SISTEMA DE DISTRIBUCION DE SEÑALES RECONFIGURABLE
DESCRIPCION DE LA INVENCION
Esta invención se refiere a un sistema de distribución de señales, y más particularmente un sistema de distribución reconfigurable para distribuir servicios múltiples a una premisa para una pluralidad de lugares dentro de las premisas. Actualmente se están construyendo casas y otros edificios con el uso de sistemas de cables estructurados, en donde una red de cables estructurada es configurada para distribuir una pluralidad de servicios que vienen en las premisas, tales como teléfono, audio, televisión, datos, satélites y otros servicios a través de las premisas. Estos servicios típicamente introducen las premisas en un lugar central tal como a través de una pared externa hacia la base o un armario cableado. A través del uso de uno o varios canales de distribución central, las señales se dividen y se distribuyen a las habitaciones deseadas dentro de las premisas. Un sistema de cableado estructurado típico se muestra esquemáticamente en la Figura 1. En este sistema, el audio, vídeo, teléfono, datos, televisión por cable, y otros servicios deseados son alimentados a la caja de distribución central 10 desde el exterior o interior de las premisas. Dentro de la caja de distribución central 10, los panales son típicamente utilizados para dividir estos servicios de entrada en subgrupos para la distribución a varios cuartos 12, 14, 16 dentro de las premisas. La distribución a cada habitación se logra a través de una red de cables estructurada que consiste de la variedad de cables seleccionados del grupo de pares torcidos no protegidos, pares torcidos protegidos, cable coaxial RG6, fibras ópticas, u otros conductores. Por ejemplo, el vídeo puede ser distribuido desde la caja de distribución central 10 a la recámara principal 16, a través de un cable coaxial RG6, 20. Asimismo, una fuente de vídeo, tal como una cámara de seguridad o videograbadora de cásete, puede alimentar señales de una habitación, tales la recámara principal 16 a la caja de distribución central 10 a través de un cable coaxial RG6, 30 para la distribución fuera de la caja de distribución central a otras habitaciones 12, 14. Asimismo, una fuente de audio puede ser alimentada desde cualquier habitación 12, 14, 16 hacia la caja de distribución central a través de dos pares de conductores de cobre 22 para una distribución adicional a todas las habitaciones de las premisas. Los servicios telefónicos pueden ser distribuidos a través de pares de cables torcidos no protegidos 24 desde la caja de distribución central 10 a la recámara principal 16 o cualquier otra recámara en la casa. Asimismo, los datos pueden ser transmitidos a través de cables adecuados tales como un par torcido no protegido, un par torcido protegido, cable coaxial, o un cable de fibra óptica 26 de la caja de distribución central 10 a cualquier habitación en las premisas tal como la recámara principal 16. Las patentes de E. U. A. Nos. 5,130,893 y 5,327,114 describen un sistema de distribución de señales que proporciona un lugar para la entrada de servicios telefónico/audio y vídeo y una distribución a través de una casa. Se proporcionan recintos para un centro de distribución capaz de distribuir energía junto con estos servicios. El centro de distribución tiene terminaciones para servicios que entran a la instalación, conectores acoplados a la red de distribución, cada uno conectando un enchufe respectivo dentro de la casa al centro de distribución, y una tarjeta de programación para dirigir servicios seleccionados a conectores seleccionados acoplados a la red de distribución. La red de distribución, como se muestra en la técnica anterior de la Figura 1, incluye un cable coaxial o pares de cable torcidos diseñados para suministrar los servicios a cada terminación de pared dentro de los cuartos de la casa. Existen varios problemas con estas patentes y un estado de la técnica actual. En primer lugar, estos sistemas de cableado estructurado generalmente se terminan utilizando una terminación de tipo de contacto de desplazamiento de aislamiento (IDC) dentro de la caja de distribución central y conectores eléctricos similares dentro de cada enchufe de pared en las habitaciones de las premisas. Esta disposición esencialmente crea un sistema de interconexión semi-permanente con cables para la red. Con el fin de reconfigurar la red para proporcionar un cambio en donde el servicio será dirigido a cada enchufe de las premisas, se requiere de la re-terminación en la caja de distribución central y/o dentro de cada habitación y posiblemente se pueda requerir de un nuevo cableado. Aunque un sistema de distribución de señales, como se describió en las patentes anteriormente mencionadas, proporciona una tarjeta de programación utilizada para dirigir entradas seleccionadas a enchufes seleccionados dentro de la caja de distribución central, se limita a la distribución de servicio de vídeo o voz. La flexibilidad de ese sistema también se ve limitada ya que la tarjeta de programación puede ser pre-programada para una relación de entrada a enchufe deseada para todo el grupo de enchufes o puede consistir de una tarjeta de programación alterna que permita alguna variabilidad para seleccionar relaciones de entrada a enchufes. En cualquiera de las modalidades de tarjeta de programación, el usuario debe tanto seleccionar de una disposición previamente programada como requerir de ayuda técnica para crear una relación de entrada a enchufe programada separada. Lo que se necesita en un sistema de distribución que pueda permitir una transferencia de servicio de datos a través de un concentrador u otro dispositivo de distribución de datos adecuado, además de la transferencia de vídeo, voz, transmisiones por satélite o cualquier otro servicio. Además, es deseable tener un sistema mediante el cual un usuario pueda reconfigurar simplemente la relación de entrada-enchufe sin ayuda técnica adicional. Por lo tanto, es un objeto de esta invención proporcionar un sistema de distribución modular que tenga un panel de distribución central para recibir una pluralidad de servicios en una entrada y que tenga una pluralidad de salidas, cada una conectada a un enchufe en un lugar remoto. Se proporciona una región central en el panel de distribución central, que tiene una pluralidad de conectores receptores de módulos, cada uno teniendo una primera porción conectada a la entrada y una segunda porción conectada a uno de la pluralidad de enchufes. Una pluralidad de módulos se puede conectar cada uno por separado a un conector receptor de módulo respectivo y se puede configurar para puentear un servicio seleccionado desde la primera porción de conector receptor de módulo hasta la segunda porción del conector receptor de módulo. La invención ahora será descrita a manera de ejemplo haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema de distribución de cable estructurado. La ' Figura 2 es una vista tridimensional del panel de distribución de acuerdo con la presente invención. Las Figuras 3 y 4 son vistas tridimensionales del módulo de datos de acuerdo con la presente invención. La Figura 5 es una representación esquemática del cableado del panel de distribución mostrado en la Figura 2. La Figura 6 es una vista tridimensional del panel de distribución de vídeo de acuerdo con la presente invención. La Figura 7 es una vista tridimensional del sistema de distribución, incluyendo los paneles de las Figuras 2 y 5. La invención ahora será descrita con mayor detalle haciendo referencia primero a las Figuras 1 y 2. El sistema de la presente invención utiliza un sistema de cables estructurado como se muestra en la Figura 1 y se describió anteriormente. Este sistema típicamente caracteriza una red de cables estructurada conectada a una caja de distribución central 10, la cual recibe una pluralidad de servicios en una premisa y distribuye servicios seleccionados a habitaciones seleccionadas dentro la premisa. Estos servicios pueden incluir, pero no se limitan a vídeo, audio, voz, datos, contrafuego o protección, o control de dispositivo inteligente. Además, estos servicios pueden introducir la premisa a través de una variedad de medios tales como cualquier conductor eléctrico, conductor óptico o a través de un enlace de comunicación inalámbrico. Regresando ahora a la Figura 2, se muestra un panel de distribución 40 para utilizarse en la caja de distribución central 10 y/u otro recinto adecuado. El panel de distribución 40 puede ser formado de un material de moldeo o un sustrato adecuado, tal como un tablero de circuito impreso para llevar señales eléctricas. Este panel de distribución 40 está configurado para recibir la pluralidad de servicios en un primer conector de entrada 44 o en un segundo conector de entrada 42. El primer conector de entrada 44 proporciona terminaciones de contacto de desplazamiento de aislamiento (ID), mientras que el segundo conector de entrada 42 proporciona terminaciones de tipo Jack modulares. En el caso en que se proporciona un servicio en un medio no electrónico tal como óptico o inalámbrico, se utiliza un transductor para convertir el servicio a una señal de entrada eléctrica para conectarse a uno de los conectores de entrada 42, 44. Los servicios de entrada provistos a cada uno de estos conectores de entrada 44, 42 están eléctricamente conectados a conectores de módulo 45, 52, 54 colocados dentro de una región central 53. Cada conector de módulo 44, 52, 54 también está eléctricamente conectado a un conector de salida respectivo 46, 48, 50. Alternativamente, cualquiera de los conectores de salida 46, 48, 50 puede ser utilizado como una entrada para un servicio. En esta disposición, un módulo de entrada podría ser colocado en una sección receptora de módulo respectivo 47, 49, 51, la cual será descrita con mayor detalle más adelante. La región central 53 proporciona medios de seguridad para colocar con propiedad los módulos 70, 80, 90. Los medios de seguridad preferiblemente incluyen una proyección 64 formada en una primera pared y un espaldón 67 formado en una segunda pared opuesta a la primera pared. Se debe entender, sin embargo, por aquellos expertos en la técnica que otros aspectos de seguridad pueden ser adecuados para formar los medios de seguridad. Cada conector de módulo 44, 52, 54 está colocado entre la proyección 64 y el espaldón 67. Se debe entender por aquellos expertos en la técnica que aunque las secciones receptoras de módulo están etiquetadas como 47, 49, 51 y los conectores de módulo correspondientes están etiquetados como 45, 52, 54, el número y disposición de estos componentes puede variar dependiendo de los requerimientos de una aplicación particular. También se debe observar que para cada sección receptora de módulo, existe un conector de módulo y un conector de salida correspondientes. Por ejemplo, la sección receptora de módulo 47 corresponde con el conector de módulo 45 y el conector de salida 46. Asimismo, la sección receptora de módulo 49 corresponde con el conector de módulo 52 y el conector de salida 48. Esta relación y disposición similarmente se aplica a cada una de las secciones receptoras de módulo restantes, conectores de módulo y conectores de salida. Las conexiones eléctricas entre estos componentes serán descritas con mayor detalle más adelante. Una pluralidad de salientes receptoras de unión 62 también se proporciona en forma opuesta a cada conector de salida 46, 48,50. Alternativamente, se puede utilizar cualquier dispositivo de sujeción adecuado tal como una lengüeta o abertura para una unión, en lugar de la saliente receptora de unión 62. Se proporcionan aberturas de montaje 60 a lo largo de los bordes del panel de distribución 40. Un conector de distribución 57 está eléctricamente conectado a los primero y segundo conectores de entrada 42, 44 y está colocado cerca de la región central 53. Un conector de energía opcionalmente puede ser provisto para activar los componentes activos alojados dentro de los módulos seleccionados. La energía de este conector es distribuida a la región central para la conexión a los módulos seleccionados. Cada módulo 70, 80, 90 será ahora descrito con mayor detalle haciendo referencia a las figuras 2 y 3. Haciendo referencia primero a la Figura 3, se muestra un módulo de línea de datos 70. Este módulo de línea de datos 70 tiene un tablero de circuito 74 colocado dentro de un alojamiento 78. El alojamiento 78 caracteriza un par de proyecciones de cierre 77 que salen desde la superficie inferior 71 cerca del tablero de circuito 74 y un cierre 79 extendiéndose hacia arriba desde la superficie inferior 71 en forma ascendente hacia ia cara frontal 75 sobre un lado. Un conector coincidente 72 se extiende hacia fuera desde y está colocado sobre el tablero de circuito 74. Se proporciona una pluralidad de cavidades receptoras de contacto 76 en el conector coincidente 72. Se debe entender por aquellos expertos en la técnica que aunque el conector coincidente 72 mostrado aquí es un conector hembra que tiene cavidades receptoras de contacto 76 alineadas en dos filas, otros conectores eléctricos adecuados pueden ser colocados a lo largo del tablero de circuito 74 para proporcionar la misma función de conexión eléctrica. A lo largo de cara frontal 75, está dispuesto un conector de receptáculo 73. El conector de receptáculo 73 preferiblemente es un receptáculo modular de tipo Jack (enchufe), sin embargo, se debe entender por aquellos expertos en la técnica que son posibles otras disposiciones de conector de receptáculo a lo largo de la cara frontal 75. Este módulo 70 está eléctricamente configurado para pasar señales de datos del primer conector de entrada 42 a través del conector de módulo 45, a través del conector coincidente 72 hacia el receptáculo 73. Un módulo de línea de datos alternativos 70 puede incorporar un transductor opto-electrónico, mediante el cual se reciben señales eléctricas a través del conector coincidente 72 como una entrada al transductor opto-electrónico. El transductor opto-electrónico tiene una salida óptica, la cual está provista a un conector óptico adecuado que podría reemplazar al receptáculo 73. Este módulo de línea de datos alternativo podría proporcionar una fibra a un dispositivo de distribución seleccionado ubicado cerca del panel de distribución 40 o a una habitación seleccionada en la premisa. El módulo de línea telefónica 80 se muestra en la Figura 2 y caracteriza las mismas proyecciones de cierre 77 y la disposición de cierre 79 para asegurar el módulo dentro de una sección receptora de módulo 47, 49, 51. El módulo de línea telefónica 80 está configurado para pasar una línea telefónica seleccionada desde los conectores de entrada 44, 42 a través de un conector de módulo seleccionado 45, 52, 54 hacia un conector de salida seleccionado 46, 48, 50. Se debe entender por aquellos expertos en la técnica que el módulo de línea telefónica 80 puede ser adaptable para pasar cualquiera de las líneas telefónicas de entrada al conector de salida seleccionado 46, 48, 50. El módulo de vídeo 90 también se muestra en la Figura 2 y caracteriza las mismas proyecciones de cierre 77 y disposición de cierre 79 para asegurar el módulo 90 dentro de una sección receptora de módulo 47, 49, 51. El módulo de vídeo 90 está configurado como el módulo de línea de datos 70 para pasar una línea de vídeo seleccionado del conector de entrada 44 a través de un conector de módulo 45, 52, 54, a través del conector coincidente 72 y después a través de los conectores eléctricos 92 colocados sobre la cara frontal 94 del módulo 90. Estos conectores eléctricos 92 preferiblemente son conectores de tipo Jack de RCA, sin embargo, alternativamente se pueden utilizar otros conectores adecuados para pasar señales de vídeo sobre la cara frontal 94 del módulo de vídeo 90. El módulo de vídeo está configurado para convertir y/o transmitir señales de vídeo y de esta manera puede incluir componentes antiguos que comprenden circuitos sintonizadores, circuitos de filtración, u otros circuitos de vídeo. Cada uno de los módulos 70, 80, 90 también contiene un indicador de luz, el cual es accionado cuando el módulo es correctamente insertado y totalmente asentado sobre su conector de módulo 46, 48, 50 respectivo. También está presente una pluralidad de indicadores de luz en la región central para indicar que una sección receptora de módulo respectiva 47, 49, 51 está vacía. Este indicador es cubierto cuando un módulo es insertado y accionado. Aunque anteriormente se han descrito módulos para pasar datos, voz, o señales de vídeo, un módulo similar al módulo de vídeo 90 puede ser provisto para pasar señales de audio. Alternativamente, se puede proporcionar un módulo de combinación para pasar servicios múltiples tales como vídeo y voz o teléfono. El módulo de combinación puede proporcionar los servicios combinados sobre una línea individual hacia una habitación. Dentro de la habitación, se proporciona un divisor para dividir los servicios combinados, por ejemplo, vídeo y audio. Dicha señal combinada también puede ser provista a través de un medio de comunicaciones híbridas tales como un cable conteniendo conductores tanto eléctricos como ópticos en cuyo caso un divisor puede no ser necesario en la habitación ya que las señales seccionadas pueden ser eléctricamente acopladas a conductores eléctricos, mientras que otros servicios seleccionados pueden ser ópticamente acoplados al conductor óptico. Además, el módulo de línea de datos o un panel adicional puede incorporar hardware y/o software que será utilizado como un contrafuego para la protección de la red de área local dentro de la premisa. Estos módulos o módulos similares también pueden incorporar controles de dispositivo inteligentes para permitir el control ya sea inalámbrico o con cables de aparatos o controlar otros sistemas tales como un sistema de seguridad o un sistema HVAC o sistema de iluminación dentro de la casa. Cualquiera de los módulos descritos o un módulo separado también puede incorporar un eliminador de sobrevoltaje para proporcionar servicios de protección de señal a través del sistema. Regresando ahora a la Figura 5, la disposición eléctrica del panel de distribución 40 se muestra esquemáticamente. Esta disposición eléctrica preferiblemente se logra utilizando un tablero de circuito impreso para conectarse a través de pasadores receptores de agujeros de cada uno de los conectores eléctricos 44, 45, 46, 48, 50, 52, 54 montados sobre el tablero. Cada conector de entrada 44 es capaz de recibir ya sea una sola línea telefónica o una pluralidad de líneas telefónicas designadas como línea 1, línea 2, línea 3, etc. La disposición de interconexión muestra el conector de entrada 44 está conectado a una mitad de cada uno de los conectores de módulo 45, 52, 54. Cada uno de los conectores de módulo 45, 52, 54 consiste de la primera mitad de entrada para recibir huellas del conector de entrada 44 y una segunda mitad de salida para conectarse a un conector de salida respectivo 46, 48, 50. La inserción de un módulo 70, 80, 90, por lo tanto, proporciona un puente entre la primera mitad de entrada y la segunda mitad de salida del conector de módulo 45, 52, 54. Sin embargo, se debe entender que cada módulo 70, 80, 90 puede conectar selectivamente pasadores en la primera mitad de entrada a los pasadores seleccionados en la segunda mitad de salida. Cada módulo 70, 80, 90, por lo tanto, es codificado y configurado para la conexión de la entrada deseada a la salida deseada. Se pueden aplicar aspectos visuales de distinción a cada módulo, de manera que el usuario entiende que módulo pasará en que entrada deseada, por ejemplo, línea 1, línea 2, etc., al conector de salida 46, 48, 50. Haciendo referencia a la Figura 6, se muestra el panel de distribución de vídeo 100. Este panel 100 está configurado para tener aspectos de lengua 156 y ranura 158 junto con aberturas de montaje 160. Se configura para recibir entradas de vídeo ó audio en el conector de entrada 102 a un divisor 104 para la distribución a una pluralidad de conectores de salida 106. La señal de vídeo es recibida en el conector de entrada de uno de los conectores 92 sobre la cara frontal 94 del módulo de vídeo 90 dentro del panel de distribución 40. Los segundos conectores de salida 108 sirven para conectar la salida 106 a cables dentro de la red de distribución a las habitaciones en la premisa. Varios componentes de vídeo, tales como amplificadores o moduladores, pueden ser colocados en el circuito entre los conectores de salida 106 y 108 o pueden ser cableados ahí eliminando la necesidad de ya sea los conectores 106 o los conectores 108. Alternativamente, dichos componentes, incluyendo amplificadores, moduladores, filtros u otros componentes de vídeo, pueden ser colocados dentro del módulo de vídeo 90. Las señales de vídeo pueden fluir bidireccionalmente a través de esta disposición de circuito. Por ejemplo, se pueden generar señales de vídeo a través de varias habitaciones dentro de la premisa y pasar de una fila respectiva a través de una red de cables estructurada hacia el módulo de vídeo 90 y después al panel de distribución de vídeo 100 para la redistribución a todas las habitaciones dentro de la red. Alternativamente, se pueden introducir señales de fuente de vídeo de una entrada de servicio en el panel de distribución 40 y después pasarse a través de un módulo de vídeo 90 hacia el panel de distribución de vídeo 100 para distribución adicional a cada habitación en la premisa. Alternativamente, si el módulo de vídeo 90 incluye componentes activos para un modulador, las señales de vídeo pueden ser introducidas directamente al módulo 90 sin pasar a través del panel de distribución de vídeo 100. La distribución a través de la premisa puede ser lograda utilizando pares de cables torcidos no protegidos, cable coaxial, u otros conductores de señal de vídeo adecuados. La Figura 7 muestra un sistema de distribución central de acuerdo con la presente invención, mediante el cual el panel de distribución de vídeo 100 descrito anteriormente con referencia a la Figura 6 y el panel de distribución 40 descrito anteriormente con referencia a la Figura 2, están interconectados utilizando los aspectos de lengua y ranura. Además, un panel de distribución de datos 200 está similarmente unido al panel de distribución 40. El panel de distribución de datos 200 preferiblemente es un concentrador u otro dispositivo de distribución de datos adecuado para una red de datos. El dispositivo de distribución de datos se puede conectar al receptáculo 73 de un módulo de línea de datos 70 para facilitar las comunicaciones de datos bidireccionales entre la entrada de servicio de datos en un concentrado u otro dispositivo de distribución de datos adecuado y las habitaciones de una premisa. Este circuito se extiende primero desde el concentrador, después a través del cable hacia un módulo de línea de datos deseados 70, después a través de un conector de módulo seleccionado 45, 52, 54 a un conector de salida seleccionado 46, 48, 50. Otro módulo alternativo que no se muestra, es un módulo de seguridad. El módulo de seguridad se puede conectar en una sección receptora de módulo 47, 49, 51 y es capaz de conectarse a un panel de seguridad a través de un conector sobre su cara frontal y también es capaz de dimensionar la línea 1 cuando el panel de seguridad detecta una ramificación de seguridad. Este módulo de seguridad también puede ser enlazado a dispositivos inteligentes, tales como controles de iluminación u otros sensores en la premisa para detectar una ramificación de seguridad. También puede recibir una entrada de dispositivos de control remoto, tales como un dispositivo de llama de emergencia inalámbrico personal. Durante operación, el usuario identifica un conector de salida 46, 48, 50 asociado con una habitación dada o receptáculo dentro de la habitación de una premisa. El usuario después decide que servicio, por ejemplo, la línea telefónica 1 o la línea 2, datos, o vídeo, se va a pasar a la habitación seleccionada. El módulo codificado 70, 80, 90 para el servicio seleccionado simplemente es insertado en la sección receptora de módulo 47, 49, 51 asociada con el conector de salida deseado 46, 48, 50 asociado con la habitación seleccionada para completar la instalación. Si el usuario después decide cambiar el servicio que está pasando a la habitación seleccionada, simplemente cambian el módulo en la sección receptora del módulo apropiada 47, 49, 51 para suministrar el nuevo servicio deseado a esa habitación. Una ventaja de la presente invención es que simplemente cambiando un módulo, un usuario puede volver a dirigir servicios seleccionados a habitaciones seleccionadas dentro de una premisa sin la necesidad de re-cablear o re-terminar alambres dentro de la red de cableado estructurado. Ya que cada módulo se puede insertar fácilmente y se puede remover de su sección receptora de módulo apropiada, la reconfiguración del sistema se puede lograr a través de un propietario de una casa sin la necesidad de ayuda técnica adicional.
Lo anterior algunas de las posibilidades para practicar la invención. Muchas otras modalidades son posibles dentro del alcance y espíritu de la invención. Por lo tanto, se pretende que la descripción anterior sea considerada como ilustrativa en lugar de limitante, y que el alcance de la invención se proporciona a través de las reivindicaciones anexas junto con su escala total de equivalentes.