[0001] La présente invention concerne un procédé et un réseau à topologie arborescente pour
l'attribution automatique d'adresses à une pluralité de modules interconnectés par
ledit réseau de communication à topologie arborescente.
[0002] Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à une pluralité de modules interconnectés
par un réseau de distribution électrique utilisé à la fois pour l'alimentation électrique
des modules et comme réseau de communication pour la transmission de messages numériques
entre modules par courant porteur modulé.
Elle s'applique en particulier à la télécommande et la télésurveillance des candélabres
d'éclairage urbain.
[0003] Il s'avère qu'un réseau de distribution électrique présente généralement une topologie
complexe comportant de nombreuses intersections réparties aléatoirement. En outre,
la connaissance de la topologie exacte du réseau a bien souvent disparu, un tel réseau
résultant généralement d'opérations d'installations successives effectuées sur plusieurs
dizaines d'années.
[0004] Par ailleurs, si l'on souhaite pouvoir communiquer avec chaque module séparément,
il est nécessaire d'attribuer une adresse propre à chaque module.
[0005] Dans le contexte d'un tel réseau, l'attribution d'une adresse à chaque module pose
de nombreux problèmes.
[0006] En effet, il est d'abord nécessaire que le mode d'adressage des différents modules
que l'on veut faire communiquer, puisse s'appliquer à n'importe quelle topologie de
réseau. Ensuite, si l'on souhaite interconnecter un nombre important de modules, l'adressage
des différents modules doit pouvoir être effectué sans manipulations fastidieuses
qui entraînent d'importants risques d'erreur.
Il faut également pouvoir ajouter facilement un module dans le réseau sans que cela
nécessite des interventions manuelles sur d'autres modules.
[0007] Par ailleurs, la portée des transmissions par courant porteur est relativement faible.
Il est donc nécessaire de répéter les messages transmis pour qu'ils arrivent jusqu'à
leur destinataire. Il faut donc que l'adresse de chaque module contienne le chemin
par lequel doit transiter le message pour qu'il arrive à son destinataire, de manière
à pouvoir déterminer si un message dans un chemin déterminé doit ou non être répété.
[0008] Le procédé décrit dans le brevet
FR 2 734 111 déposé par le Demandeur permet de résoudre partiellement ces problèmes dans la mesure
où il nécessite d'agir manuellement sur chaque module n'ayant pas encore d'adresse,
et sur le module ayant déjà une adresse, situé immédiatement en amont par rapport
à une unité centrale située à la racine du réseau arborescent, l'adresse du module
sans adresse étant déterminée en fonction de l'adresse du module amont possédant déjà
une adresse, et en fonction du nombre de modules possédant déjà une adresse, reliés
directement au module avec adresse et situés en aval de celui-ci.
Ce procédé présente donc l'inconvénient de nécessiter l'intervention d'opérateurs
sur le terrain qui doivent agir sur des boutons de commande prévus sur chaque module.
En outre, ces modules peuvent être difficilement accessibles car par exemple installés
à plusieurs mètres du sol au sommet de candélabres d'éclairage urbain. Par ailleurs,
ce procédé ne permet pas de supprimer totalement tout risque d'erreur, car il est
possible de déclencher l'attribution d'adresse d'un module qui n'est pas situé immédiatement
en aval d'un module possédant une adresse.
[0009] La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes. A cet effet, elle propose
un procédé pour l'attribution automatique d'adresses à une multiplicité de modules
interconnectés par un réseau à topologie arborescente relié à une unité centrale,
l'adresse de chaque module étant déterminée à partir de l'adresse du module situé
immédiatement en amont dans le réseau par rapport à l'unité centrale et ayant déjà
une adresse attribuée, cette adresse étant émise sur le réseau par le module amont
dans un message d'attribution d'adresse.
[0010] Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une phase de recherche
automatique du module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval
dans le réseau, d'un module ayant déjà une adresse attribuée, cette phase comprenant
pour chaque module aval n'ayant pas encore d'adresse attribuée :
- la réception par le module aval du message d'attribution d'adresse et le déclenchement
par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant plus grande que le niveau
de réception du message reçu est faible,
- si à la fin de la temporisation, le module aval ne détecte dans le réseau aucun message
de capture d'adresse, l'émission par celui-ci d'un message de capture d'adresse contenant
l'adresse à attribuer, la mémorisation par celui-ci de l'adresse reçue en tant qu'adresse
de module, et l'exécution par celui-ci de la phase de recherche automatique du module
n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau.
[0011] Grâce à ces dispositions, invention exploite l'atténuation qui se produit dans les
transmissions par courant porteur pour définir une temporisation dont la durée dépend
de la distance entre le module émetteur et le module récepteur, cette temporisation
étant déclenchée pour décider quel module doit s'attribuer l'adresse émise. De cette
manière, le module qui s'attribue l'adresse émise est celui qui a la temporisation
la plus courte et donc celui qui est le plus proche du module émetteur du message.
L'invention permet également d'attribuer, de proche en proche, une adresse respective
à tous les modules d'une même branche du réseau reliée à l'unité centrale, et ce d'une
manière entièrement automatique et sans risque d'erreur.
En répétant cette opération pour toutes les branches du réseau, on peut ainsi attribuer
d'une manière entièrement automatique une adresse à tous les modules connectés au
réseau.
[0012] Avantageusement, l'adresse d'un module est déterminée en fonction de celle du module
immédiatement en amont et de la présence éventuelle d'autres modules possédant déjà
une adresse et situés au même niveau par rapport à l'unité centrale. Par conséquent,
l'adresse de chaque module indique à elle seule la position du module par rapport
aux autres modules dans le réseau.
[0013] Selon une particularité de l'invention, l'adresse d'un module donné comprend un numéro
d'ordre obtenu en numérotant successivement tous les modules situés sur un chemin
reliant directement le module donné à l'unité centrale, en commençant par un pour
le premier module relié sur le chemin à l'unité centrale, ainsi qu'une adresse de
liaison permettant de déterminer les différents tronçons de ligne constituant le chemin
reliant le module à l'unité centrale. Par conséquent, si toutes les adresses attribuées
sont retransmises à l'unité centrale, la liste des adresses ainsi attribuées permet
de reconstituer la topologie du réseau.
[0014] Selon une autre particularité de l'invention, le procédé selon l'invention comprend
une phase préalable de recherche automatique d'un module ayant une adresse, situé
le plus proche en amont dans le réseau d'un module n'ayant pas d'adresse, ce module
émettant sur le réseau un message de recherche de module ayant une adresse, cette
phase comprenant pour chaque module ayant déjà une adresse :
- la réception par le module du message de recherche de module ayant une adresse et
le déclenchement par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant plus
grande que le niveau de réception du message reçu est faible,
- si à la fin de la temporisation, le module ne détecte sur le réseau aucun message
de capture d'adresse contenant l'adresse à la valeur prédéterminée, l'émission par
celui-ci d'un message de capture d'adresse, la détermination par celui-ci de l'adresse
du module n'ayant pas d'adresse, situé immédiatement en aval dans le réseau , et l'émission
d'un message d'attribution d'adresse contenant l'adresse ainsi déterminée.
[0015] Selon encore une autre particularité de l'invention, le procédé selon l'invention
comprend en outre une phase préalable de recherche automatique d'un module n'ayant
pas d'adresse attribuée, situé immédiatement en aval d'un module ayant déjà une adresse
attribuée, cette phase étant déclenchée par l'unité centrale ou par un module ayant
déjà une adresse attribuée, qui émet sur le réseau un message de recherche de module
sans adresse, cette phase comprenant pour chaque module n'ayant pas d'adresse :
- la réception par le module du message de recherche de module sans adresse et le déclenchement
par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant plus grande que le niveau
de réception du message reçu est faible,
- si à la fin de la temporisation, le module ne détecte sur le réseau aucun message
de recherche de module, l'émission par celui-ci d'un message de recherche de module
en direction de l'unité centrale, ce qui a pour effet de déclencher la phase de recherche
automatique d'un module ayant une adresse, situé le plus proche en amont dans le réseau
d'un module n'ayant pas d'adresse.
[0016] On peut prévoir un message émis par l'unité centrale permettant d'initialiser les
adresses de module mémorisées par tous ou partie des modules connectés au réseau,
de manière à pouvoir attribuer ensuite de nouvelles adresses aux modules ainsi réinitialisés.
De cette manière, il est possible de prendre en compte facilement la connexion d'un
nouveau module entre deux modules déjà configurés.
[0017] On peut également prévoir que les messages de recherche de module sans adresse soient
répétés par les autres modules de manière à ce qu'ils puissent être transmis jusqu'aux
extrémités des branches du réseau.
[0018] La présente invention concerne également réseau à topologie arborescente, tel que
défini dans la revendication 10.
[0019] Un mode de réalisation du procédé et du réseau selon l'invention sera décrit ci-après,
à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 représente schématiquement une multiplicité de modules connectés par un
réseau en étoile auquel le procédé d'adressage selon l'invention peut s'appliquer
;
La figure 2 montre la structure d'une adresse de module ;
La figure 3 représente la structure des messages transmis par le réseau ;
Les figures 4 et 5 représentent des organigrammes montrant la séquence des étapes
du procédé selon l'invention ;
La figure 6 représente un module selon l'invention ;
La figure 7 montre le schéma électronique d'un circuit électronique du module, mis
en oeuvre par le procédé selon l'invention ;
La figure 8 illustre sous la forme de courbes en fonction du temps le fonctionnement
du circuit électronique représenté sur la figure 6.
[0020] La figure 1 représente un réseau en étoile permettant de relier une unité centrale
UC à une pluralité de modules électroniques M1 à M15, les différents éléments connectés
par le réseau communiquant entre eux par messages par exemple émis sur le réseau par
modulation d'une porteuse.
Dans un tel réseau, le procédé selon l'invention vise à attribuer automatiquement
une adresse unique respective à chaque module en fonction de la position de celui-ci
dans le réseau. A cet effet, l'invention exploite le phénomène d'atténuation en fonction
de la distance qui se produit notamment lorsqu'on émet un signal sur une ligne d'alimentation
en énergie électrique. Dans ce cas, les transmissions par le réseau sont effectuées
de préférence par courant porteur bidirectionnel, par modulation en phase d'une porteuse
[0021] Chaque module Mi connecté au réseau est repéré par rapport à l'unité centrale UC,
par une adresse constituée d'un numéro d'ordre 43 et d'une adresse de liaison 44 (figure
2).
[0022] Le numéro d'ordre 43 de chaque module Mi, par exemple, sur un octet, est obtenu en
numérotant successivement tous les modules situés sur le chemin du réseau reliant
le module Mi à l'unité centrale, en commençant par le numéro un pour le module connecté
directement à l'unité centrale et situé sur le chemin considéré.
[0023] Ainsi, sur la figure 1, l'unité centrale UC est connectée à trois lignes principales
1, 2, 3, et les modules M0, M12 et M14 connectés directement à l'unité centrale portent
un numéro d'ordre égal à 1, les modules M1, M13, M15 suivants portant un numéro d'ordre
égal à 2, et ainsi de suite jusqu'à l'extrémité de chaque ligne principale.
[0024] Lorsque l'on rencontre une ligne secondaire, telle que 4 sur la ligne principale
1, le module M5 situé sur la ligne secondaire 4 et relié directement à la ligne principale
porte le même numéro d'ordre, à savoir 3 dans l'exemple de la figure 1, que celui
du module M2 situé au même niveau sur la ligne principale. Les modules M6, M7 suivants
sur la ligne secondaire 4 sont numérotés à partir de ce numéro d'ordre 3. Ainsi, le
numéro d'ordre 43 d'un module correspond au nombre de modules plus 1, situés entre
le module considéré et l'unité centrale UC.
[0025] L'adresse de liaison 44 d'un module Mi permet de repérer le tronçon de ligne (entre
deux intersections ou entre une intersection et une extrémité de ligne) auquel est
connecté le module, et de déterminer le chemin reliant le module à l'unité centrale,
ce numéro tenant compte de toutes les intersections se trouvant entre le module et
l'unité centrale. Ainsi, cette adresse 44 est constituée par exemple de trois champs
45 à 47 ou niveaux, de deux octets chacun, le premier octet indiquant un numéro de
ligne L, et le second octet un numéro d'intersection I.
[0026] Le premier niveau 45 donne le numéro de la ligne principale 1 à 3 à laquelle est
relié le module, et le nombre d'intersections sur la ligne principale entre l'unité
centrale UC et le module. Si les numéros de ligne L et d'intersection I du second
niveau 46 sont différents de zéro, ils indiquent respectivement le numéro de ligne
secondaire 4, 5 à laquelle est relié le module et le nombre d'intersections rencontrées
sur la ligne secondaire en direction de l'unité centrale. De la même façon, le numéro
de ligne du troisième niveau 47 permet de numéroter les lignes secondaires 6 de second
rang qui partent d'une ligne secondaire de premier rang 4, 5.
[0027] Ainsi, par exemple le module M11 portant l'adresse "4-11·21·10" est le quatrième
module en partant le l'unité centrale sur le chemin qui le relie à celle-ci. Le champ
47 indique qu'il est connecté à la ligne secondaire 6 de second rang n° 1. Le champ
46 indique que cette ligne secondaire est reliée à l'intersection n° 1 de la ligne
secondaire 5 de premier rang n° 2, et le champ 45 indique que cette ligne secondaire
5 est reliée à l'intersection n° 1 de la ligne principale 1 n° 1.
[0028] Ce mode d'adressage d'un module permet ainsi de localiser n'importe quel module raccordé
au réseau, et de déterminer le chemin qui le relie à l'unité centrale.
[0029] Sur la figure 3, chaque message transitant sur le réseau comprend les champs suivants
:
- un numéro d'ordre d'émetteur 32 du dernier module réémetteur sur un octet,
- un sens de transfert 33 sur un octet, à savoir, 0 pour les messages destinés aux modules
Mi, et 1 pour les messages destinés à l'unité centrale UC,
- une adresse 34, sur 7 octets, du module émetteur ou destinataire du message en fonction
du sens 33,
- des consignes 35 ou informations à transmettre sur 3 octets, et
- un mot de somme de contrôle 36 sur 2 octets permettant de vérifier que le contenu
du message a été correctement transmis.
[0030] Chaque module Mi qui reçoit un message, commence par déterminer s'il est le destinataire
du message en lisant le champs "sens", et si le sens est égal à 0, le champ "adresse"
du module destinataire. S'il n'est pas destinataire du message, le module examine
les champs 32 à 34 pour déterminer s'il se trouve sur le trajet de transmission du
message et à une distance suffisante de l'émetteur. Si tel est le cas, il répète le
message en insérant dans le champ 32 son numéro d'ordre.
[0031] Grâce à cette structure, un message transitant sur le réseau peut être répété par
les différents modules Mi du réseau, de manière à s'affranchir de la portée limitée
(quelques centaines de mètres) des transmissions par courant porteur.
[0032] Afin d'éviter des manipulations complexes et sources d'erreur, l'adresse des modules
est déterminée automatiquement. Dans ce qui suit, l'adresse d'un module sera notée
N-(1,i)
1·(1,i)
2·(1,i)
3, ou plus généralement N-...(1,i)
n, n étant le dernier niveau 45 à 47 non nul de l'adresse de liaison 44.
[0033] D'après l'organigramme montré sur la figure 3, l'unité centrale UC exécute une procédure
20 d'attribution automatique d'adresses commençant par une phase de recherche de l'adresse
suivante à attribuer (étapes 21 à 29) à partir de l'adresse
A = "N-...(1,i)
n" passée en paramètre de la procédure.
[0034] A l'initialisation du réseau, la première adresse à attribuer au premier module rencontré
sur le réseau à partir de l'unité centrale est égale à A = "1-10".
[0035] Cette phase commence par interroger les modules Mi pour déterminer si l'adresse A
= "N-...(1,i+1)
n" n'a pas déjà été attribuée (étape 21). Cette interrogation consiste à émettre un
premier message d'interrogation contenant cette adresse et à se mettre en attente
de la réponse pendant une durée Tmax.
[0036] Si l'unité centrale ne reçoit aucune réponse (étape 22), cela signifie que l'adresse
A émise n'est pas déjà attribuée. Dans le cas présent, cela signifie également qu'une
intersection n'a pas encore été détectée sur la ligne 1. Dans ce cas, elle émet un
nouveau message d'interrogation contenant l'adresse A = "N-...(1,i)
n" passée en paramètre de la procédure 20 (étape 25). Si aucune réponse n'est reçue,
cette adresse peut donc être attribuée (étape 29) et l'unité centrale émet un message
d'attribution d'adresse contenant cette adresse, dans le cas présent "1-10" (étape
30).
[0037] Tous les modules Mi qui reçoivent ce message exécutent la procédure 50 représentée
sur la figure 5. Dans cette procédure, si le module Mi n'a pas encore d'adresse attribuée
(étape 51), il mesure le niveau N de tension de la porteuse reçue et convertit ce
niveau en temps Ti, sachant que le niveau de tension reçu décroît en fonction de la
distance de transmission (étape 52). Ainsi le temps Ti peut être calculé par la formule
suivante :

où Nmax est le niveau maximum susceptible d'être reçu.
De cette manière, plus le niveau de tension du signal reçu est élevé, plus le temps
Ti est court. Par ailleurs, si Ti est supérieur à une valeur Tmax, on considère que
le module est trop éloigné et on abandonne la procédure.
[0038] Aux étapes 53 et 54, le module Mi se met en attente d'un message de capture de l'adresse
A contenue dans le message d'attribution d'adresse. Si un tel message n'est pas reçu
pendant le temps Ti, cela signifie que le module Mi est situé le plus proche de l'émetteur
du message d'attribution d'adresse. Dans le cas contraire, la procédure 50 est terminée.
[0039] Si le module Mi est le plus proche de l'émetteur du message d'attribution d'adresse,
il émet un message de capture d'adresse (étape 56) et s'attribue l'adresse A qu'il
mémorise à un emplacement mémoire prévu à cet effet (étape 57). L'émission du message
de capture à l'étape 56 a pour effet d'interrompre la procédure 50 en cours d'exécution
par les autres modules en attente aux étapes 53 et 54.
Après l'étape 57, le module Mi exécute la procédure 20 décrite ci-avant avec l'adresse
A = "(N+1)-...(1,i)
n", c'est-à-dire dans le cas présent "2-10", pour attribuer une adresse au plus proche
module non programmé dans le réseau, c'est-à-dire au module M1.
[0040] D'après la figure 1, la ligne principale 1 se divise en trois branches 1, 4, 5 après
le module M1 qui est relié directement aux modules M2, M5 et M8 situés en aval dans
le réseau par rapport à l'unité centrale UC.
Lorsque le module M1 va attribuer une adresse au module suivant en émettant l'adresse
"3-10", c'est le module le plus proche, par exemple le module M2 qui va s'attribuer
cette adresse. A l'itération suivante, le module M2 va attribuer l'adresse "4-10"
au module le plus proche, à savoir le module M3.
Lorsque le module M4 ayant reçu l'adresse "5-10", situé à l'extrémité d'une branche
du réseau va exécuter la procédure 20 avec l'adresse "6-10", aucun module ne va répondre
au message d'attribution d'adresse émis à l'étape 27, et plus aucun module n'exécute
de traitement.
[0041] Par conséquent, à la fin de cette première séquence d'itérations, seuls les modules
M0 à M4 connectés sur une même branche du réseau possèdent une adresse.
[0042] Durant cette séquence, l'unité centrale UC reste à l'écoute des messages du réseau
pour capter tous les messages de capture d'adresse et mémoriser toutes les adresses
qui ont été attribuées.
[0043] A la fin de cette séquence, l'unité centrale UC émet un message de recherche de module
sans adresse, qui peut être constitué par un message d'attribution d'adresse dont
le champ "adresse" 34 est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0, le sens
indiqué dans le message dans le champ 33 étant à 0 (vers les modules). Tous les modules
qui reçoivent ce message déclenchent la procédure 50 représentée sur la figure 5 et
se mettent en attente de la réception d'un message pendant le temps Ti (étapes 52
à 54).
Chaque module n'ayant pas encore d'adresse se met en attente d'un message de recherche
de module avec adresse émis en direction de l'unité centrale, ce message pouvant être
constitué par un message d'attribution d'adresse dont le champ "adresse" 34 est égal
à 0, et le champ "sens" 33 égal à 1 pendant un temps Ti correspondant au niveau du
signal reçu (étape 61). Si pendant ce temps aucun autre module n'a émis un tel message,
il émet à l'étape 62 un message d'attribution d'adresse avec le "champ" adresse A
égal à 0 et le champ "sens" égal à 1 (vers l'unité centrale). De cette manière, seul
répond le module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche du module ou
de l'unité centrale, émetteur du message d'attribution d'adresse dont le champ "adresse"
est égal à 0.
[0044] Tous les modules Mi qui reçoivent ce message d'attribution d'adresse déclenchent
à nouveau la procédure 50 (étapes 51 à 54) et le premier module sans adresse, à savoir
M12 ou M14, recevant le message émet à son tour un message d'attribution d'adresse
avec le champ "adresse" 34 à zéro (étapes 55, 58, 61 et 62). L'unité centrale UC et
tous les modules avec adresse reçoivent ce message (étapes 51 à 54) et l'unité centrale
qui est située le plus proche du module M12 ou M14 va émettre un message d'attribution
d'adresse avec le champ "adresse" 34 égal à "1-20", sachant que l'adresse "1-10" a
déjà été attribuée (étapes 58 à 60 et procédure 20).
[0045] De cette manière, à la fin de la seconde et troisième séquence d'itérations, les
modules M12 à M14 des deux lignes principales 2, 3 vont recevoir respectivement les
adresses "1-20", "2-20", "1-30" et "2-30".
[0046] A la quatrième séquence d'itérations, l'unité centrale émet à nouveau un message
d'attribution d'adresse dont le champ "adresse" 34 est à zéro, et le module M5 le
plus proche de l'unité centrale, n'ayant pas encore d'adresse va émettre à son tour
un message d'attribution d'adresse dont le champ "adresse" est à zéro (étapes 51 à
55, 58, 61 et 62). Seul le module M1 possédant déjà une adresse et situé le plus proche
en amont du module émetteur M5 répond à ce message en émettant un message de capture
d'adresse avec A = 0 (étapes 51 à 55 et 58 à 60), et déclenche la procédure 20 d'attribution
d'adresse en utilisant son adresse dont le numéro d'ordre 43 est incrémenté de 1,
c'est-à-dire A = "(N+1)-...(1,i)
n", soit dans l'exemple décrit "3-10".
[0047] D'après cette procédure, le module M1 émet tout d'abord un message d'interrogation
sur l'adresse A = "(N+1)-...(1,i+1)
n" = "3-11" (étape 21), et se met en attente d'une réponse (étape 22). Pendant ce temps
tous les modules Mi qui reçoivent ce message d'interrogation, comparent l'adresse
A reçue avec l'adresse qu'ils se sont attribuée. Cette adresse n'étant pas encore
attribuée, aucun module ne répond (étape 22). Par conséquent, le module M1 passe à
l'étape 25 consistant à interroger les modules pour savoir si l'adresse A = "(N+1)-...(1,i)
n" = "3-10" a été attribuée. Le module M2 qui possède cette adresse émet un message
indiquant que cette adresse est attribuée.
[0048] Ce message est reçu par le module M1 qui exécute alors les étapes 27, 28 destinées
à créer une nouvelle intersection. Ainsi, à l'étape 27, le module M1 déclenche la
modification des adresses des modules M2 à M4 de la branche pour remplacer chaque
adresse A = "(N)-...(1,i)
n" par "(N)-...(1,i+1)
n", c'est-à-dire remplacer les adresses "3-10", "4-10" et "5-10" par "3-11", "4-11"
et "5-11". A cet effet, il transmet au module M2 un message de modification d'adresse
contenant la nouvelle adresse "3-11" du module M2. A la réception de ce message, le
module M2 modifie son adresse avec la nouvelle adresse reçue et émet à destination
du module suivant, à savoir M3, un message de modification d'adresse. Les modules
M2 à M4 de la branche sont ainsi renumérotés jusqu'à l'extrémité de la branche.
[0049] En parallèle, l'unité centrale reçoit ces messages de modification d'adresse et met
à son tour à jour la liste des adresses de module attribuées dans le réseau.
[0050] A l'étape 28, le module M1 détermine l'adresse à attribuer au module M5, compte tenu
de la détection d'une nouvelle intersection, en lui ajoutant un niveau 45, 46, 47
supplémentaire, cette adresse étant égale à "N-...(1,i+1)
n·(1,0)
n+1", c'est-à-dire "3-11·10".
Le module M1 émet ensuite un message d'attribution d'adresse contenant l'adresse ainsi
déterminée (étape 30).
[0051] Le module M5 qui est le module le plus proche en aval du module M1 et qui ne possède
pas encore d'adresse, s'attribue cette adresse (étapes 51 à 57) et déclenche la procédure
20 d'attribution d'adresse au module le plus proche suivant, c'est-à-dire le module
M6.
[0052] A la fin de cette quatrième séquence d'itérations, tous les modules M5 à M7 de la
branche 4 vont donc ainsi recevoir une adresse.
A la fin de cette séquence, l'unité centrale UC déclenche une nouvelle séquence d'itérations
en émettant un message de recherche de module sans adresse, pour déterminer s'il existe
encore des modules sans adresse. En exécutant les procédures décrites précédemment,
seul le module M8 n'ayant pas encore d'adresse et situé le plus proche de l'unité
centrale répond à ce message en émettant un message d'attribution d'adresse dont le
champ "adresse" est à zéro (étapes 51 à 55, 58, 61 et 62). Seul le module M1 avec
adresse le plus proche du module M8 prend en compte ce message en exécutant les étapes
51 à 55, 58 à 60, et cherche à attribuer l'adresse 3-10 au module M8 en déclenchant
la procédure 20 avec cette adresse.
[0053] A l'étape 21, il émet un message d'interrogation contenant l'adresse 3-11. Comme
cette adresse est déjà attribuée au module M2 (étape 22), lequel émet en réponse un
message d'adresse attribuée, le module M1 détermine à l'étape 23 l'adresse à attribuer
au module M8. Cette étape consiste à rechercher la valeur k telle que l'adresse N-...(1,i+1)
n·(k,0) est libre. Dans le présent exemple, il va donc émettre un message d'interrogation
contenant l'adresse "3-11·10", ce qui déclenche une réponse du module M5 à qui cette
adresse est déjà attribuée. Puis, il émet un message d'interrogation contenant l'adresse
"3-11·20". Comme cette adresse n'est pas attribuée, aucun module ne répond et le module
M1 en déduit que cette adresse est libre. Il émet donc un message d'attribution d'adresse
contenant cette adresse (étape 30). Comme précédemment décrit, ce message déclenche
l'attribution d'adresse aux modules M8 à M 10 qui vont recevoir successivement les
adresses "3-11-20", "4-11·20" et "5-11·20".
A la fin de cette cinquième séquence d'itérations, seul le module M11 n'a pas encore
d'adresse.
[0054] A la sixième séquence d'itérations, toujours déclenchée par l'unité centrale par
l'émission d'un message d'attribution d'adresse dont le champ "adresse" est à zéro,
le module M11 répond qu'il n'a pas encore d'adresse. Comme précédemment décrit, le
module M8 qui est le plus proche module amont avec adresse déclenche la procédure
20 d'attribution d'adresse et détermine l'adresse à attribuer à ce module en émettant
des messages d'interrogation d'adresse. Il va ainsi détecter la présence d'une intersection
et créer cette intersection en renumérotant les modules en aval M9 et M10, lesquels
vont ainsi recevoir les adresses "4-11-21" et "5-11-21". Puis le module M8 émet un
message d'attribution d'adresse contenant l'adresse "4-11-21-10", cette adresse étant
reçue et acceptée par le module M11 (étapes 51 à 57), lequel va tenter d'attribuer
l'adresse "5-11·21·10" au module suivant. Si le module M11 est le dernier module de
la branche de réseau à laquelle il est connecté, cette séquence se termine.
[0055] L'unité centrale déclenche une septième séquence pour rechercher s'il existe encore
des modules sans adresse dans le réseau. Si tous les modules du réseau ont une adresse,
aucun module ne va répondre au message d'attribution d'adresse émis par l'unité centrale,
et la procédure d'attribution d'adresse selon l'invention se termine.
[0056] Pour pouvoir établir la relation entre les adresses attribuées et la position géographique
des modules Mi, on peut prévoir que le message de capture d'adresse émis à l'étape
56 par chaque module qui s'attribue une adresse contienne un code d'identification
du module, par exemple un numéro de série.
[0057] On peut également prévoir sur chaque module, un bouton de commande permettant de
déclencher manuellement l'émission d'un message de recherche de module, en vue d'attribuer
une adresse aux modules qui n'en ont pas encore. Si le module en question n'a pas
encore d'adresse attribuée, il émet un message d'attribution d'adresse en direction
de l'unité centrale (champ "adresse" 34 égal à 0 et champ "sens" 33 égal à 1), ce
qui permet de rechercher le module amont le plus proche ayant une adresse attribuée
(étapes 50 à 56, 58 à 60). Si ce module a déjà une adresse, il émet un message d'attribution
d'adresse dont les champs "adresse" et "sens" sont égaux à 0, pour rechercher le module
situé le plus proche en aval n'ayant pas encore d'adresse.
[0058] La figure 6 représente un exemple de module Mi dans lequel le procédé selon l'invention
peut être mis en oeuvre, ce module étant conçu pour utiliser un réseau de distribution
d'énergie électrique comme réseau de communication. Sur cette figure, le module Mi
10 comprend au moins deux étages, à savoir :
- un premier étage assurant l'alimentation du module 10, le couplage de celui-ci au
réseau de distribution d'électricité, et la génération d'un signal de synchronisation
à partir de la tension Us fournie par le réseau électrique, et
- un second étage organisé autour d'un processeur 9 (par exemple un microprocesseur)
assurant le pilotage de l'ensemble du module et exécutant notamment les procédures
20 et 50 décrites précédemment.
[0059] Le premier étage comprend :
- un circuit d'alimentation 11 qui, à partir de la tension Us entre la phase 18 et le
neutre 19, fournit les tensions d'alimentation nécessaires aux différents organes
du module 10,
- un circuit de couplage 5 connecté entre la phase 18 et le neutre 19, conçu pour assurer
l'échange d'informations entre le processeur 9 et le réseau électrique, et
- un circuit de synchronisation 8 également connecté entre la phase 18 et ne neutre
19, conçu pour engendrer un signal logique SS synchrone de la tension électrique Us
fournie par le réseau électrique, ce signal logique SS étant appliqué sur une entrée
du processeur 9.
[0060] Le circuit de couplage 5 peut être réalisé à l'aide d'un transformateur ou d'un circuit
résonnant de type LC calé sur la fréquence de la porteuse de transmission des messages
par courant porteur.
[0061] Le second étage, ou étage de commande, comprend, autour du processeur 9 :
- une mémoire non volatile 13 (par exemple de type EEPROM) permettant de sauvegarder
des informations, notamment les informations liées à la configuration du module 10
et à son adresse, et
- un circuit d'émission / réception 12 conçu pour moduler les informations à émettre,
fournies par le processeur 9, et envoyer le signal ainsi obtenu au circuit de couplage
5, et pour démoduler et amplifier les signaux d'information transmis par le circuit
de couplage 5, et délivrer les informations ainsi obtenues au processeur 9.
[0062] Par ailleurs, le professeur 9 est connecté à deux voyants, un voyant rouge 14 de
signalisation des défauts, et un voyant vert 15 pour la signalisation des états de
fonctionnement. Il est également connecté à un bouton 16 de marche/arrêt, et un bouton
17 qui permet de déclencher l'émission d'un message d'attribution d'adresse dont le
champ "adresse" 34 est à zéro, notamment lors de l'installation et du raccordement
du module au réseau. Lorsque l'émission de ce message est déclenchée de cette manière,
le processeur 9 va lire dans la mémoire 13 l'adresse qui est attribuée au module 10,
cette adresse pouvant être nulle si aucune adresse n'a été préalablement attribuée
au module.
[0063] Comme précédemment mentionné, le processeur 9 communique avec l'unité centrale UC
et les autres modules Mi par messages transmis par courant porteur, ces messages étant
transmis par exemple par modulation de phase d'une fréquence de 132 kHz, via le réseau
de distribution électrique.
[0064] Les étapes 52 à 54 peuvent être mises en oeuvre par un circuit de temporisation externe
au processeur 9, par exemple intégré dans le circuit d'émission /réception 12.
Tel que représenté sur la figure 7, ce circuit de temporisation comprend un premier
étage 41 de détection de la réception d'un message, et un second étage 42 de temporisation
proprement dit, ces deux étages étant reliés par une diode D3 montée en inverse.
Le premier étage 41 est en fait conçu pour détecter la partie négative de l'enveloppe
de la porteuse modulée reçue. Il comporte à cet effet une entrée E1 recevant le signal
modulé reçu par le réseau, laquelle est connectée par l'intermédiaire d'une résistance
R1 à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel l1 dont l'entrée non inverseuse
et reliée à la masse. En parallèle entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur
l1, ce circuit comprend une résistance R2 reliée en série à deux diodes D1, D2 montées
tête-bêche, le point de jonction entre la sortie du comparateur I1 et les diodes D1,
D2 étant relié à la diode D3.
[0065] Le second étage 42 comporte un premier circuit de décharge de condensateur comprenant
un condensateur C1 et une résistance R3, montés en parallèle entre la diode D3 et
la masse, le point de jonction entre la diode D3, le condensateur C1 et la résistance
R3 étant relié à l'entrée inverseuse d'un comparateur I2. Cet étage comporte également
un second circuit de décharge de condensateur comprenant un condensateur C2 et une
résistance R4, montés en parallèle entre la masse du circuit et l'entrée non inverseuse
du comparateur I2, cette dernière étant reliée à l'émetteur d'un transistor T1, par
exemple de type npn, dont collecteur est relié à une tension de référence, par exemple
la borne d'alimentation négative du circuit (-5 volts). Le circuit de temporisation
comporte en outre une sortie S constituée par la sortie du comparateur I2, et une
entrée de commande E2 reliée à la base du transistor T1 par l'intermédiaire d'une
résistance R5, la sortie S et l'entrée E2 étant reliées au processeur 9.
[0066] Le premier étage fournit en sortie, un signal de tension nulle lorsqu'aucun message
n'est en cours de réception et un signal sensiblement à une tension constante correspondant
au niveau de l'enveloppe négative de la porteuse modulée, reçue par le module 10.
Il en résulte que pendant la réception d'un message, le condensateur C1 se charge
à la tension ainsi mesurée. En parallèle, le condensateur C2 est chargé à la tension
maximum négative délivrée par l'alimentation du circuit, tant que le transistor T1
conduit, c'est-à-dire tant qu'une tension de commande est appliquée à l'entrée E2
par le processeur 9.
[0067] Bien entendu, ce circuit peut être conçu pour effectuer une détection d'enveloppe
positive de la porteuse de transmission. Dans ce cas, le collecteur du transistor
T1 est relié à la borne d'alimentation positive du circuit et l'émetteur du transistor
au comparateur I2.
[0068] La figure 7 permet d'illustrer le fonctionnement du circuit de temporisation montré
sur la figure 6. Sur cette figure, on a représenté deux courbes 71, 72 représentant
l'évolution en fonction du temps des tensions aux entrées du comparateur 12, la courbe
71 correspondant à la tension aux bornes du condensateur C1 et la courbe 72, la tension
aux bornes du condensateur C2.
[0069] Ces deux courbes présentent tout d'abord un niveau constant correspondant pour la
courbe 71 à la période de réception d'un message, et pour la courbe 72 à la période
durant laquelle le condensateur C2 reste chargé, le transistor T1 étant conducteur.
A l'instant t
0, la transmission du message en cours de réception se termine, et la tension en sortie
de l'étage 41 passe à 0. Le condensateur C1 commence donc à se décharger dans la résistance
R3.
[0070] Dès que le processeur 9 détecte la fin de l'arrivée d'un message (message d'attribution
d'adresse), à t
0 sur la figure 7, il met à zéro la tension de commande appliquée à l'entrée E2, ce
qui a pour effet de déclencher la décharge du condensateur C2. Lorsque les deux courbes
71 et 72 se rencontrent au point I correspondant à l'instant t
1, les tensions appliquées aux bornes d'entrée du comparateur I2 sont égales, et donc
le comparateur délivre en sortie S une impulsion 73 qui est reçue par le processeur
9. De cette manière, on a transformé le niveau de tension reçu en E1 en une durée
d'attente que l'on compare à la durée correspondant au niveau de tension maximum.
[0071] L'avantage obtenu par ce circuit réside dans le fait que l'on effectue une comparaison
de deux courbes exponentielles, de sorte que plus les signaux reçus sont faibles,
plus l'écart entre les deux courbes est dilaté.
[0072] Il est à noter que si un message est reçu avant l'instant t
1, le signal en sortie de l'étage 41 repasse à un niveau inférieur et le condensateur
C1 se recharge, ce qui a pour effet d'avancer l'instant t
1 où les deux courbes se croisent. Il faut donc qu'à la réception de l'impulsion 73,
le processeur 9 regarde si un message est ou non en cours de réception. Si aucun message
n'est en cours de réception, le processeur 9 considère que le temps Ti = t
1-t
0 s'est écoulé, et qu'il est donc le premier à avoir reçu le message qui a déclenché
la temporisation Ti. Dans ce cas, il exécute l'étape 55. Dans le cas contraire, l'exécution
de la procédure 50 se termine.
1. Procédé pour l'attribution automatique d'adresses à une multiplicité de modules interconnectés
par un réseau (1 à 6) à topologie arborescente relié à une unité centrale (UC), l'adresse
de chaque module (M1 à M 15) étant déterminée à partir de l'adresse du module situé
immédiatement en amont dans le réseau par rapport à l'unité centrale et ayant déjà
une adresse attribuée, l'adresse ainsi déterminée étant émise sur le réseau par le
module amont dans un message d'attribution d'adresse,
caractérisé en ce qu'il comprend une phase de recherche automatique du module n'ayant pas d'adresse attribuée,
situé le plus proche en aval dans le réseau, d'un module ayant déjà une adresse, cette
phase comprenant pour chaque module aval n'ayant pas d'adresse attribuée :
- la réception (50) par le module aval du message d'attribution d'adresse et le déclenchement
(52) par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant plus grande que le
niveau de réception du message reçu est faible,
- si à la fin (54) de la temporisation, le module aval ne détecte (53) dans le réseau
aucun message de capture d'adresse, l'émission (56) par celui-ci d'un message de capture
d'adresse contenant l'adresse à attribuer, la mémorisation (57) par celui-ci de l'adresse
reçue en tant qu'adresse de module, la détermination (20 à 29) par celui-ci de l'adresse
du module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau,
et le déclenchement (30) par celui-ci de la phase de recherche automatique du module
n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que l'adresse (43, 44) d'un module (M1 à M15) est déterminée en fonction de celle du
module situé le plus proche en amont dans le réseau et de la présence éventuelle de
modules possédant déjà une adresse et situés le plus proche en aval dans le réseau
du module amont, de manière à ce que l'adresse de chaque module indique à elle seule
la position du module par rapport aux autres modules dans le réseau.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que l'adresse (43, 44) d'un module donné (M1 à M 15) comprend un numéro d'ordre (43)
obtenu en numérotant successivement tous les modules situés sur un chemin reliant
directement le module donné à l'unité centrale (UC), en commençant par un pour le
premier module (M1) relié sur le chemin à l'unité centrale, ainsi qu'une adresse de
liaison (44) permettant de déterminer les différents tronçons de ligne constituant
le chemin reliant le module à l'unité centrale.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase préalable de recherche automatique d'un module ayant
une adresse, situé le plus proche en amont dans le réseau d'un module n'ayant pas
d'adresse, ce module émettant sur le réseau un message de recherche de module ayant
une adresse, cette phase comprenant pour chaque module ayant déjà une adresse :
- la réception (50) par le module du message de recherche de module ayant une adresse
et le déclenchement (52) par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant
plus grande que le niveau de réception du message reçu est faible,
- si à la fin (54) de la temporisation, le module ne détecte (53) sur le réseau aucun
message de capture d'adresse, l'émission (59) par celui-ci d'un message de capture
d'adresse, la détermination (60, 20 à 29) par celui-ci de l'adresse du module n'ayant
pas d'adresse, situé immédiatement en aval dans le réseau , et le déclenchement (30)
par celui-ci de la phase de recherche automatique du module n'ayant pas d'adresse
attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau.
5. Procédé selon la revendication 4,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase préalable de recherche automatique d'un module n'ayant
pas d'adresse attribuée, situé immédiatement en aval d'un module ayant déjà une adresse
attribuée, cette phase étant déclenchée par l'unité centrale (UC) ou par un module
(M1 à M15) ayant déjà une adresse attribuée, qui émet sur le réseau un message de
recherche de module sans adresse, cette phase comprenant pour chaque module n'ayant
pas d'adresse :
- la réception (50) par le module du message de recherche de module sans adresse et
le déclenchement (52) par celui-ci d'une temporisation dont la durée est d'autant
plus grande que le niveau de réception du message reçu est faible,
- si à la fin (54) de la temporisation, le module ne détecte (53) sur le réseau aucun
message de recherche de module, l'émission (62) par celui-ci d'un message de recherche
de module en direction de l'unité centrale, ce qui a pour effet de déclencher la phase
de recherche automatique d'un module ayant une adresse, situé le plus proche en amont
dans le réseau d'un module n'ayant pas d'adresse.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre la répétition par les autres modules du réseau des messages de
recherche de modules sans adresse, de manière à ce qu'ils puissent être transmis jusqu'aux
extrémités des branches du réseau.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'émission par l'unité centrale (UC) d'un message d'initialisation
des adresses mémorisées par au moins une partie des modules du réseau.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend la transmission des messages de capture d'adresse jusqu'à l'unité centrale
(UC) qui mémorise les adresses attribuées contenues dans ces messages.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le message de capture d'adresse émis (56) par chaque module qui s'attribue une adresse
contient un code d'identification du module.
10. Réseau (1 à 6) à topologie arborescente,
- comprenant une unité centrale (UC) et une pluralité de modules (M1 à M15,10) interconnectés
par ledit réseau (1 à 6), chaque module comprenant un processeur (9), des moyens de
mémorisation (13) et des moyens (12) pour émettre et recevoir des messages sur le
réseau par modulation d'une porteuse,
- ledit réseau comprenant des moyens adaptés à déterminer l'adresse de chaque module
(M1 à M15) à partir de l'adresse du module situé immédiatement en amont dans le réseau
par rapport à l'unité centrale et ayant déjà une adresse attribuée,
- ledit module amont étant adapté à émettre l'adresse ainsi déterminée sur le réseau
dans un message d'attribution d'adresse, ledit réseau étant caractérisé en ce que,
- ledit réseau comprend des moyens adaptés à exécuter une phase de recherche automatique
du module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau,
d'un module ayant déjà une adresse
- chaque module aval n' ayant pas d'adresse attribuée étant adapté à
-recevoir le message d'attribution d'adresse et déclencher (52) une temporisation
dont la durée est d'autant plus grande que le niveau de réception du message reçu
est faible,
--si à la fin (54) de la temporisation, le module aval ne détecte (53) dans le réseau
aucun message de capture d'adresse, émettre (56) un message de capture d'adresse contenant
l'adresse à attribuer, mémoriser (57) l'adresse reçue en tant qu'adresse de module,
déterminer (20 à 29) l'adresse du module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le
plus proche en aval dans le réseau, et déclencher (30) la phase de recherche automatique
du module n'ayant pas d'adresse attribuée, situé le plus proche en aval dans le réseau.
11. Réseau selon la revendication 10,
caractérisé en ce que le réseau (1 à 6) est constitué par un réseau électrique assurant l'alimentation
des modules (10) en énergie, les modules communiquant entre eux et avec l'unité centrale
(UC) par courant porteur bidirectionnel, modulé en phase.
12. Réseau selon la revendication 10 ou 11,
caractérisé en ce que chaque module (10) comprend un circuit de temporisation (41, 42) commandé par le
processeur (9), ce circuit comprenant un étage (41) de détection de la présence d'un
message en cours de réception, et un étage (42) de temporisation comprenant un premier
circuit (R3, C1) de décharge d'un premier condensateur (C1) qui est chargé avec le
niveau du signal de réception du message, et un second circuit (R4, C2) de décharge
d'un second condensateur (C2) qui est chargé à une tension de référence, les tensions
respectives aux bornes des deux condensateurs étant comparées par un comparateur (I2)
délivrant un signal (73) de fin de temporisation lorsque les tensions des deux condensateurs
sont identiques, le circuit de temporisation comprenant en outre des moyens (T1) permettant
au processeur (9) de déclencher la décharge du second condensateur lorsque le premier
condensateur commence à se décharger à la fin de la réception d'un message.
1. Method for automatically allocating addresses to a multiplicity of modules interconnected
by a network (1 to 6) with an arborescent topology connected to a central unit (UC),
the address of each module (M1 to M6) being determined on the basis of the address
of the module situated immediately upstream inside the network with respect to the
central unit and already having an allocated address, the address determined being
transmitted onto the network by the upstream module in an address allocation message,
characterized in that it comprises a phase for the automatic search for a module not having any allocated
address situated closest downstream in the network to a module already having an address,
this phase including for each downstream module not having any allocated address:
- the receiving (50) by the downstream module of the address allocation message and
the triggering (52) by the latter of a delay time whose period is that much greater
when the level of reception of the message is low,
- if at the end (54) of the delay time the downstream module does not detect (53)
in the network any address capture message, the emission (56) by the latter of an
address capture message containing the address to be allocated, the storing (57) by
the latter of the address received as a module address, the determination (20 to 29)
by the latter of the address of the module not having any allocated address situated
the nearest downstream in the network and the triggering (30) by the latter of the
phase for the automatic search for the module not having any allocated address situated
closest downstream in the network.
2. Method according to claim 1, wherein the address (43, 44) of a module (M1 to M15)
is determined according to that of the module situated closest upstream in the network
and the possible presence of modules already having an address and situated closest
downstream in the network to the upstream module so that the address of each module
indicates by itself the position of the module with respect to the other modules in
the network.
3. Method according to claim 1 or 2, wherein the address (43, 44) of a given module (M1
to M15) comprises an order number (43) obtained by successively numbering all the
modules situated on a path directly connecting the given module to the central unit
(UC) by commencing by one for the first module (M1) connected on the path to the central
unit, as well as a linking address (44) making it possible to determine the various
line sections constituting the path connecting the module to the central unit.
4. Method according to any of the preceeding claims, which further comprises a prior
phase for the automatic search for a module having an address situated closest upstream
in the network to a module not having any address, this module transmitting on the
network a message seeking a module having an address, this phase including for each
module already having an address:
- a step of receiving (50) by the module the message seeking a module having an address
and a step of triggering (52) by the latter a delay time whose period is that much
greater when the level of reception of the message received is low,
- if at the end (53) of the delay time the module does not detect (53) on the network
any address capture message, a step of emitting (59) by the latter an address capture
message, a step of determining (60, 20 to 29) by the latter the address of the module
not having any address situated immediately downstream in the network, and a step
of triggering (30) by the latter the phase for the automatic search for the module
not having any allocated address situated closest downstream in the network.
5. Method according to claim 4, wherein it further comprises a prior phase for automatically
seeking a module not having any allocated address situated immediately downstream
of a module already having an allocated address, this phase being triggered by the
central unit (UC) or by a module (M1 to M15) already having an allocated address,
which transmits on the network a message seeking a module with no address, this phase
including for each module not having any address:
- a step of receiving (59) by the module the message seeking a module with no address
and a step of triggering (52) by the latter a delay time whose period is that much
greater when the level of reception of the message received is weak,
- if at the end (54) of the delay time the module (53) does not detect on the network
any module search message, a step of emitting (62) by the latter a module search message
in the direction of the central unit, which has the effect of triggering the phase
for the automatic search for a module having an address situated closest upstream
in the network to a module not having any address.
6. Method according to claim 4 or 5, which further comprises the repetition by the other
modules of the network of the messages for seeking modules with no address so that
they are able to be transmitted to the extremities the branches of said network.
7. Method according to any of the preceding claims, which further comprises the emission
by the central unit (UC) of a message for initialising the addresses stored by at
least one portion of the modules of the network.
8. Method according to any of the preceding claims, which comprises the transmission
of address capture messages to the central unit which stores the allocated addresses
contained in these messages.
9. Method according to any of the preceding claims, wherein the address capture message
(56) emitted by each module which allocates an address to itself contains an identification
code of the module.
10. Network (1 to 6) of arborescent topology,
- comprising a central unit (UC) and a plurality of modules (M1 to M15, 10) interconnected
by said network (1 to 6), each module comprising a processor (9), storage means (13),
and means (12) to transmit and receive messages on the network via the modulation
of a carrier wave,
- said network including means adapted to determine the address of each module (M1
to M15) on the basis of the address of the module situated immediately upstream inside
the network relative to the central unit and already having an allocated address,
- said upstream module being adapted to transmit the address as determined in this
way onto the network in an address allocation message, said network being characterized in that:
- said network includes means adapted to execute a phase for the automatic search
for a module not having any allocated address situated closest downstream in the network
to a module already having an address,
- each downstream module not having any allocated address being adapted to:
-- receive the address allocation message and thereby trigger (52) a delay time whose
period is that much greater when the level of reception of the message is low,
-- if at the end (54) of the delay time the downstream module does not detect (53)
in the network any address capture message, transmitting (56) thereby of an address
capture message containing the address to be allocated, storing (57) thereby of the
address received as a module address, determination (20 to 29) thereby of the address
of the module not having any allocated address situated the nearest downstream in
the network, and triggering (30) thereby of the phase for the automatic search for
the module not having any allocated address situated closest downstream in the network.
11. Network according to claim 10, characterized in that the network (1 to 6) is constituted by an electric network ensuring the feeding of
modules (10) with energy, the modules communicating with one another and with the
central unit (UC) by a phase-modulated bidirectional carrier current.
12. Network according to claim 10 or 11, wherein each module (10) comprises a delay line
(41, 42) controlled by the processor (9), this line including a stage (41) for detecting
the presence of a message in the course of being received, and a delay time stage
(42) including a first circuit (R3, C1) for discharging a first capacitor (C1) which
is charged with the level of the receiving signal of the message, and a second circuit
(R4, C2) for discharging a second capacitor (C2) which is charged with a reference
voltage, the two capacitors having respective voltages which are compared by a comparator
(I2) delivering an end of delay time signal (73) when the two capacitors have identical
voltages, the delay time circuit also comprising means (T1) permitting the processor
(9) to trigger the discharge of the second capacitor when the first capacitor starts
to discharge at the end of the receiving of a message
1. Verfahren zur automatischen Zuordnung von Adressen zu einer Vielzahl von Modulen,
die durch ein Netz (1 bis 6) mit baumförmiger Topologie untereinander verbunden sind,
das an eine Zentraleinheit (UC: unite centrale) angeschlossen ist, wobei die Adresse
jedes Moduls (M1 bis M15) ausgehend von der Adresse des Moduls festgelegt wird, das
unmittelbar netzaufwärts in Bezug auf die Zentraleinheit liegt und bereits eine zugeordnete
Adresse hat, wobei die so festgelegte Adresse vom vorgelagerten Modul in einer Adresszuordnungsmitteilung
auf dem Netz gesendet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass es eine Phase zur automatischen Suche des keine zugeordnete Adresse habenden Moduls
umfasst, das netzabwärts einem Modul am nächsten liegt, das bereits eine Adresse hat,
wobei diese Phase für jedes nachgelagerte Modul, das keine zugeordnete Adresse hat,
umfasst:
- den Empfang (50), durch das nachgelagerte Modul, der Adresszuordnungsmitteilung
und die Auslösung (52), durch dasselbe, einer Verzögerung, deren Dauer je länger ist,
desto schwächer der Empfangspegel der empfangenen Mitteilung ist,
- falls am Ende (54) der Verzögerung das nachgelagerte Modul keine Adresserfassungsmitteilung
im Netz detektiert (53), das Senden (56), durch dasselbe, einer Adresserfassungsmitteilung,
welche die zuzuordnende Adresse enthält, die Speicherung (57), durch dasselbe, der
empfangenen Adresse als Moduladresse, die Festlegung (20 bis 29), durch dasselbe,
der Adresse des keine zugeordnete Adresse habenden Moduls, das netzabwärts am nächsten
liegt, und die Auslösung (30), durch dasselbe, der Phase zur automatischen Suche des
keine zugeordnete Adresse habenden Moduls, das netzabwärts am nächsten liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Adresse (43, 44) eines Moduls (M1 bis M15) festgelegt wird in Abhängigkeit von
jener des Moduls, das netzaufwärts am nächsten liegt, und vom möglichen Vorhandensein
von Modulen, die bereits eine Adresse besitzen und netzabwärts dem vorgelagerten Modul
am nächsten liegen, so dass die Adresse jedes Moduls allein die Position des Moduls
in Bezug auf die anderen Module im Netz angibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Adresse (43, 44) eines gegebenen Moduls (M1 bis M15) eine Ordnungsnummer (43)
umfasst, die erhalten wird durch sukzessives Nummerieren aller Module, die auf einem
Weg liegen, der das gegebene Modul direkt mit der Zentraleinheit (UC) verbindet, wobei
angefangen wird mit eins für das erste Modul (M1), das auf dem Weg mit der Zentraleinheit
verbunden ist, wie auch eine Verbindungsadresse (44), die es ermöglicht, die verschiedenen
Leitungsabschnitte zu bestimmen, die den Weg bilden, der das Modul mit der Zentraleinheit
verbindet.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine vorhergehende Phase zur automatischen Suche eines eine Adresse
habenden Moduls umfasst, das netzaufwärts einem Modul am nächsten liegt, das keine
Adresse hat, wobei dieses Modul auf dem Netz eine Mittelung zur Suche eines Moduls
sendet, das eine Adresse hat, wobei diese Phase für jedes Modul, das bereits eine
Adresse hat, umfasst:
- den Empfang (50), durch das Modul, der Mitteilung zur Suche eines Moduls, das eine
Adresse hat, und die Auslösung (52), durch dasselbe, einer Verzögerung, deren Dauer
je länger ist, desto schwächer der Empfangspegel der empfangenen Mitteilung ist,
- falls am Ende (54) der Verzögerung das Modul keine Adresserfassungsmitteilung auf
dem Netz detektiert (53), das Senden (59), durch dasselbe, einer Adresserfassungsmitteilung,
die Festlegung (60, 20 bis 29), durch dasselbe, der Adresse des keine Adresse habenden
Moduls, das unmittelbar netzabwärts liegt, und die Auslösung (30), durch dasselbe,
der Phase zur automatischen Suche des keine zugeordnete Adresse habenden Moduls, das
netzabwärts am nächsten liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine vorhergehende Phase zur automatischen Suche eines keine zugeordnete
Adresse habenden Moduls umfasst, das unmittelbar abwärts von einem Modul liegt, das
bereits eine zugeordnete Adresse hat, wobei diese Phase ausgelöst wird von der Zentraleinheit
(UC) oder von einem bereits eine zugeordnete Adresse habenden Modul (M1 bis M15),
die bzw. das auf dem Netz eine Mitteilung zur Suche eines adresslosen Moduls sendet,
wobei diese Phase für jedes Modul, das keine Adresse hat, umfasst:
- den Empfang (50), durch das Modul, der Mitteilung zur Suche eines adresslosen Moduls
und die Auslösung (52), durch dasselbe, einer Verzögerung, deren Dauer je länger ist,
desto schwächer der Empfangspegel der empfangenen Mitteilung ist,
- falls am Ende (54) der Verzögerung das Modul keine Modulsuchmitteilung auf dem Netz
detektiert (53), das Senden (62), durch dasselbe, einer Modulsuchmitteilung in Richtung
der Zentraleinheit, was bewirkt, dass die Phase zur automatischen Suche eines eine
Adresse habenden Moduls ausgelöst wird, das netzaufwärts einem Modul am nächsten liegt,
das keine Adresse hat.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin die Wiederholung, durch die anderen Module des Netzes, der Mitteilungen
zur Suche adressloser Module umfasst, so dass diese bis an die Enden der Zweige des
Netzes übertragen werden können.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin das Senden, durch die Zentraleinheit (UC), einer Mitteilung zur Initialisierung
der von zumindest einem Teil der Module des Netzes gespeicherten Adressen umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es die Übertragung der Adresserfassungsmitteilungen bis zur Zentraleinheit (UC) umfasst,
welche die zugeordneten Adressen speichert, die in diesen Mitteilungen enthalten sind.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Adresserfassungsmitteilung, gesendet (56) von jedem Modul, das sich eine Adresse
zuordnet, einen Identifikationscode des Moduls enthält.
10. Netz (1 bis 6) mit baumförmiger Topologie,
- umfassend eine Zentraleinheit (UC: unite centrale) und eine Mehrzahl von Modulen
(M1 bis M15, 10), die durch das Netz (1 bis 6) untereinander verbunden sind, wobei
jedes Modul einen Prozessor (9), Speichermittel (13) und Mittel (12) zum Senden und
Empfangen von Mitteilungen auf dem Netz durch Modulation eines Trägers umfasst,
- wobei das Netz Mittel umfasst, die angepasst sind, um die Adresse jedes Moduls (M1
bis M15) ausgehend von der Adresse des Moduls festzulegen, das unmittelbar netzaufwärts
in Bezug auf die Zentraleinheit liegt und bereits eine zugeordnete Adresse hat,
- wobei das vorgelagerte Modul angepasst ist, um die so festgelegte Adresse auf dem
Netz in einer Adresszuordnungsmitteilung zu senden, wobei das Netz dadurch gekennzeichnet ist, dass
- das Netz Mittel umfasst, die angepasst sind, um eine Phase zur automatischen Suche
des keine zugeordnete Adresse habenden Moduls auszuführen, das netzabwärts einem Modul
am nächsten liegt, das bereits eine Adresse hat,
- wobei jedes nachgelagerte Modul, das keine zugeordnete Adresse hat, angepasst ist
zum
-- Empfangen der Adresszuordnungsmitteilung und Auslösen (52), durch dasselbe, einer
Verzögerung, deren Dauer je länger ist, desto schwächer der Empfangspegel der empfangenen
Mitteilung ist,
-- falls am Ende (54) der Verzögerung das nachgelagerte Modul keine Adresserfassungsmittelung
im Netz detektiert (53), Senden (56), durch dasselbe, einer Adresserfassungsmitteilung,
welche die zuzuordnende Adresse enthält, Speichern (57), durch dasselbe, der empfangenen
Adresse als Moduladresse, Festlegen (20 bis 29), durch dasselbe, der Adresse des keine
zugeordnete Adresse habenden Moduls, das netzabwärts am nächsten liegt, und Auslösen
(30), durch dasselbe, der Phase zur automatischen Suche des keine zugeordnete Adresse
habenden Moduls, das netzabwärts am nächsten liegt.
11. Netz nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Netz (1 bis 6) durch ein elektrisches Netz gebildet wird, das die Versorgung
der Module (10) mit Energie gewährleistet, wobei die Module untereinander und mit
der Zentraleinheit (UC) durch phasenmodulierten, bidirektionalen Trägerstrom kommunizieren.
12. Netz nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (10) eine vom Prozessor (9) gesteuerte Verzögerungsschaltung (41, 42)
umfasst, wobei diese Schaltung eine Stufe (41) zur Detektion des Vorhandenseins einer
Mitteilung, die gerade empfangen wird, und eine Stufe (42) zur Verzögerung umfasst,
die einen ersten Schaltkreis (R3, C1) zur Entladung eines ersten Kondensators (C1),
der mit dem Pegel des Empfangssignals der Mitteilung geladen ist, und einen zweiten
Schaltkreis (R4, C2) zur Entladung eines zweiten Kondensators (C2) umfasst, der auf
eine Bezugsspannung geladen ist, wobei die jeweiligen Spannungen an den Anschlüssen
der beiden Kondensatoren von einem Komparator (I2) verglichen werden, der ein Signal
(73) zur Verzögerungsbeendigung liefert, wenn die Spannungen der beiden Kondensatoren
identisch sind, wobei die Verzögerungsschaltung weiterhin Mittel (T1) umfasst, die
es dem Prozessor (9) ermöglichen, die Entladung des zweiten Kondensators auszulösen,
wenn der erste Kondensator am Ende des Empfangs einer Mitteilung beginnt, sich zu
entladen.