[0001] La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commande et/ou de contrôle
à distance par signaux radiofréquences. L'invention concerne plus particulièrement
un dispositif de commande à distance, un équipement domotique et un système domotique
associés.
[0002] L'invention peut trouver son application dans le domaine de la domotique et/ou de
l'immotique pour bâtiment à usage résidentiel, commercial ou industriel. Elle peut
être utilisée afin de commander et/ou contrôler un ou plusieurs équipements électriques
également appelés « charges électriques ». La charge électrique peut être destinée,
par exemple, au confort thermique, visuel ou lumineux, à la protection solaire, à
la fermeture et/ou à la sécurité d'un bâtiment ou de ses abords. La charge électrique
peut être un élément d'éclairage comme une ampoule halogène ou à diodes électroluminescentes,
une pompe électrique, un chauffage, un climatiseur, un dispositif de ventilation,
une sirène d'alarme. La charge électrique peut également être un actionneur électromécanique
et notamment un actionneur électromécanique de fort couple consommant un courant de
forte amplitude. L'actionneur peut être destiné à déplacer un écran mobile comme un
volet roulant, un store banne, un store vénitien, une porte, un portail, une grille,
une fenêtre ou une trappe.
[0003] Un dispositif de commande à distance comprend un module radiofréquence de réception
agencé pour recevoir des signaux radiofréquences d'instruction de la part d'un dispositif
distant. Suivant une variante de réalisation, le module radiofréquence est un module
d'émission et/ou de réception agencé pour échanger des signaux radiofréquence avec
le dispositif distant.
[0004] Suivant un mode de réalisation, le module radiofréquence est connecté électriquement
à une antenne radiofréquence afin d'augmenter sa portée radiofréquence. Afin de dissimuler
l'antenne connectée au module radiofréquence, il est connu, par exemple de la demande
de brevet
FR-A1-3061340, d'utiliser au moins un conducteur électrique du réseau d'alimentation électrique
comme antenne réceptrice et/ou émettrice de longueur indéterminée pour les signaux
radiofréquences. Le conducteur électrique utilisé comme antenne radiofréquence véhicule
donc le signal d'alimentation électrique alternatif ainsi que le signal radiofréquence
de commande capté et/ou à rayonner. Afin de séparer le signal de commande, le dispositif
de commande à distance comprend un circuit de filtrage. Le circuit de filtrage comprend
au moins trois accès. La superposition des signaux véhiculés par le conducteur électrique
entre par un premier accès du circuit de filtrage. Le circuit de filtrage sépare ensuite
le signal d'alimentation du signal de commande. Le signal d'alimentation est dirigé
vers un accès du filtre pour alimenter le dispositif de commande à distance et la
charge électrique connecté à ce dernier. Le signal de commande est dirigé vers un
autre accès du filtre pour être traité par le module radiofréquence.
[0005] Un problème se pose lorsque le dispositif de commande à distance est utilisé pour
commander une charge électrique de forte puissance. En effet, le circuit de filtrage
comprend une ou plusieurs inductances et lorsqu'une inductance est parcourue par un
courant alternatif d'amplitude élevée, on observe une forte élévation de la température
de l'inductance. A titre d'exemple, on peut observer des températures de plus de 150°C
sur le circuit de filtrage lorsqu'un courant d'une dizaine d'ampères le traverse.
La forte élévation de température au sein de l'inductance peut conduire à une destruction
du circuit de filtrage et de son support voire provoquer un début d'incendie.
[0006] Un autre problème se pose lorsque au moins une inductance du circuit de filtrage
est formée sur la carte de circuit imprimée (également appelée PCB pour «
Printed Circuit Board » selon la terminologie anglo saxonne) sur laquelle est implanté le circuit de filtrage.
L'inductance peut, par exemple, être une inductance imprimée sur la carte de circuit
imprimé du dispositif de commande. Lorsque le circuit de filtrage est destiné à être
traversé par un fort courant la largeur des pistes utilisée pour réaliser l'inductance
imprimée est augmentée afin de supporter l'amplitude élevée du courant. Cela a pour
conséquence d'engendrer un encombrement important sur la carte de circuit imprimé
surtout lorsque le circuit de filtrage comprend plusieurs impédances imprimées. L'emplacement
occupé par les inductances imprimées augmente la taille de la carte de circuit imprimée
et donc son coût de fabrication. De plus, cela augmente la taille du logement nécessaire
pour loger la carte de circuit imprimé. Cette situation devient problématique lorsque
le dispositif de commande à distance est destiné, par exemple, à un actionneur électromécanique
tubulaire d'un écran mobile. En effet, la carte de circuit imprimée sur laquelle est
implantée le dispositif de commande à distance doit pouvoir rentrer dans le logement
réduit formé par le tube d'enroulement de l'actionneur. Le même problème se rencontre
lorsque le dispositif de commande à distance est implanté dans un micromodule destiné
à être logé dans une boite d'encastrement, par exemple, entre le fond de ladite boite
et un interrupteur mural.
[0007] La largeur importante de la ou des pistes de l'inductance destinée à supporter un
courant de forte amplitude pose également problème lorsque la fréquence de la porteuse
des signaux de commande est élevée, par exemple, de l'ordre de 2,4 GHz. En effet,
les dimensions d'une inductance formée par des spires imprimées est inversement proportionnel
à la fréquence de travail. A titre d'exemple, pour une fréquence de porteuse de l'ordre
de 2,4GHz, une inductance imprimée a un diamètre extérieur de 4 à 5mm. De plus, afin
de supporter une puissance importante, les pistes de l'inductance imprimée ont une
largeur d'au moins 3mm. Dans ces conditions il devient difficile de réaliser une inductance
sous forme de spires imprimées, c'est-à-dire par enroulement en spirale carrée ou
ronde d'une piste de circuit imprimé.
[0008] Un but de l'invention est notamment de corriger tout ou partie des inconvénients
précités en proposant un dispositif de commande à distance utilisant au moins une
partie d'un conducteur électrique du réseau d'alimentation en énergie électrique,
ou un conducteur électrique d'un câble secteur connecté électriquement audit réseau
d'alimentation, comme antenne et capable de commander une charge électrique de forte
puissance sans problème d'échauffement.
[0009] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande à distance configuré
pour être connecté électriquement à un réseau d'alimentation électrique, le dispositif
comprenant :
- une première et une deuxième bornes d'alimentation et au moins une borne de sortie,
- un module radiofréquence configuré pour au moins recevoir des signaux radiofréquences
représentatifs d'ordres de commande et pour délivrer un signal de commande associé
auxdits signaux radiofréquences,
- un circuit de filtrage connecté électriquement entre la première borne d'alimentation
et le module radiofréquence, le circuit de filtrage étant configuré pour au moins
séparer les signaux radiofréquences représentatifs d'ordres de commande transitant
par la première borne d'alimentation et les diriger vers le module radiofréquence,
- un module de commande connecté électriquement entre la deuxième borne d'alimentation
et la borne de sortie, la deuxième borne d'alimentation délivrant un signal électrique,
le module de commande étant configuré pour commander la quantité de signal électrique
traversant le module de commande en fonction du signal de commande délivré par le
module radiofréquence.
[0010] Suivant un mode de réalisation, le circuit de filtrage comprend trois borne d'entrée/sortie,
une première borne d'entrée étant connectée électriquement à la première borne d'alimentation
du dispositif de commande à distance et une troisième borne de sortie étant connectée
électriquement à une borne d'entrée/sortie radiofréquence du module radiofréquence,
le circuit de filtrage étant configuré pour diriger les signaux radiofréquences représentatifs
d'ordres de commande vers la troisième borne du circuit de filtrage.
[0011] Suivant un mode de réalisation, le circuit de filtrage est configuré pour séparer
les signaux radiofréquences d'alimentation transitant par la première borne d'alimentation
et les diriger vers une deuxième borne de sortie du circuit de filtrage la deuxième
borne de sortie du circuit de filtrage étant connectée électriquement à un module
d'alimentation.
[0012] Suivant un mode de réalisation, le circuit de filtrage comprend un circuit d'accord
comprenant au moins une inductance et un condensateur connectés électriquement en
parallèle.
[0013] Suivant un mode de réalisation, au moins une inductance du dispositif de commande
à distance est réalisée sous forme d'inductance imprimée.
[0014] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance comprend un
circuit d'adaptation d'impédance connecté électriquement à la borne d'entrée/sortie
radiofréquence du module radiofréquence, le circuit d'adaptation étant configuré pour
ramener, au niveau de la borne d'entrée/sortie radiofréquence du module radiofréquence
une valeur d'impédance prédéterminée.
[0015] Suivant un mode de réalisation, le module radiofréquence est configuré pour coopérer
avec un dispositif distant, le dispositif distant étant configuré pour au moins émettre
des signaux radiofréquences représentatifs d'instructions de commande.
[0016] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance comprend un
circuit de détection de passage à zéro connecté électriquement à une borne d'alimentation
du dispositif de commande à distance et au module de commande.
[0017] Un autre objet de l'invention est un équipement domotique configuré pour être connecté
électriquement à un réseau d'alimentation électrique, l'équipement domotique comprenant
un dispositif de commande à distance tel que décrit précédemment.
[0018] Suivant un mode de réalisation, l'équipement domotique comprenant une charge électrique
connectée électriquement au dispositif de commande à distance.
[0019] L'invention a également pour objet un système domotique comprenant un équipement
domotique tel que décrit précédemment et un dispositif distant comprenant un module
radiofréquence configuré pour au moins émettre des signaux radiofréquences représentatifs
d'instructions de commande, le dispositif distant étant configuré pour coopérer avec
l'équipement domotique.
[0020] D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement
à la lecture de la description ci-après, donnée à titre illustratif et non limitatif,
et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- La figure 1 représente un exemple de mode de réalisation d'un système domotique selon
l'invention ;
- La figure 2 un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de commande à distance,
selon l'invention, connecté entre un réseau d'alimentation électrique et une charge
électrique ;
- Les figures 3 et 4 représentent des exemples de modes de réalisation d'un circuit
d'accord ;
- la figure 5 représente un exemple de mode de réalisation d'un module de filtrage.
[0021] En référence à la figure 1, le dispositif de commande à distance 1 est configuré
pour être connecté électriquement en série entre un réseau d'alimentation 2 en énergie
électrique (également appelé secteur) et au moins une charge électrique 3. Le dispositif
de commande à distance est agencé pour coopérer avec un dispositif distant 4.
[0022] Le dispositif distant 4 peut être, par exemple, une télécommande, un téléphone intelligent
(ou «
smartphone » selon la terminologie anglo saxonne), une tablette, un boîtier multiservices (ou
«
box » selon la terminologie anglo saxonne), un ordinateur connecté à un réseau de communication
ou tout autre dispositif équivalent apte à transmettre au moins une instruction de
commande. Il peut s'agir d'un émetteur radiofréquences, nomade ou fixe.
[0023] Le dispositif distant est soit de type unidirectionnel c'est à dire purement émetteur,
soit de type bidirectionnel c'est-à-dire émetteur et récepteur, soit de type mixte.
Pour cela il comprend au moins un module radiofréquence (non représenté) configuré
pour émettre et/ou recevoir des signaux radiofréquences représentatifs d'ordres de
commande sur au moins une fréquence et au moins un protocole de communication à destination
du dispositif de commande à distance 1 afin de commander au moins une charge électrique
3.
[0024] Le réseau d'alimentation électrique 2, est, par exemple, un réseau électrique monophasé,
un réseau électrique triphasé ou plus généralement un réseau électrique polyphasé.
A titre d'exemple, un réseau électrique monophasé peut délivrer une tension efficace
d'amplitude égale à environ 230V ou 120V, avec une fréquence d'environ 50 Hz ou 60Hz.
Un réseau électrique triphasé peut délivrer une tension efficace d'amplitude égale
à environ 380V ou 230 V entre chacun des conducteurs de phase et une tension efficace
d'amplitude égale à environ 120V ou 230 V entre chaque conducteur de phase et le conducteur
de neutre.
[0025] La connexion du dispositif de commande à distance 1 au réseau d'alimentation électrique
est effectuée par l'intermédiaire d'au moins deux conducteurs électriques du réseau
d'alimentation. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif
de commande à distance 1 est connecté électriquement à deux conducteurs électriques,
un conducteur de neutre et un conducteur de phase.
[0026] Suivant une variante de réalisation, la connexion électrique du dispositif de commande
à distance 1 au réseau d'alimentation électrique est effectuée par l'intermédiaire
d'au moins deux ou trois conducteurs de phase. Suivant un autre mode de réalisation,
la connexion électrique comprend également un conducteur de protection relié à la
terre.
[0027] Suivant une variante de réalisation, la connexion électrique du dispositif de commande
à distance 1 au réseau d'alimentation électrique est effectuée par l'intermédiaire
d'un câble secteur (non représenté). Le câble secteur comprenant au moins deux conducteurs
électriques.
[0028] La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de commande
à distance selon l'invention. Le dispositif de commande à distance comprend au moins
un module de filtrage 11, un module d'alimentation 12, un module radiofréquence 13
et un module de commande 14.
[0029] Le dispositif de commande à distance est configuré pour être alimenté en énergie
électrique par le réseau d'alimentation électrique 2. Pour ce faire, suivant un mode
de réalisation, le dispositif de commande à distance 1 comprend au moins deux bornes
d'alimentation 15, 16. Suivant un autre mode de réalisation, le dispositif de commande
à distance 1 comprend autant de bornes d'alimentation que de conducteurs électriques
nécessaires à la connexion électrique du dispositif 1 au réseau d'alimentation 2.
Chacune des bornes d'alimentation est destinée à être connectée électriquement à une
extrémité d'un conducteur électrique du réseau d'alimentation 2 en énergie électrique
ou d'un câble secteur connecté électriquement au réseau d'alimentation 2 en énergie
électrique.
[0030] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance 1 comprend au
moins une borne de sortie 17. La borne de sortie est configurée pour connecter électriquement
une charge électrique.
[0031] Suivant un mode de réalisation, une borne d'alimentation du dispositif de commande
à distance 1 assure également une fonction de borne de sortie. Par exemple, une charge
électrique peut être connectée entre une borne de sortie et une borne d'alimentation
destinée à être connecté électriquement à un conducteur de neutre du réseau d'alimentation
2.
[0032] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance 1 est connecté
à une antenne radiofréquence afin d'augmenter la portée radiofréquence de son module
radiofréquence 13.
[0033] Suivant un mode de réalisation, au moins un premier conducteur d'alimentation du
réseau d'alimentation 2 en énergie électrique se comporte comme une antenne radiofréquence.
L'antenne est formée par tout ou partie du premier conducteur d'alimentation du réseau
d'alimentation 2 en énergie électrique. Lorsque le dispositif de commande à distance
1 est connecté au réseau d'alimentation électrique par l'intermédiaire d'un câble
secteur, un premier conducteur du câble secteur se comporte comme une antenne. Suivant
un mode de réalisation l'antenne se prolonge sur le premier conducteur électrique
du réseau d'alimentation 2 sur lequel est connecté électriquement le premier conducteur
électrique du câble secteur. Ce cas de figure se présente lorsque la longueur du câble
secteur est inférieure à la longueur de l'antenne.
[0034] Suivant un mode de réalisation préférentiel, tout ou partie du conducteur électrique
de neutre forme l'antenne. Dans ce mode de réalisation la première borne d'alimentation
du dispositif de commande à distance est configurée pour être connectée à un conducteur
de neutre du réseau d'alimentation 2. Le conducteur de neutre est un conducteur du
câble secteur et/ou du réseau d'alimentation 2 en énergie électrique.
[0035] Les signaux radiofréquences se propageant sur le conducteur électrique constituant
l'antenne comprennent donc au moins deux composantes radiofréquences. Les signaux
radiofréquences comprennent une première composante dite « basse fréquence » (typiquement
de fréquence 50 Hz ou 60 Hz) correspondant aux signaux électriques d'alimentation
et une composante radiofréquence dite « haute fréquence » comprenant au moins des
signaux radioélectriques représentatif d'ordres de commande captés par le premier
conducteur électrique et se propageant sur ce dernier. La composante dite haute fréquence
comprend également d'autre signaux radiofréquences captés par le premier conducteur
électrique et ou conduits par ce dernier via le réseau d'alimentation électrique.
[0036] Le dispositif de commande à distance 1 comprend un circuit de filtrage radiofréquence
11 configuré pour filtrer les signaux radiofréquence se propageant sur le premier
conducteur d'alimentation du réseau d'alimentation 2. Le circuit de filtrage 11, également
appelé coupleur radiofréquence, comprend plusieurs bornes d'entrée/sortie. Dans le
mode de réalisation illustré sur la figure 1, le circuit de filtrage comprend trois
bornes d'entrée/sortie 111, 112, 113. Une première borne 111 est connecté électriquement
à la première borne d'alimentation 15. Une deuxième borne 112 est connecté électriquement
à une borne du module d'alimentation 12. Une troisième borne 113 est connecté électriquement
à une borne d'entrée/sortie radiofréquence 133 du module radiofréquence 13.
[0037] Le circuit de filtrage radiofréquence 11 est configuré pour séparer différentes composantes
des signaux radiofréquences et diriger chaque composante séparée vers une borne du
circuit de filtrage. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le circuit de filtrage
radiofréquence est agencé pour séparer les signaux radiofréquences véhiculés par le
premier conducteur à une fréquence prédéterminée et les diriger vers la troisième
borne 113 du circuit de filtrage 11. La fréquence prédéterminée correspond à la fréquence
de la porteuse utilisée pour transmettre les signaux radiofréquences émis par le dispositif
distant et captés par le module de radiofréquence 13 ou l'antenne connectée électriquement
à ce dernier 13.
[0038] Le circuit de filtrage 11 est également configuré pour limiter la propagation de
signaux radiofréquences entre le premier et la deuxième borne 112 du circuit de filtrage.
Les signaux dont la propagation est stoppée correspondent à des signaux dont la fréquence
est différente de celle des signaux d'alimentation.
[0039] Comme énoncé précédemment, les signaux radiofréquences entrant dans le circuit de
filtrage 11 comprennent la superposition d'au moins un signal d'alimentation et d'un
signal radiofréquence représentatif d'ordres de commande, par exemple, capté par le
premier conducteur formant une antenne radiofréquence. Le signal d'alimentation est
transmis à travers le circuit de filtrage vers le module d'alimentation et le signal
radiofréquence représentatif d'ordres de commande est transmis à travers le circuit
de filtrage vers le module radiofréquence 13. La propagation des autres signaux radiofréquences
est stoppée ou au moins limitée. Suivant un mode de réalisation les signaux radiofréquences
dont la propagation est stoppée sont conduit vers une masse du dispositif 1 de commande
à distance.
[0040] En référence à la figure 3, le circuit de filtrage 11 peut comprendre au moins un
circuit d'accord 30 et deux condensateurs de découplage C1, C2.
[0041] Les figures 4 et 5 illustrent des exemples de mode de réalisation d'un tel circuit
d'accord 30. Le circuit d'accord comprend au moins une inductance (également appelée
bobinage) et un condensateur connectés électriquement suivant un montage parallèle
afin de former un circuit résonnant ou circuit d'isolation (également connu sous le
nom de « circuit-bouchon »). Les inductance et condensateur du circuit d'accord sont
dimensionnés de sorte que le circuit résonnant soit accordé sur une fréquence sensiblement
égale à la fréquence des signaux à séparer. Il peut s'agir du signal d'alimentation
en énergie électrique ou de la porteuse utilisée pour la transmission des signaux
radiofréquences. Suivant un mode de réalisation la porteuse utilisée pour la transmission
des signaux radiofréquences représentatif d'ordre de commande à une fréquence supérieure
à 100 MHz. Suivant des modes de réalisation particuliers, la fréquence de la porteuse
est égale à environ 433 MHz, 868 MHz ou 2,4 GHz...
[0042] Suivant un premier mode de réalisation, illustré sur la figure 4, le circuit d'accord
30 comprend une inductance L21 et un condensateur C21 connectés électriquement en
parallèle. La deuxième borne 32 du circuit d'accord 30 est connectée à l'inductance
L21 en un point situé entre les deux extrémités de ladite inductance. Dans ce mode
de réalisation, l'inductance L21 est fictivement divisée en deux bobinages couplés
placés en série, la deuxième borne 32 étant connectée à la borne commune de ces deux
bobinages.
[0043] La figure 5 représente un deuxième mode de réalisation du circuit d'accord 30 comprenant
une inductance L22 et deux condensateurs C22, C23, l'inductance étant connectée électriquement
en parallèle avec les deux condensateurs. Les deux condensateurs C22, C23 sont connectés
électriquement en série et la deuxième borne 32 du circuit d'accord 30 est connectée
au point commun de ces deux condensateurs.
[0044] En référence à la figure 3, le circuit d'accord 30 comprend trois bornes référencées
31, 32, 33. Une première borne 31 du circuit d'accord 14 est connecté à la première
borne d'entrée du circuit de filtrage 11. La deuxième borne 32 du circuit d'accord
30 est connectée électriquement à la troisième borne 113 de sortie du circuit de filtrage
11 par l'intermédiaire d'un condensateur C2 de découplage. Le condensateur C2 de découplage
permet de bloquer la propagation des signaux radiofréquence de fréquence inférieure
à une fréquence prédéterminée, ou fréquence de coupure, et d'autoriser la propagation
des signaux de fréquence supérieure à cette fréquence prédéterminée. De façon avantageuse,
la valeur de ce condensateur C2 est donc choisie de façon à bloquer la propagation
des signaux électriques d'alimentation dit basse fréquence c'est-à-dire dont la fréquence
est sensiblement égale à celle du réseau d'alimentation électrique 2. La troisième
borne 33 du circuit d'accord 30 est connectée électriquement à la deuxième borne 112
de sortie du circuit de filtrage 11.
[0045] Le circuit d'accord 30 réalise un collecteur de tension pour le port entrée/sortie
radiofréquence 133 du module radiofréquence 13 auquel il est connecté et doit être
référencé à la masse électrique GND du dispositif de commande à distance 1. Comme
énoncé précédemment, le circuit de filtrage 11, et donc le circuit d'accord, est connecté
à la première borne d'alimentation 15 du dispositif de commande à distance. Afin de
ne pas réaliser de court-circuit entre la première borne d'alimentation 15 et la masse
électrique GND aux basses fréquences, la troisième borne 33 du circuit d'accord 14
est connectée à la masse électrique GND du dispositif de commande à distance 1 par
l'intermédiaire d'un condensateur de découplage C1. De façon avantageuse, le condensateur
de découplage C1 permet d'éviter la propagation des signaux d'alimentation à la masse
électrique GND. La troisième borne 33 du circuit d'accord 30 est connectée au plus
près de la masse électrique GND. La distance entre le point de connexion de la masse
électrique et le circuit d'accord 30 est inférieure, préférentiellement très inférieure,
à un quart de la longueur d'onde associée à la fréquence sur laquelle est accordée
le circuit d'accord. Par très inférieure, on entend au moins, dix fois voire cent
fois, inférieure.
[0046] En référence à la figure 2, le circuit de filtrage est connecté électriquement à
une borne d'entrée/sortie 133 radiofréquence du module radiofréquence 13 par l'intermédiaire
d'une liaison radiofréquence 1113.
[0047] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance 1 comprend un
circuit d'adaptation d'impédance (non représenté) connecté électriquement à la borne
d'entrée/sortie radiofréquence 133 du module radiofréquence 13. Le circuit d'adaptation
est configuré pour ramener au niveau de la borne d'entrée/sortie radiofréquence 133
du module radiofréquence 13 une valeur d'impédance prédéterminée. La valeur d'impédance
prédéterminée correspond à une valeur sensiblement égale à la valeur de l'impédance
d'entrée (ou de sortie) du module radiofréquence 13. La valeur de l'impédance d'entrée
(ou de sortie) est, par exemple, égale à 50 Ohms.
[0048] Suivant un mode de réalisation, le circuit d'adaptation est un circuit séparé sur
la liaison radiofréquence 1113.
[0049] Suivant une variante de réalisation, le circuit d'adaptation est intégré au circuit
de filtrage 11 radiofréquence. Le circuit de filtrage assure donc les deux fonctions
de filtrage et d'adaptation.
[0050] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance est implanté
sur une carte de circuit imprimé (ou PCB pour «
Printed Circuit Board » selon la terminologie anglo saxonne). La carte de circuit imprimée peut être une
carte simple face, double face, monocouche ou multicouche. Au moins une face de la
carte peut être entièrement ou partiellement métallisée afin de former un plan de
masse.
[0051] Suivant un mode de réalisation, tout ou partie des inductances du circuit de filtrage
et/ou du circuit d'accord et/ou du circuit d'adaptation sont des inductances imprimées.
Suivant un mode de réalisation, une inductance imprimée est, par exemple, réalisée
sous forme de spires imprimées sur une face métallisée de la carte de circuit imprimé.
[0052] Suivant un mode de réalisation, le module radiofréquence 13 est un module radiofréquence
de réception afin de recevoir des signaux radiofréquences représentatifs d'ordres
de commande de la part d'un dispositif distant. Suivant une variante de réalisation,
il s'agit d'un module radiofréquence d'émission et/ou de réception afin d'échanger
des signaux radiofréquences avec un dispositif distant 4.
[0053] Le module radiofréquence 13 comprend au moins une borne d'entrée/sortie radiofréquence
133 configurée pour recevoir et/ou délivrer des signaux radiofréquences. Le module
radiofréquence 13 comprend une borne de sortie 134 configuré pour délivrer un signal
de commande à destination du module de commande 14.
[0054] Le module radiofréquence 13 comprend différents éléments connus de l'homme du métier
et non représentés afin de de recevoir et de décoder des signaux radiofréquences représentatifs
d'ordres de commande et éventuellement d'émettre des signaux représentatifs d'informations
sur la borne d'entrée/sortie radiofréquence 133 du module radiofréquence. Il peut
s'agir d'un circuit Haute Fréquence amplificateur-démodulateur, un ou plusieurs microcontrôleurs
ou processeurs et/ou tous autres moyens équivalents programmés de façon opportune.
[0055] Le module radiofréquence 13 est configuré pour coopérer avec un dispositif distant
4 tel que décrit précédemment.
[0056] Suivant un mode de réalisation, le module radiofréquence 13 est connecté à une antenne
radiofréquence afin d'augmenter sa portée radiofréquence.
[0057] Le module radiofréquence 13 est alimenté en énergie électrique par un module d'alimentation
12. Le module radiofréquence est connecté électriquement au module d'alimentation
12, par exemple par l'intermédiaire d'au moins deux bornes d'alimentation 131, 132.
[0058] Le module d'alimentation 12 est alimenté en énergie électrique par le réseau d'alimentation
électrique. Suivant un mode de réalisation, le module d'alimentation est connecté
électriquement à la première borne d'alimentation 15 via le circuit de filtrage 11.
Le module d'alimentation est également connecté à la deuxième borne d'alimentation
16. Suivant une variante de réalisation, le module d'alimentation est connecté à la
deuxième borne d'alimentation 16 via un circuit de filtrage secteur (non représenté).
Le circuit de filtrage secteur est, par exemple, formé par un condensateur et une
inductance connectés en parallèle. Les éléments du circuit de filtrage secteurs sont
dimensionnés afin de filtrer les parasites radiofréquences transmis par le deuxième
conducteur du réseau d'alimentation 2.
[0059] Le module d'alimentation a pour fonction de générer la ou les tensions d'alimentation
nécessaires au fonctionnement des différents modules et circuits électronique du dispositif
de commande à distance 1 à partir de l'énergie électrique fournie par le réseau d'alimentation
2. Pour cela, le module d'alimentation comprend un circuit de transformation de la
tension du réseau d'alimentation électrique en au moins une tension apte à alimenter
le circuit radiofréquence 13. Suivant un mode de réalisation, le circuit d'alimentation
transforme la tension alternative du réseau d'alimentation en une ou plusieurs tensions
continues ou alternatives d'amplitude adaptée à l'alimentation en énergie électrique
des différents composants du circuit radiofréquence. Il peut s'agir, par exemple,
d'une tension continue d'amplitude égale à environ 3V, 5V ou 12V. Suivant un mode
de réalisation, lorsque le module d'alimentation délivre plusieurs tensions de sortie,
l'ensemble des tensions de sortie peut comprendre au moins une tension continue et
au moins une tension alternative.
[0060] Au moins une tension de sortie du module d'alimentation 12 peut être destinée à alimenter
un module de commande 14 du dispositif de commande à distance 1.
[0061] Le module de commande est configuré pour exécuter les commandes correspondantes aux
instructions transmises par le dispositif distant 4.
[0062] Le module de commande comprend plusieurs bornes d'entrée, de sortie et/ou d'entrée/sortie.
Le module de commande 14 est notamment configuré pour commander la quantité de signal
électrique traversant ledit module de commande entre au moins deux bornes en fonction
de signaux de commande reçus sur au moins une borne de commande. Suivant un mode de
réalisation, le signal électrique traversant le module de commande 14 est un signal
d'alimentation (courant, tension) agencé pour alimenter la charge électrique 3. Suivant
un autre mode de réalisation,
[0063] Suivant un mode de réalisation, le module de commande 14 est un dispositif de commutation
configuré pour autoriser le passage d'un signal électrique entre au moins une borne
d'entrée et une borne de sortie dans un mode de fonctionnement (ou état) généralement
appelé « fermé » et interrompre le passage du signal entre les deux bornes précitées
dans un mode de fonctionnement (ou état) généralement appelé « ouvert ». Dans ce mode
de réalisation, la commande de la quantité de signal traversant le module de commande
se fait dans un mode tout ou rien. Il peut s'agir, par exemple, d'un relais électromécanique
ou statique, d'un triac, d'un thyristor ou tout autre type d'équipement d'électronique
de puissance.
[0064] Dans l'exemple de mode de réalisation illustré sur la figure 2, le module de commande
14 est un dispositif monopolaire. Le module de commande comprend trois bornes 141,
142, 143. Une première borne 141 d'entrée est connectée électriquement à la deuxième
borne d'alimentation du dispositif de commande à distance. Une deuxième borne 142
de sortie du module de commande 14 est connectée électriquement à une borne de sortie
17 du dispositif de commande à distance 1. Une troisième borne 143 de commande est
connecté électriquement à la borne de sortie 134 du module radiofréquence 13.
[0065] Suivant une variante de réalisation, le module de commande est un dispositif de commutation
bipolaire ou plus généralement un dispositif multipolaire. A titre d'exemple, un tel
dispositif de commutation permet de commuter plusieurs phases du réseau d'alimentation
2 électrique.
[0066] Suivant une variante de réalisation, le module de commande est un gradateur ou variateur
configuré pour régler graduellement le passage du signal le traversant. Par exemple,
le module de commande augmente (ou diminue) d'une valeur prédéterminée la quantité
de signal transitant entre les ou les bornes d'entrée et de sortie du module de commande.
Le module de commande permet ainsi de faire varier la puissance délivrée à la charge
électrique.
[0067] Suivant un autre mode de réalisation, le module de commande est un sélecteur permettant
de diriger le signal électrique entrant dans le module de commande vers une ou plusieurs
bornes particulières sélectionnées parmi une pluralité de bornes ou stopper le passage
du signal électrique.
[0068] Au moins une borne d'entrée 141 du module de commande 14 est connectée à une borne
d'alimentation 15, 16 du dispositif de commande à distance 1. La borne d'entrée 141
du module de commande est connectée à une borne d'alimentation du dispositif de commande
à distance 1 destinée à être connectée à un conducteur de phase du réseau d'alimentation
1. Suivant un mode de réalisation préférentiel, la borne d'entrée 141 du module de
commande 14 est connectée à une borne d'alimentation 16 non destinée à être connectée
au conducteur du réseau d'alimentation 2 assurant une fonction d'antenne radiofréquence.
De façon avantageuse, une telle connexion électrique évite une désadaptation de la
liaison radiofréquence 1113 à chaque changement d'état du module de commande 14. De
façon préférentielle, la deuxième borne d'alimentation 16 du dispositif de commande
à distance 1 est configurée pour être connectée électriquement à un conducteur de
neutre du réseau d'alimentation 2.
[0069] Suivant un mode de réalisation préférentiel, la connexion électrique de la borne
d'entrée 141 du module de commande à la borne d'alimentation du dispositif de commande
à distance 1 est réalisée entre ladite borne d'alimentation et le circuit de filtrage
secteur.
[0070] De façon avantageuse, lorsqu'un courant de forte intensité est consommé au niveau
d'une ou plusieurs bornes de sortie 17 du dispositif de commande à distance 1, le
courant consommé ne traverse aucune l'inductance du circuit de filtrage secteur. Ainsi
aucun échauffement n'est observé dans le circuit de filtrage secteur. Comme énoncé
précédemment, le circuit de filtrage 11 est connecté à la première borne 15 d'alimentation
du dispositif de commande à distance 1. Ainsi, aucun courant de forte intensité ne
traverse les inductances de ce circuit de filtrage 11 lorsqu'un courant de forte intensité
est consommé au niveau d'une ou plusieurs bornes de sortie 17. Par courant de forte
intensité, on entend un courant d'intensité supérieure à 3 A.
[0071] Suivant un mode de réalisation, le dispositif de commande à distance 1 comprend un
circuit de détection de passage par zéro du signal électrique (non représenté) connecté
électriquement à une borne d'alimentation du dispositif de commande à distance. La
détection de passage par zéro du signal électrique (ou «
zéro crossing » selon la terminologie anglo saxonne) est, par exemple, effectuée sur au moins une
phase du réseau d'alimentation en énergie électrique.
[0072] Suivant un mode de réalisation, le circuit de détection de passage par zéro du signal
électrique est connecté en un point de connexion sur une liaison électrique entre
le circuit de filtrage réseau et le module d'alimentation.
[0073] Le circuit de détection de zéro a pour fonction de détecter le passage à zéro de
l'alternance du signal électrique du réseau d'alimentation 2 afin de synchroniser
les changements d'état du module de commande avec cette détection. Le circuit de détection
de zéro permet de déclencher la commutation de la puissance au moment du passage à
zéro du signal électrique, ce qui réduit considérablement les pollutions électriques
et électromagnétiques, par exemple, lorsque la charge commutée est résistive. De façon
avantageuse, la détection des passages à zéro de la tension du réseau d'alimentation
électrique permet d'éviter la formation de pics de surtension lors du changement d'état
du module de commande. La détection des passages à zéro permet également d'éviter
les variations rapides de courant, sources de perturbation électromagnétiques, lors
du changement d'état du module de commande 14. A titre d'exemple, un changement d'état
du module de commande effectué lors du passage à zéro permet d'éviter la formation
d'un arc électrique dans un relais lors d'une commutation du circuit de commande afin
d'alimenter une charge de type ampoule à diodes électroluminescentes (ou LED pour
«
Light Emitting Diode » selon la terminologie anglosaxonne) présentant un courant d'appel de forte amplitude.
[0074] Un autre objet de l'invention est un équipement domotique destiné par exemple, au
confort thermique, visuel ou lumineux, à la protection solaire, à la fermeture et/ou
à la sécurité d'un bâtiment ou de ses abords. L'équipement domotique est destiné à
être connecté électriquement au réseau d'alimentation en énergie électrique et comprend
un dispositif de commande à distance 1 tel que décrit précédemment et une charge électrique.
Suivant un premier mode de réalisation, l'équipement domotique est destiné à être
connecté à une charge électrique 3 telle que décrite précédemment. Suivant une variante
de réalisation, la charge électrique est intégrée à l'équipement domotique.
[0075] L'équipement domotique est agencé pour coopérer avec un dispositif distant 4. Le
dispositif distant 4 est configuré pour au moins transmettre des signaux radiofréquences
représentatifs d'instructions de commande à exécuter par la charge électrique 3.
[0076] Les différents modes de mise en oeuvre, différents modes de réalisation et variantes
définis ci-dessus peuvent être combinés afin de générer de nouveaux modes de mise
en oeuvre et de nouveaux modes de réalisation de l'invention.
1. Dispositif de commande à distance (1) configuré pour être connecté électriquement
à un réseau d'alimentation électrique (2), le dispositif étant
caractérisé en ce qu'il comprend :
- Une première et une deuxième bornes d'alimentation (15, 16) et au moins une borne
de sortie (17),
- Un module radiofréquence (13) configuré pour au moins recevoir des signaux radiofréquences
représentatifs d'ordres de commande et pour délivrer un signal de commande associé
auxdits signaux radiofréquences,
- Un circuit de filtrage (11) connecté électriquement entre la première borne d'alimentation
(15) et le module radiofréquence (13), le circuit de filtrage étant configuré pour
au moins séparer les signaux radiofréquences représentatifs d'ordres de commande transitant
par la première borne d'alimentation (15) et les diriger vers le module radiofréquence
(13),
- Un module de commande (14) connecté électriquement entre la deuxième borne d'alimentation
et la borne de sortie (17), la deuxième borne d'alimentation délivrant un signal électrique,
le module de commande étant configuré pour commander la quantité de signal électrique
traversant le module de commande en fonction du signal de commande délivré par le
module radiofréquence (13).
2. Dispositif (1) selon la revendication précédente dans lequel le circuit de filtrage
(11) comprend trois borne d'entrée/sortie (111, 112, 113), une première borne (111)
d'entrée étant connectée électriquement à la première borne d'alimentation (15) du
dispositif de commande à distance et une troisième borne (113) de sortie étant connectée
électriquement à une borne d'entrée/sortie radiofréquence (133) du module radiofréquence,
le circuit de filtrage (11) étant configuré pour diriger les signaux radiofréquences
représentatifs d'ordres de commande vers la troisième borne (113) du circuit de filtrage
(11).
3. Dispositif (1) selon une des revendications précédentes dans lequel le circuit de
filtrage (11) est configuré pour séparer les signaux radiofréquences d'alimentation
transitant par la première borne d'alimentation (15) et les diriger vers une deuxième
borne (112) de sortie du circuit de filtrage (11) la deuxième borne (112) de sortie
du circuit de filtrage étant connectée électriquement à un module d'alimentation (12).
4. Dispositif (1) selon une des revendications précédentes dans lequel le circuit de
filtrage (11) comprend un circuit d'accord (30) comprenant au moins une inductance
et un condensateur connectés électriquement en parallèle.
5. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel au moins une inductance est
réalisée sous forme d'inductance imprimée.
6. Dispositif (1) selon une des revendications précédentes comprenant un circuit d'adaptation
d'impédance connecté électriquement à la borne d'entrée/sortie radiofréquence (133)
du module radiofréquence (13), le circuit d'adaptation étant configuré pour ramener,
au niveau de la borne d'entrée/sortie radiofréquence (133) du module radiofréquence
(13) une valeur d'impédance prédéterminée.
7. Dispositif (1) selon une des revendications précédentes dans lequel le module radiofréquence
(13) est configuré pour coopérer avec un dispositif distant (4), le dispositif distant
étant configuré pour au moins émettre des signaux radiofréquences représentatifs d'instructions
de commande.
8. Dispositif (1) selon une des revendications précédentes comprenant un circuit de détection
de passage à zéro connecté électriquement à une borne d'alimentation (15, 16) du dispositif
de commande à distance et au module de commande (14).
9. Equipement domotique configuré pour être connecté électriquement à un réseau d'alimentation
électrique (2), l'équipement domotique étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande à distance (1) selon une des revendications
précédentes.
10. Equipement domotique selon la revendication précédente comprenant une charge électrique
connectée électriquement au dispositif de commande à distance (1).
11. Système domotique caractérisé en ce qu'il comprend un équipement domotique selon une des revendications 9 ou 10 et un dispositif
distant (4) comprenant un module radiofréquence configuré pour au moins émettre des
signaux radiofréquences représentatifs d'instructions de commande, le dispositif distant
(4) étant configuré pour coopérer avec l'équipement domotique.