extrémité est reliée au module d'émission/réception tandis que la deuxième extrémité est reliée au module de transmission, cette liaison souple assurant le transfert des 5 informations échangées entre les deux modules. Selon l'invention, cette liaison souple consiste en un guide de lumière, le module d'émission/réception comprend une face d'assemblage destinée à venir s'appliquer coaxialement sur la face d'assemblage de la tête optique du compteur, cette face d'assemblage comportant une fenêtre, de 10 préférence circulaire, en regard de laquelle sont disposés les organes d'émission et de réception de la tête optique, quelle que soit l'orientation du module d'émission/réception vis-à-vis de la tête optique, en position appliquée et centrée desdites faces. 15 Par ailleurs, le module d'émission/réception comprend un montage optique permettant de concentrer les faisceaux lumineux émis par l'organe d'émission du compteur sur la susdite première extrémité du guide de lumière et permettant aux signaux lumineux, émis par cette première extrémité, d'éclairer la totalité de la fenêtre (de manière à rendre la transmission bidirectionnelle 20 des signaux lumineux, indépendante de l'orientation du module d'émission/réception sur la tête optique). Le module de transmission devra, quant à lui, comprendre un organe d'émission d'un rayonnement lumineux et un organe de réception ainsi qu'un montage optique permettant au récepteur de recevoir les signaux lumineux émis par la deuxième extrémité du guide de lumière et, à cette deuxième extrémité, de recevoir les signaux lumineux émis par l'organe d'émission du module de transmission. Avantageusement, le susdit guide de lumière pourra consister en une fibre optique ou en un faisceau de fibres optiques. 2903800 4 Dans ce dernier cas, le montage optique du module d'émission/réception pourra consister en un épanouissement de l'extrémité du faisceau de fibres optiques de section en forme de couronne. 5 Le module de transmission pourra comprendre un processeur, connecté à l'organe d'émission et au récepteur optoélectronique, par l'intermédiaire de circuits d'adaptation appropriés. Ce processeur pourra être connecté à un circuit téléphonique, éventuellement sans fil, par exemple de type GSM de 10 manière à permettre une télécommande et une télétransmission des informations disponibles au niveau de la tête optique du compteur. Par ailleurs, ce module de commande pourra éventuellement comprendre une tête optique analogue à celle du compteur, de manière à permettre à un 15 préposé à la surveillance des compteurs de faire des relevés à partir du module de transmission, de la même façon que s'il s'agissait de la tête optique du compteur. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre 20 d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique d'une interface de communication ; 25 Les figures 2 et 3 sont des vues permettant de mettre en évidence le principe de fonctionnement du terminal représenté figure 1 ; La figure 4 est une vue schématique d'une variante d'exécution du terminal représenté figure 1 ; 30 2903800 5 La figure 5 montre une autre variante faisant intervenir un faisceau de fibres optiques ; La figure 6 est une représentation schématique d'un module de 5 transmission incorporant un circuit téléphonique de type GSM. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, l'interface de communication équipe la tête optique 1 d'un compteur d'électricité dont on n'a représenté que la partie de la face antérieure comprenant la tête 1. 10 Cette tête 1 comprend un organe d'émission 2 d'un faisceau lumineux tel que par exemple une diode électroluminescente et un organe de réception 3 d'un faisceau lumineux. Cette tête optique 1 permet un échange d'informations par couplage optique avec isolation galvanique, selon un protocole prédéfini tel 15 que le protocole "FLAG". Ces deux organes d'émission et de réception 2, 3 sont disposés en regard d'une face d'assemblage 4 du boîtier du compteur qui présente une fenêtre transparente de forme circulaire. Ces deux organes 2, 3 sont décentrés par rapport à l'axe central de cette fenêtre de sorte qu'un échange d'informations de la tête optique 1 avec un module 20 d'émission/réception d'un appareil de relevé classique implique un assemblage de ce module sur la tête optique selon une orientation prédéterminée. Comme précédemment mentionné, l'invention propose une interface de communication faisant intervenir un module d'émission/réception 5 qui peut se 25 coupler, voire se fixer sur la tête optique 1 quelle que soit son orientation par rapport à celle-ci. Dans cet exemple, ce module d'émission/réception est relié à un module de transmission par l'intermédiaire d'un guide de lumière souple 6 tel qu'une fibre 30 optique. Il comprend un boîtier dans lequel s'engage l'une des extrémités de la fibre optique 5 et comportant, à l'opposé de cette extrémité, une face 2903800 6 d'assemblage 7 munie d'une fenêtre transparente de préférence circulaire dont le diamètre est plus grand que la distance séparant les organes d'émission et de réception 2, 3 de la tête optique 1. 5 Entre la fenêtre et l'extrémité 8 de la fibre optique 6 est prévue une optique schématisée ici par une lentille convergente 9 qui concentre les signaux lumineux émis par le module émetteur sur la face d'émission/réception 5 de la fibre optique 6 (figure 2). A l'inverse cette optique 9 disperse les faisceaux émis par la fibre optique 6, de manière à couvrir la surface de la fenêtre de la 10 face d'assemblage 7 (figure 3). Grâce à ces dispositions, l'orientation du module d'émission/réception 5 est rendue indépendante de celle de la tête optique 1. Le module d'émission/réception 5 peut donc être fixé, par exemple, par collage sur la tête 15 optique 1 coaxialement à celle-ci sans avoir à effectuer un réglage d'orientation. Le module de transmission 10 comprend un boîtier 11 dans lequel s'engage la deuxième extrémité 12 du guide de lumière 6. A l'intérieur de ce boîtier 11, la 20 face émettrice/réceptrice 12' de cette deuxième extrémité 12 du guide de lumière 6 est disposée en regard d'un organe d'émission de lumière 13 et d'un organe de réception de lumière 14. Une optique d'adaptation, représentée schématiquement par une lentille convergente 15, est disposée entre la face 12 et les deux organes 13 et 14. Cette optique d'adaptation 15 est conçue de 25 manière à ce que le lumière émise par l'organe d'émission 13 soit concentrée sur la face 12' du guide de lumière 6 (figure 3) et que le signal lumineux, émis par la face 12', couvre une zone dans laquelle se trouvent les organes 13 et 14 (figure 2). 30 Comme ceci se trouve illustré sur la figure 6, les signaux électriques émis par les organes 13 et 14 peuvent être appliqués après traitement dans des circuits 2903800 7 16 et 17 à un microprocesseur 18 qui assure la gestion d'un circuit de transmission téléphonique, par exemple de type GSM 19, programmé de manière à échanger des informations avec un centre de gestion. 5 Dans cet exemple, le module de transmission 10 comprend une tête optique 20 similaire à celle du compteur et qui comprend un organe d'émission 21 et un organe de réception 22 de signaux lumineux respectivement reliés au microprocesseur par l'intermédiaire de circuits d'adaptation respectifs 23, 24. 10 Grâce à ces dispositions il devient possible d'effectuer des relevés du compteur ainsi qu'éventuellement des tests de bon fonctionnement, par télétransmission depuis le centre de gestion. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment 15 décrit. Ainsi, le montage optique du module d'émission/réception 26 pourra comprendre, comme illustré figure 4, un réflecteur 27, par exemple elliptique, de manière à obtenir un renvoi à 90 des faisceaux lumineux émis par la tête 20 optique 1 ou par la face émettrice/réceptrice 28 de la fibre optique 29. Dans ce cas, au niveau du module d'émission/réception 26, l'extrémité de la fibre optique peut être axée perpendiculairement à l'axe optique de la tête optique 1. Grâce à cette disposition, il devient possible de réaliser des modules d'émission/réception 26 relativement plats dans lesquels la fibre optique 29 ne vient pas en saillie perpendiculairement à la tête optique 1. 30 Par ailleurs, le guide de lumière 30 utilisé pourra consister en un faisceau de fibres optiques. 25 2903800 8 Dans ce cas, le montage optique prévu dans le module d'émission/réception pourra consister en un épanouissement 31, de section 32, en forme de couronne. La face d'émission/réception de cet épanouissement en forme de 5 couronne 31 présente un diamètre moyen sensiblement égal à la distance moyenne entre les organes d'émission/réception 2, 3 de la tête optique 1. Ainsi il est possible de fixer le module d'émission/réception 33 coaxialement à la tête optique 1 sans avoir à se préoccuper de son orientation. 10 Au niveau du module de transmission 34, le montage optique consiste en la division du faisceau de fibres optiques en deux branches 35, 36 dont les extrémités sont respectivement disposées au droit des organes d'émission/réception 37, 38. Revendications 1. Interface de communication permettant d'effectuer des échanges d'informations entre un compteur d'électricité équipé d'une tête optique (1) et une entité concernée par la gestion de ce compteur, la tête optique (1) comprenant deux organes respectivement d'émission et de réception (2, 3) de signaux lumineux se propageant au travers d'une face d'assemblage sur laquelle peut venir s'assembler et, éventuellement, se fixer ladite interface de communication, caractérisée en ce que l'interface comprend : un module d'émission/réception équipé de moyens permettant son assemblage (4) sur la tête optique (1) du compteur pour occuper une position assemblée, un module de transmission (10), séparé du module d'émission/réception (5) et comportant un circuit électronique de traitement conçu de manière à transmettre les informations provenant du module d'émission/réception (5) ou à destination de celui-ci, une liaison souple constituée par un guide de lumière (6) dont une première extrémité est reliée au module d'émission/réception (5), tandis que la deuxième extrémité est reliée au module de transmission (10), cette liaison souple assurant le transfert des informations échangées entre les deux modules (5) et (10), le module d'émission/réception (5) comprenant une face d'assemblage (7) destinée à venir, dans ladite position assemblée, s'appliquer coaxialement sur la face d'assemblage de la tête optique (1) du compteur, cette face d'assemblage (7) comportant une fenêtre, de préférence circulaire, en regard de laquelle dans ladite position assemblée, les organes d'émission et de réception (2, 3) de la tête optique (1) sont disposés et ce, quelle que soit l'orientation du module d'émission/réception (5) vis-à-vis de la tête optique (1). 2903800 - 10 - 2. Interface selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module d'émission/réception comprend un montage optique permettant de concentrer les faisceaux lumineux émis par l'organe d'émission du compteur sur la susdite première extrémité du guide de lumière 5 et permettant aux signaux lumineux émis par cette première extrémité d'éclairer la totalité de la fenêtre 3. Interface selon la revendication 2, caractérisée en ce que le module de transmission comprend un organe 10 d'émission d'un rayonnement lumineux et un organe de réception, ainsi qu'un montage optique permettant au récepteur de recevoir les signaux lumineux émis par la deuxième extrémité du guide de lumière et, à cette deuxième extrémité, de recevoir les signaux lumineux émis par l'organe d'émission du module de transmission. 15 4. Interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit guide de lumière (6) consiste en une fibre optique. 20 5. Interface selon la revendication 4, caractérisée en ce que le susdit montage optique du module d'émission/réception comprend un réflecteur (27), et en ce que la première extrémité (28) de la fibre optique (29) s'étend perpendiculairement à l'axe optique de la tête optique (1). 25 6. Interface selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le susdit guide de lumière comprend un faisceau de fibres optiques (29). 30 2903800 -11- 7. Interface selon la revendication 6, caractérisée en ce que le montage optique du module d'émission/réception (33) consiste en un épanouissement (31), de section (32) en forme de couronne. 5 8. Interface selon la revendication 7, caractérisée en ce que le montage optique du module de transmission (34) consiste en la division du faisceau de fibres optiques en deux branches (37, 38) dont les extrémités sont respectivement disposées au droit des organes d'émission/réception (37, 38) du module de transmission (34). 10 9. Interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit module de transmission (10) comprend un processeur connecté à l'organe d'émission et au récepteur optoélectronique par l'intermédiaire de circuits d'adaptation appropriés, ce processeur étant 15 connecté à un circuit téléphonique éventuellement sans fil, par exemple de type GSM, de manière à permettre une télécommande et une télétransmission des informations disponibles au niveau de la tête optique du compteur. 10. Interface selon l'une des revendications précédentes, 20 caractérisée en ce que le susdit module de transmission (10) comprend un processeur connecté à l'organe d'émission et au récepteur optoélectronique par l'intermédiaire de circuits d'adaptation appropriés et une tête optique (20) analogue à celle du compteur comportant un organe d'émission (21) et un organe de réception (22) de signaux lumineux respectivement connectés au 25 microprocesseur (19) par l'intermédiaire de circuits d'adaptation respectifs (23, 24).