FR3098891A1 - communicating lighting system - Google Patents
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Abstract
[En synthèse, l’invention concerne un système d’éclairage communiquant (1) qui, plutôt que d’utiliser une source de lumière pour générer un faisceau d’éclairage (E) dont une intensité lumineuse est modulée afin de pouvoir transmettre des données, capte des rayons incidents d’une source de lumière extérieure (S) par l’intermédiaire d’un dispositif optique (10). Le système d’éclairage communiquant (1) comprend en outre un dispositif optoélectronique (11) et une optique de mise en forme afin de pouvoir générer le faisceau d’éclairage (E). Figure pour l’abrégé : FIGURE 1[In summary, the invention relates to a communicating lighting system (1) which, rather than using a light source to generate an illumination beam (E) whose light intensity is modulated in order to be able to transmit data , captures incident rays from an external light source (S) via an optical device (10). The communicating lighting system (1) further comprises an optoelectronic device (11) and a shaping optic in order to be able to generate the lighting beam (E). Figure for abstract: FIGURE 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des systèmes d’éclairage intelligents permettant de réaliser simultanément à un éclairage et une communication par voie lumineuse. Plus particulièrement, l’invention a trait à un système d’éclairage communiquant et à un procédé de pilotage d’un tel système d’éclairage communiquant.The technical context of the present invention is that of intelligent lighting systems making it possible to simultaneously produce lighting and communication by means of light. More particularly, the invention relates to a communicating lighting system and to a method for controlling such a communicating lighting system.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Dans l’état de la technique, on connait des systèmes de communication par voie lumineuse, tels que ceux mettant en œuvre la technologie LiFi (acronyme anglais pour «Light Fidelity») qui permet de transmettre des données numériques de manière non filaire en modulant simultanément la lumière émise par des éclairages à LEDs (acronyme anglais pour «Light Emitting Diode» signifiant Diode électroluminescente). La technologie LiFi est notamment décrite dans la norme internationale IEEE802.15.In the state of the art, light-based communication systems are known, such as those implementing LiFi technology (acronym for “ Light Fidelity ”) which makes it possible to transmit digital data in a non-wired manner by simultaneously modulating the light emitted by LED lighting (English acronym for " Light Emitting Diode " meaning light-emitting diode). LiFi technology is described in particular in the international standard IEEE802.15.
On connait notamment des systèmes d’éclairage LIFI qui comprennent une source lumineuse pilotée par un module de commande qui permet de réaliser une modulation lumineuse du faisceau d’éclairage généré par la source lumineuse afin de pouvoir transporter les données numériques par voie lumineuse depuis ladite source lumineuse.In particular, LIFI lighting systems are known which comprise a light source controlled by a control module which makes it possible to perform a light modulation of the lighting beam generated by the light source in order to be able to transport the digital data by light path from said source. bright.
Un inconvénient de systèmes d’éclairage LIFI connus est qu’ils nécessitent l’utilisation d’une source lumineuse spécifique, du type d’une Diode Electroluminescente (LED, acronyme anglais pour «Light Emitting Diode»), conduisant en outre à une consommation électrique accrue afin de générer le faisceau d’éclairage.A disadvantage of known LIFI lighting systems is that they require the use of a specific light source, of the type of a Light Emitting Diode (LED, English acronym for " Light Emitting Diode "), further leading to a consumption electrical power to generate the lighting beam.
Par ailleurs, dans certaines régions du globe dans lesquelles les infrastructures publiques de fourniture d’électricité ne sont pas suffisamment déployées et/ou les capacité de production d’énergie électrique ne sont pas fiables, l’utilisation de tels systèmes d’éclairage LIFI connus n’est pas possible.Furthermore, in certain regions of the globe in which the public electricity supply infrastructures are not sufficiently deployed and/or the electrical energy production capacity is not reliable, the use of such known LIFI lighting systems not possible.
Enfin, la consommation électrique des systèmes d’éclairage connus conduit à des coûts d’utilisation qui ne sont pas toujours compatibles avec les revenus disponibles des populations susceptibles de les utiliser. Par suite, ces populations ne peuvent pas avoir accès à un réseau de télécommunication, ce qui peut représenter une grande inégalité.Finally, the electrical consumption of known lighting systems leads to usage costs that are not always compatible with the available income of the populations likely to use them. As a result, these populations cannot have access to a telecommunications network, which can represent a great inequality.
Un but de l’invention est de proposer un nouveau système d’éclairage communiquant afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.An object of the invention is to propose a new communicating lighting system in order to respond at least in large part to the above problems and to lead in addition to other advantages.
Plus particulièrement, un but de l’invention est de limiter la consommation électrique d’un tel système d’éclairage communiquant.More particularly, an object of the invention is to limit the electrical consumption of such a communicating lighting system.
Un autre but de l’invention est de réduire les coûts d’utilisation ou de maintenance d’un tel système d’éclairage communiquant.Another object of the invention is to reduce the costs of use or maintenance of such a communicating lighting system.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système d’éclairage communiquant comprenant (i) un dispositif optique configuré pour capter un rayon lumineux incident, le dispositif optique délivrant un signal lumineux collimaté, (ii) un dispositif optoélectronique configuré pour moduler une intensité lumineuse du signal lumineux collimaté, le dispositif optoélectronique délivrant un signal lumineux modulé, (iii) un module de commande permettant de piloter le dispositif optoélectronique, (iv) une optique de mise en forme configurée pour mettre en forme un faisceau d’éclairage à partir du signal lumineux modulé.According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with a communicating lighting system comprising (i) an optical device configured to capture an incident light ray, the optical device delivering a collimated light signal, (ii) an optoelectronic device configured to modulate a light intensity of the collimated light signal, the optoelectronic device delivering a modulated light signal, (iii) a control module making it possible to control the optoelectronic device, (iv) shaping optics configured to shape a lighting beam from the modulated light signal.
Dans le contexte de l’invention, le système d’éclairage conforme au premier aspect de l’invention ne comprend pas de source lumineuse en tant que telle. A contrario, le système d’éclairage conforme au premier aspect de l’invention est couplé optiquement à une source de lumière extérieure qui ne fait pas partie dudit système d’éclairage : le système d’éclairage capte les rayons lumineux incidents produits par la source de lumière extérieure afin de les moduler et de les mettre en forme pour produire le faisceau d’éclairage. De manière particulièrement avantageuse, le système d’éclairage communiquant conforme au premier aspect de l’invention exploite une source de lumière naturelle afin d’en capter les rayons lumineux incidents, tel que par exemple le soleil.In the context of the invention, the lighting system according to the first aspect of the invention does not include a light source as such. Conversely, the lighting system according to the first aspect of the invention is optically coupled to an external light source which is not part of said lighting system: the lighting system captures the incident light rays produced by the source external light in order to modulate and shape them to produce the lighting beam. In a particularly advantageous manner, the communicating lighting system in accordance with the first aspect of the invention uses a natural light source in order to capture the incident light rays, such as for example the sun.
Ainsi, cette configuration avantageuse de l’invention selon son premier aspect permet de réduire une consommation électrique du système d’éclairage communiquant, conduisant à une réduction de ses coûts d’utilisation.Thus, this advantageous configuration of the invention according to its first aspect makes it possible to reduce the electrical consumption of the communicating lighting system, leading to a reduction in its costs of use.
Le système d’éclairage communiquant conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The communicating lighting system in accordance with the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- l’optique de mise en forme est du type d’un luminaire d’intérieur ou d’extérieur, tel que par exemple un lampadaire, un plafonnier, une applique, une lampe à poser ou encore une lampe portative. D’une manière générale, l’optique de mise en forme peut être de n’importe quel type et adaptée à toute sorte d’utilisation ;- the shaping optic is of the type of an indoor or outdoor light, such as for example a floor lamp, a ceiling lamp, a wall lamp, a table lamp or even a portable lamp. Generally speaking, shaping optics can be of any type and suitable for any kind of use;
- le système d’éclairage communiquant comprend un premier guide de lumière couplant optiquement le dispositif optique et le dispositif optoélectronique afin de transporter le signal lumineux collimaté vers le dispositif optoélectronique ;- the communicating lighting system comprises a first light guide optically coupling the optical device and the optoelectronic device in order to transport the collimated light signal to the optoelectronic device;
- le système d’éclairage communiquant comprend un deuxième guide de lumière couplant optiquement le dispositif optoélectronique et l’optique de mise en forme afin de transporter le signal lumineux modulé vers l’optique de mise en forme ;- the communicating lighting system comprises a second light guide optically coupling the optoelectronic device and the shaping optics in order to transport the modulated light signal to the shaping optics;
- le premier et/ou le deuxième guide de lumière est avantageusement du type d’une fibre optique ;- the first and/or the second light guide is advantageously of the type of an optical fiber;
- le dispositif optique du système d’éclairage communiquant conforme au premier aspect de l’invention est configuré pour collimater et/ou pour concentrer les rayons lumineux incidents vers le dispositif optoélectronique. En particulier, le dispositif optique est avantageusement du type d’un collecteur de lumière solaire ;- the optical device of the communicating lighting system in accordance with the first aspect of the invention is configured to collimate and/or to concentrate the incident light rays towards the optoelectronic device. In particular, the optical device is advantageously of the type of a solar light collector;
- le collecteur de lumière solaire comprend une pluralité de lentilles de Fresnel ;- the solar light collector comprises a plurality of Fresnel lenses;
- le dispositif optique comprend au moins un actionneur configuré pour pouvoir orienter le collecteur de lumière solaire en direction du soleil. Plus particulièrement, le collecteur solaire est monté mobile en rotation selon une première rotation dite déclinaison et selon une deuxième rotation dite ascension droite, un axe de la première rotation étant sensiblement perpendiculaire à un axe de la deuxième rotation. De manière avantageuse, chaque axe de rotation est piloté par un actionneur afin de contrôler la position et/ou l’orientation du dispositif optique ;- the optical device comprises at least one actuator configured to be able to orient the solar light collector in the direction of the sun. More particularly, the solar collector is mounted so as to be able to rotate according to a first so-called declination rotation and according to a second so-called right ascension rotation, an axis of the first rotation being substantially perpendicular to an axis of the second rotation. Advantageously, each axis of rotation is controlled by an actuator in order to control the position and/or the orientation of the optical device;
- le dispositif optoélectronique est du type d’au moins une cellule à effet Pockels ;- the optoelectronic device is of the type of at least one Pockels effect cell;
- le module de commande est configuré pour piloter le dispositif optoélectronique afin de moduler l’intensité lumineuse du signal lumineux collimaté en fonction de données numériques à transmettre. Ainsi, le dispositif optoélectronique est un convertisseur numérique-optique piloté de manière à générer le signal lumineux modulé en fonction des données numériques à transmettre. Consécutivement, le signal lumineux modulé est porteur d’une information numérique correspondante aux données numériques à transmettre. Par suite, le signal lumineux modulé étant transmis vers l’optique de mise en forme, le faisceau d’éclairage est lui-même modulé et porteur des données numériques à transmettre. De manière particulièrement avantageuse, le module de commande pilote le dispositif optoélectronique de manière à réaliser une modulation lumineuse compatible avec la norme LIFI telle que décrite par exemple dans la norme 802.11bb. A titre d’exemples non limitatif, une modulation de type LIFI est obtenue par l’intermédiaire de protocoles de modulation du type tout ou rien (OOK pour « On-Off Keying » en anglais) ou du type modulation en position variable d'impulsion (VPPM pour « Variable Pulse Position Modulation » en Anglais) ;- the control module is configured to control the optoelectronic device in order to modulate the light intensity of the collimated light signal according to digital data to be transmitted. Thus, the optoelectronic device is a digital-optical converter driven so as to generate the modulated light signal as a function of the digital data to be transmitted. Subsequently, the modulated light signal carries digital information corresponding to the digital data to be transmitted. As a result, the modulated light signal being transmitted to the shaping optics, the lighting beam is itself modulated and carries the digital data to be transmitted. In a particularly advantageous manner, the control module controls the optoelectronic device so as to perform light modulation compatible with the LIFI standard as described for example in the 802.11bb standard. By way of non-limiting examples, a modulation of the LIFI type is obtained by means of modulation protocols of the all or nothing type (OOK for “On-Off Keying” in English) or of the modulation type in variable pulse position (VPPM for “Variable Pulse Position Modulation” in English);
- le système d’éclairage communiquant comprend une source de lumière complémentaire couplée optiquement à l’optique de mise en forme et pilotée par le module de commande, le module de commande étant configuré pour moduler la source de lumière complémentaire. La source de lumière complémentaire est une source de lumière additionnelle et optionnelle au système de commande conforme au premier aspect de l’invention ;- the communicating lighting system comprises a complementary light source optically coupled to the shaping optics and controlled by the control module, the control module being configured to modulate the complementary light source. The complementary light source is an additional and optional light source to the control system according to the first aspect of the invention;
- le système d’éclairage comprend un troisième guide de lumière permettant de coupler optiquement la source de lumière complémentaire à l’optique de mise en forme. Le troisième guide de lumière est avantageusement du type d’une fibre optique ;- the lighting system comprises a third light guide making it possible to optically couple the complementary light source to the shaping optics. The third light guide is advantageously of the type of an optical fiber;
- de manière avantageuse, le module de commande est configuré pour piloter la source de lumière complémentaire afin d’en moduler une intensité lumineuse en fonction de données numériques à transmettre. Ainsi, la source lumineuse est pilotée de manière à générer un autre signal lumineux modulé en fonction des données numériques à transmettre. Consécutivement, l’autre signal lumineux modulé est porteur d’une information numérique correspondante aux données numériques à transmettre. Par suite, l’autre signal lumineux modulé étant transmis vers l’optique de mise en forme, le faisceau d’éclairage est lui-même modulé et porteur des données numériques à transmettre. De manière particulièrement avantageuse, le module de commande pilote la source lumineuse de manière à réaliser une modulation lumineuse compatible avec la norme LIFI telle que décrite précédemment ;- advantageously, the control module is configured to control the complementary light source in order to modulate a light intensity according to digital data to be transmitted. Thus, the light source is controlled so as to generate another light signal modulated according to the digital data to be transmitted. Subsequently, the other modulated light signal carries digital information corresponding to the digital data to be transmitted. As a result, the other modulated light signal being transmitted to the shaping optics, the lighting beam is itself modulated and carries the digital data to be transmitted. In a particularly advantageous manner, the control module controls the light source so as to achieve light modulation compatible with the LIFI standard as described above;
– dans le cas où le système d’éclairage communiquant comprend la source de lumière complémentaire, alors le système d’éclairage comprend un commutateur configuré pour sélectivement coupler optiquement l’optique de mise en forme avec la source lumineuse et/ou avec le dispositif optoélectronique. Cette configuration avantageuse permet à un utilisateur de choisir entre un éclairage communiquant généré à partir d’une source de lumière extérieure par exemple – si disponible – ou alors de basculer sur un éclairage communiquant à partir de la source de lumière complémentaire incluse dans le système d’éclairage conforme à l’invention. Cette configuration conduit à plus de modularité dans son utilisation.– in the case where the communicating lighting system comprises the complementary light source, then the lighting system comprises a switch configured to selectively optically couple the shaping optics with the light source and/or with the optoelectronic device . This advantageous configuration allows a user to choose between communicating lighting generated from an external light source for example – if available – or to switch to communicating lighting from the additional light source included in the system. lighting according to the invention. This configuration leads to more modularity in its use.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un procédé d’éclairage à l’aide du système d’éclairage conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, dans lequel le procédé d’éclairage comprend une étape de commutation sélective de l’optique de mise en forme avec la source de lumière complémentaire ou avec le dispositif optoélectronique afin de coupler optiquement ladite optique de mise en forme avec respectivement ladite source de lumière complémentaire ou ledit dispositif optoélectronique et afin de générer un faisceau d’éclairage.According to a second aspect of the invention, there is proposed a lighting method using the lighting system in accordance with the first aspect of the invention or according to any one of its improvements, in which the method of illumination comprises a step of selective switching of the shaping optics with the complementary light source or with the optoelectronic device in order to optically couple said shaping optics respectively with said complementary light source or said optoelectronic device and in order to generate a beam of illumination.
Ainsi, le procédé d’éclairage permet à un utilisateur de choisir entre deux sources de lumière possible pour disposer d’un éclairage communiquant : soit la source de lumière complémentaire intégrée dans le système d’éclairage soit la source de lumière extérieure par l’intermédiaire du dispositif optoélectronique. Cette configuration avantageuse permet ainsi de disposer d’un éclairage communiquant pouvant fonctionner à la fois en journée et durant la nuit, grâce à la commutation sélective de la source de lumière complémentaire à coupler optiquement avec l’optique de mise en forme.Thus, the lighting method allows a user to choose between two possible light sources in order to have communicating lighting: either the additional light source integrated into the lighting system or the external light source via of the optoelectronic device. This advantageous configuration thus makes it possible to have communicating lighting that can operate both during the day and during the night, thanks to the selective switching of the complementary light source to be optically coupled with the shaping optics.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are provided, integrating according to all of their possible combinations the various optional characteristics set out here.
Description des figuresDescription of figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent through the description which follows on the one hand, and several embodiments given by way of indication and not limiting with reference to the appended diagrammatic drawings on the other hand, on which :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the characteristics, the variants and the different embodiments of the invention can be associated with each other, according to various combinations, insofar as they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from to the state of the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing prevents this combination from a technical point of view.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, the elements common to several figures retain the same reference.
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
En référence à la FIGURE 1, un exemple de réalisation schématique du système d’éclairage communiquant 1 conforme au premier aspect de l’invention est décrit. Un tel système d’éclairage communiquant comprend (i) un dispositif optique 10 configuré pour capter un rayon lumineux incident, le dispositif optique 10 délivrant un signal lumineux collimaté, (ii) un dispositif optoélectronique 11 configuré pour moduler une intensité lumineuse du signal lumineux collimaté, le dispositif optoélectronique 11 délivrant un signal lumineux modulé, (iii) un module de commande 12 permettant au moins de piloter le dispositif optoélectronique 11, et (iv) une optique de mise en forme 14 configurée pour mettre en forme un faisceau d’éclairage E à partir du signal lumineux modulé.With reference to FIGURE 1, an exemplary schematic embodiment of the communicating lighting system 1 according to the first aspect of the invention is described. Such a communicating lighting system comprises (i) an optical device 10 configured to capture an incident light ray, the optical device 10 delivering a collimated light signal, (ii) an optoelectronic device 11 configured to modulate a light intensity of the collimated light signal , the optoelectronic device 11 delivering a modulated light signal, (iii) a control module 12 making it possible at least to control the optoelectronic device 11, and (iv) a shaping optic 14 configured to shape a lighting beam E from the modulated light signal.
Ainsi, le système d’éclairage communiquant 1 est couplé optiquement à une source lumineuse qui ne fait pas partie dudit système d’éclairage communiquant 1 : le système d’éclairage communiquant 1 conforme au premier aspect de l’invention exploite une source lumineuse extérieure S, telle que le Soleil, afin d’en capter les rayons lumineux incidents par l’intermédiaire du dispositif optique 10. Ces rayons lumineux incidents sont ensuite modulés grâce au dispositif optoélectronique 11 et au module de commande afin de générer une modulation d’intensité du faisceau d’éclairage E produit par l’optique de mise en forme 14.Thus, the communicating lighting system 1 is optically coupled to a light source which is not part of said communicating lighting system 1: the communicating lighting system 1 according to the first aspect of the invention uses an external light source S , such as the Sun, in order to capture the incident light rays via the optical device 10. These incident light rays are then modulated by means of the optoelectronic device 11 and the control module in order to generate an intensity modulation of the lighting beam E produced by the shaping optics 14.
Le dispositif optique 10 est configuré pour collimater et/ou pour concentrer les rayons lumineux incidents généré par la source lumineuse extérieure S vers le dispositif optoélectronique 11 afin de pouvoir les moduler. Dans l’exemple de réalisation illustré sur la FIGURE 1, le dispositif optique 10 est du type d’un collecteur de lumière solaire : il comprend une pluralité de lentilles de Fresnel 101 permettant de capter efficacement les rayons lumineux incidents.The optical device 10 is configured to collimate and/or to concentrate the incident light rays generated by the external light source S towards the optoelectronic device 11 in order to be able to modulate them. In the exemplary embodiment illustrated in FIGURE 1, the optical device 10 is of the type of a solar light collector: it comprises a plurality of Fresnel lenses 101 making it possible to efficiently capture the incident light rays.
Complémentairement, le dispositif optique 10 comprend au moins un actionneur 102 configuré pour pouvoir orienter D1, D2 le collecteur de lumière solaire en direction de la lumière extérieure S. Plus particulièrement, le collecteur solaire est monté mobile en rotation selon une première rotation D1 dite déclinaison et selon une deuxième rotation D2 dite ascension droite, un axe de la première rotation étant sensiblement perpendiculaire à un axe de la deuxième rotation. A titre d’exemple non limitatif, le dispositif optique 10 comprend ainsi un premier actionneur permettant de faire pivoter le collecteur de lumière solaire selon la première rotation D1 et un deuxième actionneur permettant de faire pivoter le collecteur de lumière solaire selon la deuxième rotation D2. Le premier et/ou le deuxième actionneur sont par exemple du type d’un moteur électrique.Additionally, the optical device 10 comprises at least one actuator 102 configured to be able to orient D1, D2 the solar light collector in the direction of the external light S. and according to a second rotation D2 called right ascension, an axis of the first rotation being substantially perpendicular to an axis of the second rotation. By way of non-limiting example, the optical device 10 thus comprises a first actuator making it possible to pivot the solar light collector according to the first rotation D1 and a second actuator making it possible to pivot the solar light collector according to the second rotation D2. The first and/or the second actuator are for example of the type of an electric motor.
L’optique de mise en forme 14 et/ou le système d’éclairage communiquant 1 peuvent prendre n’importe quelle forme en fonction des usages attendus du système d’éclairage communiquant 1, tel que par exemple un luminaire d’intérieur ou d’extérieur, statique ou transportable.The shaping optics 14 and/or the communicating lighting system 1 can take any form depending on the expected uses of the communicating lighting system 1, such as for example an interior light or a outdoor, static or transportable.
Afin de coupler optiquement le dispositif optique 10 avec le dispositif optoélectronique 11, le système d’éclairage communiquant 1 comprend un premier guide de lumière 16A couplant optiquement ledit dispositif optique 10 et ledit dispositif optoélectronique 11.In order to optically couple the optical device 10 with the optoelectronic device 11, the communicating lighting system 1 comprises a first light guide 16A optically coupling said optical device 10 and said optoelectronic device 11.
De manière analogue, afin de coupler optiquement le dispositif optoélectronique 11 avec l’optique de mise en forme 14, le système d’éclairage communiquant 1 comprend un deuxième guide de lumière 16B couplant optiquement dispositif optoélectronique 11 avec ladite optique de mise en forme 14.Similarly, in order to optically couple the optoelectronic device 11 with the shaping optics 14, the communicating lighting system 1 comprises a second light guide 16B optically coupling the optoelectronic device 11 with said shaping optics 14.
De manière avantageuse, le premier 16A et/ou le deuxième 16B guide de lumière est du type d’une fibre optique.Advantageously, the first 16A and/or the second 16B light guide is of the optical fiber type.
Dans le contexte de l’invention, le dispositif optoélectronique 11 est préférentiellement du type d’au moins une cellule à effet Pockels.In the context of the invention, the optoelectronic device 11 is preferably of the type of at least one Pockels effect cell.
Comme évoqué précédemment, le module de commande 12 est configuré pour piloter le dispositif optoélectronique 11 afin de moduler l’intensité lumineuse du signal lumineux collimaté en fonction de données numériques à transmettre. Ainsi, c’est le module de commande 12 et le dispositif optoélectronique 11 qui permettent, à partir de la source de lumière extérieure S, de transformer – c’est-à-dire de moduler – l’intensité lumineuse de ladite source de lumière extérieure S afin d’intégrer les données numériques. A cet effet, le module de commande 12 est avantageusement connecté à un serveur distant et/ou à internet, et il comprend à cet effet des moyens de communication filaire ou sans fils.As mentioned previously, the control module 12 is configured to control the optoelectronic device 11 in order to modulate the light intensity of the collimated light signal according to digital data to be transmitted. Thus, it is the control module 12 and the optoelectronic device 11 which make it possible, from the external light source S, to transform – that is to say to modulate – the light intensity of said light source exterior S in order to integrate the digital data. For this purpose, the control module 12 is advantageously connected to a remote server and/or to the Internet, and for this purpose it comprises wired or wireless communication means.
De manière particulièrement avantageuse, le module de commande 12 pilote le dispositif optoélectronique 11 de manière à réaliser une modulation lumineuse compatible avec la norme LIFI telle que décrite par exemple dans la norme 802.11bb.In a particularly advantageous manner, the control module 12 drives the optoelectronic device 11 so as to perform light modulation compatible with the LIFI standard as described for example in the 802.11bb standard.
A titre d’exemples non limitatifs, une modulation de type LIFI est obtenue par l’intermédiaire de protocoles de modulation du type tout ou rien (OOK pour « On-Off Keying » en anglais) ou du type modulation en position variable d'impulsion (VPPM pour « Variable Pulse Position Modulation » en Anglais). Cette modulation est réalisée par le module de commande 12 et/ou le dispositif optoélectronique 11.By way of non-limiting examples, a modulation of the LIFI type is obtained via modulation protocols of the all-or-nothing type (OOK for "On-Off Keying" in English) or of the modulation type in variable pulse position (VPPM for "Variable Pulse Position Modulation" in English). This modulation is performed by the control module 12 and/or the optoelectronic device 11.
Afin d’améliorer les capacités d’éclairage du système d’éclairage communiquant 1 conforme au premier aspect de l’invention, il peut être recherché d’ajouter une source de lumière complémentaire 13 dans ledit système d’éclairage communiquant 1. Contrairement à l’invention, cette source de lumière complémentaire 13 est associée au dispositif optique 10 et au dispositif optoélectronique 11 afin de coupler le système d’éclairage communiquant 1 à la source de lumière extérieure S. En d’autres termes, la source de lumière complémentaire 13 n’est jamais présente dans le système d’éclairage communiquant 1 sans le dispositif optique 10 et le dispositif optoélectronique 11 : il ne s’agit que d’une solution d’éclairage complémentaire.In order to improve the lighting capacities of the communicating lighting system 1 in accordance with the first aspect of the invention, it may be sought to add a complementary light source 13 in said communicating lighting system 1. Unlike the invention, this complementary light source 13 is associated with the optical device 10 and with the optoelectronic device 11 in order to couple the communicating lighting system 1 to the external light source S. In other words, the complementary light source 13 is never present in the communicating lighting system 1 without the optical device 10 and the optoelectronic device 11: it is only a complementary lighting solution.
La source de lumière complémentaire 13 du système d’éclairage communiquant 1 est couplée optiquement à l’optique de mise en forme 14 et pilotée par le module de commande 12 pour moduler la source de lumière complémentaire 13 de manière à générer un faisceau d’éclairage E modulé en fonction de données numériques à transmettre., par exemple du type LIFI tel que détaillé précédemment.The complementary light source 13 of the communicating lighting system 1 is optically coupled to the shaping optics 14 and driven by the control module 12 to modulate the complementary light source 13 so as to generate a lighting beam E modulated according to digital data to be transmitted, for example of the LIFI type as detailed above.
Afin de coupler optiquement la source de lumière complémentaire 13 à l’optique de mise en forme 14, le système d’éclairage communiquant 1 comprend un troisième guide de lumière 16C reliant optiquement ladite source de lumière complémentaire 13 à ladite optique de mise en forme 14. Le troisième guide de lumière 16C est avantageusement du type d’une fibre optique.In order to optically couple the complementary light source 13 to the shaping optics 14, the communicating lighting system 1 comprises a third light guide 16C optically connecting said complementary light source 13 to said shaping optics 14 The third light guide 16C is advantageously of the optical fiber type.
Le système d’éclairage communiquant 1 comprend avantageusement un commutateur 15 configuré pour sélectivement coupler optiquement l’optique de mise en forme 14 avec la source de lumière complémentaire 13 et/ou avec le dispositif optoélectronique 11.The communicating lighting system 1 advantageously comprises a switch 15 configured to selectively optically couple the shaping optics 14 with the complementary light source 13 and/or with the optoelectronic device 11.
En référence à la FIGURE 2, une représentation schématique du procédé d’éclairage 2 conforme au deuxième aspect de l’invention est décrit. Le procédé d’éclairage 2 permet de piloter un système d’éclairage communiquant 1 tel que décrit précédemment lorsque ledit système d’éclairage communiquant 1 comprend la source de lumière complémentaire 13 et le commutateur 15. En effet, le commutateur 15 peut être piloté sélectivement afin de prendre l’une des deux configurations suivantes :With reference to FIGURE 2, a schematic representation of the lighting method 2 according to the second aspect of the invention is described. The lighting method 2 makes it possible to control a communicating lighting system 1 as described above when said communicating lighting system 1 comprises the complementary light source 13 and the switch 15. Indeed, the switch 15 can be controlled selectively to take one of the following two configurations:
– une configuration d’éclairage dite passif 22 dans laquelle le dispositif optique 10 est couplé optiquement à l’optique de mise en forme 14 afin d’utiliser la source de lumière extérieure S comme source lumineuse pour générer le faisceau d’éclairage E modulé par le module de commande 12 et/ou le dispositif optoélectronique 11 ; ou– a so-called passive lighting configuration 22 in which the optical device 10 is optically coupled to the shaping optics 14 in order to use the external light source S as a light source to generate the lighting beam E modulated by the control module 12 and/or the optoelectronic device 11; Or
– une configuration d’éclairage dite active 21 dans laquelle la source de lumière complémentaire 13 est couplée optiquement à l’optique de mise en forme 14 afin de générer le faisceau d’éclairage E modulé par le module de commande 12.– a so-called active lighting configuration 21 in which the complementary light source 13 is optically coupled to the shaping optics 14 in order to generate the lighting beam E modulated by the control module 12.
En synthèse, l’invention concerne un système d’éclairage communiquant 1 qui, plutôt que d’utiliser une source de lumière pour générer un faisceau d’éclairage E dont une intensité lumineuse est modulée afin de pouvoir transmettre des données, capte des rayons incidents d’une source de lumière extérieure S par l’intermédiaire d’un dispositif optique 10. Le système d’éclairage communiquant 1 comprend en outre un dispositif optoélectronique 11 et une optique de mise en forme afin de pouvoir générer le faisceau d’éclairage E.In summary, the invention relates to a communicating lighting system 1 which, rather than using a light source to generate a lighting beam E whose light intensity is modulated in order to be able to transmit data, captures incident rays from an external light source S via an optical device 10. The communicating lighting system 1 further comprises an optoelectronic device 11 and shaping optics in order to be able to generate the lighting beam E .
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention may be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (11)
- un dispositif optique (10) configuré pour capter un rayon lumineux incident, le dispositif optique (10) délivrant un signal lumineux collimaté ;
- un dispositif optoélectronique (11) configuré pour moduler une intensité lumineuse du signal lumineux collimaté, le dispositif optoélectronique (11) délivrant un signal lumineux modulé ;
- un module de commande (12) permettant de piloter le dispositif optoélectronique (11) ;
- une optique de mise en forme (14) configurée pour mettre en forme un faisceau d’éclairage (E) à partir du signal lumineux modulé.Communicating lighting system (1) comprising:
- an optical device (10) configured to capture an incident light ray, the optical device (10) delivering a collimated light signal;
- an optoelectronic device (11) configured to modulate a light intensity of the collimated light signal, the optoelectronic device (11) delivering a modulated light signal;
- a control module (12) making it possible to control the optoelectronic device (11);
- shaping optics (14) configured to shape an illumination beam (E) from the modulated light signal.
Lighting method (2) using the lighting system according to the preceding claim, in which the lighting method comprises a step of selective switching (21, 22) of the shaping optics (14) with the complementary light source (13) or with the optoelectronic device (11) in order to optically couple said shaping optics (14) respectively with said complementary light source (13) or said optoelectronic device (11) and in order to generate an illumination beam (E).
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