Brevet FR2980930A1 — publié le 20130405

L'invention concerne les appareils électroniques tels que des modems qui passent de longues périodes en service, et qui peuvent par là même subir des coupures d'alimentation électrique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On attend d'un tel appareil qu'en cas de coupure de l'alimentation électrique du secteur auquel il est branché, le rétablissement de l'alimentation électrique provoque spontanément, soit le redémarrage de l'appareil s'il était en marche lorsqu'est survenue la coupure, soit le maintien de l'appareil à l'arrêt s'il était arrêté lorsqu'est survenue cette coupure. A cet effet, une solution consiste à équiper un tel appareil d'un interrupteur marche-arrêt de type bistable. Un tel interrupteur comporte par exemple un actionneur mécanique ou touche pouvant occuper de manière stable deux positions, à savoir une position de marche dans laquelle il est électriquement fermé, et une position d'arrêt dans laquelle il est électriquement ouvert. Dans ce cas, lors du rétablissement de l'alimentation électrique, si l'interrupteur est dans une position de marche, l'appareil se remet spontanément en marche, et au contraire, il reste à l'arrêt si l'interrupteur est dans une position d'arrêt. Pour réduire le coût de fabrication d'un tel appareil, ou pour des raisons de conception et/ou d'esthétique, on est conduit à remplacer cet interrupteur bistable par un interrupteur de marche-arrêt du type poussoir. Un tel interrupteur est électriquement fermé seulement lorsque l'utilisateur enfonce sa touche mobile, qui revient dans un état électriquement ouvert dès que l'utilisateur la relâche. Pour assurer que l'appareil se remette dans son état initial de marche ou d'arrêt, après une coupure de courant, il est nécessaire d'utiliser un interrupteur poussoir équipé d'une mémoire non volatile. Une valeur binaire est alors continuellement enregistrée dans cette mémoire non volatile, et elle est inversée à chaque pression de l'utilisateur sur la touche mobile de l'interrupteur. Cette solution qui est fonctionnellement intéressante reste néanmoins onéreuse du fait qu'un interrupteur du type poussoir intégrant une mémoire non volatile a un coût significativement supérieur à celui d'un interrupteur poussoir simple. OBJET DE L'INVENTION Le but de l'invention est de proposer une solution pour remédier à cet inconvénient. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un appareil électrique comprenant un bouton marche-arrêt de type bouton poussoir, et un processeur exploitant un logiciel système lorsque l'appareil est en marche, ainsi que des moyens pour redémarrer automatiquement le processeur après une coupure d'alimentation électrique si cet appareil était allumé lorsqu'est survenue cette coupure d'alimentation électrique, comprenant un circuit électronique intégrant le bouton marche-arrêt et comprenant en outre : - un condensateur connecté dans le circuit électronique pour conserver son état de charge courant lorsque survient une coupure d'alimentation électrique de l'appareil ; - des moyens pour inverser l'état de charge de ce condensateur à chaque sollicitation du bouton marche-arrêt lorsque l'appareil est alimenté électriquement ; - un interrupteur piloté d'alimentation électrique du processeur et des moyens de commande de cet interrupteur piloté par lesquels lorsque l'appareil est alimenté électriquement, l'interrupteur est ouvert si le condensateur est chargé et 20 fermé sinon. Avec cette solution, la mémorisation de l'état de marche ou d'arrêt de l'appareil est assurée principalement par le condensateur du circuit électronique, dont le coût est très inférieur à celui d'une mémoire non volatile dédiée à la mémorisation de l'état de marche ou d'arrêt de l'appareil. 25 L'invention concerne également un appareil tel que défini ci-dessus, dans lequel le condensateur et au moins une partie des composants électriquement reliés à ce condensateur sont du type à faible courant de fuite. L'invention concerne également un appareil tel que défini ci-dessus, comprenant en outre un registre de mémoire non volatile intégré au processeur, 30 dans lequel le logiciel système est configuré pour d'une part maintenir continuellement dans ce registre l'état courant de marche ou d'arrêt de l'appareil, et pour d'autre part lire l'état de marche ou d'arrêt enregistré dans le registre de mémoire non volatile lors du démarrage du processeur et pour arrêter ce démarrage lorsque l'état mémorisé dans le registre est un état d'arrêt. L'invention concerne également un appareil tel que défini ci-dessus, dans lequel le processeur est relié au circuit électronique pour provoquer une charge du condensateur en cas de lecture d'une information d'arrêt de l'appareil dans le registre de mémoire non volatile, au cours du démarrage du processeur. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure unique est une représentation schématique montrant une partie de l'appareil selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'appareil électronique selon l'invention est par exemple un modem de transfert de données, tel qu'un modem pour particulier, destiné à être interposé entre une connexion internet et un appareil tel qu'un ordinateur ou un écran pour visualisation de programmes media. Un tel appareil comporte, comme illustré dans la figure unique, un processeur 1, un circuit électronique 2 incluant un bouton de marche-arrêt 3 de l'appareil, et un condensateur 4. Il comporte encore différents voyants lumineux non représentés, permettant d'informer l'utilisateur de son état de marche ou d'arrêt, de connexion effective ou non à internet, ainsi qu'un connecteur non représenté destiné au branchement à un réseau d'alimentation électrique tel que le réseau 220 volt. Le processeur 1 comporte d'une part une unité de traitement 6 exploitant un logiciel système lorsque ce processeur est en service, et d'autre part une mémoire non volatile 7 c'est-à-dire une mémoire conservant les données qui y sont enregistrées y compris lorsqu'elle n'est plus alimentée électriquement. Le bouton de marche-arrêt 3 est un bouton poussoir, c'est-à-dire qu'il met en contact électrique ses deux bornes uniquement lorsque la touche mobile de cet interrupteur est enfoncée par un utilisateur. Un tel bouton marche-arrêt comporte par exemple un ressort qui rappelle continuellement sa touche vers une position sortie correspondant à un état électriquement ouvert. Le circuit électronique 2 qui correspond à la zone entourée d'un rectangle en traits pointillés, est relié à une sortie 8 du processeur 1, et à une entrée 9 de ce processeur 1, et il comporte une borne de sortie 11 commandant un interrupteur piloté 12 d'alimentation du processeur 1. Ce circuit électronique 2 est agencé comme suit. Circuit électronique Le condensateur 4 est relié d'une part directement à la masse, et d'autre part à la sortie 8 du processeur 1 et à l'entrée 9 de ce processeur. Il est relié à la sortie 8 d'une part par l'intermédiaire d'un transistor 13 et d'un transistor 14, et d'autre part par l'intermédiaire d'un transistor 15 et du transistor 14. Le transistor 13 a sa grille reliée d'une part au condensateur 4 et d'autre part à la sortie 11 par l'intermédiaire d'une diode 23. La source de ce transistor 13 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une diode et d'une résistance montées en parallèle, et son drain est relié d'une part au collecteur du transistor 14, et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance, à une borne repérée par 16. Ce transistor 14 est relié à la sortie 8 du processeur par l'intermédiaire d'une résistance à laquelle est reliée sa base, cette résistance étant elle-même reliée à la masse par l'intermédiaire d'une autre résistance, et il a son émetteur relié directement à la masse. Le condensateur 4 est relié au collecteur du transistor 15, c'est-à-dire à la sortie 11, par l'intermédiaire de la diode 23, ce collecteur étant lui-même relié à une borne 17 du circuit 2 par l'intermédiaire d'une résistance. Ce transistor 15 a sa base reliée au collecteur du transistor 14, et il a son émetteur relié à la masse du circuit 2 par l'intermédiaire d'une diode et d'une résistance montées en parallèle. Le condensateur 4 est relié à l'entrée 9 du processeur 1, par l'intermédiaire d'un transistor 18 dont le collecteur est relié directement à cette entrée 9, et il est relié à une borne 19 du circuit 2 par l'intermédiaire d'une résistance. L'émetteur de ce transistor 18 est relié directement à la masse. La base du transistor 18 est reliée à une diode et une résistance montées en parallèle, en étant toutes deux reliées à une autre diode 22 et une autre résistance montées en série, cette autre résistance étant reliée au condensateur 30 4. Le bouton marche-arrêt 3 est relié d'une part à cette diode et à cette résistance montées en série, et d'autre part à la masse. Complémentairement, une borne supplémentaire 21 est prévue, celle-ci étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance, à la diode et la résistance montées en série, et à l'autre diode. Les bornes 16, 17 et 21 sont continuellement maintenues à une tension d'alimentation, notée Ua, tant que l'appareil est relié à une source électrique d'alimentation en service, telle que le réseau d'alimentation 220 volt, délivrant à l'appareil une alimentation électrique effective. En ce qui concerne l'interrupteur piloté 12, il est intégré à l'appareil en étant interposé entre d'une part le connecteur de l'appareil par lequel celui-ci est branché au secteur, et d'autre part le processeur 1. Le processeur 1 est donc alimenté électriquement seulement si l'interrupteur piloté 12 est fermé et que l'appareil est branché à un réseau délivrant effectivement une alimentation électrique. Fonctionnement du circuit électronique D'une manière générale, lorsque l'appareil est alimenté électriquement, c'est-à-dire lorsqu'il est branché à un réseau délivrant effectivement une alimentation électrique, il est en marche si le condensateur 4 est déchargé, et il est arrêté si le condensateur 4 est chargé. Lorsque l'appareil est en marche, son processeur 1 est démarré et exploite le logiciel système, et lorsque cet appareil est arrêté, son processeur 1 est éteint. D'une manière générale, la sortie 8 du processeur 1 est destinée à provoquer un arrêt effectif de l'alimentation électrique de ce processeur 1, alors que l'entrée 9 du processeur 1 est exploitée pour détecter les actions d'un utilisateur sur le bouton marche-arrêt 3. L'élément central du circuit 2 est le condensateur 4 qui est chargé lorsque l'appareil est à l'arrêt : le signal sur la sortie 11 qui commande l'interrupteur piloté 12 de l'appareil est alors à l'état haut pour maintenir cet interrupteur 12 ouvert, de sorte que le processeur 1 n'est pas alimenté. Mise en marche La mise en marche de l'appareil se fait par l'intermédiaire de l'interrupteur marche-arrêt 3, qui décharge le condensateur 4 lorsqu'il est enfoncé. Lorsque le condensateur 4 est déchargé, le transistor 13 se bloque, entraînant la saturation du transistor 15, le transistor 14 étant quant à lui nécessairement bloqué du fait que le processeur 1 n'est pas démarré. La saturation du transistor 15 impose un niveau bas sur la sortie 11, qui d'une part maintient le condensateur 4 déchargé, et d'autre part commande la fermeture de l'interrupteur piloté 12 pour alimenter électriquement le processeur. A ce stade, le condensateur 4 est donc déchargé, et le processeur 1 est alimenté du fait que l'interrupteur piloté 12 est fermé, ce processeur 1 pouvant alors enclencher son démarrage. En cas de coupure de courant alors que l'appareil est en marche, le processeur est brutalement arrêté, du fait que la tension Ua devient instantanément nulle, et le condensateur 4 reste dans son état déchargé. Lors du rétablissement de l'alimentation électrique, la tension Ua est restaurée à sa valeur nominale alors que le condensateur 4 est déchargé, ce qui provoque alors la fermeture de l'interrupteur piloté 12 pour alimenter le processeur 1 et enclencher par là même son démarrage. Arrêt de l'appareil L'arrêt de l'appareil est piloté par le processeur 1. Un nouvel appui sur le bouton marche-arrêt 3 est détecté au niveau de l'entrée 9 du processeur : ce nouvel appui vient bloquer le transistor 18, et le relâchement de ce bouton 3 revient le saturer, permettant au processeur 1 de détecter l'état du bouton marche-arrêt. Lors du relâchement du bouton marche-arrêt 3, le processeur 1 peut enclencher l'arrêt du logiciel système, en lançant les routines d'arrêt classiques, comme l'extinction des voyants lumineux de l'appareil, le démontage de disques de données etc, avant de quitter le logiciel système. Après avoir exécuté ces routines d'arrêt, le processeur impose un niveau haut sur sa sortie 8, ce qui sature le transistor 14, et entraîne par là même le blocage du transistor 15 qui permet à son tour au courant électrique de fluer vers le condensateur 4, depuis la borne 17 et via la diode interposées entre ce transistor 15 et le condensateur 4, pour charger ce condensateur. La charge du condensateur 4 provoque alors la saturation du transistor 13 qui maintient ainsi le transistor 15 dans un état bloqué. Le passage de la sortie 11 à son niveau haut permet d'arrêter l'alimentation du processeur 1, par la commande correspondante de l'interrupteur piloté 12. Dans cette situation, le condensateur 4 est chargé, et le processeur 1 n'est plus alimenté, de sorte que l'appareil est complètement éteint. Si l'appareil est alors branché à un réseau délivrant effectivement une alimentation électrique, la tension à la borne 17 est alors à sa valeur nominale Ua, pour maintenir le condensateur 4 chargé, via la résistance reliant la borne 17 au le collecteur du transistor 15, et la diode reliant ce collecteur au condensateur 4. En cas de coupure de courant alors que l'appareil est éteint, la tension Ua devient instantanément nulle, mais le condensateur 4 reste électriquement chargé. Lorsque le rétablissement du courant d'alimentation intervient alors que le condensateur 4 est encore chargé, la tension Ua reprend sa valeur nominale, mais l'état chargé du condensateur commande, de manière analogue, l'ouverture de l'interrupteur piloté 12, de sorte que le processeur n'est pas alimenté, et ne redémarre donc pas. Limitation des courants de fuite du condensateur A cet effet, le circuit 2 est conçu pour limiter les courants de fuite du condensateur 4, afin que ce condensateur 4 puisse rester chargé le plus longtemps possible lorsque la source d'alimentation électrique de l'appareil est coupée, c'est-à-dire lorsque la tension Ua est nulle. Dans ce cadre, le nombre de chemins de fuite du courant de charge du condensateur est limité à cinq dans le circuit 2 : - les fuites propres au condensateur qui peuvent être limitées en choisissant un condensateur de type céramique ; - le courant de fuite à travers le bouton marche-arrêt 3 qui est négligeable ; - les fuites à travers la diode 22 interposée en série entre le condensateur 4 et le transistor 18 ; - les fuites à travers la diode 23 interposée entre le condensateur 4 et le transistor 15 ; - et les fuites à travers le transistor 13. D'une manière générale, les fuites des deux premières sources sont négligeables, et les courants de fuite sont conditionnés principalement par le choix des composants 13, 22, 23, qui peuvent être choisis parmi des composants à faible courant de fuite. En pratique, on peut ainsi facilement choisir les composants tels que la charge du condensateur est maintenue pendant une durée de 45 minutes lorsque l'appareil n'est plus alimenté électriquement. Cette solution est en soi avantageuse, dans la mesure où la majorité des coupures de courant, à savoir plus de 90 % des coupures réseau ont une durée inférieure à dix minutes. Maintien de la cohérence marche / arrêt au delà du temps de décharge du condensateur Complémentairement au circuit électronique 2, on prévoit avantageusement d'exploiter la mémoire non volatile du processeur 1 pour éviter un démarrage intempestif de l'appareil après une coupure de courant de durée supérieure au temps de décharge du condensateur alors que l'appareil était éteint lorsqu'est survenue cette coupure. En effet, dans un tel cas, le condensateur est déchargé au moment du rétablissement de l'alimentation alors qu'il était chargé lors de la coupure (appareil éteint), de sorte que l'interrupteur 12 est alors commandé en fermeture par la sortie 11 pour alimenter le processeur 1 et provoquer par là même son démarrage. Dans ce cadre, le logiciel système exploité par le processeur 1 est configuré pour enregistrer dans la mémoire non volatile 7 de ce processeur, l'état courant du processeur, à savoir "Marche" ou "Arrêt". Cette valeur est par exemple enregistrée dans un registre nommé "Dernier Etat", et elle est modifiée par le logiciel système à chaque fois que l'utilisateur provoque l'arrêt ou la mise en marche de l'appareil en exerçant une pression sur la touche du bouton marche- arrêt 3. Concrètement, le logiciel système est agencé pour que le redémarrage du processeur débute dans un mode dit furtif, pour lequel les voyants lumineux de l'appareil ne sont pas activés, et dans lequel il vérifie dès que possible la valeur du registre "Dernier Etat". Si la valeur du registre "Dernier Etat" est "Arrêt", alors le logiciel système arrête le processeur. Si au contraire, la valeur du registre "Dernier Etat" est "Marche", alors le logiciel système poursuit le démarrage en sortant du mode furtif, de manière à démarrer complètement le processeur, c'est-à-dire mettre en marche l'appareil. Dans ces conditions, deux cas de figure peuvent se présenter lors du retour de l'alimentation électrique du secteur après une coupure. Dans le premier cas de figure, le condensateur 4 est chargé, de sorte que l'interrupteur 12 est ouvert, et que le processeur n'est pas alimenté et ne redémarre donc pas, du fait que l'état chargé du condensateur 4 révèle de manière certaine que l'appareil était éteint lorsqu'est survenue la coupure d'alimentation du secteur. Dans le second cas de figure, le condensateur 4 est déchargé lors du retour de l'alimentation électrique, ce qui peut être dû, soit au fait que l'appareil était en marche lorsqu'est survenue la coupure, soit au fait que l'appareil était éteint lorsque la coupure est survenue mais cette coupure a eu une durée supérieure au temps de décharge du condensateur 4 (par exemple 45 minutes). Dans ce second cas de figure, l'état déchargé du condensateur provoque 15 la fermeture de l'interrupteur piloté 12, pour alimenter électriquement le processeur 1 qui enclenche alors son démarrage en mode furtif. Durant ce démarrage furtif, le logiciel système vérifie la valeur du registre "Dernier Etat" : si celui-ci est à la valeur "Arrêt" alors le logiciel système provoque l'arrêt du processeur ; si celui-ci est à la valeur "Marche" le logiciel système 20 poursuit le démarrage tout en sortant du mode furtif. Dans ce dernier cas qui fait suite à un arrêt inopiné de l'appareil, le logiciel poursuit le démarrage tout en effectuant différentes modifications telles que la vérification d'un disque dur équipant l'appareil, et la vérification de la cohérence de différents éléments de mémoire. REVENDICATIONS1. Appareil électrique comprenant un bouton marche-arrêt (3) de type bouton poussoir, et un processeur (1) exploitant un logiciel système lorsque l'appareil est en marche, ainsi que des moyens pour redémarrer automatiquement le processeur (1) après une coupure d'alimentation électrique si cet appareil était allumé lorsqu'est survenue cette coupure d'alimentation électrique, comprenant un circuit électronique (2) intégrant le bouton marche-arrêt (3) et comprenant en outre : - un condensateur (4) connecté dans le circuit électronique (1) pour conserver son état de charge courant lorsque survient une coupure d'alimentation électrique de l'appareil ; - des moyens pour inverser l'état de charge de ce condensateur (4) à chaque sollicitation du bouton marche-arrêt (3) lorsque l'appareil est alimenté électriquement ; - un interrupteur piloté (12) d'alimentation électrique du processeur (1) et des moyens de commande de cet interrupteur piloté (12) par lesquels lorsque l'appareil est alimenté électriquement, l'interrupteur (12) est ouvert si le condensateur (4) est chargé et fermé sinon. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le condensateur (4) et au moins une partie des composants (13, 22, 23) électriquement reliés à ce condensateur (4) sont du type à faible courant de fuite. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un registre de mémoire non volatile (7) intégré au processeur (1), dans lequel le logiciel système est configuré pour d'une part maintenir continuellement dans ce registre l'état courant de marche ou d'arrêt de l'appareil, et pour d'autre part lire l'état de marche ou d'arrêt enregistré dans le registre de mémoire non volatile (7) lors du démarrage du processeur (1) et pour arrêter ce démarrage lorsque l'état mémorisé dans le registre est un état d'arrêt. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel le processeur (1) est relié au circuit électronique (2) pour provoquer une charge du condensateur (4) en cas de lecture d'une information d'arrêt de l'appareil dans le registre de mémoire non volatile (7), au cours du démarrage du processeur (1).