FR2831344A1 - LIGHT COMMUNICATION CONDUIT POWER SUPPLY DISTRIBUTION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une source d'alimentation centrale et un procédé de distribution d'alimentation vers un/ des capteurs ou actionneurs reliés à une structure LCC ou intégrés à celle-ci. Un système de distribution d'alimentation comprend une source d'alimentation (102), un ou des capteurs (104, 106, 108, 110), une structure de conduit LCC (100), et au moins un moyen d'acheminement (112) pour diriger l'énergie au travers de la structure LCC. Le ou les capteur (s) est (sont) relié (s) à un bus de conduit LCC relié à un système électronique. Un moyen de stockage de l'énergie reçue par le (s) capteur (s) est prévu.The present invention relates to a central power source and a method of distributing power to one or more sensors or actuators connected to or integrated into an LCC structure. A power distribution system includes a power source (102), one or more sensors (104, 106, 108, 110), an LCC conduit structure (100), and at least one routing means (112 ) to direct energy through the LCC structure. The sensor (s) is (are) connected to an LCC conduit bus connected to an electronic system. A means of storing the energy received by the sensor (s) is provided.
Description
ss
DESCRIPTIONDESCRIPTION
L'invention se rapporte d'une façon générale à un système de distribution d' al imentation et à un procédé de distribution de l'alimentation vers les composants d'un système électronique. En particulier, l'invention se rapporte à un système de distribution d'alimentation pour électronique qui utilise un conduit de lumière de communications pour distribuer l'alimentation à plusieurs capteurs. L'une des préoccupations principales impliquant des systèmes électroniques est la The invention relates generally to a power distribution system and to a method of distributing power to the components of an electronic system. In particular, the invention relates to a power distribution system for electronics which uses a communications light pipe to distribute power to several sensors. One of the main concerns involving electronic systems is the
manière de transférer ou de distribuer efficacement l'alimentation vers ces systèmes. how to efficiently transfer or distribute power to these systems.
Habituellement, des fls à section circulaire et d'autres connecteurs électriques sont utilisés pour distribuer l'alimentation vers les systèmes électroniques. Cependant, les l0 systèmes cablés traditionnels sont habituellement diff ciles à assembler et le nombre des fils nécessaires pour l'assemblage réduit leur fiabilité. En outre, les signaux passant par les fils provoquent souvent une diaphonie et une interférence avec la transmission des signaux dans les fils addacents. En outre, les signaux passant par les fls provoquent une interférence électromagnétique dans les fls adjacents sauf si un certain type de blindage Usually circular section wires and other electrical connectors are used to distribute power to electronic systems. However, 10 traditional wired systems are usually difficult to assemble and the number of wires required for assembly reduces their reliability. In addition, the signals passing through the wires often cause crosstalk and interference with the transmission of signals in the adjoining wires. In addition, signals passing through the wires cause electromagnetic interference in the adjacent wires unless some type of shielding
lS est utilisé. Ces interférences déforment ou dogradent les signaux. lS is used. This interference distorts or dogrades the signals.
Divers autres systèmes pour fournir une alimentation à des circuits électriques ou composants qui utilisent des câbles à fibre optique et une ou plusieurs sources de lumière et des détecteurs ont été décrits dans la technique. Mais bien que des fibres optiques soient quelquefois utilisées à la place des fils ou incorporées dans une structure moulée, l'utilisation des fibres optiques augmente le coût d'un système électronique. En outre, l'intégration de composants optiques et électriques ne convient pas idéalement à une Various other systems for providing power to electrical circuits or components that use fiber optic cables and one or more light sources and detectors have been described in the art. But although optical fibers are sometimes used in place of wires or incorporated into a molded structure, the use of optical fibers increases the cost of an electronic system. In addition, the integration of optical and electrical components is not ideally suited to a
fabrication en grande série en raison des difficultés du montage. mass production due to assembly difficulties.
L'invention a pour but de surmonter ces limitations. The invention aims to overcome these limitations.
A cet effet, l'invention utilise une source d'alimentation centrale utilisant un conduit de lumière de communications ou conduit de communication à lumière ou lumineux novateur (LCC) pour transmettre une énergie électromagnétique (par exemple de la lumière infrarouge (IR), de la lumière visible ou de la lumière ultraviolette) à des capteurs et à des actionneurs situés autour ou dans le conduit LCC ou la structure de conduit LCC. De prétérence, le conduit LCC est constitué de matériaux optiquement transparents ou translucides tels que du polytéréphtalate de butylène, du polytéréphtalate d' éthylène ou du polycarbonate. D e préférenc e, le conduit L CC est sous forme d'une To this end, the invention uses a central power source using a communication light pipe or innovative light or light communication pipe (LCC) to transmit electromagnetic energy (for example infrared light (IR), from visible light or ultraviolet light) to sensors and actuators located around or in the LCC conduit or LCC conduit structure. Preferably, the LCC conduit is made of optically transparent or translucent materials such as polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate or polycarbonate. Preferably, the L CC conduit is in the form of a
feuille, mais d'autres formes peuvent être utilisées. sheet, but other forms can be used.
Selon un premier aspect de l'invention, un système de distribution d'alimentation est fourni, lequel comprend au moins une source d'alimentation ou de puissance, au moins un capteur qui reçoit de l 'énergie de la source d' al i mentati on, une structure de conduit LCC qui transmet l'énergie depuis la ou les source(s) d'alimentation ou de puissance vers ledit au moins un capteur, et au moins un moyen d'acheminement pour diriger l'énergie au travers de la structure de conduit LCC depuis la ou les source(s) According to a first aspect of the invention, a power distribution system is provided, which comprises at least one power or power source, at least one sensor which receives energy from the power source. on, an LCC conduit structure which transmits energy from the power or power source (s) to said at least one sensor, and at least one routing means for directing energy through the LCC conduit structure from the source (s)
d'alimentation ou de puissance vers ledit au moins un capteur. supply or power to said at least one sensor.
S elon une caractéristique de l' invention, la structure de conduit LL C comprend ou est formée d'un polymère, prétérentiellement un matériau sélectionné à partir d'un groupe constitué de polytéréphtalate de butylène, de polytéréphtalate d'éthylène, de According to a characteristic of the invention, the LL C conduit structure comprises or is formed from a polymer, preferably a material selected from a group consisting of polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate,
polypropylène, de polyéthylène, de silice et de polycarbonate. polypropylene, polyethylene, silica and polycarbonate.
La source d'alimentation ou de puissance est avantageusement sélectionnée parmi un groupe constitué d'une diode électroluminescente, d'une source de lumière infrarouge, d'une source de lumière visible, d'une source de lumière ultraviolette, et d'une source The power or power source is advantageously selected from a group consisting of a light-emitting diode, an infrared light source, a visible light source, an ultraviolet light source, and a source.
haute fréquence.high frequency.
En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un capteur comprend: - un photodétecteur, - un dispositif de stockage d'énergie, et/ou -un moyen destiné à demander de l'énergie supplémentaire de la source In addition, according to another characteristic of the invention, said at least one sensor comprises: - a photodetector, - an energy storage device, and / or - a means intended to request additional energy from the source
d'alimentation lorsque ledit au moins un capteur commence à être à court d'énergie. supply when said at least one sensor begins to run out of energy.
Par ailleurs, au moins un capteur peut être relié à un bus à structure LLC, qui lui In addition, at least one sensor can be connected to a bus with LLC structure, which in turn
même peut être relié à un système électronique. even can be connected to an electronic system.
Dans un autre aspect de l'invention, un système de distribution d'alimentation ou de puissance est fourni, comprenant une source d'alimentation, au moins un capteur qui reçoit de l'énergie de la source d'alimentation, une structure de conduit LCC comprenant un p o lymère, et au mo ins un moyen d' achemi nem ent de stiné à di ri ge r l ' énerg i e au trav ers de la structure de conduit LCC depuis la source d'alimentation vers le au moins un capteur. La structure de conduit LCC transmet l'énergie depuis la source d'alimentation vers le au moins un capteur, dans lequel le au moins un capteur est connecté à un bus à In another aspect of the invention, a power or power distribution system is provided, comprising a power source, at least one sensor that receives energy from the power source, a conduit structure LCC comprising a polymer, and at least one means for supplying stine with di er ge r energy through the LCC duct structure from the power source to the at least one sensor. The LCC conduit structure transmits energy from the power source to the at least one sensor, in which the at least one sensor is connected to a bus to
conduit LCC qui est à son tour, relié à un système électronique. leads LCC which is in turn connected to an electronic system.
Dans encore un autre aspect de l'invention, un système de distribution d'alimentation ou de puissance est fourni, lequel comprend une source d'alimentation, au moins un capteur qui reçoit de l'énergie de la source d'alimentation, une structure de conduit LCC, et au moins un moyen d'acheminement destiné à diriger l'énergie au travers de la structure de conduit LCC depuis la source d'alimentation vers le au moins un capteur, et un moyen de stockage d'énergie destiné à stocker l'énergie reçue par le au moins un capteur. La structure de conduit LCC transmet l'énergie depuis la source d'alimentation vers le au moins un capteur, lequel est relié à un bus à conduit LCC qui est à son tour, relié à un système électronique. L'invention s'intéresse également à un procédé de distribution d'une alimentation ou de puissance comprenant la transmission ou l'émission d'une énergie en utilisant une source d'alimentation ou de puissance, la conduction dirigée de l'énergie au travers d'une structure de conduit LCC depuis la source d'alimentation vers au moins un capteur, et la réception de l'énergie depuis la source d'alimentation qui se propage au travers de la structure de conduit LCC en utilisant ledit au moins un capteur. Sous un autre aspect, un procédé destiné à distribuer une alimentation est fourni, comprenant la réception de l'énergie depuis la source d'alimentation qui s'est propagée au travers de la structure de conduit LCC en utilisant le au moins un capteur, dans lequel ledit au moins un capteur est relié à un bus à conduit LCC qui est. à son tour, relié à un système électronique. Dans encore un autre aspect de l'invention, un pro cédé destiné à distribuer une al imentation est fourni, comprenant le stockage de l'énergie reçue par le au moins un capteur en utilisant un moyen de stockage d'énergie, dans lequel le au moins un capteur est relié à un bus à In yet another aspect of the invention, a power or power distribution system is provided which includes a power source, at least one sensor that receives energy from the power source, a structure LCC conduit, and at least one routing means for directing energy through the LCC conduit structure from the power source to the at least one sensor, and an energy storage means for storing the energy received by the at least one sensor. The LCC conduit structure transmits energy from the power source to the at least one sensor, which is connected to an LCC conduit bus which is in turn connected to an electronic system. The invention also relates to a method of distributing a power supply or power comprising the transmission or emission of energy using a power or power source, the directed conduction of energy through an LCC conduit structure from the power source to at least one sensor, and receiving energy from the power source which propagates through the LCC conduit structure using said at least one sensor . In another aspect, a method for distributing power is provided, comprising receiving energy from the power source that has propagated through the LCC conduit structure using the at least one sensor, in which said at least one sensor is connected to a bus with LCC path which is. in turn, connected to an electronic system. In yet another aspect of the invention, a method for distributing a power supply is provided, comprising storing the energy received by the at least one sensor using an energy storage means, wherein the at least one sensor is connected to a bus at
conduit LCC qui est relié à son tour à un système électronique. LCC conduit which is in turn connected to an electronic system.
La lumière ou l'énergie provenant de la source d'énergie ou d'alimentation peut être dirigée vers au moins un ou différents capteurs au travers de la structure de conduit LCC en utilisant un élément d'acheminement tel qu'un prisme, une lentille, un miroir, des séparateurs de faisceau, ou des combinaisons de différents éléments optiques. Les capteurs qui reçoivent le signal ou l'énergie provenant de la source centrale comportent de prétérence des récepteurs photovoltaques qui convertissent la lumière en électricité, qui peut être stockée comme nécessaire dans un condensateur. L'énergie stockée peut alors être utilisée pour alimenter les capteurs. De préférence, les capteurs comportent des circuits incorporés pour leur permettre d'envoyer des demandes d'alimentation supplémentaires depuis une source d'alimentation s'ils commencent à être à court. Les capteurs peuvent également transmettre leurs données par l'intermédiaire d'un bus à conduit LCC primaire, en permettant ainsi la distribution de l'alimentation sans utiliser Light or energy from the power or power source can be directed to at least one or more sensors through the LCC conduit structure using a routing element such as a prism, lens , a mirror, beam splitters, or combinations of different optical elements. The sensors that receive the signal or energy from the central source preferably have photovoltaic receivers that convert light into electricity, which can be stored as needed in a capacitor. The stored energy can then be used to power the sensors. Preferably, the sensors have built-in circuits to allow them to send additional power requests from a power source if they start to run out. The sensors can also transmit their data via a primary LCC conduit bus, thus allowing distribution of power without using
des fls ni d'autres connecteurs électriques. wires or other electrical connectors.
La structure de conduit LCC peut être utilisée pour diriger la lumière vers au moins un capteur. Si nécessaire, des sources d'alimentation multiples qui génèrent des longueurs d'onde différentes peuvent être utilisées pour alimenter différents capteurs qui comportent des photorécepteurs qui sont sensibles à ces longueurs d'onde. Le système de distribution d'alimentation peut être utilisé dans des systèmes tels qu'un tableau de bord ou un système attelé à un moteur pour transmettre une alimentation vers divers capteurs, The LCC conduit structure can be used to direct light to at least one sensor. If necessary, multiple power sources that generate different wavelengths can be used to power different sensors that have photoreceptors that are sensitive to these wavelengths. The power distribution system can be used in systems such as a dashboard or a system coupled to an engine to transmit power to various sensors,
actionneurs et autres dispositifs.actuators and other devices.
L' invention sera mieux comprise grâce à la description suivante non limitative, sur The invention will be better understood thanks to the following nonlimiting description, on
la base des dessins joints, dans lesquels: La figure l représente une vue schématique d'un système électronique à base de conduit LCC, La figure 2 représente une autre vue en perspective d'un système électronique à l O base de conduit LCC, La figure 3 décrit un mode de réalisation d'un système de distribution d'alimentation qui comprend un système de commande de train de transmission intégré the basis of the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a schematic view of an electronic system based on an LCC conduit, FIG. 2 represents another perspective view of an electronic system at the base of an LCC conduit, La Figure 3 depicts an embodiment of a power distribution system which includes an integrated transmission train control system
(IPCS),(IPCS),
La figure 4 représente une vue en perspective d'un système électronique à base de l 5 conduit L C C qui comprend une source d' alimentati on, La figure 5 représente une vue écorchée d'un système électronique à base de conduit LCC qui comprend des sources d'alimentation multiples, et, La figure 6 représente une vue en perspective d'un système électronique à base de FIG. 4 represents a perspective view of an electronic system based on the LCC conduit which comprises a power source, FIG. 5 represents a cutaway view of an electronic system based on the LCC conduit which comprises sources multiple supply, and, Figure 6 shows a perspective view of an electronic system based on
conduit LCC qui comprend une source d'alimentation. LCC conduit which includes a power source.
Un conduit LCC, connu par ailleurs sous le nom de conduit de lumière de communications ou conduit de communication de ou à lumière, est une structure réalisée dans au mo ins un type de matéri au transmettant la lumière fabriqué sous une forme quelcouque qui permettrait la transmission d'un signal sous forme de lumière d'un point à un autre. Un conduit LCC est décrit davantage en détail ci dessous, mais l'une de ses caractéristiques est qu'il peut être utilisé comme substrat, tel qu'un substrat optique, qui peut être fabriqué suivant diverses formes telles qu'une plaque rectangulaire ou bien sous forme d'une partie ou de la totalité, par exemple, d'un châssis principal d'un dispositif d'affichage de tableau de bord. En tant que tel. il peut être utilisé comme moyen de transmission primaire ou secondaire pour un signal, tel qu'un signal optique se An LCC duct, also known as a communication light pipe or a light communication pipe, is a structure made of at least one type of light transmitting material made in any form that would allow transmission of a signal in the form of light from one point to another. An LCC conduit is described in more detail below, but one of its features is that it can be used as a substrate, such as an optical substrate, which can be manufactured in various shapes such as a rectangular plate or else as part or all, for example, of a main frame of a dashboard display device. As such. it can be used as a primary or secondary means of transmission for a signal, such as an optical signal
propageant depuis au moins une source de signal vers au moins un récepteur de signal. propagating from at least one signal source to at least one signal receiver.
Un conduit LCC peut englober divers composants électroniques et/ou optiques pour permettre qu'un signal, tel qu'un signal optique, soit dirigé vers divers composants électroniques et/ou optiques à l'intérieur du substrat sans avoir à recourir à l'utilisation d'un moyen de focalisation de signal classique tel qu'un séparateur de faisccau ou une lentille de focalisation. Un conduit LCC peut également prendre d'autres formes telles An LCC can include various electronic and / or optical components to allow a signal, such as an optical signal, to be directed to various electronic and / or optical components within the substrate without the need for use a conventional signal focusing means such as a beam splitter or a focusing lens. An LCC conduit can also take other forms such as
qu'une couronne, un toron, une feuille, ou un ruban. than a crown, a strand, a leaf, or a ribbon.
Telle qu'elle est utilisée ici, une structure de conduit LCC se réfère à un conduit L CC sous forme de torons ou d' autres formes structurelles. Une structure de conduit L C C comprend également un conduit LCC relié ou fabriqué avec au moins un composant ou As used herein, an LCC conduit structure refers to an L CC conduit in the form of strands or other structural forms. An L C C conduit structure also comprises an LCC conduit connected or manufactured with at least one component or
un système tel qu'un détecteur, une source de lumière, ou un système électronique. a system such as a detector, a light source, or an electronic system.
La figure 1 représente une vue en perspective d'un système électronique qui comprend une structure de conduit LCC 100. Ce mode de réalisation comprend une source d'alimentation centrale 102, des capteurs 104, 106, 108, 110 et une structure de conduit LCC 100. La source d'alimentation centrale 102 peut étre une source de lumière visible, ultraviolette, infrarouge ou autre source de lumière, ou bien il peut s'agir d'une source haute fréquence. De préférence, la source d'alimentation 102 est un laser ou une diode électroluminescente. Les capteurs 104, 106, 108, 1 10 peuvent être incorporés dans la structure de conduit LCC 100 ou rattachés à celle ci. Un signal ou une énergie émis à partir de la source d'alimentation centrale 102 peut étre dirigé vers les capteurs 104, 106, 108, 110 par l'intermédiaire de la structure de conduit LCC 100 en utilisant un moyen d'acheminement ou de transmission 112 tel qu'un prisme, une lentille, un séparateur de FIG. 1 represents a perspective view of an electronic system which comprises an LCC 100 conduit structure. This embodiment comprises a central power source 102, sensors 104, 106, 108, 110 and an LCC conduit structure The central power source 102 may be a visible, ultraviolet, infrared or other light source, or it may be a high frequency source. Preferably, the power source 102 is a laser or a light emitting diode. The sensors 104, 106, 108, 110 can be incorporated into the LCC 100 conduit structure or attached to it. A signal or energy emitted from the central power source 102 can be directed to the sensors 104, 106, 108, 110 through the LCC conduit structure 100 using a routing or transmission means 112 such as a prism, a lens, a separator of
faisccau, un miroir, ou diverses combinaisons des éléments d'acheminement. beam, mirror, or various combinations of routing elements.
Les capteurs 104, 106, 108, 110 comportent de prétérence au moins un récepteur photovoltaïque qui convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique. L'énergie électrique peut alors étre utilisce pour alimenter les capteurs 104, 106, 108, 1 10. Sous un The sensors 104, 106, 108, 110 preferably include at least one photovoltaic receiver which converts light energy into electrical energy. The electrical energy can then be used to power the sensors 104, 106, 108, 1 10. Under a
aspect, l'énergie électrique est stockée dans un condensateur et utilisce comme nécessaire. aspect, electrical energy is stored in a capacitor and used as needed.
Les capteurs sont de préférence incorporés à l'intérieur du conduit LCC ou lui sont rattachés. Dans un aspect de l'invention, un signal émis ou une énergie provenant de la source d'alimentation centrale peut être dirigé vers les capteurs par l'intermédiaire d'un moyen d'acheminement tel qu'un prisme, une lentille, ou un miroir par l'intermédiaire du The sensors are preferably incorporated into or attached to the LCC conduit. In one aspect of the invention, an emitted signal or energy from the central power source can be directed to the sensors via a routing means such as a prism, a lens, or a mirror through the
conduit LCC.led LCC.
Les sources d'alimentation qui produisent des énergies correspondant à différentes longueurs d'onde peuvent étre utilisées pour alimenter différents capteurs qui comportent des photorécepteurs sensibles à certaines longueurs d'onde. Un rétrécissement supplémentaire d'une pl age de longueurs d'onde p eut être exécuté en uti l i sant au mo ins un Power sources that produce energies corresponding to different wavelengths can be used to power different sensors that include photoreceptors sensitive to certain wavelengths. A further narrowing of a range of wavelengths can be performed using at least one
élément optique tel qu'un filtre passe-bande. optical element such as a bandpass filter.
Les données obtenues à partir des capteurs peuvent étre transmises par l'intermédiaire d'un bus principal à conduit LCC en utilisant un signal lumineux, tel qu'un signal infrarouge, vers un système électronique tel qu'un contrôleur électronique en vue d'un traitement ultérieur des donnces. Le système de distribution d'alimentation peut être utilisé dans un tableau de bord, un système attelé à un moteur, ou d'autres dispositifs qui The data obtained from the sensors can be transmitted via a main bus with LCC conduit using a light signal, such as an infrared signal, to an electronic system such as an electronic controller for a further processing of data. The power distribution system can be used in a dashboard, a system coupled to an engine, or other devices that
requièrent une distribution d'alimentation vers les capteurs. require power distribution to the sensors.
De prétérence, la structure de conduit LCC 100 comprend un matériau polymère. Preferably, the LCC 100 conduit structure comprises a polymeric material.
Le matériau constituant la structure de conduit LCC 100 peut être du polytéréphtalate de butylène, du polytéréphtalate d'éthylène, du polypropylène, du polyéthylène, du polyisobutylène, du polyacrylonitrile, du poly(chlorure de vinyle), du poly(méthacrylate de méthyle), de la silice, ou du polycarbonate. De préférence, le matériau polymère est un The material constituting the LCC 100 conduit structure can be polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyisobutylene, polyacrylonitrile, poly (vinyl chloride), poly (methyl methacrylate), silica, or polycarbonate. Preferably, the polymeric material is a
polymère à photoréfraction.photorefractive polymer.
Le matériau polymère qui canalise un signal tel que de la lumière peut être relié à des structures d'un moteur ou faire partie de celles-ci, telles que les collecteurs d'admission. Les informations obtenues à partir des capteurs qui se rapportent aux paramètres surveillés peuvent être acheminées par l'intermédiaire de la structure de conduit LCC 100 vers au moins un système électronique tel qu'une électronique de The polymeric material which channels a signal such as light can be connected to or form part of engine structures, such as intake manifolds. The information obtained from the sensors which relate to the monitored parameters can be routed through the LCC 100 conduit structure to at least one electronic system such as a monitoring electronics.
commande de processus.process control.
De prétérence, le matériau de la structure de conduit LCC est fait d'au moins un matériau qui permet la transmission de la lumière à diverses longueurs d'onde. Ainsi par exemple, une structure de conduit LCC 100 peut comprendre un premier matériau transparent ou translucide pour une première fréquence des signaux et un second Preferably, the material of the LCC conduit structure is made of at least one material which allows the transmission of light at various wavelengths. Thus, for example, an LCC 100 conduit structure may comprise a first transparent or translucent material for a first frequency of the signals and a second
matériau transparent ou translucide pour une seconde fréquence des signaux. transparent or translucent material for a second frequency of the signals.
La structure de conduit LCC 100 peut présenter diverses configurations. Ainsi, la structure de conduit LCC peut être plane, curviligne, ondulée ou asymétrique. La structure de conduit LCC 100 peut également présenter diverses dimensions y compris une épaisseur, un diamètre, une largeur et une longueur non uniformes. Le conduit LCC peut être fabriqué en utilisant un matériau moulable tel que le conduit LCC puisse être moulé et ensuite polymérisé selon une forme désirée. La structure de conduit LCC 100 peut comporter des parties ou des zones qui sont reliées, moulées ou pressées sur une surface d'une carte de circuit. La structure de conduit LCC 100 peut être intogrée à des cartes de circuits imprimés, des substrats flexibles, des câbles plats, et des circuits MID The LCC 100 conduit structure can have various configurations. Thus, the LCC duct structure can be flat, curvilinear, wavy or asymmetrical. The LCC 100 conduit structure can also have various dimensions including non-uniform thickness, diameter, width and length. The LCC duct can be made using a moldable material such that the LCC duct can be molded and then polymerized to a desired shape. The LCC 100 conduit structure can have parts or areas that are connected, molded, or pressed onto a surface of a circuit board. The LCC 100 conduit structure can be integrated into printed circuit boards, flexible substrates, ribbon cables, and MID circuits
ou à des structures les incorporant. or to structures incorporating them.
La structure de conduit LCC 100 peut être enduite d'un matériau réfléchissant. De préférence, les revêtements minimisent la perte d'énergie en réduisant l'intensité du signal The LCC 100 conduit structure can be coated with a reflective material. Coatings preferably minimize energy loss by reducing signal strength
optique transmis hors du conduit LCC. optical transmitted outside the LCC duct.
La structure de conduit LCC 100 peut comporter un revêtement réfléchissant sur au moins l'une de ses surfaces. Dans un premier aspect de l'invention, le revêtement réfléchissant recouvre la surface entière ou pratiquement la surface entière de la structure de conduit LCC à l'exception des parties de la surface o la source d'alimentation 102 et les capteurs 104, 106, 108, 110 sont reliés de façon fonctionnelle à la structure de conduit The LCC 100 conduit structure may have a reflective coating on at least one of its surfaces. In a first aspect of the invention, the reflective coating covers the entire surface or practically the entire surface of the LCC duct structure with the exception of the parts of the surface where the power source 102 and the sensors 104, 106, 108, 110 are operatively connected to the conduit structure
LCC 100.LCC 100.
En variante, le revêtement réfléchissant recouvre au moins une surface de la structure de conduit LCC 100. Le revêtement réfléchissant peut être utilisé par exemple, pour recouvrir uniquement la surface de la structure de conduit LCC 100 qui englobe pratiquement un volume du conduit LCC au travers duquel l'énergie provenant de la Alternatively, the reflective coating covers at least one surface of the LCC 100 conduit structure. The reflective coating can be used, for example, to cover only the surface of the LCC 100 conduit structure which substantially encompasses a volume of the LCC conduit through from which the energy from the
source d'alimentation 102 est transmise vers les capteurs 104, 106, 108, 1 10. power source 102 is transmitted to sensors 104, 106, 108, 110.
Le revêtement réfléchissant peut comprendre un matériau quelcouque qui réfléchit l'énergie transmise au travers de la structure de conduit LCC 100. Le revêtement réfléchissant peut également comprendre au moins un métal ou un alliage métallique contenant des métaux tels que de l'aluminium, du cuivre, de l' argent ou de l ' or. La structure de conduit LCC 100 peut présenter un indice de réfraction différent de celui du revêtement réfléchissant. De préférence, la structure de conduit LCC 100 présente un The reflective coating may include any material which reflects the energy transmitted through the LCC 100 conduit structure. The reflective coating may also include at least one metal or a metal alloy containing metals such as aluminum, copper , silver or gold. The LCC 100 conduit structure may have a different refractive index than that of the reflective coating. Preferably, the LCC 100 conduit structure has a
indice de réfraction supérieur au revêtement réfléchissant. higher refractive index than reflective coating.
De préférence, la source d'alimentation ou émetteur 102 est une source de lumière. Preferably, the power source or emitter 102 is a light source.
Un exemple d'une source de lumière prétérée est une source de lumière infrarouge. An example of a purported light source is an infrared light source.
Cependant, les signaux peuvent présenter une fréquence électromagnétique quelconque permettant une transmission au travers de la structure de conduit LCC 100 et une communication entre la source d'alimentation 102 et les capteurs 104, 106, 108, 1 10. Le signal qui est transmis peut être une combinaison de fréquences électromagnétiques. La source d'alimentation 102 comprend, mais sans s'y limiter, une diode électroluminescente, un laser, ou une source haute fréquence. Le laser peut émettre de la However, the signals can have any electromagnetic frequency allowing transmission through the LCC conduit structure 100 and communication between the power source 102 and the sensors 104, 106, 108, 1 10. The signal which is transmitted can be a combination of electromagnetic frequencies. The power source 102 includes, but is not limited to, a light emitting diode, a laser, or a high frequency source. The laser can emit
lumière infrarouge, visible ou ultraviolette. infrared, visible or ultraviolet light.
De préférence, au moins une source d'alimentation 102 transmet un signal au travers de la structure de conduit LCC 100. Un signal peut être dirigé vers une direction quelconque ou diverses directions à l'intérieur de la structure de conduit LCC 100, sauf si la source d'alimentation ou un autre composant bloque le signal ou qu'une surface de la structure de conduit LCC 100 réfléchit le signal. L'énergie peut se propager, séquentiellement ou simultanément, le long de la même direction ou dans des directions opposées. Les capteurs 104, 106, 108, 110 peuvent être positionnés à un emplacement approprié quelconque sur une surface de la structure de conduit LCC 100 o les capteurs peuvent recevoir au moins une forme d'énergie provenant d'au moins une source d'alimentation. Des capteurs multiples peuvent recevoir de l'énergie d'une seule source Preferably, at least one power source 102 transmits a signal through the LCC 100 conduit structure. A signal can be directed to any direction or various directions within the LCC 100 conduit structure, unless the power source or other component is blocking the signal, or a surface of the LCC 100 conduit structure is reflecting the signal. Energy can propagate, sequentially or simultaneously, along the same direction or in opposite directions. The sensors 104, 106, 108, 110 can be positioned at any suitable location on a surface of the LCC conduit structure 100 where the sensors can receive at least one form of energy from at least one power source. Multiple sensors can receive energy from a single source
d ' al im entati on.of im im entati on.
Dans un aspect de l'invention, la source d'alimentation 102 et les capteurs 104, 106, 108, 1 10 sont reliés de façon fonctionnelle à au moins une surface ou extrémité de la S structure de conduit LCC 100. La source d'alimentation 102 et chaque capteur 104, 106, 108, 110 peut être sur la même surface ou des surfaces différentes de la structure de conduit LCC 100. Les termes "relié de fa,con fonctionnelle" se rétèrent à la formation d'une interface optique, électrique ou autre pour transmettre et recevoir les signaux au travers de la structure de conduit LCC 100. Le fait d'étre "relié de façon fonctionnelle" signifie également que des configurations de rattachement, des substances de rattachement, et autres mécanismes de rattachement, ou bien une combinaison des matériaux de rattachement ou des mécanismes fixent la source d'alimentation 102 et les capteurs 104, 106, 108, 110 sur la structure de conduit LCC 100. Les configurations de rattachement comprennent des adaptations physiques de la structure de conduit LCC 100, telles qu'une indentation ou une structure d'embo^tage par pression. Les substances de rattachement comprennent, mais sans s'y limiter, des adhésifs, des résines, et de la soudure. De préférence, la source d'alimentation 102 transmet un signal sous forme d'une énergie lumineuse vers au moins l'un des capteurs 104, 106, 108, 110 par l'intermédiaire de la structure de conduit LCC 100. En particulier, la source d'alimentation 102 peut transmettre au moins un signal en réponse à un signal d'entrée provenant d'un signal électronique tel qu'une électronique de commande de processus. La source d'alimentation 102 peut transmettre au moins un signal qui peut étre pulsé, continu, ou bien une In one aspect of the invention, the power source 102 and the sensors 104, 106, 108, 110 are operatively connected to at least one surface or end of the LCC conduit structure 100. The source of power supply 102 and each sensor 104, 106, 108, 110 can be on the same surface or on different surfaces of the LCC 100 conduit structure. The terms "connected in fa, con functional" are used to form an optical interface , electrical or otherwise for transmitting and receiving signals through the LCC 100 conduit structure. Being "functionally connected" also means that attachment configurations, attachment substances, and other attachment mechanisms, or a combination of attachment materials or mechanisms attach the power source 102 and sensors 104, 106, 108, 110 to the LCC 100 conduit structure. Attachment configurations include adapters physical conditions of the LCC 100 conduit structure, such as an indentation or a pressure nesting structure. Attachments include, but are not limited to, adhesives, resins, and solder. Preferably, the power source 102 transmits a signal in the form of light energy to at least one of the sensors 104, 106, 108, 110 via the conduit structure LCC 100. In particular, the power source 102 can transmit at least one signal in response to an input signal from an electronic signal such as process control electronics. The power source 102 can transmit at least one signal which can be pulsed, continuous, or else a
combinaison de signaux pulsés et continus. combination of pulsed and continuous signals.
La source d'alimentation 102 est de préférence un dispositif de génération de rayonnement électromagnétique. De préférence, chaque source d'alimentation 102 est un dispositif de génération de lumière tel qu'un laser ou une diode électroluminescente (LED). En variante, chaque source d'alimentation est un dispositif de génération haute fréquence (HF) tel qu'un émetteur HF. Par exemple, une première source d'alimentation peut être un dispositif de génération de rayonnement électromagnétique tel qu'une diode él ectro lumine scente ou un laser et une se conde source d' alimentation peut être un The power source 102 is preferably a device for generating electromagnetic radiation. Preferably, each power source 102 is a light generating device such as a laser or a light emitting diode (LED). Alternatively, each power source is a high frequency (HF) generation device such as an HF transmitter. For example, a first power source may be a device for generating electromagnetic radiation such as a scent light-emitting diode or a laser and a second power source may be a
émetteur HF.HF transmitter.
Une source d'alimentation 102 et au moins un capteur 104, 106, 108, 110 peuvent être intogrés avec un composant tel qu'un émetteur récepteur HF, qui peut émettre un premier signal à un instant donné et recevoir un second signal à un autre instant. Les premier et second signaux peuvent présenter la même fréquence ou des fréquences différentes. Le capteur peut inclure à la fois un détecteur et un autre composant tel qu'un A power source 102 and at least one sensor 104, 106, 108, 110 can be integrated with a component such as an HF transceiver, which can transmit a first signal at a given time and receive a second signal at another moment. The first and second signals can have the same frequency or different frequencies. The sensor can include both a detector and another component such as
condensateur o l'énergie recueillie peut être stockée. capacitor where the energy collected can be stored.
Des signaux tels que des signaux optiques provenant des émetteurs optoélectroniques peuvent être canalisés ou transportés dans l'air pour atteindre leur destination s'il n'y a pas d'obstacle dans leur trajet de propagation. Les émetteurs génèrent de préférence une longueur d'onde unique d'un signal lumineux. Sous un aspect de l'invention, un filtre sélectif en longueur d'onde est placé sur l'avant du capteur de sorte que peu d'interférence ou aucune interférence n'a lieu entre des émetteurs et des capteurs Signals such as optical signals from optoelectronic transmitters can be channeled or transported through the air to reach their destination if there is no obstacle in their propagation path. The transmitters preferably generate a single wavelength of a light signal. In one aspect of the invention, a selective wavelength filter is placed on the front of the sensor so that little or no interference occurs between transmitters and sensors
1 0 différents.1 0 different.
Tel qu'il est utilisé ici, un "capteur" se rétère à un dispositif qui reçoit un signal ou une énergie d'un signal ou d'une source d'alimentation ou de puissance. Le signal reçu par un capteur peut être un signal lumineux. Ainsi, un capteur peut inclure au moins un compo sant tel qu'un photo détecteur ou bi en à la foi s un photodétecteur et un condensateur. En particulier, au moins l'un des capteurs 104, 106, 108, 1 10 peut comprendre un dispositif de réception ou de recucil de rayonnement électromagnétique tel qu'une photodiode ou bien un capteur HF. Les capteurs 1 04, 1 06, 1 08, 110 comprennent, mais sans s'y limiter, des photodiodes, des plaques à microcanaux, des tubes photomultiplicateurs, ou bien une combinaison des capteurs. Les capteurs 104, 106, 108, 110 peuvent recevoir ou recucillir au moins un signal par l'intermédiaire de la structure de conduit LCC 100. Dans un aspect de l'invention, les capteurs 104, 106, 108, fournissent un signal de sortie au système électronique en réponse à un signal qui se propage au travers de la structure de conduit LCC 100. Les capteurs 104, 106, 108, 110 comportent de préférence au moins des filtres à fréquence spécifique pour réduire ou éliminer une interférence provenant des signaux ayant certaines fréquences ou plages de fréquences. Les figures 2 et 3 représentent une vue en perspective d'un système qui comprend une source d'alimentation et un conduit LCC. Le système peut être un système de commande de train de transmission intégré ou autre système électronique comme on l'a décrit précédemment. Le conduit LCC comprend une source d'alimentation, un collecteur, une structure de conduit LCC, une pièce moulée rapportée de matière plastique ou de métal et un réflecteur. Pour éviter des obstructions dans le trajet de propagation d'un signal lumineux, un procédé de réorientation des signaux lumineux est de prétérence mis en oeuvre dans le substrat pour contourner les obstructions le long de son trajet. Une pièce rapportée en matière plastique ou métallique ayant des propriétés de surface réfléchissantes à des angles désirés peut être moulée à l'intérieur du substrat à des emplacements appropriés pour diriger le signal lumineux vers des emplacements . speclIlques. La figure 2 représente un principe de séparation et d'orientation d'un signal lumineux dans diverses directions. Pour certaines applications, un élément divergent ou diffusant peut être utilisé de sorte qu'un signal de sortie peut se propager au travers d'un grand volume du substrat tel qu'un conduit LCC. Si un faisceau relativement étroit est utilisé, tel qu'un faisceau laser focalisé, un diffuseur peut être placé entre une source de lumière et le substrat. Un élément ou un composant au travers duquel le signal lumineux pénètre dans le substrat, peut être rendu granuleux de sorte qu'il puisse agir comme diffuseur pour disperser le signal lumineux. Dans ce même principe, le signal lumineux peut être orienté et réorienté en utilisant une surface rugueuse à un autre endroit à l'intérieur du substrat de sorte qu'une transmission de signal multidirectionnelle puisse As used herein, a "sensor" refers to a device that receives a signal or energy from a signal or from a power or power source. The signal received by a sensor can be a light signal. Thus, a sensor can include at least one component such as a photo detector or bi in faith a photodetector and a capacitor. In particular, at least one of the sensors 104, 106, 108, 110 can comprise a device for receiving or collecting electromagnetic radiation such as a photodiode or else an HF sensor. The sensors 1 04, 1 06, 1 08, 110 include, but are not limited to, photodiodes, microchannel plates, photomultiplier tubes, or a combination of the sensors. The sensors 104, 106, 108, 110 can receive or annunciate at least one signal via the LCC conduit structure 100. In one aspect of the invention, the sensors 104, 106, 108, provide an output signal to the electronic system in response to a signal that propagates through the LCC 100 conduit structure. The sensors 104, 106, 108, 110 preferably include at least specific frequency filters to reduce or eliminate interference from signals having certain frequencies or frequency ranges. Figures 2 and 3 show a perspective view of a system that includes a power source and an LCC conduit. The system can be an integrated transmission train control system or other electronic system as described above. The LCC conduit comprises a power source, a collector, an LCC conduit structure, an insert of plastic or metal and a reflector. To avoid obstructions in the path of propagation of a light signal, a method of redirecting the light signals is preferably implemented in the substrate to bypass the obstructions along its path. A plastic or metallic insert having reflective surface properties at desired angles can be molded inside the substrate at suitable locations to direct the light signal to locations. speclIlques. FIG. 2 represents a principle of separation and orientation of a light signal in various directions. For some applications, a divergent or diffusing element can be used so that an output signal can propagate through a large volume of the substrate such as an LCC conduit. If a relatively narrow beam is used, such as a focused laser beam, a diffuser can be placed between a light source and the substrate. An element or component through which the light signal enters the substrate can be made granular so that it can act as a diffuser to disperse the light signal. In the same principle, the light signal can be oriented and redirected by using a rough surface at another location inside the substrate so that multidirectional signal transmission can
être obtenue.be obtained.
La fgure 3 décrit un système de distribution d'alimentation qui comprend un système de commande de train de transmission intégré (IPCS). Pour une obstruction donnce dans une couche du substrat, le séparateur directionnel orientera un signal lumineux en utilisant une pièce moulée d'un matériau tel que de la matière plastique, un métal, ou une surface rugueuse pour diffuser le signal lumineux afin d'éviter les obstacles dans le trajet d'origine du signal lumineux. En outre, des réflecteurs moulés incorporés peuvent être utilisés de manière à ce que le signal lumineux puisse être en outre redirigé Figure 3 describes a power distribution system which includes an integrated transmission train control system (IPCS). For a given obstruction in a substrate layer, the directional separator will orient a light signal by using a molded piece of material such as plastic, metal, or a rough surface to diffuse the light signal to avoid obstacles in the original path of the light signal. In addition, incorporated molded reflectors can be used so that the light signal can be further redirected
vers une position ou un emplacement désirés. to a desired position or location.
La figure 4 est une vue en perspective d'un système électronique 450 qui comprend des sources d'alimentation 402, 404 et une structure de conduit LCC 406. Le système électronique 450 peut être un système de commande de train de transmission intégré ou un autre système électronique. Le système électronique 450 comporte de préférence une base 428 et un couvercle 430. Le système électronique 450 comprend de préférence des sources d'alimentation 402, 404, une structure de conduit LCC 406, et des capteurs ou collecteurs 408 et 410. Sous un premier aspect, la structure de conduit LCC 406 est disposée dans toute la base 428 et peut être incorporée à celle-ci. Les sources d'alimentation 402, 404 et les capteurs 408, 410 sont reliés par des fils 420, 422, 424, 426 à des connexions à broches 428, qui les connectent à d'autres composants (non représentés). Dans unaspect de l'invention, les sources d'alimentation 402, 404 transmettent des signaux en réponse à un signal d'entrée provenant des connexions à broches 428. De préférence, les capteurs 408, 410, 412 transmettent un signal de sortie aux connexions à broches 428 en réponse aux signaux provenant des sources Figure 4 is a perspective view of an electronic system 450 which includes power sources 402, 404 and an LCC conduit structure 406. The electronic system 450 may be an integrated transmission train control system or another electronic system. The electronic system 450 preferably comprises a base 428 and a cover 430. The electronic system 450 preferably comprises power sources 402, 404, an LCC conduit structure 406, and sensors or collectors 408 and 410. Under a first Aspect, the LCC 406 conduit structure is disposed throughout the base 428 and can be incorporated therein. The power sources 402, 404 and the sensors 408, 410 are connected by wires 420, 422, 424, 426 to pin connections 428, which connect them to other components (not shown). In one aspect of the invention, the power sources 402, 404 transmit signals in response to an input signal from the pin connections 428. Preferably, the sensors 408, 410, 412 transmit an output signal to the connections 428 pins in response to signals from sources
d'alimentation 402, 404.supply 402, 404.
La figure 5 représente une vue écorchée d'un système électronique 550 qui comprend au moins deux sources d'alimentation 502, 504 et une structure de conduit LCC 506. Le système électronique 550 peut être un panneau de commande d'automobile ou autre système électrique comme on l'a expliqué précédemment. Le système électronique 550 comprend une première source d'alimentation 502, une seconde source d'alimentation 504, une structure de conduit LCC 506, un premier capteur 508, un second capteur 510, et un troisième capteur 512. La première source d'alimentation 502 envoie un premier signal au premier capteur 508 et au troisième capteur 512. La seconde source d'alimentation 504 envoie un second signal au second capteur 510. Les premier et second FIG. 5 represents a cutaway view of an electronic system 550 which comprises at least two power sources 502, 504 and an LCC conduit structure 506. The electronic system 550 can be a control panel for an automobile or other electrical system as previously explained. The electronic system 550 includes a first power source 502, a second power source 504, an LCC conduit structure 506, a first sensor 508, a second sensor 510, and a third sensor 512. The first power source 502 sends a first signal to the first sensor 508 and to the third sensor 512. The second power source 504 sends a second signal to the second sensor 510. The first and second
signaux peuvent avoir la méme fréquence ou des fréquences différentes. signals can have the same frequency or different frequencies.
La figure 6 représente une vue en perspective d'un système électronique 650 qui comprend une source d'alimentation 602 et une structure de conduit LCC 606. Le système électronique 650 peut étre un panneau de commande d'automobile ou autre système électronique comme expliqué précédemment. Le système comprend une source d'alimentation 602, une structure de conduit LCC 606, un premier capteur 608, un second capteur 610, un troisième capteur 612, un quatrième capteur 632, et un cinquième capteur 634. La source d'alimentation 602 envoie un signal en réponse à un signal d'entrce provenant d'une unité de traitement centrale (non représentée). Le signal passe au travers de la structure du conduit LCC 605 vers les capteurs 608, 610, 612, 632, 634. Le premier capteur 608 envoie un premier signal de sortie à un dispositif électrique externe tel qu'un dispositif de contrôle de l'environnement 636. Le second capteur 610 envoie un second signal de sortie à un autre dispositif électrique externe tel qu'un dispositif de commande audio 638. D'une manière similaire, le troisième, 612, le quatrième 632, et le cinquième, FIG. 6 represents a perspective view of an electronic system 650 which comprises a power source 602 and an LCC conduit structure 606. The electronic system 650 can be a car control panel or other electronic system as explained previously . The system includes a power source 602, an LCC conduit structure 606, a first sensor 608, a second sensor 610, a third sensor 612, a fourth sensor 632, and a fifth sensor 634. The power source 602 sends a signal in response to an input signal from a central processing unit (not shown). The signal passes through the structure of the LCC conduit 605 to the sensors 608, 610, 612, 632, 634. The first sensor 608 sends a first output signal to an external electrical device such as a device for controlling the environment 636. The second sensor 610 sends a second output signal to another external electrical device such as an audio control device 638. In a similar manner, the third, 612, the fourth 632, and the fifth,
634, capteurs envoient des signaux de sortie à d'autres dispositifs électroniques externes. 634, sensors send output signals to other external electronic devices.
Le signal peut être codé ou modulé. The signal can be coded or modulated.
Divers modes de réalisation de l'invention ont été décrits et illustrés. Cependant, la Various embodiments of the invention have been described and illustrated. However, the
description et les illustrations ne sont données qu'à titre d'exemple. D'autres modes de description and illustrations are given by way of example only. Other modes of
réalisation et réalisations sont possibles en restant dans la portée de cette invention, et seront évidents pour l'homme de l' art. D e ce fait, l ' invention n'est pas limitée aux détai l s spécifques, aux modes de réalisation représentatifs, et aux exemples illustrés de cette realization and achievements are possible while remaining within the scope of this invention, and will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the invention is not limited to the specific details, to the representative embodiments, and to the illustrated examples of this.
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