EP4348880A1 - Dispositif récepteur de communication par transmission de lumière modulée - Google Patents

Dispositif récepteur de communication par transmission de lumière modulée

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Publication number
EP4348880A1
EP4348880A1 EP22732600.6A EP22732600A EP4348880A1 EP 4348880 A1 EP4348880 A1 EP 4348880A1 EP 22732600 A EP22732600 A EP 22732600A EP 4348880 A1 EP4348880 A1 EP 4348880A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiver device
gutter
actuator
photoreceptor
guide surface
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.)
Pending
Application number
EP22732600.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain LEROUX
Thierry GAILLET
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.)
Orange SA
Original Assignee
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orange SA filed Critical Orange SA
Publication of EP4348880A1 publication Critical patent/EP4348880A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver

Definitions

  • the present disclosure relates to the field of telecommunications and in particular communications by modulated light transmission.
  • LiFi technology where LiFi is an acronym for the English term “Light Fidelity”, is an example of communication technology by visible light, or “Visible light communication, VLC” in English, or by invisible light, for example by infrared radiation, allowing high-speed data broadcasting by modulated light transmission.
  • data transmission by modulated light does not create interference with radio waves.
  • Data can thus be transmitted by modulated light in environments in which it is not possible or even impossible to use radio waves, such as hospitals and airplanes.
  • the transmission of information by modulated light can then replace transmission by radio waves or be used in addition, in situations where the propagation of radio waves is not optimal.
  • bulbs of the LED type are generally used by LiFi technologies to emit a light beam comprising a plurality of information vector light rays.
  • an information receiver device by modulated light generally comprises a single receiver of small dimensions.
  • an information reception quality is a function of the reception of the light rays by the receiver of small dimensions. In particular, during movement of the receiver device, the quality of reception may vary, in particular when the inclination of the receiver device with respect to the transmitter varies.
  • This disclosure improves the situation.
  • a communication receiver device by transmission of modulated light intended to be coupled to a terminal using data received by modulated light
  • the receiver device comprising at least one gutter, said gutter comprising: a slot for receiving at at least one luminous ray of modulated light, and a first guide surface, coupled to the slot, said slot being arranged at the entrance to the first guide surface, the first guide surface comprising at least one inner surface, reflecting and shaped to guiding the light ray by successive reflections as far as at least one photoreceptor coupled to the receiver device.
  • the receiver device it is possible to focus light rays of modulated light on the photoreceptor, a trajectory of which not deviated by the receiver device would not have passed through the photoreceptor.
  • the photoreceptor can then receive a greater number of light rays carrying information.
  • the receiver device can make it possible to capture signals resulting from a reflection on a wall, such as a wall, which makes it possible, during a loss of propagation of the light in direct visibility, to capture signals resulting from the reflection on a wall via the gutter and focus these signals on the photoreceptor.
  • the gutter of the receiver device further comprises the at least one photoreceptor, said photoreceptor being housed at one end of the gutter, and a communication interface for transmitting the data received by the at least one terminal photoreceptor. It is thus possible to provide a transmission of the data received by the photoreceiver to the terminal, with a view to using the data received by the photoreceiver by the terminal. Since the reception and the quality of reception of the signal by the photoreceptor can be increased, an information reception rate by the terminal can also be increased.
  • the receiver device further comprises a hermetic enclosure containing a liquid, the hermetic enclosure being made of a material transparent to said light ray, and in which the hermetic enclosure houses the gutter, the gutter being suitable to float on the surface of said liquid, the slot of the gutter being oriented, by flotation, upwards.
  • a hermetic enclosure containing a liquid
  • the hermetic enclosure being made of a material transparent to said light ray
  • the hermetic enclosure houses the gutter
  • the gutter being suitable to float on the surface of said liquid
  • the slot of the gutter being oriented, by flotation, upwards.
  • the first guide surface is a surface of a cylinder and the gutter is mounted for rotation around a longitudinal axis of the cylinder.
  • the orientation of the gutter can vary around the longitudinal axis of the cylinder, which can allow adjustment of the orientation of the gutter.
  • the adjustment of the orientation of the gutter can for example be a manual adjustment in order to increase an angle of reception of the signal by the gutter.
  • the receiver device further comprises at least one actuator intended to be driven by a processing unit of the signal received from the photoreceptor, the processing unit being configured to detect a maximum of the received signal, and the actuator being coupled to the processing unit to apply a modification of the gutter in order to maximize the received signal.
  • a maximization of the signal received can be understood as a maximization of the useful signal received by the photoreceiver, that is to say a maximization of the data received by light modulated by the photoreceptor.
  • the maximization of the signal received by the photoreceiver can for example be correlated with a maximization of the reception of the modulated light signals by the receiver device.
  • an increase in the reception of modulated light signals by the receiver device may cause an increase in the reception of modulated light signals by the receiver device.
  • the modification of the gutter can thus be carried out in order to maximize the reception of the received signal.
  • the modification of the gutter can for example be a rotation of the cylinder and/or a concealment of the slot and/or an increase in the guide surface.
  • Such a characteristic can allow an active servoing of the receiver device to apply the modification of the gutter maximizing the signal received by the photoreceptor.
  • the gutter can be automatically modified in real time to maximize the signal received by the photoreceptor.
  • the at least one actuator is an actuator for rotating the cylinder to orient the slot in order to maximize the signal received.
  • This characteristic is advantageous in particular when the orientation of the slit with respect to the modulated light source is changed, which can for example happen when a user comes to modify an inclination of the receiver device.
  • the processing unit can then send an instruction in real time adapted to the new inclination of the receiver device and making it possible to modify the orientation of the slit to maximize the signal received by the photoreceptor.
  • the gutter further comprises at least one opaque flap adjustable to conceal the slot and whose concealment is controlled by the at least one actuator.
  • Such a characteristic can make it possible to adjust a width of the slit with a view to maximizing the signal received by the photoreceptor.
  • the width of the slit can for example be adjusted in order to filter stray light rays. Indeed, the greater the width of the slit, the greater the quantity of light rays comprising information received by the slit. However, an amount of stray light rays received by the slit can also be increased.
  • the parasitic light rays can for example be light rays which are not modulated by information. Thus, a signal-to-noise ratio, i.e.
  • the concealment of the slot by the at least one actuator can in particular make it possible to determine the width of the slot maximizing the signal-to-noise ratio and maximizing the reception of the received signal.
  • Slit blanking can also be controlled to change the orientation of the slit to maximize the received signal. For example, for a given slot width, the orientation of the slot can be modified, which can make it possible to maximize an angle and/or a reception rate of the received signal.
  • the gutter houses, in addition to the first guide surface, a second guide surface coupled to a second slot and slidably mounted along a longitudinal axis of the first guide surface.
  • the total guiding surface can be understood as the sum of the surfaces of the first and second guiding surfaces capable of receiving light rays through the first and second slots.
  • the total length can be understood as the sum of the lengths of the first and second guide surfaces capable of receiving light rays through the first and second slots.
  • the total guiding surface of the light signals can be modulated and adapted to a context of use.
  • the total guide surface can be adapted to have a length corresponding to a length of the associated terminal.
  • sliding of the second guide surface is controlled by the at least one actuator to control the total guide surface with a view to maximizing the signal received.
  • the total guide surface can be adapted to different operating conditions. For example, if sliding in one direction of the second guide surface brings more parasitic light rays than light rays containing useful information, the processing unit can control the actuator to cause sliding in the opposite direction.
  • the present description also relates to a modulated light reception installation comprising at least one receiver device according to one of the preceding paragraphs and a terminal coupled to the receiver device to use the data received by modulated light.
  • the signal received by the photo receiver being increased, the quality of the data used by the terminal can be increased.
  • This allows in particular a use of the installation in constrained environments, in particular subject to corruption of electromagnetic signals, with better quality of reception of the data used by the terminal.
  • the installation additionally comprises a receiver device comprising at least one actuator intended to be controlled by a unit for processing the signal received from the photoreceptor; and a photoreceptor received signal processing unit configured to detect a maximum of the received signal, and coupled to the actuator to apply a gutter modification to maximize the received signal.
  • a receiver device comprising at least one actuator intended to be controlled by a unit for processing the signal received from the photoreceptor; and a photoreceptor received signal processing unit configured to detect a maximum of the received signal, and coupled to the actuator to apply a gutter modification to maximize the received signal.
  • the processing unit of the installation is configured to control the actuator according to a "PID” type regulator for "Proportional Integral Derivative".
  • the use of the PID type regulator can make it possible to control the actuator in a robust, rapid and precise manner. This therefore means that the modification of the gutter maximizing the received signal can be quickly achieved, by reducing the discontinuities between two successive setpoints imposed on the actuator, while ensuring a small error between the maximum of the received signal reached and the true maximum of the signal received.
  • the processing unit of the installation is configured to send adjustment instructions to said actuator and to store said instructions in memory in correspondence with data on the context of use of the installation, the storage in memory forming a learning base for an artificial intelligence capable of being implemented by the processing unit to issue target instructions intended for the actuator according to a current context of use.
  • Such a characteristic can thus make it possible to quickly and finely identify adjustment instructions for said actuator according to past instructions and a current context of use, in particular for environments in which the current context of use is repetitive, such as example of factories.
  • the installation comprises a plurality of receiver devices and the terminal comprises a unit for processing the signals received from the photoreceptors coupled to the receiver devices to correlate the data received by the photoreceptors coupled to the receiver devices.
  • the presence of a plurality of receiver devices as well as a correlation of the data received by the photoreceptors coupled to the receiver devices thus makes it possible to increase the quality of the signal used by the terminal and resulting from the sum of the signals received by each of the devices. receivers by reducing interference between the signals received by the different receiver devices.
  • the processing unit is configured to drive the actuators and orient the slots of the receiver devices to maximize distinct received modulated light signals.
  • the actuator of a specific receiving device can be driven to orient the slit of the specific receiving device to maximize an associated specific received signal.
  • this characteristic can make it possible to simultaneously obtain a maximization for various signals received from modulated light.
  • a modulated light transmission communication system comprising an installation according to one of the preceding paragraphs, and a plurality of sources in an environment of the installation, the plurality of sources transmitting modulated light , the processing unit being coupled to the actuators of the plurality of receiver devices to drive the actuators with a view to maximizing the signals received for all of the sources.
  • a system in which the terminal comprises a first surface and a second surface mounted one on the other in rotation and forming an angle with respect to each other, the system comprising a first receiving device applied to the first surface, and a second receiving device applied to the second surface, the processing unit being configured to orient the respective slots of the first and second receiving devices to receive respectively first and second modulated light signals, distinct, said first and second signals being issued from respective light rays, not parallel to each other.
  • the present description relates to a method for controlling a receiver device implemented by a processing unit, comprising: acquiring data received by light modulated by a photoreceptor coupled to a receiver device, detecting, from the data acquired , a maximum of the data received by the photoreceiver, generating an instruction to drive an actuator of the receiver device with a view to maximizing the data received by the photoreceptor from the detected maximum, transmitting the generated instruction.
  • the present description also relates to a computer program comprising instructions for, when these instructions are executed by a processor of a processing circuit, implementing the steps of the method above.
  • Fig. 1 shows schematic perspective views of communication receiver devices by modulated light transmission according to the present invention.
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of an installation comprising two receiver devices and a terminal coupled to the receiver devices according to one embodiment.
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of a communication receiver device by modulated light transmission according to one embodiment.
  • Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a modulated light transmission communications receiver device according to an embodiment variant of FIG. 3.
  • Fig. 5 is a schematic perspective view of a communication receiver device by modulated light transmission according to another embodiment.
  • Fig. 6 illustrates a modulated light reception installation comprising a receiver device for communications by modulated light transmission and a unit for processing the signal received from the photoreceiver coupled to the receiver device.
  • Fig. 7 is a diagrammatic view in longitudinal section of a communication receiver device by modulated light transmission according to an alternative embodiment.
  • Fig. 8 is a block diagram of a method for controlling an actuator of a communication receiver device by modulated light transmission according to a first variant embodiment.
  • Fig. 9 is a block diagram of a method for controlling an actuator of a communications receiver device by modulated light transmission according to a second variant embodiment.
  • Fig. 10 illustrates a modulated light transmission communication system according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 11 illustrates an embodiment in which several receiver devices are coupled to the same photoreceptor.
  • Fig. 12 illustrates an embodiment in which several receiver devices are coupled to the same photoreceptor in several dimensions of space. Description of embodiments
  • the subject of the present description is a communication receiver device by transmission of modulated light, referenced 100.
  • the receiver device 100 is intended to be coupled to a terminal using data received by modulated light.
  • the terminal can be fixed, such as for example a television set, or mobile, such as for example a portable telephone or a portable computer.
  • the data received by modulated light may for example have been transmitted by a technology of the LiFi type.
  • other terminals and modulated light transmission communication technologies are possible.
  • the receiver device 100 mainly comprises a gutter 101 comprising a slot 102 and a first guide surface 103, detailed below.
  • the receiver device 100 is also coupled to at least one photoreceptor 105, as detailed below.
  • the first guide surface 103 can take the form of a hollow and elongated conduit.
  • the shape of the first guide surface 103 conditions the shape of the gutter 101.
  • the gutter takes the form of a hollow and elongated conduit.
  • the first guide surface 103 comprises at least one inner surface 103' reflecting light and shaped to guide a light ray by successive reflections as far as the at least one photoreceptor 105.
  • the first guide surface 103 can be a surface of a cylinder, where by cylinder is meant any oblong shape of which a two-dimensional, 2D, transverse section is reproduced identical to itself along a third dimension.
  • the third dimension is represented in the figures by a longitudinal axis X.
  • the first guide surfaces 103 of Figure 1 are cylinders of rectangular, hexagonal and circular cross section for the left, central and right parts respectively. Of course, any other section could be chosen. Therefore, in this embodiment, the gutter has a cylinder shape.
  • the gutter 101 can be mounted for rotation around the longitudinal axis X of the cylinder, which allows a degree of freedom in order to adjust, for example, the gutter orientation 101.
  • the inner surface 103' of the first guide surface 103 is preferably made of a material whose light reflection coefficient is greater than 0.9.
  • the inner surface 103' can have a homogeneous surface, such as a mirror for example.
  • the internal surface 103' can also have a textured surface, that is to say a surface made up of reflective elements arranged to guide the light ray by successive reflections as far as the photoreceptor 105.
  • the internal surface 103' can be tiled in a tessellation such as a three-dimensional tessellation.
  • the tiling can for example be formed from a plurality of mirrors.
  • the slot 102 is provided at the entrance to the first guide surface 103.
  • the slot 102 can be dug in the first guide surface 103.
  • the slot 102 can be dug along a length of the guide surface 103, which can be the longitudinal axis X when the guide surface 103 is the surface of a cylinder.
  • the length of the slot can be less than or equal to the length of the guide surface.
  • the receiver device is coupled to a photoreceptor 105.
  • the photoreceptor 105 is arranged so as to receive the light rays guided by successive reflections by the guide surface of the gutter.
  • the photoreceptor 105 can be integrated into the gutter 101.
  • the photoreceptor 105 can be housed at one of the ends of the gutter 101.
  • the gutter further comprises a communication interface for transmitting the data received by the photoreceiver 105 to the terminal.
  • the photoreceptor can belong to the terminal 200.
  • the receiver device 100 can be mounted on the terminal 200 so that the photoreceptor 105 is housed at one end of the gutter 101.
  • the receiver device 100 can be placed on the side of a terminal 200.
  • the receiver device 100 can be placed under a screen of the terminal.
  • the positioning of the receiver device 100, and in particular the gutter 101, on the terminal 200 can vary depending on the shape of the receiver device and from the terminal.
  • the receiver device is positioned on the terminal so that the photoreceptor receives the light rays guided by successive reflections by the guide surface of the gutter.
  • the gutter is positioned on the terminal so that the photoreceptor receives the light rays guided by successive reflections by the guide surface of the gutter.
  • the gutter 101 can be oriented to receive the at least one light ray of the modulated light, that is to say to pass through the slot 102 l at least one light ray.
  • Each of the light rays received by the slit 102 can then be reflected a first time on the internal surface 103' then, by successive reflections on the internal surface 103', be guided to the photoreceptor 105.
  • the photoreceptor can be attached to an internal wall of the first guide surface 103, or housed in a cavity configured for this purpose.
  • the receiver device 100 can make it possible to focus a set of light rays received by the gutter 101 on the photoreceptor 105.
  • the receiver device 100 can allow the photoreceptor 105 to receive the light rays arriving directly on the photoreceptor 105 as well as all the light rays received by the gutter 101.
  • the photoreceptor 105 only receives the light rays arriving directly on the photoreceptor 105.
  • the receiver device 100 can then make it possible to maximize the signal received by the photoreceptor 105 by increasing the reception surface of the light rays before causing them to converge towards the photoreceptor 105.
  • the signal received can for example be evaluated according to an amplitude, power or energy received by the photoreceiver 105. For example, a signal-to-noise ratio can be used to evaluate the received signal.
  • the evaluation of the signal received by the photoreceiver 105 can for example be used to apply a modification to the gutter 101 with a view to maximizing the signal received as explained in the following description.
  • the surface for receiving the light rays can be adjustable, as shown schematically in FIG. 3, which can make it possible to adapt the size of the receiver device 100 to a need for use.
  • a length of the gutter 101 can be adjusted to match a length of the terminal on which the gutter
  • gutter 101 can be fitted. Furthermore, the length of gutter 101 can be slaved to maximize the received signal as detailed below.
  • the gutter 101 can house a second guide surface 301 coupled to a second slot 302, a slider 402 and a slider 403.
  • the second guide surface 301 and the second slot 302 can be identical to the first guide surface 103 and the first slot 102 respectively.
  • Slide 402 can be mounted on first guide surface 103 and can have the longitudinal axis X of first guide surface 103 as its direction.
  • Slide 403 can be housed inside slide 402 and can be integral with the second guide surface 301 allowing the second guide surface 301 to slide relative to the first guide surface 103 along the longitudinal axis X.
  • the total guide length is denoted H.
  • orientation of the gutter 101 with respect to a modulated light source can maximize the reception of all the light rays by the photoreceptor 105.
  • the expression "orientation of the gutter 101" can include an inclination of the slit 102 and/or slot opening 102 and/or slot positioning
  • the expression “orientation with respect to a modulated light source” can be abbreviated as “orientation”, without specifying that it is the orientation with respect to a modulated light source.
  • the orientation of gutter 101 can be imposed by passive balancing.
  • the receiver device 100 may further comprise a hermetic enclosure 501 containing a liquid 502 and housing the gutter 101.
  • the hermetic enclosure 501 can be made of a material transparent to the rays of modulated light, which allows the reception of light rays by the gutter 101, that is to say by the slot 102, and consequently by the first surface guide 103, housed in the sealed enclosure 501.
  • the sealed enclosure 501 can be mounted for rotation about the longitudinal axis X of the cylinder.
  • the gutter 101 may be capable of floating on the surface of the liquid 502.
  • the slot 102 and the first guide surface 103 may be partially immersed in the liquid 502.
  • a surface of the liquid 502 can tend to be horizontal, which can constrain the slot 102 to be oriented upwards regardless of the orientation of the hermetic enclosure 501.
  • the expression "upward” can here mean a vertical direction in the upward direction.
  • the orientation of the hermetic enclosure 501 can vary while the orientation of the slot 102 can remain fixed and oriented towards the high.
  • the slot 102 of the receiver device 100 can advantageously always be oriented upwards. , which allows maximization of reception by the receiver device 100.
  • the receiver device 100 can be mounted on a construction helmet in which a receptacle for the receiver device 100 would be arranged or added. A user wearing the helmet equipped with the receiver device 100 could then move on a ground, not necessarily flat, while keeping the slot 102 oriented upwards.
  • an autonomous robot or a cobot could be equipped with the receiver device 100.
  • the receiver device could be implemented in other equivalent applications.
  • the orientation of the gutter 101 can be actively controlled, as detailed below.
  • the orientation of the gutter 101 can be controlled by an active servo-control aimed at maximizing the signal received.
  • the receiver device 100 can then comprise at least one actuator intended to be controlled by a processing unit 6000 of the signal received from the photoreceptor 105 to orient the gutter 101 to maximize the signal received.
  • the at least one actuator for example be a mechanical, piezoelectric or electronic actuator. Of course, other actuators are possible.
  • the orientation of the gutter 101 can include an inclination of the slot 102 and/or an opening of the slot 102 and/or a positioning of the slot 102 and of the first guide surface 103.
  • the first guide surface 103 may include an actuator 601 for rotating the cylinder.
  • Actuator 601 can be a rotary actuator.
  • the gutter 101 may include at least one opaque flap 701 adjustable to conceal the slot 102.
  • two opaque flaps 701 may be arranged on either side of the slot 102, which can create a slot 702 superimposed on the slot 102 and of reduced opening compared to an opening of the slot 102.
  • the two opaque flaps 701 can be mounted to rotate around of the longitudinal axis X of the first guide surface.
  • the two opaque flaps 701 can be controlled simultaneously by an actuator, which can make it possible to modify an orientation of the slot 702.
  • the modification of the orientation of the slot 702 can thus make it possible to maximize a reception angle of the signal received by the receiver device 100.
  • each of the opaque flaps 701 can be controlled independently by an actuator, which can make it possible to modify a width of the slit 702.
  • the modification of the width of the slit 102 can for example make it possible to filter stray light rays and to maximize the useful signal received by the photoreceiver 105.
  • the value of the signal-to-noise ratio obtained by the photoreceptor 105 can be a value to be maximized by the processing unit.
  • the opacity function of the aforementioned opaque flap can be ensured by an opaque gas, and thus the slot 102 can be concealed by diffusion of such a gas.
  • the gutter 101 can comprise on either side of the slot 102 two chambers each housing gas, the diffusion of the gas being controlled by an actuator.
  • the gutter 101 can house a second guide surface 301 coupled to a second slot 302 and mounted to slide along the longitudinal axis X of the first guide surface 103. Additionally, a sliding of the second guide surface 301 can be driven by an actuator to control a total guide surface.
  • the actuator can for example be a linear actuator integrated into the slider 403.
  • the processing unit 6000 configured to detect a maximum of the signal received can comprise at least one input interface INP 6001, a processor PROC 6002, a computer memory MEM 6003 and an output interface OUTP 6004 as illustrated in the figure 6.
  • the INP 6001 input interface can make it possible to receive data functions of the data received by the photoreceiver 105.
  • the processor PROC 6002 can be configured to execute instructions of a computer program stored in the at least one computer memory MEM 6003.
  • the computer program may include instructions for acquiring, via the input interface INP 6001, the data functions of the data received by the photoreceptor 105.
  • the computer program can also include instructions for detecting, from the acquired data, a maximum of the data received by the photoreceiver 105.
  • the maximum can for example be a maximum in amplitude, a maximum in power or a maximum in energy of the data acquired. .
  • the computer program can generate an instruction to control each actuator of the receiver device 100 according to the maximum of the data received by the photoreceptor 105 and with a view to maximizing the data received by the photoreceptor 105.
  • the computer program can also include instructions for transmitting, via the output interface OUTP 6004, the setpoint generated.
  • Examples of instructions for detecting the maximum of the data received by the photoreceptor 105 and generating an instruction to control the actuator of the receiver device 100 according to the maximum of the data received by the photoreceptor 105 and with a view to maximizing the data received by the photoreceptor 105 are detailed in the following description.
  • the data functions of the data received by the photoreceiver 105 can directly be the data received by the photoreceiver 105.
  • the processing unit 6000 can then further comprise at least one trans-impedance amplifier which can be configured to convert the data received by the photoreceptor 105 into electrical signal.
  • the at least one PROC 6002 processor can then additionally be configured to execute instructions comprising decoding the signal received by the at least one trans-impedance amplifier.
  • the data functions of the data received by the photoreceiver 105 can be the data received by the photoreceiver 105 which has been previously converted and decoded.
  • the conversion and the decoding can for example have been carried out by the terminal.
  • the setpoint for controlling an actuator of the device can for example be one of a setpoint for rotating the gutter 101, a setpoint for concealing the slot 102, a setpoint for sliding the second guide surface 301 or a combination of the aforementioned instructions, depending on the actuator considered.
  • the reception maximum can for example be determined according to an iterative method.
  • the at least one processor PROC 6002 can implement the setpoint for rotating the gutter 101 according to a not fixed.
  • a signal received can be evaluated after each rotation of the gutter 101 and be recorded in a table recorded in the computer memory MEM 6003.
  • the table can for example include the orientation of the gutter as well as the quality of reception of the associated signal .
  • the gutter 101 rotation setpoint can be iterated until a maximum signal reception quality is obtained, that is to say for example until a first signal reception quality value greater than a second successive signal reception quality value.
  • the iterative method of determining the maximum reception can be extended to the instructions for concealing the slot 102, for sliding the second guide surface 301 .
  • the instructions stored in the computer memory MEM 4003 can include instructions for enslaving the gutter 101 via a feedback loop and issuing the setpoint CONS, intended for the actuator.
  • the setpoint CONS can for example be a setpoint for rotating the gutter 101 as detailed below, but can also be a setpoint for concealing the slot 102 or for sliding the second guide surface 301 . Note that each setpoint type can have a dedicated feedback loop.
  • the feedback loop may comprise a setpoint value TARG, a regulator REG generating the setpoint CONS for rotating the gutter 101, a step ACT of rotation of the gutter 101 by the actuator, a measured value MEAS and a computer CALC.
  • the target value TARG can for example be a value to be reached of the signal received from the photoreceptor.
  • the target value TARG can for example be the value maximizing the signal received by the photoreceptor.
  • the measured value MEAS can for example be a measured value of the signal received by the photoreceiver 105.
  • the REG controller can take as input the target value TARG and the measured value MEAS.
  • the REG controller can calculate a difference between the target value TARG and the measured value MEAS. From the difference between the set point values TARG and measured MEAS, the regulator REG can generate the set point CONS intended for the rotation of the gutter 101 by the actuator during the step ACT.
  • the REG regulator can for example be a “PID” type regulator, where PID is an abbreviation for “Proportional Integral Derivative”.
  • the setpoint CONS obtained at the output of the regulator REG can aim to orient the gutter 101 so that the measured value MEAS approaches the setpoint value TARG.
  • the setpoint CONS obtained at the output of the regulator REG can for example be an angular setpoint.
  • the setpoint value CONS obtained at the output of the regulator REG can be applied to the actuator during the step ACT, which makes it possible to orient the gutter 101 in order to obtain a received signal close to the setpoint value TARG.
  • the measured value MEAS can be modified.
  • the measured value MEAS can then be reinjected into the regulator REG to update the setpoint value CONS obtained at the output of the regulator REG.
  • the TARG setpoint can be updated from the measured value MEAS.
  • the CALC computer can take the MEAS value as input and generate a new target value TARG from the measured value MEAS.
  • the computer CALC can also take usage context data as inputs to generate the new target value TARG.
  • the context of use data may in particular comprise data relating to a physical environment of use of the receiver device 100. For example, if a cloud of smoke is detected near the receiver device 100, the target value TARG can be increased when the smoke cloud is dissipated.
  • the processing unit 4000 can be configured to store in the memory MEM 6003 a database comprising the context of use data as well as the associated measured values MEAS and target TARG.
  • the processor PROC 6002 can read the memory MEM 6003 in order to find whether the pair of data has already been observed. If necessary, the new target value TARG calculated by the computer CALC can directly be the target value TARG corresponding to the pair of data stored in the database. Use of the database can then make it possible to quickly obtain an orientation of the gutter 101 maximizing the signal received by the photoreceptor 105 and can be favored in environments where the contexts of use are repetitive, such as for example factories.
  • the data from the database can form a learning base for an artificial intelligence.
  • TARG setpoint values for pairs of data that have not yet been observed, can be predicted by artificial intelligence.
  • Artificial intelligence can for example be a linear regression or a neural network.
  • the servo-control of the orientation of the gutter 101 can be implemented in real time, so that the target values TARG and measured values MEAS are continuously updated.
  • the processing unit 6000 may not be included in the terminal, which may allow an autonomous enslavement of the receiver device 100 vis-à-vis the terminal.
  • the 6000 processing unit can be included in the terminal.
  • the processing unit 6000 can share its PROC 6002 and MEM 6003 resources with the resources of the terminal.
  • the computer CALC can also take as inputs values derived from the measured value MEAS.
  • the values derived from the measured value MEAS can be linked to use by the terminal of the signal received by the photoreceiver 105.
  • the feedback loop can comprise a reception step RECEPT of the measured value MEAS by the terminal and a TREAT processing step of the value received by the terminal.
  • the TREAT processing step can take into consideration elements related to an application of the signal received by the terminal.
  • the elements linked to an application of the signal received by the terminal can for example be a signal-to-noise ratio of the signal received by the terminal or a detection of aberrant values in the values of the signal received by the terminal.
  • the value of the setpoint TARG can be modified if the signal received by the terminal has aberrant values. It is emphasized that the RECEPT and TREAT steps are implemented by the terminal.
  • the terminal can also implement an algorithm making it possible to reduce a possible phase shift and/or a time delay between the different light rays received by the photoreceiver 105 in order to minimize destructive interference and to promote constructive interference between the different light rays.
  • receiver devices 1001, 1002 can be coupled to the same terminal 900.
  • the terminal 900 may include a unit for processing the signals received from the photoreceptors 1051, 1052 in order to correlate data received by the photoreceptors 1051, 1052, which may make it possible to promote constructive interference between the various signals received and increase reception.
  • the processing unit of the terminal 900 can be separate from the processing unit 6000. Alternatively, the processing unit of the terminal 900 can share its resources with the processing unit 6000 as already mentioned.
  • the processing unit 6000 can be configured to drive each of the receiver devices.
  • the processor PROC 6002 can read and execute in parallel the instructions of the computer program stored in the memory MEM 6003 for each of the receiver devices, which can make it possible to generate different setpoints for each of the actuators.
  • each actuator can be controlled in order to maximize the signals received for all the sources.
  • the actuators can be controlled jointly so as to maximize the reception of signals from all the sources by all the receiver devices. This may in particular mean that a source may not be taken into consideration if the reception of signals from this source degrades the reception of signals from other sources by all of the receiver devices.
  • the example embodiment of FIG. 10 represents an installation composed of a terminal 900 and two receiver devices 1001, 1002 and located in an environment comprising a plurality of sources emitting light rays S1 and S2 which are not parallel to each other.
  • the terminal 900 comprises a first surface 901 and a second surface 902 mounted on each other in rotation and forming an angle with respect to each other.
  • terminal 900 may be a laptop computer.
  • the processing unit 6000 can be configured to maximize the reception of the light rays S1 by the receiver device 1001 and the reception of the light rays S2 by the receiver device S2.
  • the terminal 200 can be coupled to two receiver devices 1003, 1004 in order to converge the signals received by each of the receiver devices 1003, 1004 on a same photoreceptor 105.
  • the receiver devices 1003, 1004 can be chosen from the embodiments described above.
  • the processing unit 6000 can be configured to control each of the receiver devices comprising at least one actuator.
  • the processing unit 6000 can be configured to maximize the signal received by the photoreceptor 105, that is to say to modify the gutters 101 with a view to maximizing the signal received by the photoreceptor 105 and resulting from the sum of the signals received by each of the receiver devices 1003, 1004.
  • the processing unit 6000 can be configured to maximize the constructive interference between the signals received by each of the receiver devices 1003, 1004.
  • receiver devices 1005, 1006, 1007 can be positioned so as to form an orthogonal base of a three-dimensional space, with axes denoted X1, X2, X3 in FIG. 12, the origin of which can be the photoreceptor 105.
  • This embodiment can thus allow a convergence of signals coming from three orthogonal dimensions on the same photoreceptor 105.
  • the processing unit 6000 can be configured to drive each of the receiver devices comprising at least one actuator.
  • the processing unit 6000 can thus be configured to maximize the signal received by the photoreceptor 105 as explained above.

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Abstract

Dispositif récepteur (100) de communication par transmission de lumière modulée destiné à être couplé à un terminal utilisant des données reçues par lumière modulée, le dispositif récepteur (100) comprenant au moins une gouttière (101), ladite gouttière (101) comprenant : - une fente (102) pour recevoir au moins un rayon lumineux de la lumière modulée, et - une première surface de guidage (103), couplée à la fente (102), ladite fente (102) étant aménagée en entrée de la première surface de guidage (103), la première surface de guidage (103) comprenant au moins une surface interne (103'), réfléchissante et conformée pour guider le rayon lumineux par réflexions successives jusqu'à au moins un photorécepteur (105) couplé au dispositif récepteur (100).

Description

Dispositif récepteur de communication par transmission de lumière modulée
Domaine technique
La présente divulgation relève du domaine des télécommunications et en particulier des communications par transmission de lumière modulée.
Technique antérieure
Il est connu de transmettre des données sans-fil en utilisant de la lumière modulée comme vecteur de communication. La technologie LiFi, où LiFi est un acronyme du terme anglais « Light Fidelity », est un exemple de technologie de communication par lumière visible, ou « Visible light communication, VLC » en anglais, ou par lumière invisible, par exemple par rayonnement infrarouge, permettant une diffusion haut-débit de données par transmission de lumière modulée.
Avantageusement, une transmission de données par lumière modulée ne crée pas d’interférences avec des ondes radioélectriques. Des données peuvent ainsi être transmises par lumière modulée dans des environnements au sein desquels il est peu possible voire impossible d’utiliser les ondes radioélectriques, comme par exemple des hôpitaux et des avions. La transmission d’informations par lumière modulée peut alors se substituer à une transmission par ondes radioélectriques ou être utilisée en complément, dans des situations où la propagation d’ondes radioélectriques n’est pas optimale.
Néanmoins, la transmission d’informations par lumière modulée nécessite une propagation de la lumière en visibilité directe, ou « Line Of Sight, LOS » en anglais. Par conséquent, si un rayon lumineux vecteur d’informations rencontre un obstacle sur un trajet entre un émetteur et un récepteur, le rayon lumineux ne parvient pas jusqu’au récepteur et la communication est coupée.
En outre, des ampoules de type LEDs sont généralement utilisées par les technologies LiFi pour émettre un faisceau lumineux comportant une pluralité de rayons lumineux vecteurs d’informations. Bien que l’information soit transmise par la pluralité de rayons lumineux du faisceau lumineux, un dispositif récepteur d’informations par lumière modulée comprend le plus souvent un récepteur unique de faibles dimensions. Ainsi, une qualité de réception de l’information est fonction de la réception des rayons lumineux par le récepteur de faibles dimensions. En particulier, lors d’un déplacement du dispositif récepteur, la qualité de réception peut varier, notamment lorsque l’inclinaison du dispositif récepteur vis-à-vis de l’émetteur varie. Résumé
La présente divulgation vient améliorer la situation.
Elle part d’une approche consistant à augmenter l’information reçue par un photorécepteur dans un système de communication par transmission de lumière modulée, en particulier en ajoutant une surface de réception permettant de recevoir des rayons lumineux de la lumière modulée et de les focaliser sur le photorécepteur. Une qualité de réception de l’information reçue par le photorécepteur peut aussi en être augmentée.
A cet effet, il est proposé un dispositif récepteur de communication par transmission de lumière modulée destiné à être couplé à un terminal utilisant des données reçues par lumière modulée, le dispositif récepteur comprenant au moins une gouttière, ladite gouttière comprenant : une fente pour recevoir au moins un rayon lumineux de la lumière modulée, et une première surface de guidage, couplée à la fente, ladite fente étant aménagée en entrée de la première surface de guidage, la première surface de guidage comprenant au moins une surface interne, réfléchissante et conformée pour guider le rayon lumineux par réflexions successives jusqu’à au moins un photorécepteur couplé au dispositif récepteur.
Ainsi, on comprendra que grâce au dispositif récepteur, il est possible de focaliser sur le photorécepteur des rayons lumineux de la lumière modulée dont une trajectoire non- déviée par le dispositif récepteur ne serait pas passée par le photorécepteur. Le photorécepteur peut alors recevoir un plus grand nombre de rayons lumineux vecteurs d’informations. En particulier, il est possible de cumuler une réception du signal arrivant directement sur le photorécepteur avec une réception des rayons lumineux additionnels guidés par le dispositif récepteur. La qualité de réception du signal par le photorécepteur peut alors être augmentée.
En outre, le dispositif récepteur peut permettre de capter des signaux issus d’une réflexion sur une paroi, telle un mur, ce qui permet lors d’une perte de propagation de la lumière en visibilité directe de capter des signaux issus de la réflexion sur une paroi via la gouttière et de focaliser ces signaux sur le photorécepteur.
Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : Selon une première caractéristique de la description, la gouttière du dispositif récepteur comprend en outre l’au moins un photorécepteur, ledit photorécepteur étant logé à une extrémité de la gouttière, et une interface de communication pour transmettre les données reçues par l’au moins un photorécepteur au terminal. On peut ainsi prévoir une transmission des données reçues par le photorécepteur au terminal, en vue d’une utilisation des données reçues par le photo récepteur par le terminal. La réception et la qualité de réception du signal par le photorécepteur pouvant être augmentées, un débit de réception d’informations par le terminal peut également être augmenté. Selon une autre caractéristique de la description, le dispositif récepteur comprend en outre une enceinte hermétique renfermant un liquide, l’enceinte hermétique étant réalisée dans un matériau transparent audit rayon lumineux, et dans lequel l’enceinte hermétique loge la gouttière, la gouttière étant apte à flotter à la surface dudit liquide, la fente de la gouttière étant orientée, par flottaison, vers le haut. Une telle caractéristique permet donc de contraindre et de stabiliser, par un équilibrage passif, une orientation de la fente de la gouttière vers le haut. Cette option peut être particulièrement avantageuse lorsque les rayons lumineux sont émis selon une direction verticale descendante car elle permet de maximiser un angle de réception du signal par la gouttière, maximisant ainsi la réception du signal reçu par le photorécepteur après que le signal reçu par la gouttière a été guidé jusqu’au photorécepteur par l’intermédiaire de la surface interne réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de la description, la première surface de guidage est une surface d’un cylindre et la gouttière est montée à rotation autour d’un axe longitudinal du cylindre. Dans ce cas, l’orientation de la gouttière peut varier autour de l’axe longitudinal du cylindre, ce qui peut permettre un ajustement de l’orientation de la gouttière. L’ajustement de l’orientation de la gouttière peut par exemple être un ajustement manuel en vue d’augmenter un angle de réception du signal par la gouttière.
Selon une autre caractéristique de la description, le dispositif récepteur comporte en outre au moins un actionneur destiné à être piloté par une unité de traitement du signal reçu du photorécepteur, l’unité de traitement étant configurée pour détecter un maximum du signal reçu, et l’actionneur étant couplé à l’unité de traitement pour appliquer une modification de la gouttière afin de maximiser le signal reçu.
Une maximisation du signal reçu peut être comprise comme une maximisation du signal utile reçu par le photorécepteur, c’est-à-dire une maximisation des données reçues par lumière modulée par le photorécepteur. La maximisation du signal reçu par le photorécepteur peut par exemple être corrélée à une maximisation de la réception des signaux de lumière modulée par le dispositif récepteur. En d’autres termes, une augmentation de la réception des signaux de lumière modulée par le dispositif récepteur peut entraîner une augmentation de la réception des signaux de lumière modulée par le dispositif récepteur. La modification de la gouttière peut ainsi être effectuée afin de maximiser la réception du signal reçu.
Ainsi, la modification de la gouttière peut par exemple être une mise en rotation du cylindre et/ou une occultation de la fente et/ou une augmentation de la surface de guidage. Une telle caractéristique peut permettre un asservissement actif du dispositif récepteur pour appliquer la modification de la gouttière maximisant le signal reçu par le photorécepteur.
Dans ce cas, la gouttière peut être automatiquement modifiée en temps réel pour maximiser le signal reçu par le photorécepteur. Plus particulièrement, selon une caractéristique, l’au moins un actionneur est un actionneur pour la mise en rotation du cylindre pour orienter la fente afin de maximiser le signal reçu.
Cette caractéristique est avantageuse notamment lorsque l’orientation de la fente vis- à-vis de la source de lumière modulée est changée, ce qui peut par exemple arriver lorsqu’un utilisateur vient modifier une inclinaison du dispositif récepteur. L’unité de traitement peut alors émettre une consigne en temps réel adaptée à la nouvelle inclinaison du dispositif récepteur et permettant de modifier l’orientation de la fente pour maximiser le signal reçu par le photorécepteur.
Selon une autre caractéristique, la gouttière comprend en outre au moins un volet opaque ajustable pour occulter la fente et dont une occultation est pilotée par l’au moins un actionneur.
Une telle caractéristique peut permettre d’ajuster une largeur de la fente en vue de maximiser le signal reçu par le photorécepteur. La largeur de la fente peut par exemple être ajustée en vue de filtrer des rayons lumineux parasites. En effet, plus la largeur de la fente est grande, plus une quantité de rayons lumineux comportant de l’information reçus par la fente peut être importante. Néanmoins, une quantité de rayons lumineux parasites reçus par la fente peut également être augmentée. Les rayons lumineux parasites peuvent par exemple être des rayons lumineux qui ne sont pas modulés par de l’information. Ainsi, un rapport signal sur bruit, c’est-à-dire un rapport entre l’information utile contenue dans les rayons lumineux comportant de l’information et les rayons lumineux parasites, peut ne pas être augmenté lorsque la largeur de la fente augmente. Avantageusement, l’occultation de la fente par l’au moins un actionneur peut notamment permettre de déterminer la largeur de la fente maximisant le rapport signal sur bruit et maximisant la réception du signal reçu. L’occultation de la fente peut également être pilotée pour modifier l’orientation de la fente en vue de maximiser le signal reçu. Par exemple, pour une largeur de fente donnée, l’orientation de la fente peut être modifiée, ce qui peut permettre de maximiser un angle et/ou un débit de réception du signal reçu.
Selon une autre caractéristique, la gouttière loge en plus de la première surface de guidage une seconde surface de guidage couplée à une seconde fente et montée coulissante selon un axe longitudinal de la première surface de guidage.
Cette caractéristique peut permettre de modifier une surface totale de guidage, en modifiant une longueur totale selon l’axe longitudinal. La surface totale de guidage peut être comprise comme la somme des surfaces des première et seconde surfaces de guidage pouvant recevoir des rayons lumineux à travers les première et seconde fentes. La longueur totale peut être comprise comme la somme des longueurs des première et seconde surfaces de guidage pouvant recevoir des rayons lumineux à travers les première et seconde fentes. Ainsi, la surface totale de guidage des signaux lumineux peut être modulable et adaptée à un contexte d’utilisation. Par exemple, la surface totale de guidage peut être adaptée pour avoir une longueur correspondant à une longueur du terminal associé.
En outre, dans une réalisation, un coulissement de la seconde surface de guidage est piloté par l’au moins un actionneur pour contrôler la surface totale de guidage en vue de maximiser le signal reçu. Ainsi, la surface totale de guidage peut être adaptée à différentes conditions d’utilisation. Par exemple, si un coulissement selon une direction de la seconde surface de guidage apporte plus de rayons lumineux parasites que de rayons lumineux comportant de l’information utile, l’unité de traitement peut piloter l’actionneur pour provoquer un coulissement selon la direction opposée. La présente description vise aussi une installation de réception de lumière modulée comportant au moins un dispositif récepteur selon l’un des paragraphes précédents et un terminal couplé au dispositif récepteur pour utiliser les données reçues par lumière modulée.
Avantageusement, le signal reçu par le photo récepteur étant augmenté, une qualité des données utilisées par le terminal peut être augmentée. Cela permet notamment une utilisation de l’installation dans des environnements contraints, notamment soumis à une corruption des signaux électromagnétiques, avec une meilleure qualité de réception des données utilisées par le terminal.
Selon une autre caractéristique, l’installation comporte additionnellement un dispositif récepteur comportant au moins un actionneur destiné à être piloté par une unité de traitement du signal reçu du photorécepteur ; et une unité de traitement du signal reçu du photorécepteur configurée pour détecter un maximum du signal reçu, et couplée à l’actionneur pour appliquer une modification de la gouttière afin de maximiser le signal reçu. Ainsi, le signal reçu par le photorécepteur est maximisé, ce qui peut maximiser la qualité des données utilisées par le terminal et peut permettre une meilleure expérience d’utilisation à un utilisateur.
Selon une autre caractéristique, l’unité de traitement de l’installation est configurée pour piloter l’actionneur en fonction d’un régulateur de type « PID » pour « Proportionnel Intégral Dérivé ».
L’utilisation du régulateur de type PID peut permettre de piloter l’actionneur de manière robuste, rapide et précise. Cela signifie donc que la modification de la gouttière maximisant le signal reçu peut être rapidement atteinte, en réduisant les discontinuités entre deux consignes successives imposées à l’actionneur, tout en assurant une faible erreur entre le maximum du signal reçu atteint et le véritable maximum du signal reçu.
Selon une caractéristique additionnelle, l’unité de traitement de l’installation est configurée pour émettre des consignes de réglage audit actionneur et stocker en mémoire lesdites consignes en correspondance de données de contexte d’utilisation de l’installation, le stockage en mémoire formant une base d’apprentissage pour une intelligence artificielle apte à être mise en œuvre par l’unité de traitement pour émettre des consignes cibles destinées à l’actionneur en fonction d’un contexte d’utilisation courant.
Une telle caractéristique peut ainsi permettre d’identifier rapidement et finement des consignes de réglage audit actionneur en fonction des consignes passées et d’un contexte d’utilisation courant, notamment pour des environnements dans lesquels le contexte d’utilisation courant est répétitif, comme par exemple des usines.
Selon une autre caractéristique, l’installation comprend une pluralité de dispositifs récepteurs et le terminal comporte une unité de traitement des signaux reçus des photorécepteurs couplés aux dispositifs récepteurs pour corréler les données reçues par les photo récepteurs couplés aux dispositifs récepteurs. La présence d’une pluralité de dispositifs récepteurs ainsi que d’une corrélation des données reçues par les photorécepteurs couplés aux dispositifs récepteurs permet ainsi d’augmenter la qualité du signal utilisé par le terminal et résultant de la somme des signaux reçus par chacun des dispositifs récepteurs en réduisant les interférences entre les signaux reçus par les différents dispositifs récepteurs.
Selon une caractéristique additionnelle, l’unité de traitement est configurée pour piloter les actionneurs et orienter les fentes des dispositifs récepteurs pour maximiser des signaux de lumière modulée reçus distincts.
Lorsque des signaux de lumière modulée distincts sont émis, l’actionneurd’un dispositif récepteur spécifique peut être piloté pour orienter la fente du dispositif récepteur spécifique de manière à maximiser un signal spécifique reçu associé. Avantageusement, cette caractéristique peut permettre d’obtenir simultanément une maximisation pour différents signaux reçus de lumière modulée.
Selon une réalisation, il est proposé un système de communication par transmission de lumière modulée, comportant une installation selon l’un des paragraphes précédents, et une pluralité de sources dans un environnement de l’installation, la pluralité de sources transmettant de la lumière modulée, l’unité de traitement étant couplée aux actionneurs de la pluralité de dispositifs récepteurs pour piloter les actionneurs en vue de maximiser des signaux reçus pour l’ensemble des sources. Une telle réalisation peut ainsi permettre de favoriser une maximisation conjointe de la somme des signaux reçus pour l’ensemble de toutes les sources, plutôt que de favoriser une maximisation pour chacune des sources indépendamment.
Selon une caractéristique additionnelle, il est proposé un système dans lequel le terminal comporte une première surface et une deuxième surface montées l’une sur l’autre en rotation et formant un angle l’une par rapport à l’autre, le système comportant un premier dispositif récepteur appliqué sur la première surface, et un deuxième dispositif récepteur appliqué à la deuxième surface, l’unité de traitement étant configurée pour orienter les fentes respectives des premier et deuxième dispositifs récepteurs pour recevoir respectivement des premier et second signaux de lumière modulée, distincts, lesdits premier et second signaux étant issus de rayons lumineux respectifs, non parallèles entre eux.
Avantageusement, un tel système peut permettre de propager efficacement des informations suivant des directions de propagation non parallèles en assurant une réception maximisée par chaque dispositif récepteur et par suite dans ce cas, une réception maximisée par le terminal. Aussi, la présente description vise un procédé d’asservissement d’un dispositif récepteur mis en œuvre par une unité de traitement, comportant : acquérir des données reçues par lumière modulée par un photorécepteur couplé à un dispositif récepteur, détecter, à partir des données acquises, un maximum des données reçues par le photorécepteur, générer une consigne pour piloter un actionneur du dispositif récepteur en vue de maximiser des données reçues par le photorécepteur à partir du maximum détecté, transmettre la consigne générée.
La présente description vise aussi un programme informatique comportant des instructions pour, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur d’un circuit de traitement, mettre en œuvre les étapes du procédé ci-avant.
Brève description des dessins
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1 montre des vues schématiques en perspective de dispositifs récepteurs de communications par transmission de lumière modulée selon la présente invention.
Fig. 2 est une vue schématique en perspective d’une installation comportant deux dispositifs récepteurs et un terminal couplé aux dispositifs récepteurs selon un mode de réalisation.
Fig. 3 est une vue schématique en perspective d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon un mode de réalisation.
Fig. 4 est une vue schématique en coupe transversale d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon une variante de réalisation de la figure 3.
Fig. 5 est une vue schématique en perspective d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon un autre mode de réalisation.
Fig. 6 illustre une installation de réception de lumière modulée comportant un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée et une unité de traitement du signal reçu du photorécepteur couplé au dispositif récepteur. Fig. 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon une variante de réalisation.
Fig. 8 est un schéma fonctionnel d’un procédé de pilotage d’un actionneur d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon une première variante de réalisation.
Fig. 9 est un schéma fonctionnel d’un procédé de pilotage d’un actionneur d’un dispositif récepteur de communications par transmission de lumière modulée selon une seconde variante de réalisation.
Fig. 10 illustre un système de communication par transmission de lumière modulée selon un exemple de réalisation.
Fig. 11 illustre un mode de réalisation dans lequel plusieurs dispositifs récepteurs sont couplés à un même photorécepteur.
Fig. 12 illustre un mode de réalisation dans lequel plusieurs dispositifs récepteurs sont couplés à un même photorécepteur dans plusieurs dimensions de l’espace. Description des modes de réalisation
La présente description a pour objet un dispositif récepteur de communication par transmission de lumière modulée, référencé 100. Le dispositif récepteur 100 est destiné à être couplé à un terminal utilisant des données reçues par lumière modulée. Le terminal peut être fixe, comme par exemple un téléviseur, ou mobile, comme par exemple un téléphone portable ou un ordinateur portable. Les données reçues par lumière modulée peuvent par exemple avoir été émises par une technologie de type LiFi. Bien entendu, d’autres terminaux et technologies de communication par transmission de lumière modulée sont possibles.
Comme visible sur la figure 1, le dispositif récepteur 100 comprend principalement une gouttière 101 comprenant une fente 102 et une première surface de guidage 103, détaillées ci-après. Le dispositif récepteur 100 est en outre couplé à au moins un photorécepteur 105, comme détaillé par la suite.
Comme particulièrement visible sur la figure 1 , la première surface de guidage 103 peut prendre la forme d’un conduit de forme creuse et allongée. Dans ce mode de réalisation, la forme de la première surface de guidage 103 conditionne la forme de la gouttière 101. Ainsi, la gouttière prend la forme d’un conduit creux et allongé.
La première surface de guidage 103 comprend au moins une surface interne 103’ réfléchissant la lumière et conformée pour guider un rayon lumineux par réflexions successives jusqu’à l’au moins un photorécepteur 105. La première surface de guidage 103 peut être une surface d’un cylindre, où l’on entend par cylindre toute forme oblongue dont une section bidimensionnelle, 2D, transversale est reproduite identique à elle-même le long d’une troisième dimension. La troisième dimension est représentée dans les figures par un axe longitudinal X. Par exemple, les premières surfaces de guidage 103 de la figure 1 sont des cylindres de section transversale rectangulaire, hexagonale et circulaire pour les parties gauche, centrale et droite respectivement. Bien entendu, toute autre section pourrait être choisie. Par conséquent, dans ce mode de réalisation, la gouttière présente une forme de cylindre.
Additionnellement, lorsque la première surface de guidage 103 est la surface d’un cylindre, la gouttière 101 peut être montée à rotation autour de l’axe longitudinal X du cylindre, ce qui autorise un degré de liberté afin d’ajuster par exemple l’orientation de la gouttière 101.
La surface interne 103’ de la première surface de guidage 103 est de préférence constituée d’un matériau dont un coefficient de réflexion de la lumière est supérieur à 0.9.
La surface interne 103’ peut présenter une surface homogène, comme par exemple un miroir. La surface interne 103’ peut également présenter une surface texturée, c’est-à- dire une surface composée d’éléments réfléchissants disposés pour guider le rayon lumineux par réflexions successives jusqu’au photorécepteur 105. Par exemple, la surface interne 103’ peut être pavée selon un pavage tel qu’une tessellation tridimensionnelle. Le pavage peut par exemple être constitué à partir d’une pluralité de miroirs.
Comme particulièrement visible sur la figure 1, la fente 102 est aménagée en entrée de la première surface de guidage 103. Par exemple, la fente 102 peut être creusée dans la première surface de guidage 103. Comme illustré sur la figure 1, lorsque la surface de guidage 103 possède une forme allongée, la fente 102 peut être creusée suivant une longueur de la surface de guidage 103, qui peut être l’axe longitudinal X lorsque la surface de guidage 103 est la surface d’un cylindre. La longueur de la fente peut être inférieure ou égale à la longueur de la surface de guidage. Comme déjà indiqué, le dispositif récepteur est couplé à un photorécepteur 105. Le photorécepteur 105 est disposé de manière à recevoir les rayons lumineux guidés par réflexions successives par la surface de guidage de la gouttière.
Le photorécepteur 105 peut être intégré à la gouttière 101. Par exemple, le photorécepteur 105 peut être logé à l’une des extrémités de la gouttière 101. Selon ce mode de réalisation, la gouttière comprend en outre une interface de communication pour transmettre les données reçues par le photorécepteur 105 au terminal.
Alternativement, le photorécepteur peut appartenir au terminal 200. Selon ce mode de réalisation, le dispositif récepteur 100 peut être monté sur le terminal 200 de sorte que le photorécepteur 105 soit logé à une extrémité de la gouttière 101. Par exemple, comme représenté sur la figure 2, le dispositif récepteur 100 peut être placé sur le côté d’un terminal 200. Alternativement ou en combinaison, le dispositif récepteur 100 peut être placé sous un écran du terminal.
On notera, que l’homme du métier sait positionner le dispositif récepteur 100 sur le terminal 200. En effet, le positionnement du dispositif récepteur 100, et notamment la gouttière 101, sur le terminal 200 peut varier en fonction de la forme du dispositif récepteur et du terminal. Dans tous les cas, le dispositif récepteur est positionné sur le terminal de sorte que le photorécepteur reçoive les rayons lumineux guidés par réflexions successives par la surface de guidage de la gouttière. En particulier, la gouttière est positionnée sur le terminal de sorte que le photorécepteur reçoive les rayons lumineux guidés par réflexions successives par la surface de guidage de la gouttière.
Dans les deux cas, comme schématisé sur les figures 1 et 2, la gouttière 101 peut être orientée pour recevoir l’au moins un rayon lumineux de la lumière modulée, c’est-à-dire pour laisser passer à travers la fente 102 l’au moins un rayon lumineux. Chacun des rayons lumineux reçus par la fente 102 peut alors être réfléchi une première fois sur la surface interne 103’ puis, par réflexions successives sur la surface interne 103’, être guidé jusqu’au photorécepteur 105.
Par exemple, le photorécepteur peut être fixé à une paroi interne de la première surface de guidage 103, ou logé dans une cavité configurée à cet effet.
Par conséquent, la dispositif récepteur 100 peut permettre de focaliser un ensemble des rayons lumineux reçus par la gouttière 101 sur le photorécepteur 105. Ainsi, le dispositif récepteur 100 peut permettre au photorécepteur 105 de recevoir les rayons lumineux arrivant directement sur le photorécepteur 105 ainsi que tous les rayons lumineux reçus par la gouttière 101. Comparativement, en l’absence du dispositif récepteur 100, le photorécepteur 105 ne reçoit que les rayons lumineux arrivant directement sur le photorécepteur 105.
Le dispositif récepteur 100 peut alors permettre de maximiser le signal reçu par le photorécepteur 105 en augmentant la surface de réception des rayons lumineux avant de les faire converger vers le photorécepteur 105. Le signal reçu peut par exemple être évalué selon une amplitude, une puissance ou une énergie reçue par le photorécepteur 105. Par exemple, un rapport signal sur bruit peut être utilisé pour évaluer le signal reçu. L’évaluation du signal reçu par le photorécepteur 105 peut par exemple être utilisée pour appliquer une modification de la gouttière 101 en vue de maximiser le signal reçu comme expliqué dans la suite de la description.
Optionnellement, la surface de réception des rayons lumineux peut être ajustable, comme schématisé sur la figure 3, ce qui peut permettre d’adapter la taille du dispositif récepteur 100 à un besoin d’utilisation. Par exemple, une longueur de la gouttière 101 peut être ajustée pour correspondre à une longueur du terminal sur lequel la gouttière
101 peut être montée. En outre, la longueur de la gouttière 101 peut être asservie pour maximiser le signal reçu comme détaillé par la suite.
A cet effet, comme visible sur la figure 4, la gouttière 101 peut loger une seconde surface de guidage 301 couplée à une seconde fente 302, une coulisse 402 et un coulisseau 403. La seconde surface de guidage 301 et la seconde fente 302 peuvent être identiques à la première surface de guidage 103 et de la première fente 102 respectivement. La coulisse 402 peut être montée sur la première surface de guidage 103 et peut avoir pour direction l’axe longitudinal X de la première surface de guidage 103. Le coulisseau 403 peut être logé à l’intérieur de la coulisse 402 et peut être solidaire de la seconde surface de guidage 301 permettant un coulissement de la seconde surface de guidage 301 par rapport à la première surface de guidage 103 suivant l’axe longitudinal X. Sur la figure 4, la longueur totale de guidage est notée H.
Aussi, l’orientation de la gouttière 101 par rapport à une source de lumière modulée peut maximiser la réception de l’ensemble des rayons lumineux par le photorécepteur 105. L’expression « orientation de la gouttière 101 » peut comprendre une inclinaison de la fente 102 et/ou une ouverture de la fente 102 et/ou un positionnement de la fente
102 et de la première surface de guidage 103 par rapport à une référence, par exemple une source de lumière modulée. Le positionnement de la fente 102 peut par exemple être lié au coulissement de la seconde surface de guidage 301. Dans la suite de la description, l’expression « orientation par rapport à une source de lumière modulée » peut être abrégée en « orientation », sans préciser qu’il s’agit de l’orientation par rapport à une source de lumière modulée.
Par ailleurs, selon une première variante illustrée à la figure 5, l’orientation de gouttière 101 peut être imposée par un équilibrage passif. Pour ce faire, le dispositif récepteur 100 peut en outre comprendre une enceinte hermétique 501 renfermant un liquide 502 et logeant la gouttière 101. L’enceinte hermétique 501 peut être réalisée dans un matériau transparent aux rayons de lumière modulée, ce qui permet la réception de rayons lumineux par la gouttière 101, c’est-à-dire par la fente 102, et par suite par la première surface de guidage 103, logées dans l’enceinte hermétique 501. Optionnellement, lorsque la première surface de guidage 103 est une surface d’un cylindre, l’enceinte hermétique 501 peut être montée à rotation autour de l’axe longitudinal X du cylindre.
La gouttière 101 peut être apte à flotter à la surface du liquide 502. Ainsi, comme il ressort de la figure 5, la fente 102 et la première surface de guidage 103 peuvent être partiellement plongées dans le liquide 502. Sous l’effet des forces s’exerçant sur le liquide 502, à savoir les forces de pesanteur, de cohésion du liquide 502 et de pression exercée par l’air compris dans l’enceinte hermétique 501, une surface du liquide 502 peut tendre à être horizontale, ce qui peut contraindre la fente 102 à être orientée vers le haut quelle que soit l’orientation de l’enceinte hermétique 501. L’expression « vers le haut » peut ici signifier une direction verticale dans le sens ascendant.
En particulier, lorsque l’enceinte hermétique 501 est montée à rotation autour de l’axe longitudinal X du cylindre, l’orientation de l’enceinte hermétique 501 peut varier tandis que l’orientation de la fente 102 peut rester fixe et orientée vers le haut.
Ainsi, lorsque les rayons lumineux sont émis vers le bas, c’est-à-dire selon une direction verticale descendante, par exemple lorsque la source lumineuse est un plafonnier, la fente 102 du dispositif récepteur 100 peut être avantageusement toujours orientée vers le haut, ce qui permet une maximisation de la réception par le dispositif récepteur 100.
Par exemple, le dispositif récepteur 100 peut être embarqué sur un casque de chantier dans lequel un réceptacle pour le dispositif récepteur 100 serait aménagé ou ajouté. Un utilisateur portant le casque muni du dispositif récepteur 100 pourrait alors se déplacer sur un terrain, non nécessairement plat, tout en gardant la fente 102 orientée vers le haut. Similairement, un robot autonome ou un cobot pourrait être équipé du dispositif récepteur 100. Bien évidemment, le dispositif récepteur pourrait être mis en œuvre dans d’autres applications équivalentes. Alternativement ou en combinaison avec la mise en œuvre du contrôle passif de l’orientation de la fente 102, l’orientation de la gouttière 101 peut être contrôlée de façon active, comme détaillé ci-après.
Selon des variantes illustrées aux figures 6 à 7, l’orientation de la gouttière 101 peut être contrôlée par un asservissement actif visant à maximiser le signal reçu. Le dispositif récepteur 100 peut alors comprendre au moins un actionneur destiné à être piloté par une unité de traitement 6000 du signal reçu du photorécepteur 105 pour orienter la gouttière 101 pour maximiser le signal reçu. L’au moins un actionneur par exemple être un actionneur mécanique, piézoélectrique ou électronique. Bien entendu, d’autres actionneurs sont possibles. Comme précédemment évoqué, l’orientation de la gouttière 101 peut inclure une inclinaison de la fente 102 et/ou une ouverture de la fente 102 et/ou un positionnement de la fente 102 et de la première surface de guidage 103.
Plus particulièrement, comme illustré à la figure 6, afin d’asservir l’inclinaison de la fente 102, la première surface de guidage 103 peut comporter un actionneur 601 pour la mise en rotation du cylindre. L’actionneur 601 peut être un actionneur rotatif. Comme illustré à la figure 7, afin d’asservir l’ouverture de la fente 102, la gouttière 101 peut comprendre au moins un volet opaque 701 ajustable pour occulter la fente 102. Comme visible à la figure 7, deux volets opaques 701 peuvent être disposés de part et d’autre de la fente 102, ce qui peut créer une fente 702 superposée sur la fente 102 et d’ouverture réduite par rapport à une ouverture de la fente 102. Les deux volets opaques 701 peuvent être montés à rotation autour de l’axe longitudinal X de la première surface de guidage. Les deux volets opaques 701 peuvent être contrôlés simultanément par un actionneur, ce qui peut permettre de modifier une orientation de la fente 702. La modification de l’orientation de la fente 702 peut ainsi permettre de maximiser un angle de réception du signal reçu par le dispositif récepteur 100. Alternativement ou en combinaison, chacun des volets opaques 701 peut être contrôlé indépendamment par un actionneur, ce qui peut permettre de modifier une largeur de la fente 702. La modification de la largeur de la fente 102 peut par exemple permettre de filtrer les rayons lumineux parasites et de maximiser le signal utile reçu par le photorécepteur 105. Par exemple, la valeur du rapport signal sur bruit obtenu par le photorécepteur 105 peut être une valeur à maximiser par l’unité de traitement.
Selon une autre variante de réalisation, la fonction d’opacité du volet opaque précité peut être assurée par un gaz opaque, et ainsi la fente 102 peut être occultée par diffusion d’un tel gaz. Dans ce cas, la gouttière 101 peut comprendre de part et d’autre de la fente 102 deux chambres logeant chacune du gaz, la diffusion du gaz étant pilotée par un actionneur.
Comme précédemment décrit, selon un mode de réalisation, la gouttière 101 peut loger une seconde surface de guidage 301 couplée à une seconde fente 302 et montée coulissante selon l’axe longitudinal X de la première surface guidage 103. Additionnellement, un coulissement de la seconde surface de guidage 301 peut être piloté par un actionneur pour contrôler une surface totale de guidage. L’actionneur peut par exemple être un actionneur linéaire intégré au coulisseau 403.
L’unité de traitement 6000 configurée pour détecter un maximum du signal reçu peut comprendre au moins une interface d’entrée INP 6001 , un processeur PROC 6002, une mémoire d’ordinateur MEM 6003 et une interface de sortie OUTP 6004 comme illustré à la figure 6.
L’interface d’entrée INP 6001 peut permettre de recevoir des données fonctions des données reçues par le photorécepteur 105.
Le processeur PROC 6002 peut être configuré pour exécuter des instructions d’un programme informatique stocké dans l’au moins une mémoire d’ordinateur MEM 6003.
Le programme informatique peut comprendre des instructions pour acquérir, via l’interface d’entrée INP 6001, les données fonctions des données reçues par le photorécepteur 105.
Le programme informatique peut également comprendre des instructions pour détecter, à partir des données acquises, un maximum des données reçues par le photorécepteur 105. Le maximum peut par exemple être un maximum en amplitude, un maximum en puissance ou un maximum en énergie des données acquises.
De plus, le programme informatique peut générer une consigne pour piloter chaque actionneur du dispositif récepteur 100 en fonction du maximum des données reçues par le photorécepteur 105 et en vue de maximiser les données reçues par le photorécepteur 105.
Le programme informatique peut aussi comprendre des instructions pour transmettre, via l’interface de sortie OUTP 6004, la consigne générée.
Des exemples d’instructions pour détecter le maximum des données reçues par le photorécepteur 105 et générer une consigne pour piloter l’actionneur du dispositif récepteur 100 en fonction du maximum des données reçues par le photorécepteur 105 et en vue de maximiser les données reçues par le photorécepteur 105 sont détaillés dans la suite de la description.
Les données fonctions des données reçues par le photorécepteur 105 peuvent directement être les données reçues par le photorécepteur 105. L’unité de traitement 6000 peut alors en outre comprendre au moins un amplificateur trans-impédance qui peut être configuré pour convertir les données reçues par le photorécepteur 105 en signal électrique. L’au moins un processeur PROC 6002 peut alors en outre être configuré pour exécuter des instructions comprenant un décodage du signal reçu par l’au moins un amplificateur trans-impédance.
Alternativement, les données fonctions des données reçues par le photorécepteur 105 peuvent être les données reçues par le photorécepteur 105 qui ont été préalablement converties et décodées. La conversion et le décodage peuvent par exemple avoir été effectués par le terminal.
La consigne pour piloter un actionneur du dispositif peut par exemple être une d’une consigne de mise en rotation de la gouttière 101, d’une consigne d’occultation de la fente 102, d’une consigne de coulissement de la seconde surface de guidage 301 ou d’une combinaison de consignes précitées, en fonction de l’actionneur considéré.
Le maximum de réception peut par exemple être déterminé suivant une méthode itérative.
Par exemple, lorsque la consigne est la consigne de mise en rotation de la gouttière 101 , partant d’une orientation initiale quelconque, l’au moins un processeur PROC 6002 peut mettre en œuvre la consigne de mise en rotation de la gouttière 101 suivant un pas fixé. Un signal reçu peut être évalué après chaque rotation de la gouttière 101 et être enregistré dans une table enregistrée dans la mémoire d’ordinateur MEM 6003. La table peut par exemple comprendre l’orientation de la gouttière ainsi que la qualité de réception du signal associée. La consigne de mise en rotation de la gouttière 101 peut être itérée jusqu’à obtenir un maximum de qualité de réception du signal, c’est-à-dire par exemple jusqu’à obtenir une première valeur de qualité de réception du signal supérieure à une seconde valeur successive de qualité de réception du signal.
Bien évidemment, la méthode itérative de détermination du maximum de réception peut s’étendre aux consignes d’occultation de la fente 102, de coulissement de la seconde surface de guidage 301 .
Alternativement ou en combinaison, comme illustré aux figures 8 et 9, les instructions stockées dans la mémoire d’ordinateur MEM 4003 peuvent comprendre des instructions pour asservir la gouttière 101 via une boucle de rétroaction et émettre la consigne CONS, destinée à l’actionneur. La consigne CONS peut par exemple être une consigne de mise en rotation de la gouttière 101 comme cela est détaillé ci-après, mais peut également être une consigne d’occultation de la fente 102 ou de coulissement de la seconde surface de guidage 301 . On note que chaque type de consigne peut avoir une boucle de rétroaction dédiée.
Sur les figures 8 et 9, la boucle de rétroaction peut comprendre une valeur consigne TARG, un régulateur REG générant la consigne CONS de mise en rotation de la gouttière 101, une étape ACT de mise en rotation de la gouttière 101 par l’actionneur, une valeur mesurée MEAS et un calculateur CALC.
La valeur consigne TARG peut par exemple être une valeur à atteindre du signal reçu du photorécepteur. La valeur consigne TARG peut par exemple être la valeur maximisant le signal reçu par le photorécepteur.
La valeur mesurée MEAS peut par exemple être une valeur mesurée du signal reçu par le photorécepteur 105.
Le régulateur REG peut prendre en entrée la valeur consigne TARG et la valeur mesurée MEAS. Le régulateur REG peut calculer un écart entre la valeur consigne TARG et la valeur mesurée MEAS. A partir de l’écart entre les valeurs consigne TARG et mesurée MEAS, le régulateur REG peut générer la consigne CONS destinée à la mise en rotation de la gouttière101 par l’actionneur lors de l’étape ACT.
Un objectif du régulateur REG peut être de minimiser l’écart entre la valeur consigne TARG et la valeur mesurée MEAS. Pour ce faire, le régulateur REG peut par exemple être un régulateur de type « PID », où PID est une abréviation pour « Proportionnel Intégral Dérivé ». Ainsi, la consigne CONS obtenue en sortie du régulateur REG peut viser à orienter la gouttière 101 de sorte que la valeur mesurée MEAS se rapproche de la valeur consigne TARG. La consigne CONS obtenue en sortie du régulateur REG peut par exemple être une consigne angulaire. La valeur consigne CONS obtenue en sortie du régulateur REG peut être appliquée à l’actionneur lors de l’étape ACT, ce qui permet d’orienter la gouttière 101 en vue d’obtenir un signal reçu proche de la valeur consigne TARG. En réponse à un changement d’orientation de la gouttière 101, la valeur mesurée MEAS peut être modifiée. La valeur mesurée MEAS peut alors être réinjectée dans le régulateur REG pour actualiser la valeur consigne CONS obtenue en sortie du régulateur REG.
En outre, la valeur consigne TARG peut être actualisée à partir de la valeur mesurée MEAS. Par exemple, le calculateur CALC peut prendre en entrée la valeur MEAS et générer une nouvelle valeur consigne TARG à partir de la valeur mesurée MEAS.
Le calculateur CALC peut en outre prendre en entrées des données de contexte d’utilisation pour générer la nouvelle valeur consigne TARG. Les données de contexte d’utilisation peuvent notamment comprendre des données concernant un environnement physique d’utilisation du dispositif récepteur 100. Par exemple, si un nuage de fumée est détecté à proximité du dispositif récepteur 100, la valeur consigne TARG peut être diminuée puis être augmentée lorsque le nuage de fumée est dissipé. De plus, l’unité de traitement 4000 peut être configurée pour stocker dans la mémoire MEM 6003 une base de données comportant les données de contexte d’utilisation ainsi que la valeurs mesurée MEAS et consigne TARG associées.
Ainsi, lorsqu’un couple de données comportant le contexte d’utilisation et la valeur mesurée MEAS est obtenu en entrée du calculateur CALC, le processeur PROC 6002 peut lire la mémoire MEM 6003 afin de trouver si le couple de données a déjà été observés. Le cas échéant, la nouvelle valeur consigne TARG calculée par le calculateur CALC peut directement être la valeur consigne TARG correspondant au couple de données stockée dans la base de données. Une utilisation de la base de données peut alors permettre d’obtenir rapidement une orientation de la gouttière 101 maximisant le signal reçu par le photorécepteur 105 et peut être privilégiée dans des environnements où les contextes d’utilisation sont répétitifs, comme par exemple des usines.
En outre, les données de la base de données peuvent former une base d’apprentissage pour une intelligence artificielle. Ainsi, des valeurs consignes TARG, pour des couples de données n’ayant pas encore été observés, peuvent être prédites par l’intelligence artificielle. L’intelligence artificielle peut par exemple être une régression linéaire ou un réseau de neurones.
Ainsi, l’asservissement de l’orientation de la gouttière 101 peut être mis en œuvre en temps réel, de sorte que les valeurs consigne TARG et mesurée MEAS soient continuellement actualisées.
Il est souligné que l’unité de traitement 6000 peut ne pas être comprise dans le terminal, ce qui peut permettre un asservissement autonome du dispositif récepteur 100 vis-à- vis du terminal. Alternativement, l’unité de traitement 6000 peut être comprise dans le terminal. Dans ce cas, l’unité de traitement 6000 peut partager ses ressources PROC 6002 et MEM 6003 avec les ressources du terminal.
Additionnellement, comme il ressort de la figure 9, le calculateur CALC peut également prendre en entrées des valeurs dérivées de la valeur mesurée MEAS. Les valeurs dérivées de la valeur mesurée MEAS peuvent être liées à une utilisation par le terminal du signal reçu par le photorécepteur 105. Dans ce cas, la boucle de rétroaction peut comprendre une étape de réception RECEPT de la valeur mesurée MEAS par le terminal et une étape de traitement TREAT de la valeur reçue par le terminal. L’étape de traitement TREAT peut prendre en considération des éléments liés à une application du signal reçu par le terminal. Les éléments liés à une application du signal reçu par le terminal peuvent par exemple être un rapport signal sur bruit du signal reçu par le terminal ou une détection de valeurs aberrantes dans les valeurs du signal reçu par le terminal. Par exemple, la valeur de la consigne TARG peut être modifiée si le signal reçu par le terminal présente des valeurs aberrantes. Il est souligné que les étapes RECEPT et TREAT sont mises en œuvre par le terminal.
Le terminal peut également mettre en œuvre un algorithme permettant de réduire un possible déphasage et/ou un retard temporel entre les différents rayons lumineux reçus par le photorécepteur 105 afin de minimiser les interférences destructives et de favoriser les interférences constructives entre les différents rayons lumineux.
De plus, comme visible à la figure 10, plusieurs dispositifs récepteurs 1001 , 1002 peuvent être couplés à un même terminal 900.
Le terminal 900 peut comprendre une unité de traitement des signaux reçus des photorécepteurs 1051, 1052 afin de corréler des données reçues par les photorécepteurs 1051 , 1052, ce qui peut permettre de favoriser les interférences constructives entre les différents signaux reçus et augmenter la réception. L’unité de traitement du terminal 900 peut être distincte de l’unité de traitement 6000. Alternativement, l’unité de traitement du terminal 900 peut partager ses ressources avec l’unité de traitement 6000 comme déjà évoqué.
Lorsque les dispositifs récepteurs 1001 , 1002 comportent au moins un actionneur selon l’une des variantes de réalisation précédemment décrites, l’unité de traitement 6000 peut être configurée pour piloter chacun des dispositifs récepteurs. Par exemple, le processeur PROC 6002 peut lire et exécuter en parallèle les instructions du programme informatique stocké dans la mémoire MEM 6003 pour chacun des dispositifs récepteurs, ce qui peut permettre de générer des consignes différentes pour chacun des actionneurs.
Par exemple, dans un environnement composé de plusieurs sources, chaque actionneur peut être piloté en vue de maximiser des signaux reçus pour l’ensemble des sources. En d’autres termes, les actionneurs peuvent être pilotés conjointement de façon à maximiser la réception des signaux de l’ensemble des sources par l’ensemble des dispositifs récepteurs. Cela peut notamment signifier qu’une source peut ne pas être prise en considération si la réception des signaux issus de cette source dégrade la réception des signaux des autres sources par l’ensemble des dispositifs récepteurs.
Il peut aussi être choisi de maximiser les réceptions respectives des signaux de lumière modulée pour chacun des dispositifs récepteurs. Ainsi, l’exemple de réalisation de la figure 10 représente une installation composée d’un terminal 900 et de deux dispositifs récepteurs 1001, 1002 et située dans un environnement comportant une pluralité de sources émettant des rayons lumineux S1 et S2 non parallèles entre eux. Le terminal 900 comporte une première surface 901 et une deuxième surface 902 montées l’une sur l’autre en rotation et formant un angle l’une par rapport à l’autre. Par exemple, le terminal 900 peut être un ordinateur portable. L’unité de traitement 6000 peut être configurée pour maximiser la réception des rayons lumineux S1 par le dispositif récepteur 1001 et la réception des rayons lumineux S2 par le dispositif récepteur S2.
En outre, il est également possible de coupler plusieurs dispositifs récepteurs 100 à un même photorécepteur 105. Par exemple, comme illustré à la figure 11, le terminal 200 peut être couplé à deux dispositifs récepteurs 1003, 1004 afin de faire converger les signaux reçus par chacun des dispositifs récepteurs 1003, 1004 sur un même photorécepteur 105. Dans ce cas, les dispositifs récepteurs 1003, 1004 peuvent être choisis parmi les exemples de réalisation décrits ci-dessus. Lorsqu’au moins un des dispositifs récepteurs 1003, 1004 comporte au moins un actionneur selon l’une des variantes de réalisation précédemment décrites, l’unité de traitement 6000 peut être configurée pour piloter chacun des dispositifs récepteurs comportant au moins un actionneur. L’unité de traitement 6000 peut être configurée pour maximiser le signal reçu par le photorécepteur 105, c’est-à-dire pour modifier les gouttières 101 en vue de maximiser le signal reçu par le photo récepteur 105 et résultant de la somme des signaux reçus par chacun des dispositifs récepteurs 1003, 1004. En particulier, l’unité de traitement 6000 peut être configurée pour maximiser les interférences constructives entre les signaux reçus par chacun des dispositifs récepteurs 1003, 1004.
Il est également possible de coupler un plus grand nombre de dispositifs récepteurs à un même photorécepteur 105. Ainsi, comme illustré à la figure 12, il est possible de coupler au moins trois dispositifs récepteurs 1005, 1006, 1007 à un même photorécepteur 105. Par exemple, les dispositifs récepteurs 1005, 1006, 1007 peuvent être positionnés de manières à former une base orthogonale d’un espace tridimensionnel, d’axes notés X1, X2, X3 sur la figure 12, dont l’origine peut être le photorécepteur 105. Cette réalisation peut ainsi permettre une convergence de signaux issus de trois dimensions orthogonales sur un même photorécepteur 105. Comme précédemment, lorsqu’au moins un des dispositifs récepteurs 1005, 1006, 1007 comporte au moins un actionneur selon l’une des variantes de réalisation précédemment décrites, l’unité de traitement 6000 peut être configurée pour piloter chacun des dispositifs récepteurs comportant au moins un actionneur. L’unité de traitement 6000 peut ainsi être configurée pour maximiser le signal reçu par le photorécepteur 105 comme il a été expliqué ci-dessus. Bien entendu, il est également possible de coupler plusieurs dispositifs récepteurs 100 à un même photorécepteur 105 sans imposer de contrainte géométrique, telle que l’orthogonalité décrite ci-dessus, entre les dispositifs récepteurs 100.
Dès lors ; la présente divulgation ne se limite pas aux exemples décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe des variantes.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus sont une simple illustration de la présente invention. Diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l’invention qui ressorts des revendications annexées.

Claims

Revendications
1. Dispositif récepteur (100) de communication par transmission de lumière modulée destiné à être couplé à un terminal utilisant des données reçues par lumière modulée, le dispositif récepteur (100) comprenant au moins une gouttière (101), ladite gouttière (101) comprenant : une fente (102) pour recevoir au moins un rayon lumineux de la lumière modulée, et une première surface de guidage (103), couplée à la fente (102), ladite fente (102) étant aménagée en entrée de la première surface de guidage (103), la première surface de guidage (103) comprenant au moins une surface interne (103’), réfléchissante et conformée pour guider le rayon lumineux par réflexions successives jusqu’à au moins un photorécepteur (105) couplé au dispositif récepteur (100).
2. Dispositif récepteur (100) selon la revendication 1, dans lequel la gouttière (101) comprend en outre l’au moins un photorécepteur (105), ledit photorécepteur étant logé à une extrémité de la gouttière (101), et une interface de communication pour transmettre les données reçues par l’au moins un photorécepteur (105) au terminal.
3. Dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une enceinte hermétique (501) renfermant un liquide (502), l’enceinte hermétique (501) étant réalisée dans un matériau transparent audit rayon lumineux, et dans lequel l’enceinte hermétique (501) loge la gouttière (101), la gouttière (101) étant apte à flotter à la surface dudit liquide (502), la fente (102) de la gouttière (101) étant orientée, par flottaison, vers le haut.
4. Dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première surface de guidage (103) est une surface d’un cylindre et la gouttière (101) est montée à rotation autour d’un axe longitudinal (X) du cylindre.
5. Dispositif récepteur (100) selon la revendication précédente, comportant en outre au moins un actionneur destiné à être piloté par une unité de traitement (6000) du signal reçu du photorécepteur (105), l’unité de traitement (6000) étant configurée pour détecter un maximum du signal reçu, et l’actionneur étant couplé à l’unité de traitement (6000) pour appliquer une modification de la gouttière (101) afin de maximiser le signal reçu.
6. Dispositif récepteur (100) selon la revendication 5, dans lequel l’au moins un actionneur est un actionneur pour la mise en rotation du cylindre pour orienter la fente (102) afin de maximiser le signal reçu.
7. Dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications 5 et 6, dans lequel la gouttière (101) comprend en outre au moins un volet opaque (701) ajustable pour occulter la fente (102) et dont une occultation est pilotée par l’au moins un actionneur.
8. Dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications 4 à 7, dans lequel la gouttière (101) loge, outre la première surface de guidage (103), une seconde surface de guidage (301) couplée à une seconde fente (302), montée coulissante selon un axe longitudinal (X) de la première surface de guidage (103).
9. Dispositif récepteur (100) selon la revendication 8, prise en combinaison avec la revendication 5, dans lequel un coulissement de la seconde surface de guidage est piloté par l’au moins un actionneur pour contrôler une surface totale de guidage en vue de maximiser le signal reçu.
10. Installation de réception de lumière modulée comportant au moins un dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications précédentes, et un terminal couplé au dispositif récepteur (100) pour utiliser les données reçues par lumière modulée.
11. Installation selon la revendication 10, comportant un dispositif récepteur (100) selon l’une des revendications 5, 6, 7 et 9, et une unité de traitement (6000) du signal reçu du photorécepteur (105) configurée pour détecter un maximum du signal reçu et couplée à l’actionneur pour appliquer une modification de la gouttière (101 ) afin de maximiser le signal reçu.
12. Installation selon la revendication 11 , dans laquelle l’unité de traitement (6000) est configurée pour émettre des consignes de réglage audit actionneur et stocker en mémoire lesdites consignes en correspondance de données de contexte d’utilisation de l’installation, le stockage en mémoire formant une base d’apprentissage pour une intelligence artificielle apte à être mise en œuvre par l’unité de traitement (6000) pour émettre des consignes cibles destinées à l’actionneur en fonction d’un contexte d’utilisation courant.
13. Système de communication par transmission de lumière modulée, comportant une installation selon l’une des revendications 10 à 12, et une pluralité de sources dans un environnement de l’installation, la pluralité de sources transmettant de la lumière modulée, l’unité de traitement (6000) étant couplée aux actionneurs de la pluralité de dispositifs récepteurs (100) pour piloter les actionneurs en vue de maximiser des signaux reçus pour l’ensemble des sources.
14. Procédé mis en œuvre par une unité de traitement (6000), le procédé comportant : acquérir des données reçues par lumière modulée par un photorécepteur (105) couplé à un dispositif récepteur (100) selon la revendication 5, détecter, à partir des données acquises, un maximum des données reçues par le photorécepteur (105), générer une consigne pour piloter un actionneur du dispositif récepteur (100) en vue de maximiser des données reçues par le photorécepteur (105) à partir du maximum détecté, transmettre la consigne générée.
15. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé de pilotage de l’actionneur selon la revendication 14 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
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