EP3466203A1 - Dispositif d'eclairage et/ou d'affichage dynamique modulaire - Google Patents

Dispositif d'eclairage et/ou d'affichage dynamique modulaire

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Publication number
EP3466203A1
EP3466203A1 EP17725277.2A EP17725277A EP3466203A1 EP 3466203 A1 EP3466203 A1 EP 3466203A1 EP 17725277 A EP17725277 A EP 17725277A EP 3466203 A1 EP3466203 A1 EP 3466203A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
module
base
devices
pcb
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17725277.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume BONELLO
Xavier Houy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Led's Chat
Original Assignee
Led's Chat
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 Led's Chat filed Critical Led's Chat
Publication of EP3466203A1 publication Critical patent/EP3466203A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the subject of the present invention is a modular device for emitting luminous signals, in particular of the electroluminescent source type (LED, OLED, AMOLED, FOLED, etc.).
  • the present invention relates to the modules for said modular device for emitting light signals, in particular of the electroluminescent source type.
  • light-emitting sources such as diodes in the field of lighting has opened a wide range of new applications from a practical point of view as well as from an aesthetic point of view.
  • light modules being controllable by one or more controllers.
  • the patent application WO2015040324 describes a programmable module that makes it possible to produce modular installations of variable size by adding modules, in particular by connecting new modules to the existing modules.
  • the modularity of a lighting device brings many advantages among which we will mention: a reduced cost, a possibility of simplified customization of the lighting device, ease of transport and storage, and / or a possibility of multiple assemblies.
  • These modular lighting devices thus make it possible to create unique lighting devices, customizable as desired according to the user's light needs, available space constraints, and / or budget.
  • Patent application WO2011028773 claims a lighting device comprising: a housing; one or more light-emitting diode (LED) modules provided in the housing, the LED modules comprising a heat sink and a network a light source, wherein the light source array is configured to fit in a cavity formed by three or more sides of the heat sink, and the light source array that includes a plurality of LED packets.
  • FIG. 3A describes an example of a linear assembly of LED packets (12, 14, 16) mounted mechanically inside linear heat sinks which together form the LED modules.
  • the patent application WO2011089536 relates to a lighting device comprising a plurality of panels emitting light.
  • Each light emitting panel has at least one interface, which is adapted for signal transmission.
  • the bus system is adapted to transmit signals, the signals being indicative of the power and / or color of each panel emitting light.
  • the object of the present invention is to overcome all the problems of the prior art by proposing a module for a modular device for light signal emitters, in particular of the electroluminescent source type (LED, OLED, AMOLED, FOLED, ...), the said module comprising several layers including
  • PCB printed circuit board
  • the PCB is of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising an identical hermaphroditic "Ea” electrical connection device and at least two edges each comprising a hermaphroditic "Db” data transfer connection device identical,
  • the base is of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising an identical "Me" hermaphrodite mechanical connection device, the said connection devices Ea, Db and Me being positioned on the edges of the PCB and / or the base in order to realize the mechanical, electrical and data transfer links with a neighboring module,
  • connection devices Ea that can form a rotary connection with the same connection devices Ea of a neighboring module
  • connection devices Db that can form a rotary connection with the same connection devices Db of a neighboring module
  • the connecting devices Me can form a rotatable connection and detachable clip with the same Me connecting devices of a neighboring module.
  • the present invention therefore also relates to a modular device for emitting light signals, said device comprising a plurality of modules linked together mechanically, electrically and through data transfer links, each module comprising several layers of which
  • PCB printed circuit board
  • the PCB is of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising an identical hermaphroditic "Ea” electrical connection device and at least two edges each comprising a hermaphroditic "Db” data transfer connection device identical,
  • the base is of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising an identical "Me" hermaphrodite mechanical connection device, the said connection devices Ea, Db and Me being positioned on the edges of the PCB and / or the base in order to realize the mechanical, electrical and data transfer connection with a neighboring module, the linking devices Ea forming a rotary connection with the same connection devices Ea of a neighboring module,
  • connection devices Db forming a rotary connection with the same connection devices Db of a neighboring module
  • connection devices Me forming a rotary connection and detachable clip with the same connection devices Me of a neighboring module.
  • the modular device is characterized in that the data transfer between the PCBs is bi-directional (data transfer / reception).
  • Modules for modular device of light signal emitters therefore comprise a carrier structure called "base".
  • This base and its design represent an important element of the present invention because it makes it possible to ensure the role of self-supporting structure of the modular device while making it possible to add, remove and / or replace modules as illustrated in the description of the FIGS.
  • the base is rigid.
  • the base is of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising a hermaphroditic mechanical connection device "Me" identical, said devices Me being positioned on the edges of the base so as to achieve the mechanical connection with a neighboring module and, said devices Me forming a rotary link and detachable clip with the same Me connecting devices of a neighboring module.
  • the rotary mechanical connection according to the present invention consists of the two hermaphroditic bonding devices Me between a module and its neighboring module which form during their connection a hinge without a central part, this type of hinge being able to be characterized as a hinge-type connection. without central part; the specificity of this connection is that it allows a rotation of the modules around their mechanical connection.
  • each connecting device comprises a male element and a female element as illustrated in the figures.
  • connection devices Me are fixed and therefore form an integral part of the base.
  • the base and its connecting devices Me are made in one piece.
  • the base may advantageously be made of plastic, by any suitable method of processing plastics, for example by injection or molding or by printing in three dimensions.
  • this is not a preferred variant according to the present invention, it obviously covers bases whose Me bonding devices would have been fixed by means of any suitable attachment; for illustrative purposes, we will mention connecting devices screwed to the structure of the base.
  • the module or modular device is characterized in that the Me bonding devices are fixed and form an integral part of the base; and, preferably, that the base and its connecting devices Me are made in one piece.
  • An additional feature of the base according to the present invention is that it is adapted to serve as a support for the printed circuit board (“PCB") comprising the light sources which can therefore be attached preferably removably.
  • PCB printed circuit board
  • the removable character of this base-PCB attachment can be important because it will allow to install, remove and / or replace the PCB according to the needs of the end user.
  • the choice of the type of removable connection between the base and the PCB is not critical as long as it is easily removable. As an illustration, we will mention magnetic devices to ensure the removable assembly between the base and the PCB. Such a technique makes it possible to assemble bases and PCBs quickly.
  • the assembly between the PCB and the base is performed by male / female snap-on connection devices with, preferably, at least one male clip and a positioning pin on the base and at least 2 matching holes on the PCB.
  • the base and its clip-board PCB base-link devices are made in one piece; preferably of plastic material, by any suitable method of processing plastics, for example by injection molding or by three-dimensional printing.
  • plastic material preferably of plastic material
  • the use of a clip-on assembly between the PCB and the base has been particularly facilitated and improved over other types of assembly, allowing much greater flexibility for the end user when installation, removal and / or replacement of the PCB according to its needs.
  • the module or modular device is characterized in that the printed circuit board (“PCB”) is removably attached to the base and, preferably, that this removable attachment is a device clip-on connection.
  • PCB printed circuit board
  • FIG. 1 illustrates a base according to the present invention, said base comprising four edges each comprising an identical "Me” hermaphroditic mechanical connection device, said devices Me being able to form a rotating mechanical connection and detachable clipping with the same devices. a neighboring module.
  • Figure 1 illustrates the feature that the base and its Me connecting devices are made in one piece.
  • FIG. 1 also illustrates the presence of two male clips (“CM”) and two positioning pins (“PP”) which will correspond to four holes of the PCB, which will make it possible to make the detachable connection between the base and the PCB.
  • CM male clips
  • PP positioning pins
  • Modules for a light signal emitter modular device therefore comprise a printed circuit board called "PCB" comprising the light sources which is preferably fixed removably to the base.
  • PCB printed circuit board
  • This PCB and its design are an important part of this invention because it provides lighting and / or dynamic display and control, while making possible its addition, removal and / or replacement in the modules as shown in the description of the figures.
  • the PCB is therefore of polygonal shape and comprises at least two edges each comprising an identical hermaphroditic "Ea" electrical connection device and at least two edges each comprising a hermaphroditic "Db" data transfer link device identical, said devices Ea and Db are positioned on the edges of the PCB so as to make the electrical connection and the data transfer link (for example digital data) with a neighboring module, and the binding devices Ea can form a connection rotating with the same connection devices Ea of a neighboring module, and the connecting devices Db can form a rotary link with the same connection devices Db of a neighboring module.
  • the rotary electrical connection according to the present invention is constituted by the two hermaphroditic connection devices Ea between a module and its neighboring module which form during their connection / connection a hinge without a central part, this type of hinge being able to be characterized as a connection of hinge type without central part; the specificity of this connection which allows the rotation of the PCBs around their electrical connection is that it guarantees the passage of current between PCBs without interfering with the desired degree of rotation of the modules around their mechanical connection; an additional optional specificity of this link is that it is removable.
  • the rotary data transfer link consists of the two hermaphroditic connection devices Db between a module and its neighboring module which form, on their connection, a hinge without a central part, this type of hinge being able to be characterized as a connection hinge type without central part; the specificity of this connection which allows the rotation of the PCBs around their data transfer link is that it guarantees the transfer of data between PCBs without interfering with the desired degree of rotation of the modules around their mechanical connection; an additional optional specificity of this link is that it is removable.
  • the PCB comprises:
  • At least one transmitter driver when the transmitter is a light emitting diode-type emitter at least one programmable microcontroller fixed on said base which, via the transmitter driver when the transmitter is a transmitter of the electroluminescent diode type, drives the emission of the light signals;
  • At least one sensor for measuring a local parameter optionally, at least one sensor for measuring a local parameter.
  • connection devices Db can be connected with the same connection device of a neighboring module in the modular installation of the device to allow a bidirectional communication of transfer. receiving data between the microcontroller of said module and the microcontroller of said neighboring module.
  • At least one of the linking devices Ea can be connected with the same connection device of a neighboring module in the modular installation of the device to allow a distribution of the power supply. between the modules.
  • its basic architecture comprises a programmable microcontroller which manages the data with the neighboring modules and which also manages the "drivers" of the light signal transmitters (for example the LED drivers) which control themselves the emitter of light signals (eg LED light sources).
  • the word "Driver” is the appropriate term and used by those skilled in the art; for illustrative and not limiting, this word is sometimes replaced by the terms “drive circuit” or “control circuit” or "driver”.
  • Figure 2 illustrates a PCB in accordance with the present invention. It can be seen a card comprising one hundred LEDs, four edges each comprising an electrical connection device and a data transfer link device [detailed below in FIG. 3] as well as the four positioning holes ("TP") which will correspond to the male clips and positioning pins of the base, which will make the removable connection between the base and the PCB.
  • TP positioning holes
  • FIG. 3 - illustrates an enlarged view of some elements of the PCB.
  • the hermaphroditic electrical connection device "Ea” (which comprises in this representation two connectors respectively located on the left and right of the figure), said device being able to form a rotary electrical connection with the same device Ea of a neighbor module; as well as the data transfer link device hermaphrodite "Db" (in the center of the figure), said device being able to form a rotary connection with the same device Db of a neighboring module.
  • hermaphroditic mechanical connection devices "Me” form a rotatable mechanical connection and detachable clip between neighboring modules which ensures the individual rigidity of each module while allowing a rotation of a module relative to its neighboring module and all module addition, removal and / or replacement;
  • hermaphroditic "Ea” electrical connection devices make it possible to supply electricity to each PCB (more particularly the set of components providing the functions necessary for the distribution and regulation of the power supply) without interfering with the desired degree of rotation modules around their mechanical connection;
  • the data transfer link devices Db allow communication (preferably bidirectional) of data transfer (/ reception) between the PCBs (more particularly between the microcontrollers of the PCBs) without interfering with the desired degree of rotation of the modules around their mechanical connection,
  • At least one light signal emitter / light source is a light emitting diode type emitter.
  • the present invention thus finds a particularly advantageous application in installations of light modules, such as indoor or outdoor lighting, dynamic display, etc.
  • the module further comprises at least one sensor for measuring a local parameter (preferably fixed on the PCB), said at least one sensor generating local measurement data and the microcontroller being connected to said at least one a sensor for receiving said local measurement data.
  • a local parameter preferably fixed on the PCB
  • the microcontroller being connected to said at least one a sensor for receiving said local measurement data.
  • the measuring sensor may be of the proximity sensor type, but other types of sensors may of course be envisaged, such as pressure sensor, temperature sensor, brightness sensor, etc.
  • the proximity sensor detects the approach of an object or a person, and the microcontroller integrates this measurement data to possibly (depending on the control algorithm) change the control of the signal emitter (s). In other words, the microcontroller reacts to this approach by varying the emissions of the signals.
  • the module comprises the three types of connection devices Ea, Db and Me on each edge, so that each edge of the module can be connected to the edge of a similar module neighbor, for it may be possible to obtain a complete tiling of a surface by means of the interconnected modules.
  • the modular device comprises modules whose shape, the three types of connection devices Ea, Db and Me and their positioning on the edges are identical.
  • the present invention therefore also relates to a modular device characterized in that its modules have a shape, the three types of connection devices Ea, Db and Me and their positioning on the same edges; for example that all its modules are identical.
  • the selection of the shapes of the modules may be carried out among a multitude of shapes depending on the type of paving desired; by way of illustration and not limitation, we will mention modules of triangular shape (for example equilateral triangles), square, rectangular and / or hexagonal.
  • the shape of the PCBs and / or diffusers / light guides will generally be identical to that of the modules.
  • the base of the module can also be of identical shape to that of the modules, it is advantageous to use different shapes as illustrated in the figures, for example a hollowed-out octagonal shape.
  • the modules are regular polygons.
  • the edges of the modules are of the same length.
  • FIG. 4 illustrates the realization of a pavement formed by four modules.
  • the bases of the said modules are represented as well as the devices Me (which are an integral part of the base) which form a removable rotary mechanical connection and removable clip with the same devices Me of a neighboring module.
  • the edges of the base coincide exactly with the edges of the PCB; indeed, it suffices for example that part of the edge of the base is close to the corresponding stop of the PCB; thus, the hermaphrodite connectors Me are positioned on the edge of the base and the hermaphrodite connectors Ea and Db are positioned on the edge of the PCB while making it possible to assemble the PCB on the base, for example without create clutter between all the connectors.
  • the visible upper part of the modules consists of a diffuser / light guide layer which is itself clipped onto the base / PCB assembly of the module.
  • the shapes / surface dimensions of this layer are similar to that of the PCB which illustrates the fact that it suffices that a portion of the edge of the base is close to the corresponding shutdown of the PCB.
  • the present invention therefore also relates to a modular device of the clip-on type comprising several modules according to the invention, in which each module has at least the three types of connection devices Ea, Db and Me which each form a connection with the same devices Ea. , Db and Me of a neighboring module.
  • This device is totally scalable (ability to be scaled) allowing to have arbitrary size installations, depending on the number of modules used; it being specified that the more modules there are in the installation, and the more microcontrollers there are to execute the algorithm for controlling the installation in parallel.
  • Such an installation has the advantage that it does not necessarily require a centralized communication bus, since the communication is local between neighboring modules in the modular device by virtue of their data transfer link devices Db (preferably allowing bidirectional communication ) and, thus, the larger the installation, the more it has local communication channels.
  • the assembly and the structure of the modules guarantee a local communication between the modules which facilitates the wiring: it suffices to supply the network modular device with a sufficient number of power supplies to distribute the electrical power to the modules. all the modules via their electric connection devices Ea.
  • the modular device comprises at least one power supply relay comprising the same hermaphroditic electrical connection device Ea that the module to which it is connected.
  • a single power supply relay can be sufficient to distribute the current to several modules of said device.
  • a relay power supply can power at least two, five, ten, twenty, thirty, forty, fifty or even hundred modules of said device; for example for modules having a PCB surface area of between 25 cm 2 and 40,000 cm 2, between 100 cm 2 and 10,000 cm 2, for example between 225 and 1089 cm 2.
  • the electrical connector also comprises a hermaphroditic mechanical connection device Me identical to that of the module to which it is connected.
  • the modular device comprises at least one data transfer relay (for example a control program executed by the microcontrollers) comprising the same data transfer link device Db that the module to which it is connected.
  • a single data transfer relay may be sufficient to transfer the data (preferably bidirectionally) to several modules of said device.
  • a data transfer relay may transfer the data to at least two, five, ten, twenty, thirty, forty, fifty, one hundred, one thousand, or even several million modules of said device; for example for modules having a PCB surface area of between 25 cm 2 and 40,000 cm 2, between 100 cm 2 and 10,000 cm 2, for example between 225 and 1089 cm 2.
  • the data transfer relay also comprises a hermaphroditic mechanical link device Me identical to that of the module to which it is connected.
  • the data transfer relay comprises a storage unit and / or a memory in which is stored the program (s) for controlling the modules and therefore the modular device; this allows, thanks to the use of very compact relays embedded in the modular devices to make said modular devices autonomous.
  • the data transfer relay includes any type of connection port (USB, Ethernet, memory card slots (SD, SDHC, MMC, etc.)) and / or element wireless communication device allowing a source external to the modular device to transmit data to it; at illustrative and non-limiting title of external source, we will mention a computer, a tablet, a USB memory, a smartphone, a memory card, etc.
  • the modular device is characterized in that the data transfer between the PCBs and the data transfer relay is bidirectional (data transfer / reception).
  • FIG. 5 illustrates a single power supply relay which makes it possible to supply energy to all the module tiling, said element comprising the same hermaphroditic electrical connection device Ea as that of the module to which it is connected and the same device Me mechanical link that the module to which it is connected.
  • FIG. 6 illustrates a single data transfer relay that makes it possible to transfer (bidirectionally) the data throughout the module tiling, said element preferably comprising the same hermaphroditic data transfer link device Db as that of the module to which it is connected and the same mechanical connection device Me as that of the module to which it is connected.
  • the modules also comprise a diffuser / lightguide layer which is preferably clipped onto the base / PCB assembly of the module.
  • a diffuser / lightguide layer which is preferably clipped onto the base / PCB assembly of the module.
  • Any type of diffuser / light guide may advantageously be used in the context of the present invention; for illustrative and non-limiting purposes, this set may consist of 2 distinct layers, one acting as a light diffuser and the other the role of light guide.

Landscapes

  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, notamment du type à source électroluminescente (LED, OLED, AMOLED, FOLED,...). En particulier, la présente invention concerne les modules pour le dit dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, notamment du type à source électroluminescente.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET/OU D'AFFICHAGE DYNAMIQUE
MODULAIRE
La présente invention a pour objet un dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, notamment du type à source électroluminescente (LED, OLED, AMOLED, FOLED, ...). En particulier, la présente invention concerne les modules pour le dit dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, notamment du type à source électroluminescente.
L'utilisation de sources électroluminescentes telles que des diodes dans le domaine de l'éclairage a permis d'ouvrir une large gamme de nouvelles applications aussi bien d'un point de vue pratique que d'un point de vue esthétique. Nous citerons à titre illustratif l'intégration de plusieurs modules lumineux en réseau au sein d'un seul dispositif modulaire, les dits modules lumineux pouvant être pilotés par un ou plusieurs contrôleurs.
La demande de brevet WO2015040324 décrit un module programmable qui permet de réaliser des installations modulaires de taille variable par ajout de modules, en particulier par la connexion de nouveaux modules sur les modules existants.
La modularité d'un dispositif d'éclairage, en particulier à LED, apporte de nombreux avantages parmi lesquels nous citerons : un coût réduit, une possibilité de personnalisation simplifiée du dispositif d'éclairage, une facilité de transport et de stockage, et/ou une possibilité d'assemblages multiples. Ces dispositifs d'éclairage modulaire permettent ainsi de créer des dispositifs d'éclairage unique, personnalisables à souhait en fonction des besoins en lumière de l'utilisateur, des contraintes de place disponible, et/ou de budget.
Il existe plusieurs types de dispositifs d'éclairage modulaire, certains nécessitant une structure porteuse additionnelle et d'autres appelés autoportants. Bien que les possibilités offertes par les dispositifs d'éclairage modulaire connus soient infinies, il existe un réel besoin dans le domaine en matière d'aisance à installer et/ou démonter de tels dispositifs tout en s 'adaptant aux exigences du terrain dont nous citerons à titre illustratif des formes diverses et variées telles que des surfaces de polyèdres. Plus particulièrement, la Demanderesse a également constaté que les difficultés liées au remplacement d'un module déficient représentaient également un frein au développement des dispositifs existant.
La demande de brevet WO2011028773 revendique un dispositif d'éclairage comprenant: un boîtier; un ou plusieurs modules de diodes électroluminescentes (LED) prévus dans le boîtier, les modules à LED comprenant un dissipateur de chaleur et un réseau de source de lumière, dans lequel le réseau de source de lumière est configuré pour s'adapter dans une cavité formée par trois côtés ou plus du dissipateur de chaleur, et le réseau source de lumière qui comprend une pluralité de paquets de LED. En particulier, la figure 3 A décrit un exemple d'assemblage linéaire de paquets de LED (12, 14, 16) montés mécaniquement à l'intérieur de dissipateurs thermiques linéaires qui ensemble forment les modules LED.
La demande de brevet WO2011089536 concerne un dispositif d'éclairage comprenant une pluralité de panneaux émettant de la lumière. Chaque panneau émettant de la lumière possède au moins une interface, qui est adaptée pour la transmission du signal. En ajoutant un élément de connexion entre deux interfaces voisines de deux panneaux voisins émettant de la lumières, les deux panneaux de lumière sont connectés dans un système de bus en cascade. Le système de bus est adapté pour transmettre des signaux, les signaux étant indicatifs de la puissance et/ou de la couleur de chaque panneau émettant de la lumière.
Ainsi, parmi les objectif de la présente invention, il y a non seulement celui de faciliter la construction et le démontage de dispositif d'éclairage et/ou d'affichage dynamique modulaire, mais encore celui de pouvoir s'adapter facilement à toute surface de polyèdre, mais également de permettre le remplacement de modules déficients et/ou l'échange de modules comprenant par exemple des diodes de couleurs différentes.
L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 à 6 illustrent de manière schématique les dispositifs modulaires, les modules et leurs composants. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après.
Ainsi, la présente invention a pour objet de pallier à l'ensemble des problèmes de l'art antérieur en proposant un module pour dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, notamment du type à source électroluminescente (LED, OLED, AMOLED, FOLED, ...), le dit module comprenant plusieurs couches dont
la structure porteuse (« base »),
la carte circuit imprimé (« PCB ») comprenant les sources de lumière qui est fixée à la base de préférence de manière amovible, et
- un diffuseur/guide de lumière optionnel,
caractérisé en ce que la carte PCB est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique hermaphrodite « Ea » identique et au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite « Db » identique,
la base est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite « Me » identique, les dits dispositifs de liaison Ea, Db et Me étant positionnés sur les arêtes de la carte PCB et/ou de la base de manière à réaliser les liaisons mécanique, électrique et de transfert de données avec un module voisin,
les dispositifs de liaison Ea pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Ea d'un module voisin,
les dispositifs de liaison Db pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Db d'un module voisin, et
les dispositifs de liaison Me pouvant former une liaison rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs de liaison Me d'un module voisin.
La présente invention concerne donc également un dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, le dit dispositif comprenant plusieurs modules liés entre eux de manière mécanique, électrique et au travers de liaisons de transfert de données, chaque module comprenant plusieurs couches dont
la structure porteuse (« base »),
la carte circuit imprimé (« PCB ») comprenant les sources de lumière qui est fixée à la base de préférence de manière amovible,
- un diffuseur/guide de lumière optionnel,
caractérisé en ce que
la carte PCB est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique hermaphrodite « Ea » identique et au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite « Db » identique,
la base est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite « Me » identique, les dits dispositifs de liaison Ea, Db et Me étant positionnés sur les arêtes de la carte PCB et/ou de la base de manière à réaliser la connexion mécanique, électrique et de transfert de données avec un module voisin, - les dispositifs de liaison Ea formant une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Ea d'un module voisin,
les dispositifs de liaison Db formant une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Db d'un module voisin, et
les dispositifs de liaison Me formant une liaison rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs de liaison Me d'un module voisin.
Les avantages et différences par rapport à l'art antérieur du dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux et des modules le constituant sont décrits dans la description qui suit. Le dispositif modulaire et les modules le constituant, avec leurs liaisons rotatives de type mécanique, électrique et de transfert de données, se distinguent donc de l'état de la technique ce qui les rend également particulièrement attractifs pour les nouvelles applications décrites dans la description qui suit.
Dans une variante de réalisation de la présente invention, le dispositif modulaire est caractérisé en ce que le transfert de données entre les cartes PCB s'effectue de manière bidirectionnelle (transfert/réception de données).
Les modules pour dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux selon la présente invention comprennent donc une structure porteuse appelée « base ». Cette base et sa conception représentent un élément important de la présente invention car elle permet d'assurer le rôle de structure autoportante du dispositif modulaire tout en rendant possible le rajout, l'enlèvement et/ou le remplacement de modules comme illustré dans la description des figures. Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, la base est rigide.
La base est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite « Me » identique, les dits dispositifs Me étant positionnés sur les arêtes de la base de manière à réaliser la liaison mécanique avec un module voisin et, les dits dispositifs Me formant une liaison rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs de liaison Me d'un module voisin. La liaison mécanique rotative selon la présente invention est constituée par les deux dispositifs de liaison hermaphrodites Me entre un module et son module voisin qui forment lors de leur liaison une charnière sans partie centrale, ce type de charnière pouvant être caractérisée comme une liaison de type paumelle sans partie centrale ; la spécificité de cette liaison est qu'elle permet une rotation des modules autour de leur liaison mécanique. Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, chaque dispositif de liaison comprend un élément mâle et un élément femelle comme illustré dans les figures.
Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, les dispositifs de liaison Me sont fixes et font donc partie intégrante de la base. Comme illustré dans la description des figures, et ceci constitue un mode d'exécution préféré selon la présente invention, la base et ses dispositifs de liaison Me sont faits en une seule pièce. A titre illustratif, la base peut avantageusement être réalisée en matière plastique, par toute méthode de transformation des matières plastiques appropriée, par exemple par injection ou moulage ou encore par impression en trois dimensions. Même si cela ne constitue pas une variante préférée selon la présente invention, elle couvre bien évidemment des bases dont les dispositifs de liaison Me auraient été fixés au moyen de n'importe quelle fixation adaptée ; à titre illustratif, nous citerons des dispositifs de liaison vissés sur la structure de la base. Ainsi, selon une variante de réalisation de la présente invention, le module ou dispositif modulaire est caractérisé en ce que les dispositifs de liaisons Me sont fixes et font partie intégrante de la base ; et, de préférence, que la base et ses dispositifs de liaisons Me sont faits en une seule pièce.
Une caractéristique additionnelle de la base selon la présente invention est qu'elle est adaptée pour servir de support à la carte circuit imprimé (« PCB ») comprenant les sources de lumière qui peut donc y être fixée de préférence de manière amovible. Le caractère amovible de cette fixation base-PCB peut être important car cela permettra d'installer, enlever et/ou remplacer la carte PCB au gré des besoins de l'utilisateur final. Le choix du type de liaison amovible entre la base et la carte PCB n'est pas critique pour autant qu'elle soit facilement amovible. A titre illustratif, nous citerons des dispositifs magnétiques pour assurer l'assemblage amovible entre la base et la carte PCB. Une telle technique permet de procéder à l'assemblage des bases et des PCB de façon rapide. Toutefois, ce type de fixation n'est pas recommandé dans le cadre de la présente invention car les aimants ne garantissent pas une constance de la force d'assemblage dans le temps ce qui risque de réduire la durée de vie d'utilisation du dispositif modulaire. De plus, comme la présente invention permet d'utiliser différentes cartes PCB et, optionnellement, des guides de lumières, la variation du poids de l'ensemble PCB/guide de lumière choisi peut aussi affecter la qualité de l'assemblage par dispositif magnétique. Pour finir, comme le champ magnétique généré par la solution d'assemblage par dispositif magnétique peut également engendrer des interférences avec la carte PCB, cette solution d'assemblage s'avère peu pratique et peu efficace. Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, l'assemblage entre la carte PCB et la base est réalisée par des dispositifs de liaison clipsables mâle/femelle avec, de préférence, au moins un clip mâle et un pion de positionnement sur la base et au moins 2 trous correspondants sur la carte PCB. Comme illustré dans la description des figures, et ceci constitue un mode d'exécution préféré selon la présente invention, la base et ses dispositifs de liaison base-carte PCB clipsables sont réalisés en une seule pièce ; de préférence en matière plastique, par toute méthode de transformation des matières plastiques appropriée, par exemple par injection ou moulage ou encore par impression en trois dimensions. Même si cela ne constitue pas une variante préférée selon la présente invention, elle couvre bien évidemment des bases dont les dispositifs de liaison base-carte PCB clipsables auraient été fixés au moyen de n'importe quelle fixation adaptée ; à titre illustratif, nous citerons des dispositifs de liaison clips vissés sur la structure de la base. L'utilisation d'un assemblage clipsable entre la carte PCB et la base s'est avérée particulièrement facilitée et améliorée par rapport à d'autres types d'assemblage, ce qui a permis beaucoup plus de flexibilité pour l'utilisateur final lors de l'installation, de l'enlèvement et/ou du remplacement de la carte PCB au gré de ses besoins.
Ainsi, selon une variante de réalisation de la présente invention, le module ou dispositif modulaire est caractérisé en ce que la carte circuit imprimé (« PCB ») est fixée de manière amovible sur la base et, de préférence que cette fixation amovible est un dispositif de liaison clipsable.
La figure 1 illustre une base conforme à la présente invention, la dite base comprenant quatre arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite « Me » identique, les dits dispositifs Me pouvant former une liaison mécanique rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs Me d'un module voisin. La figure 1 illustre la caractéristique selon laquelle la base et ses dispositifs de liaison Me sont faits en une seule pièce. La figure 1 illustre également la présence de deux clips mâles (« CM ») et de deux pions de positionnement (« PP ») qui correspondront à quatre trous de la carte PCB, ce qui permettra de réaliser la liaison amovible entre la base et la carte PCB.
Les modules pour dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux selon la présente invention comprennent donc une carte circuit imprimé appelée « PCB » comprenant les sources de lumière qui est fixée de préférence de manière amovible à la base. Cette carte PCB et sa conception représentent un élément important de la présente invention car elle permet d'assurer l'éclairage et/ou l'affichage dynamique et son contrôle, tout en rendant possible son ajout, son enlèvement et/ou son remplacement dans les modules comme illustré dans la description des figures.
La carte PCB est donc de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique hermaphrodite « Ea » identique et au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite « Db » identique, les dits dispositifs de liaison Ea et Db étant positionnés sur les arêtes de la carte PCB de manière à réaliser la connexion électrique et la liaison de transfert de données (par exemple de données numériques) avec un module voisin, et les dispositifs de liaison Ea pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Ea d'un module voisin, et les dispositifs de liaison Db pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Db d'un module voisin.
La liaison électrique rotative selon la présente invention est constituée par les deux dispositifs de liaison hermaphrodites Ea entre un module et son module voisin qui forment lors de leur liaison/connexion une charnière sans partie centrale, ce type de charnière pouvant être caractérisé comme une liaison de type paumelle sans partie centrale ; la spécificité de cette liaison qui permet la rotation des cartes PCB autour de leur liaison électrique est qu'elle garantit le passage de courant entre cartes PCB sans interférer avec le degré de rotation désiré des modules autour de leur liaison mécanique; une spécificité optionnelle additionnelle de cette liaison est qu'elle est amovible.
La liaison de transfert de données rotative selon la présente invention est constituée par les deux dispositifs de liaison hermaphrodites Db entre un module et son module voisin qui forment lors de leur liaison une charnière sans partie centrale, ce type de charnière pouvant être caractérisé comme une liaison de type paumelle sans partie centrale ; la spécificité de cette liaison qui permet la rotation des cartes PCB autour de leur liaison de transfert de données est qu'elle garantit le transfert de données entre cartes PCB sans interférer avec le degré de rotation désiré des modules autour de leur liaison mécanique; une spécificité optionnelle additionnelle de cette liaison est qu'elle est amovible.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, la carte PCB comprend:
- une embase de support délimitée par des arêtes ;
- au moins un émetteur de signaux lumineux fixé sur ladite embase ;
- au moins un driver d'émetteur lorsque l'émetteur est un émetteur du type diode électroluminescente ; - au moins un microcontrôleur programmable fixé sur ladite embase qui pilote, via le driver d'émetteur lorsque l'émetteur est un émetteur du type diode électroluminescente, l'émission des signaux lumineux ;
- un ensemble de composants assurant les fonctions nécessaires à la distribution et régulation de l'alimentation électrique ; et
- optionnellement au moins un capteur de mesure d'un paramètre local.
Dans un mode d'exécution de la présente invention, l'un au moins des dispositifs de liaison Db peut être connecté avec un même dispositif de liaison d'un module voisin dans l'installation modulaire du dispositif pour permettre une communication bidirectionnelle de transfert/réception de données entre le microcontrôleur dudit module et le microcontrôleur dudit module voisin.
Dans un mode d'exécution de la présente invention, l'un au moins des dispositifs de liaison Ea peut être connecté avec un même dispositif de liaison d'un module voisin dans l'installation modulaire du dispositif pour permettre une distribution de l'alimentation électrique entre les modules.
Selon une variante de réalisation de la carte PCB, son architecture de base comprend un microcontrôleur programmable qui assure la gestion des données avec les modules voisins et qui gère également les « drivers » des émetteurs de signaux lumineux (par exemples les LED drivers) qui contrôlent eux-mêmes les émetteur de signaux lumineux (par exemple les sources lumineuses LED). Le mot « Driver » est le terme approprié et utilisé par l'homme de l'art ; à titre illustratif et non limitatif, ce mot est parfois remplacé par les expressions « circuit d'attaque » ou « circuit de commande » ou « pilote ».
La figure 2 illustre une carte PCB conforme à la présente invention. On peut y apercevoir une carte comprenant cent LED, quatre arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique et un dispositif de liaison de transfert de données [détaillés ci-après dans la figure 3] ainsi que les quatre trous de positionnement (« TP ») qui correspondront aux clips mâles et aux pions de positionnement de la base, ce qui permettra de réaliser la liaison amovible entre la base et la carte PCB.
La figure 3 - illustre une vue agrandie de certains éléments de la carte PCB. On peut y apercevoir le dispositif de liaison électrique hermaphrodite « Ea » (qui comprend dans cette représentation deux connecteurs respectivement situés à gauche et à droite de la figure), le dit dispositif pouvant former une connexion électrique rotative avec le même dispositif Ea d'un module voisin ; ainsi que le dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite « Db » (au centre de la figure), le dit dispositif pouvant former une liaison rotative avec le même dispositif Db d'un module voisin.
Ainsi, plusieurs modules conformes à la présente invention peuvent être connectés physiquement entre eux et communiquer entre modules voisins grâce à leurs dispositifs de liaison, avec les avantages
que les dispositifs de liaison mécanique hermaphrodites « Me » forment une liaison mécanique rotative et clipsable amovible entre modules voisins ce qui permet de garantir la rigidité individuelle de chaque module tout en permettant une rotation d'un module par rapport à son module voisin ainsi que tout ajout, enlèvement et/ou remplacement de module ;
que les dispositifs de liaison électrique hermaphrodites « Ea » permettent d'alimenter en électricité chaque carte PCB (plus particulièrement l'ensemble de composants assurant les fonctions nécessaires à la distribution et régulation de l'alimentation électrique) sans interférer avec le degré de rotation désiré des modules autour de leur liaison mécanique ; et
que les dispositifs de liaison de transfert de données Db permettent une communication (de préférence bidirectionnelle) de transfert(/réception) de données entre les cartes PCB (plus particulièrement entre les microcontrôleurs des cartes PCB) sans interférer avec le degré de rotation désiré des modules autour de leur liaison mécanique,
pour au final obtenir un dispositif modulaire « intelligent » qui émet des signaux lumineux suivant son environnement réseau (à savoir les modules voisins ou proches).
Selon une variante de réalisation de la présente invention, au moins un émetteur de signaux lumineux/source de lumière est un émetteur du type diode électroluminescente. La présente invention trouve ainsi une application particulièrement avantageuse dans les installations de modules lumineux, telles que l'éclairage intérieur ou extérieur, l'affichage dynamique, etc.
Selon une autre caractéristique, le module comprend en outre au moins un capteur de mesure d'un paramètre local (de préférence fixé sur la carte PCB), ledit au moins un capteur générant des données de mesure locale et le microcontrôleur étant relié audit au moins un capteur pour recevoir lesdites données de mesure locale. Ainsi, il est possible de prendre en compte l'environnement externe local de chaque module grâce au(x) capteur(s), pour obtenir un module « intelligent » qui émet des signaux suivant également son environnement externe local (grâce aux mesures du ou des capteurs). Le capteur de mesure peut être du type capteur de proximité, mais d'autres types de capteur peuvent bien entendu être envisagés, tels que capteur de pression, capteur de température, capteur de luminosité, etc. Le capteur de proximité détecte l'approche d'un objet ou d'une personne, et le microcontrôleur intègre cette donnée de mesure pour éventuellement (en fonction de l'algorithme de pilotage) modifier le pilotage du ou des émetteurs de signaux. Autrement dit, le microcontrôleur réagit à cette approche en faisant varier les émissions des signaux.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, le module comporte les trois types de dispositifs de liaison Ea, Db et Me sur chaque arête, afin que chaque arête du module puisse être reliée avec l'arête d'un module similaire voisin, pour éventuellement pouvoir obtenir un pavage complet d'une surface au moyen des modules interconnectés.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, le dispositif modulaire comprend des modules dont la forme, les trois types de dispositifs de liaison Ea, Db et Me et leurs positionnements sur les arêtes sont identiques. La présente invention concerne donc également un dispositif modulaire caractérisé en ce que ses modules ont une forme, les trois types de dispositifs de liaison Ea, Db et Me et leurs positionnements sur les arêtes identiques ; par exemple que tous ses modules sont identiques.
La sélection des formes des modules pourra être effectuée parmi une multitude de formes en fonction du type de pavage désiré ; à titre illustratif et non limitatif, nous citerons des modules de forme triangulaire (par exemple des triangles équilatéraux), carrée, rectangulaire et/ou hexagonale. La forme des cartes PCB et/ou des diffuseurs/guides de lumière sera en général identique à celle des modules. Bien que la base du module puisse également être de forme identique à celle des modules, on pourra avantageusement utiliser des formes différentes comme illustré dans les figures, par exemple une forme octogonale évidée. Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, les modules sont des polygones réguliers. Dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, les arêtes des modules sont de même longueur.
La figure 4 illustre la réalisation d'un pavage formé par quatre modules. Dans cette illustration, seules les bases des dits modules sont représentées ainsi que les dispositifs Me (qui font partie intégrante de la base) qui forment une liaison mécanique rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs Me d'un module voisin.
Il n'est pas indispensable que les arêtes de la base coïncident exactement avec les arêtes de la carte PCB ; en effet, il suffit par exemple qu'une partie de l'arête de la base soit proche de l'arrête correspondante de la carte PCB ; ainsi, les connecteurs hermaphrodites Me sont positionnés sur l'arête de la base et les connecteurs hermaphrodites Ea et Db sont positionnés sur l'arête de la carte PCB tout en rendant possible l'assemblage de la carte PCB sur la base, par exemple sans créer d'encombrement entre tous les connecteurs.
Réalisation d'un pavage formé par quatre modules. La partie supérieure visible des modules est constituée par une couche diffuseur/guide de lumière qui est elle-même clipsée sur l'ensemble base/carte PCB du module. Les formes/dimensions de surface de cette couche, en l'occurrence carrée, sont similaires à celle de la carte PCB ce qui illustre bien le fait qu'il suffise qu'une partie de l'arête de la base soit proche de l'arrête correspondante de la carte PCB.
La présente invention concerne donc également un dispositif modulaire du type clipsable comprenant plusieurs modules conformes à l'invention, dans laquelle chaque module présente au moins les trois types de dispositifs de liaison Ea, Db et Me qui forment chacun une liaison avec les mêmes dispositifs Ea, Db et Me d'un module voisin.
Ce dispositif est totalement scalable (capacité à être mis à l'échelle) permettant ainsi d'avoir des installations de taille arbitraire, suivant le nombre de modules employés ; étant précisé que plus il y a de modules dans l'installation, et plus il y a de microcontrôleurs pour exécuter l'algorithme de pilotage de l'installation en parallèle. Une telle installation présente l'avantage qu'elle ne nécessite pas nécessairement de bus centralisé de communication, puisque la communication est locale entre modules voisins dans le dispositif modulaire grâce à leurs dispositifs de liaison de transfert de données Db (permettant de préférence une communication bidirectionnelle) et, ainsi, plus l'installation est grande et plus celle-ci présente des canaux locaux de communication.
Dans le dispositif modulaire, le montage et la structure des modules garantit une communication locale entre les modules qui facilite le câblage : il suffit en effet d'alimenter le dispositif modulaire en réseau à un nombre suffisant d'alimentations électriques pour distribuer le courant électrique à l'ensemble des modules via leurs dispositifs de liaison électrique Ea. Ainsi, dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, le dispositif modulaire comprend au moins un relais d'alimentation électrique comprenant le même dispositif de liaison électrique hermaphrodite Ea que le module auquel il est connecté. Toutefois, et ceci constitue un avantage important du dispositif modulaire selon la présente invention, un seul relais d'alimentation électrique peut suffire à distribuer le courant à plusieurs modules du dit dispositif. A titre illustratif et non limitatif, un relais d'alimentation électrique pourra alimenter au moins deux, cinq, dix, vingt, trente, quarante, cinquante, voir même cents modules du dit dispositif ; par exemple pour des modules ayant une surface de carte PCB comprise entre 25 cm2 et 40.000 cm2, entre 100 cm2 et 10.000 cm2, par exemple entre 225 et 1089 cm2. Dans un mode d'exécution préféré de la présente invention, le connecteur électrique comprend également un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite Me identique à celui du module auquel il est connecté.
Pour la communication de données, et en particulier de la ou des applications distribuées dans les modules, il suffit en effet d'alimenter le dispositif modulaire en réseau à un nombre suffisant de relais de transfert de données (de préférence bidirectionnel) pour transférer les données à l'ensemble des modules via leurs dispositifs de liaison de transfert de données Db. Ainsi, dans un mode d'exécution préféré selon la présente invention, le dispositif modulaire comprend au moins un relais de transfert de données (par exemple un programme de pilotage exécuté par les microcontrôleurs) comprenant le même dispositif de liaison de transfert de données Db que le module auquel il est connecté. Toutefois, et ceci constitue un avantage important du dispositif modulaire selon la présente invention, un seul relais de transfert de données peut suffire à transférer les données (de préférence de manière bidirectionnelle) à plusieurs modules du dit dispositif. A titre illustratif et non limitatif, un relais de transfert de données pourra transférer les données à au moins deux, cinq, dix, vingt, trente, quarante, cinquante, cent, mille, voir même plusieurs millions de modules du dit dispositif ; par exemple pour des modules ayant une surface de carte PCB comprise entre 25 cm2 et 40.000 cm2, entre 100 cm2 et 10.000 cm2, par exemple entre 225 et 1089 cm2. Dans un mode d'exécution préféré de la présente invention, le relais de transfert de données comprend également un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite Me identique à celui du module auquel il est connecté.
Dans une variante préférée de la présente invention, le relais de transfert de données comprend une unité de stockage et/ou une mémoire dans laquelle est mémorisé le(s) programme(s) permettant de piloter les modules et donc le dispositif modulaire ; ceci permet, grâce à l'utilisation de relais très compacts embarqués dans les dispositifs modulaires de rendre les dits dispositifs modulaires autonomes.
Dans une variante de réalisation selon la présente invention, le relais de transfert de données comprend tout type de port de connexion (USB, Ethernet, emplacements pour carte mémoire (cartes SD, SDHC, MMC, etc.)) et/ou d'élément de communication sans fil permettant à une source externe au dispositif modulaire de lui transmettre des données ; à titre illustratif et non limitatif de source externe, nous citerons un ordinateur, une tablette, une mémoire USB, un smartphone, une carte mémoire, etc.
Dans une variante de réalisation de la présente invention, le dispositif modulaire est caractérisé en ce que le transfert de données entre les cartes PCB et le relais de transfert de données s'effectue de manière bidirectionnelle (transfert/réception de données).
La figure 5 illustre un seul relais d'alimentation électrique qui permet d'alimenter en énergie l'ensemble du pavage de modules, le dit élément comprenant le même dispositif de liaison électrique hermaphrodite Ea que celui du module auquel il est connecté et le même dispositif de liaison mécanique Me que celui du module auquel il est connecté.
La figure 6 illustre un seul relais de transfert de données qui permet de transférer (de manière bidirectionnelle) les données dans l'ensemble du pavage de modules, le dit élément comprenant de préférence le même dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite Db que celui du module auquel il est connecté et le même dispositif de liaison mécanique Me que celui du module auquel il est connecté.
Selon une variante de réalisation préférée de la présente invention les modules comprennent également une couche diffuseur/guide de lumière qui est, de préférence, elle- même clipsée sur l'ensemble base/carte PCB du module. Tout type de diffuseur/guide de lumière pourra avantageusement être utilisé dans le cadre de la présente invention ; à titre illustratif et non limitatif, cet ensemble peut être constitué de 2 couches distinctes, l'une jouant le rôle de diffuseur de lumière et l'autre le rôle de guide de lumière.
La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L'homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d'un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d'un autre mode de réalisation à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné ou qu'il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné.
Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux, le dit dispositif comprenant plusieurs modules liés entre eux de manière mécanique, électrique et au travers de liaisons de transfert de données, chaque module comprenant plusieurs couches dont
- une structure porteuse (« base »), et
- une carte circuit imprimé (« PCB ») comprenant des sources de lumière qui est fixée à la base,
caractérisé en ce que
- la carte PCB est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique hermaphrodite (« Ea ») identique et au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite (« Db ») identique,
- la base est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite (« Me ») identique,
- les dits dispositifs de liaisons Ea, Db et Me étant positionnés sur les arêtes de la carte PCB et/ou de la base de manière à réaliser la connexion mécanique, électrique et de transfert de données avec un module voisin,
- les dispositifs de liaisons Ea formant une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaisons Ea d'un module voisin,
- les dispositifs de liaisons Db formant une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaisons Db d'un module voisin, et
- les dispositifs de liaisons Me formant une liaison mécanique rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs de liaison Me d'un module voisin.
2. Dispositif modulaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que les dispositifs de liaisons Me sont fixes et font partie intégrante de la base.
3. Dispositif modulaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que la base et ses dispositifs de liaisons Me sont faits en une seule pièce.
4. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la carte circuit imprimé (« PCB ») est fixée de manière amovible sur la base.
5. Dispositif modulaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que la fixation amovible est un dispositif de liaison clipsable.
6. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la carte PCB comprend:
- une embase de support délimitée par des arêtes ;
- au moins un émetteur de signaux lumineux fixé sur ladite embase ;
- au moins un driver d'émetteur lorsque l'émetteur est un émetteur du type diode électroluminescente ;
- au moins un microcontrôleur programmable fixé sur ladite embase qui pilote, via le driver d'émetteur lorsque l'émetteur est un émetteur du type diode électroluminescente, l'émission des signaux lumineux ;
- un ensemble de composants assurant les fonctions nécessaires à la distribution et régulation de l'alimentation électrique, et
- optionnellement au moins un capteur de mesure d'un paramètre local.
7. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un émetteur de signaux lumineux/source de lumière est un émetteur du type diode électroluminescente.
8. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le module comporte les trois types de dispositifs de liaisons Ea, Db et Me sur chaque arête, afin que chaque arête du module puisse être reliée avec l'arête d'un module similaire voisin.
9. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend au moins un relais d'alimentation électrique comprenant le même dispositif de liaison électrique hermaphrodite Ea que le module auquel il est connecté et au moins un relais de transfert de données (par exemple un programme de pilotage des microcontrôleurs) comprenant le même dispositif de liaison de transfert de données Db que le module auquel il est connecté.
10. Dispositif modulaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que le relais d'alimentation électrique comprend un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite Me identique à celui du module auquel il est connecté et le relais de transfert de données comprend un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite Me identique à celui du module auquel il est connecté.
11. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le transfert de données entre les cartes PCB s'effectue de manière bidirectionnelle.
12. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ses modules ont une forme, les trois types de dispositifs de liaison Ea, Db et Me et leurs positionnements sur les arêtes identiques, par exemple des modules identiques.
13. Module pour dispositif modulaire d'émetteurs de signaux lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dit module comprenant plusieurs couches dont
la structure porteuse (« base »), et
la carte circuit imprimé (« PCB ») comprenant les sources de lumière qui est fixée à la base,
caractérisé en ce que
- la carte PCB est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison électrique hermaphrodite « Ea » identique et au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison de transfert de données hermaphrodite « Db » identique,
la base est de forme polygonale et comprend au moins deux arêtes comprenant chacune un dispositif de liaison mécanique hermaphrodite « Me » identique,
les dits dispositifs de liaison Ea, Db et Me étant positionnés sur les arêtes de la carte PCB et/ou de la base de manière à réaliser les liaisons mécanique, électrique et de transfert de données avec un module voisin,
les dispositifs de liaison Ea pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Ea d'un module voisin,
les dispositifs de liaison Db pouvant former une liaison rotative avec les mêmes dispositifs de liaison Db d'un module voisin, et - les dispositifs de liaison Me pouvant former une liaison mécanique rotative et clipsable amovible avec les mêmes dispositifs de liaison Me d'un module voisin.
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