FR3068170A1

FR3068170A1 - MODULAR AND CONFIGURABLE ELECTRICAL DISTRIBUTION APPARATUS HAVING INTERNAL OPTICAL WIRELESS COMMUNICATION.

Info

Publication number: FR3068170A1
Application number: FR1770665A
Authority: FR
Inventors: Pascal Maillach
Original assignee: Clarlight
Current assignee: Caroline Bonnet Fr
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2018-12-28

Abstract

Appareillage de distribution électrique modulaire et configurable disposant en interne d'une communication optique sans fil. L'invention concerne un appareillage destiné à construire un réseau de distribution électrique jumelé avec un réseau de communication à haut débit par l'assemblage de canalisations tubulaires préfabriquées disposant de logement destinés à recevoir des modules électroniques remplissant différentes fonctions, la communication entre ces modules, à l'intérieur de la canalisation, s'effectuant par liaison optique sans fil. L'invention permet entres autres applications, de construire dans un bâtiment une installation d'éclairage intelligent servant également de réseau numérique sécurisé et non polluant électromagnétiquement.Modular and configurable electrical distribution equipment with internal wireless optical communication. The invention relates to an apparatus for constructing an electrical distribution network paired with a high-speed communication network by assembling prefabricated tubular conduits having housing for receiving electronic modules fulfilling different functions, the communication between these modules, inside the pipe, via a wireless optical link. The invention makes it possible, among other applications, to construct a building in a building that also serves as a secure digital network that is non-polluting electromagnetically.

Description

-1 La présente invention concerne un appareillage de distribution électrique modulaire et configurable disposant en interne d’une communication optique sans fil.The present invention relates to a modular and configurable electrical distribution apparatus with internal optical wireless communication.

Le besoin de réduction de la facture énergétique des bâtiments ainsi que l’essor de la communication de données en environnement professionnel et domestique conduisent à rendre les bâtiments de plus en plus « intelligents », c’est-à-dire à intégrer dans leur gestion continuelle de multiples fonctions de contrôle et de commande de nombreux dispositifs, qu’ils concernent le chauffage, la climatisation, l’éclairage, l’échange d’informations avec et entre les occupants, les systèmes de sécurité et d’alarme, de localisation...etc.The need to reduce the energy bill of buildings as well as the boom in data communication in professional and domestic environment lead to making buildings more and more "intelligent", that is to say to integrate into their management continuous multiple control and command functions of many devices, whether they relate to heating, air conditioning, lighting, information exchange with and between occupants, security and alarm systems, location ... etc.

Dans le domaine industriel, la collecte et la transmission de données en temps-réel entre les postes de travail et de gestion ou de coordination ouvre un potentiel nouveau d’amélioration de la performance et de la qualité au bénéfice de la productivité et de la compétitivité de l’entreprise. La numérisation de l’industrie représente un enjeu économique et technique important.In the industrial field, the collection and transmission of real-time data between workstations and management or coordination opens up new potential for improving performance and quality for the benefit of productivity and competitiveness. of the company. The digitization of the industry represents an important economic and technical issue.

Dans le domaine commercial, la communication individualisée avec le consommateur dans un espace de vente ainsi que l’analyse des pratiques est une source d’amélioration du service et de croissance de la rentabilité économique.In the commercial field, individualized communication with the consumer in a sales space as well as the analysis of practices is a source of service improvement and growth in economic profitability.

Pour d’autres applications tel que la logistique, la possibilité de localiser un mobile dans un entrepôt et suivre son parcours tout en échangeant des informations est un facteur d’amélioration de l’efficacité des opérations et d’optimisation de leur coût.For other applications such as logistics, the ability to locate a mobile in a warehouse and follow its route while exchanging information is a factor in improving the efficiency of operations and optimizing their cost.

Pour toutes ces applications et bien d’autres présentes ou à venir, la communication avec les dispositifs ainsi qu’avec les utilisateurs mobiles impose de mettre en œuvre des solutions exemptes de raccordements filaires.For all these applications and many others present or to come, communication with devices as well as with mobile users requires implementing solutions free of wired connections.

Des solutions techniques répondent à ce besoin de transport de données, soit en utilisant les ondes hertziennes (radio fréquence, Wifi, Internet), soit en utilisant la lumière (IrDA, VLC, LiFi). Pour autant, l’essor extrême du nombre de communications hertziennes par l’Internet des objets (IoT) expose inévitablement à un problème de saturation des bandes passantes et de perturbation électromagnétique de l’environnement dont la conséquence de santé publique est pour l’instant inconnue. La vulnérabilité à l’interception de ces communications due à leur propagation diffuse est également une source majeure d’insécurité.Technical solutions meet this need for data transport, either by using radio waves (radio frequency, Wifi, Internet), or by using light (IrDA, VLC, LiFi). However, the extreme increase in the number of wireless communications via the Internet of Things (IoT) inevitably exposes to a problem of saturation of bandwidths and electromagnetic disturbance of the environment, the public health consequence of which is for the moment unknown. Vulnerability to interception of these communications due to their widespread spread is also a major source of insecurity.

Bien que la communication puisse s’envisager sans fil, les équipements, appareils et machines équipant les bâtiments, dont le contrôle et le pilotage conditionnent la performance énergétique, utilisent pour s’alimenter, le secteur électrique. Dans l’ensemble de ces équipements, on peut citer les dispositifs d’éclairage qui nécessitent d’être répartis au plus près du besoin en de nombreux points des espaces. II n’est donc pas possible de s’affranchir totalement de toute connexion filaire dès l’instant où une alimentation électrique, qui plus est multiphasée, doit être distribuée dans un espace intérieur ou extérieur.Although communication can be considered wireless, the equipment, devices and machines fitted to buildings, the monitoring and control of which determine energy performance, use the power sector to power themselves. In all of this equipment, we can cite lighting devices that need to be distributed as close as possible to many points in the spaces. It is therefore not possible to be completely free of any wired connection from the moment when a power supply, which is more multiphase, must be distributed in an indoor or outdoor space.

Le cas de l’éclairage est particulièrement représentatif de ce besoin de distribution d’alimentation électrique en de multiples points dans les bâtiments tertiaires. La conjonction de l’alimentation secteur et des divers réseaux filaires de communication génère systématiquement une densité et une complexité extrême du câblage dans les plénums des faux plafonds.The case of lighting is particularly representative of this need for the distribution of electrical power at multiple points in commercial buildings. The combination of mains supply and the various wired communication networks systematically generates an extreme density and complexity of the wiring in the plenums of the false ceilings.

L’Etat de l’Art actuel propose également une solution consistant à utiliser le courant électrique du secteur comme vecteur de propagation des signaux de communication. Cette technique appelée « courant porteur >> présente néanmoins des limitations quant au volume et à la densité des communications ainsi qu’en cas de multiplicité des phases de courant secteur. Elle est également génératrice de sévères perturbations électromagnétiques qui peuventThe current state of the art also proposes a solution consisting in using the electric current of the sector as a vector of propagation of the communication signals. This technique called "carrier current" nevertheless has limitations as to the volume and density of communications as well as in the event of multiplicity of phases of mains current. It also generates severe electromagnetic disturbances which can

-2s’avérer prohibitives dans certains cas. La technique du courant porteur n’est donc pas une réponse universelle au besoin de communication haut débit.-2 prove prohibitive in some cases. The carrier current technique is therefore not a universal response to the need for high-speed communication.

La sophistication de l’équipement des bâtiments intelligents complexifie les phases d’installation et de mise en service ainsi que les opérations de maintenance. Le coût de ces prestations indispensables, réclamant une technicité élevée est un frein au déploiement de ces systèmes intelligents. Par ailleurs, l’impossibilité de modifier aisément une installation électrique au fur et à mesure de l’évolution du besoin des utilisateurs et des changements dans l’agencement du bâtiment limite l’efficacité des solutions existantes.The sophistication of smart building equipment complicates the installation and commissioning phases as well as maintenance operations. The cost of these essential services, requiring high technicality, is an obstacle to the deployment of these intelligent systems. Furthermore, the impossibility of easily modifying an electrical installation as the needs of users evolve and changes in the layout of the building limit the effectiveness of existing solutions.

Pour répondre à ces besoins, il s’avère utile de concevoir un procédé technique qui apporte un résultat performant en termes de communication sécurisée et non polluante sur le plan électromagnétique, tout en facilitant l’installation sur site, la mise en service, la maintenance et qui permette des modifications au fur et à mesure de l’évolution du besoin des utilisateurs.To meet these needs, it is useful to design a technical process that provides an efficient result in terms of secure and non-polluting communication on the electromagnetic level, while facilitating installation on site, commissioning, maintenance. and which allows modifications as the users' needs evolve.

Le procédé, objet de la présente invention permet de construire un réseau de distribution électrique et de communication haut débit de façon simple par l’assemblage de canalisations préfabriquées. Chaque canalisation est configurable en insérant dans les logements dont elle est pourvue des modules électroniques remplissant différentes fonctions.The process which is the subject of the present invention makes it possible to construct an electrical distribution and broadband communication network in a simple manner by assembling prefabricated pipes. Each pipe is configurable by inserting into the housings with which it is provided electronic modules fulfilling different functions.

Des canalisations, pouvant être de différentes longueurs et de différentes formes, permettent de construire en les assemblant l’une à la suite de l’autre un cheminement adapté à la topologie de l’espace à équiper. Les canalisations se réunissent l’une à l’autre par l’emboitement de leur forme ou par l’utilisation d’un accessoire de jonction tel qu’une éclisse. La longueur du cheminement ainsi construit est illimitée. II peut être suspendu au plafond ou fixé à une paroi en utilisant des attaches adaptées à la forme de la canalisation.Pipes, which can be of different lengths and different shapes, make it possible to construct, by assembling them one after the other, a path adapted to the topology of the space to be equipped. The pipes are joined together by the interlocking of their shape or by the use of a joining accessory such as a splint. The length of the path thus constructed is unlimited. It can be suspended from the ceiling or fixed to a wall using fasteners adapted to the shape of the pipe.

Chaque canalisation contient un bus filaire multiconducteurs destiné à véhiculer une alimentation, par exemple le secteur multiphasé, à l’intérieur de la canalisation. Un connecteur est implanté à chaque extrémité de la canalisation afin de permettre le raccordement du bus filaire d’une canalisation à l’autre pour en assurer la continuité électrique tout au long du cheminement constitué par l’assemblage de multiples canalisations. Au niveau de chaque logement destiné à recevoir un module électronique, un connecteur de fond de panier permet à ce module d’accéder à l’alimentation véhiculée par le bus multiconducteur.Each pipe contains a multi-conductor wired bus intended to convey a power supply, for example the multiphase sector, inside the pipe. A connector is installed at each end of the pipe to allow the connection of the wired bus from one pipe to the other to ensure electrical continuity throughout the path formed by the assembly of multiple pipes. At each housing intended to receive an electronic module, a backplane connector allows this module to access the power carried by the multiconductor bus.

La canalisation est de section carré, rectangulaire, quadrilatère, circulaire ou ovoïde. Le matériau la constituant peut être métallique ou plastic. Elle peut être réalisée par formage, pliage, filage, emboutissage ou moulage. Sa construction peut assurer différents degrés d’indices de protection normatifs « IP >> selon la méthode utilisée pour assembler ses composants qui peut assurer différents degrés d’étanchéité.The pipeline is of square, rectangular, quadrilateral, circular or ovoid section. The material constituting it can be metallic or plastic. It can be produced by forming, folding, spinning, stamping or molding. Its construction can ensure different degrees of normative protection indices "IP" depending on the method used to assemble its components which can ensure different degrees of tightness.

La canalisation est construite de telle façon qu’elle constitue un ensemble mécanique creux fermé dans lequel la lumière ambiante extérieure ne peut pénétrer, soit par le formage de son enveloppe, soit par l’assemblage d’un corps et d’un couvercle, ou de deux corps. La disposition des connecteurs et câbles électriques implantés dans la canalisation est faite de telle façon que l’espace intérieur puisse former une cavité libre de tout obstacle visuel dans le sens de sa longueur. Cette propriété est conservée lorsque les canalisations sont assemblées pour former un cheminement rectiligne continu.The pipeline is constructed in such a way that it constitutes a closed hollow mechanical assembly into which the external ambient light cannot penetrate, either by the formation of its envelope, or by the assembly of a body and a cover, or of two bodies. The arrangement of connectors and electrical cables installed in the pipeline is made so that the interior space can form a cavity free of any visual obstacle in the direction of its length. This property is retained when the pipes are assembled to form a continuous rectilinear path.

Chaque canalisation dispose de plusieurs logements répartis avec un intervalle de longueur constante ou variable. Ces logements, de conception identique, sont destinés à recevoir chacun un dispositif électronique réalisé sous la forme d’un module amovible qui, lorsqu’il est inséré dans le logement se raccorde au connecteur de fond de panier équipant le logement. Ce module est doté d’un couvercle assurant la fermeture du logement de telle façonEach pipeline has several housings distributed with a constant or variable length interval. These housings, of identical design, are each intended to receive an electronic device produced in the form of a removable module which, when inserted in the housing is connected to the backplane connector fitted to the housing. This module has a cover ensuring that the housing is closed in such a way

-3que la canalisation conserve sa propriété mécanique fermée. Cette propriété est respectée dans le cas où un logement n’est pas équipé d’un module électronique en disposant à cet emplacement un couvercle.-3the pipe retains its closed mechanical property. This property is respected in the case where a dwelling is not equipped with an electronic module by having a cover at this location.

Les modules électroniques sont destinés à accomplir diverses fonctions. Les modules sont actifs lorsqu’ils sont dotés d’une capacité de traitement électronique et informatique et passifs lorsqu’ils en sont dépourvus. Dans les fonctions passives, on peut citer les modules permettant de raccorder tout ou partie du bus multiconducteur de la canalisation à une source d’alimentation électrique secteur multiphasé, d’assurer ou rompre la continuité des conducteurs du bus d’une série de canalisations pour isoler des tronçons qui seraient chacun alimentés par des sources secteur différentes. Dans les fonctions actives, on peut citer les modules de contrôle et de pilotage de dispositifs externes tels que des luminaires ou des actionneurs d’automatisme, l’interfaçage d’un ensemble de canalisations avec un réseau externe sans fil ou filaire, l’acquisition de données de capteurs, la communication avec un mobile par liaison optique ou radio...etc. Chaque module peut être implanté dans un logement quelconque d’une canalisation.The electronic modules are intended to perform various functions. The modules are active when they have electronic and computer processing capacity and passive when they do not. In the passive functions, there may be mentioned the modules making it possible to connect all or part of the multi-conductor bus of the pipe to a multi-phase mains power source, to ensure or break the continuity of the bus conductors of a series of pipes for isolate sections which would each be supplied by different sector sources. In the active functions, we can cite modules for controlling and piloting external devices such as luminaires or automation actuators, interfacing a set of pipes with an external wireless or wired network, acquiring sensor data, communication with a mobile by optical or radio link ... etc. Each module can be installed in any housing of a pipe.

Les modules actifs sont dotés de deux canaux de communication optique bidirectionnelle sans fil. Ils assurent la communication de données entre deux modules actifs selon la méthode de la transmission optique en espace libre, dite FSO (Free Space Optics), au travers de la cavité libre d’obstacles visuels que constitue l’intérieur de la canalisation. Le module actif est équipé d’un couple émetteur-récepteur optique implanté à chacune de ses extrémités de telle façon que deux couples optiques ainsi définis, chacun sur un module actif, se trouvent alignés face à face lorsque ces modules sont insérés l’un à la suite de l’autre dans deux logements de la canalisation contigus ou séparés par des modules passifs. La section du module actif est réalisée de telle façon que la face sur laquelle est implanté le couple émetteur/récepteur optique obstrue la canalisation de telle sorte que le faisceau optique reçu par le module ne puisse se propager dans la cavité au-delà de ce module.Active modules have two bidirectional wireless optical communication channels. They ensure data communication between two active modules according to the free space optical transmission method, called FSO (Free Space Optics), through the cavity free from visual obstacles that constitutes the interior of the pipeline. The active module is equipped with an optical transmitter-receiver couple installed at each of its ends so that two optical couples thus defined, each on an active module, are aligned face to face when these modules are inserted one at a time. following each other in two contiguous or separated dwellings in the pipeline by passive modules. The section of the active module is made in such a way that the face on which the optical transmitter / receiver couple is installed obstructs the pipe so that the optical beam received by the module cannot propagate in the cavity beyond this module. .

Des modules actifs particuliers sont conçus pour assurer les changements de direction de tronçons rectilignes de communications optiques afin de permettre de construire des cheminements de canalisations comportant des coudes ayant différents angles. Ces modules actifs sont intégrés dans des éléments de canalisation s’assemblant avec les canalisations rectilignes afin de permettre l’orientation du cheminement vers la gauche ou vers la droite. Chaque élément d’angle contient un module électronique actif disposé de telle façon que chacune de ses extrémités équipée d’un couple émetteur/récepteur optique se trouve logé dans la cavité interne de la canalisation à laquelle il est assemblé.Special active modules are designed to ensure the changes of direction of straight sections of optical communications in order to allow the construction of pipeline paths comprising elbows having different angles. These active modules are integrated into pipe elements that can be assembled with straight pipes to allow the orientation of the path to the left or to the right. Each corner element contains an active electronic module arranged in such a way that each of its ends equipped with an optical transmitter / receiver couple is housed in the internal cavity of the pipe to which it is assembled.

Les modules passifs, tel que décrits au paragraphe précédent sont construits de telle façon que leurs composants ne créent pas un obstacle visuel entre deux modules actifs empêchant ces deux modules de se viser l’un l’autre selon le principe de la communication optique dite « LOS >> (Line of Sight). II est considéré que deux modules actifs communicants peuvent être distants au maximum d’une dizaine de mètres.Passive modules, as described in the previous paragraph, are constructed in such a way that their components do not create a visual obstacle between two active modules preventing these two modules from targeting each other according to the principle of optical communication called " LOS >> (Line of Sight). It is considered that two active communicating modules can be separated by a maximum of ten meters.

La communication optique en espace libre (FSO) peut être réalisée par la modulation d’un faisceau de lumière de différentes natures et différentes longueurs d’onde : visible, invisible, non cohérent ou cohérent. On peut utiliser par exemple des LED blanches, des LED infrarouge, des LED laser pour l’émission et des phototransistors ou capteurs d’image pour la réception. La source émettrice peut être équipée de dispositifs optiques tels que des lentilles, destinés à adapter la forme de son faisceau de lumière, par exemple pour le concentrer.Optical communication in free space (FSO) can be achieved by modulating a beam of light of different natures and different wavelengths: visible, invisible, non-coherent or coherent. For example, white LEDs, infrared LEDs, laser LEDs for transmission and phototransistors or image sensors can be used for reception. The emitting source can be equipped with optical devices such as lenses, intended to adapt the shape of its light beam, for example to focus it.

Chaque module actif gère d’une part ses fonctionnalités propres, comme par exemple le pilotage intelligent d’un ou plusieurs luminaires et d’autre part la communication avec les deux autres modules actifs dont il est voisin, ou le module unique qui lui fait face s’il est situé en extrémité d’un cheminement de canalisations.Each active module manages on the one hand its own functionalities, such as for example the intelligent control of one or more luminaires and on the other hand the communication with the two other active modules of which it is close, or the single module which faces it if it is located at the end of a pipeline route.

-4Le module actif peut appliquer à la liaison optique différents protocoles de communication selon la nature du réseau constitué par le cheminement de canalisations en termes de débit de transfert et de volume de données à échanger.The active module can apply different communication protocols to the optical link depending on the nature of the network formed by the routing of pipes in terms of transfer rate and volume of data to be exchanged.

Le débit de la communication est lié à la performance des composants photoélectriques choisis pour construire les couples émetteur-récepteur ainsi qu’au protocole utilisé dans les échanges.The communication speed is linked to the performance of the photoelectric components chosen to build the transmitter-receiver pairs as well as to the protocol used in the exchanges.

En utilisant des LED et phototransistors pour lumière infrarouge, la communication peut appliquer les standards établis par l’IrDA (Infrared Data Association) dont la cadence va de 115 Kbit/sec en mode SIR à 4 Mbit/sec en mode FIR.Using LEDs and phototransistors for infrared light, the communication can apply the standards established by the IrDA (Infrared Data Association) whose rate ranges from 115 Kbit / sec in SIR mode to 4 Mbit / sec in FIR mode.

La canalisation telle que réalisée selon la description faite précédemment, constitue un conduit dans lequel la lumière ambiante extérieure, en ne pouvant pas pénétrer dans ce conduit, ne perturbe pas les faisceaux optiques générés par les couples émetteur-récepteur des modules actifs.The pipe as produced according to the description given above constitutes a pipe in which the external ambient light, by being unable to penetrate this pipe, does not disturb the optical beams generated by the transmitter-receiver pairs of the active modules.

Le mode de communication optique peut ainsi favoriser la rapidité de la transmission dans le spectre visible selon les méthodes utilisées en VLC (Visible Light Communication) plutôt qu’un principe basé sur une modulation/démodulation utilisant une fréquence porteuse de 38 Khz comme prescrit dans les méthodes de communication infrarouge en espace libre pour s’affranchir des perturbations optiques environnementales.The optical communication mode can thus favor the speed of the transmission in the visible spectrum according to the methods used in VLC (Visible Light Communication) rather than a principle based on a modulation / demodulation using a carrier frequency of 38 Khz as prescribed in the infrared communication methods in free space to overcome environmental optical disturbances.

Ainsi, étant donné le rythme élevé de cycles allumage/extinction qui peut être appliqué aux composants LED émettant dans le spectre visible, la cadence de la transmission peut atteindre 1Gbit/sec. Cette performance est favorisée par la faible énergie optique nécessaire pour communiquer entre deux modules actifs distants au plus d’une dizaine de mètres dans l’environnement du conduit formé par la canalisation, isolé de la lumière extérieure.Thus, given the high rate of on / off cycles that can be applied to LED components emitting in the visible spectrum, the transmission rate can reach 1Gbit / sec. This performance is favored by the low optical energy necessary to communicate between two active modules distant at most ten meters in the environment of the conduit formed by the pipe, isolated from outside light.

Cette caractéristique différentie le mode de communication selon la présente invention des méthodes de communication appelée « LiFi >> qui conjuguent au niveau d’un luminaire l’éclairage à la transmission unidirectionnelle de données dans l’espace éclairé par le luminaire.This characteristic differentiates the communication mode according to the present invention from the communication methods called "LiFi" which combine, at the level of a luminaire, the lighting with the unidirectional transmission of data in the space lit by the luminaire.

Le canal de communication optique fonctionne en mode bidirectionnel, half duplex. Le protocole d’échange sur le bus optique peut être basé sur le principe maître-esclave lorsqu’un module est défini comme étant central, ou selon le principe des jetons dit « Token-ring >> lorsque les modules sont appelés à transmettre sans adressage préalable par le maître du réseau. Ces modes fonctionnels dépendent des besoins de l’application. Ils sont gérés par la programmation appliquée à chaque module électronique actif composant le réseau des canalisations.The optical communication channel operates in bidirectional, half duplex mode. The exchange protocol on the optical bus can be based on the master-slave principle when a module is defined as being central, or according to the principle of tokens known as "Token-rings" when the modules are called to transmit without addressing prior by the network master. These functional modes depend on the needs of the application. They are managed by the programming applied to each active electronic module making up the network of pipes.

La Figure 1 représente l’appareillage mettant en œuvre le procédé objet de la présente invention.Figure 1 shows the apparatus implementing the process which is the subject of the present invention.

Cet appareillage est constitué d’une canalisation dont la longueur est, de préférence inférieure ou égale à 2,4m pour faciliter le transport par camion. La canalisation (1 A) est pourvue de plusieurs logements (1 B) dans lesquels s’insèrent des dispositifs électroniques. Le nombre de logements et leur répartition le long de la canalisation est variable en fonction de la densité de modules électroniques nécessaires pour différentes utilisations de l’invention. Dans la représentation de la Figure 1, la canalisation de longueur 2,38m est pourvue de 2 logements (1B).This equipment consists of a pipe, the length of which is preferably less than or equal to 2.4 m to facilitate transport by truck. The pipeline (1 A) is provided with several housings (1 B) into which electronic devices are inserted. The number of housings and their distribution along the pipeline is variable depending on the density of electronic modules necessary for different uses of the invention. In the representation of Figure 1, the 2.38m long pipe is provided with 2 housings (1B).

La canalisation est équipée d’un faisceau de conducteurs électriques (1 E) constituant un bus destiné à véhiculer une alimentation à l’intérieur de la canalisation ainsi que la distribution de cette alimentation au niveau de chaque logement (1 B). Préférentiellement, cette alimentation est constituée par le secteur multiphasé, néanmoins, elle pourrait être de différentes naturesThe pipeline is equipped with a bundle of electrical conductors (1 E) constituting a bus intended to convey a supply inside the pipe as well as the distribution of this supply at each housing (1 B). Preferably, this supply is constituted by the multiphase sector, nevertheless, it could be of different natures

-5telles qu’une alimentation continue ou alternative provenant d’un générateur solaire photovoltaïque ou éolien.-5 such as continuous or alternative power from a solar photovoltaic or wind generator.

Le bus (1 E) est équipé d’un connecteur de fond de panier (1 F) localisé dans chaque logement (1 B) et d’un connecteur (1 D) localisé à chaque extrémité de la canalisation. Les connecteurs (1 D) sont choisis de telle façon qu’ils permettent en s’interconnectant, d’assurer la continuité du bus (1 E) lorsque les canalisations sont assemblées l’une à l’autre.The bus (1 E) is equipped with a backplane connector (1 F) located in each housing (1 B) and a connector (1 D) located at each end of the pipe. The connectors (1 D) are chosen in such a way that they make it possible, by interconnecting, to ensure the continuity of the bus (1 E) when the pipes are assembled together.

La jonction de deux canalisations est assurée, soit par la géométrie de son extrémité permettant l’emboîtement, soit comme représenté sur la Figure 1, par une éclisse réalisant la jonction.The junction of two pipes is ensured, either by the geometry of its end allowing the interlocking, or as shown in Figure 1, by a splice making the junction.

La canalisation, telle que représentée sur la Figure 1 est de section rectangulaire et d’une dimension suffisante pour recevoir dans les logements (1 B) des modules électroniques comprenant un circuit imprimé. Telle que représentée, la canalisation est équipée de couvercles (1 G) laissant libre l’accès aux logements (1 B). La section de la canalisation est de largeur 65 mm et de hauteur 53 mm. Elle peut cependant être de toute autre forme géométrique (carré, circulaire, quadrilatère, ovoïde...) et de toutes autres dimensions. Dans cet exemple, la longueur d’un logement pour module électronique est de 150 mm.The pipe, as shown in Figure 1 is of rectangular section and of a sufficient size to receive in the housings (1 B) electronic modules comprising a printed circuit. As shown, the pipeline is fitted with covers (1 G) allowing free access to the housings (1 B). The section of the pipeline is 65 mm wide and 53 mm high. However, it can be of any other geometric shape (square, circular, quadrilateral, ovoid ...) and of any other size. In this example, the length of a slot for an electronic module is 150 mm.

La canalisation (1 A) est destinée à être suspendue au plafond ou directement fixée sur une paroi. Selon sa résistance mécanique en fonction de sa construction qui tire parti de sa forme tubulaire, elle peut supporter des équipements extérieurs, tels que des luminaires ou des capteurs qui lui sont accrochés ou suspendus par des attaches appropriées, et son connectés aux modules électroniques.The pipe (1 A) is intended to be suspended from the ceiling or directly fixed to a wall. Depending on its mechanical strength depending on its construction which takes advantage of its tubular shape, it can support external equipment, such as lights or sensors which are hung or suspended from it by appropriate fasteners, and its connected to electronic modules.

La Figure 10 présente un exemple de réalisation d’une bride permettant la suspension d’une canalisation (1 A) au plafond grâce à une chaînette (10C). Cette même bride peut également être utilisée pour suspendre à la canalisation un équipement tel qu’un luminaire en montant la bride sur la canalisation dans le sens opposé à celui indiqué sur la figure.Figure 10 shows an example of an embodiment of a flange allowing the suspension of a pipe (1 A) from the ceiling using a chain (10C). This same flange can also be used to suspend equipment such as a light fixture by mounting the flange on the pipe in the opposite direction to that shown in the figure.

Dans cette réalisation, la bride est constituée de deux pièces. La pièce (10B) s’assemble sur la pièce (10A) par l’insertion de son extrémité (1OD) dans la lumière (1OE) de la pièce (1 OA). Une fois la pièce (10B) refermée, la chaînette (10C) est accrochée à la bride en utilisant un crochet S (10G) engagé dans les trous (10F) des pièces (10A) et (1OB) superposés ainsi que dans la chaînette. Tout autre moyen peut être utilisé pour suspendre la bride, tel que par exemple un câble serti sur une manille vissée. Un cheminement de canalisations assemblées les unes aux autres est suspendu en répartissant un nombre suffisant de brides le long du cheminement, en fonction de sa masse. La forme de la bride, telle que présentée sur la Figure 10 présente l’avantage de faciliter son montage sur la canalisation grâce à ses deux parties (10A) et (1 OB) dissociées ainsi que par le fait qu’elle peut librement coulisser le long de la canalisation pour être positionnée à l’aplomb d’un point de fixation de la chaînette (10C) au plafond de la pièce.In this embodiment, the flange consists of two parts. The part (10B) is assembled on the part (10A) by the insertion of its end (1OD) in the lumen (1OE) of the part (1 OA). Once the part (10B) is closed, the chain (10C) is hooked to the strap using a hook S (10G) engaged in the holes (10F) of the parts (10A) and (1OB) superimposed as well as in the chain. Any other means can be used to suspend the flange, such as for example a cable crimped on a screwed shackle. A path of pipes assembled together is suspended by distributing a sufficient number of flanges along the path, depending on its mass. The shape of the flange, as shown in Figure 10 has the advantage of facilitating its mounting on the pipe thanks to its two parts (10A) and (1 OB) separated as well as by the fact that it can freely slide the along the pipe to be positioned directly above a chain attachment point (10C) on the ceiling of the room.

La Figure 2 représente le détail de la canalisation (1 A) à l’endroit d’un logement pour module électronique (1 B), tel qu’indiqué sur la Figure 1.Figure 2 shows the detail of the pipe (1 A) at the location of a housing for electronic module (1 B), as shown in Figure 1.

Le logement est pourvu d’un bâti (2B) inséré dans le corps (2A) de la canalisation auquel il est fixé par tout moyen tel que par exemple des vis, des rivets ou des points de soudure. Le bâti (2B) est conçu pour recevoir un connecteur de fond de panier (1 F) servant au raccordement du module électronique au bus d’alimentation (1 E) tel que représenté sur la Figure 1. Le connecteur (1 F) est positionné de telle façon que la canalisation (1 A) constitue une cavité (2F) libre de tout obstacle visuel dans le sens de la longueur de la canalisation. Cette propriété est conservée lorsque plusieurs canalisations sont assemblées, par exemple en utilisant des éclisses de jonction (1 C).The housing is provided with a frame (2B) inserted in the body (2A) of the pipe to which it is fixed by any means such as for example screws, rivets or welding spots. The frame (2B) is designed to receive a backplane connector (1 F) used to connect the electronic module to the power bus (1 E) as shown in Figure 1. The connector (1 F) is positioned in such a way that the pipe (1 A) constitutes a cavity (2F) free of any visual obstacle in the direction of the length of the pipe. This property is retained when several pipes are assembled, for example using joint bars (1 C).

-6Dans la représentation de la Figure 2, la canalisation est constituée d’un corps (2A) et de tronçons de couvercles (2C) fixés sur les bâtis (2B) ainsi que sur les éclisses de jonction (1 C). Le corps (2A) est pourvu de soyages assurant l’ajustement du couvercle (2C).-6In the representation of Figure 2, the pipeline consists of a body (2A) and sections of covers (2C) fixed on the frames (2B) as well as on the joint bars (1 C). The body (2A) is provided with silks ensuring the adjustment of the cover (2C).

La Figure 3 représente en détail un module électronique destiné à être inséré dans un logement (1 B) de la canalisation.Figure 3 shows in detail an electronic module intended to be inserted in a housing (1 B) of the pipe.

Dans cet exemple de réalisation, le module électronique est destiné au pilotage de luminaires ainsi qu’à l’opération de fonctions annexes tel que la collecte d’informations fournies par des capteurs environnementaux mesurant, par exemple, la lumière ambiante ou détectant la présence ou le déplacement de personnes et/ou de véhicules.In this exemplary embodiment, the electronic module is intended for controlling luminaires as well as for the operation of additional functions such as the collection of information provided by environmental sensors measuring, for example, ambient light or detecting the presence or movement of people and / or vehicles.

Ce module électronique est constitué d’un circuit imprimé (3A) supportant des composants électroniques, fixé par des entretoises (3H) à un couvercle (3B) prévu pour s’assembler avec le corps (2A) de la canalisation (1 A) de façon à fermer le logement (1 B) lorsque le module électronique est en place. La carte électronique est pourvue d’une embase de connexion (3E) positionnée de telle façon qu’elle se raccorde au connecteur de fond de panier (1 F) équipant le logement (1 B) pour donner accès à l’alimentation véhiculée par le bus (1E).This electronic module consists of a printed circuit (3A) supporting electronic components, fixed by spacers (3H) to a cover (3B) intended to be assembled with the body (2A) of the pipe (1 A) of so as to close the housing (1 B) when the electronic module is in place. The electronic card is provided with a connection base (3E) positioned so that it is connected to the backplane connector (1 F) fitted to the housing (1 B) to give access to the power conveyed by the bus (1E).

La carte électronique est dotée d’un connecteur (3D) débouchant au travers du couvercle (3B) afin de permettre le branchement des luminaires, ainsi qu’un second connecteur (3G) destiné au raccordement des dispositifs externes tel que les capteurs de lumière ambiante et/ou détecteurs de mouvement.The electronic card has a connector (3D) opening through the cover (3B) to allow the connection of the luminaires, as well as a second connector (3G) intended for the connection of external devices such as ambient light sensors. and / or motion detectors.

Dans une réalisation préférentielle, le connecteur (3D) distribue l’alimentation ainsi que les signaux de communication appropriés selon le standard international DALI permettant, entres autres fonctions, de contrôler la gradation de luminaires compatibles avec ce standard.In a preferred embodiment, the connector (3D) distributes the power supply as well as the appropriate communication signals according to the international DALI standard allowing, among other functions, to control the dimming of luminaires compatible with this standard.

La carte électronique (3A) comprend un microprocesseur assurant par son programme l’exécution des fonctions de pilotage des luminaires raccordés sur le connecteur (3D), entres autres critères, en fonction des informations fournies par les capteurs raccordés à la carte (3A) par le connecteur (3G) et/ou en fonction des informations reçues par le module électronique, par la liaison optique sans fil.The electronic card (3A) includes a microprocessor ensuring by its program the execution of the control functions of the luminaires connected to the connector (3D), among other criteria, according to the information provided by the sensors connected to the card (3A) by the connector (3G) and / or according to the information received by the electronic module, by the wireless optical link.

La carte (3A) est dotée de deux dispositifs émetteur/récepteur optoélectroniques (3C) disposés à chacune de ses extrémités, débouchant au travers de deux flasques (3F) fixés au couvercle (3B). La forme du flasque est conçue de telle façon qu’il obstrue la cavité (2F) de la canalisation (1 A) lorsque le module électronique est en place dans le logement (1 B), afin qu’une onde lumineuse émise dans la canalisation atteignant le flasque (3F) ne puisse se propager au-delà. Préférentiellement, la surface externe du flasque (3F) est traitée de telle façon que la réverbération optique des signaux qu’il reçoit soit atténuée, voire annulée. Pour cela, par exemple, la surface peut être peinte ou anodisée d’une couleur noire mate.The card (3A) is provided with two optoelectronic transmitter / receiver devices (3C) arranged at each of its ends, opening out through two flanges (3F) fixed to the cover (3B). The shape of the flange is designed so that it obstructs the cavity (2F) of the pipe (1 A) when the electronic module is in place in the housing (1 B), so that a light wave emitted in the pipe reaching the flange (3F) cannot spread beyond. Preferably, the external surface of the flange (3F) is treated in such a way that the optical reverberation of the signals it receives is attenuated, or even canceled. For this, for example, the surface can be painted or anodized in a matt black color.

La Figure 4 présente le détail d’un logement (1 B) équipé du module électronique décrit par la Figure 3, assemblé dans le bâti (2B).Figure 4 shows the detail of a housing (1 B) equipped with the electronic module described in Figure 3, assembled in the frame (2B).

Le flasque (3F) équipé du couple émetteur/récepteur optoélectronique (3C) obstrue la cavité (2F) de la canalisation. Les luminaires sont raccordés par le câble électrique multiconducteurs (4A) distribuant l’alimentation secteur (4C) et (4D) ainsi que les deux signaux de communication (4E) et (4F) du bus standard DALI qui permet le raccordement d’un nombre maximal de 64 luminaires compatibles.The flange (3F) equipped with the optoelectronic transmitter / receiver couple (3C) obstructs the cavity (2F) of the pipe. The luminaires are connected by the multi-conductor electric cable (4A) distributing the mains supply (4C) and (4D) as well as the two communication signals (4E) and (4F) of the DALI standard bus which allows the connection of a number maximum of 64 compatible luminaires.

Les dispositifs externes tels que des capteurs sont raccordés par le câble multiconducteur (4B) équipé d’un connecteur (4G), par exemple de type RJ45.External devices such as sensors are connected by the multiconductor cable (4B) equipped with a connector (4G), for example of the RJ45 type.

-7La Figure 5 représente un module électronique destiné à permettre la communication entre un cheminement constitué par l’assemblage de multiples canalisations (1 A) et un réseau externe sans fil.-7 Figure 5 represents an electronic module intended to allow the communication between a route constituted by the assembly of multiple pipes (1 A) and an external wireless network.

Le module électronique dont la structure mécanique est compatible avec les logements (1 B) des canalisations, est équipé d’une carte électronique (3A) disposant d’un modem radiofréquence (5A) relié à une antenne (5B) débouchant de son couvercle (3B).The electronic module, the mechanical structure of which is compatible with the housings (1 B) of the pipes, is equipped with an electronic card (3A) having a radio frequency modem (5A) connected to an antenna (5B) opening out from its cover ( 3B).

Un connecteur auxiliaire (3G) permet le raccordement de dispositifs externes tel que des capteurs selon le même procédé que celui présenté sur la Figure 4.An auxiliary connector (3G) allows the connection of external devices such as sensors using the same process as that shown in Figure 4.

La carte électronique (3A) est dotée d’un microprocesseur dont le programme exécute divers fonctions pouvant assurer la gestion des autres modules électroniques implantés dans le cheminement, par exemple en leur communiquant des ordres, en collectant les informations qu’ils élaborent, en mémorisant les données, en diagnostiquant les défauts de fonctionnement...etc. Certaines de ces fonctionnalités peuvent être dépendantes des contrôles, de commandes et plus généralement d’échanges de communications avec le réseau sans fil externe par la liaison radiofréquence dont est doté le module électronique représenté sur la Figure 5.The electronic card (3A) is equipped with a microprocessor, the program of which performs various functions capable of ensuring the management of the other electronic modules installed in the path, for example by communicating orders to them, by collecting the information they develop, by memorizing data, diagnosing malfunctions ... etc. Some of these functionalities may be dependent on controls, commands and more generally communication exchanges with the external wireless network by the radio frequency link with which the electronic module shown in Figure 5 is fitted.

La Figure 6 représente un module électronique passif au sens de la définition énoncée dans le paragraphe (ligne 115) du présent document, dont la fonction est de raccorder une alimentation secteur multiphasé externe au bus secteur (1 E) de la canalisation (1 A).Figure 6 shows a passive electronic module as defined in the paragraph (line 115) of this document, the function of which is to connect an external multiphase mains supply to the mains bus (1 E) of the pipe (1 A) .

Ce module électronique dont la structure mécanique est compatible avec les logements (1 B) des canalisations est pourvu d’une carte électronique (3A) assurant le raccordement de conducteurs électriques, par exemple par un bornier à vis débrochable (6C) pour faciliter son assemblage. Les conducteurs sont raccordés à une embase de connexion (6A) assurant le branchement du secteur multiphasé par une prise débranchable (6E).This electronic module whose mechanical structure is compatible with the housings (1 B) of the pipes is provided with an electronic card (3A) ensuring the connection of electrical conductors, for example by a removable screw terminal block (6C) to facilitate its assembly. . The conductors are connected to a connection base (6A) ensuring the connection of the multiphase sector by a plug-in socket (6E).

La carte électronique (3A) est pourvue de l’embase de connexion (3E) compatible avec les connecteurs de fond de panier (1 F) du BUS secteur (1 E) des canalisations. La carte (3A) est éventuellement dotée de composants électroniques (6D) assurant le filtrage et/ou la protection du bus secteur (1 E) contre les surtensions et la foudre ainsi que la compatibilité avec les critères normalisés de pollution électromagnétique du secteur. Si nécessaire, la terre du secteur peut être branchée à une entrée du bornier (6C) pour être acheminée par la carte électronique (3A) et une ou plusieurs entretoises (3H) vers l’enveloppe de la canalisation via son couvercle (3B).The electronic card (3A) is provided with the connection base (3E) compatible with the backplane connectors (1 F) of the sector BUS (1 E) of the pipes. The card (3A) may be fitted with electronic components (6D) ensuring the filtering and / or protection of the mains bus (1 E) against overvoltages and lightning as well as compatibility with the standardized criteria of electromagnetic pollution of the sector. If necessary, the sector earth can be connected to a terminal block input (6C) to be routed by the electronic card (3A) and one or more spacers (3H) to the envelope of the pipeline via its cover (3B).

Le module électronique est pourvu d’un capot de protection (6B) fixé au couvercle (3B) par des vis (6F).The electronic module is provided with a protective cover (6B) fixed to the cover (3B) by screws (6F).

La Figure 7 décrit le principe de construction d’un cheminement constitué de multiples canalisations assemblées entre-elles et illustre le fonctionnement des communications selon le procédé objet de l’invention.Figure 7 describes the principle of construction of a path consisting of multiple pipes assembled together and illustrates the operation of communications according to the method of the invention.

Le cheminement (7A) est constitué de multiples canalisations (1 A) assemblées l’une à l’autre en assurant également la continuité du bus d’alimentation (1 E). De multiples modules électroniques de différents types tels que repérés (7B) ou (7C) équipent certains des logements (1B) des canalisations (1A). Au moins un module électronique passif (7D) dirige le secteur multiphasé (7E) vers bus interne (1 E) (repère 70) et sa distribution (72) à chacun des modules électroniques logés dans les canalisations. Dans la présentation de la Figure 7, un module électronique (7F) assure la communication du cheminement (7A) avec un réseau externe radiofréquence (7G).The path (7A) is made up of multiple pipes (1 A) assembled together, also ensuring the continuity of the supply bus (1 E). Multiple electronic modules of different types such as marked (7B) or (7C) equip some of the housings (1B) of the pipes (1A). At least one passive electronic module (7D) directs the multiphase sector (7E) to the internal bus (1 E) (item 70) and its distribution (72) to each of the electronic modules housed in the pipes. In the presentation of Figure 7, an electronic module (7F) ensures the communication of the route (7A) with an external radio frequency network (7G).

La communication entre les modules électroniques actifs tels que (7B), (7C), (7F) est assurée par les échanges optiques bidirectionnels (70) générés par les couples émetteur/récepteur équipant chaque module électronique actif. Comme indiqué sur le schéma, la communication optique dans la cavité interne le long des canalisations n’est pas gênée par la présence dans le cheminement de modules passifs tel que le module (7D).Communication between active electronic modules such as (7B), (7C), (7F) is ensured by bidirectional optical exchanges (70) generated by the transmitter / receiver pairs fitted to each active electronic module. As shown in the diagram, optical communication in the internal cavity along the pipes is not hampered by the presence in the path of passive modules such as the module (7D).

-8Le principe d’une communication directionnelle (700) (701) est décrit ainsi : la carte électronique (3A) du module électronique actif (7C) assure le transfert du signal de communication qu’il reçoit par le récepteur optoélectronique (7H) vers l’émetteur optoélectronique de sa face opposée (7J). Le faisceau de lumière incident (700) émis par le module actif (7B) est converti en signal électrique par le récepteur optoélectronique et est transmis à l’émetteur optoélectronique situé sur la face opposée (7J) qui le converti en faisceau optique (701) à destination du module (7F) qui lui succède. Comme représenté sur la Figure 7, la présence de modules passifs tels que le module (7D) entre deux modules actifs (7C) et (7F) ne gêne pas la propagation du faisceau (701) entre ces modules actifs.The principle of directional communication (700) (701) is described as follows: the electronic card (3A) of the active electronic module (7C) ensures the transfer of the communication signal that it receives through the optoelectronic receiver (7H) to the optoelectronic transmitter on its opposite face (7J). The incident light beam (700) emitted by the active module (7B) is converted into an electrical signal by the optoelectronic receiver and is transmitted to the optoelectronic emitter located on the opposite face (7J) which converts it into an optical beam (701) to the module (7F) which succeeds it. As shown in Figure 7, the presence of passive modules such as the module (7D) between two active modules (7C) and (7F) does not hinder the propagation of the beam (701) between these active modules.

Une communication se propage ainsi à l’intérieur des canalisations par une transmission optique sans fil (FSO) établie entre les modules actifs installés dans le cheminement de canalisations.Communication is thus propagated inside the pipes by a wireless optical transmission (FSO) established between the active modules installed in the pipe routing.

La carte électronique (3A) capte et analyse les signaux de communication par son microprocesseur afin de gérer les échanges selon le protocole mis en œuvre pour l’application.The electronic card (3A) receives and analyzes the communication signals by its microprocessor in order to manage the exchanges according to the protocol implemented for the application.

La Figure 8 présente le schéma de principe de l’étage électronique assurant la communication optique sans fil (FSO) au niveau des modules électroniques actifs.Figure 8 shows the block diagram of the electronic stage ensuring wireless optical communication (FSO) at the level of the active electronic modules.

L’exemple décrit met en œuvre un protocole de communication « Maître-Esclave >> dans lequel le module (81) est le maître d’une série de modules esclaves (80) situés de part et d’autre de sa position dans le cheminement des canalisations (1 A). Chaque module est pourvu de deux couples émetteur/récepteur optoélectroniques (8A) comprenant une diode (83) et un phototransistor (82). Les communications optiques sont assurées de façon bidirectionnelle par des faisceaux de lumière (801) et (802). Un seul module maître (81) est présent dans le cheminement de canalisations. Le nombre de modules esclaves (80) logés dans le cheminement est limité par la dimension du nombre allouée à l’adressage de ces modules dans le protocole de communication. Le module maître (81) émet simultanément sur les deux diodes (83) équipant ses deux couples optoélectroniques (8A) et reçoit simultanément sur ses deux phototransistors (82). Le protocole maître-esclave n’autorisant la transmission que du seul module esclave (80) adressé par le module maître, le conflit que produirait une réception simultanée par les deux phototransistors (82) du module maître est évité. Seul le faisceau optique (801) ou (802) est actif lors d’une réception de données en fonction de la position relative du module esclave (80) adressé par le maître dans la canalisation.The example described implements a "Master-Slave" communication protocol in which the module (81) is the master of a series of slave modules (80) located on either side of its position in the path. pipes (1 A). Each module is provided with two optoelectronic transmitter / receiver pairs (8A) comprising a diode (83) and a phototransistor (82). Optical communications are provided bidirectionally by light beams (801) and (802). Only one master module (81) is present in the routing of pipes. The number of slave modules (80) housed in the path is limited by the size of the number allocated to the addressing of these modules in the communication protocol. The master module (81) transmits simultaneously on the two diodes (83) equipping its two optoelectronic couples (8A) and receives simultaneously on its two phototransistors (82). The master-slave protocol only authorizes the transmission of the single slave module (80) addressed by the master module, the conflict that would result from simultaneous reception by the two phototransistors (82) of the master module is avoided. Only the optical beam (801) or (802) is active when receiving data as a function of the relative position of the slave module (80) addressed by the master in the pipeline.

Chaque module esclave (80) est doté de deux buffers tri State (8B) afin d’assurer l’isolation du faisceau (71) reçu par le récepteur (82) d’un couple émetteur/récepteur (8A) lorsqu’un faisceau (72) est émis par la diode (83) de ce même couple. Ce dispositif est destiné à bloquer la propagation du signal électrique (73) reçu par le phototransistor (82) vers la diode émettrice (83) du couple opposé, cette réception étant causée par la réverbération du faisceau optique émis lorsque ce dernier se reflète sur la paroi constituée par le flasque (3F) équipant le module visé. L’absence d’isolation du canal de réception produirait l’activation systématique de la diode (83) du couple optoélectronique (8A) de la face opposée qui perturberait alors le faisceau (801) reçu par ce couple et corromprait la communication.Each slave module (80) is provided with two tri-state buffers (8B) in order to insulate the beam (71) received by the receiver (82) from a transmitter / receiver pair (8A) when a beam ( 72) is emitted by the diode (83) of the same couple. This device is intended to block the propagation of the electrical signal (73) received by the phototransistor (82) towards the emitting diode (83) of the opposite torque, this reception being caused by the reverberation of the optical beam emitted when the latter is reflected on the wall formed by the flange (3F) equipping the targeted module. The absence of isolation of the reception channel would produce the systematic activation of the diode (83) of the optoelectronic couple (8A) on the opposite face which would then disturb the beam (801) received by this couple and would corrupt the communication.

Le montage décrit assure l’isolement du premier canal d’émission activé, tant qu’il est actif et le basculement automatique de l’isolement lorsque le canal d’émission change de couple optoélectronique. Le protocole maître-esclave s’opérant en mode half-duplex, l’émission du module maître (81) ne peut pas coïncider avec l’émission d’un module esclave (80) et plusieurs modules esclaves (80) ne peuvent émettre simultanément. La propagation des faisceaux optiques (800) et (801) est ainsi assurée au travers des modules (80) par les composants câblés sur la carte électronique (3A) sans pénaliser la vitesse de transmission à l’intérieur des canalisations autrement que par le temps de réponse des composants optoélectroniques et le temps de propagation au travers des buffers tri State (8B). Ces temps sont extrêmement réduits dès l’instant où on choisit des composants prévus pour la logique rapide tel que le butter NL17SZ126 de ON Semiconductors dont le temps de propagation typique est de 2,6 nS.The described arrangement ensures the isolation of the first activated emission channel, as long as it is active and the automatic switching of the isolation when the emission channel changes optoelectronic torque. Since the master-slave protocol operates in half-duplex mode, the transmission of the master module (81) cannot coincide with the transmission of a slave module (80) and several slave modules (80) cannot transmit simultaneously . The propagation of the optical beams (800) and (801) is thus ensured through the modules (80) by the components wired on the electronic card (3A) without penalizing the speed of transmission inside the pipes other than by time. response of optoelectronic components and the propagation time through tri State buffers (8B). These times are extremely reduced from the moment one chooses components intended for fast logic such as the butter NL17SZ126 from ON Semiconductors whose typical propagation time is 2.6 nS.

-9Chaque module esclave (80) est pourvu d’un sélecteur (8C) destiné à affecter les signaux de communication (TXD) et (RXD) de son microprocesseur (8E) au couple optoélectronique concerné en fonction de la direction des faisceaux optiques (800) et (801) qui dépend du positionnement du module (80) par rapport au module maître (81). Dans la position relative présentée sur la Figure 8, le module maître (81) est situé à droite du module esclave (80) représenté sur la gauche du schéma, et à gauche du module esclave (80 représenté sur la droite du schéma.-9Each slave module (80) is provided with a selector (8C) intended to assign the communication signals (TXD) and (RXD) of its microprocessor (8E) to the optoelectronic couple concerned according to the direction of the optical beams (800 ) and (801) which depends on the positioning of the module (80) relative to the master module (81). In the relative position shown in Figure 8, the master module (81) is located to the right of the slave module (80) shown on the left of the diagram, and to the left of the slave module (80 shown on the right of the diagram.

Dans cette situation, le sélecteur (8C) du premier module (80) est basculé dans le sens présenté et le sélecteur (8D) du second module (80) est basculé dans le sens opposé. Ainsi, les signaux (RXD) et (TXD) assurant la communication par le microprocesseur (8E) équipant le module (80) sont correctement orientés vers le module maître (81), que ce dernier se trouve d’un côté ou de l’autre du module esclave. La propagation des faisceaux optiques, tel que décrit plus haut, assure l’acheminement des messages de données jusqu’au module maître. Enfin, la réception d’une communication par le module esclave (80) est exclusivement dirigée vers le signal (RXD) de ce module lorsque la réception provient d’une émission faite par le module maître (81). En effet, toute réception provenant du module esclave voisin, en étant bloquée par le butter tri State (8B) ne peut générer un signal (RXD) au microprocesseur (8E). Ainsi, le contenu du message que transmet un module esclave (80) vers le module maître (81) ne peut être interprété aléatoirement par aucun autre module esclave situé sur le cheminement du faisceau optique comme constituant une interrogation du module maître à son attention.In this situation, the selector (8C) of the first module (80) is tilted in the direction shown and the selector (8D) of the second module (80) is tilted in the opposite direction. Thus, the signals (RXD) and (TXD) ensuring communication by the microprocessor (8E) equipping the module (80) are correctly oriented towards the master module (81), whether the latter is on one side or the other from the slave module. The propagation of the optical beams, as described above, ensures the routing of the data messages to the master module. Finally, the reception of a communication by the slave module (80) is exclusively directed to the signal (RXD) of this module when the reception comes from a transmission made by the master module (81). Indeed, any reception from the neighboring slave module, being blocked by the butter tri State (8B) cannot generate a signal (RXD) to the microprocessor (8E). Thus, the content of the message transmitted by a slave module (80) to the master module (81) cannot be randomly interpreted by any other slave module located on the path of the optical beam as constituting a query from the master module to its attention.

La Figure 9 présente un exemple d’application du procédé objet de la présente invention pour la construction d’un système d’éclairage communicant dans un bâtiment.Figure 9 shows an example of application of the method of the present invention for the construction of a communicating lighting system in a building.

Dans cet exemple, une série de canalisations (1 A) ainsi que de jonctions en angle (9A) orientées vers gauche et (9B) orientées vers la droite sont assemblées pour former deux cheminements (90) et (91) indépendants. Ces cheminements sont suspendus au plafond du site par des brides telles que présentées sur la Figure 10. Certains logements (1 B) des canalisations sont équipés de modules électroniques et d’autres laissés vacants, selon le besoin de répartition des dispositifs utiles à l’application.In this example, a series of pipes (1 A) as well as angle junctions (9A) oriented to the left and (9B) oriented to the right are assembled to form two independent paths (90) and (91). These paths are suspended from the site ceiling by flanges as shown in Figure 10. Some housings (1 B) of the pipes are equipped with electronic modules and others left vacant, according to the need for distribution of the devices useful for the application.

Dans chaque cheminement, un module passif (7D) tel que présenté Figure 6 et 7, assure le raccordement du secteur existant sur le site au bus interne (1 E) parcourant les canalisations de chaque cheminement. Dans cet exemple, les modules électroniques (92) ou (94) sont du type décrit Figure 3, destinés à assurer le pilotage de luminaires. A ces modules sont connectés un ou plusieurs luminaires (9C) compatibles avec le standard DALI, raccordés par le câble électrique (9D) connecté au module (92). Sur certains de ces modules, des capteurs externes (9E) sont raccordés pour mesurer la luminosité ambiante et/ou détecter des mouvements.In each path, a passive module (7D) as shown in Figure 6 and 7, ensures the connection of the existing sector on the site to the internal bus (1 E) traversing the pipes of each path. In this example, the electronic modules (92) or (94) are of the type described in FIG. 3, intended to control the lighting. One or more luminaires (9C) compatible with the DALI standard are connected to these modules, connected by the electric cable (9D) connected to the module (92). On some of these modules, external sensors (9E) are connected to measure the ambient light and / or detect movements.

D’autres modules électroniques (93) disposent d’une voie de communication externe infrarouge (96) permettant à des mobiles de dialoguer avec ces modules électroniques lorsqu’ils sont à proximité.Other electronic modules (93) have an infrared external communication channel (96) allowing mobiles to communicate with these electronic modules when they are nearby.

Les modules électroniques (94) sont dotés, en plus de la fonction de contrôle de luminaires, d’une capacité de transmettre des données (95) par la modulation de l’intensité lumineuse de leur luminaire (9F) selon un procédé de communication VLC (Visual Light Communication).The electronic modules (94) are provided, in addition to the luminaire control function, with a capacity to transmit data (95) by modulating the luminous intensity of their luminaire (9F) according to a VLC communication method. (Visual Light Communication).

Dans une configuration de réseau maître-esclave, les modules électroniques cités précédemment constituent un ensemble de modules esclaves dans leur cheminement (90) ou (91). Chaque cheminement est équipé d’un module de communication radiofréquence (7F) assurant également la fonction de module maître dans le cheminement.In a master-slave network configuration, the above-mentioned electronic modules constitute a set of slave modules in their path (90) or (91). Each path is equipped with a radio frequency communication module (7F) also ensuring the function of a master module in the path.

L’installation, telle que décrite, comprend un ensemble d’équipements formant un système de gestion et de commande centralisé. Cet ensemble est constitué d’un ordinateur central (901) faisant fonction d’automate auquel est connecté un écran/clavier tactile (902) assurant l’interface homme-machine, d’un modem de communication radiofréquence (903) etThe installation, as described, comprises a set of equipment forming a centralized management and control system. This assembly consists of a central computer (901) acting as a controller to which is connected a touch screen / keyboard (902) providing the man-machine interface, a radio frequency communication modem (903) and

- 10d’un modem de communication Internet (904), préférentiellement compatible avec le réseau 4G. L’automate (901) est également relié au réseau interne Intranet du site (905).- 10 of an Internet communication modem (904), preferably compatible with the 4G network. The controller (901) is also connected to the site's internal intranet network (905).

L’automate (901) est programmé pour gérer le fonctionnement de l’éclairage, les échanges d’information avec les cheminements (90) et (91), la liaison avec l’ordinateur de gestion du site via son réseau Intranet et la communication avec un serveur externe via Internet.The automaton (901) is programmed to manage the operation of the lighting, the exchange of information with the paths (90) and (91), the link with the site management computer via its intranet network and communication. with an external server via the Internet.

Une telle architecture permet la répartition des tâches à différents niveaux. Le module maître (7F) de chaque cheminement gère le fonctionnement des différents modules esclaves dont il est composé. II pilote les luminaires (9C) et (9F) individuellement en fonction de critères qui lui sont communiqués par l’automate (901 ) via la communication radiofréquence (7G), d’informations qu’il collecte auprès des modules électroniques (92) ou (93) dotés de capteurs, d’informations reçues par les canaux de communication optiques infrarouge (96) et de consignes qu’ils transmet aux modules (92) et (94).Such an architecture allows the distribution of tasks at different levels. The master module (7F) of each path manages the operation of the various slave modules of which it is composed. It controls the luminaires (9C) and (9F) individually according to criteria communicated to it by the automaton (901) via radio frequency communication (7G), information which it collects from the electronic modules (92) or (93) provided with sensors, information received by the infrared optical communication channels (96) and instructions which they transmit to the modules (92) and (94).

Les données collectées peuvent être archivées dans la mémoire interne du module maître (7F) pour être traitées par l’automate (901) auquel elles sont transmises via la liaison radiofréquence (7G). Dans le sens opposé, des données et informations délivrées par l’automate (901) via la liaison (7G) peuvent être transmises aux mobiles via la liaison (96) à laquelle il accède selon sa position sous les cheminements ou via les communications optiques réalisées en mode VLC par les luminaires compatibles (9F).The collected data can be archived in the internal memory of the master module (7F) to be processed by the PLC (901) to which it is transmitted via the radio frequency link (7G). In the opposite direction, data and information delivered by the automaton (901) via the link (7G) can be transmitted to the mobiles via the link (96) which it accesses depending on its position under the paths or via the optical communications carried out. in VLC mode by compatible luminaires (9F).

Une autre fonctionnalité que peut assurer cette architecture se rapporte à l’identification et la localisation des mobiles se déplaçant dans l’environnement couvert par les cheminements (90) et (91). Pour cela, chaque mobile dispose d’un code d’identification qu’il transmet au module (92) ou (93) équipé d’une interface de communication (9G) en fonction de sa position géographique dans l’espace couvert par les cheminements (90) et (91). Cette information, associée à l’adresse du module électronique qui a opéré la communication permet au module maître (7F) d’identifier le mobile et de le localiser. Cette information peut être communiquée à l’automate (901) par la liaison radiofréquence (7G).Another functionality that this architecture can provide relates to the identification and location of mobiles moving in the environment covered by paths (90) and (91). For this, each mobile has an identification code which it transmits to the module (92) or (93) equipped with a communication interface (9G) depending on its geographic position in the space covered by the routes. (90) and (91). This information, associated with the address of the electronic module that operated the communication allows the master module (7F) to identify the mobile and locate it. This information can be communicated to the PLC (901) by the radio frequency link (7G).

L’ensemble des informations acquises et/ou élaborées peuvent être gérées par les différents moyens de traitement dont dispose le site ainsi équipé, au niveau de l’automate (901), du système central auquel il est relié par la liaison Intranet (905) ainsi que par le serveur auquel il est relié par la liaison Internet (906).All the information acquired and / or developed can be managed by the various processing means available to the site thus equipped, at the level of the automaton (901), of the central system to which it is connected by the Intranet link (905) as well as by the server to which it is connected by the Internet link (906).

Parmi les exploitations du système d’éclairage communicant équipé d’une gestion centralisée, on peut citer la collecte du nombre de CLAR(CL)® produit par chaque luminaire, le suivi du vieillissement des luminaires et la détection des défaillances. Le nombre de CLAR(CL)® est élaboré continuellement par chaque module électronique contrôlant le fonctionnement de luminaires et est transmis au module maître (7F) pour être acheminé vers l’automate (901) qui le communique par la liaison (906) au serveur Internet du gestionnaire qui peut ainsi facturer la consommation de lumière au client.Among the operations of the communicating lighting system equipped with centralized management, we can cite the collection of the number of CLAR (CL) ® produced by each luminaire, the monitoring of the aging of the luminaires and the detection of failures. The number of CLAR (CL) ® is continuously developed by each electronic module controlling the operation of luminaires and is transmitted to the master module (7F) to be routed to the automaton (901) which communicates it by the link (906) to the server. Internet of the manager who can thus invoice the consumption of light to the customer.

Dans les avantage résultant de l’application du procédé objet de la présente invention, on peut citer la possibilité de modifier facilement la position des modules électroniques insérés dans les cheminements de canalisations pour répondre à l’évolution d’un besoin, par exemple dans le cas du changement de l’ergonomie d’un espace de travail qui nécessiterait une modification de la position des luminaires, ou en cas d’extension de la surface à éclairer, ou en cas d’adjonction de points de communication supplémentaires...etc. Ces évolutions s’effectuent sans imposer aucune modification du câblage de la distribution électrique existant sur le site en étendant les cheminements et en équipant les nouveaux tronçons de modules électroniques là où ils sont nécessaires pour répondre au besoin.In the advantages resulting from the application of the method which is the subject of the present invention, mention may be made of the possibility of easily modifying the position of the electronic modules inserted in the pipe paths in order to meet the evolution of a need, for example in the in the event of a change in the ergonomics of a workspace which would require a modification of the position of the luminaires, or in the event of an extension of the surface to be lit, or in the event of the addition of additional communication points ... etc . These changes are carried out without imposing any modification to the wiring of the electrical distribution existing on the site by extending the routes and equipping the new sections of electronic modules where they are necessary to meet the need.

- 11 Un autre avantage procuré par le procédé objet de l’invention est la constitution d’un réseau de communication haut débit jumelé à l’installation d’un système d’éclairage, ledit réseau transportant des données qu’il peut échanger avec des personnes, des machines et des véhicules en de nombreux points du réseau servant également à la localisation desAnother advantage provided by the method which is the subject of the invention is the constitution of a broadband communication network combined with the installation of a lighting system, said network transporting data which it can exchange with people, machines and vehicles at many points in the network that are also used to locate

550 interlocuteurs. Ces fonctionnalités concernent entres-autres applications le domaine de l’industrie numérique.550 contacts. These functionalities concern, among other applications, the field of the digital industry.

Un autre avantage procuré par le procédé de communication optique sans fil mis en œuvre dans l’appareillage objet de la présente invention est son immunité aux perturbationsAnother advantage provided by the wireless optical communication method implemented in the apparatus object of the present invention is its immunity to disturbances

555 électromagnétiques et l’intégrité des communications optiques qui procurent une meilleure fiabilité ainsi qu’une sécurisation élevée par rapport aux liaisons radiofréquences.555 electromagnetic and the integrity of optical communications which provide better reliability as well as high security compared to radio frequency links.

Dans le cas de l’équipement de bâtiments tertiaires, le procédé objet de l’invention permet de concentrer de multiples communications dans un même réseau qui assure également laIn the case of tertiary building equipment, the process which is the subject of the invention makes it possible to concentrate multiple communications in the same network which also ensures the

560 gestion intelligente de l’éclairage. II en résulte une simplification importante des câblages des bâtiments intelligents qui améliore la fiabilité des communications, réduit le coût de construction et facilite la maintenance.560 intelligent lighting management. This results in a significant simplification of the cabling of intelligent buildings which improves the reliability of communications, reduces the cost of construction and facilitates maintenance.

Claims

1) Electrical distribution apparatus characterized in that it consists of a prefabricated rectilinear tubular pipe (1A) isolating the inside of the pipe from outside ambient light, said pipe containing a multi-conductor wired bus (1E) passing through the pipeline in its length as well as one or more digital communication devices by optical beam in free space (FSO).

2) Apparatus according to claim 1) characterized in that the pipe (1 A) is designed so that it assembles mechanically to another pipe of the same type (1 A) by interlocking their shape or by bonding to using a mechanical accessory (1 C), said assembly ensuring the electrical continuity of the multi-conductor wired bus by unpluggable connectors (1 D).

3) Apparatus according to claim 2) characterized in that the pipe (1 A) is provided with one or more hollow housings (1B) each having an identical connector (1 F) allowing connection to the multi-conductor wired bus (1 E).

4) Apparatus according to claim 3) characterized in that the housings (1 B) are intended to receive removable electronic devices comprising a connector (3E) which, when the electronic device is in place in any of the housings (1 B) , is coupled to the connector (1 F) to ensure the connection of the electronic device to the multi-conductor wired bus (1 E), said electronic devices being provided with a communication device by wireless optical beams enabling it to exchange digital messages with the electronic device preceding and / or the next one in the pipeline (1A).

5) Apparatus according to claim 2) characterized in that the mechanical junction accessory (1 C) consists of a pipe section having one or more angles, said section containing an electronic device ensuring the continuity of communication between the two pipes to which it is assembled as well as the electrical continuity of the multi-conductor wired bus (1 E) of said pipes by disconnectable connectors.

6) Apparatus according to the preceding claims characterized in that certain electronic devices housed in a pipe (1 A) have, in addition to a wireless optical link, one or more wireless communication channels by radio frequency allowing the electronic module interact with equipment outside the appliance.

7) Apparatus according to the preceding claims characterized in that an electronic device housed in the pipe (1 A) ensures the connection of an external power supply to the multi-conductor wired bus (1 E) of the pipe (1 A) as well as the filtering and the protection of the multi-conductor wired bus (1 E) against overvoltages, electromagnetic disturbances and / or lightning.

8) Apparatus according to the preceding claims characterized in that an electronic device housed in the pipeline (1 A) has sensors for measuring physical quantities, and / or detecting movements of people or vehicles.

9) Apparatus according to the preceding claims characterized in that an electronic device housed in the pipeline (1 A) has one or more infrared optical communication channels in free space allowing it to dialogue

-13 with a person, equipment and / or vehicle having the same function, the latter being able to be distant at most about twenty meters from said electronic device.

10) Apparatus according to the preceding claims characterized in that an electronic device housed in the pipeline (1 A) has the function of controlling the operation of one or more luminaires which are connected to it according to the specifications of the DALI standard, and / or by an analog dimming control according to the specifications of the standard (1-10V).

11) Apparatus according to claim 10) characterized in that the electronic device has a data transmission function by modulating the light intensity of the luminaire (s) that it controls.

12) Apparatus according to claim 10) characterized in that the electronic device determines by measuring and / or calculating the luminous energy of lighting produced instantaneously by the luminaire (s) it controls and uses this data to calculate the average hourly light energy produced by said luminaires.

13) Apparatus according to the preceding claims characterized in that it constitutes an installation composed of one or more independent assemblies (7C) each composed by the assembly of multiple pipes (1 A) between them in which are housed multiple devices electronic, said sets (7C) communicating with a local centralized management computer station or connected via the Internet, the function of which is to control and / or control and / or monitor the operation of said installation and to exchange information and / or orders and / or data.