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WO2019149696A1 - Procédé de fonctionnement d'un appareil électronique communiquant sans fil et appareil électronique communiquant sans fil mettant en oeuvre ce procédé - Google Patents

Procédé de fonctionnement d'un appareil électronique communiquant sans fil et appareil électronique communiquant sans fil mettant en oeuvre ce procédé Download PDF

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Publication number
WO2019149696A1
WO2019149696A1 PCT/EP2019/052120 EP2019052120W WO2019149696A1 WO 2019149696 A1 WO2019149696 A1 WO 2019149696A1 EP 2019052120 W EP2019052120 W EP 2019052120W WO 2019149696 A1 WO2019149696 A1 WO 2019149696A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy
message
transmitter
radiofrequency
reserve
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/052120
Other languages
English (en)
Inventor
Serge Robin
Original Assignee
Somfy Activites Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Somfy Activites Sa filed Critical Somfy Activites Sa
Priority to AU2019214287A priority Critical patent/AU2019214287B2/en
Priority to US16/965,844 priority patent/US11310745B2/en
Priority to EP19701375.8A priority patent/EP3747217A1/fr
Publication of WO2019149696A1 publication Critical patent/WO2019149696A1/fr

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0274—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof
    • H04W52/0277—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof according to available power supply, e.g. switching off when a low battery condition is detected
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W52/02—Power saving arrangements
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    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
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    • H04L12/2807—Exchanging configuration information on appliance services in a home automation network
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the invention relates to a method of operating an electronic device communicating wirelessly.
  • the invention also relates to a wireless electronic communicating device implementing this method.
  • the invention is applicable to the field of home automation systems, and more generally, to the field of wireless communicating objects powered electrically by an on-board energy reserve, such as an electric battery.
  • Known communicating objects are electronic devices provided with an on-board radiofrequency transmitter adapted to exchange data with other remote devices, for example within an "Internet of Things" type network. To communicate with a remote device, these objects emit a radio frequency message by means of their radiofrequency transmitter, which is powered by the energy reserve.
  • These devices are typically autonomous in electrical energy, that is to say that they are not connected to an electrical network and depend solely on their internal energy reserve to operate. This reserve can be recharged by an energy recovery device integrated or not to the device.
  • a disadvantage is that it is not possible to guarantee that the energy reserve will contain, at a given moment, a sufficient amount of energy to allow the apparatus to perform certain functions.
  • the energy reserve does not contain enough electrical energy for the message to be successfully transmitted, i.e. it can be issued in its entirety.
  • the operation of the electronic device is not guaranteed in all circumstances, which is not satisfactory.
  • the invention more particularly intends to remedy, by proposing a wireless electronic communicating device in which the energy consumption is optimized when sending a radio message.
  • the invention relates to a method of operating an electronic device communicating wirelessly, the electronic apparatus comprising:
  • an electronic control circuit comprising a memory and a radiofrequency transmitter configured to transmit a radiofrequency message
  • an electrical energy reserve comprising at least one non-rechargeable electric battery and configured to electrically power the electronic apparatus
  • the method comprising steps: a) acquisition, by the electronic control circuit of the electronic device, of a radiofrequency frame representative of at least one piece of information intended to be transmitted according to a communication protocol by the radiofrequency transmitter in a radiofrequency message;
  • the operating parameters of the radiofrequency transmitter are automatically adapted according to the energy available in the energy reserve.
  • such a method may incorporate one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically permissible combination:
  • a step of periodically updating the value of the determined quantity of available energy stored in the memory is
  • a step of testing the quality of the energy reserve the test being carried out by measuring the voltage across the energy reserve.
  • Step d) includes selecting a particular operating point from a set of predefined transmitter operating points stored in a computer memory of the control circuit, the set of predefined operating points defining rules. correspondence between the predefined operating points with values or intervals of message length values and with values or the energy reserve, and wherein the particular operating point is selected by identifying, within the set, the predefined operating point corresponding to the determined values of message length and amount of available energy.
  • Step d) furthermore comprises the determination of a class of operation of the radiofrequency transmitter.
  • Step d) further comprises determining the energy required for the radio frequency transmitter to transmit a radio frequency message having the determined length with a predetermined radiated energy.
  • the transmission parameters comprise the operating class and the operating point of the transmitter and wherein step d) comprises a substep of optimizing the operating classes and the operating point of the transmitter.
  • the invention also relates to a wireless electronic communicating device comprising an electronic control circuit comprising a radiofrequency transmitter configured to transmit a radio frequency message according to a communication protocol and an electrical energy reserve comprising at least one electric battery. non-rechargeable and configured to electrically power the electronic device.
  • the control circuit is programmed to implement the operating method as described above.
  • such an apparatus may also incorporate one or more of the following features, taken alone or in any technically permissible combination:
  • the control circuit is programmed for, in step b), estimate the amount of available energy by measuring at least one electrical quantity relative to the energy reserve, including an electrical voltage across the reserve of energy, then calculating the amount of energy remaining by means of a predefined relationship stored in a memory of the control circuit, this predefined relationship depending on characteristics of the electric battery, such as battery technology, the type of material used in the battery, the number of batteries in the energy reserve and, where applicable, the series or parallel connection of these batteries;
  • control circuit is further programmed to automatically select, according to detected characteristics of the energy reserve, the corresponding relationship, among the relationships stored in the memory;
  • the electronic apparatus further comprises a temperature measuring device for measuring the temperature inside the apparatus, and the control circuit is programmed to, in step b), correct, according to the the measured temperature, the amount of available energy determined.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a wireless communicating electronic device according to the invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an electronic control circuit of the electronic apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a flow diagram of a method for managing the transmission power of a message according to the invention and intended to be implemented by the apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic representation of a table of values allowing the choice of transmission power values during certain modes of implementation of the method of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a schematic representation of a message to be sent by the electronic apparatus of FIG. 1 according to certain embodiments of the invention.
  • FIGS. 6 and 7 are flowcharts each detailing a step of the method of FIG. 3 according to one of the embodiments of the invention.
  • FIG. 1 represents a wireless communicating electronic device 2 adapted to exchange data via a radio frequency link with a remote receiver according to a communication protocol.
  • the device 2 is, for example, intended to be part of a network of communicating objects of "Internet of Things" type.
  • the apparatus 2 can be used within a home automation system, such as a building management system or an alarm system, and can thus communicate via a link radio frequency with other electronic devices on the network, or even with a central server.
  • the apparatus 2 comprises a non-rechargeable electrical energy reserve 4, an electronic control circuit 8 and a radiofrequency transmitter 10.
  • the reference “12" denotes a subset of the apparatus 2 making it possible to implement a main function of the apparatus 2.
  • the subassembly 12 is connected to the control circuit 8.
  • the apparatus 2 comprises a protective housing, inside which are housed the control circuit 8, the energy reserve 4, and at least a part of the subassembly 12.
  • the apparatus 2 is an apparatus for measuring one or more physical quantities, for example an environmental physical quantity such as a temperature, a humidity level, a luminosity, a sunshine, atmospheric pressure, and / or a concentration of at least one chemical element.
  • the apparatus 2 may, alternatively, be a human presence detector, or a fire detector.
  • the subassembly 12 comprises a sensor adapted to deliver a signal representative of the or the corresponding physical quantities.
  • the electronic device 2 is a control point, intended to receive instructions from a user and then retransmit these instructions to another device of the network, for example to a control unit.
  • the control point retransmits the instructions of the user towards an actuator such as a shading device, a lighting device or any other home automation device.
  • the subassembly 12 comprises an interface for acquiring at least one command, or human-machine interface, comprising one or more selection elements such as a button and / or a wheel, or a touch screen. , or any other actuatable actuator.
  • the energy reserve 4 also called “energy reservoir” has the function of storing the electrical energy necessary for the operation of the apparatus 2.
  • the electrical energy reserve 4 is also configured to electrically power the apparatus 2 and in particular the electrical control circuit 8.
  • the device 2 is autonomous, that is to say, it operates without necessarily being connected to an electrical distribution network.
  • the reserve 4 comprises one or more batteries, here non-rechargeable, such as lithium batteries or alkaline batteries. When the reserve 4 contains several batteries, these can be connected in series or in parallel.
  • the energy reserve 4 is a physico-chemical storage element.
  • the reserve 4 is here embarked on the aircraft 2.
  • the reserve 4 has a storage capacity less than or equal to 10 Watt.hour.
  • the reserve 4 is advantageously replaceable by a user, for example to replace the battery or batteries when empty.
  • the energy reserve 4 is here embarked on board the apparatus 2.
  • the energy reserve 4 has a storage capacity less than or equal to 10 Watt.hour.
  • the energy reserve 4 is electrically connected to the control circuit 8 to supply the latter with electrical energy. According to embodiments, when necessary, the energy reserve 4 is also connected to the subset 12, for example, so as to supply electrical energy.
  • FIG. 2 represents an exemplary embodiment of the control circuit 8.
  • the double-line arrows symbolize power links and the single-line arrows symbolize data exchange links.
  • the control circuit 8 here comprises the radiofrequency transmitter 10, a programmable electronic computing unit 20, a computer memory 22, a power supply circuit 24 and a device 26 configured to determine the amount of energy available in the power supply. 4.
  • the electronic circuit 8 may also include a device 28 for measuring the temperature inside the apparatus 2.
  • the measuring device 26 is adapted to deliver a signal representative of at least one electrical quantity relative to the energy reserve 4, and more particularly an electrical quantity representative of the electric power delivered by the energy reserve 4.
  • the electrical quantity is the voltage at the terminals of the energy reserve 4.
  • the measuring device 26 then comprises at least one voltage sensor configured to deliver a signal representative of the voltage across the reserve 4 and / or a sensor configured to deliver a signal representative of the current flowing between the energy reserve 4 and a load electrically connected to at least one terminal of the energy reserve 4.
  • the operation of the measuring device 26 is described below.
  • the device 28 for measuring the temperature comprises at least one temperature probe, such as a thermocouple or a negative or positive temperature coefficient probe, for example placed inside the apparatus 2, preferably in the vicinity or As a variant, the device 28 for measuring the temperature may be omitted.
  • the control circuit 8 here comprises an acquisition interface 30, adapted to collect measuring signals delivered by the measurement devices 26, 28 and to relay the corresponding information to the calculation unit 20.
  • the acquisition interface 30 includes an analog-to-digital converter.
  • control circuit 8 is a system-on-a-chip integrated circuit, also called “System on Chip” in the English language.
  • the circuit 8 is an electronic card provided with printed circuits on a dielectric support and on which the constituents of the control circuit 8 are mounted.
  • the function of the computing unit 20 is to automatically control the operation of the control circuit 8.
  • the computing unit 20 is a programmable microcontroller, or a microprocessor, preferably with low power consumption.
  • the acquisition interface 30 is integrated with the calculation unit 20.
  • the calculation unit 20 is notably programmed to control the sending of a radiofrequency message to a remote receiver belonging to the communication network.
  • the unit 20 is programmed to acquire a radio frequency frame representative of at least one piece of information intended to be transmitted according to a communication protocol by the radiofrequency transmitter 10 of the electronic apparatus 2.
  • the radio frequency frame is generated by the subset 12, and is representative of a received command and / or at least one environmental physical quantity.
  • the radio frequency frame may also be representative of an alarm message and / or a diagnosis relating to the internal state of the electronic device 2.
  • the calculation unit 20 is also programmed to generate a radiofrequency message comprising at least the acquired radio frequency frame.
  • the radiofrequency message may comprise a repetition of the radiofrequency frame acquired for the purpose of redundancy.
  • the repetition of the radio frequency frame makes it possible to increase the probability that at least one frame is received by the recipient receiver.
  • the message comprises a repetition of identical frames
  • the successive frames are spaced from each other by a pause of a predetermined length.
  • the length of a radio frequency frame, a radiofrequency message or a pause is considered to be equivalent to the transmission duration of the radio frequency frame, the radio frequency message or the pause, respectively, to for simplification purposes.
  • the radiofrequency message generated can be transmitted by the radiofrequency transmitter 10 on the initiative of the computing unit 20, or in response to a request received from another device on the network.
  • the computing unit 20 performs operations of encoding and / or modulating the information content of the radio frequency frame, according to a predefined communication protocol.
  • the calculation unit 20 is also programmed to control the operation of the radiofrequency transmitter 10 and the supply circuit 24 to ensure the transmission of the message by radio, that is to say by means of radio frequency waves.
  • the unit 20 is connected to the transmitter 10 via a data link 32 and to a control interface of the supply circuit 24 via a data link 34.
  • the memory 22 is here a nonvolatile memory, comprising for example one or more memory modules of Flash technology, or EEPROM technology, or a magnetic memory, or a phase-change memory, or any other appropriate technology for storing information.
  • the memory 22 forms a non-transitory information storage medium readable by the calculation unit 20.
  • the memory 22 contains on-board software and / or executable instructions 40 intended to be executed by the unit 20 to ensure the operation of the electronic control circuit 8, and in particular to control the sending of a radiofrequency message and to implement implement a method of operation of an electronic device 2 wirelessly communicating, including that described with reference to Figure 3.
  • the memory 22 also contains data 42 and a numerical value 44 whose role is described in more detail in the following.
  • the supply circuit 24 is particularly adapted to electrically power the radiofrequency transmitter 10 according to a particular operating point.
  • the supply circuit 24 is itself powered by the energy reserve 4.
  • the supply circuit 24 comprises a power converter, in particular of the DC-DC type, and advantageously comprises a voltage regulator, such as that a regulator linear, electrically connected at the output of the power converter.
  • the radiofrequency transmitter 10 may be powered with an input power supply voltage of between 0.9 volts and 3.7 volts.
  • the power converter of the power supply circuit 24 is selectively switchable between several modes of operation.
  • the power converter can operate either as a voltage buck converter ("buck" or “step-down” converter in English) or as a voltage booster ("boost" or “step-up” converter). In the English language).
  • the converter can also operate, in each of these operating modes, with an adjustable voltage difference.
  • the voltage difference here refers to the amplitude with which the output voltage is high or, conversely, lowered with respect to the input voltage of the converter.
  • the commutation and the voltage difference are here controlled by the calculation unit 20.
  • the transmitter 10 is, for example, a radio frequency interface that can fulfill the function of radio frequency transmitter, or transceiver, although here, only the transmission function is described in detail.
  • the transmitter 10 comprises here in particular a radiofrequency transmission module, a radiofrequency antenna and a power amplifier, not shown.
  • the amplifier is biased by the power supply circuit 24 according to a particular operating point.
  • the input of the power amplifier is electrically connected to the output of the transmitting module and the output of the power amplifier is electrically connected to the antenna.
  • the amplifier is configured to amplify the output signal of the transmitter module and power the radio frequency antenna.
  • the transmitter 10 is adapted to operate according to a radio frequency communication protocol LoRa® type or Sigfox® type, or Zigbee® type, or type WiFi, or type LTE or Bluetooth® Low type Energy, or any other appropriate radio frequency communication protocol.
  • a radio frequency communication protocol LoRa® type or Sigfox® type, or Zigbee® type, or type WiFi, or type LTE or Bluetooth® Low type Energy, or any other appropriate radio frequency communication protocol.
  • the control circuit 8, and more particularly the calculation unit 20, is programmed to optimize the power consumption of the electronic device 2 during the transmission of a radio frequency message by the transmitter 10 as a function of the quantity of energy available in the energy reserve 4.
  • the control circuit 8 is, for example, programmed to implement the operating method described with reference to FIG. 3, in order to prevent the transmission of the message be truncated or interrupted by lack of sufficient energy in the reserve 4.
  • Ps denotes the electrical power supplied by the reserve 4 to the supply circuit 24
  • Pr is the radiated power (also called transmission power) by the antenna of the transmitter 10
  • R ⁇ nv. > is the energy efficiency of the supply circuit
  • R RF is the energy efficiency of the amplifier of the transmitter 10.
  • the efficiency R RF is defined as being the ratio of the power Pe delivered by the circuit supply 24 to the amplifier by the power P r radiated by the antenna.
  • the output R ⁇ nv is defined as the ratio of the power supplied to the circuit 24 by the reserve 4 by the power Pe output by the circuit 24.
  • the power Pe output by the supply circuit 24 corresponds to the power consumed by the transmitter 8 and in particular by the power amplifier.
  • the length of the message thus determined corresponds to the duration during which the transmitter 10 transmits the radio frequency signal corresponding to the message and therefore the duration during which the transmitter 10 consumes electrical energy.
  • the energy consumed can be modified by varying the operating parameters of the various elements of the circuit 8 involved in the sending of the message, and more particularly on the operating parameters of the power supply circuit 24 and the power supply. These parameters are collectively referred to as "transmission parameters" in what follows.
  • the emission parameters comprise in particular the voltages and currents necessary for biasing the power amplifier. These parameters condition in particular the transmission power Pr of the transmitter 10 during the transmission of the radiofrequency message.
  • the transmission power Pr depends in particular on the electric supply current and on the supply voltage supplied by the supply circuit 24 from the energy reserve 4.
  • the class of operation of the amplifier has a direct influence on its energy efficiency R ref .
  • the operation of a power amplifier within a transmitter radio frequency can be characterized by a so-called conduction angle value.
  • the amplifiers can thus be arranged in several classes according to the value of this conduction angle, such as class A, class AB, class B, class C, class D or class E. Each class corresponds to one class. value or range of conduction angle values. These classes are ordered together so that the corresponding conduction angle value decreases from class A to class E.
  • the energy efficiency of the power amplifier depends on its class of operation; the energy efficiency R RF increases from class A to class E.
  • the energy efficiency R con v of the power supply circuit 24 depends on the operating modes of the DC-DC power converter, especially depending on whether the converter operates as a voltage step-down or as a voltage booster.
  • the energy efficiency R con v of the power supply circuit 24 also depends on the value of the voltage difference between the output voltage and the input voltage of the converter. For example, the energy efficiency decreases if the voltage difference increases and vice versa.
  • the yield R nv is here within a range of 60% to 95%.
  • the number N of transmitted frames depends on the structure of the radiofrequency message. It is common that a message comprises identical frames repeated one after the other to be issued in succession. This redundancy is used to increase the probability that the information content of the message is received by the recipient in case of loss of part of the message sent. In this example, to simplify the explanation, it is considered here that the message has only one frame of length L.
  • the emission parameters that can be modified during the optimization include all the parameters stated above, although in practice only some of these transmission parameters can be considered. .
  • the optimization of the value of the energy Ec here consists in selecting transmission parameters of the transmitter, and more precisely in selecting a set of specific values of each of the transmission parameters, for which the value of energy consumed Ec is lowered below a certain value.
  • the optimization may also consist of minimizing a function representative of the energy consumed Ec. It can be a function dependent on the energy Ec given by the theoretical formula above and also depending on the temperature of the electronic device 2. For example, in the following, we distinguish, for the transmission parameters, on the one hand the class of emission of the amplifier and on the other hand the "operating point" of the transmitter 10,. the operating point corresponding to the voltages and currents required to polarize the power amplifier.
  • this method allows the dynamic management of the transmission power of a radiofrequency message by an electronic device communicating wirelessly.
  • a radio frequency frame representative of at least one piece of information intended to be transmitted by the radiofrequency transmitter 10 according to a communication protocol is acquired by the calculation unit 20.
  • a message to be sent is acquired by the unit 20.
  • the unit 20 generates a message or acquires an already generated message.
  • the amount of electrical energy available in the energy reserve 4 is automatically determined, here by the calculation unit 20, with the aid of the measuring device 26.
  • step 102 comprises the measurement of at least one electrical quantity relative to the energy reserve 4, for example an electrical voltage across the reserve 4 or an internal electrical resistance of the reserve 4.
  • the amount of energy is automatically calculated from this value by means of a predefined relationship. Indeed, when the reserve 4 is formed of one or more cells, it is possible to deduce the amount of corresponding remaining energy from a measurement, including voltage.
  • this relation is stored in the memory 22 as a calculation formula and / or in the form of a pre-calculated correspondence table, for example corresponding to the data 44.
  • This relationship is for example defined by the manufacturer of the device 2 and is stored in the memory 22 at the factory.
  • the predefined relationship depends on the characteristics of the battery, such as, in particular, the battery technology, the type of material in the battery, the internal resistance of the battery, the number of batteries in the reserve 4, and, the if necessary, the configuration of these batteries (serial or parallel connection).
  • the memory 22 stores these relationships, in the form of a mathematical formula or a table of precalculated values, for each type of battery that the device 2 is likely to accommodate. These Relationships are for example defined by the manufacturer of the apparatus 2 and are stored in the memory 22 at the factory during its manufacture.
  • the circuit 8 is programmed to automatically select and use, according to detected characteristics of the reserve 4, the corresponding relation, among the relations recorded by default in the memory. This selection is for example implemented automatically by the control unit 8 and in particular by the calculation unit 20, independently of the step 102, for example when a stack is replaced by a user.
  • the electronic apparatus can receive only one type of energy reserve 4.
  • the characteristics of the energy reserve 4 used are stored in the memory 22 as well as the relationship between the voltage of the energy reserve and the amount of energy available in the energy reserve 4.
  • the relation can be stored in the form of a mathematical formula or in the form of a table of precalculated values.
  • the computing unit 20 when measuring at least one electrical quantity relative to the energy reserve 4, the computing unit 20 interrogates the acquisition device 30.
  • the device of acquisition 30 converts the analog signal representative of the voltage across the energy reserve provided by the measuring device 26 into a digital signal and transmits the digital signal to the computing unit.
  • the computing unit loads the table containing the relationship between the voltage across the energy reserve and the amount of available energy.
  • the calculation unit then goes through the list of voltage values in order to find the value of the voltage across the energy reserve 4. Once found, the calculation unit reads the value of the quantity of energy available. corresponding.
  • the calculation unit loads a mathematical formula stored in the memory 22 and calculates the amount of available energy.
  • Some non-rechargeable energy reserves present a curve representative of the voltage decay as a function of the particular time.
  • the voltage at the terminals of the battery is substantially constant for a certain duration and then drops sharply.
  • the amount of energy available in the energy reserve 4 is relatively constant over time and then decreases abruptly. This particularity is found in particular with lithium batteries and button-type batteries.
  • control unit 8 comprises an energy meter for example electrically connected to the transmitter 10.
  • a variable for example stored in the memory 22 or a memory of the energy meter, is also initialized to a predetermined value.
  • the predetermined value depends in particular on the type of battery and its voltage.
  • the predetermined value is stored in the memory 22 and is called, for example, by the computing unit, when the electronic device 2 is first used or when a battery is changed. .
  • This predetermined value considers an average voltage of the stack.
  • a measurement of the voltage across the energy reserve is made, for example, at the The predetermined value is determined as a function of the value of the measured voltage and is stored in the memory 22.
  • the value of the amount of available energy is also determined by means of the characteristics of the measured voltage.
  • energy reserve 4 used and the determined value is stored in the memory 22.
  • this implementation method allows to take into account the quality of the energy reserve installed in the electronic device 2. Indeed , for the same type of energy reserve 4, depending on the quality of the energy reserve used, the voltage at its terminals is not the same.
  • the energy meter is configured to count the variable by a quantity depending on the length of the radiofrequency message transmitted and the transmission power with which the message was sent.
  • the calculation unit is ensured that the quantity of available energy is substantially equal to the value determined and stored in the memory 22.
  • the predetermined threshold value can for example, be 0.
  • the computing unit controls the transmission of an alert signal to the user.
  • the warning signal is any signal in the as it is perceived by the user and indicates to the user that the amount of energy available in the energy reserve will soon drop sharply.
  • the signal may, for example, be a signal emitted by an element internal to the electronic device 2.
  • the warning signal may be a light signal, for example, the flashing or lighting for a predetermined time of a source light, such as a light-emitting diode or indicator light, located on the electrical apparatus. It can also be a sound signal emitted by a low consumption sound device such as a piezoelectric sound device.
  • the calculation unit 20 has a value representative of the quantity of energy available in the energy reserve 4. This quantity is denoted "Er" in the following .
  • the quantity of energy Er determined is automatically corrected as a function of the temperature value measured by the measuring device 28.
  • the performance of the reserve 4 may depend on the temperature.
  • the correction is made by applying a correction coefficient to the determined amount of energy Er.
  • the correction is performed from a predefined correction law and / or a precalculated value table which is stored in the memory 22.
  • no temperature correction is performed and the measuring device 28 can be omitted.
  • control circuit 8 automatically determines the length of the radiofrequency message to be transmitted, that is to say that it chooses to build, from the radio frequency frame acquired, a message radiofrequency more or less long depending on the circumstances.
  • the radiofrequency message comprises at least the radio frequency frame acquired during step 100.
  • the radiofrequency message comprises only the radio frequency frame acquired.
  • the message is composed of a repetition of the frame acquired for the purpose of redundancy.
  • the successive frames can be separated by a pause of predetermined length.
  • FIG. 6 represents an example of a radiofrequency message 60 formed of three identical radio frequency frames 62 each having the same length L, the three successive frames 62 being spaced from each other by a pause 64 of length L P predetermined.
  • the step 104 for determining the length of the radiofrequency message to be transmitted may comprise several sub-steps referenced 1040 to 1044.
  • control circuit 8 and in particular the calculation unit 20 begins by determining the length L of the radio frequency frame acquired during step 100.
  • Step 104 comprises a substep 1042 during which the calculation unit 20 composes the radiofrequency message intended to be transmitted by the transmitter 10.
  • the composition of the radiofrequency message namely the number of repetitions of the radio frequency frame 60 acquired in the message may depend on a predetermined criterion relating to the use of the electronic device 2, in particular relating to the theoretical range of the radiofrequency message 60 .
  • the electronic apparatus 2 when the electronic apparatus 2 is intended to send a message 60 with a short range, it is preferable to favor the number of frames relative to the radiated power.
  • the message therefore comprises a high number of frames 62.
  • This has the consequence, for a given amount of available energy, of reducing the transmission power (also called radiated power) of the transmitter compared to the case where the message 60 comprises only one frame 62.
  • short range means a range of less than about 5m. In the case of an application in the field of home automation, this could correspond to a scope of the order of a room of a building. This case may, for example, correspond to a control point configured to transmit instructions to an actuator, such as an obscuration device or a lighting device located near the control point, in the same room.
  • the causes of non-reception of the messages 60 by their recipient are mainly due to occasional interferences. It is therefore preferable to repeat the frames 62 so that, in the event of occurrence of such point interference, at least one complete frame 62 still has a good chance of being received by the recipient. Lowering the value of the transmit power is, in this case, less detrimental, since the receiver is not too far away.
  • Long range means a range greater than 5m, typically a range up to about 20m or 30m. As part of an application in the field of home automation, this would represent a scope to encompass all parts of a house or a reach extending to the gate or to the outer fence of the house.
  • the causes of non-reception of the radio frequency message 60 by the destination receiver are mainly due to a lack of radiated power. It is therefore preferable to favor the transmission power at the expense of the number of repeated frames.
  • the computing unit 20 therefore prefers to focus the maximum power on a reduced number of frames rather than sending a high number of frames 62 with insufficient power. This would result in discharging the energy reserve 4 more quickly without guaranteeing that the recipient will correctly receive the message 60.
  • the computing unit 20 composes a message 60 comprising only one frame 62.
  • the message may comprise two frames 62.
  • the electronic device 2 is configured, during its manufacture, to emit in a short range or a long range.
  • the computing unit 20 is therefore programmed to give priority to the number of frames on the power or vice versa depending on the case.
  • the appropriate program, executable by the calculation unit 20 is stored in the memory 22 according to the case.
  • the electronic device can be " generic " and can be emitted at short range or long range.
  • the apparatus may comprise a programmed switch to configure the type of transmission of the control unit 8 and in particular of the transmitter 10, either in a short range or in a long range.
  • the electronic device 2 may include a particular ergonomics to switch the transmission on a short range or a long reach.
  • the particular ergonomics may correspond, for example, to a particular action on one or more selection elements.
  • Step 104 comprises a sub-step 1044 during which the calculation unit 20 determines the length of the radiofrequency message 60.
  • the length Lt of the message intended to be transmitted can be deduced by multiplying the length of the frame acquired by the number repetition of the frame.
  • the unit 20 selects the transmission parameters of the radiofrequency transmitter 10.
  • the transmission parameters essentially comprise the operating point of the transmitter 10 and the operating class of the transmitter 10. amplifier power.
  • the emission parameters are determined so that the theoretical quantity of energy Ec that will be consumed by the control circuit 8 during transmission of the message is less than the determined quantity of energy Er available in the reserve 4.
  • the unit 20 determines transmission parameters in order to minimize the amount of energy that will be consumed during the transmission of the message.
  • the computing unit 20 determines the class of operation of the amplifier according to its architecture and the desired radiated power.
  • the class of operation is determined in order to avoid the problems of distortion of radio frequency signals.
  • the computing unit 20 can not systematically use the classes D to B, although having good yields, because in this case the distortion of the signals causes a normative non-conformity radiofrequency because of harmonics too high.
  • the computing unit 20 chooses the most appropriate operating class so that the harmonics remain below the threshold imposed by the radiofrequency standards. For example, at high power, the computing unit 20 will approach the class A or AB, while at low power, the generated harmonics being lower, a class of operation B, C, D or E may be suitable.
  • the determination of the operating class of the transmitter can be made as a function of the power radiated using a correspondence table between the radiated power and the operating class to be used. as described in more detail below.
  • the operating point of the transmitter is then determined according to the determined operating class.
  • the operating point of the transmitter 10 is not determined so as to optimize the operation of the amplifier but in such a way as to optimize the use of the energy available to emit a radio frequency message according to the desired conditions.
  • the operating point is selected by the unit from among a set of predefined operating points, here stored in the memory 22.
  • the data 42 stored in the memory comprise such a set predefined operating points, from which the unit 20 can select a particular operating point, depending on the values of the available energy amount Er and the length L of the message to be transmitted determined in the previous steps.
  • the set 42 defines matching rules that relate the predefined operating points with, on the one hand, values or intervals of message length values and, on the other hand, with values or intervals of values of the amount of energy available in the energy reserve 4.
  • the unit 20 identifies, in the set 42, the predefined operating point which corresponds to the value of the quantity Er of available energy determined during step 102 and also corresponding to the length L of the message determined at the end of step 104.
  • This set 42 of predefined operating points is, for example, previously calculated by the manufacturer of the electronic device 2 and then recorded in the factory in the memory 22 during its manufacture. These predefined operating points are preferably calculated as a function of the characteristics of the various constituents of the circuit 8, such as the technology used for the energy recovery device 6, the storage technology used for the reserve 4, or even the properties of the device. supply circuit 24 and the transmitter 10.
  • the calculation unit 20 does not need to implement calculations for optimizing or minimizing the theoretical amount of energy consumed Ec, which is advantageous because such calculations require large computer resources and may require a relatively long computing time.
  • the selection of a particular operating point from the set of 42 predefined operating points requires less computational resources and less computation time than a complete optimization computation performed "on the fly" and in real time.
  • FIG. 5 represents an illustrative example of such a set 42 of predefined operating points.
  • This set 42 is here a table 50 or two-dimensional matrix.
  • other data structures may be used, such as a database.
  • the table 50 comprises lines 52 and columns 54.
  • the references E1, E2, E3, and E4 index the columns 54 and correspond to intervals of values that can take the value of available energy Er estimated at step 102
  • the references P1, P2, P3, P4, P5 and P6 designate predefined operating points associated with intersections of rows and columns. So, a point of Here, operation is associated with each pair of ranges of available energy values and message length intervals.
  • each operating point P1, P2, P3, P4, P5 and P6 stored in the table 50 is a list of values of the various operating parameters considered.
  • each operating point P1, P2, P3, P4, P5 and P6 contained in the table 50 is a pointer that designates an area of the memory 22 in which the values of the various operating parameters considered, in the form of a list or other appropriate digital data structure.
  • Lines 52 and columns 54 are here indexed by value ranges but, alternatively, they may be indexed by discrete values, or by any appropriate combination of discrete values and intervals.
  • the computing unit 20 automatically searches for the interval E1, E2, E3 or E4 corresponding to the value Er of estimated available energy, and searches for the interval L1, L2 , L3 and L4 corresponding to the estimated message length.
  • the particular operating point selected is the one that is associated with the two intervals thus identified. For example, if the available energy value Er belongs to the interval E2 and the value of the length L belongs to the interval L3, then the corresponding particular operating point is the point P3.
  • the particular operating point corresponds in particular to the voltages and currents to be applied to the radiofrequency transmitter 10, and in particular to the power amplifier, to enable the emission, with the maximum power, of a radiofrequency message having the estimated length given the estimated amount of energy available.
  • the step 106 of determining the transmission parameters may comprise a sub-step of optimizing the choice of the operating class and the operating point of the transmitter.
  • the optimization can be performed by the computing unit using a suitable executable program stored in the memory 22.
  • the particular operating point is determined by the calculation unit 20 by performing a minimization calculation of the theoretical quantity of energy consumed Ec previously defined, without having recourse to the set 42 The assembly 42 can then be omitted.
  • the unit 20 is programmed to implement minimization calculation operations of a function with one or more variables, for example using a numerical model of resolution or optimization stored in the memory 22. For determining suitable transmission parameters, in particular for selecting an appropriate operating point, the values of the emission parameters are optimized until a combination is found for which the theoretical value of energy consumed Ec is lower than the energy value available Er, or even the combination for which the value Ec is the smallest possible. In other words, the unit 20 calculates the set of emission parameters that make it possible to obtain a quantity of energy consumed that is less than the quantity of available energy Er that is estimated.
  • the optimization calculation is implemented using constraints defined according to the energy storage technology used for the energy reserve 4. These constraints make it possible to restrict the values that some of the parameters can take. emission, which simplifies the optimization calculation. These constraints are, for example, predefined by the manufacturer of the electronic device 2 and are advantageously recorded in the memory 22.
  • the reserve 4 comprises capacitors or supercapacitors.
  • the table indicates, for each energy recovery technology used to recharge the reserve 4 (first column from the left), the values to be taken by the parameters relating to the operating mode of the power converter (third column), the values that can be taken by the parameters relating to the amplifier of the transmitter 10 and in particular its operating class (last column) and the parameter current or supply voltage which can vary to optimize the power value Pe consumed by the transmitter 10 (second column), it being understood that the other parameter voltage or current has a value which is imposed by the technology used the reserve 4.
  • the parameters " low voltage deviation " , " voltage difference " and “ mean voltage difference " respectively refer to a voltage difference of less than about 1 V, a voltage difference of greater than about 3V and a voltage difference between these two values.
  • the optimization is performed taking into account the value of the temperature measured by the measuring device 28. However, this is not essential and can be omitted when the measuring device 28 is itself omitted.
  • the calculation unit 20 has values of the transmission parameters of the radiofrequency transmitter guarantee a transmission of the entire radiofrequency message with the energy available in the energy reserve. 4.
  • the message is sent by the transmitter 10 using the values of the transmission parameters of the radiofrequency transmitter determined previously.
  • the unit 20 transmits to the transmitter 10, via the link 32, the message ready to be transmitted.
  • the computing unit 20 and in particular its microcontroller controls the supply circuit 24, here by the link 34, so that it supplies the transmitter 10, and in particular the power amplifier, with the voltages and currents required for the bias of the amplifier around the determined operating point.
  • the transmitter consumes a power Pe whose value is defined by the determined operating point.
  • the unit 20 can also drive the supply circuit 24 so that the power converter and / or the voltage regulator operates in the operating mode and with the voltage difference defined by the determined operating point.
  • the unit 20 also drives the transmitter 10 so that the amplifier operates with the conduction angle, and therefore with the determined operating class.
  • the transmission parameters of the radiofrequency transmitter are automatically adapted according to the energy available in the energy reserve at the time of transmitting the message.
  • each message is transmitted with different transmission parameters.
  • the invention is relatively simple to implement, particularly in terms of robustness, ease of manufacture on an industrial scale and cost. Indeed, given the constraints of compactness and miniaturization, low power consumption, and unit cost that weigh on the device 2, it is not it is always possible to equip the reserve 4 with a "battery management system" type of regulation and monitoring device as found on the battery packs of certain technologies, because such monitoring devices are too complex and too complex. expensive in view of the application that will be made of the device 2.
  • a first advantageous example of implementation of the steps of determining the length of the radio frequency message and the determination of the transmission parameters is described in the case of a long-range transmission.
  • the calculating unit determines during a sub-step 1040 the length of the radio frequency frame 60 acquired then, during a sub-step 1042, composes a radio frequency message 60 comprising only a single radiofrequency frame 62. in this case, the length L T of the message is equal to the length L of the radiofrequency frame 62.
  • control unit 8 and in particular the interval unit 20 determines the transmission parameters of the radiofrequency transmitter 10.
  • the emission being of long range, the power is privileged compared to the number of frame.
  • the calculation unit 20 thus chooses an operating class from among the classes A or AB as a function, for example, of the type of cell used in the reserve 4.
  • the computing unit looks in the memory 22 for the table 50 comprising the set 42 of predefined operating points. Depending on the amount of available energy and the length L T of the message 60 to be transmitted, the calculation unit selects the operating point to be applied as described above.
  • the computing unit can not select an operating point and therefore can not configure the power circuit. As a result, no radio frequency message 60 is transmitted.
  • the computing unit controls the transmission of an alert signal to the user.
  • the warning signal is any signal, to the extent that it is perceived by the user and allows the user to understand that no radio frequency message 60 can be issued because of insufficient available electrical energy in the reserve 4.
  • the signal may, for example, be a signal emitted by an element internal to the electronic device 2.
  • the warning signal may be a light signal, for example, flashing or lighting for a period of time. predetermined of a light source, such as a diode electroluminescent or a light, located on the electrical device. It can also be a sound signal emitted by a low consumption sound device such as a piezoelectric sound device.
  • the computing unit determines during a substep 1040 the length of the radio frequency frame 60 acquired.
  • the radiofrequency message 60 will have several successive frames 62.
  • the radiofrequency message in the case of a long-range transmission, the radiofrequency message comprises a predetermined number N max of radio frequency frames.
  • N max is equal to 3 or 5.
  • the calculation unit therefore composes a message 60 comprising N max successive frames 62, and possibly N max -1 pauses 64 each separating two consecutive frames, and then determines the length of the message 60.
  • step 106 the calculation unit 20 determines the transmission parameters of the radiofrequency transmitter 10.
  • the emission being of short range, the number of frames is privileged compared to the power of emission. As the power is low, the calculation unit 20 thus chooses an operating class from the classes having a high efficiency, such as classes C to D.
  • the computing unit calls the table 50 comprising the set 42 of predefined operating points stored in the memory 22.
  • the computing unit 20 then traverses said table 50 in order to find out whether an operating point corresponding to the energy available in the energy reserve and the length of the radiofrequency message 60 to be sent exists. If the computing unit finds such an operating point, it selects and configures the power circuit to bias the amplifier according to this operating point. If the computing unit finds no point corresponding to the available energy and the determined message length, it decrements by one the number of N max frames contained in the message 60. If the value of N max is greater than or equal to 1, the computing unit 20 searches the table 50 again if an operating point corresponding to the available energy and the determined message length exists. The calculation unit 20 repeats this operation until it finds an operating point satisfying the two criteria of available energy and message length.
  • the calculation unit 20 selects it and configures the supply circuit to bias the amplifier according to this point. Operating. Otherwise no message is emitted.
  • the calculation unit 20 controls the transmission of a signal alert to the user.
  • the computing unit 20 acquires a radio frequency frame representative of at least one piece of information intended to be transmitted by the radiofrequency transmitter 10 according to a communication protocol.
  • the radio frequency frame can be transmitted by the subset of the device 2 through a data exchange link.
  • control circuit 8 and in particular the calculation unit 20, automatically determines the length of the radiofrequency message to be transmitted.
  • the step 104 for determining the length of the radiofrequency message may comprise sub-steps 1040 to 1044 similar to those previously described.
  • the computing unit determines the length L of the acquired frame.
  • the calculation unit 20 composes the radiofrequency message intended to be transmitted by the transmitter 10.
  • the composition of the message depends on the range desired emission.
  • the radiofrequency message comprises only the acquired radio frequency frame.
  • the radiofrequency message comprises a predetermined number N max of times the radio frequency frame acquired, Nmax being a non-zero integer.
  • Nmax may be equal to 3.
  • the calculation unit 20 determines the length Lt of the radio frequency message 60.
  • the length Lt of the message intended to be transmitted can be deduced by multiplication of the length L of the acquired frame.
  • the computing unit determines the amount of energy available in the energy reserve.
  • the determination 102 of the quantity of available energy can be performed as previously described
  • the determination 102 of the quantity of energy can be performed using a program executable by the calculation unit stored in the memory 22.
  • the program can for example implement the following mathematical formula:
  • Er represents the amount of available energy
  • V 0 represents the no-load voltage of the energy reserve
  • ESR represents the equivalent series resistance of the energy reserve; the represents the measurement current;
  • Vmin represents the minimum operating voltage of the transmitter in transmission, that is to say the minimum voltage to operate the transmitter
  • Lt represents the length of the radiofrequency message transmitted
  • the value of the equivalent series resistance, also called internal resistance, of the energy reserve 4 can be stored in the memory 22 and called by the calculation unit. In order to take into account the aging of the energy reserve 4 and thus the evolution of the value of the equivalent series resistance, the value of the equivalent series resistance can be recalculated periodically in order to update the value stored in the memory 22.
  • the electronic apparatus 2 may comprise a switching circuit electrically connected to the output of the energy reserve 4 and configured to switch the output of the energy reserve either on the control unit or on a circuit measurement.
  • the switching circuit can be connected to the microcontroller of the computing unit in order to control the switching and realize the acquisition of the equivalent series resistance of the energy reserve periodically. The period of updating the equivalent series resistance is for example 1 month or 2 months.
  • the switching circuit can also be configured to switch the output of the energy reserve 4 to a current sensor.
  • the current sensor may be a measurement resistor (or "shunt" in English) connected to ground.
  • a measuring device is connected in parallel across the measuring resistor and is configured to supply a voltage proportional to the value of the current flowing through the measuring resistor.
  • This determination method based on the knowledge of the equivalent series resistance can be used generally during step 102, independently of the particular mode of implementation of the operating method described here.
  • the unit 20 determines the transmission parameters of the radiofrequency transmitter 10.
  • the determination step 106 of the transmission parameters of the radiofrequency transmitter 10 may comprise sub-steps 1060 to 1064, as shown in Figure 8.
  • the computing unit determines the energy required for the radio frequency transmitter to transmit a radio frequency message having the determined length Lt with a predetermined radiated energy.
  • the calculation unit considers a predetermined value of energy Emax radiated, for example, by reading the corresponding value Emax in the memory 22. From the value of the radiated energy, computing unit 20 determines the energy required by the transmitter 10 to radiate such energy. For this, the calculation unit can use an executable program stored in the memory 22.
  • the program can for example implement the theoretical mathematical formula (1) defined above.
  • the computing unit 20 compares the necessary energy determined with the amount of energy available. If the amount of available energy is strictly greater than the energy required, the computing unit selects the value of radiated energy.
  • the calculation unit may, for example, record the selected value in the memory 22. If the amount of available energy is less than the energy required, the computing unit decrements the value of the radiated power by a predetermined amount Qe then reiterate the calculations until finding a value of radiated power strictly less than the quantity of available energy.
  • the calculation unit 20 can fill an array of values.
  • a first column of this table of values corresponds the values taken by the energy radiated between two extreme values, for example from a maximum value Emax to a minimum value Emin with a decrement equal to a predetermined quantity Qe.
  • the extreme energy values Emax and Emin, as well as possibly the value of the increment, can be stored in the memory 22.
  • a second column of this table of values corresponds to the values taken by the energy required. For each line, the calculation unit determines the energy required by the radiofrequency transmitter 10 to emit a radio frequency message having the length Lt determined with the radiated energy value of the same line.
  • the computing unit then travels through the second column to find the maximum required energy value strictly less than the amount of energy available in the energy reserve. Once the necessary energy value is found, the calculation unit selects the corresponding radiated energy value.
  • the calculation unit can, for example, record the value selected in the memory 22.
  • the maximum energy values Emax and minimum Emin can be respectively 25 mW and 1 mW.
  • the predetermined quantity Qe may for example be 1 mW.
  • Emax 15dBm
  • Emin 0dBm
  • Qe 1 dB.
  • the calculation unit determines the operating class of the radiofrequency transmitter 10 and in particular of the power amplifier during a sub-step 1062.
  • an array of values is stored in the memory 22.
  • the table comprises, in a first column, precalculated ranges of radiated power values and a second column comprising an operating class list, for example from class A to class E.
  • Each range of radiated power values corresponds to a class of operation.
  • the table of values thus relates a radiated power and an operating class of the transmitter 10.
  • the computing unit calls the value table relating the values of radiated power and the class of operation.
  • the computing unit 20 then traverses the value ranges of the column corresponding to the radiated power in order to find in which range of values the selected radiated power value is located.
  • the calculation unit determines the operating class of the transmitter by reading the operating class corresponding to the interval found.
  • the computing unit determines the operating point of the transmitter 10 as previously stated.
  • the determination 1064 of the operating point is made from a table 50 comprising a set 42 of predefined operating points, for example, stored in the memory 22.
  • the operating method then comprises a step 108 for transmitting the radio frequency message 60 with the transmission parameters of the radio frequency transmitter 10 determined.
  • the invention has been described in connection with an electronic device 2 powered by a non-rechargeable energy reserve, other embodiments and other embodiments can be envisaged with an electronic device powered by a reserve.
  • rechargeable energy as one or more rechargeable elements.
  • the electronic apparatus 2 may comprise an energy meter.

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Abstract

Ce procédé de fonctionnement d'un appareil électronique communiquant sans fil, comprend des étapes : a) d'acquisition (100), d'une trame radiofréquence représentative d'au moins une information destinée à être émise par l'émetteur radiofréquence dans un message radiofréquence; b) de détermination (102) de la quantité d'énergie disponible dans la réserve d'énergie; c) de détermination (104), par le circuit de commande, de la longueur du message radiofréquence destiné à être émis; d) de détermination (106) de paramètres d'émission de l'émetteur radiofréquence, en fonction des valeurs déterminées de la longueur du message et de la quantité d'énergie disponible dans la réserve d'énergie; e) d'émission du message par l'émetteur en utilisant les paramètres d'émission déterminés.

Description

Procédé de fonctionnement d’un appareil électronique communiquant sans fil et appareil électronique communiquant sans fil mettant en œuvre ce procédé
L’invention concerne un procédé de fonctionnement d’un appareil électronique communiquant sans fil. L’invention concerne également un appareil électronique communiquant sans fil mettant en œuvre ce procédé.
L’invention est applicable au domaine des systèmes domotiques, et plus généralement, au domaine des objets communicants sans fil alimentés électriquement par une réserve d’énergie embarquée, telle qu’une pile électrique.
Les objets communicants connus sont des appareils électroniques pourvus d’un émetteur radiofréquence embarqué adapté pour échanger des données avec d’autres appareils distants, par exemple au sein d’un réseau de type « internet des objets ». Pour communiquer avec un appareil distant, ces objets émettent un message radiofréquence au moyen de leur émetteur radiofréquence, qui est alimenté par la réserve d’énergie.
Ces appareils sont typiquement autonomes en énergie électrique, c’est-à-dire qu’ils ne sont pas connectés à un réseau électrique et dépendent uniquement de leur réserve d’énergie interne pour fonctionner. Cette réserve peut être rechargée par un dispositif de récupération d’énergie intégré ou non à l’appareil.
Un inconvénient est qu’il n’est pas possible de garantir que la réserve d’énergie contiendra, à un instant donné, une quantité d’énergie suffisante pour permettre à l’appareil d’effectuer certaines fonctions. En particulier, il existe un risque que, lorsque l’appareil doit émettre un message radiofréquence, la réserve d’énergie ne contienne pas suffisamment d’énergie électrique pour que le message puisse être émis avec succès, c’est-à-dire qu’il puisse être émis dans son intégralité. Le fonctionnement de l’appareil électronique n’est donc pas garanti en toutes circonstances, ce qui n’est pas satisfaisant.
C’est à ces inconvénients qu’entend plus particulièrement remédier l’invention, en proposant un appareil électronique communiquant sans fil dans lequel la consommation d’énergie est optimisée lors de l’envoi d’un message radio.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de fonctionnement d’un appareil électronique communiquant sans fil, l’appareil électronique comprenant :
- un circuit de commande électronique comprenant une mémoire et un émetteur radiofréquence configuré pour émettre un message radiofréquence et
- une réserve d’énergie électrique comprenant au moins une pile électrique non-rechargeable et configurée pour alimenter électriquement l’appareil électronique, le procédé comprenant des étapes : a) d’acquisition, par le circuit de commande électronique de l’appareil électronique, d’une trame radiofréquence représentative d’au moins une information destinée à être émise selon un protocole de communication par l’émetteur radiofréquence dans un message radiofréquence ;
b) de détermination, par le circuit de commande, de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie ;
c) de détermination, par le circuit de commande, de la longueur du message radiofréquence destiné à être émis, le message radiofréquence comprenant au moins la trame radiofréquence acquise ;
d) de détermination des paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence, la détermination étant mise en oeuvre par le circuit de commande en fonction des valeurs déterminées de la longueur du message et de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie ;
e) d’émission du message radiofréquence par l’émetteur radiofréquence selon le protocole de communication, en utilisant les paramètres d’émission déterminés.
Grâce à l’invention, préalablement à l’envoi de chaque message, les paramètres de fonctionnement de l’émetteur radiofréquence sont automatiquement adaptés en fonction de l’énergie disponible dans la réserve d’énergie.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel procédé peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement admissible :
- Une étape préalable de détermination de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie à partir de la mesure d’au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie, la quantité d’énergie disponible déterminée étant enregistrée dans la mémoire, l’étape b) comportant la lecture de la quantité d’énergie disponible enregistrée dans la mémoire.
- Une étape de mise à jour périodique de la valeur de la quantité d’énergie disponible déterminée enregistrée dans la mémoire.
- Une étape de test de la qualité de la réserve d’énergie, le test étant effectué en mesurant la tension aux bornes de la réserve d’énergie.
- La mesure de la température au sein de l’appareil, par un dispositif de mesure de la température, et dans lequel, la quantité d’énergie disponible déterminée est corrigée en fonction de la température mesurée. - L’étape d), comprend la sélection d’un point de fonctionnement particulier parmi un ensemble de points de fonctionnement de l’émetteur prédéfinis stocké dans une mémoire informatique du circuit de commande, l’ensemble de points de fonctionnement prédéfinis définissant des règles de correspondance mettant en relation les points de fonctionnement prédéfinis avec, d’une part, des valeurs ou des intervalles de valeurs de longueurs de messages et, d’autre part, avec des valeurs ou des intervalles de valeurs de quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie, et dans lequel, le point de fonctionnement particulier est sélectionné en identifiant, au sein de l’ensemble, le point de fonctionnement prédéfini correspondant aux valeurs déterminées de longueur de message et de quantité d’énergie disponible.
- L’étape d) comprend en outre la détermination d’une classe de fonctionnement de l’émetteur radiofréquence.
- L’étape d) comprend en outre la détermination de l’énergie nécessaire à l’émetteur radiofréquence pour émettre un message radiofréquence ayant la longueur déterminée avec une énergie rayonnée prédéterminée.
- Les paramètres d’émission comprennent la classe de fonctionnement et le point de fonctionnement de l’émetteur et dans lequel l’étape d) comprend une sous-étape d’optimisation des classes de fonctionnement et du point de fonctionnement de l’émetteur.
Selon un autre aspect, l’invention concerne également un appareil électronique communiquant sans fil comportant un circuit de commande électronique comportant un émetteur radiofréquence configuré pour émettre un message radiofréquence selon un protocole de communication et une réserve d’énergie électrique comprenant au moins une pile électrique non-rechargeable et configurée pour alimenter électriquement l’appareil électronique. Le circuit de commande est programmé pour mettre en œuvre le procédé de fonctionnement tel que décrit précédemment.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel appareil peut également incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement admissible :
- Le circuit de commande est programmé pour, lors de l’étape b), estimer la quantité d’énergie disponible en mesurant au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie, notamment une tension électrique aux bornes de la réserve d’énergie, puis en calculant la quantité d’énergie restante au moyen d’une relation prédéfinie stockée dans une mémoire du circuit de commande, cette relation prédéfinie dépendant de caractéristiques de la pile électrique, telle que la technologie de pile, le type de matériau utilisé dans la pile, le nombre de piles dans la réserve d’énergie, et, le cas échéant, la connexion en série ou en parallèle de ces piles électriques ;
- Le circuit de commande est en outre programmé pour sélectionner automatiquement, en fonction de caractéristiques détectées de la réserve d’énergie, la relation correspondante, parmi les relations enregistrées dans la mémoire ;
- L’appareil électronique comporte en outre un dispositif de mesure de la température destiné à mesurer la température à l’intérieur de l’appareil, et le circuit de commande est programmé pour, lors de l’étape b), corriger, en fonction de la température mesurée, la quantité d’énergie disponible déterminée.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d’un mode de réalisation d’un procédé et d’un appareil électronique donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un appareil électronique communiquant sans fil conforme à l’invention ;
- la figure 2 est un schéma synoptique d’un circuit de commande électronique de l’appareil électronique de la figure 1 ;
- la figure 3 est un ordinogramme d’un procédé de gestion de la puissance d’émission d’un message conforme à l’invention et destiné à être mis en oeuvre par l’appareil de la figure 1 ;
- la figure 4 est une représentation schématique d’une table de valeurs permettant le choix de valeurs de puissance d’émission lors de certains modes de mise en oeuvre du procédé de la figure 3 ;
- la figure 5 est une représentation schématique d’un message à envoyer par l’appareil électronique de la figure 1 selon certains modes de mise en oeuvre de l’invention ;
- les figures 6 et 7 sont des ordinogrammes détaillant chacun une étape du procédé de la figure 3 selon un des modes de mise en oeuvre de l’invention.
La figure 1 représente un appareil électronique 2 communicant sans fil, adapté pour échanger des données par une liaison radiofréquence avec un récepteur distant selon un protocole de communication. L’appareil 2 est, par exemple, destiné à faire partie d’un réseau d’objets communicants de type « internet des objets ». Dans cet exemple, l’appareil 2 est utilisable au sein d’un système domotique, tel qu’un système de gestion de bâtiment ou d’un système d’alarme, et peut ainsi communiquer par une liaison radiofréquence avec d’autres appareils électroniques du réseau, voire avec un serveur central.
L’appareil 2 comporte une réserve d’énergie électrique non-rechargeable 4, un circuit de commande 8 électronique et un émetteur radiofréquence 10. La référence « 12 » désigne un sous-ensemble de l’appareil 2 permettant d’implémenter une fonction principale de l’appareil 2. Par exemple, le sous-ensemble 12 est connecté au circuit de commande 8.
Avantageusement, l’appareil 2 comporte un boîtier de protection, à l’intérieur duquel sont logés le circuit de commande 8, la réserve d’énergie 4, et au moins une partie du sous-ensemble 12.
Selon des modes de réalisation de l’invention, l’appareil 2 est un appareil de mesure d’une ou plusieurs grandeurs physiques, par exemple une grandeur physique environnementale telle qu’une température, un taux d’humidité, une luminosité, un taux d’ensoleillement, une pression atmosphérique, et/ou une concentration d’au moins un élément chimique. L’appareil 2 peut, alternativement, être un détecteur de présence humaine, ou un détecteur d’incendie. Dans ces modes de réalisation, le sous- ensemble 12 comporte un capteur adapté pour délivrer un signal représentatif de la ou les grandeurs physiques correspondantes.
Selon d’autres modes de réalisation, l’appareil électronique 2 est un point de commande, destiné à recevoir des instructions provenant d’un utilisateur puis à retransmettre ces instructions en direction d’un autre appareil du réseau, par exemple à destination d’une centrale de commande. Suivant une variante de réalisation, le point de commande retransmet les instructions de l’utilisateur en direction d’un actionneur comme un dispositif d’occultation, un dispositif d’éclairage ou tout autre dispositif domotique.
Dans ces modes de réalisation, le sous-ensemble 12 comporte une interface d’acquisition d’au moins une commande, ou interface homme-machine, comportant un ou plusieurs éléments de sélection comme un bouton et/ou une molette, ou un écran tactile, ou tout autre organe de commande actionnable.
La réserve d’énergie 4, aussi nommé « réservoir d’énergie », a pour fonction de stocker l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l’appareil 2. La réserve d’énergie électrique 4 est également configurée pour alimenter électriquement l’appareil électronique 2 et notamment le circuit de commande électrique 8. Par exemple, l’appareil 2 est autonome, c’est-à-dire qu’il fonctionne sans nécessairement être connecté à un réseau de distribution électrique. Par exemple, la réserve 4 comporte une ou plusieurs piles électriques, ici non- rechargeables, telles que des piles au lithium ou des piles alcalines. Lorsque la réserve 4 contient plusieurs piles, celles-ci peuvent être raccordées en série ou en parallèle.
D’une manière générale, la réserve d’énergie 4 est un élément de stockage physico-chimique.
La réserve 4 est ici embarquée à bord de l’appareil 2. Par exemple, la réserve 4 a une capacité de stockage inférieure ou égale à 10 Watt.heure.
La réserve 4 est avantageusement remplaçable par un utilisateur, par exemple pour remplacer la ou les piles lorsqu’elles sont vides.
La réserve d’énergie 4 est ici embarquée à bord de l’appareil 2. Par exemple, la réserve d’énergie 4 a une capacité de stockage inférieure ou égale à 10 Watt.heure.
La réserve d’énergie 4 est connectée électriquement au circuit 8 de commande pour alimenter ce dernier en énergie électrique. Selon des modes de réalisation, lorsque cela est nécessaire, la réserve d’énergie 4 est également connectée au sous- ensemble 12, par exemple, de manière à l’alimenter en énergie électrique.
La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation du circuit de commande 8. Dans cet exemple, les flèches à double trait symbolisent des liaisons de puissance et les flèches à simple trait symbolisent des liaisons d’échange de données.
Le circuit de commande 8 comporte ici l’émetteur radiofréquence 10, une unité de calcul électronique programmable 20, une mémoire informatique 22, un circuit d’alimentation électrique 24 et un dispositif 26 configuré pour déterminer la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie 4. Optionnellement, le circuit électronique 8 peut comporter aussi un dispositif 28 de mesure de la température à l’intérieur de l’appareil 2.
Le dispositif de mesure 26 est adapté pour délivrer un signal représentatif d’au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie 4, et plus particulièrement une grandeur électrique représentative de la puissance électrique délivrée par la réserve d’énergie 4. Par exemple, la grandeur électrique est la tension électrique aux bornes de la réserve d’énergie 4. Le dispositif de mesure 26 comporte alors au moins un capteur de tension électrique configuré pour délivrer un signal représentatif de la tension aux bornes de la réserve 4 et/ou un capteur configuré pour délivrer un signal représentatif du courant circulant entre la réserve d’énergie 4 et une charge connectée électriquement à au moins une borne de la réserve d’énergie 4. Le fonctionnement du dispositif de mesure 26 est décrit dans ce qui suit. Le dispositif 28 de mesure de la température comporte au moins une sonde de température, telle qu’un thermocouple ou une sonde à coefficient de température négatif ou positif, par exemple placée à l’intérieur de l’appareil 2, de préférence à proximité ou au contact de la réserve 4. En variante, le dispositif 28 de mesure de la température peut être omis.
Le circuit 8 de commande comporte ici une interface d’acquisition 30, adaptée pour collecter des signaux de mesure délivrés par les dispositifs de mesure 26, 28 et pour relayer l’information correspondante vers l’unité de calcul 20. Par exemple, l’interface d’acquisition 30 comporte un convertisseur analogique-numérique.
Selon des modes de réalisation, le circuit de commande 8 est un circuit intégré de type système sur puce, aussi nommé « System on Chip » en langue anglaise. En variante, le circuit 8 est une carte électronique pourvue de circuits imprimés sur un support diélectrique et sur laquelle sont montés les constituants du circuit de commande 8.
L’unité de calcul 20 a pour fonction de piloter automatiquement le fonctionnement du circuit de commande 8. Par exemple, l’unité de calcul 20 est un microcontrôleur programmable, ou un micro-processeur, de préférence à basse consommation électrique. Selon un mode de réalisation, l’interface d’acquisition 30 est intégrée à l’unité de calcul 20.
L’unité de calcul 20 est notamment programmée pour piloter l’envoi d’un message radiofréquence à destination d’un récepteur distant appartenant au réseau de communication. A cet effet, l’unité 20 est programmée pour acquérir une trame radiofréquence représentative d’au moins une information destinée à être émise selon un protocole de communication par l’émetteur radiofréquence 10 de l’appareil électronique 2. Par exemple, la trame radiofréquence est généré par le sous-ensemble 12, et est représentative d’une commande reçue et/ou d’au moins une grandeur physique environnementale. La trame radiofréquence peut aussi être représentative d’un message d’alarme et/ou d’un diagnostic relatif à l’état interne de l’appareil électronique 2.
L’unité de calcul 20 est également programmée pour générer un message radiofréquence comprenant au moins la trame radiofréquence acquise. Suivant un mode de mise en oeuvre le message radiofréquence peut comprendre une répétition de la trame radiofréquence acquise dans un but de redondance. De façon avantageuse, la répétition de la trame radiofréquence permet d’augmenter la probabilité qu’au moins une trame soit reçue par le récepteur destinataire. Selon un mode de mise en oeuvre, lorsque le message comprend une répétition de trames identiques, les trames successives sont espacées les unes des autres par une pause d’une longueur prédéterminée.
Dans la description, la longueur d’une trame radiofréquence, d’un message radiofréquence ou d’une pause est considérée comme étant équivalente à la durée d’émission respectivement de la trame radiofréquence, du message radiofréquence ou de la pause, ceci à des fins de simplification.
Le message radiofréquence généré peut être émis par l’émetteur radiofréquence 10 à l’initiative de l’unité de calcul 20, ou bien en réponse à une requête reçue de la part d’un autre appareil du réseau. Par exemple, lors de la génération d’un message radiofréquence, l’unité de calcul 20 assure des opérations d’encodage et/ou de modulation du contenu informationnel de la trame radiofréquence, suivant un protocole de communication prédéfini.
L’unité de calcul 20 est également programmée pour piloter le fonctionnement de l’émetteur radiofréquence 10 et du circuit d’alimentation 24 afin d’assurer l’émission du message par voie hertzienne, c’est-à-dire au moyen d’ondes radiofréquence. A cet effet, l’unité 20 est connectée à l’émetteur 10 par une liaison de données 32 et à une interface de régulation du circuit d’alimentation 24 par une liaison de données 34.
La mémoire 22 est ici une mémoire non volatile, comportant par exemple un ou plusieurs modules mémoire de technologie Flash, ou de technologie EEPROM, ou une mémoire magnétique, ou une mémoire à changement de phase, ou toute autre technologie appropriée de stockage d’information. Par exemple, la mémoire 22 forme un support de stockage d’informations non transitoire et lisible par l’unité de calcul 20.
La mémoire 22 contient un logiciel embarqué et/ou des instructions exécutables 40 destinées à être exécutées par l’unité 20 pour assurer le fonctionnement du circuit de commande 8 électronique, et notamment pour piloter l’envoi d’un message radiofréquence et pour mettre en oeuvre un procédé de fonctionnement d’un appareil électronique 2 communiquant sans fil, notamment celui décrit en référence à la figure 3.
La mémoire 22 contient également des données 42 et une valeur numérique 44 dont le rôle est décrit plus en détail dans ce qui suit.
Le circuit d’alimentation 24 est notamment adapté pour alimenter électriquement l’émetteur radiofréquence 10 selon un point de fonctionnement particulier. Le circuit d’alimentation 24 est lui-même alimenté par la réserve d’énergie 4. Par exemple, le circuit d’alimentation 24 comporte un convertisseur de puissance, notamment de type continu- continu, et comporte avantageusement un régulateur de tension, tel qu’un régulateur linéaire, électriquement connecté en sortie du convertisseur de puissance. A titre d’exemple illustratif, l’émetteur radiofréquence 10 peut être alimenté avec une tension électrique d’alimentation d’entrée comprise entre 0,9 volts à 3,7 volts.
Par exemple, le convertisseur de puissance du circuit d’alimentation 24 est sélectivement commutable entre plusieurs modes de fonctionnement. A titre d’exemple, le convertisseur de puissance peut fonctionner soit comme un abaisseur de tension (convertisseur « buck » ou « step-down » en langue anglaise), soit comme un élévateur de tension (convertisseur « boost » ou « step-up » en langue anglaise). Le convertisseur peut aussi fonctionner, dans chacun de ces modes de fonctionnement, avec un écart de tension réglable. L’écart de tension désigne ici l’amplitude avec laquelle la tension de sortie est élevée ou, au contraire, abaissée par rapport à la tension d’entrée du convertisseur. La commutation et l’écart de tension sont ici pilotés par l’unité de calcul 20.
L’émetteur 10 est, par exemple, une interface radiofréquence pouvant remplir la fonction de transmetteur radiofréquence, ou d’émetteur-récepteur, bien qu’ici, seule la fonction d’émission est décrite en détail. L’émetteur 10 comporte ici notamment un module d’émission radiofréquence, une antenne radiofréquence et un amplificateur de puissance, non illustrés. L’amplificateur est polarisé par le circuit d’alimentation 24 selon un point de fonctionnement particulier. L’entrée de l’amplificateur de puissance est connectée électriquement à la sortie du module d’émission et la sortie de l’amplificateur de puissance est connectée électriquement à l’antenne. L’amplificateur est configuré pour amplifier le signal de sortie du module d’émission et alimenter l’antenne radiofréquence.
Par exemple, l’émetteur 10 est adapté pour fonctionner suivant un protocole de communication radiofréquence de type LoRa®, ou de type Sigfox®, ou de type Zigbee®, ou de type WiFi, ou de type LTE ou encore de type Bluetooth® Low Energy, ou de tout autre protocole de communication radiofréquence approprié.
Le circuit de commande 8, et plus particulièrement l’unité de calcul 20, est programmée pour optimiser la consommation d’énergie de l’appareil électronique 2 lors de l’émission d’un message radiofréquence par l’émetteur 10 en fonction de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie 4. Le circuit de commande 8 est, par exemple, programmé pour mettre en œuvre le procédé de fonctionnement décrit en référence à la figure 3, afin d’éviter que l’émission du message ne soit tronquée ou interrompue par faute d’énergie suffisante dans la réserve 4.
En pratique, dans cet exemple, la quantité d’énergie consommée par le circuit de commande 8, et notamment par l’émetteur 10, pour émettre un message radiofréquence de longueur Lt est notée « Ec » et est donnée par la formule théorique suivante :
Figure imgf000012_0001
Dans cette formule, « Ps » désigne la puissance électrique fournie par la réserve 4 au circuit d’alimentation 24, « Pr » est la puissance rayonnée (également nommée puissance d’émission) par l’antenne de l’émetteur 10, « R¥nv .> est le rendement énergétique du circuit d’alimentation 24, « RRF » est le rendement énergétique de l’amplificateur de l’émetteur 10. Le rendement RRF est défini comme étant le rapport de la puissance Pe fournie en sortie par le circuit d’alimentation 24 à l’amplificateur par la puissance Pr rayonnée par l’antenne. Le rendement R¥nv est défini comme étant le rapport de la puissance fournie au circuit 24 par la réserve 4 par la puissance Pe fournie en sortie par le circuit 24. La puissance Pe fournie en sortie par le circuit d’alimentation 24 correspond à la puissance consommée par l’émetteur 8 et notamment par l’amplificateur de puissance.
Lorsque le message radiofréquence est formé par la répétition de plusieurs trames identiques et de même longueur L, la quantité Lt dans la formule ci-dessus est remplacée par le produit N x L, où « N » désigne le nombre de trames de longueur L.
La longueur du message ainsi déterminée correspond à la durée pendant laquelle l’émetteur 10 émet le signal radiofréquence correspondant au message et donc la durée pendant laquelle l’émetteur 10 consomme de l’énergie électrique.
On comprend donc que l’énergie consommée peut être modifiée en jouant sur des paramètres de fonctionnement des différents éléments du circuit 8 qui interviennent dans l’envoi du message, et plus particulièrement sur des paramètres de fonctionnement du circuit d’alimentation 24 et de l’émetteur 10. Ces paramètres sont collectivement nommés « paramètres d’émission » dans ce qui suit.
De façon connue, les paramètres d’émission comportent notamment les tensions et courants nécessaires pour polariser l’amplificateur de puissance. Ces paramètres conditionnent notamment la puissance d’émission Pr de l’émetteur 10 lors de l’émission du message radiofréquence. La puissance d’émission Pr dépend notamment du courant électrique d’alimentation et de la tension électrique d’alimentation fournis par le circuit d’alimentation 24 à partir de la réserve d’énergie 4.
Un autre paramètre influençant la consommation d’énergie est la classe de fonctionnement de l’amplificateur de l’émetteur. Par exemple, la classe de fonctionnement de l’amplificateur influe directement sur son rendement énergétique Rrf. De façon connue, le fonctionnement d’un amplificateur de puissance au sein d’un émetteur radiofréquence peut être caractérisé par une valeur dite d’angle de conduction. Les amplificateurs peuvent ainsi être rangés en plusieurs classes selon la valeur de cet angle de conduction, telle que la classe A, la classe AB, la classe B, la classe C, la classe D ou encore la classe E. A chaque classe correspond une valeur ou un intervalle de valeurs d’angle de conduction. Ces classes sont ordonnées entre elle de telle sorte que la valeur d’angle de conduction correspondante décroît depuis la classe A vers la classe E. Comme énoncé précédemment, le rendement énergétique de l’amplificateur de puissance dépend de sa classe de fonctionnement ; le rendement énergétique RRF croit depuis la classe A vers la classe E.
Le rendement énergétique Rconv du circuit d’alimentation 24 dépend des modes de fonctionnement du convertisseur de puissance continu-continu, notamment selon que le convertisseur fonctionne en abaisseur de tension ou en élévateur de tension. Le rendement énergétique Rconv du circuit d’alimentation 24 dépend aussi de la valeur de l’écart de tension entre la tension de sortie et la tension d’entrée du convertisseur. Par exemple, le rendement énergétique diminue si l’écart de tension augmente et vice versa. Le rendement R¥nv est ici compris à l’intérieur d’un intervalle allant de 60% à 95%.
Le nombre N de trames émises dépend de la structure du message radiofréquence. Il est fréquent qu’un message comporte des trames identiques répétées les unes après les autres destinées à être émises en succession. Cette redondance sert à augmenter la probabilité que le contenu informationnel du message soit bien reçu par son destinataire en cas de perte d’une partie du message émis. Dans cet exemple, pour simplifier l’explication, on considère ici que le message ne comporte qu’une seule trame de longueur L.
Dans l’exemple illustré, on considère que les paramètres d’émission susceptibles d’être modifiés lors de l’optimisation comportent tous les paramètres énoncés ci-dessus, bien qu’en pratique on peut ne considérer que certains de ces paramètres d’émission.
De façon générale, l’optimisation de la valeur de l’énergie Ec consiste ici à sélectionner des paramètres d’émission de l’émetteur, et plus précisément à sélectionner un ensemble de valeurs spécifiques de chacun des paramètres d’émission, pour lequel la valeur de l’énergie consommée Ec est abaissée en dessous d’une certaine valeur. En variante, l’optimisation peut aussi consister à minimiser une fonction représentative de l’énergie consommée Ec. Il peut s’agir d’une fonction dépendant de l’énergie Ec donnée par la formule théorique ci-dessus et dépendant également de la température de l’appareil électronique 2. Par exemple, dans ce qui suit, on distingue, pour les paramètres d’émission, d’une part la classe d’émission de l’amplificateur et d’autre part le « point de fonctionnement » de l’émetteur 10,. le point de fonctionnement correspondant aux tensions et courants nécessaires pour polariser l’amplificateur de puissance.
Un exemple de mise en œuvre du procédé de fonctionnement d’un appareil électronique communiquant sans fil est maintenant décrit en référence à la figure 3. De façon avantageuse, ce procédé permet la gestion dynamique de la puissance d’émission d’un message radiofréquence par un appareil électronique communiquant sans fil.
D’abord, lors d’une étape 100, une trame radiofréquence représentative d’au moins une information destinée à être émise par l’émetteur radiofréquence 10 selon un protocole de communication est acquise par l’unité de calcul 20.
D’abord, lors d’une étape 100, un message à envoyer est acquis par l’unité 20. Par exemple, l’unité 20 génère un message ou acquiert un message déjà généré.
Ensuite, lors d’une étape 102, la quantité d’énergie électrique disponible dans la réserve d’énergie 4 est automatiquement déterminée, ici par l’unité de calcul 20, avec l’aide du dispositif de mesure 26.
Dans cet exemple, l’étape 102 comporte la mesure d’au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie 4, par exemple une tension électrique aux bornes de la réserve 4 ou une résistance électrique interne de la réserve 4. Cette mesure est ici effectuée par le dispositif de mesure 26. Ensuite, la quantité d’énergie est calculée automatiquement à partir de cette valeur grâce à une relation prédéfinie. En effet, lorsque la réserve 4 est formée d’une ou de plusieurs piles, il est possible de déduire la quantité d’énergie restante correspondante à partir d’une mesure, notamment de tension électrique.
Par exemple, cette relation est stockée dans la mémoire 22 en tant que formule de calcul et/ou sous la forme d’une table de correspondance précalculée, par exemple correspondant aux données 44. Cette relation est par exemple définie par le fabricant de l’appareil 2 et est enregistrée dans la mémoire 22 en usine.
En pratique, la relation prédéfinie dépend des caractéristiques de la pile, telle que, notamment, la technologie de pile, le type de matériau dans la pile, la résistance interne de la pile, le nombre de piles dans la réserve 4, et, le cas échéant, la configuration de ces piles (connexion en série ou en parallèle). Par exemple, la mémoire 22 stocke ces relations, sous la forme d’une formule mathématique ou d’une table de valeurs précalculées, pour chaque type de pile que l’appareil 2 est susceptible d’accueillir. Ces relations sont par exemple définies par le fabricant de l’appareil 2 et sont enregistrées dans la mémoire 22 en usine lors de sa fabrication.
Suivant un mode de mise en oeuvre, le circuit 8 est programmé pour sélectionner automatiquement et utiliser, en fonction de caractéristiques détectées de la réserve 4, la relation correspondante, parmi les relations enregistrées par défaut dans la mémoire. Cette sélection est par exemple mise en oeuvre automatiquement par l’unité de commande 8 et notamment par l’unité de calcul 20, indépendamment de l’étape 102, par exemple lorsqu’une pile est remplacée par un utilisateur.
Suivant un mode de mise en oeuvre, l’appareil électronique ne peut recevoir qu’un type de réserve d’énergie 4. Les caractéristiques de la réserve d'énergie 4 utilisée sont stockées dans la mémoire 22 ainsi que la relation entre la tension de la réserve d'énergie et la quantité d'énergie disponible dans la réserve d'énergie 4. La relation peut être stockée sous la forme d'une formule mathématique ou sous la forme d'une table de valeurs précalculées.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, lors de la mesure d’au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie 4, l'unité de calcul 20 interroge le dispositif d'acquisition 30. En réponse, le dispositif d'acquisition 30 convertit le signal analogique représentatif de la tension aux bornes de la réserve d'énergie fourni par le dispositif de mesure 26 en un signal numérique et transmet le signal numérique à l'unité de calcul. L'unité de calcul charge la table contenant la relation entre la tension aux bornes de la réserve d'énergie et la quantité d'énergie disponible. L'unité de calcul parcours ensuite la liste de valeurs de tension afin de trouver la valeur de la tension aux bornes de la réserve d'énergie 4. Une fois trouvée, l'unité de calcul lit la valeur de la quantité d'énergie disponible correspondante.
Suivant une variante de mise en oeuvre, l’unité de calcul charge une formule mathématique stockée dans la mémoire 22 et calcule la quantité d’énergie disponible.
Ces modes de mise en oeuvre sont particulièrement adaptés aux piles dont la courbe représentative de la décroissance en tension en fonction du temps comprend une partie ayant une certaine pente. Il s'agit par exemple du cas des piles alcalines et/ou salines.
Certaines réserves d'énergie non rechargeables présentent une courbe représentative de la décroissance en tension en fonction du temps particulière. La tension aux bornes de la pile est sensiblement constante pendant une certaine durée puis chute brutalement. De ce fait la quantité d'énergie disponible dans la réserve d'énergie 4 est relativement constante au court du temps puis décroit de façon brutale. Cette particularité se retrouve notamment avec les piles lithium et les piles de type bouton.
Un autre mode de mise en œuvre, plus adapté à ce type de pile, va à présent être décrit. On suppose que l'unité de commande 8 comprend un compteur d'énergie par exemple connecté électriquement à l’émetteur 10.
Lors de la première utilisation de l'appareil électronique 2 ou lors d’un changement de pile, une variable, par exemple stockée dans la mémoire 22 ou une mémoire du compteur d’énergie, est également initialisée à une valeur prédéterminée. La valeur prédéterminée dépend notamment du type de pile et de sa tension.
Suivant un mode de mise en œuvre, la valeur prédéterminée est enregistrée dans la mémoire 22 et est appelé, par exemple, par l’unité de calcul, Lors de la première utilisation de l'appareil électronique 2 ou lors d’un changement de pile. Cette valeur prédéterminée considère une tension moyenne de la pile.
Selon un mode de mise en œuvre alternatif, lors de la première utilisation de l'appareil électronique 2 ou lors d’un changement de pile, une mesure de la tension aux bornes de la réserve d’énergie est effectuée, par exemple, à l’aide du dispositif de mesure 26. La valeur prédéterminée est déterminée en fonction de la valeur de la tension mesurée puis est stockée dans la mémoire 22. La valeur de la quantité d’énergie disponible est également déterminée à l’aide de caractéristiques de la réserve d'énergie 4 utilisée et la valeur déterminée est stockée dans la mémoire 22. De façon avantageuse, ce mode de mise en œuvre permet de prendre en compte la qualité de la réserve d’énergie installé dans l’appareil électronique 2. En effet, pour un même type de réserve d'énergie 4, suivant la qualité de la réserve d'énergie utilisée, la tension à ses bornes n’est pas la même.
A chaque émission de l'émetteur radiofréquence 10, le compteur d'énergie est configuré pour décompter la variable d'une grandeur dépendant de la longueur du message radiofréquence émis et de la puissance d'émission avec laquelle le message a été émis.
Ainsi, tant que la variable est strictement supérieure à une valeur de seuil prédéterminée, l’unité de calcul est assurée que la quantité d’énergie disponible est sensiblement égale à la valeur déterminée et stockée dans la mémoire 22. La valeur de seuil prédéterminée peut par exemple être égale à 0.
Suivant un mode de mise en œuvre, lorsque la valeur de la variable est inférieure à la valeur de seuil prédéterminée, l’unité de calcul commande l’émission d’un signal d’alerte à destination de l’utilisateur. Le signal d’alerte est un signal quelconque, dans la mesure où il est perçu par l'utilisateur et permet d’indiquer à l’utilisateur que la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie va bientôt chuter brutalement. Le signal peut, par exemple, être un signal émis par un élément interne à l’appareil électronique 2. Le signal d’alerte peut être un signal lumineux, par exemple, le clignotement ou l’éclairage pendant un temps prédéterminé d'une source lumineuse, comme une diode électroluminescente ou un voyant lumineux, situé sur l’appareil électrique. Il peut également s’agir d’un signal sonore émis par un dispositif sonore basse consommation comme un dispositif sonore piézoélectrique.
Ainsi, à l’issue de l’étape 102, l’unité de calcul 20 dispose d’une valeur représentative de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie 4. Cette quantité est notée « Er » dans ce qui suit.
Avantageusement, lors de l’étape 102, la quantité d’énergie Er déterminée est automatiquement corrigée en fonction de la valeur de température mesurée par le dispositif de mesure 28. En effet, en pratique, les performances de la réserve 4 peuvent dépendre de la température. Par exemple, la correction est effectuée en appliquant un coefficient de correction à la quantité d’énergie Er déterminée. La correction est effectuée à partir d’une loi de correction prédéfinie et/ou d’une table de valeurs précalculée qui est stockée dans la mémoire 22. En variante, aucune correction de température n’est effectuée et le dispositif de mesure 28 peut être omis.
Ensuite, lors d’une étape 104, le circuit de commande 8 détermine automatiquement la longueur du message radiofréquence destiné à être émis, c’est-à-dire qu’il choisit de construire, à partir de la trame radiofréquence acquise, un message radiofréquence plus ou moins long en fonction des circonstances.
Le message radiofréquence comprend au moins la trame radiofréquence acquise au cours de l’étape 100.
Suivant un mode de mise en oeuvre, le message radiofréquence ne comprend que la trame radiofréquence acquise.
Suivant un mode de mise en oeuvre alternatif, le message est composé d’une répétition de la trame acquise dans un but de redondance. Eventuellement, les trames successives peuvent être séparées par une pause de longueur prédéterminée. A titre illustratif, la figure 6 représente un exemple d’un message radiofréquence 60 formé de trois trames radiofréquence 62 identiques présentant chacune une même longueur L, les trois trames 62 successives étant espacées les unes des autres par une pause 64 d’une longueur LP prédéterminée. En référence à la figure 7, l’étape 104 de détermination de la longueur du message radiofréquence destiné à être émis peut comprendre plusieurs sous étapes référencés 1040 à 1044.
Lors d’une sous-étape 1040, le circuit de commande 8 et notamment l’unité de calcul 20 commence par déterminer la longueur L de la trame radiofréquence acquise au cours de l’étape 100.
L’étape 104 comprend une sous-étape 1042 pendant laquelle l’unité de calcul 20 compose le message radiofréquence destiné à être émis par l’émetteur 10.
La composition du message radiofréquence, à savoir le nombre de répétition de la trame 60 radiofréquence acquise dans le message peut dépendre d’un critère prédéterminé relatif à l’utilisation de l’appareil électronique 2, notamment relatif à la portée théorique du message radiofréquence 60.
Par exemple, lorsque l’appareil électronique 2 est destiné à émettre un message 60 avec une courte portée, il est préférable de privilégier le nombre de trames par rapport à la puissance rayonnée. Le message comprend donc un nombre de trames 62 élevé. Cela a pour conséquence, pour une quantité d’énergie disponible donnée, de réduire la puissance d’émission (également nommée puissance rayonnée) de l’émetteur par rapport au cas où le message 60 ne comprend qu’une seule trame 62. Par “courte portée” on entend une portée inférieure à environ 5m. Dans le cas d’une application dans le domaine de la domotique, cela pourrait correspondre à une portée de l’ordre d’une pièce d’un bâtiment. Ce cas de figure peut, par exemple, correspondre à un point de commande configuré pour transmettre des instructions à un actionneur, comme un dispositif d’occultation ou un dispositif d’éclairage situé à proximité du point de commande, dans la même pièce.
Dans le cas d’une communication radiofréquence à courte portée, les causes de non réception des messages 60 par leur destinataire sont principalement dues à des interférences ponctuelles. Il est donc préférable de répéter les trames 62 afin que, en cas d’occurrence de telles interférences ponctuelles, au moins une trame 62 complète ait malgré tout de bonnes chances d’être reçue par le destinataire. Abaisser la valeur de la puissance d’émission est, dans ce cas précis, moins préjudiciable, dans la mesure où le destinataire n’est pas trop éloigné.
On considère à présent le cas d’une communication à longue portée. Par“ longue portée” on entend une portée supérieure à 5m, typiquement, une portée jusqu’à environ 20m voire 30m. Dans le cadre d’une application au domaine de la domotique, cela représenterait une portée permettant d’englober toutes les pièces d’une maison, voire une portée s’étendant jusqu’au portail ou jusqu’à la clôture extérieure de la maison. Dans le cas d’une communication radiofréquence à longue portée, les causes de non réception du message radiofréquence 60 par le récepteur destinataire sont surtout dues à un manque de puissance rayonnée. Il est donc préférable de privilégier la puissance d’émission au détriment du nombre de de trames répétées. L’unité de calcul 20 préfère donc concentrer le maximum de puissance sur un nombre de trames réduit plutôt que d’émettre un nombre de trames 62 élevé avec une puissance insuffisante. Cela aurait pour conséquence de décharger la réserve d’énergie 4 plus rapidement sans pour autant garantir que le destinataire recevra correctement le message 60.
En d’autres termes, dans ce cas de figure, l’unité de calcul 20 compose un message 60 ne comprenant qu’une seule trame 62. Eventuellement le message peut comprendre deux trames 62.
Bien entendu, d’autres cas de figure intermédiaires entre ces deux extrêmes sont envisageables.
Suivant un mode de réalisation, l’appareil électronique 2 est configuré, lors de sa fabrication, pour émettre selon une portée courte ou une longue portée. L’unité de calcul 20 est donc programmée pour privilégier le nombre de trame sur la puissance ou inversement selon le cas de figure. En pratique, le programme adéquat, exécutable par l’unité de calcul 20, est stocké dans la mémoire 22 suivant le cas de figure.
Suivant un mode de réalisation alternatif, l’appareil électronique peut être “générique” et pouvoir soit émettre à courte portée soit à longue portée. Pour cela, l’appareil peut comprendre un commutateur programmé pour configurer le type d’émission de l’unité de commande 8 et notamment de l’émetteur 10, soit selon une portée courte soit selon une portée longue.
Suivant un autre mode de réalisation, l’appareil électronique 2 peut comprendre une ergonomie particulière pour commuter l’émission sur une portée courte ou une portée longue. L’ergonomie particulière peut correspondre, par exemple, à une action particulière sur un ou plusieurs éléments de sélections.
L’étape 104 comprend une sous-étape 1044 pendant laquelle l’unité de calcul 20 détermine la longueur du message radiofréquence 60. La longueur Lt du message destiné à être émis peut être déduite par multiplication de la longueur de la trame acquise par le nombre de répétition de la trame.
Ensuite, lors d’une étape 106, l’unité 20 choisit les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10. Les paramètres d’émission comprennent essentiellement le point de fonctionnement de l’émetteur 10 et la classe de fonctionnement de l’amplificateur de puissance. Les paramètres d’émission sont déterminés de sorte que la quantité théorique d’énergie Ec qui sera consommée par le circuit de commande 8 lors de l’émission du message soit inférieure à la quantité déterminée d’énergie Er disponible dans la réserve 4. Lorsque cela est possible, l’unité 20 détermine des paramètres d’émission afin de minimiser la quantité d’énergie qui sera consommée lors de l’émission du message.
L’unité de calcul 20 détermine la classe de fonctionnement de l’amplificateur en fonction de son architecture et de la puissance rayonnée souhaitée. La classe de fonctionnement est déterminée afin d’éviter les problèmes de distorsion des signaux radiofréquences.
A titre d’exemple, l’unité de calcul 20 ne peut pas utiliser systématiquement les classes D à B, bien que présentant de bons rendements, car dans ce cas la distorsion des signaux entraîne une non-conformité normative radiofréquence à cause d’harmoniques trop élevés. En fonction de la puissance rayonnée, l’unité de calcul 20 choisit la classe de fonctionnement la plus appropriée pour que les harmoniques restent inférieures au seuil imposé par les normes radiofréquence. Par exemple, à forte puissance, l’unité de calcul 20 se rapprochera de la classe A ou AB, alors que à faible puissance, les harmoniques engendrés étant plus faibles, une classe de fonctionnement B, C, D voire E pourra convenir.
Suivant un autre mode de mise en œuvre, la détermination de la classe de fonctionnement de l’émetteur peut être effectuée en fonction de la puissance rayonnée à l’aide d’un tableau de correspondance entre la puissance rayonnée et la classe de fonctionnement à utiliser comme décrit plus en détail ci-après.
Le point de fonctionnement de l’émetteur est ensuite déterminé en fonction de la classe de fonctionnement déterminée. Selon une particularité de l’invention, le point de fonctionnement de l’émetteur 10 n’est pas déterminé de sorte à optimiser le fonctionnement de l’amplificateur mais de sorte à optimiser l’utilisation de l’énergie disponible pour émettre un message radiofréquence selon les conditions souhaitées.
Selon un mode de mise en œuvre préféré, le point de fonctionnement est sélectionné par l’unité 20 parmi un ensemble de points de fonctionnement prédéfinis, ici stockés dans la mémoire 22. Par exemple, les données 42 stockées dans la mémoire comportent un tel ensemble de points de fonctionnement prédéfinis, parmi lesquels l’unité 20 peut choisir un point de fonctionnement particulier, en fonction des valeurs de la quantité d’énergie disponible Er et de la longueur L du message destiné à être émis déterminées au cours des étapes précédentes. Par exemple, l’ensemble 42 définit des règles de correspondance qui mettent en relation les points de fonctionnement prédéfinis avec, d’une part, des valeurs ou des intervalles de valeurs de longueurs de messages et, d’autre part, avec des valeurs ou des intervalles de valeurs de quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie 4. En d’autres termes, pour sélectionner un point de fonctionnement particulier, l’unité 20 identifie, dans l’ensemble 42, le point de fonctionnement prédéfini qui correspond à la valeur de la quantité Er d’énergie disponible déterminée lors de l’étape 102 et correspondant également à la longueur L du message déterminée à l’issue de l’étape 104.
Cet ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis est, par exemple, calculé préalablement par le fabricant de l’appareil électronique 2 puis enregistré en usine dans la mémoire 22 lors de sa fabrication. Ces points de fonctionnement prédéfinis sont de préférence calculés en fonction des caractéristiques des différents constituants du circuit 8, tels que la technologie utilisée pour le dispositif 6 de récupération d’énergie, la technologie de stockage utilisée pour la réserve 4, voire aussi des propriétés du circuit d’alimentation 24 et de l’émetteur 10.
Grâce à l’ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis, l’unité de calcul 20 n’a pas besoin de mettre en œuvre des calculs d’optimisation ou de minimisation de la quantité théorique d’énergie consommée Ec, ce qui est avantageux car de tels calculs nécessitent des ressources informatiques importantes et peuvent nécessiter un temps de calcul assez long. La sélection d’un point de fonctionnement particulier parmi l’ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis requiert moins de ressources de calcul et moins de temps de calcul qu’un calcul complet d’optimisation réalisé « à la volée » et en temps réel.
La figure 5 représente un exemple illustratif d’un tel ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis. Cet ensemble 42 est ici une table 50 ou matrice à deux dimensions. Toutefois, en variante, d’autres structures de données peuvent être utilisées, comme une base de données.
La table 50 comporte des lignes 52 et des colonnes 54. Les références E1 , E2, E3, et E4 indexent les colonnes 54 et correspondent à des intervalles de valeurs que peut prendre la valeur d’énergie disponible Er estimée lors de l’étape 102. Les références L1 , L2, L3 et L4 indexent les lignes 52 et désignent des intervalles de longueurs de message. Les références P1 , P2, P3, P4, P5 et P6 désignent des points de fonctionnement prédéfinis associés aux intersections de lignes et de colonnes. Ainsi, un point de fonctionnement est ici associé à chaque couple d’intervalle de valeurs d’énergie disponible et d’intervalle de longueurs de message.
Par exemple, chaque point de fonctionnement P1 , P2, P3, P4, P5 et P6 stocké dans la table 50 est une liste de valeurs des différents paramètres de fonctionnement considérés. En variante, chaque point de fonctionnement P1 , P2, P3, P4, P5 et P6 contenu dans la table 50 est un pointeur qui désigne une zone de la mémoire 22 dans laquelle sont stockés les valeurs des différents paramètres de fonctionnement considérés, sous la forme d’une liste ou de tout autre structure numérique de données appropriée.
Les lignes 52 et les colonnes 54 sont ici indexées par des intervalles de valeurs mais, en variante, elles peuvent être indexées par des valeurs discrètes, ou par toute combinaison appropriée de valeurs discrètes et d’intervalles.
Dans cet exemple, pour sélectionner un point de fonctionnement particulier, l’unité de calcul 20 recherche automatiquement l’intervalle E1 , E2, E3 ou E4 correspondant à la valeur Er de d’énergie disponible estimée, et recherche l’intervalle L1 , L2, L3 et L4 correspondant à la longueur du message estimée. Le point de fonctionnement particulier sélectionné est celui qui est associé aux deux intervalles ainsi identifiés. Par exemple, si la valeur d’énergie disponible Er appartient à l’intervalle E2 et que la valeur de la longueur L appartient à l’intervalle L3, alors le point de fonctionnement particulier correspondant est le point P3. Le point de fonctionnement particulier correspond notamment aux tensions et courants à appliquer à l’émetteur radiofréquence 10, et notamment à l’amplificateur de puissance, pour permettre l’émission, avec le maximum de puissance, d’un message radiofréquence ayant la longueur estimée compte tenu de la quantité d’énergie disponible estimée.
Selon un mode de mise en oeuvre, l’étape 106 de détermination des paramètres d’émission peut comprendre une sous étape d’optimisation du choix de la classe de fonctionnement et du point de fonctionnement de l’émetteur. L’optimisation peut être effectuée par l’unité de calcul à l’aide d’un programme exécutable adapté stocké dans la mémoire 22.
Selon d’autres modes de mise en oeuvre, le point de fonctionnement particulier est déterminé par l’unité de calcul 20 en effectuant un calcul de minimisation de la quantité théorique d’énergie consommée Ec précédemment définie, sans avoir recours à l’ensemble 42. L’ensemble 42 peut alors être omis.
Par exemple, l’unité 20 est programmée pour mettre en oeuvre des opérations de calcul de minimisation d’une fonction à une ou plusieurs variables, par exemple à l’aide d’un modèle numérique de résolution ou d’optimisation stocké dans la mémoire 22. Pour déterminer des paramètres d’émission adéquats, notamment pour sélectionner un point de fonctionnement adéquat, les valeurs des paramètres d’émission sont optimisées jusqu’à trouver une combinaison pour laquelle la valeur théorique d’énergie consommée Ec est inférieure à la valeur d’énergie disponible Er, voire la combinaison pour laquelle la valeur Ec est la plus petite possible. En d’autres termes, l’unité 20 calcule l’ensemble de paramètres d’émission qui permettent d’obtenir une quantité d’énergie consommée qui soit inférieure à la quantité d’énergie disponible Er estimée.
De façon avantageuse, le calcul d’optimisation est mis en oeuvre en utilisant des contraintes définies en fonction de la technologie de stockage d’énergie utilisée pour la réserve d’énergie 4. Ces contraintes permettent de restreindre les valeurs que peuvent prendre certains des paramètres d’émission, ce qui permet de simplifier le calcul d’optimisation. Ces contraintes sont par exemple prédéfinies par le fabricant de l’appareil électronique 2 et sont avantageusement enregistrées dans la mémoire 22.
A titre d’exemple, ces contraintes sont résumées dans le tableau ci-dessous lorsque la réserve 4 comporte des condensateurs ou des supercondensateurs.
Figure imgf000023_0001
Le tableau indique, pour chaque technologie de récupération d’énergie utilisée pour recharger la réserve 4 (première colonne en partant de la gauche), les valeurs que doivent prendre les paramètres relatifs au mode de fonctionnement du convertisseur de puissance (troisième colonne), les valeurs que peuvent prendre les paramètres relatifs à l’amplificateur de l’émetteur 10 et notamment sa classe de fonctionnement (dernière colonne) et le paramètre courant ou tension d’alimentation qui peut varier pour optimiser la valeur de puissance Pe consommée par l’émetteur 10 (deuxième colonne), étant entendu que l’autre paramètre tension ou courant présente une valeur qui est imposée par la technologie utilisée la réserve 4. A titre illustratif, dans ce tableau les paramètres “écart de tension faible”, “écart de tension fort” et “écart de tension moyen” font respectivement référence à un écart de tension inférieur à environ 1 V, un écart de tension supérieur à environ 3V et un écart de tension compris entre ces deux valeurs. Avantageusement, l’optimisation est réalisée en tenant compte de la valeur de la température mesurée par le dispositif de mesure 28. Toutefois, cela n’est pas indispensable et peut être omis lorsque le dispositif de mesure 28 est lui-même omis.
Ainsi, à la fin de l’étape 106, l’unité de calcul 20 dispose de valeurs des paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence garantissent une émission de la totalité du message radiofréquence avec l’énergie disponible dans la réserve d’énergie 4.
Puis, lors d’une étape 108, le message est émis par l’émetteur 10 en utilisant les valeurs des paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence déterminées précédemment.
Par exemple, en référence à la figure 2, l’unité 20 transmet à l’émetteur 10, par la liaison 32, le message prêt à être émis. L’unité de calcul 20 et notamment son microcontrôleur, pilote le circuit d’alimentation 24, ici par la liaison 34, afin qu’il fournisse à l’émetteur 10, et notamment l’amplificateur de puissance, les tensions et courants nécessaires à la polarisation de l’amplificateur autour du point de fonctionnement déterminé. Ainsi alimenté, l’émetteur consomme une puissance Pe dont la valeur est définie par le point de fonctionnement déterminé. L’unité 20 peut également piloter le circuit d’alimentation 24 afin que le convertisseur de puissance et /ou le régulateur de tension fonctionne dans le mode de fonctionnement et avec l’écart de tension définis par le point de fonctionnement déterminé. L’unité 20 pilote également l’émetteur 10 pour que l’amplificateur fonctionne avec l’angle de conduction, et donc avec la classe de fonctionnement déterminée.
Ainsi, préalablement à l’émission de chaque message radiofréquence, les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence sont automatiquement adaptés en fonction de l’énergie disponible dans la réserve d’énergie au moment d’émettre le message.
Ainsi, du fait qu’au cours du temps la longueur du message destiné à être transmis peut varier et que la quantité d’énergie disponible n’est jamais identique, chaque message est émis avec des paramètres d’émission différents.
On comprend donc que l’invention permet d’éviter que l’émission du message soit tronquée ou interrompue parce qu’il ne resterait pas suffisamment d’énergie disponible dans la réserve 4.
De plus, l’invention est relativement simple à implémenter, notamment en termes de robustesse, de facilité de fabrication à l’échelle industrielle et de coût de revient. En effet, compte tenu des contraintes de compacité et de miniaturisation, de faible consommation d’énergie, et de coût unitaire qui pèsent sur l’appareil 2, il n’est pas toujours possible d’équiper la réserve 4 d’un dispositif de régulation et de surveillance du type « battery management System » tel qu’on en trouve sur les ensembles de batteries de certaines technologies, car de tels dispositifs de surveillance sont trop complexes et trop coûteux au vu de l’application qui sera faite de l’appareil 2.
Un premier exemple avantageux de mise en oeuvre des étapes de détermination 104 de la longueur du message 60 radiofréquence et de détermination 106 des paramètres d’émission est décrit dans le cas d’une émission de longue portée.
L’unité de calcul détermine au cours d’une sous-étape 1040 la longueur de la trame radiofréquence 60 acquise puis, au cours d’une sous étape 1042, compose un message radiofréquence 60 ne comportant qu’une seule trame radiofréquence 62. Dans ce cas de figure la longueur LT du message est égal à la longueur L de la trame radiofréquence 62.
Ensuite, au cours de l’étape 106 l’unité de commande 8 et notamment l’unité intervalle 20 détermine les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10.
L’émission étant de longue portée, la puissance est privilégiée par rapport au nombre de trame. L’unité de calcul 20 choisit donc une classe de fonctionnement parmi les classes A ou AB en fonction par exemple du type de pile utilisée dans la réserve 4.
Une fois la classe de fonctionnement déterminée, l’unité de calcul recherche dans la mémoire 22 la table 50 comprenant l’ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis. En fonction de la quantité d’énergie disponible et de la longueur LT du message 60 destiné à être émis, l’unité de calcul sélectionne le point de fonctionnement à appliquer comme décrit précédemment.
Si aucun point de fonctionnement satisfaisant les deux critères d’énergie disponible et de longueur de message, l’unité de calcul ne peut pas sélectionner de point de fonctionnement et ne peut donc pas configurer le circuit d’alimentation. De ce fait, aucun message radiofréquence 60 n’est émis.
Suivant un mode de mise en oeuvre, lorsqu’aucun message 60 n’est émis, l’unité de calcul commande l’émission d’un signal d’alerte à destination de l’utilisateur. Le signal d’alerte est un signal quelconque, dans la mesure où il est perçu par l'utilisateur et permet à l’utilisateur de comprendre qu’aucun message radiofréquence 60 ne peut être émis pour cause d’énergie électrique disponible insuffisante dans la réserve d’énergie 4. Le signal peut, par exemple, être un signal émis par un élément interne à l’appareil électronique 2. Le signal d’alerte peut être un signal lumineux, par exemple, le clignotement ou l’éclairage pendant un temps prédéterminé d'une source lumineuse, comme une diode électroluminescente ou un voyant lumineux, situé sur l’appareil électrique. Il peut également s’agir d’un signal sonore émis par un dispositif sonore basse consommation comme un dispositif sonore piézoélectrique.
Un deuxième exemple des étapes de détermination 104 de la longueur du message 60 radiofréquence et de détermination 106 des paramètres d’émission est maintenant décrit dans le cas d’une émission de courte portée.
L’unité de calcul détermine au cours d’une sous-étape 1040 la longueur de la trame radiofréquence 60 acquise.
Dans cet exemple la portée étant courte, le message radiofréquence 60 devra comporter plusieurs trames 62 successives. Suivant un premier mode de mise en œuvre, dans le cas d’une émission longue portée, le message radiofréquence comprend un nombre prédéterminé Nmax de trames radiofréquences. A titre d’exemple, Nmax est égal à 3 ou 5.
Au cours de la sous-étape 1042 l’unité de calcul compose donc un message 60 comprenant Nmax trames 62 successives, et éventuellement Nmax-1 pauses 64 chacune séparant deux trames consécutives, puis détermine la longueur du message 60.
Au cours de l’étape 106 l’unité de calcul 20 détermine les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10.
L’émission étant de courte portée, le nombre de trames est privilégié par rapport à la puissance d’émission. La puissance étant faible, l’unité de calcul 20 choisit donc une classe de fonctionnement parmi les classes ayant un rendement important comme les classes C à D.
Une fois la classe de fonctionnement déterminée, l’unité de calcul appelle la table 50 comprenant l’ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis stockée dans la mémoire 22.
L’unité de calcul 20 parcourt ensuite ladite table 50 afin de rechercher si un point de fonctionnement correspondant à l’énergie disponible dans la réserve d’énergie et à la longueur du message radiofréquence 60 à émettre existe. Si l’unité de calcul trouve un tel point de fonctionnement, elle le sélectionne et configure le circuit d’alimentation pour polariser l’amplificateur selon ce point de fonctionnement. Si l’unité de calcul ne trouve aucun point correspondant à l’énergie disponible et à la longueur de message déterminée, elle décrémente d’une unité le nombre de trames Nmax contenu dans le message 60. Si la valeur de Nmax est supérieure ou égale 1 l’unité de calcul 20 recherche de nouveau dans la table 50 si un point de fonctionnement correspondant à l’énergie disponible et à la longueur de message déterminée existe. L’unité de calcul 20 réitère cette opération jusqu’à trouver un point de fonctionnement satisfaisant les deux critères d’énergie disponible et de longueur de message.
Comme énoncé précédemment si un point de fonctionnement de la table 50 correspond à la quantité d’énergie disponible et la longueur de message considérées, l’unité de calcul 20 le sélectionne et configure le circuit d’alimentation pour polariser l’amplificateur selon ce point de fonctionnement. Sinon aucun message n’est émis.
Suivant un mode de mise en oeuvre, lorsqu’aucun point de fonctionnement n’a été trouvé dans la table et donc lorsqu’aucun message radiofréquence 60 n’a été émis, l’unité de calcul 20 commande l’émission d’un signal d’alerte à destination de l’utilisateur.
Un autre mode de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement est à présent décrit.
Lors d’une étape 100, l’unité de calcul 20 acquiert une trame radiofréquence représentative d’au moins une information destinée à être émise par l’émetteur radiofréquence 10 selon un protocole de communication. Suivant un mode de mise en oeuvre, la trame radiofréquence peut être transmise par le sous-ensemble de l’appareil 2 à travers une liaison d’échange de données
Ensuite, au cours d’une étape 104, le circuit de commande 8, et notamment l’unité de calcul 20, détermine automatiquement la longueur du message radiofréquence à émettre.
L’étape 104 de détermination de la longueur du message radiofréquence peut comprendre des sous-étapes 1040 à 1044 analogues à celles précédemment décrites.
Au cours d’une sous étape 1040, l’unité de calcul détermine la longueur L de la trame acquise.
Ensuite, lors d’une sous étape 1042, l’unité de calcul 20 compose le message radiofréquence destiné à être émis par l’émetteur 10. Comme énoncé dans le mode de mise en oeuvre précédemment décrit, la composition du message dépend de la portée d’émission désirée. Lorsque le message est destiné à être émis avec une portée longue, le message radiofréquence comprend seulement la trame radiofréquence acquise. Lorsque le message est destiné à être transmis avec une portée courte, le message radiofréquence comprend un nombre prédéterminé Nmax de fois la trame radiofréquences acquise, Nmax étant un entier non nul. Eventuellement, chaque trame successive est séparée par une pause de longueur prédéterminée. A titre d’exemple, Nmax peut être égal à 3.
Enfin, au cours d’une sous-étape 1044, l’unité de calcul 20 détermine la longueur Lt du message radiofréquence 60. La longueur Lt du message destiné à être émis peut être déduite par multiplication de la longueur L de la trame acquise.
Au cours d’une étape 102, l’unité de calcul détermine la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie. La détermination 102 de la quantité d’énergie disponible peut être réalisée comme décrit précédemment
Selon un autre mode de mise en oeuvre, la détermination 102 de la quantité d’énergie peut être effectuée à l’aide d’un programme exécutable par l’unité de calcul enregistré dans la mémoire 22. Le programme peut par exemple mettre en oeuvre la formule mathématique suivante :
Er=((V0-ESR*lc)-Vmin)*lc*Lt (2)
Dans laquelle : Er représente la quantité d’énergie disponible ;
V0 représente la tension à vide de la réserve d’énergie ;
ESR représente la résistance série équivalente de la réserve d’énergie ; le représente le courant de mesure ;
Vmin représente la tension minimale de fonctionnement de l’émetteur en émission, c’est-à-dire la tension minimale permettant de faire fonctionner l’émetteur ;
Lt représente la longueur du message radiofréquence émis ;
La valeur de la résistance série équivalente, également nommée résistance interne, de la réserve d’énergie 4 peut être stockée dans la mémoire 22 et appelée par l’unité de calcul. Afin de tenir compte du vieillissement de la réserve d’énergie 4 et donc de l’évolution de la valeur de la résistance série équivalente, la valeur de la résistance série équivalent peut être recalculée périodiquement afin de mettre à jour la valeur enregistrée dans la mémoire 22.
A cet effet, l’appareil électronique 2 peut comprendre un circuit de commutation connecté électriquement à la sortie de la réserve d’énergie 4 et configuré pour commuter la sortie de la réserve d’énergie soit sur l’unité de commande soit sur un circuit de mesure. Le circuit de commutation peut être connecté au microcontrôleur de l’unité de calcul afin de piloter la commutation et réaliser l’acquisition de la résistance série équivalente de la réserve d’énergie de façon périodique. La période de la mise à jour de la résistance série équivalente est par exemple de 1 mois ou 2 mois. Afin de déterminer le courant de mesure le, le circuit de commutation peut être également configuré pour commuter la sortie de la réserve d’énergie 4 sur un capteur de courant. A titre illustratif, le capteur de courant peut être une résistance de mesure (ou « shunt » en langue anglaise) connectée à la masse. Un dispositif de mesure est connecté en parallèle aux bornes de la résistance de mesure et est configuré pour délivrer une tension proportionnelle à la valeur du courant traversant la résistance de mesure.
Cette méthode de détermination basée sur la connaissance de la résistance série équivalente peut être utilisée de façon générale lors de l’étape 102, indépendamment du mode particulier de mise en œuvre du procédé de fonctionnement ici décrit.
Ensuite, lors d’une étape 106, l’unité 20 détermine les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10. L’étape de détermination 106 des paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10 peut comprendre des sous-étapes 1060 à 1064, comme illustré sur la figure 8.
Au cours d’une sous-étape 1060, l’unité de calcul détermine l’énergie nécessaire pour que l’émetteur radiofréquence transmette un message radiofréquence ayant la longueur Lt déterminée avec une énergie rayonnée prédéterminée.
Selon un premier mode de mise en œuvre, l’unité de calcul considère une valeur d’énergie rayonnée Emax prédéterminée, par exemple, en lisant la valeur correspondante Emax dans la mémoire 22. A partir de la valeur de l’énergie rayonnée, l’unité de calcul 20 détermine l’énergie nécessaire à l’émetteur 10 pour rayonner une telle énergie. Pour cela, l’unité de calcul peut utiliser un programme exécutable stocké dans la mémoire 22.
Le programme peut par exemple mettre en œuvre la formule mathématique théorique (1 ) définie précédemment.
L’unité de calcul 20 compare ensuite l’énergie nécessaire déterminée à la quantité d’énergie disponible. Si la quantité d’énergie disponible est strictement supérieure à l’énergie nécessaire, l’unité de calcul sélectionne la valeur de d’énergie rayonnée. L’unité de calcul peut, par exemple enregistrer la valeur sélectionnée dans la mémoire 22. Si la quantité d’énergie disponible est inférieure à l’énergie nécessaire, l’unité de calcul décrémente la valeur de la puissance rayonnée d’une quantité prédéterminée Qe puis réitère les calculs jusqu’à trouver une valeur de puissance rayonnée strictement inférieure à la quantité d’énergie disponible.
Suivant un deuxième mode de mise en œuvre alternatif, l’unité de calcul 20 peut remplir un tableau de valeurs. Une première colonne de ce tableau de valeurs correspond aux valeurs prise par l’énergie rayonnée entre deux valeurs extrêmes, par exemple depuis une valeur maximale Emax jusqu’à une valeur minimale Emin avec un décrément égale à une quantité prédéterminée Qe. Les valeurs d’énergie extrêmes Emax et Emin, ainsi qu’éventuellement la valeur de l’incrément, peuvent être enregistrée dans la mémoire 22. Une deuxième colonne de ce tableau de valeurs correspond aux valeurs prises par l’énergie nécessaire. Pour chaque ligne, l’unité de calcul détermine l’énergie nécessaire à l’émetteur radiofréquence 10 pour émettre un message radiofréquence ayant la longueur Lt déterminée avec la valeur d’énergie rayonnée de la même ligne. L’unité de calcul parcourt ensuite la deuxième colonne afin de trouver la valeur d’énergie nécessaire maximale strictement inférieure à la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie. Une fois la valeur d’énergie nécessaire trouvée, l’unité de calcul sélectionne la valeur d’énergie rayonnée correspondante. L’unité de calcul peut, par exemple enregistrer la valeur sélectionnée dans la mémoire 22.
A titre illustratif, les valeurs d’énergie maximale Emax et minimale Emin peuvent être respectivement égales à 25 mW et 1 mW. La quantité prédéterminée Qe peut par exemple valoir 1 mW. Suivant un autre exemple, Emax=15dBm, Emin=0dBm et Qe=1 dB.
Une fois la puissance rayonnée sélectionnée, l’unité de calcul détermine la classe de fonctionnement de l’émetteur radiofréquence 10 et notamment de l’amplificateur de puissance lors d’une sous étape 1062.
Suivant un mode de mise en œuvre, un tableau de valeurs est enregistré dans la mémoire 22. Le tableau comprend, dans une première colonne, des plages de valeurs précalculées de puissance rayonnée et une deuxième colonne comprenant une liste de classe de fonctionnement, par exemple de la classe A à la classe E. A chaque plage de valeurs de puissance rayonnée correspond une classe de fonctionnement. Le tableau de valeurs met ainsi en relation une puissance rayonnée et une classe de fonctionnement de l’émetteur 10. Au cours de la sous-étape 1062, l’unité de calcul appelle le tableau de valeur mettant en relation les valeurs de puissance rayonnée et les classe de fonctionnement. L’unité de calcul 20 parcours ensuite les plages de valeurs de la colonne correspondant à la puissance rayonnée afin de trouver dans quelle plage de valeur se situe la valeur de puissance rayonnée sélectionnée. L’unité de calcul détermine ensuite la classe de fonctionnement de l’émetteur par lecture de la classe de fonctionnement correspondant à l’intervalle trouvé.
Enfin, au cours d’une sous-étape 1064, l’unité de calcul détermine le point de fonctionnement de l’émetteur 10 comme énoncé précédemment. De façon préférentielle, la détermination 1064 du point de fonctionnement est effectuée à partir d’une table 50 comprenant un ensemble 42 de points de fonctionnement prédéfinis, par exemple, stockée dans la mémoire 22.
Le procédé de fonctionnement comprend ensuite une étape 108 d’émission du message radiofréquence 60 avec les paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence 10 déterminés.
Bien que l’invention ait été décrite en relation avec un appareil électronique 2 alimenté par une réserve d’énergie non rechargeable, d’autres modes de réalisation et d’autres modes de mise en œuvre sont envisageables avec un appareil électronique alimenté par une réserve d’énergie rechargeable, comme un ou plusieurs éléments rechargeable . A cet effet, l’appareil électronique 2 peut comprendre un compteur d’énergie.
Les modes de réalisation et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Procédé de fonctionnement d’un appareil électronique (2) communiquant sans fil, l’appareil électronique (2) comprenant :
- un circuit de commande électronique (8) comprenant une mémoire (22) et un émetteur radiofréquence (10) configuré pour émettre un message radiofréquence et
- une réserve d’énergie électrique (4) comprenant au moins une pile électrique non-rechargeable et configurée pour alimenter électriquement l’appareil électronique (2), le procédé comprenant des étapes :
a) d’acquisition (100), par le circuit de commande électronique (8) de l’appareil électronique (2), d’une trame radiofréquence représentative d’au moins une information destinée à être émise selon un protocole de communication par l’émetteur radiofréquence (10) dans un message radiofréquence ;
b) de détermination, par le circuit de commande (8), de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie (4) ;
c) de détermination (104), par le circuit de commande (8), de la longueur du message radiofréquence destiné à être émis, le message radiofréquence comprenant au moins la trame radiofréquence acquise ;
d) de détermination (106) des paramètres d’émission de l’émetteur radiofréquence (10), la détermination (106) étant mise en oeuvre par le circuit de commande (8) en fonction des valeurs déterminées de la longueur du message et de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie et comprenant la détermination (1062) d’une classe de fonctionnement d’un amplificateur de puissance de l’émetteur radiofréquence (10) ;
e) d’émission du message radiofréquence par l’émetteur radiofréquence (10) selon le protocole de communication, en utilisant les paramètres d’émission déterminés.
2.- Procédé selon la revendication 1 , comprenant une étape préalable de détermination de la quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie (4) à partir de la mesure d’au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie, la quantité d’énergie disponible déterminée étant enregistrée dans la mémoire (22), l’étape b) comportant la lecture de la quantité d’énergie disponible enregistrée dans la mémoire (22).
3.- Procédé selon la revendication précédente comprenant une étape de mise à jour périodique de la valeur de la quantité d’énergie disponible déterminée enregistrée dans la mémoire (22).
4.- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une étape de test de la qualité de la réserve d’énergie (4), le test étant effectué en mesurant la tension aux bornes de la réserve d’énergie (4).
5.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 comportant la mesure de la température au sein de l’appareil (2), par un dispositif de mesure de la température (28), et dans lequel, la quantité d’énergie disponible déterminée est corrigée en fonction de la température mesurée.
6.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, l’étape d), comprend la sélection d’un point de fonctionnement (P1 , P2, P3, P4, P5, P6) particulier parmi un ensemble (42) de points de fonctionnement de l’émetteur prédéfinis stocké dans une mémoire informatique (22) du circuit de commande (8), l’ensemble (42) de points de fonctionnement prédéfinis définissant des règles de correspondance mettant en relation les points de fonctionnement prédéfinis avec, d’une part, des valeurs ou des intervalles de valeurs de longueurs de messages et, d’autre part, avec des valeurs ou des intervalles de valeurs de quantité d’énergie disponible dans la réserve d’énergie (4), et dans lequel, le point de fonctionnement particulier est sélectionné en identifiant, au sein de l’ensemble (42), le point de fonctionnement prédéfini correspondant aux valeurs déterminées de longueur de message et de quantité d’énergie disponible.
7.- Procédé selon la revendication précédente dans lequel, l’étape d) comprend en outre la détermination (1060) de l’énergie nécessaire à l’émetteur radiofréquence (10) pour émettre un message radiofréquence (60) ayant la longueur (Lt) déterminée avec une énergie rayonnée prédéterminée.
8.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les paramètres d’émission comprennent la classe de fonctionnement et le point de fonctionnement de l’émetteur (10) et dans lequel l’étape d) comprend une sous-étape d’optimisation des classes de fonctionnement et du point de fonctionnement de l’émetteur (10).
9.- Appareil électronique (2) communiquant sans fil caractérisé en ce qu’il comporte :
- un circuit de commande (8) électronique comportant un émetteur radiofréquence (10) configuré pour émettre un message radiofréquence selon un protocole de communication ;
- une réserve d’énergie électrique (4) comprenant au moins une pile électrique non-rechargeable et configurée pour alimenter électriquement l’appareil électronique (2) ;
et en ce que le circuit de commande (8) est programmé pour mettre en oeuvre le procédé de fonctionnement selon l’une quelconque des revendications précédentes.
10.- Appareil électronique (2) selon la revendication 9, dans lequel le circuit de commande (8) est programmé pour, lors de l’étape b), estimer (102) la quantité d’énergie disponible en mesurant au moins une grandeur électrique relative à la réserve d’énergie (4), notamment une tension électrique aux bornes de la réserve d’énergie (4), puis en calculant la quantité d’énergie restante au moyen d’une relation prédéfinie stockée dans une mémoire (22) du circuit de commande (8), cette relation prédéfinie dépendant de caractéristiques de la pile électrique, telle que la technologie de pile, le type de matériau utilisé dans la pile, le nombre de piles dans la réserve d’énergie (4), et, le cas échéant, la connexion en série ou en parallèle de ces piles électriques.
1 1.- Appareil électronique (2) selon la revendication 10, dans lequel le circuit de commande (8) est en outre programmé pour sélectionner automatiquement, en fonction de caractéristiques détectées de la réserve d’énergie (4), la relation correspondante, parmi les relations enregistrées dans la mémoire (22).
12.- Appareil électronique (2) selon l’une quelconque des revendications 9 à 1 1 , comportant en outre un dispositif de mesure de la température (28) destiné à mesurer la température à l’intérieur de l’appareil (2), et en ce que le circuit de commande (8) est programmé pour, lors de l’étape b), corriger (102), en fonction de la température mesurée, la quantité d’énergie disponible déterminée.
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