Brevet FR2978874A1 — publié le 20130208

La présente invention concerne un ensemble de deux équipements électroniques reliés par une liaison filaire. L'invention concerne plus particulièrement un ensemble d'un premier équipement et d'un deuxième équipement qui ont respectivement des circuits électroniques reliés par une liaison bifilaire. Le circuit du premier équipement comporte un commutateur monté pour délivrer des impulsions. Le circuit du deuxième élément comprend une unité de traitement des impulsions délivrées par le commutateur, une résistance de tirage montée entre la liaison bifilaire et l'unité de traitement pour définir un niveau d'impulsion, et une unité d'émission/réception reliée à l'unité de traitement et agencée pour échanger des données avec l'extérieur. De tels ensembles sont très répandus tant dans le domaine industriel que dans des applications domestiques. Le compteur de gaz ou d'électricité et le capteur d'impulsions associé constitue ainsi un tel ensemble. Le capteur d'impulsions comporte en général une unité de comptage d'impulsions reliée à une unité d'émission/réception destinée à communiquer avec un récepteur extérieur pour transmettre des données de l'unité de traitement au récepteur extérieur, comme un identifiant de l'ensemble d'équipement (permettant l'identification de l'abonné) et le nombre d'impulsions détectées. Le compteur de gaz ou d'électricité comporte en général un circuit avec un transistor à collecteur ouvert activé à chaque fois qu'est consommé un volume prédéterminé de gaz ou d'électricité (on emploie couramment le mot « index » pour désigner ce volume). Le collecteur est relié au potentiel positif (via une résistance de tirage définissant le niveau haut du circuit) et à l'unité de traitement par un fil de la liaison bifilaire dédié au comptage d'impulsions et l'émetteur est relié à la masse par un fil de masse de la liaison bifilaire. Ce montage permet à l'unité de traitement de détecter l'activation du transistor. Pour permettre la communication entre le récepteur et l'unité d'émission/réception, cette dernière est pourvue d'une antenne accordée sur la fréquence de communication, par exemple 169 MHz. La présence de cette antenne entraîne des contraintes quant à l'installation du capteur d'impulsion du fait de son encombrement. Une telle antenne représente en outre un coût non négligeable eu égard au coût de l'ensemble du capteur. Un but de l'invention est de fournir un moyen pour remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un ensemble d'un premier équipement et d'un deuxième équipement, le premier équipement comprend un circuit électrique comportant un commutateur qui présente deux états pour délivrer des impulsions et qui est relié via une liaison bifilaire à un circuit électrique du deuxième élément qui comprend une unité de traitement des impulsions, une résistance de tirage montée entre la liaison bifilaire et l'unité de traitement pour définir un niveau d'impulsion et une unité d'émission/réception reliée à l'unité de traitement et agencée pour échanger des données de l'unité de traitement avec l'extérieur, caractérisé en ce que le circuit du deuxième élément comprend des moyens de couplage de la liaison bifilaire avec l'unité d'émission/réception, les moyens de couplage et la liaison bifilaire étant agencés pour qu'au moins une partie de la liaison bifilaire constitue une antenne rayonnante à une fréquence prédéterminée quel que soit l'état du commutateur. Ainsi, la liaison bifilaire constitue une antenne permettant la communication de l'unité d'émission/réception avec un récepteur extérieur. La fréquence prédéterminée est par exemple égale à 169 MHz. Il n'est donc plus nécessaire de prévoir une antenne dédiée telle que celle des ensembles antérieurs. Les moyens de couplage peuvent être de type inductif ou capacitif. Selon un premier mode de réalisation particulier, la partie de la liaison bifilaire formant antenne ayant une longueur inférieure à k fois le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée, k étant un entier impair, les moyens de couplage comprennent un élément inductif, tel qu'un transformateur ou une inductance, entre l'unité d'émission/réception et la liaison bifilaire. L'impédance de l'antenne est capacitive et les moyens de couplage inductif permettent d'augmenter artificiellement la longueur de l'antenne. Selon un deuxième mode de réalisation particulier, la partie de la liaison bifilaire formant antenne ayant une longueur égale à k fois le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée, k étant un entier impair, les moyens de couplage comprennent une capacité. Selon un troisième mode de réalisation particulier, la partie de la liaison bifilaire formant antenne a une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée et comprend un premier fil coaxial ayant un conducteur externe retourné sur une moitié de la longueur du fil et raccordé à la masse et un conducteur interne relié d'une part à l'unité de traitement et à l'unité d'émission/réception et, d'autre part, à la borne correspondante du commutateur, et un deuxième fil relié à la borne correspondante du commutateur et à une self de choc montée dans le deuxième équipement et relié à la masse pour former les moyens de couplage. La self de choc permet de conférer au fil de masse de la liaison bifilaire une haute impédance à la fréquence prédéterminée de manière à annuler les éventuels effets du commutateur sur l'antenne formée par la liaison bifilaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est un schéma du circuit de l'ensemble selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est un schéma du circuit de l'ensemble selon une variante du premier mode de réalisation ; - la figure 3 est un schéma du circuit de l'ensemble selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 4 est un schéma du circuit de l'ensemble selon un troisième mode de réalisation. En référence aux figures, l'ensemble conforme à l'invention comprend un premier équipement 1 et un deuxième équipement 2 qui ont respectivement des circuits électroniques 3, 4 reliés l'un à l'autre par une liaison bifilaire 5. Le premier élément est ici un compteur de gaz ou d'électricité dont le circuit 3 (représenté en partie seulement) est agencé pour délivrer une impulsion à chaque fois qu'un volume prédéterminé de gaz ou d'électricité a été consommé. Le circuit 3 comprend à cette fin un commutateur 6 ayant deux états pour délivrer des impulsions. Le commutateur 6 est ici un transistor monté à collecteur ouvert pour délivrer une impulsion à chaque fermeture. Le circuit 3 étant connu en lui-même, il ne sera pas plus détaillé ici. Le circuit 4 du deuxième élément 2 qui comprend une unité de traitement 7 des impulsions et une unité d'émission/réception 8 radioélectrique reliée à l'unité de traitement 7 et agencée pour échanger des données de l'unité de traitement avec l'extérieur. L'unité de traitement 7 est ici un microcontrôleur programmé pour détecter les impulsions (et plus précisément les transitions entre les deux états) et mémoriser le nombre d'impulsions détectées. L'unité de traitement 7 est reliée à une branche d'entrée 15 9 du circuit 4. La branche d'entrée 9 est reliée en un point 10, d'une part, au potentiel positif Vcc du circuit 4 au travers d'une résistance de tirage R1 et, d'autre part, à la masse du circuit 4 au travers d'un condensateur Cl. La 20 résistance de tirage R1 sert à fixer une valeur par défaut du circuit, en l'occurrence la valeur haute (résistance dite de « pull-up »). Ceci permet un comptage plus fiable des impulsions dont on connaît le niveau haut (Vcc). L'unité d'émission/réception 8 est agencée pour transmettre à un récepteur extérieur (non représenté) des données de l'unité de traitement 7 et notamment un identifiant de l'ensemble d'équipements concerné et le nombre d'impulsions mémorisé. La liaison bifilaire 5 comprend : - un fil 5.1 ayant une extrémité reliée au collecteur du transistor formant le commutateur 6 et une extrémité opposée reliée à la branche d'entrée 9 ; - un fil 5.2 ayant une extrémité reliée à 10 25 30 35 l'émetteur du transistor formant le commutateur 6 et une extrémité opposée reliée à la masse du circuit 4. Le circuit 4 comprend des moyens de couplage de la liaison bifilaire 5 avec l'unité d'émission/réception 8. Les moyens de couplage et la liaison bifilaire 5 sont agencés pour que le fil 5.1 de la liaison bifilaire 5 constitue une antenne rayonnante à une fréquence prédéterminée F quel que soit l'état du commutateur 6. La fréquence prédéterminée F correspond par exemple à la bande ISM 169 MHz. A la fréquence prédéterminée F correspond la longueur d'onde A. Les moyens de couplage peuvent être de type inductif ou capacitif selon la longueur du fil 5.1 de la liaison bifilaire 5 formant antenne. En référence à la figure 1 et conformément au premier mode de réalisation, l'antenne est accordée en kÀ/4 mais le fil 5.1 de la liaison bifilaire a une longueur inférieure à k fois le quart de la longueur d'onde (k étant un entier impair). Les moyens de couplage sont ici de type inductif. Les moyens de couplage comprennent un transformateur 20 reliant le circuit du deuxième élément à la liaison bifilaire 5. Plus précisément, un premier enroulement du transformateur 20 relie la branche d'entrée 9 et le fil 5.1 et deuxième enroulement du transformateur 20 relie l'unité d'émission/réception 8 au fil 5.2. L'antenne formée par le fil 5.1 de la liaison bifilaire 5 est une antenne capacitive et l'inductance du transformateur 20 permet d'augmenter la longueur effective de l'antenne ainsi formée. Le transformateur 20 assure en outre une fonction d'isolation électrique, par exemple contre les décharges électrostatiques, entre l'unité d'émission/réception 8 et l'unité de traitement 7. En référence à la figure 2 et selon une variante du premier mode de réalisation, le fil 5.1 de la liaison bifilaire ayant une longueur inférieure à k fois le quart de la longueur d'onde (k étant un entier impair), les moyens de couplage sont toujours de type inductif mais le transformateur est remplacé par une inductance simple. Les moyens de couplage comprennent alors une inductance L1 reliée à l'unité d'émission/réception via un condensateur C2 et à un point de la branche d'entrée 9 raccordant le fil 5.1 de la liaison bifilaire 5 à l'unité de traitement 7. Une résistance additionnelle R2 est montée en série sur la branche d'entrée 9 entre ledit point et l'unité de traitement 7. La résistance additionnelle R2 a une valeur négligeable par rapport à la résistance de tirage R1 et présente une impédance élevée à la fréquence prédéterminée F. Là encore, l'antenne formée par le fil 5.1 de la liaison bifilaire 5 est une antenne capacitive et l'inductance L1 permet d'augmenter la longueur effective de l'antenne. Ce mode de réalisation est particulièrement simple. Dans le deuxième mode de réalisation représenté à la figure 3, le fil 5.1 de la liaison bifilaire a une longueur inférieure à k fois le quart de la longueur d'onde (k étant un entier impair). Les moyens de couplage sont de type capacitif. Ce mode de réalisation est identique à la variante ci-dessus du premier mode de réalisation mais l'inductance L1 a été supprimée. Ainsi, les moyens de couplage comprennent la capacité C2 reliant l'unité d'émission/réception 8 à un point de la branche d'entrée 9, la résistance additionnelle R2 étant montée en série sur la branche d'entrée 9 entre ledit point et l'unité de traitement 7. Comme précédemment, la résistance additionnelle R2 a une valeur négligeable par rapport à la résistance de tirage R1 et présente une impédance élevée à la fréquence prédéterminée F. Dans ce mode de réalisation, la résistance R2 peut être remplacée par une self de choc. On notera qu'il est avantageux dans les modes de réalisation des figures 1 à 3 d'avoir un fil 5.2 ayant une longueur égale à k fois le quart de la longueur d'onde avec k impair et d'avoir une des extrémités dudit fil reliée à la masse. En effet, le fil 5.2 constitue alors un transformateur d'impédance et présente à son extrémité opposée une forte impédance. Le fil 5.2 peut être plus long que le fil 5.1 formant antenne. Dans le troisième mode de réalisation, illustré sur la figure 4, la liaison bifilaire 5 a une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde À correspondant à la fréquence prédéterminée F. Le fil 5.1 est ici coaxial et a un conducteur externe 5.11 retourné sur une moitié de la longueur du fil 5.1 et raccordé à la masse et un conducteur interne 5.12 dénudé sur l'autre moitié de la longueur du fil 5.1. Le circuit 4 et les moyens de couplage sont identiques à ceux du deuxième mode de réalisation. Le fil 5.2 a une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde et est relié à la masse du circuit 4 par une self de choc L1. Le fil 5.2 présente une haute impédance à ses deux extrémités. La self de choc L1 est agencée pour conférer au fil de masse 5.2 une haute impédance à la fréquence prédéterminée pour éviter que le fonctionnement du circuit 3 ne vienne perturber le fonctionnement de l'antenne constituée par la liaison bifilaire 5. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le commutateur peut être d'un autre type que ce lui décrit et être formé par un exemple par un relais électromagnétique et notamment un relais de type « reed ». REVENDICATIONS1. Ensemble d'un premier équipement (1) et d'un deuxième équipement (2), le premier équipement comprend un circuit électrique (3) comportant un commutateur (6) qui présente deux états pour délivrer des impulsions et qui est relié via une liaison bifilaire (5) à un circuit électrique (4) du deuxième élément qui comprend une unité de traitement (7) des impulsions, une résistance de tirage (R1) montée entre la liaison bifilaire et l'unité de traitement pour définir un niveau d'impulsion et une unité d'émission/réception (8) reliée à l'unité de traitement et agencée pour échanger des données de l'unité de traitement avec l'extérieur, caractérisé en ce que le circuit du deuxième élément comprend des moyens de couplage de la liaison bifilaire avec l'unité d'émission/réception, les moyens de couplage et la liaison bifilaire étant agencés pour qu'au moins une partie de la liaison bifilaire constitue une antenne rayonnante à une fréquence prédéterminée quel que soit l'état du commutateur. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la partie de la liaison bifilaire formant antenne a une longueur inférieure à k fois le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée, k étant un entier impair, et les moyens de couplage sont de type inductif. 3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel les moyens de couplage comprennent un transformateur d'impédance (20) reliant le circuit (4) du deuxième équipement (2) à la liaison bifilaire (5). 4. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel les moyens de couplage comprennent une inductance (L1) reliée à l'unité d'émission/réception et à un point d'une branche d'entrée (9) reliant la liaison bifilaire (5) àl'unité de traitement (7), une résistance additionnelle (R2) étant montée sur la branche d'entrée entre ledit point et l'unité de traitement, la résistance additionnelle ayant une valeur négligeable par rapport à la résistance de tirage (R1) et présentant une impédance élevée à la fréquence prédéterminée, et une capacité (C2) étant montée entre l'unité d'émission/réception (8) et l'inductance. 5. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la partie de la liaison bifilaire formant antenne a une longueur égale à k fois le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée, k étant un entier impair, et les moyens de couplage sont de type capacitif. 6. Ensemble selon la revendication 5, dans lequel les moyens de couplage comprennent une capacité (Cl) montée entre la résistance de tirage (R1) et la masse et une capacité (C2) reliée à l'unité d'émission/réception (8) et à un point d'une branche d'entrée (9) reliant la liaison bifilaire (5) à l'unité de traitement (7), une résistance additionnelle (R2) étant montée sur la branche d'entrée entre ledit point et l'unité de traitement, la résistance additionnelle ayant une valeur négligeable par rapport à la résistance de tirage et présentant une impédance élevée à la fréquence prédéterminée. 7. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la partie de la liaison bifilaire (5) formant antenne a une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée et les moyens de couplage sont de type capacitif. 8. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel la partie de la liaison bifilaire (5) formant antenne a une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde correspondant à la fréquence prédéterminée et comprend un premier fil (5.1) coaxial ayant un conducteur externe(5.11) retourné sur une moitié de la longueur du fil (5.1) et raccordé à la masse et un conducteur interne (5.2) relié d'une part à l'unité de traitement et à l'unité d'émission/réception et, d'autre part, à la borne correspondante du commutateur, et un deuxième fil relié à la borne correspondante du commutateur et à une self de choc (L1) montée dans le deuxième équipement et relié à la masse, les moyens de couplage comprenant une capacité (Cl) montée entre la résistance de tirage (R1) et la masse et une capacité (C2) reliée à l'unité d'émission/réception (8) et à un point d'une branche d'entrée (9) reliant la liaison bifilaire (5) à l'unité de traitement (7), une résistance additionnelle (R2) étant montée sur la branche d'entrée entre ledit point et l'unité de traitement, la résistance additionnelle ayant une valeur négligeable par rapport à la résistance de tirage et présentant une impédance élevée à la fréquence prédéterminée.