Titre : Système de gestion multifonction de bandes électriques chauffantes et d'appareils électriques

La présente invention concerne un système comprenant un ensemble de bandes électriques modulaires et un ensemble d'appareils électriques destinés à être associés à des composants de commande pour former un système modulaire présentant plusieurs fonctions, notamment une fonction de chauffage par effet Joule, une fonction de transmission d'énergie et de données par un canal électromagnétique, et une fonction de capteur pour assurer la détection de présence de certains composants dans le système.

Le système selon l'invention est particulièrement adapté pour un usage dans les bâtiments, mais il peut aisément être adapté à d'autres domaines d'application, tels que les véhicules de transport, les vêtements ou autres.

ETAT DE LA TECHNIQUE

La première application visée par l'invention est celle du chauffage des pièces d'un bâtiment et de l'alimentation électrique des appareils qui s'y trouvent. L'invention sera donc principalement décrite dans le cadre de cette application, sans pour autant limiter la généralité de l'invention.

Dans le domaine du bâtiment, on connaît les solutions classiques de chauffage à base de radiateurs, électriques ou non.

Les radiateurs utilisant une résistance électrique sont connus pour leur faible confort d'utilisation, car du fait de leur absence d'inertie thermique, ils génèrent de fortes disparités locales de température. En outre ils sont alimentés en moyenne tension (220 Volts en Europe) et ne sont jamais totalement exempts d'un risque d'électrocution ou d'incendie en cas de défaut d'isolation.

On connaît aussi les systèmes de chauffage par le sol, dans lesquels une source chauffante est directement intégrée au sol d'une pièce. Cela permet d'obtenir un niveau de confort thermique supérieur à celui des sources radiantes ponctuelles, mais au prix d'autres inconvénients. Ainsi, les systèmes de chauffage au sol par circulation dans la dalle d'un fluide caloporteur impliquent la pose d'un réseau de tuyaux qui à long terme présentent un risque de fuite ou de bouchage, ce qui entraîne des travaux de maintenance élevés. En outre, la localisation des tuyaux dans la chape étant à postériori inconnue, tout poinçonnement ou perçage dans le sol pour installer un équipement est proscrit.

Pour remédier à certains de ces inconvénients, le document EP 3 209 092 Al (Gerflor) a proposé une structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant, qui intègre des bandes flexibles pourvues d'électrodes longitudinales entre lesquelles sont réparties des particules électriquement conductrices qui s'échauffent par effet Joule lorsqu'un courant électrique circule entre les électrodes d'une bande.

Ce dispositif permet après la pose du revêtement de percer localement le plancher chauffant sans affecter le fonctionnement du système de chauffage dans les zones non percées. Mais la structure proposée est limitée au chauffage d'un sol ou d'un mur, et ne permet pas de faire face à de nouveaux besoins domotiques à l'intérieur des bâtiments, comme l'alimentation localisée et flexible d'équipements électriques disposés dans une pièce.

On connaît par ailleurs un document US 2010/219693 Al (Azancot Yossi) qui décrit un système d'alimentation électrique par voie inductive destiné à des locaux humides. Des prises électriques étanches sont alimentées en énergie électrique et couplées par voie inductive à des circuits secondaires qui alimentent des dispositifs électriques constituant des charges. De cette façon, les circuits secondaires n'ont pas de liaison galvanique avec la tension d'alimentation, ce qui minimise les risques d'électrocution. En outre, les enroulements primaires sont déconnectés de leur alimentation électrique lorsque aucun circuit secondaire n'est détecté.

Cependant le système selon ce document est entièrement analogique, dans la mesure où les charges des appareils connectés au secondaire ne sont pas identifiées ou identifiables, mais détectées par des détecteurs de présence analogiques. Lorsqu'un appareil est détecté, il est alimenté par une tension alternative, qui peut éventuellement être redressée en tension continue par l'appareil si celui-ci utilise une tension continue. Cette disposition n'offre pas un bon rendement énergétique, et ne permet pas d'alimenter de façon spécifique des antennes destinées au chauffage (qui devraient recevoir une tension ayant une composante continue), et des antennes destinées au transfert d'énergie par couplage inductif vers des appareils destinés à la communication d'informations, qui devraient recevoir des signaux alternatifs.

Le document US 8 174 152 B2 décrit une surface de sol dans laquelle sont tissés des conducteurs électriques à des fins de chauffage d'une pièce.

BUTS DE L'INVENTION

L'un des buts de l'invention est donc de remédier simultanément à tous les inconvénients précités.

En particulier, l'invention a pour but de proposer une structure multifonction résistante au poinçonnement, notamment pour la réalisation d'un revêtement des sols ou des murs d'un bâtiment, (ou d'autres supports tels que les cloisons ou parois d'un navire ou autre véhicule de transport), et dont la pose, la réparation et la rénovation sont aisées.

Un autre but spécifique de l'invention est de proposer un dispositif qui non seulement présente de bonnes caractéristiques en matière de chauffage (bon rendement de chauffage, chauffage réparti de manière homogène sur le dispositif, peu coûteux à mettre en oeuvre, perçage et découpage facilités), mais qui en outre permette à l'aide du même dispositif de remplir des fonctions supplémentaires, telles que la génération localisée d'un champ électromagnétique permettant d'échanger des données avec d'autres dispositifs par voie radiofréquence.

Un autre but de l'invention est de proposer un système permettant l'intégration aisée et la détection de capteurs, en particulier des capteurs de présence pour la détection de présence et l'identification d'équipements utilisés dans une pièce, comme des interrupteurs, des dispositifs d'éclairage ou d'autres équipements électriques.

Un autre but spécifique de l'invention est de proposer un dispositif permettant, en plus des fonctions de chauffage et d'échange de données par voie radiofréquence, l'alimentation électrique d'équipements tels que des lampes, des appliques murales, ou d'autres dispositifs domotiques, par induction électromagnétique, sans avoir à tirer des câbles d'alimentation électrique.

OBJET DE L'INVENTION

Dans son principe, un premier aspect de la solution selon l'invention consiste à proposer des bandes ou plaques composées d'un support diélectrique souple et fin sur lequel sont réalisés des circuits conducteurs (simple ou double face), agencés de manière à présenter une résistance électrique permettant de générer un phénomène de chauffage par effet Joule lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique.

Selon l'invention, ces circuits électriques sont en outre conformés sous forme d'antennes présentant une inductance permettant de générer un champ électromagnétique radiofréquence lorsqu'ils sont parcourus par un courant alternatif, ce champ électromagnétique pouvant être utilisé à la fois pour échanger des données avec des dispositifs de commande (notamment des interrupteurs) ou des appareils électriques, et pour fournir de l'énergie électrique par induction électromagnétique à d'autres appareils électriques externes, tels que notamment des lampes ou d'autres équipements électriques.

Les différents circuits disposés sur les bandes ou plaques sont connectés à des organes d'adressage et de commande permettant de commander le fonctionnement de chaque circuit individuellement ou collectivement.

Avantageusement, afin d'assurer un coût de réalisation industrielle très faible, les circuits électriques sont réalisés sur des lés, qui peuvent être simplement posés sur un mur ou sur une paroi, comme on poserait un papier peint. L'invention a donc pour objet un système multifonction pour le chauffage d'un support et le transfert d'énergie ou de données vers un ensemble d'appareils électriques commandés par des interrupteurs, chaque appareil électrique et chaque interrupteur étant associé à un identifiant numérique unique représentatif de son identité, ledit système comportant une pluralité d'antennes primaires situées sur ledit support et une pluralité d'antennes secondaires connectées auxdits appareils électriques et susceptibles d'être en couplage inductif avec des antennes primaires, et lesdites antennes primaires étant pilotées par une unité de commande configurée pour les alimenter avec une tension électrique apte à provoquer leur échauffement par effet Joule, ou pour alimenter chaque appareil électrique avec une tension électrique spécifique correspondant à un transfert d'énergie ou de données à cet appareil électrique en fonction de son identifiant numérique, caractérisé en ce qu'il comporte un canal de communication radiofréquence bidirectionnel entre l'unité de commande, les appareils électriques et les interrupteurs.

Ce canal de communication radiofréquence est configuré pour transmettre à l'unité de commande l'identifiant numérique unique de chaque interrupteur et de chaque appareil électrique, ce qui permet notamment de gérer de façon flexible l'ajout d'interrupteurs ou d'appareils dans le système, ou leur suppression.

Selon un mode de réalisation avantageux, chaque appareil électrique comporte un étage de mesure de la puissance électrique instantanée qu'il consomme.

Selon l'invention, chaque appareil électrique est configuré pour communiquer à l'unité de commande via ledit canal de communication radiofréquence la puissance électrique instantanée qu'il consomme.

Selon un mode de réalisation, chaque appareil électrique comporte un dispositif d'alerte, par exemple visuel ou sonore, pour signaler à un utilisateur si la puissance électrique instantanée qu'il consomme est inférieure à un seuil prédéterminé.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande comporte :

- Un bloc d'alimentation connecté en entrée à l'alimentation secteur et connecté directement ou indirectement aux autres modules de l'unité de commande de façon à les alimenter en tension ; - Un circuit de chauffage connecté en entrée au bloc d'alimentation et connecté en sortie à des résistances chauffantes du système multifonction ;

- Un convertisseur d'énergie électrique alimenté par le bloc d'alimentation et connecté en sortie à un circuit de commutation d'antennes primaires ;

- un module radiofréquence connecté à des interrupteurs et à des appareils électriques via ledit canal de communication radiofréquence ;

- un module de mesure de la puissance consommée par l'ensemble des appareils électriques, connecté au convertisseur d'énergie électrique ;

- une interface utilisateur pour l'échange de données ou de commandes avec un utilisateur ;

- un microcontrôleur pourvu d'un microprogramme embarqué pour la gestion du système multifonction, connecté à l'interface utilisateur, au module radiofréquence, au module de mesure de puissance, au convertisseur d'énergie électrique et au circuit de commutation d'antennes primaires de manière à échanger avec eux des données ou des signaux de commande.

Selon un mode de réalisation du système selon l'invention, chaque interrupteur comporte un module radiofréquence alimenté par une batterie ou par un circuit de récupération d'énergie, par exemple mécanique, connecté(e) en série avec un bouton poussoir pour la mise en service ou hors service d'un appareil électrique.

Selon un mode de réalisation, chaque appareil électrique comporte un module électronique comportant :

- Une batterie connectée directement ou indirectement aux autres modules de l'appareil électrique de façon à les alimenter en tension ;

- Un module radiofréquence connecté au module radiofréquence de l'unité de commande via ledit canal de communication radiofréquence ;

- Un module de mesure de la puissance électrique consommée en temps réel par l'appareil électrique ;

- Un circuit de commutation de l'antenne secondaire entre une résistance de calibration et une charge réelle, la résistance de calibration servant à vérifier si la position de l'antenne secondaire par rapport à une antenne primaire permet d'obtenir par induction suffisamment de puissance électrique aux bornes de l'antenne secondaire pour alimenter ladite charge réelle ;

- Un premier module de conversion d'énergie connecté d'une part à ladite antenne secondaire dont il reçoit de l'énergie électrique et d'autre part audit circuit de commutation ;

- Un second module de conversion d'énergie connecté d'une part à ladite charge réelle et d'autre part audit circuit de commutation ;

- Un microcontrôleur connecté au module radiofréquence, au module de mesure de puissance, au circuit de commutation et à un indicateur, notamment visuel ou sonore, indiquant à un utilisateur de l'appareil électrique si la quantité d'énergie reçue par induction par l'appareil au moyen d'une antenne secondaire est inférieure ou supérieure à un seuil prédéterminé.

Selon une variante de réalisation, ledit module électronique est intégré à un galet rapporté, distinct de l'appareil électrique en tant que tel, et connecté à la charge réelle de l'appareil électrique au moyen d'un connecteur mâle/femelle.

Selon un mode de réalisation avantageux, l'unité de commande, les interrupteurs et les appareils électriques comportent un microcontrôleur sécurisé contenant un identifiant unique et configuré pour permettre l'identification mutuelle de l'unité de commande, des interrupteurs et des appareils électriques.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour déconnecter une antenne primaire couplée à l'antenne secondaire d'un appareil lorsque celui-ci signale que la puissance électrique qu'il reçoit est inférieure à un seuil prédéterminé.

Selon un mode de réalisation, le microprogramme de l'unité de commande est configuré pour déconnecter une antenne primaire couplée à l'antenne secondaire d'un appareil électrique lorsque celui-ci ne possède pas un identifiant préalablement autorisé par le système multifonction. Cela permet d'éviter la connexion de dispositifs non autorisés dans le système et augmente sa sécurité d'utilisation. Selon un mode de réalisation, les antennes primaires possèdent une adresse ou une identification unique dans l'unité de commande de sorte que l'unité de commande peut les alimenter individuellement et sélectivement avec une tension électrique correspondant à un chauffage par effet Joule, à un transfert d'énergie électrique par induction ou à un échange de données numériques avec un appareil électrique.

Selon un mode de réalisation avantageux, les interrupteurs sont identifiés dans le système par un numéro d'identification individuel, de façon que l'identifiant unique de chaque appareil électrique puisse être logiquement associé d'une part avec le numéro d'identification individuel d'au moins un interrupteur susceptible de commander la mise en service ou hors service dudit appareil électrique, et d'autre part avec l'adresse ou l'identification d'au moins une antenne primaire du système.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour envoyer une tension continue aux antennes primaires destinées à produire un effet de chauffage, et pour envoyer une tension ayant une composante continue et une composante alternative aux antennes primaires destinées à produire à la fois un effet de chauffage et un effet d'alimentation en énergie ou de communication par induction électromagnétique avec un appareil électrique.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour détecter une variation de charge aux bornes d'une antenne primaire lorsqu'un appareil électrique est mis en service ou hors service dans le système au voisinage de ladite antenne primaire. Cela permet de gérer en toute flexibilité la présence et la position des appareils électriques dans le système, de façon à alimenter les antennes primaires correspondantes.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour détecter une variation de charge aux bornes d'une première antenne primaire numéro i et d'une seconde antenne primaire numéro j lorsqu'un appareil électrique est déplacé de l'antenne primaire numéro i vers l'antenne primaire numéro j, ce qui permet de mettre à jour automatiquement la configuration du système et d'alimenter les antennes primaires en conséquence. De façon avantageuse, l'unité de commande est configurée pour couper l'alimentation de la première antenne primaire numéro i et pour alimenter la seconde antenne primaire numéro j, par actionnement du même organe de commande que celui qui alimentait la première antenne primaire numéro i. Cela permet de commander un appareil électrique en actionnant un interrupteur donné, quelle que soit la position de l'appareil dans le système.

Selon un mode de réalisation, l'antenne secondaire connectée à un appareil électrique et les antennes primaires du dispositif sont configurées de manière que l'antenne secondaire embrasse le flux électromagnétique d'au moins une antenne primaire, quelle que soit la position de l'appareil électrique sur le support. Cela permet de pouvoir poser l'appareil à alimenter à un endroit quelconque du système, tout en étant assuré qu'il captera un flux électromagnétique suffisant pour l'alimenter ou pour échanger des données avec lui.

Selon un mode de réalisation du système, il comporte une interface de communication avec l'extérieur, configurée pour permettre la surveillance et le pilotage du système à partir d'un objet portable communicant, en particulier un téléphone portable ou une tablette électronique.

Selon un mode de réalisation, les organes de commande sont des interrupteurs, qui peuvent être fixes ou mobiles. Dans ce dernier cas, ils pourront être déplacés à loisir, par exemple sur un mur, tout en continuant à commander l'appareil prévu avec lequel ils sont appariés.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande comporte un microprogramme configuré pour exécuter une procédure d'association logique entre un interrupteur donné, un appareil électrique donné et une antenne primaire donnée, comportant des étapes consistant à :

- pour un utilisateur : o actionner l'interrupteur de manière à faire émettre par son module radiofréquence l'identifiant individuel de l'interrupteur ;

- pour le microprogramme de l'unité de commande : o détecter via son module radiofréquence l'identifiant de l'interrupteur et vérifier s'il s'agit d'un interrupteur déjà répertorié dans le système, sinon enregistrer l'identifiant individuel du nouvel interrupteur dans une mémoire de l'unité de commande contenant une liste des interrupteurs utilisés dans le système ; o associer en mémoire l'identifiant du nouvel interrupteur avec l'identifiant d'un appareil électrique connecté à une antenne secondaire et destiné à être commandé par ledit interrupteur ; o envoyer un signal de détection de charge à chaque antenne primaire et enregistrer la valeur de la tension mesurée aux bornes de chaque antenne primaire ; o détecter l'absence ou la présence d'une variation de charge aux bornes des antennes primaires due à la présence de l'appareil électrique et de l'antenne secondaire ; o lorsqu'une variation de charge est détectée, associer logiquement l'interrupteur, l'appareil électrique et l'antenne primaire ayant détecté une variation de charge, ce qui revient à associer en mémoire l'identifiant individuel de l'interrupteur, le numéro i de l'antenne primaire dans laquelle a été détectée la variation de charge due à l'appareil, et l'identifiant unique de l'appareil électrique.

Selon un mode de réalisation du système selon l'invention, lesdites antennes primaires sont disposées sur des lés destinés à la réalisation d'un revêtement d'un support tel qu'un sol, un mur, ou équivalent, chaque lé comprenant une couche diélectrique revêtue de circuits électriques formant des antennes primaires comportant une pluralité de spires métalliques conformées pour générer, simultanément ou sélectivement, lorsqu'elles sont parcourues par un courant électrique, un effet de chauffage par effet Joule et un effet électromagnétique apte à permettre un échange de données ou d'énergie par couplage électromagnétique avec une antenne secondaire connectée à un appareil électrique. Selon des variantes de réalisation, les spires des antennes primaires ont une forme polygonale, hexagonale ou circulaire.

L'invention a également pour objet un procédé d'utilisation du système selon l'invention.

Selon un mode de réalisation, le procédé d'utilisation comporte une procédure pour associer logiquement un interrupteur, un appareil électrique et une antenne primaire du système, comportant des étapes consistant à :

- pour un utilisateur : o poser un interrupteur libre, préalablement identifié par un numéro d'identification individuel, sur une antenne primaire numéro i; o actionner l'interrupteur de manière à faire émettre par son module radiofréquence l'identifiant individuel de l'interrupteur ;

- pour le microprogramme de l'unité de commande : o détecter via son module radiofréquence l'identifiant d'un nouvel interrupteur et enregistrer l'identifiant individuel de l'interrupteur dans une mémoire de l'unité de commande contenant une liste des interrupteurs utilisés dans le système ; o associer en mémoire l'identifiant du nouvel interrupteur avec l'identifiant d'un appareil électrique connecté à une antenne secondaire et destiné à être commandé par ledit interrupteur ; o envoyer un signal de détection de charge à chaque antenne primaire et enregistrer la valeur de la tension mesurée aux bornes de chaque antenne primaire; o détecter l'absence ou la présence d'une variation de charge aux bornes des antennes primaires due à la présence de l'appareil électrique et de l'antenne secondaire; o lorsqu'une variation de charge est détectée, associer logiquement l'interrupteur, l'appareil électrique et l'antenne primaire ayant détecté une variation de charge, ce qui revient à associer en mémoire l'identifiant individuel de l'interrupteur, le numéro i de l'antenne primaire dans laquelle a été détectée la variation de charge due à l'appareil, et l'identifiant unique de l'appareil électrique.

Selon un mode de réalisation du procédé, il comporte des étapes pour mettre en veille un appareil, consistant à :

- Pour l'utilisateur, appuyer sur un bouton de mise en veille de l'appareil ;

- Pour l'appareil électrique, mesurer sa chute de consommation électrique, et communiquer sa mise en veille à l'unité de commande via le canal de communication radiofréquence ;

- Pour l'unité de commande, vérifier l'autorisation de couper l'alimentation de l'antenne primaire associée à l'appareil, en fonction d'un paramétrage prédéfini, et couper l'alimentation de l'antenne primaire.

Selon un mode de réalisation, le procédé est utilisé pour la mise en fonction d'un appareil électrique préalablement en mode veille, et comporte des étapes consistant à :

- Pour l'utilisateur, actionner l'interrupteur de mise en fonction de l'appareil ;

- Pour l'appareil électrique, transmettre à l'unité de commande via le canal de communication radiofréquence une demande d'alimentation de l'antenne primaire associée à l'appareil électrique ;

- Pour l'unité de commande, alimenter l'antenne primaire associée à l'appareil.

Selon un mode de réalisation, le procédé d'utilisation du système multifonction comporte une procédure pour le déplacement d'un appareil électrique d'une antenne primaire numéro i vers une antenne primaire numéro j du système, comportant des étapes consistant à :

- Pour l'utilisateur, retirer l'appareil électrique de la proximité avec une antenne primaire i.

- Pour l'appareil électrique : o mesurer en permanence sa consommation électrique et constater l'absence ou l'insuffisance d'alimentation de l'appareil électrique ; o communiquer cette information à l'unité de commande via le canal de communication radiofréquence ;

- Pour l'unité de commande : o A réception d'un message d'insuffisance d'alimentation d'un appareil électrique, en déduire que l'on a retiré ledit appareil électrique et son antenne secondaire du couplage avec l'antenne primaire numéro i ; o couper totalement l'alimentation de l'antenne primaire numéro i afin de ne pas l'alimenter inutilement ; o Passer en mode détection de charge pour détecter parmi les antennes primaires une nouvelle antenne primaire j capable d'alimenter l'appareil électrique ;

- Pour l'utilisateur : o poser l'appareil retiré de l'antenne primaire numéro i sur ladite antenne primaire j; o ajuster la position de l'appareil électrique sur la nouvelle antenne primaire numéro j jusqu'à ce que la puissance reçue par l'appareil électrique soit suffisante pour alimenter l'appareil électrique ;

Pour l'unité de commande, enregistrer la nouvelle association logique entre l'antenne primaire numéro j et l'appareil électrique.

DESCRIPTION DETAILLEE

L'invention sera décrite plus en détail en référence aux figures ci-jointes dans lesquelles :

La figure 1 représente un organigramme fonctionnel du système selon l'invention ;

La figure 2 représente de façon schématique le principe de l'invention consistant à intégrer plusieurs fonctions électriques dans un même dispositif en bande, appelé « lé » ;

La figure 3 représente un exemple de dispositions de plusieurs bandes ou lés selon l'invention, juxtaposées sur un sol et un mur ; La figure 4 représente le schéma électrique équivalent d'une partie du système selon l'invention ;

La figure 5 représente de façon schématique le principe de l'alimentation électrique et de la commande d'un équipement, par exemple un lampadaire, à l'aide du système selon l'invention ;

La figure 6 illustre l'utilisation du système selon l'invention dans le cadre de l'équipement d'une pièce d'un bâtiment.

La figure 7 représente un schéma de principe du système selon l'invention faisant apparaître un canal de communication radiofréquence entre les composants du système ;

La figure 8 représente un schéma fonctionnel de l'unité de commande du système de la figure 7 ;

La figure 9 représente un schéma fonctionnel d'un appareil électrique utilisé dans le système de la figure 7 ;

La figure 10 représente un schéma fonctionnel d'une interface électrique connectée à un appareil électrique du système selon l'invention ;

La figure 11 représente un schéma fonctionnel d'un interrupteur du système de la figure 7, alimenté par une batterie ;

La figure 12 représente un schéma fonctionnel d'un interrupteur du système de la figure 7, alimenté par un circuit de récupération d'énergie radiofréquence ;

La figure 13 représente un schéma de l'association entre le boîtier de commande, un appareil électrique et un interrupteur du système selon l'invention ;

La figure 14 représente un schéma électrique du circuit électrique d'un appareil électrique connecté à une antenne secondaire du système selon l'invention ;

La figure 15 représente un logigramme du procédé d'association d'un appareil électrique avec un interrupteur du système selon l'invention ; La figure 16 représente un logigramme du procédé d'association d'un appareil électrique du système selon l'invention sans utiliser d'interrupteur ;

La figure 17 représente un logigramme du procédé pour prendre en compte le déplacement d'un appareil électrique à l'intérieur du système selon l'invention ;

La figure 18 représente un logigramme du procédé de mise en veille d'un appareil électrique du système ;

La figure 19 représente un logigramme du procédé de sortie du mode de veille d'un appareil électrique du système.

On se réfère à la figure 1 qui montre l'architecture d'ensemble du système 1 selon l'invention. Le système 1 comporte principalement un ensemble de circuits 13 qui seront détaillés plus loin et qui comportent des caractéristiques résistives pour générer un effet de chauffage par effet Joule lorsqu'ils sont alimentés, et des caractéristiques inductives et capacitives pour générer un effet inductif et un effet capacitif. Les circuits 13 sont répartis sur un ensemble de lés 21 permettant de recouvrir plus facilement une surface de sol, de mur ou d'un autre support équivalent en fonction de l'application visée. Afin de pouvoir alimenter sélectivement tel ou tel circuit particulier sur un lé, les pistes des circuits 13 aboutissent à des bus 12 situés sur les lés 21 et qui connectent les différents circuits 13 à une unité de commande 3 via une unité 11 de gestion d'adressage et un bus 9.

Certains des circuits 13 ne sont utilisés que pour une fonction de chauffage, alors que d'autres sont couplés inductivement à des convertisseurs 14 de puissance ou de données, qui servent alors à alimenter des appareils en énergie électrique (non représentés dans cette figure) en énergie, ou alors à échanger des données avec ces appareils.

L'unité de commande 3 comporte plusieurs composantes, à savoir notamment un convertisseur d'énergie 4 qui reçoit en entrée le courant du réseau électrique, à savoir par exemple 220 Volts alternatifs à 50 Hz en Europe, et qui distribue en sortie une tension d'alimentation de sécurité, par exemple 12 volts, qui permet d'alimenter les autres composantes de l'unité de commande 3, à savoir une unité 5 de gestion du chauffage, une unité 6 de gestion et de transmission d'énergie électrique par induction, une unité 7 d'émission/réception de données, et une interface 8 de communication du système avec son environnement externe, par exemple à des fins de programmation ou de télécommande.

En figure 2 on a représenté le principe de constitution des lés portant les circuits 13 présents sur les lés 21.

A gauche de la figure 2 on a représenté des circuits 15, 16, 17, 18 correspondants à des fonctionnalités distinctes et dissociées, comme cela existe dans l'état de la technique. Un circuit résistif 15 est constitué par des résistances en parallèle qui comme cela est utilisé dans les radiateurs électriques, permettent de dissiper par effet Joule une puissance thermique proportionnelle, au rendement de conversion près, à la résistance électrique et au carré de l'intensité du courant. Un circuit inductif 16 comporte une bobine permettant de transférer, comme connu en soi, une énergie électrique par induction. Un ensemble de bobines 17 dimensionnées de façon appropriée permettent, lorsqu'elles sont alimentées par un courant alternatif et placées en face de bobines réceptrices (non représentées), d'échanger des données avec ces bobines. Un ensemble de capacités 18 permettent de détecter par effet capacitif un circuit électrique ou un objet placé en regard de l'une des capacités.

Tous ces circuits pris individuellement sont bien connus dans l'état de la technique.

Comme représenté en partie droite de la figure 2, un aspect du système selon l'invention consiste à concevoir des circuits 13 d'antennes primaires combinant des caractéristiques électriques de résistance, d'inductance et de capacité choisies pour pouvoir réaliser simultanément plusieurs effets, pris parmi :

- un effet de chauffage par effet Joule, ayant des performances suffisantes pour chauffer un support tel qu'un sol ou un mur ;

- un effet inductif suffisant pour transférer suffisamment d'énergie électrique par induction pour pouvoir alimenter des dispositifs électriques tels que des lampes, ou d'autres équipements domotiques ; un effet d'échange de données avec des appareils, par induction électromagnétique;

- Un effet capacitif apte à détecter au voisinage d'une antenne primaire 13 la présence d'une charge ou d'un circuit tel qu'un interrupteur.

A cet effet, on intègre de façon avantageuse une pluralité de circuits d'antennes primaires 13 juxtaposés sur un même dispositif 21 en bande, ou « lé ».

On a constaté que des circuits 13 en forme de bobines hexagonales permettent de couvrir de façon optimale une surface de lé. Les pistes d'alimentation des différentes bobines 13 sont ramenées en un bus 12 qui connecte chaque lé 21 à l'unité 11 de gestion des adresses, qui est elle-même connectée à l'unité de commande 3.

En figure 3 est représenté le détail d'un lé 21 comportant plusieurs circuits 13 en forme d'antennes hexagonales, ainsi qu'une vue agrandie d'un circuit d'antenne primaire 13. La figure montre en outre un rouleau portant des antennes primaires 13 et permettant de découper des lés de la longueur requise, et un exemple d'agencement de lés 21 sur une surface horizontale comme un sol, et sur une surface verticale comme le mur d'un bâtiment.

Selon un mode de réalisation avantageux, les caractéristiques des lés sont les suivantes : ils sont réalisés à partir d'un rouleau en matière plastique flexible faisant office de diélectrique, par exemple en PET, PVC, polycarbonate, polyuréthane ou équivalent, ayant une épaisseur de 10 à 50 pm et une largeur de 100 à 600 mm.

Afin de pouvoir obtenir à l'aide d'un unique circuit 13 les différents effets mentionnés précédemment, la géométrie des circuits 13 n'est pas quelconque, mais optimisée pour réaliser le meilleur compromis entre les différents effets recherchés.

Les circuits 13 constituent des antennes primaires qui peuvent transférer par induction de l'énergie électrique et/ou des données à des antennes secondaires 26 connectées à des appareils électriques 25 faisant office de charge, comme cela sera détaillé plus loin. Les spires conductrices des circuits 13 sont disposées sur une face ou sur les deux faces de la couche diélectrique des lés 21. Les spires des circuits 13 ont par exemple une épaisseur 10 à 30 pm, une largeur de 200 pm à 3 mm, et une distance inter-piste de 200pm à 3 mm. Les pistes conductrices sont par exemple en aluminium, en cuivre, en argent ou tout autre métal approprié, et elles sont obtenues par gravure chimique ou laser à partir d'une couche mince métallique. Elles peuvent également être en encre électriquement conductrice. Chaque antenne primaire 13 d'émission / réception comporte par exemple entre 2 et 20 spires, circulaires, polygonales, par exemple hexagonales, et de dimensions externes comprises par exemple entre 50 mm et 500 mm.

Avec ces dimensions, on obtient des antennes primaires 13 ayant une résistance électrique de 1 à 10 ohms, et une inductance de 1 à 50 pH.

Ces caractéristiques permettent d'obtenir les performances suivantes :

En mode chauffage par effet Joule, on génère au niveau des bobines primaires 13 une puissance électrique allant jusqu'à 150 W/M ² avec un rendement de 95 %.

En mode de transfert d'énergie électrique par induction, on peut transférer jusqu'à 1000 W/M ² avec un rendement de 70 % entre une bobine d'émission primaire 13 et une bobine de réception secondaire 26 (correspondant par exemple à une bobine placée sur un appareil 25 à alimenter, comme une lampe électrique).

En mode de transfert de données, on peut transférer à l'aide d'un signal alternatif de fréquence comprise entre 50 à 500 kHz, des messages bidirectionnels ayant une taille de l'ordre du kilo-octet par seconde, suffisante pour envoyer des messages de commande à des dispositifs domotiques connectés au système selon l'invention.

En figure 4 on a représenté le schéma électrique équivalent correspondant à une antenne primaire 13 alimentant un appareil 25 via une antenne secondaire 26. La partie gauche de la figure 4 représente le convertisseur de tension 4 qui alimente une antenne primaire 13 à travers un circuit résistif R correspondant aux fils des bus 9, 12 (figure 1). La partie droite de la figure 4 correspond à la charge alimentée par l'antenne primaire 13, à savoir un appareil électrique 25.

Il est à noter que pour alimenter par induction un dispositif ou appareil électrique 25 à l'aide du système selon l'invention, il est utile que l'appareil en question, par exemple une lampe, soit pourvu à sa base d'une antenne de réception 26 ou antenne secondaire, couplée inductivement avec au moins une antenne primaire 13 du système. Bien entendu, la quantité d'énergie électrique transférée à l'appareil 25, ou la quantité de données échangées avec lui, dépendra de la qualité du couplage inductif entre l'antenne primaire 13 du système et l'antenne secondaire 26 de l'appareil.

En particulier, comme représenté en figure 5, il est utile que l'antenne secondaire 26 de l'appareil 25 et les antennes primaires 13 du dispositif chauffant soient configurées de manière que l'antenne secondaire 26 de l'appareil à alimenter embrasse le flux électromagnétique d'au moins une antenne primaire 13 du dispositif, quelle que soit la position de l'appareil 25 sur le dispositif.

Pour cela, dans un mode de réalisation avantageux, la taille de l'antenne de réception 26 est supérieure à celle de l'antenne d'émission 13, par exemple 5 fois supérieure, ce qui garantira que, quelle que soit la position du dispositif 25 à alimenter sur une surface équipée d'antennes primaires 13, ce dispositif recevra via son antenne secondaire 26 l'énergie électrique de plusieurs antennes primaires 13 du système. Cela entraîne également la conséquence avantageuse que l'on pourra faire fonctionner l'appareil 25, par exemple une lampe électrique, à n'importe quel point d'une pièce équipée d'antennes primaires 13, sans qu'une connexion filaire ne soit nécessaire, car la lampe sera toujours alimentée par au moins une antenne primaire 13 du système.

En ce qui concerne l'alimentation électrique des différents circuits 13 d'un lé 21, plusieurs solutions sont théoriquement possibles, par exemple la commande individuelle, par un ou plusieurs interrupteurs dédiés à une antenne primaire 13 ou à un ensemble d'antennes primaires 13 connectées en parallèle. Mais cette méthode deviendrait très lourde à gérer lorsque le nombre d'antennes primaires 13 et le nombre d'appareils 25 à gérer augmente. Il vaut mieux dans ce cas donner à chaque appareil 25 et à chaque interrupteur Tl un identifiant numérique unique, et associer logiquement les identifiants de manière qu'un interrupteur Tl donné commande la mise en service ou hors service d'un ou de plusieurs appareils 25 préalablement identifiés, via une ou plusieurs antennes primaires identifiées par un index ou une adresse. Cette gestion est effectuée à l'aide d'un microprogramme de l'unité de commande 3.

En figure 6 on a représenté une pièce d'un bâtiment dont l'intégralité des murs et du sol ont été recouverts avec des lés 21 comprenant des circuits d'antennes primaires 13 décrits précédemment. Dans ce cas, n'importe quelle zone du sol ou des murs peut être utilisée pour chauffer la pièce, fournir localement de l'énergie électrique par induction à un appareil 25 compatible, ou recevoir un dispositif de commande 27, pour le cas où ceux-ci ne comporteraient pas de batterie et nécessiteraient d'être également alimentés par les antennes primaires 13.

Par ailleurs, si des lés pourvus d'antennes primaires 13 sont également positionnés à la fois sur le sol et les murs d'une pièce, il peut être avantageux que les interrupteurs 27 soient des dispositifs à fonctionnement sans contact, capables d'être couplés par induction avec une antenne primaire 13 d'un lé mural pour ouvrir ou fermer le circuit d'alimentation électrique d'un ou de plusieurs autres circuits d'antenne primaire 13, de manière à commander localement une action de chauffage, de transmission d'énergie ou d'échange de données.

Selon une variante, les interrupteurs 27 peuvent même être des objets mobiles d'identification, alimentés par une batterie ou un système de récupération d'énergie. Ils peuvent intégrer une carte à puce sans contact mémorisant des réglages ou des positionnements d'interrupteurs personnalisés. De cette façon, un utilisateur donné aura accès à des réglages personnalisés et programmables, comme par exemple telle lampe allumée par défaut, et telle zone de surface au sol chauffée par défaut.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'unité de commande 3 du système comporte un microprocesseur et une mémoire. Le microprocesseur exécute un microprogramme configuré pour envoyer des signaux de mesure de charge aux différentes antennes primaires 13 du système, et pour mémoriser dans cette mémoire les résultats des mesures. Les différentes antennes primaires 13 du système ont une adresse unique dans le système, les appareils 25 ont un identifiant numérique unique, et leurs organes de commande 27 sont également assortis d'un identifiant individuel unique.

En figure 7 on a représenté un schéma de principe d'un mode de réalisation préférentiel du système selon l'invention, dans lequel l'unité de commande 3, les appareils électriques 25 et les interrupteurs 27 sont connectés entre eux par un canal de communication radiofréquence bidirectionnel 28, qui permet de gérer le fonctionnement du système avec une grande flexibilité sans multiplier les connexions filaires. Ce canal de communication 28 est notamment configuré pour transmettre à l'unité de commande 3 l'identifiant numérique unique de chaque interrupteur 27 et de chaque appareil électrique 25. Lorsqu'un interrupteur 27 et un appareil électrique 25 sont connectés par voie radiofréquence à l'unité de commande 3 et identifiés par elle comme étant associés logiquement, l'unité de commande 3 peut détecter une action de l'utilisateur sur l'interrupteur 27, alimenter l'antenne primaire 13 sur laquelle l'antenne secondaire 26 de l'appareil électrique 25 est posée, et par conséquent alimenter l'appareil électrique 25 en énergie, ou couper son alimentation.

Dans le mode de réalisation représenté, l'unité de commande 3 est également connectée à un autre circuit de chauffage 33 plus classique, différent des antennes primaires 13 disposées sur des lés 21. Cela permet notamment de piloter une fonction de chauffage d'une pièce utilisant en partie des radiateurs électriques classiques 33, et en partie des circuits de chauffage sous la forme d'antennes primaires 13.

En figure 8 on a représenté un schéma fonctionnel plus détaillé d'un mode de réalisation de l'unité de commande 3. Dans ce mode de réalisation, l'unité de commande 3 comporte :

- Un bloc d'alimentation 31 connecté en entrée à une fiche 32 d'alimentation secteur et connecté directement ou indirectement aux autres modules ou circuits de l'unité de commande 3 de façon à les alimenter en tension ; - Un circuit de chauffage 5 connecté en entrée au bloc d'alimentation 31 et connecté en sortie à des résistances chauffantes 33, ou à des antennes primaires 13 du système multifonction ;

- Un convertisseur d'énergie électrique 34 alimenté par le bloc d'alimentation 31 et connecté en sortie à un circuit 35 de commutation d'antennes alimentant les bobines primaires 13 ;

- un module radiofréquence 36 connecté à des interrupteurs 27 et à des appareils électriques 25 distants, via le canal de communication radiofréquence 28 mentionné précédemment ;

- un module 37 de mesure de la puissance consommée par l'ensemble des appareils électriques 25, connecté au convertisseur d'énergie électrique 34 ;

- une interface utilisateur 38, typiquement un écran et un clavier pour l'échange de données ou de commandes avec un utilisateur ;

- un microcontrôleur 39 pourvu d'un microprogramme embarqué pour la gestion du système multifonction. Ce microcontrôleur 39 est connecté à l'interface utilisateur 38, au module radiofréquence 36, au module de mesure de puissance 37, au convertisseur d'énergie électrique 34 et au circuit 35 de commutation d'antennes primaires 13 de manière à échanger avec eux des données ou des signaux de commande.

De préférence, le microcontrôleur 39 est aussi connecté à un circuit de sécurité 40, ou intègre un tel circuit de sécurité, permettant l'authentification mutuelle des différents composants du système.

En figure 9 on a représenté un schéma fonctionnel plus détaillé d'un appareil électrique 25 susceptible d'être utilisé dans le système selon l'invention. Chaque appareil électrique 25 comporte :

- Une batterie 41 connectée directement ou indirectement aux autres modules ou circuits de l'appareil électrique 25 de façon à les alimenter en tension ;

- Un module radiofréquence 42 connecté au module radiofréquence 36 de l'unité de commande 3 via le canal de communication radiofréquence 28 mentionné précédemment ; - Un module 43 de mesure de la puissance électrique consommée en temps réel par l'appareil électrique 25 ;

- Un premier module 44 de conversion d'énergie connecté en entrée à une antenne secondaire 26 dont il reçoit de l'énergie électrique. Le premier module de conversion d'énergie 44 alimente en sortie un circuit 45 de gestion de la charge de la batterie, ce qui permet de recharger la batterie 41 de l'appareil électrique grâce à l'énergie reçue par induction via l'antenne secondaire 26.

- Une résistance de calibration 46 alimentée par le premier module de conversion d'énergie 44 via un circuit de commutation 47.

- Le circuit de commutation 47 est également connecté via un second module 48 de conversion d'énergie qui produit une tension continue ou alternative adaptée aux besoins d'une charge électrique réelle 49, qui peut être n'importe quel appareil électrique conventionnel, comme par exemple une lampe ou un téléviseur.

- Un microcontrôleur 50 connecté au module radiofréquence 42 de l'appareil électrique 25, au module 43 de mesure de puissance, au circuit de commutation 47 et à un indicateur 30 visuel ou sonore indiquant à un utilisateur de l'appareil électrique 25 si la quantité d'énergie reçue par induction par l'appareil au moyen d'une antenne secondaire 26 est inférieure ou supérieure à un seuil prédéterminé.

Le microcontrôleur 50 est encore connecté en entrée à un bouton poussoir 51 qui est susceptible d'être actionné par l'utilisateur de l'appareil pour sa mise sous tension ou hors tension, et pour son association logique avec un ou plusieurs interrupteurs 27 et une antenne primaire 13.

Comme pour l'unité de commande 3, le microcontrôleur 50 de l'appareil électrique 25 est aussi connecté à un circuit de sécurité 40, ou intègre un tel circuit de sécurité, permettant l'authentification mutuelle des différents composants du système.

Grâce à cette structure, chaque appareil électrique 25 est configuré pour communiquer à l'unité de commande 3 via ledit canal de communication radiofréquence 28 la puissance électrique qu'il consomme. En outre, le dispositif d'alerte 30 (visuel, sonore, ...) de chaque appareil électrique 25 permet de signaler à un utilisateur si la puissance instantanée qu'il consomme est inférieure à un seuil prédéterminé (en fonction de la position de l'appareil 25 sur le réseau d'antennes primaires 13) pour que l'utilisateur puisse déplacer l'appareil électrique 25 et optimiser la puissance qu'il reçoit.

Comme représenté en figure 10, l'appareil électrique 25 au sens de la présente demande de brevet peut aussi être constitué par une interface électrique 25' ou un « galet » à disposer dans le système et à connecter via une prise de courant 52,53 à un appareil électrique traditionnel 54 non conçu à la base pour être utilisé dans le système. Cela permettra de connecter aisément au système selon l'invention tout type d'appareil électrique traditionnel 54, via une interface électrique 25' telle que celle représentée en figure 10.

En figures 11 et 12 on a représenté un schéma fonctionnel d'un interrupteur 27 utilisable dans le système selon l'invention. Il comporte un microcontrôleur 55 connecté en sortie à un module radiofréquence 56 qui permet de communiquer avec les modules radiofréquence 42, 36 des appareils électriques 25 et de l'unité de commande 3. Les circuits de l'interrupteur radiofréquence 27 sont alimentés soit par une batterie 57 comme représenté en figure 11, soit par un circuit 58 de récupération d'énergie radiofréquence comme représenté en figure 12. La batterie 57 ou le circuit de récupération d'énergie 58 est connecté en série avec un bouton poussoir 59 pour la mise en service ou hors service d'un appareil électrique 25 par un utilisateur. Là encore, comme l'unité de commande 3 et les appareils électriques 25, chaque interrupteur 27 peut être équipé d'un microcontrôleur sécurisé 40 permettant l'authentification mutuelle des différents composants connectés entre eux par voie radiofréquence dans le système selon l'invention.

La figure 13 illustre de façon schématique le processus d'association logique entre l'unité de commande 3, un interrupteur 27, une antenne primaire 13 et un appareil électrique 25 en couplage inductif avec cette antenne primaire 13. Grâce à la liaison radiofréquence 28 entre les différents composants du système, l'appareil électrique 25 A communique son identifiant unique à l'unité de commande 3. L'interrupteur 27 fait de même lorsqu'il est actionné. Par ailleurs l'unité de commande 3 balaie les antennes primaires 13 et relève l'identifiant unique de l'antenne primaire 13 sur laquelle est positionné l'appareil 25-A. A partir de là, l'unité de commande 3 peut construire une table d'association 60, dans laquelle elle associe logiquement (numéro d'association 2) l'appareil électrique 25-A, l'antenne primaire 13 sur laquelle il est posé, et l'interrupteur 27 qui doit commander la mise en service ou hors service de l'appareil électrique 25-A par un utilisateur. Dans l'exemple représenté, l'association numéro 2 signifie qu'une charge authentifiée (l'appareil 25-A) est bien posée sur l'antenne primaire numéro 14. L'unité de commande 3 peut donc mettre sous tension en toute sécurité l'antenne primaire numéro 14 lorsque l'utilisateur actionne l'interrupteur 27 associé.

En figure 14 on a représenté un schéma plus détaillé d'un mode de réalisation du circuit d'alimentation d'un appareil électrique 25 connecté à une antenne secondaire 26 du système selon l'invention. Une bobine ou antenne secondaire 26 de l'appareil électrique alimente un circuit d'adaptation 61 connecté en sortie à un pont de diodes 62 qui délivre en sortie une tension continue. Une partie de cette énergie est stockée dans un condensateur 63, le reste alimente un convertisseur 64 continu/continu dont la tension de sortie est appliquée par le commutateur 47 soit à une charge calibrée (sous la forme d'une résistance de shunt calibrée 48), soit à une charge réelle 49 constituée par un appareil électrique 25. Un circuit de mesure de tension 65 couplé à un comparateur 66 alimentant un voyant lumineux (ou une alarme sonore) pilote la commutation de l'alimentation sur la charge réelle 49 dès lors que la tension aux bornes de la charge calibrée atteint un seuil prédéterminé, signifiant que l'antenne secondaire 26 est correctement alimentée par induction par une antenne primaire 13.

Les composants du système selon l'invention tels que décrits plus haut permettent de réaliser plusieurs fonctions, tel que cela va maintenant être décrit en relation avec les figures 15 à 19.

Préalablement à l'utilisation du système selon l'invention, on effectue une opération d'initialisation, pour laquelle on commence par couper l'alimentation électrique du système et par le retrait de tous les appareils 25 qui constituent des charges électriques. Puis au démarrage du système, on envoie un signal de détection de charge aux bornes de toutes les antennes primaires 13 du système, afin de mesurer et de mémoriser la tension aux bornes de toutes les antennes 13 au démarrage du système, ce qui permettra ensuite de détecter les variations de charge aux bornes des antennes 13 en face desquelles on positionnera une charge, à savoir un appareil 25 pourvu d'une antenne secondaire 26 et mis en service par un organe de commande 27.

Lorsque le système a été initialisé et que les tensions aux bornes de toutes les antennes primaires 13 individuelles ont été mémorisées par l'unité de commande 3, on peut procéder à l'installation des appareils 25 en positionnant l'antenne secondaire 26 de chacun d'eux en face de telle ou telle antenne ou groupe d'antennes primaires 13. On positionne également les organes de commande 27 des appareils 25, qui possèdent un état fermé (par exemple un interrupteur fermé) et un état ouvert, en face d'une autre antenne primaire 13 du système. On peut alors procéder à l'association logique entre un appareil 25 donné, un (ou plusieurs) organe(s) de commande 27 (par exemple un interrupteur simple, deux interrupteurs va-et-vient, ...), et une ou plusieurs antennes primaires (13).

Pour réaliser cette association, on effectue une procédure d'appairage ou plus généralement d'association logique, de la manière suivante, comme schématisé en figure 15, dans laquelle « UC » désigne une action réalisée par l'unité de commande 3, « U » représente une action de l'utilisateur, « A » désigne une action réalisée par un appareil 25 :

- En 80, l'utilisateur actionne l'organe de commande 27, et celui-ci communique en 81 son identifiant unique à l'unité de commande 3 via le canal de communication radiofréquence 28.

- L'unité de commande 3 du système vérifie en 82 si l'identifiant reçu correspond à l'identifiant d'un interrupteur déjà mémorisé dans le système. Dans la négative, ce nouvel organe de commande 27 doit être ajouté à la configuration mémorisée du système, et l'unité de commande 3 l'enregistre en mémoire comme faisant maintenant partie du système.

- L'unité de commande 3 attend alors que l'utilisateur actionne en 83 le bouton d'association 29 d'un appareil 25 déjà posé et non encore alimenté. En réponse, l'appareil électrique 25 communique en 84 son identifiant unique à l'unité de commande 3 via le canal de communication radiofréquence. L'unité de commande 3 teste alors en 85 à l'aide de son microprogramme si l'identifiant de l'appareil 25 correspond à un appareil autorisé déjà authentifié par le système, et si oui, elle vérifie en 86 si l'appareil est déjà associé à un interrupteur 27. Dans la négative, l'unité de commande crée en 87 une association logique entre l'interrupteur 27 et l'appareil 25.

- Le microprogramme de l'unité de commande 3 provoque alors en 88 l'envoi d'un signal de détection de charge successivement à chaque antenne primaire 13 non encore appariée (signal de faible intensité) pour vérifier en 89 si cette antenne primaire appelle du courant, ce qui signifie qu'un appareil électrique 25 est positionné sur l'antenne primaire 13.

- En 90, l'appareil 25 posé sur l'antenne primaire 13 correspondant à un appel de courant commute sur sa résistance de calibration et il mesure en 91 sa consommation électrique et la communique à l'unité de commande 3 via le canal de communication radiofréquence. Si la consommation n'est pas suffisante pour faire fonctionner l'appareil considéré avec sa charge réelle, l'appareil 25 l'indique à l'utilisateur à l'aide de son alarme visuelle ou sonore, de sorte que l'utilisateur peut ajuster en 92 la position de l'appareil 25 pour un meilleur couplage inductif avec l'antenne primaire 13.

- Dès que la puissance disponible pour l'appareil 25 est suffisante, l'unité de commande 3 procède en 93 à l'association logique de l'antenne 13 à l'appareil 25 et à son organe de commande 27, et notifie en 94 la réussite de l'association à l'utilisateur. Puis l'appareil 25 commute en 95 sur sa charge réelle pour un fonctionnement normal. Il est à noter que le processus d'association logique entre un appareil et une antenne primaire peut également être effectué à l'aide d'un interrupteur embarqué directement sur l'appareil électrique, ou bien même sans interrupteur, comme schématisé en figure 16, par exemple à l'aide d'une application s'exécutant sur un terminal portable communiquant comme par exemple un téléphone portable.

Si l'usage prévu pour une antenne primaire 13 est une action de chauffage par effet Joule, l'unité de commande 3 enverra une tension continue à cette antenne, correspondant à l'effet Joule recherché.

Si l'usage prévu pour une antenne primaire 13 consiste à alimenter par induction un appareil 25 posé sur ladite antenne primaire, l'unité de commande 3 enverra à cette antenne une tension alternative apte à générer par induction dans l'antenne secondaire 26 de l'appareil 25 la tension d'alimentation nécessaire à l'appareil 25.

Si l'usage prévu pour une antenne primaire 13 est à la fois un chauffage local et un échange de données par induction électromagnétique, l'unité de commande 3 enverra à cette antenne primaire par exemple une tension ayant une composante continue suffisante pour assurer le chauffage localisé, et une composante alternative à une fréquence compatible avec l'échange de données.

En fait, du point de vue d'un utilisateur du système, on réalise une association logique entre un organe de commande 27, un appareil électrique 25, et les antennes primaires 13 associées, et pour cela, du point de vue du système selon l'invention, on associe l'identifiant unique de l'organe de commande ou interrupteur 27, les coordonnées de l'antenne primaire 13 sur laquelle est positionné l'appareil électrique 25, et l'identifiant unique de cet appareil électrique 25.

Cela est particulièrement pratique, puisque cela rend possible le déplacement dans le système d'un appareil 25 d'une première antenne primaire 13 numéro i vers une seconde antenne primaire 13 numéro j tout en restant commandé par le même organe de commande 27. Pour cela on procède de la manière suivante, comme schématisé en figure 17 : 1. État initial : en 100, un appareil 25 est alimenté en énergie par l'antenne primaire i via son antenne secondaire 26, et apparié à son organe de commande 27 comme décrit précédemment.

2. En 101, on retire l'appareil 25 de la proximité avec l'antenne primaire i.

3. L'appareil 25, qui mesure en permanence sa consommation électrique en 103, constate l'absence ou l'insuffisance d'alimentation et communique cette information en 104 à l'unité de commande via le canal de communication radiofréquence.

4. L'unité de commande 3 en déduit que l'on a retiré un appareil 25 et son antenne secondaire 26, du couplage avec l'antenne primaire i. En conséquence elle coupe en 105 totalement l'alimentation de l'antenne primaire i, ce qui permet de ne pas alimenter une antenne inutilement.

5. L'unité de commande 3 du système se met alors en mode détection de charge en 107, comme décrit précédemment en relation avec la figure 15.

6. L'utilisateur pose l'appareil 25 retiré de l'antenne primaire i sur une autre antenne primaire j parmi celles n'alimentant aucun appareil. Il ajuste la position de l'appareil sur la nouvelle antenne primaire comme décrit précédemment en relation avec la figure 15, jusqu'à ce que la puissance reçue par l'appareil soit suffisante.

7. L'unité de commande 3 en déduit par conséquent que l'on a posé l'appareil 25 déplacé sur la nouvelle antenne primaire j. Elle enregistre la nouvelle association entre l'antenne primaire j et l'appareil 25. L'appareil 25 déplacé commute sur sa charge réelle et est donc alimenté à sa nouvelle position.

8. Des appuis successifs sur l'organe de commande 27 permettront d'éteindre et d'allumer successivement l'appareil 25 bien qu'il soit maintenant placé sur l'antenne primaire j.

L'architecture du système telle que décrite précédemment permet aussi la mise en veille d'un appareil 25 et la coupure totale de l'alimentation électrique de l'antenne primaire associée, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie. Pour cela on procède de la manière suivante, comme schématisé en figure 18. - L'utilisateur appuie en 110 sur le bouton de mise en veille de l'appareil 25.

- L'appareil, qui mesure en permanence sa consommation électrique en 111, constate en 112 une chute de tension ou une baisse de consommation et en informe l'unité de commande en 113 via le canal de communication radiofréquence.

- L'unité de commande 3 vérifie en 114 si, en fonction d'un paramétrage préalable, l'alimentation de l'antenne primaire associée peut être coupée, et dans l'affirmative, elle coupe en 115 l'alimentation de l'antenne primaire. Cela permet de ne pas garder en veille inutilement des appareils qui peuvent être totalement éteints.

Il est à noter que certains appareils ne doivent pas être mis en veille ou alors sous certaines conditions. Par exemple, certains appareils effectuent des tests de maintenance, ou des mises à jour de programmes aussi pendant le mode veille. Il est donc nécessaire de paramétrer dans l'unité de commande 3 les éventuelles interdictions de coupure de l'alimentation d'antennes primaires, en fonction de la nature des appareils 25 connectés.

De façon inverse à la mise en veille, pour sortir un appareil 25 d'un état de veille, on procède comme schématisé en figure 19. Pour cela :

- l'utilisateur actionne en 120 un interrupteur 27 commandant la mise en service de l'appareil (il peut s'agir d'un bouton physique ou d'une application mobile).

- L'appareil 25 communique à l'aide de son étage de communication radiofréquence alimenté par batterie, sa demande de mise en service de l'antenne primaire 13 associée.

- L'unité de commande 3 alimente en 122 l'antenne primaire 13 associée en mémoire avec l'appareil 25, permettant à nouveau un fonctionnement normal de l'appareil. AVANTAGES DE L'INVENTION

L'invention répond aux buts fixés et permet de réaliser à faible coût un système multifonction permettant à la fois de chauffer une surface ou un volume contigu à cette surface, mais également d'alimenter en électricité des équipements rapportés, tels que des lampadaires, appliques ou autres, et d'échanger des données avec eux, sans nécessiter de prise électrique à proximité de l'appareil à alimenter, ni de connexion filaire entre les appareils.

Le canal de communication radiofréquence n'est pas limité à un protocole de communication particulier.

L'invention permet également l'ajout aisé de nouveaux composants dans le système, ou le déplacement aisé de dispositifs électriques existants, par exemple une applique murale ou des équipements domotiques, grâce à l'usage d'un canal de communication radiofréquence, sans avoir à tirer des câbles électriques ni percer des orifices dans les cloisons.

L'invention permet également de détecter, grâce à l'usage et à la communication d'identifiants uniques pour les appareils électriques, toute tentative d'introduire dans le système un appareil non autorisé, ce qui contribue à la sécurité du système.

L'invention fournit une solution particulièrement économique et élégante, puisqu'un même support facile à industrialiser à faible coût (l'antenne primaire 13) permet de fournir un ensemble de fonctions, notamment le chauffage, l'éclairage, la détection de présence, le balisage visuel et sonore, ou d'autres fonctions.

La solution peut aisément être déployée en intérieur (maison, bâtiments) ou en extérieur (voie publique, stades, ...) sur le sol, les murs ou les plafonds, mais également dans les véhicules individuels ou de transport en commun, les vêtements, ou tout autre support adapté.

Elle permet de transférer de l'énergie électrique et/ou thermique, et/ou des données, et/ou de l'éclairage depuis ou vers tout endroit de la surface équipée. Le système selon l'invention est sûr car alimenté en basse tension, ce qui évite les risques d'électrocution. Les fréquences utilisées ne sont pas absorbées par l'homme, ce qui supprime les risques d'électro-sensibilité.

En outre, le système est économe en énergie, puisque seules les zones nécessaires sont alimentées. En particulier, l'alimentation des antennes primaires couplées à des appareils mis hors tension peut être totalement coupée par l'unité de commande, ce qui permet de ne pas alimenter des antennes primaires inutilement.

Du point de vue d'un utilisateur final, le système selon l'invention présente aussi de nombreux avantages. Il permet d'obtenir une température maîtrisée et confortable en tout lieu d'une pièce, et ce sans dispositif de chauffage apparent. Il permet d'installer n'importe quel équipement de faible et moyenne puissance en tout endroit (sol, mur, plafond) d'une pièce équipée avec des lés de circuits d'antennes primaires 13, et ce de manière réversible et sans prises électriques ou interrupteurs fixes.

En mode transfert de données, le système selon l'invention permet le pilotage d'équipements domotiques tels que des volets roulants électriques, des dispositifs d'éclairage, ...) ou l'échange de données ou de commandes avec divers capteurs, interrupteurs, gradateurs, rhéostats, etc.