Brevet FR2944169A1 — publié le 20101008

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DEPORT DE TELECOMMANDE INFRAROUGE NUMERIQUE UNIVERSEL ET SYSTEME DE TRANSMISSION AUDIO/VIDEO ASSOCIE [1]. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de déport de télécommande infrarouge universel ainsi que le système de transmission audio/vidéo de type � multi room � associé. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine de la télévision numérique. [2]. Les foyers sont aujourd'hui équipés d'une multitude d'appareils io (sources) audio/vidéo devant être reliées au téléviseur. Des exemples de telles sources sont les magnétoscopes, lecteurs DVD, graveurs DVD, récepteurs satellite, adaptateurs TNT, boîtiers câble, consoles de jeux... Ces équipements sont destinés à être connectés au téléviseur principal, et la connexion simultanée de tous ces équipements devient vite difficile dès que 15 leur nombre dépasse le nombre d'entrées du téléviseur. [3]. Parallèlement, les foyers peuvent être équipés d'un ou plusieurs téléviseurs secondaires, et il est légitime de vouloir profiter de tels équipements sur plusieurs téléviseurs sans avoir à les déplacer. Cela est rendu possible par un système de distribution connu appelé � multi-room � 20 comportant un boîtier transmetteur connecté à un premier téléviseur (téléviseur principal) et à un ensemble de sources vidéo en relation, via un réseau, avec au moins un boîtier récepteur connecté à un téléviseur secondaire. Le système � multi-room �, associé à son déport de télécommande, permet à l'utilisateur de sélectionner le signal vidéo issu des 25 équipements vidéo à transmettre vers le téléviseur principal et vers le téléviseur secondaire via le réseau et les boîtiers transmetteur et récepteur. [4]. Il est facile de concevoir que, compte tenu de la multiplicité des éléments à commander, la gestion simultanée du multi-équipements dans le cadre d'une installation � multi-room � est très difficile et il existe donc un 30 besoin de la rendre plus simple. [5]. Des produits existent pour combler ce besoin, mais ils utilisent des transmissions analogiques généralement centrées sur des fréquences dans la bande dite ISM, et plus particulièrement la bande normalisée autour des 2,45 GHz. Ces systèmes sont vulnérables aux parasites présents dans l'environnement, en particulier les fuites des fours à micro-ondes et les réseaux Wi-Fi. La popularité croissante de ces derniers rend les transmissions analogiques de moins en moins satisfaisantes. [6]. Ainsi les transmetteurs vidéo analogiques classiques utilisent une modulation radiofréquence ASK pour déporter les signaux infrarouges des télécommandes depuis le téléviseur secondaire jusqu'à la source audio/vidéo io située près du téléviseur principal. Un système de démodulation récupère l'enveloppe du signal émis par la télécommande, module un signal radio fréquence avec cette enveloppe, et le système de réception effectue l'opération inverse. Il ne serait pas pertinent d'utiliser cette technique avec les systèmes de transmission vidéo numérique puisqu'elle nécessiterait 15 l'installation d'une transmission radio en parallèle de la transmission vidéo par réseau. De plus, la portée réduite des systèmes radios réduirait la portée globale du système. En outre, la transmission radio rend la communication sensible aux parasites comme expliqué ci-dessus. [7]. Par ailleurs, des solutions numériques apparaissent pour pallier les 20 inconvénients des solutions analogiques. Le transport des informations numériques se fait généralement sur un réseau informatique (propriétaire ou ouvert) approprié pour véhiculer des données numériques et se propage par exemple sur un réseau filaire (paire torsadée), dans l'air (par exemple réseau Wi-Fi) ou sur le réseau électrique domestique (courant porteur en ligne). 25 [008]. On connaît un système ouvert, permettant de transporter le signal vidéo d'une source quelconque entre deux points reliés au réseau Internet, l'image étant visualisée sur l'écran d'un PC connecté à un serveur mondial. Pour piloter l'appareil (changer de chaîne, par exemple) qui fournit l'image initiale, l'utilisateur doit télécharger une base de données alimentée par le 30 fournisseur de la solution, et qui est censée contenir des codes correspondant à la télécommande d'origine du client. [009]. En ce qui concerne le pilotage à distance, cette solution comporte trois inconvénients majeurs. Premièrement, la grande diversité des appareils audio-vidéo rend impossible l'exhaustivité de la base. On rencontrera fréquemment des cas où l'appareil de l'utilisateur n'est pas répertorié, et où le fournisseur de la solution jugera peu rentable de mener les actions nécessaires pour intégrer les codes manquants dans sa base de données. Deuxièmement, la pérennité du système dépend de la durée de vie du fournisseur. En outre, le téléchargement de la base convient pour un usage sur un ordinateur, mais n'est pas approprié au cas où l'image doit être visualisée sur un téléviseur. [10]. La présente invention a pour objectif de résoudre les inconvénients io des systèmes existants en proposant un déport numérique universel de télécommande infrarouge. Plus précisément, l'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de capturer les signaux infrarouges d'une télécommande quelconque, d'échantillonner puis de numériser lesdits signaux, de les encoder à des fins de transport sur un réseau numérique, 15 puis de les restituer à l'identique sur la façade de l'appareil à piloter. [11]. L'invention concerne donc un dispositif de déport infrarouge caractérisé en ce qu'il comporte un module de transmission et un module de réception destinés à être connectés l'un à l'autre via un réseau numérique, - le module de transmission comportant des moyens pour recevoir un signal 20 infrarouge initial de télécommande formé d'un signal d'enveloppe modulant une porteuse, des moyens pour extraire le signal d'enveloppe dudit signal infrarouge initial, des moyens pour échantillonner le signal d'enveloppe et des moyens pour transmettre le signal d'enveloppe échantillonné sur le réseau numérique, 25 - le module de réception comportant des moyens pour recevoir le signal d'enveloppe échantillonné émis par le module de transmission sur le réseau numérique, des moyens pour transformer le signal d'enveloppe échantillonné en un signal d'enveloppe reconstitué, des moyens pour transformer le signal d'enveloppe reconstitué en un signal infrarouge reconstitué de 30 télécommande semblable au signal infrarouge initial, et des moyens pour émettre le signal infrarouge reconstitué à destination d'une source audio/vidéo apte à être commandée par le signal infrarouge initial de télécommande. [12]. Selon une réalisation, les moyens pour échantillonner le signal d'enveloppe fonctionnent à une fréquence d'échantillonnage telle qu'elle permet de rendre compte des variations rapides du signal d'enveloppe. [13]. Selon une réalisation, la fréquence d'échantillonnage est de l'ordre 5 de 20 kHz. [14]. Selon une réalisation, le réseau numérique est un réseau filaire, par exemple de type à courant porteur. [15]. Selon une réalisation, le réseau numérique est un réseau également utilisé pour transmettre des signaux audio/vidéo. io [016]. L'invention concerne en outre un système de transmission audio/vidéo comportant : - un boîtier transmetteur associé à un téléviseur primaire et connecté à au moins une source vidéo et - au moins un boîtier récepteur connecté à un téléviseur secondaire destiné à 15 être en relation avec le boîtier transmetteur via un réseau numérique, - le boîtier transmetteur étant apte à transmettre le signal vidéo issu de la source vidéo vers le téléviseur primaire et vers le boîtier récepteur via le réseau numérique, - le boîtier récepteur étant apte à recevoir le signal vidéo issu du boîtier 20 transmetteur et à le diffuser vers le téléviseur secondaire, et - un dispositif de déport infrarouge selon l'invention ayant un module de transmission et un module de réception destinés à être connectés l'un à l'autre via le réseau numérique. [17]. Selon une réalisation, le module de transmission et le module de 25 réception du système de déport sont respectivement intégrés au boîtier récepteur et au boîtier transmetteur. [18]. Selon une réalisation, le boîtier transmetteur est connecté à au moins deux sources vidéo. [19]. L'invention concerne également un procédé de déport infrarouge 30 caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par le dispositif selon l'invention et en ce qu'il comporte : - l'étape de recevoir un signal infrarouge initial de télécommande formé d'une porteuse modulée par un signal d'enveloppe, - l'étape d'extraire le signal d'enveloppe dudit signal infrarouge initial, - l'étape d'échantillonner le signal d'enveloppe, - l'étape de transmettre, via le module de transmission, le signal d'enveloppe échantillonné sur le réseau numérique, - l'étape de recevoir, via le module de réception, le signal d'enveloppe échantillonné émis par le module de transmission, - l'étape de transformer le signal d'enveloppe échantillonné en un signal io d'enveloppe reconstitué, - l'étape de transformer le signal d'enveloppe reconstitué en un signal infrarouge reconstitué de télécommande semblable au signal infrarouge initial, et - l'étape d'émettre le signal infrarouge reconstitué à destination d'une source 15 audio/vidéo apte à être commandée par le signal infrarouge initial de télécommande. [20]. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles 20 montrent : [21]. Figure 1 : une représentation schématique d'une mise en oeuvre du dispositif de déport infrarouge selon l'invention dans le cadre d'un système d'une transmission numérique audio-vidéo � multi-room � ; [22]. Figure 2 : une représentation schématique d'un émetteur et d'un 25 récepteur composant un dispositif de déport infrarouge universel selon l'invention reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un réseau local ; [23]. Figure 3: une représentation schématique des signaux observables après les étapes de traitement principales par le dispositif de déport selon l'invention. 30 [024]. Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre. [025]. La Figure 1 montre deux sources de signaux audio-vidéo la, lb reliées à un téléviseur principal 2 par l'intermédiaire d'un boîtier 3 assurant les fonctions de commutation des sources la, lb permettant d'une part de choisir quelle source la ou lb est affichée sur le téléviseur principal 2, et d'autre part de transmettre vers un téléviseur secondaire 4 l'une des sources connectées la ou lb via un système de transmission comprenant, dans notre exemple, deux adaptateurs courant porteur en ligne 5 connectés au réseau électrique domestique 6 et un boîtier récepteur 7 connecté au téléviseur secondaire 4. Le boîtier récepteur 7 permet de décoder les io contenus audio-vidéo encodés par le boîtier 3 transmetteur sur le réseau 6 pour leur diffusion par le téléviseur secondaire 4. En variante, la transmission des contenus audio-vidéo est effectuée sur tout autre type de réseau domestique, tel qu'un réseau de type WIFI, ou un réseau de type filaire Ethernet. 15 [026]. Une télécommande 8 commandant les boîtiers 3 et 7 permet de sélectionner la source la ou 1 b envoyée sur le téléviseur principal 2 et celle 1 a ou 1 b envoyée sur le téléviseur secondaire 4. L'invention vient s'ajouter à cette installation dite � multi-room � (puisque les téléviseurs sont généralement installés dans des pièces différentes) en fournissant un 20 dispositif 11 de déport formé par les modules émetteur 9 et récepteur 12 permettant de capter les signaux envoyés par les télécommandes d'origine 10a, 10b respectivement des sources audio-vidéo la, lb, puis de les acheminer jusqu'à la face avant desdites sources la, lb via le réseau domestique 6. La télécommande 10a (resp. 10b) est la télécommande 25 d'origine de l'appareil la (resp. lb), les deux télécommandes 10a et, 10b pouvant avantageusement être remplacée par une télécommande universelle. [027]. Plus précisément, le module 9 transmetteur intègre un système de réception infrarouge 19 auquel est adjoint un dispositif de conversion 30 numérique générant des codes aptes à être véhiculés sur le réseau 6 jusqu'au module 12 récepteur de télécommande auquel est connecté un réseau de diodes infrarouges 29 que l'utilisateur veillera à disposer de manière à illuminer la façade des sources la, lb, de sorte que celles-ci réagissent aux ordres de leur télécommande 10a, 10b respective comme si celle-ci était utilisée dans la même pièce. [28]. Pour des raisons évidentes, on tirera avantage à intégrer les modules 9 et 12 respectivement dans les boîtiers 7 et 3, de manière à fournir une solution intégrée, bien plus facile à installer. Néanmoins, pour des raisons de clarté, les modules 9 et 12 ont été représentés comme étant séparés des boîtiers 3 et 7 dans notre exemple. [29]. Les télécommandes 10a, 10b infrarouges utilisent une modulation tout ou rien d'un signal infrarouge modulé à une fréquence généralement proche de 40 kHz. Un protocole de communication entre la télécommande et io l'appareil qu'elle commande détermine la manière dont la porteuse infrarouge est modulée pour former des 1 et des 0 (dans le cas d'un code binaire), ainsi que la nature des informations transmises. [30]. Classiquement, on trouve un code système commun à toutes les touches de la télécommande, ainsi qu'un code touche propre à chaque 15 touche. Il existe une multitude de protocoles, et chaque protocole utilise un code système particulier. Il est donc peu probable que deux équipements soient pilotés par la même télécommande. Etant donné la grande diversité des protocoles déployés par les fabricants de télécommandes, il convient de s'assurer que le système de déport soit indépendant du protocole à traiter. 20 [031]. L'invention permet cela en assurant une transmission du signal de télécommande du module 9 transmetteur jusqu'à la source la ou 1 b via le réseau 6 et le module récepteur 12 sans chercher à décoder ledit signal de télécommande, ce décodage étant effectué à la fin par la source audio/vidéo la ou 1 b à commander. 25 [032]. A cet effet, comme montré sur la Figure 2, le module 9 transmetteur comporte un module 19 détecteur composé d'une photodiode 14 destinée à recevoir le signal de télécommande formé d'un signal d'enveloppe modulant une porteuse. Cette photodiode 14 est suivie d'un filtre passe-bande 15 appliqué à un détecteur d'enveloppe 17 après amplification 30 16. Le signal est traité par un circuit de mise en forme 18 qui délivre en sortie le signal d'enveloppe du signal de télécommande. Ainsi on entend par signal d'enveloppe, l'amplitude instantanée de la porteuse initialement modulée par la télécommande. Les modules 14 à 18 sont disponibles sous forme intégrée dans le module infrarouge 19 bien connu des fabricants d'appareils grand public. [33]. Le signal d'enveloppe de télécommande est échantillonné au moyen d'un module d'échantillonnage 20 à une fréquence suffisamment élevée pour rendre compte des variations rapides du signal. Dans un exemple, la fréquence d'échantillonnage est de l'ordre de 20kHz. [34]. Le signal échantillonné est ensuite traité par un convertisseur analogique-numérique 21 générant un signal numérique apte à être traité par io un microcontrôleur 22. Ce microcontrôleur 22 encode les échantillons selon un algorithme qui lui est propre, et le transmet sur le réseau 6, par exemple par l'intermédiaire d'un port Ethernet 23. Le caractère universel de ce déport repose notamment sur le fait qu'il est compatible avec toutes les télécommandes 10a, 10b utilisant une fréquence de modulation proche de la 15 fréquence centrale du filtre 15 de détection, et ne dépend pas du protocole utilisé. Dans un exemple, la fréquence centrale de modulation est comprise entre 38 kHz et 43 kHz [35]. Côté récepteur, le module 12 connecté au même réseau 6 que le module 9 émetteur reçoit, via un port réseau 24 les codes caractéristiques 20 des trames représentatives du signal transmis par le module 9 émetteur. Selon un algorithme inverse de celui utilisé en émission et une transformation numérique-analogique du signal, un microcontrôleur 25 décode les données afin de restituer l'enveloppe initiale. Le signal d'enveloppe pilote en tout-ou-rien une porteuse grâce, par exemple, à un 25 système connu composé d'un mélangeur 26 et d'un oscillateur 27. Une diode électroluminescente 29 reçoit ce signal après amplification 28 et délivre un signal semblable au signal émis par la télécommande d'origine. [36]. On comprendra mieux la nature des traitements subis par le signal de télécommande grâce à la Figure 3 qui illustre les principales étapes de 30 traitement et les résultats associés. [37]. Dans cet exemple, le signal 30 initial de télécommande constitué d'une oscillation, suivi d'un silence, est émis par la télécommande 10a ou 10b et reçu en entrée du module infrarouge 19. En sortie du module infrarouge 19, on obtient le signal d'enveloppe 31 du signal 19, ce signal 31 présentant par exemple un niveau 1 durant toute la durée d'oscillation et un niveau 0 durant la durée du silence. [038]. Après échantillonnage du signal d'enveloppe 31 par le module 20 à une période Te d'échantillonnage (les instants tO-t9 correspondent aux instants d'échantillonnage) et conversion analogique-numérique du signal 31 échantillonné, on obtient un code numérique 33 formé de cinq 1 successifs correspondant au cinq premiers instants tO-t4 d'échantillonnage pendant io lesquelles le signal 31 est à 1 et de cinq 0 successifs correspondant au cinq instants t5-t9 pendant lesquelles le signal 31 est à zéro. [39]. Le code 33 ou une trame représentative de ce code 33 est alors envoyée par le microcontrôleur 22 sur le réseau 6 via le port Ethernet 23. [40]. Après réception du code 33 ou de la trame correspondante émise 15 sur le réseau 6 et application d'une transformation par le microcontrôleur 25 inverse de celle appliquée par les modules 20-22, on obtient le signal d'enveloppe reconstitué 34 qui est semblable au signal d'enveloppe initial 31 aux erreurs dues à l'échantillonnage près. En effet mis à part le front descendant qui a été décalé d'un instant td situé entre t4 et t5, à un instant 20 td' coïncidant avec l'instant t5, le signal 34 d'enveloppe reconstitué est identique au signal 31 d'enveloppe initial. [41]. Le signal 34 appliqué en entrée de l'ensemble mélangeur oscillateur module alors une porteuse de sorte qu'on obtient, après amplification par le module 28, le signal 35 infrarouge reconstitué qui peut 25 être diffusé via la diode 29 à destination de la source la, 1 b susceptible d'être commandée par le signal 30 de télécommande initial. La source la, 1 b est ainsi commandée par la télécommande correspondante 10a, 10b alors que cette dernière se trouve dans une autre pièce. REVENDICATIONS1. Dispositif (11) de déport infrarouge caractérisé en ce qu'il comporte un module (9) de transmission et un module (12) de réception destinés à être connectés l'un à l'autre via un réseau (6) numérique, - le module (9) de transmission comportant des moyens (14) pour recevoir un signal (30) infrarouge initial de télécommande formé d'un signal (31) d'enveloppe modulant une porteuse, des moyens (19) pour extraire le signal d'enveloppe (31) dudit signal (30) infrarouge initial, des moyens (20) io pour échantillonner le signal (31) d'enveloppe et des moyens (22, 23) pour transmettre le signal (33) d'enveloppe échantillonné sur le réseau (6) numérique, - le module (12) de réception comportant des moyens (24) pour recevoir le signal (33) d'enveloppe échantillonné émis par le module (9) de 15 transmission sur le réseau (6) numérique, des moyens (25) pour transformer le signal (33) d'enveloppe échantillonné en un signal (34) d'enveloppe reconstitué, des moyens (26-27) pour transformer le signal (34) d'enveloppe reconstitué en un signal (35) infrarouge reconstitué de télécommande semblable au signal (30) infrarouge initial, et des moyens 20 (29) pour émettre le signal (35) infrarouge reconstitué à destination d'une source (1 a, 1 b) audio/vidéo apte à être commandée par le signal (30) infrarouge initial de télécommande. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 25 moyens (20) pour échantillonner le signal (31) d'enveloppe fonctionnent à une fréquence d'échantillonnage telle qu'elle permet de rendre compte des variations rapides du signal (31) d'enveloppe. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la 30 fréquence d'échantillonnage est de l'ordre de 20 kHz. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau (6) numérique est un réseau filaire, par exemple de type à courant porteur. 35 25 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau (6) numérique est un réseau également utilisé pour transmettre des signaux audio/vidéo. 6. Système de transmission audio/vidéo comportant : - un boîtier (3) transmetteur associé à un téléviseur (2) primaire et connecté à au moins une source vidéo (la, 1 b) et - au moins un boîtier (7) récepteur connecté à un téléviseur (4) secondaire destiné à être en relation avec le boîtier (3) transmetteur via un io réseau (6) numérique, - le boîtier (3) transmetteur étant apte à transmettre le signal vidéo issu de la source vidéo (1 a, 1 b) vers le téléviseur (2) primaire et vers le boîtier (12) récepteur via le réseau (6) numérique, - le boîtier (7) récepteur étant apte à recevoir le signal vidéo issu du 15 boîtier (3) transmetteur et à le diffuser vers le téléviseur (4) secondaire, et - un dispositif (11) de déport infrarouge selon l'une des revendications 1 à 5 ayant un module (9) de transmission et un module (12) de réception destinés à être connectés l'un à l'autre via le réseau (6) numérique. 20 7. Système de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module (9) de transmission et le module (12) de réception du système (11) de déport sont respectivement intégrés au boîtier (7) récepteur et au boîtier (3) transmetteur. 8. Système de transmission selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le boîtier (3) transmetteur est connecté à au moins deux sources (la, 1 b) vidéo. 30 9. Procédé de déport infrarouge caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par le dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 et en ce qu'il comporte : - l'étape de recevoir un signal (30) infrarouge initial de télécommande formé d'une porteuse modulée par un signal (31) d'enveloppe,- l'étape d'extraire le signal d'enveloppe (31) dudit signal (30) infrarouge initial, - l'étape d'échantillonner le signal (31) d'enveloppe, - l'étape de transmettre, via le module (9) de transmission, le signal 5 (33) d'enveloppe échantillonné sur le réseau (6) numérique, - l'étape de recevoir, via le module (12) de réception, le signal (33) d'enveloppe échantillonné émis par le module (9) de transmission, - l'étape de transformer le signal (33) d'enveloppe échantillonné en un signal (34) d'enveloppe reconstitué, io - l'étape de transformer le signal (34) d'enveloppe reconstitué en un signal (35) infrarouge reconstitué de télécommande semblable au signal (30) infrarouge initial, et - l'étape d'émettre le signal (35) infrarouge reconstitué à destination d'une source (la, 1 b) audio/vidéo apte à être commandée par le signal (30) 15 infrarouge initial de télécommande.