FR2744813A1 - Systeme de transmission de donnees entre un reseau d'automates de fonctions domestiques et une unite centrale de commande de ces automates - Google Patents
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Abstract
Dans ce système de transmission de données entre un réseau d'automates (10, 12, 14, 16, 17, 18, 19) de gestion de fonctions domestiques et une unité centrale (20) de commande desdites automates, l'unité centrale de commande comporte des moyens d'émission vers lesdits automates de signaux de programmation et de signaux de contrôle affectés d'un signal d'adressage d'un desdits automates et des moyens de réception de signaux de données de fonctionnement desdits automates émis par chacun d'eux en réponse à la réception d'un signal de commande qui lui est envoyé. Il comporte, disposée entre ledit réseau d'automates (12, 14, 16, 17, 18, 19) et l'unité centrale de commande (20), une interface (26) de conversion de signaux destinée à rendre compatibles les formats des signaux échangés par l'unité centrale (20) et les automates (10, 12, 14, 16, 17, 18, 19).
Description
La présente invention se rapporte à un système de transmission de données entre un réseau d'automates de gestion de fonctions domestiques et une unité centrale de commande de ces automates.
De tels systèmes de transmission de données permettent une programmation et un contrôle centralisés du fonctionnement d'un ensemble d'automates équipant une habitation, tels que des automates de gestion de chauffage, d'appareils ménagés, de dispositifs d'alarme,...
On connaît des systèmes de transmission de données du type comportant une unité centrale de commande des automates comprenant des moyens d'émission vers lesdits automates de signaux numériques de programmation et de signaux numériques de contrôle de paramètres de fonctionnement d'un automate, affectés chacun d'un signal d'entête d'adressage dudit automate auquel ils sont destinés, et des moyens de réception de signaux numériques de données représentatives de paramètres de fonctionnement desdits automates émis par chacun d'eux en réponse à la réception d'un au moins desdits signaux de programmation et de contrôle qui lui est envoyé par l'unité centrale de commande.
Dans les systèmes de ce type, chaque automate est équipé d'une unité de traitement de signaux apte à recevoir et émettre des signaux dans le même format que celui des signaux respectivement transmis et reçus par l'unité centrale de traitement.
Dans de tels systèmes, une liaison filaire relie d'une part le réseau d'automates et d'autre part l'unité centrale de commande, ce qui engendre des pertes de données au cours de la transmission des signaux.
Ces systèmes présentent par conséquent de nombreux inconvénients, notamment en ce qui concerne leur complexité et le nombre nécessairement restreint d'automates susceptibles d'être commandés par l'unité centrale de commande, afin de conserver une qualité de transmission de données adéquate.
L'invention vise à pallier ces inconvénients.
Elle a donc pour objet un système de transmission de données du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte, disposée entre ledit réseau d'automate et l'unité centrale de commande, une interface de conversion de signaux destinée à rendre compatibles entre eux les formats des signaux échangés par l'unité centrale de commande et le réseau d'automates.
L'invention peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes
- lesdits signaux de programmation et de contrôle étant constitués par des signaux de données transmis en série par une liaison série du type RS 232, ladite interface de conversion comporte un convertisseur de données entre un premier format de données transmises en série selon la norme RS 232 et un deuxième format de données transmises selon la logique TTL
- le système comporte, disposés entre ladite interface de conversion de signaux et ledit réseau d'automates, des moyens d'adaptation de niveaux de tension des données desdits signaux entre une première valeur de transmission de données et une deuxième valeur de traitement desdites données, en vue de la compensation des pertes de transmission
- les moyens d'adaptation de niveaux de tension comportent deux ensembles de transistors montés en émetteur commun disposés l'un dans ladite interface de conversion et l'autre dans chaque automate et adaptés pour provoquer une élévation du niveau de tension des données en vue de leur transmission entre l'unité centrale de commande et ledit réseau d'automates et un abaissement correspondant du niveau de tension des données en vue de leur traitement, respectivement par l'unité centrale de commande et chacun desdits automates;;
- le système comporte en outre un circuit modulateur démodulateur relié à un réseau téléphonique câblé et aux moyens d'adaptation de niveau de tension en vue de la transmission, par ledit réseau téléphonique, de signaux de données entre ledit réseau d'automates, ladite unité centrale de commande et une deuxième unité de commande connectée audit réseau téléphonique câblé
- ledit circuit modulateur-démodulateur comporte des moyens de détection de sonnerie pilotant un générateur de courant de prise de ligne alimentant des moyens d'émission de signaux et de traitement des signaux véhiculés par le réseau téléphonique câblé
- ladite deuxième unité centrale de commande étant constituée par un combiné téléphonique, ledit circuit modulateur-démodulateur comporte des moyens de synthèse vocale dans lesquels sont stockés un ensemble de mots numérisés et pilotés par un micro-contrôleur en vue de la transmission sur une ligne téléphonique du réseau téléphonique d'un ensemble de signaux vocaux, et des moyens de réception de signaux de commande émis par un utilisateur au moyen dudit combiné en réponse auxdits signaux vocaux, comportant des moyens de décodage desdits signaux de commande reliés audit micro-contrôleur en vue de la transmission d'informations décodées vers ledit réseau et vers ladite unité centrale de commande
- des moyens d'aiguillage des signaux transmis entre la première unité centrale de commande, la deuxième unité centrale de commande et ledit réseau d'automates en vue de la transmission sélective des signaux émis par l'un de ceux-ci en direction d'au moins l'un des deux autres;
- les moyens d'aiguillage sont constitués par un circuit logique constitués par l'association de trois porte ET assurant un ET logique entre les signaux, considérés deux à deux, transmis par la première unité centrale de commande, par la deuxième unité de commande et par ledit réseau d'automates
- chaque automate dudit réseau d'automate comporte une interface de réception de signaux de programmation transmis par l'unité centrale de commande, dans laquelle est stocké un algorithme d'extraction, dudit signal d'entête du signal de programmation, de données d'adresses et un algorithme de comparaison desdites données d'adresses avec une adresse affectée audit automate, et un module de gestion de fonctions domestiques dans lequel est stocké un algorithme de commande de fonctions domestiques paramètrées au moyen des données de programmation transmises par lesdits signaux de programmation
- le réseau d'automates comporte au moins un automate choisi parmi un automate de gestion de chauffage ge, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture des accès d'une habitation, un automate de gestion d'alarme, un automate de gestion de la distribution en eau, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture de stores, un automate de gestion de réveils, et un automate de gestion d'une station météorologique
- ladite unité centrale de commande et au moins l'un desdits automates comportent un circuit modulateurdémodulateur FSK en vue de la transmission des signaux de programmation et des signaux de contrôle par courant porteur, associé à un circuit de décodage des signaux démodulés par le circuit modulateur-démodulateur.
- lesdits signaux de programmation et de contrôle étant constitués par des signaux de données transmis en série par une liaison série du type RS 232, ladite interface de conversion comporte un convertisseur de données entre un premier format de données transmises en série selon la norme RS 232 et un deuxième format de données transmises selon la logique TTL
- le système comporte, disposés entre ladite interface de conversion de signaux et ledit réseau d'automates, des moyens d'adaptation de niveaux de tension des données desdits signaux entre une première valeur de transmission de données et une deuxième valeur de traitement desdites données, en vue de la compensation des pertes de transmission
- les moyens d'adaptation de niveaux de tension comportent deux ensembles de transistors montés en émetteur commun disposés l'un dans ladite interface de conversion et l'autre dans chaque automate et adaptés pour provoquer une élévation du niveau de tension des données en vue de leur transmission entre l'unité centrale de commande et ledit réseau d'automates et un abaissement correspondant du niveau de tension des données en vue de leur traitement, respectivement par l'unité centrale de commande et chacun desdits automates;;
- le système comporte en outre un circuit modulateur démodulateur relié à un réseau téléphonique câblé et aux moyens d'adaptation de niveau de tension en vue de la transmission, par ledit réseau téléphonique, de signaux de données entre ledit réseau d'automates, ladite unité centrale de commande et une deuxième unité de commande connectée audit réseau téléphonique câblé
- ledit circuit modulateur-démodulateur comporte des moyens de détection de sonnerie pilotant un générateur de courant de prise de ligne alimentant des moyens d'émission de signaux et de traitement des signaux véhiculés par le réseau téléphonique câblé
- ladite deuxième unité centrale de commande étant constituée par un combiné téléphonique, ledit circuit modulateur-démodulateur comporte des moyens de synthèse vocale dans lesquels sont stockés un ensemble de mots numérisés et pilotés par un micro-contrôleur en vue de la transmission sur une ligne téléphonique du réseau téléphonique d'un ensemble de signaux vocaux, et des moyens de réception de signaux de commande émis par un utilisateur au moyen dudit combiné en réponse auxdits signaux vocaux, comportant des moyens de décodage desdits signaux de commande reliés audit micro-contrôleur en vue de la transmission d'informations décodées vers ledit réseau et vers ladite unité centrale de commande
- des moyens d'aiguillage des signaux transmis entre la première unité centrale de commande, la deuxième unité centrale de commande et ledit réseau d'automates en vue de la transmission sélective des signaux émis par l'un de ceux-ci en direction d'au moins l'un des deux autres;
- les moyens d'aiguillage sont constitués par un circuit logique constitués par l'association de trois porte ET assurant un ET logique entre les signaux, considérés deux à deux, transmis par la première unité centrale de commande, par la deuxième unité de commande et par ledit réseau d'automates
- chaque automate dudit réseau d'automate comporte une interface de réception de signaux de programmation transmis par l'unité centrale de commande, dans laquelle est stocké un algorithme d'extraction, dudit signal d'entête du signal de programmation, de données d'adresses et un algorithme de comparaison desdites données d'adresses avec une adresse affectée audit automate, et un module de gestion de fonctions domestiques dans lequel est stocké un algorithme de commande de fonctions domestiques paramètrées au moyen des données de programmation transmises par lesdits signaux de programmation
- le réseau d'automates comporte au moins un automate choisi parmi un automate de gestion de chauffage ge, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture des accès d'une habitation, un automate de gestion d'alarme, un automate de gestion de la distribution en eau, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture de stores, un automate de gestion de réveils, et un automate de gestion d'une station météorologique
- ladite unité centrale de commande et au moins l'un desdits automates comportent un circuit modulateurdémodulateur FSK en vue de la transmission des signaux de programmation et des signaux de contrôle par courant porteur, associé à un circuit de décodage des signaux démodulés par le circuit modulateur-démodulateur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un système de transmission de données selon l'invention ;
- la figure 2 est un schéma du circuit de l'interface de conversion de signaux du système de transmission de données de la figure 1
- les figures 3 à 5 sont des schémas illustrant le circuit modulateur-démodulateur du système de transmission de données de la figure 1 ; et
- la figure 6 est un schéma illustrant une partie du circuit d'un automate de gestion de chauffage.
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un système de transmission de données selon l'invention ;
- la figure 2 est un schéma du circuit de l'interface de conversion de signaux du système de transmission de données de la figure 1
- les figures 3 à 5 sont des schémas illustrant le circuit modulateur-démodulateur du système de transmission de données de la figure 1 ; et
- la figure 6 est un schéma illustrant une partie du circuit d'un automate de gestion de chauffage.
Sur la figure 1, on a représenté la structure générale d'un système de transmission de données entre un ensemble d'automates, désignés par les références numériques 10,12,14,16 et 18, une unité centrale 20 de commande des automates, et une deuxième unité 22 de commande des automates.
Les automates sont des automates de gestion de fonctions domestiques, disposés en réseau.
Le réseau d'automates comporte par exemple un automate de gestion de chauffage 10, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture des accès d'une habitation 12, un automate de gestion d'alarme 14, un automate de gestion de la distribution en eau 16, un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture de stores 17, un automate de gestion d'une station météorologique 18 et un automate de gestion de réveils 19. Ils sont disposés à l'intérieur d'une habitation et reliés par une liaison filaire 24.
L'unité centrale de commande 20 est constituée par un micro-ordinateur assurant la programmation centralisée des automates ainsi que le contrôle des paramètres de fonctionnement de ceux-ci.
L'unité de commande 22 est constituée par un combiné téléphonique.
On voit sur cette figure 1 que le système de transmission de données comporte un circuit d'interface 26 relié à l'unité centrale de commande 20 par une liaison série 28 de type RS 232 branchée sur le port série du micro-ordinateur, à la deuxième unité de commande 22 et au réseau d'automate par la liaison filaire 24.
Le circuit d'interface 26 comporte un circuit de conversion 30 assurant la conversion des signaux transmis par la liaison série 28 dans un format compatible avec chacun des automates et avec la deuxième unité de commande 22.
Il comporte en outre un circuit 32 d'adaptation de niveaux de tension des signaux de programmation et de contrôle échangés entre l'unité centrale et les automates entre une première valeur de transmission de données sur la liaison filaire 24 et une deuxième valeur de traitement desdites données par l'unité centrale de commande 20 et l'unité de commande 22.
Le circuit d'adaptation 32 coopère avec un circuit de conversion complémentaire 34 disposé en entrée de chacun des automates et adapté pour assurer une adaptation du niveau de tension des signaux entre la valeur de transmission de données sur la liaison filaire 24 et la deuxième valeur de traitement des données par les automates.
L'unité de commande 22 est disposée à distance du reste du système de transmission de données. Elle est branchée sur une ligne téléphonique 36 d'un réseau téléphonique câblé et dialogue avec l'unité centrale de commande 20 et avec les automates par l'intermédiaire d'un modulateur-démodulateur 38 relié à l'interface 26.
Le système de transmission de données est complété par un circuit d'aiguillage 40 assurant la transmission sélective des signaux de programmation et des signaux de contrôle échangés entre l'unité centrale de commande 20, l'unité de commande 22 et le réseau d'automates.
La description détaillée du système de transmission va maintenant être décrite en référence aux figures 2 à 6.
La description du circuit d'interface 26 va tout d'abord être faite en référence à la figure 2.
Ce circuit d'interface est connecté au réseau d'automates par la liaison filaire 24 par l'intermédiaire d'une première borne T de transmission de données et une deuxième borne R de réception de données.
Les bornes R et T sont reliées au circuit de conversion 34 (figure 1), constitué par l'association de trois transistors NPN Q1, Q2 et 93.
La borne T de transmission de données est connectée au collecteur du premier transistor NPN 91 et, par l'intermédiaire d'une première résistance R1 à une source d'alimentation en tension continue délivrant une tension continue de 24 volts.
L'émetteur du transistor Q1 est connecté à la masse. Il est en outre relié à l'émetteur du deuxième transistor Q2 dont la base est reliée à la borne de réception de données R et, par une résistance R2 à la source de tension continue.
Le collecteur du transistor Q2 est relié à la base du troisième transistor Q3 dont le collecteur est relié à une source d'alimentation continue délivrant une tension continue de 5 volts et dont l'émetteur est connecté à la masse.
Par ailleurs, le collecteur du transistor Q3 est connecté à une première borne d'entrée d'une porte ET P1 dont la sortie est reliée à une borne 42 de raccordement au modem 38 (figure 1).
L'autre entrée de la porte ET P1 est reliée à une borne PA1 de sortie "TTL" du circuit convertisseur 30 assurant la conversion des signaux de données transmises par le micro-ordinateur 20 selon la norme RS 232 en signaux de données transmises selon un format TTL compatible avec les automates.
Par ailleurs, la borne PA2 d'entrée "RS232" et la borne PA3 de sortie "RS 232" de ce circuit de conversion 30 sont connectées à une borne 44 de connexion au port série du micro-ordinateur 20.
Par ailleurs, le collecteur du transistor Q3 est relié à l'entrée d'une deuxième porte logique P2 dont l'autre entrée est connectée à la borne 42 de liaison avec le modem 38. La sortie de la porte logique P2 est branchée sur une borne PA4 d'entrée "TTL" du circuit convertisseur 30.
Par ailleurs, la borne PAl de sortie "TTL" du circuit convertisseur 30 est branchée sur la deuxième entrée de la porte P1 et sur une entrée d'une troisième porte ET P3, dont l'autre entrée est reliée à la borne 42 de connexion au modem 38, cette autre entrée étant en outre alimentée par l'intermédiaire d'une résistance de liaison R3 par la source de tension continue d'alimentation à + 5 volts.
La sortie de la porte ET P3 est connectée à la base du premier transistor 91.
Ce circuit est complété par un ensemble classique de condensateurs C1,C2,C3 et C4 de stabilisation de l'alimentation du convertisseur 30, par deux condensateurs C5 et C6 assurant le découplage de l'alimentation du convertisseur 30 ainsi que par un indicateur 45 de visualisation de défauts susceptibles d'apparaître sur le réseau, connecté à la borne de sortie de la première porte logique P1 par une résistance de liaison R5 et par une porte logique P4 d'adaptation de niveau logique.
Le fonctionnement de ce circuit est le suivant.
Lorsque l'unité centrale de commande 20 émet un signal de programmation, celui-ci est présent sur la borne 44 et envoyé sur la borne PA2 d'entrée "RS 232" du circuit du convertisseur 30. Ce circuit assure la conversion de ce signal de programmation en format TTL et délivre, sur sa borne de sortie "TTL" PA1, le signal converti d'une part à la borne 42 et au modem 38, et d'autre part, à la base du transistor Q1, par l'intermédiaire du circuit d'aiguillage constitué par les portes logiques P1, P2 et P3.
Ce transistor Q1, associé aux transistors Q2 et 93, effectue une élévation du niveau de tension des données véhiculées par le signal de programmation converti en vue de leur transmission sur la liaison filaire 24, en direction des automates, sans perte de transmission.
Comme mentionné précédemment, les données du signal converti se présentent sous le format TTL. Selon ce format, le niveau haut des données correspond à une tension de 5 volts et le niveau bas correspond à une tension nulle.
Les transistors 91, Q2 et Q3 convertissent le niveau bas des données en un niveau haut correspondant à une tension de 24 volts, et convertissent le niveau bas des données du signal de programmation converti en une tension nulle.
Les données ainsi converties sont transmises au réseau d'automates par l'intermédiaire de la borne T de transmission de données connectée à la liaison filaire 24.
De manière similaire, les signaux reçus sur la borne R, en provenance des automates, subissent une conversion correspondante. Ces signaux sont des signaux de contrôle de paramètres de fonctionnement des automates, émis par ceux-ci en réponse à un signal d'interroga tion en provenance de l'unité centrale de commande 20 ou l'unité de commande 22.
Les données, véhiculées par ces signaux de contrôle, sont présentées sur la base du transistor Q2.
Comme cela sera décrit en détail par la suite, le niveau haut de ces données correspond à une tension de 24 volts et leur niveau bas correspond à une tension nulle.
Les transistors 91, Q2 et Q3 convertissent le niveau haut de ces données en une tension nulle et convertissent le niveau bas de ces données en un niveau haut correspondant à une tension de + 5 volts.
Ces signaux, émis par chacun des automates par exemple en réponse à un signal de programmation émis par l'unité centrale de commande 20 ou par l'unité de commande 22 sont aiguillés, après conversion, d'une part vers le modem, et d'autre part vers l'unité centrale de commande après avoir été convertis au format RS 232 par le circuit convertisseur 30.
Par ailleurs, les signaux de programmation provenant de l'unité de commande 22 sont aiguillés vers la borne T de transmission de données, après avoir été convertis, comme mentionné précédemment par les transistors Q1, Q2 et 93, dans un format de transmission de données et, à l'unité centrale de commande 20, après y avoir été convertis au format RS 232.
La description du circuit du modem 38 va maintenant être faite en référence aux figures 3 à 5.
Ce modem permet un dialogue entre d'une part l'unité de commande 22 et d'autre part l'unité centrale de commande 20 et le réseau d'automates.
Comme mentionné précédemment, l'unité de commande 22 est constituée par un combiné téléphonique, mais bien entendu d'autres types d'unités de commande peuvent être utilisés, comme par exemple un micro-ordinateur.
Comme représenté sur la figure 1, le combiné téléphonique 22 est relié au modem par une ligne téléphonique 36 d'un réseau téléphonique câblé.
Le modem comporte un circuit d'interface avec la ligne téléphonique sur laquelle il est branché, représenté sur la figure 3, un circuit de synthèse vocale et de décodage des signaux transmis par la ligne téléphonique, représenté sur la figure 4 et un circuit de gestion du fonctionnement du modem représenté sur la figure 5.
En se référant tout d'abord à la figure 3, on voit que le circuit d'interface comporte un circuit 46 de détection de sonnerie relié à une broche 48 de raccordement à une ligne téléphonique.
Le circuit de détection de sonnerie 46 est un circuit de type connu, agencé autour d'un opto-coupleur 50 dont la sortie est reliée à un intégrateur 52, constitué par l'association d'une résistance R6 et d'un condensateur C7 adaptés pour convertir les signaux de sonnerie, ayant de façon connue une fréquence de 25 hertz, en signal continu. Le signal intégré, délivré par le circuit intégrateur 52 est fourni à un port PB1 du circuit de gestion du modem par l'intermédiaire de deux portes logiques P6 et P7.
En se référant à la figure 5, on voit que le circuit de gestion du modem est constitué par un microcontrôleur 53 de type connu dans lequel est stocké un algorithme de pilotage et de gestion du modem. Cet algorithme est de type classique et ne sera donc pas décrit en détail par la suite.
Le circuit d'interface comporte en outre un circuit générateur de courant de prise de ligne constitué par un générateur de Norton 54 adapté pour délivrer un courant de prise de ligne de 35 milliampères lorsque le micro-contrôleur 53 a envoyé une commande de prise de ligne.
Le circuit générateur de Norton 54 est relié à un transformateur TR1 lui-même relié à la ligne téléphonique
L, par l'intermédiaire d'un circuit écrêteur 56 constitué par l'association de deux diodes D1 et D2 en anti-parallèle adaptées pour assurer une adaptation en impédance du circuit d'interface au réseau téléphonique câblé ainsi qu'une isolation galvanique avec la ligne téléphonique L à laquelle le circuit écrêteur 56 est relié.
L, par l'intermédiaire d'un circuit écrêteur 56 constitué par l'association de deux diodes D1 et D2 en anti-parallèle adaptées pour assurer une adaptation en impédance du circuit d'interface au réseau téléphonique câblé ainsi qu'une isolation galvanique avec la ligne téléphonique L à laquelle le circuit écrêteur 56 est relié.
Par ailleurs, le circuit écrêteur 56 est relié à l'émetteur d'un transistor Q3 dont la base est reliée à un port PB2 du micro-contrôleur 53 (figure 5). Le collecteur du transistor Q3 est relié à l'enroulement primaire d'un actionneur électromagnétique 57 d'un interrupteur 58 reliant le circuit de détection de sonnerie 46 au circuit générateur de Norton 54.
L'enroulement primaire 57 de l'actionneur électromagnétique 58 est en outre relié à un port PB3 du micro-contrôleur 53, permettant la mise en service et hors service du circuit d'interface.
Le fonctionnement de ce circuit d'interface est le suivant.
Les sonneries, détectées par le circuit de détection de sonnerie 46 sont délivrée au port PB1 du micro-contrôleur 53. Celui-ci, assure le comptage du nombre de sonneries et, dès qu'un nombre de sonneries prédéterminé est atteint, il émet un signal sur son port
PB2. Le transistor Q3 est alors saturé ce qui provoque la fermeture de l'actionneur électromagnétique 58 et donc la génération de courant de prise de ligne.
PB2. Le transistor Q3 est alors saturé ce qui provoque la fermeture de l'actionneur électromagnétique 58 et donc la génération de courant de prise de ligne.
Par ailleurs, le micro-contrôleur 53 positionne à un niveau haut son port PB2 pour provoquer la fermeture du contacteur 58 en vue d'envoyer des données vers le circuit de commande 22 (figure 1).
Il est à noter que les différentes étapes caractéristiques du fonctionnement de ce circuit sont visuali sées et identifiées sur un ensemble de voyants lumineux 59-a, 59-b et 59-c.
Le circuit de synthèse vocale et de décodage des signaux reçus par le modulateur démodulateur va maintenant être décrit en référence à la figure 4.
Le circuit de synthèse vocale est constitué par l'association de deux circuits à synthèse vocale 60 et 62 de type connu, par exemple constitué par des circuits de type ISD 1020. Ils sont reliés chacun aux ports PCO,
PC1,PC2 et PC4 du micro-contrôleur 53 (figure 5).
PC1,PC2 et PC4 du micro-contrôleur 53 (figure 5).
Ils comportent chacun une mémoire dans laquelle sont stockés des mots clés numérisés permettant au modem, sous le contrôle du micro-contrôleur 53 de dialoguer avec un interlocuteur. Le micro-contrôleur 53 combine ces mots clés afin de construire des phrases constituant un menu déroulant, ces phrases étant délivrées à la ligne téléphonique L par un port de sortie PC5 de ces circuits à synthèse vocale.
Pour effectuer cette combinaison de mots numérisés, les circuits à synthèse vocale 60 et 62 sont respectivement reliés à la sortie de deux portes OU 64 et 66 dont les entrées sont reliées aux ports PC6,PC7 et PC8 du micro-contrôleur 53.
En réponse aux phrases envoyées par les circuits à synthèse vocale 60 et 62, sous le contrôle du microcontrôleur 53, l'utilisateur presse une touche sur son combiné téléphonique correspondant à un menu sélectionné par l'utilisateur.
La pression d'une touche du combiné téléphonique engendre l'émission d'un signal audio codé, du type DTMF, transmis par la ligne téléphonique L. Ce signal est reçu par le modem et en particulier par le circuit de décodage de signaux.
En se référant à la figure 3, le circuit de décodage comporte un filtre passe-haut 68, un amplifica teur 70 disposé en sortie du filtre haut 68 et dont la sortie est reliée à un filtre bas 72. Les données DTMF filtrées et amplifiées sont présentées en entrée d'un circuit de décodage DTMF 74 relié aux ports PC9, PC10,
PCll, PC12 et PC13 du micro-contrôleur 53 et assurant la conversion des signaux DTMF en données numériques qui sont ensuite délivrées au micro-contrôleur 53.
PCll, PC12 et PC13 du micro-contrôleur 53 et assurant la conversion des signaux DTMF en données numériques qui sont ensuite délivrées au micro-contrôleur 53.
Ce circuit est complété par l'association de deux diodes D3 et D4 empêchant les signaux audio délivrés par les circuits à synthèse vocale de pénétrer dans le circuit convertisseur DTMF 74.
Le circuit qui vient d'être décrit en référence aux figures 3 à 5 permet ainsi un dialogue entre le micro-contrôleur 53 et un combiné téléphonique et entre le combiné téléphonique et le micro-contrôleur 53.
En se référant en particulier à la figure 5, les signaux reçus par le micro-contrôleur 53 en provenance du combiné téléphonique, par l'intermédiaire du modem, sont délivrées à l'unité centrale de commande 20 par l'intermédiaire d'une borne de connexion 76.
De même, les signaux en provenant de l'unité centrale de commande 20 sont fournis, par l'intermédiaire de la borne de connexion 76, au micro-contrôleur 53 en vue de la transmission, en direction du combiné téléphonique 22, d'informations véhiculées par ces signaux.
Il est ainsi possible de paramétrer et de programmer à distance les automates et d'obtenir, également à distance, des informations relatives à des paramètres de fonctionnement de chacun de ces automates.
La description d'un des automates de gestion de fonctions domestiques va maintenant être faite en référence à la figure 6.
Sur cette figure, on a représenté le circuit électronique de l'automate 10 de gestion du chauffage.
Les autres automates connectés au réseau ont une struc ture similaire, qui ne diffère de celle de l'automate de gestion du chauffage que de part la nature de la fonction domestique à effectuer. Ces automates ne seront donc pas décrits en détail par la suite.
En se référant à la figure 6, les signaux transmis par l'unité centrale de commande 20 et par l'unité de commande 22 sont disponibles sur une borne R de réception de signaux.
Comme mentionné précédemment, ces signaux sont des signaux de données numériques sous le format TTL et dont le niveau haut correspond à une tension de 24 volts et dont le niveau bas correspond à une tension nulle.
Ces données sont présentées en entrée d'un circuit de conversion des signaux dans un format de traitement des données, désigné par la référence numérique 78.
Ce circuit de conversion 78 est constitué par l'association de trois transistors Q4,Q5 et Q6 adaptés pour convertir le niveau haut des données des signaux incidents en un niveau bas correspondant à une tension nulle et pour convertir le niveau bas des données du signal incident en un niveau haut correspondant à une tension de 5 volts. Ces données converties sont disponibles sur le collecteur du premier transistor Q4 et sont présentées sur une entrée PDO d'un micro-contrôleur 80, par exemple un micro-contrôleur de la famille 68711D3.
Tous les automates connectés au réseau d'automates sont également équipés d'un micro-contrôleur similaire et d'un circuit de conversion du format de données tel que décrit précédemment. Ainsi, les données présentées en entrée d'un des automates, tel que l'automate de gestion du chauffage, sont également présentées en entrée de tous les automates du réseau.
Comme mentionné précédemment, les signaux émis par les unités de commande 20 et 22 en direction des automates du réseau sont constitués de signaux de programmation des automates. Ces signaux de programmation comportent un signal utile de données de programmation et de contrôle des paramètres de fonctionnement de chaque automate et un signal d'entête d'adressage d'un desdits automates auquel le signal de programmation est destiné.
Le micro-contrôleur 80 comporte de façon connue des moyens de mémorisation d'un algorithme d'extraction du signal d'entête en vue de la récupération de données d'adresses et d'un algorithme de comparaison de ces données d'adresses avec un adresse affectée à un automate correspondant pour assurer, parmi les signaux qui sont présentés sur son entrée PD0, la sélection des signaux qui lui sont destinés.
Si les signaux reçus ne sont pas destinés à l'automate auquel il appartient, ces signaux ne sont pas pris en compte.
Par contre, si les données d'adresses extraites du signal d'entête correspondent à l'adresse affectée à cet automate, les données du signal utile sont traitées par le micro-contrôleur 80 et envoyés vers un module de gestion de chauffage 81 (figure 1) constitué également par un micro-contrôleur.
Par exemple, pour l'automate de gestion du chauffage, ces données sont des données de programmation du chauffage.
Il est donc possible de commander à distance et de façon centralisée la programmation de tous les radiateurs d'une habitation.
Dans l'exemple représenté, l'automate de gestion du chauffage permet la gestion du chauffage de deux zones, respectivement Z1 et Z2 d'une habitation.
Il est ainsi possible, à l'aide des données transmises par les unités de commande 20 et 22 (figure 1) et fournies au module de gestion de chauffage 81, et au moyen d'un algorithme classique de gestion du chauffage stocké dans ce module de gestion 81, d'assurer la commande du chauffage des radiateurs se situant dans chacune de ses zones.
A cet effet, le micro-contrôleur 80 envoie à des dispositif de pilotage de ces radiateurs, respectivement 10a,10b,10c,10d et 10e (figure 1) de type connu, des données de consigne de température pour ces dispositifs de pilotage.
Ainsi, le micro-contrôleur 80 fournit, sur ses pattes de sortie PD2,PD3 et PD4 des consignes de température de veille pour la zone Z1, et sur ses pattes de sortie PD5,PD6 et PD7 des consignes de température de veille pour la zone Z2.
De même, il fournit, sur ses pattes de sortie PD8 et PD9 un signal de commande du chauffage respectivement des zones Z1 et Z2 et, sur une patte de sortie PD10, un signal de commande de la fonction hors gel pour l'ensemble de l'habitation.
Par ailleurs, le micro-contrôleur 80 émet, en réponse à une interrogation envoyée par l'une des unités de commande 20 et 22, des données de contrôle relatives aux paramètres de fonctionnement de l'automate de chauffage.
Il donne ainsi aux unités de commande des informations relatives au fonctionnement de l'automate de chauffage, et en particulier relatives aux différentes températures de consigne, aux signaux de commande de chauffage des zones Z1 et Z2, et au signal de commande de la fonction hors gel.
Ces données de contrôle sont délivrées par un signal de sortie d'une patte PD1 du micro-contrôleur 80 reliée au circuit de conversion 78, et en particulier à la base du transistor 06.
Ces données sont converties par ce circuit de conversion 78 en un format de transmission sur la liaison filaire 24. Pour ce faire, le niveau haut des données délivrées par la patte PD1 sont converties en un niveau bas correspondant à une tension nulle et le niveau bas des données délivrées par la patte PD1 est converti en un niveau haut correspondant à une tension de 24 volts.
Comme cela a été mentionné précédemment, ces données circulent sur la liaison filaire 24 puis sont reçues par le circuit d'interface 26 (figure 1). Elles sont ensuite converties par le circuit convertisseur 32 du format de transmission de données en format de traitement de données par le circuit convertisseur 32, puis sont aiguillées, comme mentionné précédemment, par le circuit d'aiguillage 40 en direction de l'une des unités de commande 20 et 22.
L'invention qui vient d'être décrite n'est pas limitée au mode de réalisation mentionné.
Dans le mode de réalisation décrit, le système de transmission comporte une unité centrale de commande, une unité de commande reliée au système par une ligne téléphonique et un ensemble d'automates.
Il est toutefois possible de n'utiliser qu'une seule unité de commande, telle que l'unité centrale de commande 20 ou l'unité centrale de commande 22.
Le système de transmission tel que décrit permet la programmation et le contrôle du fonctionnement de chaque automate du réseau par transmission de signaux de programmation et de contrôle sur la liaison filaire 24 auquel chaque automate du réseau est relié.
En se référant à la figure 1, il est toutefois possible, en variante, de dialoguer avec un des automates, tel que l'automate de gestion de réveils, par courant porteur.
Ceci permet une programmation et un contrôle simples d'un ensemble constitué d'un grand nombre de réveils, de façon individuelle ou simultanée à l'aide de moyens d'adressage de type connu.
Pour effectuer ce dialogue, le combiné téléphonique 22 ainsi que l'unité centrale de commande et chaque automate comportent un circuit modulateur-démodulateur, respectivement 19a, 20a, de type FSK et destiné à permettre un échange de signaux de programmation et de contrôle par courant porteur.
Ils sont associés chacun à un circuit de décodage, respectivement 19b, 20b, des signaux démodulés par un circuit modulateur-démodulateur FSK correspondant en vue de leur traitement ultérieur.
Les circuits modulateurs-démodulateurs FSK et les circuits de codage ont une structure connue et ne seront pas décrits en détail.
Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à la transmission des données aux automates tels que décrits.
Il est en effet possible à partir du système de transmission de données, de gérer un seul automate ou un nombre quelconque de tels automates.
Claims (12)
1. Système de transmission de données entre un réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19) de gestion de fonctions domestiques et une unité centrale (20) de commande desdits automates, ladite unité centrale (20) de commande comportant des moyens d'émission vers lesdits automates de signaux numériques de programmation et de signaux numériques de contrôle de paramètres de fonctionnement d'un automate (10,12,14,16,17,18,19), affectés chacun d'un signal d'entête d'adressage dudit automate auquel ils sont destinés, et des moyens de réception de signaux numériques de données représentatives de paramètres de fonctionnement desdits automates (10,12,14,16,17, 18,19) émis par chacun d'eux en réponse à la réception d'un au moins desdits signaux de programmation et de contrôle qui lui est envoyé par l'unité centrale (20) de commande, caractérisé en ce qu'il comporte, disposée entre ledit réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19) et l'unité centrale (20) de commande, une interface (26) de conversion de signaux destinée à rendre compatibles entre eux les formats de signaux échangés par l'unité centrale (20) de commande et le réseau d'automates (10,12,14,16, 17,18,19).
2. Système de transmission de données selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits signaux de programmation et de contrôle étant constitués par des signaux de données transmis en série par une liaison série (28) du type RS 232, ladite interface (26) de conversion comporte un convertisseur de données (30) entre un premier format de données transmises en série selon la norme RS 232 et un deuxième format de données transmises selon la logique TTL.
3. Système de transmission de données selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, disposés entre ladite interface (26) de conversion de signaux et ledit réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19), des moyens d'adaptation (32,34) de niveaux de tension des données desdits signaux entre une première valeur de transmission de données et une deuxième valeur de traitement desdites données, en vue de la compensation des pertes de transmission.
4. Système de transmission de données selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'adaptation de niveaux de tension comportent deux ensembles de transistors (01,Q2,03,04,05,06) montés en émetteur commun disposés l'un dans ladite interface de conversion (26) et l'autre dans chaque automate et adaptés pour provoquer une élévation du niveau de tension des données en vue de leur transmission entre l'unité centrale de commande (20) et ledit réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19) et un abaissement correspondant du niveau de tension des données en vue de leur traitement, respectivement par l'unité centrale de commande (20) et chacun desdits automates.
5. Système de transmission de données selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit modulateur-démodulateur (38) relié à un réseau téléphonique câblé (36) et aux moyens d'adaptation (32,34) de niveaux de tension en vue de la transmission, par ledit réseau téléphonique (36), de signaux de données entre ledit réseau d'automates, ladite unité centrale de commande (20) et une deuxième unité de commande (22) connectée audit réseau téléphonique câblé (36),
6. Système de transmission de données selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit modulateur-démodulateur comporte des moyens (46) de détection de sonnerie pilotant un générateur (54) de courant de prise de ligne alimentant des moyens (53) d'émission de signaux et de traitement des signaux véhiculés par le réseau téléphonique câblé (36).
7. Système de transmission de données selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite deuxième unité centrale de commande (22) étant constituée par un combiné téléphonique, ledit circuit modulateur-démodulateur (38) comporte des moyens de synthèse vocale (60,62) dans lesquels sont stockés un ensemble de mots numérisés et pilotés par un micro-contrôleur (53) en vue de la transmission sur une ligne téléphonique (36) du réseau téléphonique d'un ensemble de signaux vocaux, et des moyens de réception de signaux de commande émis par un utilisateur au moyen dudit combiné en réponse auxdits signaux vocaux, comportant des moyens de décodage (74) desdits signaux de commande reliés audit micro-contrôleur (53) en vue de la transmission d'informations décodées vers ledit réseau d'automates et vers ladite unité centrale de commande (22).
8. Système de transmission de données selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'aiguillage (40) des signaux transmis entre la première unité centrale de commande (20), la deuxième unité centrale de commande (22) et ledit réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19) en vue de la transmission sélective des signaux émis par l'un de ceux-ci en direction d'au moins l'un des deux autres.
9. Système de transmission de données selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'aiguillage sont constitués par un circuit logique (40) constitués par l'association de trois porte ET assurant un ET logique entre les signaux, considérés deux à deux, transmis par la première unité centrale de commande (20), par la deuxième unité de commande (22) et par ledit réseau d'automates (10,12,14,16,17,18,19).
10. Système de transmission de données selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, caractérisé en ce que chaque automate dudit réseau d'automate comporte une interface (80) de réception de signaux de programmation transmis par l'unité centrale de commande, dans laquelle est stocké un algorithme d'extraction, dudit signal d'entête de chaque signal de programmation, de données d'adresses et un algorithme de comparaison desdites données d'adresses avec une adresse affectée audit automate, et un module (81) de gestion de fonctions domestiques dans lequel est stocké un algorithme de commande de fonctions domestiques paramètrées au moyen des données de programmation transmises par lesdits signaux de programmation.
11. Système de transmission de données selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le réseau d'automates comporte au moins un automate choisi parmi un automate de gestion de chauffage (10), un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture des accès d'une habitation (12), un automate de gestion d'alarme (14), un automate de gestion de la distribution en eau (16), un automate de gestion de l'ouverture et de la fermeture de stores (17), un automate de gestion d'une station météorologique (18), et un automate de gestion de réveils (19).
12. Système de transmission de données selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite unité centrale de commande (20) et au moins l'un (19) desdits automates comportent un circuit modulateur-démodulateur FSK (19-a, 20-a) en vue de la transmission des signaux de programmation et des signaux de contrôle par courant porteur, associé à un circuit de décodage (19-b,20-b) des signaux démodulés par le circuit modulateur-démodulateur (19-a,20-a).
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