Worldlex Wiki La télécommande filaire et sans fil a été développée dans la seconde moitié du XIXe siècle pour répondre au besoin de contrôler des véhicules sans pilote (principalement des torpilles militaires). Parmi ces systèmes, on peut citer une version filaire conçue par l'ingénieur allemand Werner von Siemens en 1870, des versions radiocommandées conçues par l'ingénieur britannique Ernest Wilson et CJ Evans (1897) et un prototype présenté par l'inventeur Nikola Tesla à New York en 1898.
En 1903, l'ingénieur espagnol Leonardo Torres Quevedo présenta à l' Académie des sciences de Paris un système de commande radio appelé « Telekino » . Il espérait l'utiliser pour piloter un dirigeable de sa conception sans mettre en danger des vies humaines. Contrairement aux méthodes de signalisation précédentes, basées sur des états séquentiels rigides, le Telekino était capable d'exécuter un ensemble fini et non limité d'actions mécaniques différentes via un seul canal de communication . De 1904 à 1906, Torres choisit de réaliser des essais du Telekino sur un véhicule terrestre à trois roues d'une portée de 20 à 30 mètres, et de guider un bateau électrique habité jusqu'à une distance de 2 kilomètres
Le premier modèle réduit d'avion télécommandé a volé en 1932, et l'utilisation de la technologie de télécommande à des fins militaires a fait l'objet de travaux intensifs pendant la Seconde Guerre mondiale , l'un des résultats étant le missile allemand Wasserfall .
À la fin des années 1930, plusieurs fabricants de radios proposaient des télécommandes pour certains de leurs modèles haut de gamme. La plupart étaient reliées au poste par des fils, mais la Philco Mystery Control (1939) était un émetteur radio basse fréquence alimenté par piles, constituant ainsi la première télécommande sans fil pour un appareil électronique grand public. Utilisant la modulation par comptage d'impulsions, elle était également la première télécommande sans fil numérique.
télécommandes de télévision
L'une des premières télécommandes destinées à commander un téléviseur a été développée par Zenith Radio Corporation en 1950. Cette télécommande, appelée Lazy Bones était reliée au téléviseur par un fil. Une télécommande sans fil, la Flash-Matic [ été mise au point en 1955 par Eugene Polley . Elle fonctionnait en projetant un faisceau lumineux sur l'une des quatre cellules photoélectriques , mais cette cellule ne faisait pas la distinction entre la lumière émise par la télécommande et celle provenant d'autres sources . La Flashmatic devait également être pointée avec une grande précision vers l'un des capteurs pour fonctionner
En 1956, Robert Adler a mis au point Zenith Space Command, une télécommande sans fil. Mécanique, elle utilisait les ultrasons pour changer de chaîne et régler le volume. Lorsqu'on appuyait sur un bouton, une barre vibrait et produisait un clic ; d'où son surnom de « télécommande à clic ». Son mécanisme était similaire à celui d'un instrument à pincement . Chacune des quatre barres émettait une fréquence fondamentale différente, enrichie d'harmoniques ultrasonores. Les circuits du téléviseur détectaient ces sons et les interprétaient comme des commandes de changement de chaîne, d'activation/désactivation du son et de mise sous/hors tension.
Par la suite, la baisse rapide du prix des transistors a permis la fabrication de télécommandes électroniques moins chères. Celles-ci contenaient un cristal piézoélectrique alimenté par un courant électrique oscillant à une fréquence proche ou supérieure au seuil d' audibilité humaine , mais encore audible par les chiens . Le récepteur était équipé d'un microphone relié à un circuit accordé sur la même fréquence. Cette méthode présentait toutefois des inconvénients : le récepteur pouvait être déclenché accidentellement par des bruits naturels ou volontairement, par exemple par le contact du métal contre du verre ; de plus, certaines personnes pouvaient percevoir les harmoniques ultrasonores inférieures.
En 1970, RCA a introduit une télécommande entièrement électronique utilisant des signaux numériques et une mémoire à transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET) . Celle-ci a été largement adoptée pour la télévision couleur , remplaçant les commandes de réglage motorisées.
L'impulsion nécessaire à la conception de télécommandes plus complexes est apparue en 1973 avec le développement du service télétexte Ceefax par la BBC . La plupart des télécommandes commerciales de l'époque offraient un nombre limité de fonctions, parfois seulement trois : chaîne suivante, chaîne précédente et volume/arrêt. Ce type de commande ne répondait pas aux besoins des téléviseurs télétexte, où les pages étaient identifiées par des numéros à trois chiffres. Une télécommande permettant de sélectionner les pages télétexte nécessitait des boutons pour chaque chiffre de zéro à neuf, ainsi que d'autres fonctions, comme le passage du texte à l'image et les commandes classiques d'un téléviseur : volume, chaîne, luminosité, intensité des couleurs, etc. Les premiers téléviseurs télétexte utilisaient des télécommandes filaires pour la sélection des pages, mais l'utilisation fréquente de la télécommande requise pour le télétexte a rapidement mis en évidence la nécessité d'un dispositif sans fil. Les ingénieurs de la BBC ont donc entamé des discussions avec un ou deux fabricants de téléviseurs, ce qui a abouti, vers 1977-1978, à des prototypes capables de contrôler bien plus de fonctions. ITT était l'une de ces entreprises et a par la suite donné son nom au protocole ITT de communication infrarouge.
En 1980, la télécommande la plus populaire était celle du convertisseur de télévision par câble Starcom (de Jerrold Electronics , une division de General Instrument ) , qui utilisait un signal sonore de 40 kHz pour changer de chaîne. Par la suite, l'ingénieur canadien Paul Hrivnak fonda Viewstar, Inc., qui commença à produire un convertisseur de télévision par câble avec télécommande infrarouge. Ce produit était vendu par Philips pour environ 190 $ CA. Le convertisseur Viewstar connut un succès immédiat : le millionième exemplaire fut vendu le 21 mars 1985 et 1,6 million d'unités furent écoulées en 1989.
Autres télécommandes
Le Blab-off était une télécommande filaire créée en 1952 qui permettait d'activer ou de désactiver le son d'un téléviseur afin que les téléspectateurs puissent éviter les publicités. Dans les années 1980, Steve Wozniak, d' Apple, a fondé la société CL9 . Son objectif était de créer une télécommande capable de contrôler plusieurs appareils électroniques. Le CORE (Controller of Remote Equipment) a été lancé à l'automne 1987. Son principal avantage résidait dans sa capacité à « apprendre » les signaux de différents appareils. Cette technologie s'est ensuite largement répandue dans les télécommandes universelles, permettant de gérer plusieurs appareils de divertissement à domicile à partir d'un seul appareil. Grâce à son horloge intégrée, il pouvait exécuter une ou plusieurs fonctions simultanément. C'était la première télécommande connectable à un ordinateur et dont le logiciel pouvait être mis à jour automatiquement. Le CORE n'a jamais connu un grand succès commercial. Sa programmation était jugée trop complexe pour l'utilisateur lambda, mais il a reçu un accueil enthousiaste de la part de ceux qui parvenaient à la maîtriser. Ces obstacles ont finalement conduit à la disparition de CL 9, mais deux de ses employés ont poursuivi l'activité sous le nom de Celadon. Il s'agissait de l'une des premières télécommandes d'apprentissage à commande informatique sur le marché.
Dans les années 1990, les voitures étaient de plus en plus souvent vendues avec des serrures de porte à commande électronique. Ces télécommandes transmettent un signal à la voiture qui verrouille ou déverrouille les portières ou le coffre. Un dispositif vendu après-vente dans certains pays est le démarreur à distance. Il permet au propriétaire de démarrer sa voiture à distance. Cette fonction est surtout utilisée dans les pays aux hivers rigoureux, où les utilisateurs peuvent souhaiter faire tourner le moteur quelques minutes avant de prendre le volant, afin que le chauffage et le dégivrage puissent éliminer la glace et la neige des vitres.
Prolifération
Au début des années 2000, le nombre d'appareils électroniques grand public dans la plupart des foyers a considérablement augmenté, de même que le nombre de télécommandes pour les contrôler. Selon la Consumer Electronics Association , un foyer américain moyen possède quatre télécommandes. Pour faire fonctionner un home cinéma, il peut être nécessaire d'en utiliser jusqu'à cinq ou six, notamment pour le décodeur câble ou satellite, le magnétoscope ou l'enregistreur vidéo numérique (DVR/PVR), le lecteur DVD , le téléviseur et l'amplificateur audio . Plusieurs de ces télécommandes peuvent devoir être utilisées successivement pour que certains programmes ou services fonctionnent correctement. Cependant, en l'absence de normes d'interface reconnues, le processus devient de plus en plus complexe. Une solution utilisée pour réduire le nombre de télécommandes nécessaires est la télécommande universelle , une télécommande programmée avec les codes de fonctionnement de la plupart des grandes marques de téléviseurs, lecteurs DVD, etc. Au début des années 2010, de nombreux fabricants de smartphones ont commencé à intégrer des émetteurs infrarouges à leurs appareils, permettant ainsi de les utiliser comme télécommandes universelles via une application intégrée ou téléchargeable .
Technique
La principale technologie utilisée dans les télécommandes domestiques est la lumière infrarouge (IR). Le signal entre une télécommande et l'appareil qu'elle contrôle est constitué d'impulsions de lumière infrarouge, invisibles à l'œil nu mais détectables par un appareil photo numérique, une caméra vidéo ou un appareil photo de téléphone. L'émetteur de la télécommande envoie un flux d'impulsions de lumière infrarouge lorsque l'utilisateur appuie sur un bouton. Cet émetteur est souvent une diode électroluminescente (DEL) intégrée à l'extrémité pointant de la télécommande. Les impulsions de lumière infrarouge forment un motif spécifique à chaque bouton. Le récepteur de l'appareil reconnaît ce motif et déclenche la réaction de l'appareil.
Composants et circuits optoélectroniques
La plupart des télécommandes pour appareils électroniques utilisent une diode infrarouge proche pour émettre un faisceau lumineux qui atteint l'appareil. Une LED d'une longueur d'onde de 940 nm est typique. Cette lumière infrarouge est invisible à l'œil nu, mais captée par les capteurs de l'appareil récepteur. Les caméras vidéo perçoivent la diode comme émettant une lumière violette visible. Avec une télécommande monocanal (monofonction, un seul bouton), la présence d'un signal porteur permet de déclencher une fonction. Pour les télécommandes multicanaux (multifonctions classiques), des procédures plus sophistiquées sont nécessaires : l'une d'elles consiste à moduler le signal porteur avec des signaux de différentes fréquences. Après démodulation du signal reçu, le récepteur applique les filtres de fréquence appropriés pour séparer les différents signaux. On peut souvent entendre la modulation du signal porteur infrarouge en actionnant une télécommande à proximité d'une radio AM non réglée. Aujourd'hui, les télécommandes infrarouges utilisent presque toujours un code à modulation de largeur d'impulsion (PWM), encodé et décodé par un ordinateur : une commande de télécommande consiste en une courte séquence d'impulsions, avec et sans signal porteur, de largeur variable.
Protocoles infrarouges pour l'électronique grand public
Les différents fabricants de télécommandes infrarouges utilisent des protocoles distincts pour transmettre les commandes. Le protocole RC-5 , initialement développé par Philips, utilise par exemple 14 bits par pression de bouton. La séquence binaire est modulée sur une fréquence porteuse qui varie selon les fabricants et les normes ; pour le RC-5, cette fréquence est de 36 kHz. Parmi les autres protocoles infrarouges grand public, on trouve les différentes versions de SIRCS utilisées par Sony, le RC-6 de Philips, le Ruwido R-Step et le protocole NEC TC101.
Infrarouge, ligne de visée et angle de fonctionnement
Les télécommandes infrarouges (IR) utilisent la lumière et nécessitent donc une visée directe pour fonctionner. Le signal peut cependant être réfléchi par des miroirs, comme toute autre source lumineuse. Si une utilisation est nécessaire en l'absence de visée directe, par exemple pour contrôler un appareil situé dans une autre pièce ou installé dans une armoire, de nombreux prolongateurs IR sont disponibles sur le marché. La plupart de ces prolongateurs sont équipés d'un récepteur IR qui capte le signal infrarouge et le relaie par ondes radio à la télécommande. Celle-ci possède un émetteur IR qui reproduit le fonctionnement de la télécommande d'origine. Les récepteurs infrarouges ont généralement un angle de fonctionnement plus ou moins limité, qui dépend principalement des caractéristiques optiques du phototransistor . Il est toutefois facile d'augmenter cet angle en plaçant un objet transparent mat devant le récepteur.
systèmes de télécommande radio
La télécommande radio (ou télécommande RF) permet de contrôler des objets distants grâce à divers signaux radio émis par le dispositif de commande. Complémentaire aux télécommandes infrarouges, elle est utilisée avec les ouvre-portes de garage ou de portail électriques, les barrières automatiques, les alarmes antivol et les systèmes d'automatisation industrielle. Les normes utilisées pour les télécommandes RF sont : Bluetooth AVRCP , Zigbee (RF4CE) et Z-Wave . La plupart des télécommandes utilisent leur propre codage, émettant de 8 à 100 impulsions (voire plus), à code fixe ou tournant , avec modulation OOK ou FSK . Certains émetteurs et récepteurs sont universels , c'est-à-dire compatibles avec de nombreux codages différents. Dans ce cas, l'émetteur est généralement appelé duplicateur de télécommande universel car il peut copier les télécommandes existantes, tandis que le récepteur est appelé récepteur universel car il fonctionne avec la quasi-totalité des télécommandes du marché.
Un système de télécommande radio se compose généralement de deux parties : l’émission et la réception. L’émission se divise en deux : la télécommande radiofréquence et le module émetteur. Ce dernier peut ainsi être intégré à une application plus complexe. Bien que de petite taille, son utilisation requiert des connaissances approfondies ; combiné à la télécommande radiofréquence, il devient beaucoup plus simple.
Le récepteur est généralement de deux types : un récepteur super-régénératif ou un récepteur super- hétérodyne . Le récepteur super-régénératif fonctionne comme un circuit de détection d'oscillations intermittentes. Le récepteur super-hétérodyne fonctionne comme celui d'un récepteur radio. Il est utilisé pour sa stabilité, sa haute sensibilité, sa bonne résistance aux interférences, sa compacité et son prix abordable.
Usage
Industrie
Une télécommande est utilisée pour la commande des sous-stations, des centrales de pompage-turbinage et des installations HVDC . Pour ces systèmes, on utilise souvent des automates programmables fonctionnant en ondes longues.
Télécommande de ligne électrique
Sous-ensemble de la communication par courant porteur en ligne (CPL) permettant de transmettre des signaux de commande à distance via les lignes électriques sous tension. Cette technologie était utilisée pour la domotique avant l'invention des interrupteurs intelligents connectés en Wi-Fi.
Garage et portail
Les télécommandes de garage et de portail, aussi appelées ouvre-portes ou télécommandes de portail, sont très répandues, notamment aux États-Unis, en Australie et au Royaume-Uni, où les portes de garage, les portails et les barrières sont courants. Ces télécommandes sont généralement très simples, avec un seul bouton, parfois plus nombreux pour commander plusieurs portails. On distingue deux grandes catégories de télécommandes selon le type d'encodeur utilisé : à code fixe et à code tournant . La présence de commutateurs DIP indique qu'il s'agit probablement d'une télécommande à code fixe, une technologie plus ancienne qui a longtemps été largement utilisée. Cependant, les codes fixes ont été critiqués pour leur manque de sécurité, ce qui a conduit au recours croissant aux codes tournants dans les installations plus récentes.
Militaire
Des torpilles télécommandées ont été présentées à la fin du XIXe siècle sous la forme de plusieurs types de torpilles télécommandées . Au début des années 1870, John Ericsson ( pneumatique ), John Louis Lay (à fil électrique) et Victor von Scheliha (à fil électrique) ont mis au point des torpilles télécommandées.
La torpille Brennan , inventée par Louis Brennan en 1877, était propulsée par deux hélices contrarotatives actionnées par le déroulement rapide de fils enroulés à l'intérieur de la torpille . La différence de vitesse des fils reliés à la station côtière permettait de guider la torpille vers sa cible, faisant d'elle « le premier missile guidé pratique au monde » . En 1898, Nikola Tesla fit la démonstration publique d'une torpille radiocommandée « sans fil » qu'il espérait vendre à l' US Navy .
Archibald Low est considéré comme le « père des systèmes de radioguidage » pour ses travaux pionniers sur les roquettes et les avions guidés pendant la Première Guerre mondiale . En 1917, il présenta un avion télécommandé au Royal Flying Corps et construisit la même année la première roquette filoguidée. À la tête des ateliers expérimentaux secrets du RFC à Feltham , A.M. Low fut le premier à utiliser avec succès la radiocommande sur un aéronef, une « cible aérienne » . Celle-ci était « pilotée » depuis le sol par Henry Segrave , futur détenteur du record du monde de vitesse aérienne . Les systèmes de Low cryptaient les transmissions de commandes afin d'empêcher toute intervention ennemie. Dès 1918, la section secrète DCB de l'école des transmissions de la Royal Navy à Portsmouth, sous le commandement d' Eric Robinson, titulaire de la Croix de Victoria, utilisa une variante du système de radiocommande de la cible aérienne pour contrôler, depuis des avions porteurs, différents types de navires, dont un sous-marin.
L'armée a également développé plusieurs véhicules télécommandés. Pendant la Première Guerre mondiale , la marine impériale allemande a employé des vedettes rapides (Fernlenkboote) contre la navigation côtière. Ces vedettes étaient propulsées par des moteurs à combustion interne et télécommandées depuis une station côtière grâce à un câble de plusieurs kilomètres enroulé sur une bobine à bord. Un avion servait à signaler les directions à la station côtière. Les vedettes rapides emportaient une charge explosive à l'avant et se déplaçaient à une vitesse de trente nœuds. L' Armée rouge soviétique a utilisé des chars télécommandés pendant la guerre d'Hiver contre la Finlande dans les années 1930 et au début de la Seconde Guerre mondiale . Un char télécommandé est contrôlé par radio depuis un char de contrôle situé à une distance de 500 à 1 500 mètres, les deux constituant un groupe télémécanique . L'Armée rouge a déployé au moins deux bataillons de chars télécommandés au début de la Grande Guerre patriotique . Elle disposait également de patrouilleurs télécommandés et d'avions télécommandés expérimentaux.
Les télécommandes à usage militaire font appel au brouillage et à des contre-mesures. Les brouilleurs servent à neutraliser ou à saboter l'utilisation des télécommandes par l'ennemi. La portée des télécommandes militaires est généralement beaucoup plus importante, atteignant même la portée intercontinentale des télécommandes par satellite utilisées par les États-Unis pour leurs drones en Afghanistan, en Irak et au Pakistan. En Irak et en Afghanistan, les insurgés utilisent des télécommandes pour attaquer les troupes de la coalition et du gouvernement avec des engins explosifs improvisés placés en bord de route . En Irak, des terroristes auraient utilisé des télécommandes de télévision modifiées pour déclencher des bombes, selon les médias.
Espace
Durant l'hiver 1971, l'Union soviétique explora la surface de la Lune avec le véhicule lunaire Lunokhod 1 , le premier robot télécommandé à se poser sur un autre corps céleste. La technologie de télécommande est également utilisée dans le domaine spatial ; par exemple, les véhicules soviétiques Lunokhod étaient télécommandés depuis le sol. De nombreux rovers d'exploration spatiale peuvent être télécommandés, mais la grande distance qui les sépare entraîne un délai important entre l'émission et la réception d'une commande.
Contrôle PC
Les télécommandes infrarouges existantes peuvent être utilisées pour contrôler des applications PC . Toute application prenant en charge les raccourcis clavier peut être contrôlée par télécommande infrarouge depuis d'autres appareils domestiques (TV, magnétoscope, climatiseur). Cette méthode est couramment utilisée avec les applications multimédias des systèmes home cinéma sur PC. Pour cela, il faut un décodeur infrarouge et une application PC communiquant avec ce décodeur. La connexion peut se faire via un port série, un port USB ou le connecteur IrDA de la carte mère . Ces décodeurs sont disponibles dans le commerce, mais il est possible d'en fabriquer soi-même à l'aide de microcontrôleurs économiques. LIRC (Linux IR Remote Control) et WinLIRC (pour Windows) sont des logiciels conçus pour contrôler un PC avec une télécommande TV et peuvent également être utilisés pour créer une télécommande maison, moyennant quelques modifications.
Photographie
Les télécommandes sont utilisées en photographie, notamment pour la prise de vue à longue exposition. De nombreuses caméras d'action, comme les GoPro , ainsi que des reflex numériques classiques, dont la série Alpha de Sony intègrent des systèmes de télécommande Wi-Fi. Ces systèmes sont souvent accessibles et même contrôlables via des téléphones portables et autres appareils mobiles.
Jeux vidéo
Jusqu'à récemment, les consoles de jeux vidéo n'utilisaient pas de manettes sans fil, principalement en raison de la difficulté à jouer tout en maintenant l'émetteur infrarouge pointé vers la console. Les premières manettes sans fil étaient encombrantes et, alimentées par des piles alcalines, leur autonomie n'était que de quelques heures. Certaines manettes sans fil étaient produites par des tiers, utilisant le plus souvent une liaison radio plutôt qu'infrarouge. Même ces dernières étaient très peu fiables et souffraient parfois de latences de transmission, les rendant pratiquement inutilisables. On peut citer comme exemples la Double Player pour NES , la télécommande Master System et la Wireless Dual Shot pour PlayStation .
La première manette de jeu sans fil officielle, conçue par un fabricant de consoles, fut la CX-42 pour Atari 2600. La série Philips CD-i 400 était également fournie avec une télécommande, et la WaveBird fut aussi produite pour la GameCube . Avec la septième génération de consoles de jeux vidéo, les manettes sans fil devinrent la norme. Certaines, comme celles de la PlayStation 3 et de la Wii , utilisent le Bluetooth . D'autres, comme celle de la Xbox 360 , utilisent des protocoles sans fil propriétaires.
Puissance de veille
Pour être allumé par une télécommande sans fil, l’appareil contrôlé doit toujours être partiellement allumé, consommant de l’énergie en veille .
Alternatives
La reconnaissance des gestes de la main a été étudiée comme alternative aux télécommandes pour les téléviseurs.