FR3021394A1 - - Google Patents
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Abstract
Un composant de luminaire pour une utilisation dans un luminaire, ledit composant comprenant : (i) un module de DEL (806) sur une première carte de circuit imprimé ou PCB (808), la première PCB (808) comportant une face avant sur laquelle le module de DEL (806) est situé ; (ii) une deuxième PCB montée à l'avant de la face avant de la première PCB (808) ; (iii) des moyens de connexion (851, 852) conçus pour connecter la deuxième PCB à la première PCB (808). L'invention concerne également une collerette d'encastrement de luminaire (800) contenant un ou plusieurs capteurs (805), où la collerette d'encastrement (800) peut être attachée de manière amovible au luminaire. Le capteur ou les capteurs (805) peuvent mesurer une ou plusieurs caractéristiques environnementales et des contacts électriques et de signaux (802, 804) entre la collerette d'encastrement (800) et le luminaire sont prévus. De préférence, les moyens de contact électrique et de signaux sont sans câble.
Description
AGENCEMENTS DE CAPTEURS Domaine de l'invention La présente invention concerne des luminaires intelligents et, plus précisément, des approches pour incorporer des capteurs dans divers composants de luminaires et dans des luminaires complets, et pour communiquer des données à partir de ces capteurs avec des réseaux locaux et répartis. Contexte de l'invention Des luminaires ou appareils d'éclairage qui comprennent ou sont connectés à un capteur de mouvement sont connus, et ceux-ci sont particulièrement utiles pour amener une lampe dans le luminaire à éclairer lorsqu'une personne est présente. Ceci est un moyen commode d'économiser l'énergie quand une zone est inoccupée, pour éliminer les commutateurs d'éclairage à l'intérieur des bâtiments, et pour éclairer des chemins, etc. à l'extérieur la nuit. Une approche similaire a également été développée pour les thermostats qui comprennent ou qui sont connectés à un capteur de mouvement ou un capteur de lumière. Ceux-ci collectent des données concernant la durée de la journée, l'état de l'habitation et l'utilisation de l'énergie.
Des systèmes d'alarme anti-intrusion qui utilisent des capteurs de divers types sont également connus. Les capteurs comprennent des détecteurs infrarouges passifs, des capteurs de pressions et des commutateurs qui détectent l'ouverture de portes et de fenêtres. Chacun de ces capteurs a une fonction spécifique et ils sont connectés à un dispositif de commande d'alarme.
En outre, un certain nombre de dispositifs pour la maison intelligente sont disponibles qui peuvent être commandés, et ceux-ci comprennent des thermostats, des unités de détection de danger, des dispositifs d'interface d'entrée, des commutateurs intelligents, comprenant des commutateurs muraux intelligents, des interfaces de commodités intelligents et d'autres interfaces de services, telles que des interfaces de prises murales intelligentes, et une grande variété d'appareils intelligents, multi-détection, connectés au réseau, comprenant des réfrigérateurs, des téléviseurs, des lave-linge, des sèche-linge, des lampes, des systèmes audio, des systèmes d'interphone, des actionneurs mécaniques, des climatiseurs muraux, des unités de chauffage de piscine, des systèmes d'irrigation, et de nombreux autres types d'appareils et de systèmes intelligents. Ceux-ci peuvent être commandés à distance à partir d'un téléphone intelligent, mais nécessitent un capteur dédié pour chaque fonction, ou un dispositif adapté tel qu'un thermostat équipé d'un capteur infrarouge passif ou de lumière. Cependant, une maison ne disposera généralement que d'un seul thermostat, et un plus grand immeuble de bureaux peut disposer d'un thermostat pour chaque étage ou zone de bureau. Cela signifie que les données recueillies par le thermostat sont limitées à l'environnement immédiat de son emplacement. Actuellement, un capteur, tel qu'un capteur de détection de mouvement, doit être sur une surface faisant face à la pièce d'un luminaire afin d'être capable de détecter une activité dans le voisinage ou l'environnement du luminaire. Cela pose un problème pour alimenter le capteur et obtenir des données du capteur, en particulier lorsque l'appareil d'éclairage doit être classé IP (protégé contre les infiltrations) ou classé résistant au feu. Cela signifie également que le capteur ou les capteurs sont très visibles sur une surface externe du luminaire, ce qui conduit à un aspect esthétique médiocre et présente des difficultés pour la décoration et le nettoyage. Résumé de l'invention La présente invention concerne des composants de luminaires « intelligents » et des luminaires complets « intelligents » qui contiennent des capteurs qui détectent des informations concernant leur environnement local et qui communiquent ces informations à un processeur. Ces nouveaux luminaires offrent un moyen de collecter des données concernant l'environnement dans lequel ils sont situés. Cela surmonte les problèmes associés à un capteur dédié dans un endroit particulier, tel qu'un thermostat qui ne couvre qu'une zone limitée, parce qu'un bâtiment ou une maison contiendra de nombreux luminaires de types différents, chacun étant capable de recueillir des données. Les données recueillies par les luminaires de la présente invention ont ainsi une granularité beaucoup plus élevée que les données recueillies par d'autres approches, et sont par conséquent plus utiles. L'utilisation de protocoles de communication en champ proche (NFC) ou d'identification radiofréquence (RFID) et de protocoles de communication similaires, tels que Bluetooth (RTM) ou Bluetooth LE entre l'agencement de capteurs et le luminaire conduit à des conceptions améliorées qui sont plus simples et moins coûteuses à fabriquer.
Selon un preMier aspect de la présente invention, il est proposé un composant de luminaire destiné à être utilisé dans un luminaire, ledit composant comprenant : (i) un module de DEL sur une première carte de circuit imprimé (PCB), la première PCB comportant une face avant sur laquelle le module de DEL est situé ; (ii) une deuxième PCB montée à l'avant de la face avant de la première PCB ; (iii) des moyens de connexion conçus pour connecter la deuxième PCB à la première PCB. En prévoyant une deuxième PCB montée à l'avant et de préférence à distance de la première PCB supportant les DEL, il est possible pour la première fois d'introduire une nouvelle fonctionnalité dans un luminaire, par exemple en incorporant un ou plusieurs dispositifs de communication de données sur la deuxième PCB. De préférence, le dispositif de communication de données comprend un dispositif de communication sans fil.
De préférence, le composant de luminaire comprend en outre un agencement de capteurs incorporant un ou plusieurs capteurs. De préférence, le composant de luminaire comprend en outre un système/lentille optique pour focaliser la lumière émise par le module de DEL. Il existe un certain nombre de systèmes optiques qui peuvent être utilisés pour focaliser la lumière provenant d'une DEL et généralement les luminaires à DEL actuels utilisent des lentilles. De préférence, le composant de luminaire comprend en outre une ou plusieurs antennes. De préférence, l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à la lentille et plus préférablement sur ou dans une bride s'étendant vers l'extérieur de la lentille. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le composant de luminaire comprend en outre une collerette. Dans ce contexte, le terme collerette a un sens très large et sa forme et sa conformation ne doivent pas nécessairement être sensiblement circulaire ou continue. De préférence, la collerette supporte la deuxième PCB et il est également préféré que l'agencement de capteurs soit situé sur ou associé à la collerette. De préférence, l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à un bord extérieur de la collerette, et par conséquent le plus éloigné du module de DEL.
De préférence, la collerette comprend en outre un ensemble d'émetteur approprié pour émettre les données obtenues par l'agencement de capteurs. De préférence, la collerette supporte également la lentille. De.eé.férence, le composant de luminaire comprend en outre des deuxièmes moyens de connexion conçus pour connecter l'agencement de capteurs à la deuxième P08. En connectant directement l'agencement de capteurs à la deuxième PCB, l'agencement de capteurs peut être alimenté et délivrer les données qu'il a collectées, sans la nécessité d'une communication sans fil, bien qu'une communication sans fil ou sur courant porteur puisse être nécessaire pour transmettre ces données hors du composant de luminaire et ainsi hors du luminaire. De préférence, le composant de luminaire incorpore une ou plusieurs antennes. De préférence, une antenne comprend une première antenne appropriée pour créer un champ magnétique ou électrique approprié pour alimenter l'agencement de capteurs, et de préférence une antenne comprend une deuxième antenne appropriée pour convertir le champ magnétique ou électrique provenant de la première antenne en énergie électrique pour alimenter l'agencement de capteurs. Ces antennes peuvent être situées à n'importe quel endroit approprié. Par exemple, une antenne peut être située sur ou associée à la collerette et une deuxième antenne peut être située sur ou associée à la bride de la lentille.
De préférence, la deuxième PCB comprend une PCB souple et plus préférablement une PCB souple adhésive. De préférence, les moyens de connexion réalisent une connexion d'alimentation et/ou une connexion de données entre la première PCB et la deuxième PCB. Ces moyens de connexion peuvent prendre une grande variété de formes, telles que déterminées par l'expert de conception approprié. Par exemple, les moyens de connexion pourraient comprendre une pluralité de connecteurs à broches mâles et femelles, ou comprendre un ou plusieurs points de contact électrique sur ou associés à la deuxième PCB qui sont amenés en contact avec des points de contact électrique correspondants sur la première PBC.
De préférence, le composant de luminaire comprend en outre un récepteur approprié pour recevoir des données de l'agencement de capteurs et/ou d'un émetteur approprié pour émettre les données obtenues par l'agencement de capteurs.
On comprendra que la présente invention englobe également les luminaires incorporant un composant de luminaire tel que décrit ci-dessus. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un composant de luminaire. Par exemple, il est proposé un composant de luminaire approprié pour une utilisation dans un luminaire, ledit composant comprenant : (i) un agencement de capteurs incorporant un ou plusieurs capteurs ; (ii) une première antenne appropriée pour créer un champ magnétique ou électrique ; (iii) une deuxième antenne appropriée pour convertir un signal reçu de la première antenne en énergie électrique pour alimenter l'agencement de capteurs ; (iv) un émetteur approprié pour émettre les données obtenues par l'agencement de capteurs ; (v) un récepteur approprié pour recevoir des données de l'agencement de capteurs.
Dans ce contexte, le terme « composant de luminaire » a un sens large et fait référence à n'importe quel composant, ou combinaison de composants, approprié pour être incorporé dans n'importe quelle forme de luminaire. En utilisant des moyens sans fil pour alimenter les capteurs dans l'agencement de capteurs, tels que les protocoles NFC ou RFID ou similaire, et un procédé sans fil pour l'envoi des données du ou des capteurs à un récepteur/lecteur et/ou un processeur dans le luminaire, il est possible d'éviter une connexion câblée entre l'agencement de capteurs et les éléments de circuit de commande associés au luminaire. Cela permet de produire des appareils classés IP comprenant une gamme de technologies de capteurs pour la première fois en incorporant un joint d'étanchéité entre la partie contenant le capteur et le reste du luminaire. De préférence, le composant de luminaire comprend une collerette d'encastrement, et dans lequel l'agencement de capteurs est situé au niveau ou à proximité d'une face de la collerette d'encastrement. De préférence, la collerette d'encastrement incorpore en outre la deuxième antenne. De préférence, la deuxième antenne comprend une série de boucles autour de la collerette d'encastrement.
De préférence, la deuxième antenne est située sur une surface de la collerette d'encastrement qui, en utilisation, est orientée vers l'appareil d'éclairage et est ainsi à l'intérieur du luminaire. De préférence, la deuxième antenne est imprimée sur une surface de la collerette d'encastrement elle-même. De préférence, la collerette d'encastrement comprend en outre un élément sensiblement transparent à travers lequel la lumière provenant du luminaire est émise, et dans lequel l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à l'élément transparent.
De préférence, la deuxième antenne est associée à l'élément transparent de la collerette d'encastrement. De préférence, la deuxième antenne est imprimée sur l'élément transparent. De préférence, la deuxième antenne est noyée dans l'élément transparent. De préférence, la deuxième antenne a sensiblement la même forme que l'élément transparent. De préférence, l'élément transparent a un périmètre dépoli, et dans lequel la deuxième antenne est située derrière ou à l'intérieur du périmètre dépoli. De préférence, l'agencement de capteurs est situé derrière un espace dans le périmètre dépoli de l'élément sensiblement transparent de la collerette d'encastrement. De préférence, l'élément transparent comprend une lentille convexe devant l'agencement de capteurs dans le but d'élargir l'angle de détection du capteur. De préférence, le composant de luminaire comprend une lentille conçue pour focaliser la lumière émise à partir d'une source de lumière, et dans lequel l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à la lentille. De préférence, la lentille incorpore en outre la deuxième antenne. De préférence, la deuxième antenne comprend une série de boucles autour du périmètre de la lentille. De préférence, la deuxième antenne est située sur une surface de la lentille qui, en utilisation, est orientée vers l'appareil d'éclairage et est ainsi à l'intérieur du luminaire. De préférence, la deuxième antenne est imprimée sur la lentille.
De préférence, la lentille est sensiblement tronconique en coupe transversale avec une bride s'étendant vers l'extérieur autour du périmètre de la face avant de la lentille. De préférence, la deuxième antenne est située sensiblement sur ou associée à la bride de la lentille. De préférence, la deuxième antenne est imprimée sur une surface de la bride de la lentille. De préférence, la bride de la lentille a un périmètre dépoli, et dans lequel l'antenne est située derrière le périmètre dépoli.
De préférence, l'agencement de capteurs est situé derrière un espace sensiblement transparent dans le périmètre dépoli de la bride de la lentille. De préférence, l'élément transparent dans la bride comprend une lentille convexe devant l'agencement de capteurs dans le but d'élargir l'angle de détection du capteur.
De préférence, la première antenne et la deuxième antenne communiquent par l'intermédiaire d'un couplage électromagnétique, électrostatique, magnétique ou inductif. De préférence, l'émetteur et le récepteur communiquent par l'intermédiaire d'un couplage électromagnétique, électrostatique, magnétique ou inductif.
De préférence, l'émetteur et la deuxième antenne communiquent par l'intermédiaire d'une communication sans fil. De préférence, l'agencement de capteurs détecte les signaux sans fil. De préférence, le protocole de signal sans fil est sélectionné dans le groupe de protocoles comprenant les signaux des protocoles NFC, RFID et Bluetooth® faible énergie. De préférence, la première antenne et le récepteur sont intégrés dans un émetteur-récepteur. De préférence, l'agencement de capteurs comprend : (i) un premier réseau de capteurs orientés sensiblement à l'opposé du luminaire pour détecter des informations concernant l'environnement du luminaire ; et (ii) un deuxième réseau de capteurs orientés sensiblement vers une source de lumière dans le luminaire pour détecter des informations concernant le fonctionnement de la source de lumière.
De préférence, le deuxième réseau de capteurs détecte un flux lumineux de la lumière émise par le luminaire. De préférence, le deuxième réseau de capteurs détecte la température de couleur de la lumière émise par le luminaire.
De préférence, les premier et deuxième réseaux de capteurs sont intégrés. De préférence, l'émetteur est intégré avec le premier réseau de capteurs et/ou le deuxième réseau de capteurs. De préférence, le composant comprend en outre un moteur de lampe. De préférence, la première antenne et le récepteur sont situés sur ou associés au moteur de lampe. Un luminaire incorporant un composant de luminaire selon l'une quelconque des spécifications ci-dessus est également proposé. De préférence, le luminaire comprend une lampe. De préférence, le luminaire comprend un plafonnier.
Une collerette d'encastrement pour un luminaire est également proposée, la collerette d'encastrement comprenant : des moyens de fixation pour la fixation de manière amovible au luminaire ; un ou plusieurs capteurs pour une caractéristique environnementale ; et des moyens de contact électrique entre la collerette d'encastrement et le luminaire.
De préférence, les moyens de fixation comprennent un filetage pouvant être mis en prise par rotation avec un filetage correspondant sur le luminaire. De préférence, les moyens de fixation comprennent un assemblage par poussée. De préférence, les moyens de fixation comprennent un assemblage du type à baïonnette. De préférence, les moyens de contact électrique comprennent un ou plusieurs points de contact électrique qui sont amenés en contact avec des points de contact électrique correspondants sur le luminaire alors que la collerette d'encastrement est fixée au luminaire.
De préférence, lesdits un ou plusieurs points de contact électrique sont isolés les uns des autres et de la collerette d'encastrement. De préférence, la collerette d'encastrement comprend en outre un processeur pour analyser un signal reçu du capteur et pour fournir des données concernant la caractéristique environnementale, le processeur recevant l'énergie électrique du luminaire par l'intermédiaire des moyens de contact électrique. De préférence, le processeur fournit les données concernant la caractéristique environnementale au luminaire.
De préférence, le processeur fournit les données concernant la caractéristique environnementale à un contrôleur environnemental. De préférence, le capteur comprend un ou plusieurs capteurs du groupe de capteurs comprenant : des capteurs de proximité, comprenant des capteurs capacitifs, de déplacement capacitifs, conducteurs, magnétiques, optiques, thermiques, et sonars ; des capteurs de mouvement, comprenant des détecteurs de mouvement infrarouges passifs (« PIR »), des détecteurs ultrasonores, hyperfréquences, et des détecteurs de mouvement tomographiques ; des capteurs acoustiques, comprenant des microphones ; des détecteurs à couplage de charges ; des caméras numériques à faible résolution ; des thermopiles ; des thermocouples ; des capteurs de dioxyde de carbone ; des capteurs de vapeur d'eau ; des débitmètres ; des capteurs de pression, des capteurs d'intensité de champ pour les champs magnétiques et électriques. De préférence, la caractéristique environnementale comprend : des changements de température, des gaz exhalés par les êtres humains et d'autres êtres vivants ; des types de sons ou des motifs sonores ; des changements de la lumière ambiante dus à des objets en mouvement ; des changements de pression dans un environnement dus à l'ouverture et à la fermeture de portes, de fenêtres, ou au mouvement de grands objets dans l'air ; et d'autres tels changements de pression ; une vitesse d'écoulement d'eau, de gaz naturel, et d'autres gaz ; des changements dans le temps de l'intensité de champ. Un luminaire est également proposé comprenant : un montage pour une lampe ; une collerette d'encastrement telle que décrite ci-dessus ; un processeur connecté électriquement au capteur ; et un contrôleur connecté au processeur ; dans lequel le processeur analyse un signal reçu du capteur et fournit des données concernant la caractéristique environnementale à un contrôleur environnemental, dans lequel le contrôleur environnemental commande le courant électrique fourni au montage. Un luminaire est également proposé comprenant : un montage pour une lampe ; une collerette d'encastrement telle que décrite ci-dessus ; dans lequel le luminaire fournit des données concernant la caractéristique environnementale à un contrôleur environnemental, dans lequel le contrôleur environnemental commande le courant électrique fourni au montage. Un luminaire est également proposé comprenant : un montage pour une lampe ; une collerette d'encastrement telle que décrite ci-dessus ; dans lequel le contrôleur environnemental commande le courant électrique fourni au montage. De préférence, le contrôleur environnemental fait partie intégrante du luminaire. De préférence, le luminaire est un plafonnier.
De préférence, le capteur comprend : des capteurs de proximité, comprenant des capteurs capacitifs, de déplacement capacitifs, conducteurs, magnétiques, optiques, thermiques, et sonars ; des capteurs de mouvement, comprenant des détecteurs de mouvement infrarouges passifs (« PIR »), ultrasonores, hyperfréquences, et de mouvement tomographiques ; des capteurs acoustiques, comprenant des microphones ; des détecteurs à couplage de charge ; dee-taméras numériques à faible résolution ; des thermopiles ; des thermocouples ; des capteurs de dioxyde de carbone ; des capteurs de vapeur d'eau ; des débitmètres ; des capteurs de pression, des capteurs d'intensité de champ pour les champs magnétiques et électriques.
De préférence, la caractéristique environnementale comprend : des changements de température, des gaz exhalés par les êtres humains et d'autres êtres vivants ; des types de sons ou des motifs sonores ; des changements de la lumière ambiante dus à des objets en mouvement ; des changements de pression dans un environnement dus à l'ouverture et à la fermeture de portes, de fenêtres, ou au mouvement de grands objets dans l'air ; et d'autres tels changements de pression ; une vitesse d'écoulement d'eau, de gaz naturel, et d'autres gaz ; des changements dans le temps de l'intensité de champ. De préférence, la lampe comprend une lampe à DEL, un moteur de lampe à DEL, une lampe fluorescente compacte, une lampe fluorescente, une lampe à halogène, ou une lampe à décharge à haute intensité. De préférence, le moteur de lampe à DEL comprend un module de DEL et un dispositif de commande de DEL. De préférence, le module de DEL comprend une ou plusieurs DEL.
Un luminaire est également proposé comprenant : un montage pour une lampe ; un ou plusieurs capteurs pour une caractéristique environnementale ; un processeur connecté électriquement au capteur ; et un contrôleur connecté au processeur ; dans lequel le processeur analyse un signal reçu du capteur et fournit des données concernant la caractéristique environnementale à un contrôleur, dans lequel le contrôleur environnemental commande le courant électrique fourni au montage. Par conséquent, la présente invention concerne un composant de luminaire qui comprend un capteur ou des capteurs, un processeur ou des processeurs pour traiter les données provenant du capteur, et un contrôleur environnemental. Le contrôleur environnemental est connecté à un autre équipement pour son actionnement. Les données collectées peuvent être collectées et mémorisées, ou elles peuvent être traitées pour contrôler comment un luminaire ou une lampe dans un appareil d'éclairage fonctionne, pour surveiller l'état du luminaire/de la lampe, ou elles peuvent être traitées pour commander un autre équipement à distance. Un environnement de maison intelligente peut comprendre un certain nombre de dispositifs intelligents, multi-détection, connectés au réseau. Ces dispositifs de maison intelligente communiquent entre eux et sont intégrés, ensemble, dans l'environnement de maison intelligente. Les dispositifs de maison intelligente peuvent également communiquer avec des systèmes de commande de maison intelligente et/ou de traitement de données basés dans le nuage afin de répartir la fonctionnalité de commande, d'accéder à des installations informatiques de plus grande capacité et plus fiables, et d'intégrer une maison intelligente particulière dans une agrégation plus grande, à base de dispositifs de maison intelligente multi-maison ou géographique. En général, les dispositifs de maison intelligente comprennent un ou plusieurs types de capteurs différents, un ou plusieurs contrôleurs et/ou actionneurs, et une ou plusieurs interfaces de communication qui connectent les dispositifs de maison intelligente à d'autres dispositifs de maison intelligente, à des routeurs, à des ponts, et à des concentrateurs dans un environnement de maison intelligente local, à divers types de systèmes informatiques locaux différents, et à Internet, par l'intermédiaire desquels un dispositif de maison intelligente peut communiquer avec des serveurs informatiques dans le nuage et avec d'autres systèmes informatiques à distance. Les communications de données sont généralement effectuées en utilisant n'importe lequel ou n'importe quelle combinaison d'une grande variété de types de supports et de protocoles de communication différents, comprenant les protocoles sans fil, tels que Wi-Fi, ZigBee, 6LoWPAN, Bluetooth et divers types de protocoles câblés, comprenant CAT6 Ethernet, HomePlug et d'autres protocoles de communication sur courant porteur (PLC), et divers autres types de protocoles et de technologies de communication. Les dispositifs de maison intelligente peuvent eux-mêmes fonctionner en tant que dispositifs de communication intermédiaires, tels que des répéteurs, pour d'autres dispositifs de maison intelligente. L'environnement de maison intelligente peut comprendre en plus une variété de types différents d'appareils et de dispositifs hérités et qui ne disposent pas d'interfaces de communication et de contrôleurs à base de processeur. Les composants de luminaire de la présente invention comprennent des composants appropriés pour une utilisation dans des luminaires pour une utilisation à l'intérieur tels qu'un éclairage de salle de bains, un éclairage d'armoire et d'afficheur, un éclairage commercial, un plafonnier, un éclairage de secours, un éclairage de faible niveau, une rampe d'éclairage souple et modulaire, un éclairage de surface, un éclairage sur rail, un projecteur au sol, des feux de repère, et des luminaires muraux. Ceux-ci comprennent des plafonniers classés résistants au feu, des plafonniers, des écrans plats à DEL, des baies à DEL en hauteur, des luminaires suspendus, des projecteurs, des systèmes de repère, des cloisons, une rampe de DEL, des modules de signalisation à DEL, un éclairage d'armoire, un éclairage de salle de bains, un éclairage de secours, des appliques murales, un éclairage de faible niveau, un éclairage au sol encastré, un éclairage suspendu, des plafonniers, un éclairage commercial, des lampes, des ampoules et des accessoires de luminaire d'intérieur. Les composants de luminaire de la présente invention comprennent également des composants appropriés pour une utilisation dans des luminaires pour une utilisation à l'extérieur tels que des options d'éclairage extérieur souples comprenant un éclairage de plafond/de toit, un éclairage côtier, un éclairage d'ambiance, un éclairage de faible niveau, un éclairage d'allée, un éclairage au sol encastré, un éclairage par réflecteur, une rampe d'éclairage souple et modulaire, des feux de passerelle, un éclairage mural, des solutions d'éclairage mural et rasant. Ceux-ci comprennent : des cloisons extérieures, des lampes murales d'extérieur, une rampe de DEL d'extérieur, des modules de signalisation à DEL, un éclairage d'allée, des projecteurs d'éclairage mural, un éclairage d'ambiance, des projecteurs d'extérieur, un éclairage submersible et côtier, un éclairage d'extérieur de faible niveau, un éclairage au sol encastré d'extérieur, un éclairage de plafond/de toit d'extérieur.
On appréciera que la présente invention couvre des luminaires complets incorporant des composants selon la présente invention, comprenant les types de luminaires énumérés ci-dessus, ainsi que des lampes (ampoules). Les lampes de la présente invention comprennent des lampes à DEL, CFL, fluorescentes, à halogène et HID, comprenant des dispositifs de commande de DEL à courant constant, des dispositifs de commande de DEL à tension constante, des transformateurs et des ballasts HID. Les contrôleurs environnementaux comprennent ceux qui interagissent directement avec l'environnement d'éclairage dans des environnements de maisons intelligentes et automatisés. Ceux-ci comprennent des contrôleurs d'éclairage RVB, des gradateurs d'éclairage rotatifs, des contrôleurs de scène d'éclairage et des commandes d'éclairage spécialisées qui augmentent à un maximum les économies d'énergie et la sécurité du système d'éclairage. Brève description des dessins L'invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple uniquement, en relation avec les figures jointes, sur lesquelles : la figure 1 montre un luminaire 100 de la présente invention, comprenant un montage 102 pour une lampe et un capteur 104 ; la figure 2 montre un plafonnier ; les figures 3 et 4 montrent, respectivement, une vue latérale en perspective et une vue de face d'un luminaire comportant une bride ou une collerette d'encastrement supportant un capteur ; la figure 5 montre une vue en perspective éclatée d'un luminaire comportant une collerette d'encastrement amovible supportant un capteur et une connexion câblée entre la collerette d'encastrement et le corps du luminaire ; la figure 6 montre les contacts et les trajets de signaux d'une cartouche d'imprimante ; la figure 7 montre comment des luminaires de la présente invention peuvent être connectés en série ; la figure 8 montre une vue en perspective éclatée d'un autre type de luminaire; la figure 9 montre une vue latérale et une vue de face d'une collerette d'encastrement avec un capteur fixé dans l'avant de la collerette d'encastrement et de contacts électriques et de trajets de signaux du type montré sur la figure 6 ; la figure 10 montre des vues avant, arrière et latérale d'une collerette d'encastrement de luminaire et une vue schématique d'un agencement de capteurs 4 en 1; la figure 11 montre diverses vues d'un disque de verre sensiblement transparent dans une collerette d'encastrement incorporant une antenne ; la figure 12 montre diverses vues schématiques d'une lentille incorporant une antenne ; la figure 13 montre une représentation schématique d'un plafonnier ou d'un éclairage sur rail intégré incorporant la technologie de capteur de la présente invention ; la figure 14 montre une représentation schématique d'une ampoule (lampe) incorporant la technologie de capteur de la présente invention ; la figure 15 montre diverses vues schématiques d'une lentille incorporant deux capteurs dans une configuration dos-à-dos ; la figure 16 montre schématiquement l'emplacement des deux puces radio et deux configurations possibles de moteur de lampe pour le traitement des données provenant des capteurs ; la figure 17 montre schématiquement comment les données peuvent être transmises au et à partir du nuage à partir des composants de luminaire selon la présente invention ; et la figure 18 montre sous forme schématique éclatée un moteur/module d'éclairage à DEL sur une première PCB, une collerette incorporant une deuxième PCB, et une lentille ; et la figure 20 montre un autre mode de réalisation sous forme schématique éclatée.
Description des modes de réalisation préférés La figure 1 montre un luminaire 100 de la présente invention, comprenant un montage 102 pour une lampe et un capteur 104. Sur la figure 1, ceux-ci sont montrés par les lignes en pointillés comme étant contenus dans un logement de luminaire 100, mais on doit comprendre que le capteur 104 peut être situé, au moins partiellement, sur l'extérieur du logement. Le montage 102 peut contenir n'importe quel type de dispositif utilisé pour émettre de la lumière, tel qu'une lampe incandescente, une lampe fluorescente, une diode électroluminescente, ou un moteur de lampe à DEL. Le terme luminaire doit être compris comme englobant des termes similaires tels qu'un appareil d'éclairage et une installation d'éclairage. Le terme lampe doit être compris comme englobant des termes similaires tels qu'une ampoule, un voyant ou un moteur de lampe à DEL. Un moteur de lampe à DEL est une combinaison d'un ou de plusieurs modules de DEL avec le dispositif de commande électronique ou le dispositif de commande de DEL associé. Un module de DEL contient une ou plusieurs DEL, ainsi que d'autres composants, mais ne comprend pas le dispositif de commande. Le capteur 104 comprend des dispositifs capables de détecter des informations concernant l'environnement local du luminaire 100, comprenant des détecteurs de proximité, des détecteurs de mouvement infrarouges passifs (« PIR »), d'autres types de détecteurs de mouvement, des capteurs de lumière du jour, des microphones ou d'autres types de détecteurs acoustiques, des détecteurs à couplage de charges (« CCD ») ou des caméras numériques à faible résolution, des capteurs de température ambiante, des thermopiles ou des thermocouples, des capteurs de dioxyde de carbone, des détecteurs de vapeur d'eau, des capteurs de pression, et divers types de capteurs d'intensité de champ qui détectent les champs magnétiques et électriques. Les capteurs de proximité comprennent une grande variété de types de capteurs différents, comprenant des capteurs capacitifs, de mouvement capacitifs, conducteurs, magnétiques, optiques, thermiques, sonars, et d'autres types de capteurs. Les capteurs de détection de mouvement infrarouges passifs détectent les changements brusques de température sur la base du rayonnement infrarouge émis par les créatures vivantes. D'autres types de détecteurs de mouvement comprennent les détecteurs de mouvement ultrasonores, hyperfréquences, et tomographiques. Les détecteurs audio peuvent détecter le son et les capteurs acoustiques peuvent détecter différents types de sons ou motifs de sons indicatifs de la présence d'êtres humains. Les caméras à faible résolution et les dispositifs CCD peuvent détecter des changements de lumière ambiante, comprenant les changements de lumière ambiante dus à des objets en mouvement. Les thermopiles et les thermocouples peuvent être utilisés pour détecter des changements de température en corrélation avec la présence d'êtres humains et d'autres organismes vivants. De même, les détecteurs de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau peuvent détecter les gaz exhalés par les êtres humains et d'autres êtres vivants, et les détecteurs de méthane peuvent détecter les gaz présents dans, par exemple, des exploitations minières. Les capteurs de pression peuvent détecter des changements de pression dans un environnement dus à l'ouverture et à la fermeture de portes, de fenêtres, le mouvement de grands objetS dans l'air, et d'autres changements de pression. Les débitmètres peuvent détecter la vitesse d'écoulement de l'eau, du gaz naturel, et d'autres gaz et liquides qui s'écoulent sous l'effet d'une commande positive par des êtres humains. Les capteurs d'intensité de champ peuvent détecter des changements dans le temps de l'intensité de champ en corrélation avec la présence d'êtres humains ou le mouvement d'êtres humains dans un environnement. Un processeur 106 reçoit des données du capteur 104. Le processeur 106 traite un signal provenant du capteur 104 conformément au phénomène détecté par le capteur. Le terme signal, dans ce contexte, est destiné à inclure des données. Le traitement peut comprendre la collecte et la mémorisation de données à des instants fixés dans le temps, le moyennage du signal sur des périodes de temps, ou l'ajout d'informations supplémentaires telles qu'un horodatage ou un emplacement du luminaire. Sur la figure 1, le processeur 106 est montré comme faisant partie intégrante du luminaire 100, mais on doit comprendre que le processeur 106 peut être à l'extérieur du luminaire 100. On comprendra en outre que la fonction de traitement nécessaire peut être située à n'importe quel emplacement approprié à l'intérieur ou à- l'extérieur du luminaire. Si elle est associée au luminaire, elle pourrait être sur une PCB dans le luminaire, par exemple sur une MCPCB à DEL, ou sur une PCB séparée. Un contrôleur 108 est connecté au processeur 106. Le contrôleur 108 fonctionne pour utiliser les données fournies par le processeur 106 pour commander une alimentation en courant de la lampe 102 ou actionner des équipements ou des dispositifs qui sont à distance du luminaire 100. Des exemples d'équipements ou de de dispositifs externes comprennent des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVCA) 110, des équipements et des dispositifs de maison intelligente 112, d'autres dispositifs 114 et divers types de systèmes informatiques locaux 116 différents.
Le contrôleur 108 peut également être connecté à des systèmes de communication de données 118, comprenant des routeurs, des ponts et des concentrateurs dans un environnement de maison intelligente local, et Internet. Les communications de données sont généralement effectuées en utilisant l'un quelconque d'une grande variété de types de supports et de protocoles de communication différents, comprenant des protocoles sans fil, tels que Wi-Fi, ZigBee, 6LoWPAN, divers types de protocoles câblés, comprenant CAT6 Ethernet, HomePlug, et d'autres tels protocoles câblés, et divers autres types de protocoles et de technologies de communication. Les dispositifs de maison intelligente peuvent eux-mêmes fonctionner en tant que dispositifs de communication intermédiaires, tels que des répéteurs, pour d'autres dispositifs de maison intelligente. Cela signifie que le contrôleur 108 peut commander ou actionner un équipement externe indirectement par l'intermédiaire des systèmes de communication de données 118. Cela signifie également'que les données peuvent être communiquées à des systèmes externes 120 tels que des serveurs informatiques dans le nuage, moyennant quoi, par exemple, un dispositif de maison intelligente peut communiquer avec des serveurs informatiques dans le nuage et d'autres systèmes informatiques à distance ayant des données fournies par le luminaire 100 de la présente invention. Le contrôleur 108 peut également analyser les données fournies pour déterminer une probabilité de la présence d'un ou de plusieurs types d'entités, tels que des êtres humains, dans une région à proximité du luminaire. L'invention va maintenant être décrite davantage avec référence aux figures 2 à 7, qui montrent des exemples d'un luminaire sous la forme d'un montage de plafonnier ou d'un plafonnier du type encastré. Ces types de luminaires sont presque entièrement dissimulés derrière un plafond ou un autre panneau ou surface approprié. Avec référence à la figure 2, l'unité de plafonnier 2 comprend un dissipateur de chaleur 10 relié à un logement cylindrique. Le logement cylindrique comprend une bague de montage 14. La bague de montage 14 comprend une paroi latérale comportant une bride annulaire périphérique inférieure 25 s'étendant à l'extérieur d'une extrémité inférieure de la paroi latérale. Un support 18, incorporant des éléments ou des pinces sollicités par ressort 20, est situé près du dissipateur de chaleur 10. Les éléments ou pinces sollicités par ressort 20 sont conçus pour fixer l'unité d'éclairage dans un évidement. Le support 18 est fixé à une bride périphérique supérieure de la bague de montage 14 d'une manière appropriée. Les figures 3 et 4 montrent un montage de plafonnier ou un plafonnier 3, dans lequel la bride 25 est conçue pour inclure un capteur 42, 104 qui fournit un signal au processeur/contrôleur 30, 106/108. Dans l'exemple montré, le capteur 42, 104 est un capteur infrarouge passif, et le signal provenant du capteur 42, 104 est fourni à un circuit de processeur infrarouge passif 106, et de là au contrôleur 108. Lorsqu'une personne à proximité du luminaire est détectée par le capteur/processeur infrarouge passif, le contrôleur fait en sorte que du courant soit fourni à la lampe.
La figure 5 montre une variante en deux parties de la lampe 3 comprenant une partie de lampe 3A et une partie de collerette d'encastrement 3B, les deux parties étant conçues pour être jointes, par exemple par un assemblage par poussée comme montré, au cours duquel des pinces 53 viennent en prise avec des évidements 54. D'autres agencements pour joindre une collerette d'encastrement à un luminaire sont connus, par exemple au moyen d'un filetage autour d'une périphérie de la partie inférieure de la partie de luminaire 3A et d'un filetage correspondant autour d'une partie interne de la partie de collerette d'encastrement 3B. La figure 8 montre un autre exemple de l'assemblage de ces deux composants comprenant un mécanisme d'assemblage du type à baïonnette comportant un côté mâle avec des broches s'étendant radialement 72 venant en prise avec un récepteur femelle correspondant avec des fentes en forme de L 74 correspondantes. Un câble 51 peut ensuite être connecté à un câble 52 pour obtenir un luminaire qui fonctionne de la même manière que le luminaire 3 sur les figures 3 et 4. Pour une connexion sans câble, un ou plusieurs points de contact électrique et de signaux sur la collerette d'encastrement sont amenés en contact avec des points de contact électrique correspondants sur le luminaire alors que la collerette d'encastrement est poussée sur, vissée dans, ou verrouillée sur le luminaire. Ces contacts électriques/de signal sont formés par les deux ensembles de contacts qui sont rapprochés sous pression alors que la collerette d'encastrement 3B est assemblée avec la partie de luminaire 3A, de la même manière que, par exemple, les contacts sur une tête d'impression d'une imprimante viennent en prise avec les contacts 50 sur une surface 62 d'une cartouche d'impression 60 du type montré sur la figure 6 lors de l'assemblage de la cartouche. La figure 6 montre également un exemple de la manière selon laquelle les signaux provenant de la tête d'impression sont transmis à la cartouche d'impression par l'intermédiaire de trajets de contact 58. La construction en deux parties facilite la maintenance et réduit également le maintien de stock potentiel en permettant que différentes couleurs et différents styles de collerettes d'encastrement, avec ou sans capteurs selon les besoins de l'utilisateur, soient stockés indépendamment du moteur de lampe et de la partie de lampe. Ce type d'agencement est examiné plus en détail avec référence à la figure 9 ci-dessous. La figure 7 montre une autre variante dans laquelle des luminaires 3 constitués de parties de lampe 3A et de parties de collerette d'encastrement 3B peuvent être interconnectés par un câble supplémentaire 53. Cela signifie que le contrôleur 30, 108 d'une lampe peut communiquer avec un contrôleur 30, 110 d'une autre lampe. La figure 9 montre une collerette d'encastrement 90 selon la présente invention qui comprend des moyens de fixation 92 pour une fixation de manière amovible à une partie de lampe des types décrits ci-dessus. La collerette d'encastrement 90 comprend un capteur 93 capable de détecter des informations concernant l'environnement local du luminaire 100, 2, 3 auquel la collerette d'encastrement peut être fixée de manière amovible et duquel elle peut être détachée. Sur la figure 9, un seul capteur est montré par souci de simplicité, mais de multiples capteurs peuvent être incorporés de manière similaire dans la bague extérieure orientée vers l'extérieur de la collerette d'encastrement. La collerette d'encastrement comprend également des moyens de contact électrique 95, montrés ici comme une série de contacts dans un groupe. Lorsqu'ils sont montés sur un luminaire, les moyens de contact électrique 95 réalisent une connexion électrique et de signal entre la collerette d'encastrement 90 et la partie de lampe. De manière avantageuse, les moyens de contact électrique 95 sont sans câble, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de connexion par câble séparée entre la partie de collerette d'encastrement et la partie de lampe qui nécessite une connexion séparée en plus de la fixation de la partie de collerette d'encastrement. Comme décrit ci-dessus, pour une connexion sans câble, un ou plusieurs points de contact électrique/de signal 95 sur la collerette d'encastrement 90 sont amenés en contact avec des points de contact électrique/de signal correspondants sur le luminaire 2, 3 alors que la collerette d'encastrement 90 est poussée sur, vissée dans, ou verrouillée sur le luminaire. Sur la figure 5, ces contacts électriques/de signal sont formés par les deux ensembles qui sont rapprochés sous pression alors que la collerette d'encastrement 3B est assemblée avec la partie de lampe 3A, de la même manière que, par exemple, les contacts sur une tête d'impression d'une imprimante viennent en prise avec les contacts 50 sur une surface 62 d'une cartouche d'impression 60 du type montré sur la figure 6 lors du montage de la cartouche. La figure 6 montre également comment les signaux provenant de la tête d'impression sont transmis à la cartouche d'impression par l'intermédiaire de trajets de contact 58. La collerette d'encastrement 90 comprend en outre un processeur 94 pour analyser un signal reçu du capteur 93 et pour fournir des données concernant une caractéristique environnementale, le processeur 94 recevant l'énergie électrique provenant du luminaire par l'intermédiaire des moyens de contact électrique 95. La technologie des capteurs progresse rapidement et il y a une demande croissante pour la conception de capteurs de plus en plus petits, et également de capteurs capables de mesurer de multiples conditions environnementales. Cette miniaturisation offre de nouvelles possibilités pour le positionnement d'un agencement de capteurs dans un luminaire, et pour la communication vers et depuis le capteur. Un tel exemple est montré sur la figure 10. La figure 10A illustre une vue de face d'une collerette d'encastrement de luminaire 225 selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Cette collerette d'encastrement est conçue pour être fixée à une partie de lampe d'un luminaire en utilisant l'un quelconque des procédés décrits ci-dessus ou similaire. Les moyens de fixation ne sont pas montrés par souci de clarté. Le centre de la collerette d'encastrement consiste en un disque de verre 226, bien que d'autres matériaux sensiblement transparents puissent être utilisés à la place du verre, tels que des polycarbonates, par exemple du BPA. Le périmètre extérieur du disque de verre 226 comprend une bague annulaire dépolie 227. Il y a une petite fenêtre ou un petit espace 228 sensiblement transparent dans la bague dépolie, conçu pour loger un capteur 242. Le capteur est de préférence sur l'intérieur du verre et protégé par celui-ci. Dans cet exemple, un capteur à pixels actifs mesurant environ 3 mm sur 3 mm, la taille globale de la PCB ou un peu plus petit, est utilisé. Celui-ci s'insère dans la fenêtre ou l'espace 228 prévu. On appréciera que n'importe quel type ou types de capteurs appropriés peuvent être utilisés, tels que déterminés par le spécialiste approprié, et selon les besoins en fonction du ou des paramètres environnementaux qui doivent être mesurés ou détectés.
Le capteur est alimenté par identification radiofréquence (RFID), communication en champ proche (NFC), BLE ou d'autres technologies et protocoles sans fil appropriés. Ceux-ci peuvent nécessiter une antenne 229, qui est située sur et autour du périmètre intérieur de la collerette d'encastrement 230, comme montré sur la figure 10B. Cet agencement permet de manière commode l'agencement de multiples boucles de l'antenne, qui connecte une puce d'émetteur/radio (non montrée) et ainsi à un capteur 242. Dans cet exemple, l'antenne utilise l'induction RFID pour produire dans la zone de 1 à 2 mA une énergie pour la combinaison capteur/émetteur. L'antenne est capable de capter un champ magnétique émis à partir d'une première antenne dans la partie de lampe du luminaire et de convertir ce champ magnétique en un faible courant pour alimenter l'agencement de capteurs et la puce radio associée pour émettre les données provenant de l'agencement de capteurs. L'antenne pourrait être incorporée dans le verre ou imprimée sur la surface du verre et former un cercle autour du périmètre extérieur du disque en de multiples boucles. L'antenne pour la puce radio peut, en variante, être imprimée sur une surface interne de la collerette d'encastrement elle-même. Ces antennes peuvent être produites, par exemple, par sérigraphie, impression par jet d'encre, impression microfluidique par introduction de métal liquide en des motifs simples, tels que des dipôles et des boucles. D'autres approches d'impression peuvent être utilisées, par exemple, une impression omnidirectionnelle basée sur la technologie de jet d'aérosol, qui est un procédé numérique qui peut imprimer des antennes conformées en utilisant des encres à nanoparticules d'argent conductrices. Le processus d'impression commande avec précision le positionnement, la géométrie et l'épaisseur du dépôt et produit une finition de surface lisse semblable à un miroir pour assurer une performance optimale de l'antenne (Optomec, Albuquerque, Nouveau-Mexique). Le processus fonctionne avec des matières plastiques moulées par injection standard, et ne nécessite pas d'additifs ou de revêtements spéciaux. La figure 10C montre une vue schématique latérale en coupe transversale de la collerette d'encastrement 225. Celle-ci montre le capteur 242 situé derrière le bord du disque de verre. Elle montre également une lentille convexe 230 formée dans le verre afin d'élargir l'angle de détection du capteur. La figure 10D montre sous forme schématique comment un capteur à pixels actifs peut être divisé en différents secteurs, dans cet exemple, le filtre au-dessus du capteur à pixels actifs est divisé en quatre quadrants sensiblement égaux. Chaque quadrant ou secteur peut filtrer une longueur d'onde différente de la lumière, de sorte qu'un filtre UV peut être utilisé pour détecter la lumière du jour, tandis qu'un filtre IR peut être utilisé pour détecter le mouvement d'un corps chaud tel qu'un être humain. D'autres filtres peuvent être utilisés tels que déterminés par le spécialiste en matériaux. Ce qui précède explique l'application de l'invention principalement à des plafonniers et similaire, mais on doit comprendre que d'autres formes de luminaire 100 seront évidentes à l'homme du métier, y compris sphériques, elliptiques, polygonales, ou linéaires. Les lampes de panneau, par exemple, ont généralement la forme d'un quadrilatère, ayant une plage de tailles, par exemple de 1200 x 1200 mm, 600 x 600 mm et 300 x 300 mm. Les panneaux ont une collerette d'encastrement, généralement de 5 mm, et l'antenne (par exemple l'antenne 229 de la figure 10A) peut être située dans le coin du panneau, sur la collerette d'encastrement, sur le pourtour de la collerette d'encastrement, ou sur le diffuseur du luminaire de panneau.
L'antenne peut être intégrée dans le diffuseur ou imprimée sur la surface du diffuseur et encercler le périmètre extérieur du diffuseur. L'antenne pour la puce radio peut, en variante, être imprimée sur une surface interne de la collerette d'encastrement elle-même. Des approches similaires peuvent être utilisées avec des luminaires linéaires tels que des tubes d'éclairage.
On appréciera que, avec les divers types de communications sans fil envisagés pour une utilisation dans la présente invention, il y aura une puce radio associée à l'agencement de capteurs, où que cet agencement de capteurs soit situé. Un exemple de cet agencement de puce radio est montré sur la figure 11B. Une puce ou un récepteur radio correspondant est situé dans le luminaire à n'importe quel emplacement approprié. Cela pourrait, par exemple, être sur une MCPCB à DEL ou sur une PCB séparée située ailleurs dans le luminaire, pourvu qu'il soit dans les limites de la distance de balayage recommandée de l'antenne et de l'émetteur associés à l'agencement de capteurs avec lequel il est conçu pour communiquer. Cet agencement, ainsi que les autres agencements montrés sur les figures 11 à 14, ont pour avantage qu'il n'est maintenant plus nécessaire d'avoir une connexion électrique directe entre la partie de collerette d'encastrement qui comprend l'agencement de capteurs et la partie de lampe du luminaire contenant la première antenne et le récepteur. Ceci signifie qu'une bague d'étanchéité (non montrée), telle qu'une rondelle ou un joint d'étanchéité plat en caoutchouc de silicone ou en caoutchouc néoprène, peut être insérée entre la collerette d'encastrement et la partie de lampe. Ceci, combiné avec d'autres agencements de construction dans la partie de lampe, assure que le classement IP nécessaire peut être obtenu. La figure 11 montre une variante d'agencement de collerette d'encastrement dans laquelle l'antenne est située dans le disque de verre. Un disque de verre 326 est situé dans le centre d'une bordure de collerette d'encastrement 325. Dans cet exemple, l'antenne 329 est intégrée dans le périmètre dépoli du disque de verre. Comme dans l'exemple précédent, les protocoles NFC, RFID, BLE, ou n'importe quel autre protocole de communication sans fil approprié nécessitant une antenne, ou lorsque les performances peuvent être améliorées grâce à l'utilisation d'une antenne, peuvent être utilisés. Un point de borne 340 est prévu pour connecter l'antenne à une puce radio et à un capteur/réseau de capteurs. La finition dépolie, bien que non essentielle, permet de cacher l'antenne à la vue. L'antenne pourrait être incorporée dans le verre ou imprimée sur la surface du verre (par exemple, comme décrit ci- dessus) et encercler le périmètre extérieur du disque en de multiples boucles. Le capteur et la puce radio d'émetteur associée peuvent être situés à n'importe quels emplacements appropriés, par exemple sur l'extérieur de la collerette d'encastrement ou à l'intérieur ou à l'extérieur du disque de verre comme décrit ci-dessus, avec ou sans agencement de lentille convexe.
On comprendra que les données collectées par le ou les capteurs doivent être mémorisées et traitées. Cela peut être fait à un certain nombre d'emplacements. Ceux-ci comprennent, mais sans y être limités, dans le luminaire en incluant la fonction de traitement nécessaire dans le luminaire, à distance dans un concentrateur, ou dans ce qu'on appelle le « nuage ». Les données peuvent être transmises du luminaire à la ou aux destinations requises en utilisant une grande variété de techniques et de protocoles connus tels que PLC, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, DALI ou similaire, comme décrit dans les exemples ci-dessus et comme montré sur les figures 16 et 17 décrites ci-dessous. Un des protocoles préférés est le Bluetooth à faible énergie. CSR Pic a récemment développé un protocole MESH qui utilise Bluetooth Smart pour envoyer des messages à d'autres dispositifs Bluetooth Smart dans un réseau qui à leur tour les envoient à d'autres. Les messages peuvent être adressés à des dispositifs individuels ou à des groupes de dispositifs. Il est également possible pour les dispositifs d'appartenir à plusieurs groupes. La commande est possible par l'intermédiaire d'appareils compatibles Bluetooth Smart standard tels que les commutateurs d'éclairage, ou par l'intermédiaire de la majorité des téléphones intelligents ou des tablettes actuellement disponibles. Il est prévu d'adopter cette technologie ou d'autres technologies de maillage similaires en incorporant les composants/puce Bluetooth nécessaires dans chaque luminaire, afin que les luminaires puissent communiquer les uns avec les autres sans fil et transmettre des données à un concentrateur à distance, même si ce concentrateur est trop éloigné du luminaire le plus éloigné pour que les données soient transmises directement. Ce problème de communication entre des dispositifs sur de longues distances peut être un problème particulier dans les grands bâtiments tels que les immeubles de bureaux, les entrepôts et les installations de fabrication. Avec référence à la figure 12, celle-ci illustre un autre emplacement par rapport à la collerette d'encastrement pour l'agencement de capteurs et son antenne/émetteur associé. La figure 12A illustre schématiquement un type de lentille utilisé pour focaliser la lumière provenant d'un moteur de lampe à DEL. La figure 12 fait référence à des lentilles LEDCHROIC (RTM) qui sont une conception particulière de lentille solide en forme de coupelle ou sensiblement tronconique et qui ont une haute densité de facettes profilées autour de la surface externe incurvée de la lentille (non montrée). Cependant, cette technologie n'est pas limitée à une utilisation sur des lentilles LEDCHROIC (RTM) et peut être appliquée à pratiquement n'importe quel type de lentille. La DEL se trouve dans une cavité 402 (non montrée) dans la partie étroite ou supérieure de la lentille dans l'orientation telle que montrée sur la figure 12A, et la lumière provenant de la DEL est focalisée par les facettes par réflexion interne totale pour obtenir l'angle de faisceau souhaité et est émise à partir de l'extrémité la plus large de la lentille qui comprend une bride. La lentille, qui peut être réalisée en verre ou en une matière plastique appropriée, comporte une bride s'étendant vers l'extérieur 401 autour de son extrémité d'émission de lumière la plus large, et cette bride fournit un emplacement approprié à la fois pour l'antenne 429 et l'agencement de capteurs/puce 442.
Ainsi, l'antenne peut être intégrée dans la bride ou située sur une surface de la bride et encercler le périmètre extérieur de la bride de lentille de manière similaire à l'agencement décrit ci-dessus. L'antenne pour la puce radio peut, en variante, être imprimée sur une surface interne de la bride elle-même comme décrit ci-dessus. La bride peut être dépolie et la finition dépolie, bien que non essentielle, peut cacher l'antenne à la vue. Un point de borne 440 est prévu pour une connexion à une puce radio et à un réseau de capteurs. Comme dans l'exemple précédent, les protocoles NFC, RFID, BLE ou n'importe quel protocole de communication sans fil nécessitant une antenne, ou lorsque les performances peuvent être améliorées grâce à l'utilisation d'une antenne, peuvent être utilisés. Comme dans les exemples précédents, le réseau de capteurs/la puce radio peut être monté à n'importe quel emplacement approprié. Dans cet exemple, la puce radio est montée sur le côté supérieur du rebord extérieur ou de la bride ou intégrée dans la lentille et est orientée à l'opposé de la lentille, et ainsi à l'opposé du luminaire afin de détecter les caractéristiques de l'environnement au-dessous du luminaire, telles que la lumière ambiante, un mouvement et similaire. Les figures 13 et 14 illustrent d'autres applications pour la présente invention. La figure 13 montre schématiquement un plafonnier intégré ou un éclairage sur rail où le même protocole NFC, RFID, BLE ou autre protocole de communication sans fil approprié est utilisé. L'agencement de capteurs peut être situé sur la collerette d'encastrement, comme décrit ci-dessus, directement sur le moteur de lampe à DEL, sur une carte fille située à côté ou au-dessus du moteur de lampe à DEL, ou en tant que dispositif modulaire dans ou à l'extérieur du logement de luminaire. Ceux-ci sont montrés en tant qu'options 542 (a) à (d). Une fois encore, la distance de balayage recommandée par rapport à la puce radio associée à l'agencement de capteurs avec lequel elle est conçue pour communiquer doit être gardée à l'esprit lors du positionnement des puces radio respectives. La figure 14 montre comment cette technologie peut être appliquée à une lampe ou une ampoule, en particulier une lampe ou une ampoule à DEL. Une grande variété de lampes sont maintenant disponibles avec une grande variété d'agencements de support de lampe. Cependant, ces ampoules ont tendance à avoir des caractéristiques communes telles qu'une lentille d'un certain type couvrant l'avant de la lampe et un moteur de lampe à DEL. Celles-ci fournissent des emplacements utiles pour l'agencement de capteurs tels que montrés en 642(a) et 642(b) sur la figure 14. Le capteur pourrait également être situé sur une carte fille comme indiqué par 642(c). Tous ces emplacements sont orientés vers l'avant de la lampe et peuvent ainsi détecter l'environnement à l'avant de la lampe.
Ces lampes/ampoules peuvent être installées dans une grande variété d'endroits comme c'est le cas pour un plafonnier, ou une lampe de bureau à châssis vertical. Cette technologie est par conséquent applicable à une grande variété de lampes comprenant les lampes MR16, GU10, PAR20, PAR30, PAR38, AR111, GLS et les tubes à DEL. On appréciera par conséquent que, dans le contexte de la présente invention, le terme « luminaire » a un sens très large et comprend les lampes ou les ampoules qui s'insèrent dans un appareil d'éclairage. Les technologies RFID et NFC sont deux technologies de communication sans fil étroitement liées qui sont utilisées à l'échelle mondiale pour un grand nombre d'applications. La technologie RFID, qui a été le précurseur de la technologie NFC, permet une communication sans fil unidirectionnelle, généralement entre une étiquette RFID non alimentée et un lecteur RFID alimenté. La technologie RFID fonctionne dans une plage de fréquences radio, chacune avec leurs propres normes et protocoles établis.
La technologie NFC fonctionne à 13,56 MHz et est capable d'effectuer une communication bidirectionnelle, mais est limitée à une proximité immédiate, généralement 5 cm ou moins. Cependant, étant donné que les divers composants de luminaire tels que les émetteurs et les récepteurs nécessaires pour que cette technologie fonctionne dans une situation de luminaire sont tous situés dans ou sur un luminaire ou une lampe, cette limitation de plage ne présente pas de problème pour les applications décrites. Comme on l'appréciera, les étiquettes RFID et NFC nécessitent toutes deux un émetteur et un récepteur alimentés afin de fournir une énergie électrique à une dite étiquette et de recevoir des informations ou des données de retour de l'étiquette.
Ainsi, dans la pratique, une première antenne est située dans le luminaire, dans les limites d'environ 5 centimètres de l'étiquette et de son antenne associée. Cet émetteur alimente l'étiquette sans fil. Une deuxième antenne est située sur ou associée à l'étiquette et convertit le signal provenant de la première antenne en énergie électrique. Un émetteur est associé à l'étiquette/agencement de capteurs et renvoie les données à un récepteur dans le luminaire. La première antenne et le récepteur ou le lecteur, tous deux de préférence situés dans le luminaire, peuvent être combinés en un émetteur-récepteur ou puce radio. L'émetteur et la deuxième antenne, tous deux situés sur ou associés au réseau de capteurs, peuvent également être combinés en une puce radio unique. Les données recueillies par le récepteur ou le lecteur dans le luminaire sont transférées à un processeur qui traite les données localement ou les transmet à un concentrateur, de nouveau en utilisant un protocole sans fil approprié ou un protocole de communication sur courant porteur approprié, et ensuite dans le nuage, si nécessaire, pour mémorisation et traitement ultérieur si nécessaire, voir ci-dessous. Il a été fait référence ci-dessus à la miniaturisation des capteurs et des puces radio. Dans un exemple de cela, il a été rapporté récemment (PC World, 11 septembre 2014) qu'une équipe d'ingénierie de Stanford a construit une radio, équipée de capteurs, d'unités de calcul et d'antennes d'à peine un dixième de la taille des antennes Wi-Fi, qui est capable d'obtenir toute l'énergie dont elle a besoin à partir des mêmes ondes électromagnétiques qui transportent les signaux vers son antenne de réception. Il est dit qu'elle fonctionne dans les bandes de 24 GHz et 60 GHz, appropriées pour une communication sur quelques dizaines de centimètres. La radio est construite sur un seul morceau de silicium mesurant seulement 3,7 x 1,2 mm comprenant l'antenne, et les ingénieurs envisagent qu'un jour des trillions d'objets seront connectés à Internet par ces minuscules radios. On appréciera que la présente invention utilisera ces radios miniatures à mesure qu'elles seront disponibles dans le commerce, permettant de se passer d'une antenne séparée. Avec référence maintenant à la figure 15, celle-ci montre un autre exemple d'un agencement de capteurs associé à une lentille d'un type similaire à celui montré sur la figure 12. La figure 15A illustre schématiquement une lentille 500, qui peut être fabriquée à partir de verre ou d'une matière plastique appropriée, ayant une bride s'étendant vers l'extérieur 501 autour de son extrémité d'émission de lumière la plus large, laquelle bride fournit un emplacement approprié pour l'antenne 529, qui, dans cet exemple, est agencée sur un côté orienté vers le luminaire de la bride 501. La figure 15B illustre schématiquement une partie agrandie de la figure 15A contenant l'agencement de capteurs 562, 552 et 554 et montre l'antenne 529 intégrée dans la bride 501. Dans une variante d'agencement, la puce radio 562 et le condensateur 543 peuvent être intégrés dans la lentille (non montrée). Généralement, la puce NFC est de l'ordre de 3 mm x 3 mm. La figure 15B montre également deux capteurs 552 et 554 dans un agencement dos-à-dos. L'un de ces capteurs 552 est orienté vers le bas, c'est-à-dire qu'il est orienté à l'opposé du luminaire et de la source de lumière et dans l'environnement au-dessous du luminaire, et est conçu pour détecter des informations concernant l'environnement au-dessous du luminaire telles que la lumière ambiante et l'occupation comme décrit ci-dessus. Il est situé au-dessus d'une lentille convexe 530 formée dans le verre afin d'élargir l'angle de détection du capteur. Le capteur 552 est généralement un capteur optique, avec une couche de filtre, capable de détecter un mouvement, la lumière ambiante et la couleur de la lumière, par exemple. En revanche, le capteur 554 est orienté vers le haut, c'est-à-dire qu'il est orienté vers la source de lumière à DEL, et est capable de mesurer les caractéristiques de la lumière provenant directement de la puce à DEL, telles que la sortie de lumière, la température de couleur et l'indice de rendu des couleurs (CRI) parfois appelé indice de rétention de couleur. De cette façon, la performance de chaque luminaire peut être surveillée dans le temps et comparée avec une norme, ainsi qu'avec la performance individuelle de ce luminaire à partir du moment de sa première utilisation. On comprendra que les deux capteurs 552, 554 ne doivent pas nécessairement être dans une configuration dos-à-dos, mais peuvent être espacés et positionnés de manière appropriée afin d'atteindre une performance optimale. Par ailleurs, le nombre de capteurs ne doit pas nécessairement être limité à deux. En fonction des critères à mesurer et du ou des types de capteurs nécessaires pour ce faire, n'importe quel nombre de capteurs individuels peuvent être utilisés.
Le fait d'avoir un réseau de capteurs qui est orienté vers la source de lumière à DEL fournit une fonctionnalité particulièrement importante lorsque la sortie de lumière ou la température de couleur du luminaire est critique. Cela pourrait être, par exemple, dans un environnement de vente au détail où l'éclairage des produits est critique. Ainsi, l'état individuel de chaque luminaire dans un groupe choisi de luminaires qui ont ces capteurs orientés vers l'arrière peut être rapporté sur une base en temps réel. Si la performance d'un ou de plusieurs luminaires tombe au-dessous d'un seuil fixé, ou disparaît complètement, un avertissement peut être donné indiquant qu'une lampe particulière doit être remplacée, spécifiant exactement quelle lampe est défectueuse. Cela évite la nécessité d'inspections régulières des luminaires et l'obligation de prendre des mesures détaillées de la sortie de lumière, de la température de couleur ou du CRI de chaque lampe dans un groupement. Il peut être possible, sur la base des informations individuelles provenant d'un capteur orienté vers l'arrière dans un luminaire particulier, que l'IC de commande dans un moteur de lampe à DEL particulier puisse « suralimenter » cette DEL, augmentant ainsi sa sortie de lumière. Ceci sera bien entendu au détriment de la durée de vie de cette DEL, qui sera réduite en conséquence. Cette nouvelle fonctionnalité a une autre application importante. Les luminaires à DEL ont une durée de vie prédite. Cependant, il s'agit généralement d'une prédiction de la durée moyenne jusqu'à la défaillance complète, ou jusqu'à un certain pourcentage de niveau de de performance, mais jusqu'à ce jour, celle-ci n'a pas été basée sur des mesures factuelles de luminaires fonctionnant dans un environnement de travail particulier ou spécifique. En utilisant les données collectées par ces capteurs orientés vers l'arrière, des données réelles peuvent être collectées concernant la durée de vie de moteurs de lampe à DEL fonctionnant dans un environnement de travail particulier, et celles-ci peuvent être utilisées pour fournir des durées de vie prédites beaucoup plus précises. Généralement, comme dans l'exemple précédent, les capteurs sont de l'ordre de 3 mm x 3 mm, et sont de préférence des puces de capteurs à pixels actifs. Les capteurs 552 et 554 sont montrés comme étant des dispositifs séparés, mais ceux-ci peuvent être intégrés dans un dispositif unique comportant à la fois un capteur orienté vers le haut et un capteur orienté vers le bas. En outre, une seule puce radio est nécessaire pour rapporter les données des deux capteurs, et les capteurs 552 et 554 et la puce radio 562 peuvent être intégrés dans un dispositif unique.
La figure 15C montre une vue schématique de dessus de la lentille 500, et comprend un périmètre dépoli 502 comportant une antenne 529 située dans ou sur cette région externe de la lentille. L'antenne 529 peut être imprimée ou placée ici, par exemple, dans un autocollant transparent. La puce radio 562 et l'empilage des puces de capteurs 552, 554 sont également montrés. En option, un condensateur 543, de préférence monté sur le côté orienté vers le luminaire de la bride 501, peut être prévu pour stabiliser le courant fourni par l'antenne 529 aux capteurs 552, 554 et à la puce radio NFC 562. En résumé, une caractéristique de l'agencement à deux capteurs est qu'il est possible non seulement d'obtenir des informations concernant l'environnement au- dessous ou autour du luminaire, mais qu'il est également possible de surveiller les caractéristiques de la lampe elle-même, par exemple, l'intensité de la sortie de lumière du luminaire. En particulier, il est maintenant possible de mesurer le flux lumineux de la lampe et la qualité de la sortie de lumière, par exemple la température de couleur de la sortie.
Un avantage de ceci est que l'intensité de la sortie de lumière du moteur de lampe à DEL peut être contrôlée au cours de sa durée de vie utile en ajustant le courant/la tension fourni à la DEL dans la lampe. En outre, la température de couleur peut être maintenue dans une certaine plage. Par exemple, si la lampe comprend deux DEL (ou plus) avec différentes températures de couleur, l'intensité de chacune peut être ajustée de manière à donner une sortie de température de couleur requise sensiblement constante. La figure 16 illustre, sous une forme schématique, des emplacements possibles d'agencement de capteurs et deux configurations possibles des composants associés sur une PCB de moteur de lampe à DEL. Un logement de luminaire, dans cet exemple un logement de plafonnier 700, est utilisé en tant que luminaire type et un logement de lampe 701 est utilisé en tant que lampe ou ampoule type. Lorsque ceux-ci sont des luminaires à DEL, ils comprendront un moteur de lampe à DEL et une lentille. Dans le cas d'un plafonnier, celui-ci comprendra également une collerette d'encastrement. Ainsi, une première antenne 702 et une première puce NFC A 703 sont incorporées sur le moteur de lampe à DEL 708. Une deuxième antenne 704, une deuxième puce NFC B 707 et l'agencement de capteurs 705 sont incorporés dans une lentille 709 ou une collerette d'encastrement 710 comme décrit ci-dessus, ou dans n'importe quelle autre partie appropriée d'un luminaire. La communication entre les divers composants est telle que décrite ci- dessus. Le côté droit de la figure 16 montre des agencements possibles pour les composants sur le moteur de lampe à DEL 708. La configuration n° 1 montre l'antenne 702 attachée à la puce NFC A 703 qui, à son tour, est connectée à un IC de commande 720. La puce A 703 peut envoyer des signaux de données au IC de commande 720 et reçoit l'énergie de l'IC de commande par le biais d'un IC d'alimentation 721. La communication sur courant porteur, avec réponse, vers et à partir de l'IC de commande permet que les données reçues par la puce NFC A soient exportées à partir du moteur de lampe 708 et ainsi du luminaire et de la commande et que les autres signaux soient transmis de retour au luminaire selon les besoins. La configuration n° 2 montre un agencement similaire, mais qui comprend une puce de communication sans fil 730, en tant qu'alternative à la communication sur courant porteur, pour transmettre des données et d'autres signaux vers et à partir du moteur de lampe à DEL 708. Ainsi, les données provenant de l'agencement de capteurs 705 sont relayées vers l'IC de commande 720 et ensuite vers l'IC sans fil 730 pour leur mémorisation et leur traitement ultérieur si nécessaire, avant d'être renvoyées à l'IC de commande par un trajet similaire. La figure 17 montre schématiquement comment les données exportées depuis le moteur de lampe à DEL, que ce soit par la communication sur courant porteur ou par une connexion sans fil, en utilisant le maillage si nécessaire, peuvent être transmises d'un concentrateur 741, par l'intermédiaire d'un routeur 743, à un système basé dans le nuage. Etant donné que les luminaires sont généralement à proximité d'un commutateur d'éclairage 742, la communication à partir du moteur de lampe pourrait commencer par une transmission sans fil ou sur courant porteur à un commutateur d'éclairage ayant la fonctionnalité souhaitée pour recevoir ces communications et pour les transmettre ensuite au concentrateur 741. Un routeur n'est pas un composant essentiel dans le système, étant donné que le concentrateur pourrait communiquer directement avec le nuage en utilisant un opérateur de réseau mobile virtuel et une connexion cellulaire 745. D'autres modes de réalisation de la présente invention sont illustrés sur les figures 18, 19 et 20. Avec référence à la figure 18, celle-ci montre une vue schématique éclatée d'un module de moteur de lampe à DEL 806 monté sur une PCB 808, d'une dite collerette 803 et d'une lentille 800. L'agencement d'un module de DEL avec divers composants montés sur une carte-de circuit imprimé est trouvé dans de nombreux plafonniers, lampes et autres types de luminaires classiques. La lumière provenant du module de DEL est collectée et focalisée par un système optique, dans cet exemple la lentille 800, qui, dans cet exemple, est une lentille solide en matière plastique qui focalise la lumière par réflexion interne totale au moyen de multiples facettes sur sa surface externe où la réflexion a lieu. Ces lentilles comportent généralement une bride 801 par laquelle la lentille peut être montée dans le plafonnier, dans cet exemple en utilisant la collerette 813. Cependant, on comprendra qu'il existe de nombreuses autres façons de monter une lentille ou un autre système optique au-dessus d'une DEL ou d'un réseau de DEL, en fonction de la taille, de la forme et de la configuration du luminaire. La collerette dans ce mode de réalisation a une fonctionnalité supplémentaire par rapport aux collerettes connues. Par exemple, elle incorpore sa propre deuxième PCB. La collerette, dans cet exemple, est sensiblement de forme tubulaire ou cylindrique, ayant une section transversale cylindrique sensiblement circulaire. Elle comporte une face de bord avant 814, orientée à l'opposé du module d'éclairage, et une face de bord arrière 815 qui est orientée vers et en butée contre la PCB de module d'éclairage à DEL. Le côté de la collerette sensiblement tubulaire comporte une surface extérieure 816 et une surface intérieure 817.
Le terme « collerette » a un sens très large dans le contexte de la présente invention. Elle peut avoir une forme continue, comme dans cet exemple, ou être discontinue. Sa forme et sa configuration seront déterminées en partie par l'espace qu'elle peut occuper dans un luminaire particulier, et on comprendra, par conséquent, que la « collerette » peut présenter n'importe quelle forme souhaitée pouvant s'insérer dans l'espace disponible. Par exemple, dans le cas d'un réseau de DEL linéaire, équivalent à une bande de lumière fluorescente, la « collerette » peut avoir une configuration sensiblement linéaire. On appréciera également que la deuxième PCB ne doit pas nécessairement être située sur une collerette, bien que la collerette 813 soit un emplacement commode pour la deuxième PCB dans cet exemple particulier, qui décrit un composant de luminaire particulièrement approprié pour être incorporé dans un plafonnier. La PCB sur la collerette peut être située sur la surface intérieure 817 ou extérieure 816 et pourrait prendre la forme d'une PCB souple à film mince adhérant à une surface de la collerette. Il est maintenant possible de créer une PCB par un processus d'impression (Xerox Research Centre of Canada 2660 Speakman Drive Mississauga, Ontario L5K 2L1 Canada) et, en utilisant ce type de processus d'impression, il serait possible d'imprimer une PCB sur n'importe quel substrat approprié. En variante, la deuxième PCB pourrait être une PCB plus rigide, réalisée pour se conformer à une surface de la collerette ou une autre surface appropriée. Dans une autre variante, la collerette elle-même pourrait être formée à partir d'un matériau de PCB approprié, tel qu'une feuille de stratifié époxy renforcée avec du verre, par exemple, FR-4, réalisée en une forme appropriée, de sorte que la collerette elle-même soit une PCB.
Il est important que la deuxième PCB s'étende dans une direction à l'opposé de la PCB à DEL, et de préférence dans la direction générale dans laquelle la lumière est émise par le moteur de lampe à DEL. Cela éloigne efficacement les composants sur ou associés à la deuxième PCB de la DEL elle-même, de sorte que ces composants sont disposés à une distance de toute interférence créée par le module de DEL. Dans l'une quelconque des variantes ci-dessus, des composants électroniques supplémentaires, tels que des éléments de circuit de commande, comprenant des circuits intégrés (IC), peuvent maintenant être positionnés sur cette deuxième PCB sur ou associée à la collerette. Ces composants comprennent, mais sans y être limités, des composants de commande, des composants de gestion de puissance et de conversion de puissance, des composants de commande comprenant une fonction de gradation, des agencements de capteurs, des puces de communication et une ou plusieurs antennes. La PCB sur la collerette est connectée à la PCB de module d'éclairage par un certain type de moyens de connexion. Ces moyens de connexion réalisent une connexion d'alimentation et/ou de données entre les deux PCB. Ces moyens de connexion pourraient prendre une variété de formes, telles que de connecteurs à broches mâles et femelles 852, 851 comme montré sur la figure 18, ou un ou plusieurs points de contact électrique sur les PCB respectives qui sont amenés en contact quand la collerette est attachée à la PCB de module d'éclairage, peut-être au moyen d'un mécanisme de verrouillage à baïonnette. Ce type de moyens de connexion est décrit plus en détail en relation avec la figure 6 ci-dessus.
La collerette 813 fournit également un bon emplacement pour une antenne 802 qui peut alimenter un ou plusieurs capteurs 805 situés dans ou sur la lentille 800 ou dans ou sur une collerette d'encastrement, comme décrit ci-dessus. Lorsqu'une communication sans fil est utilisée pour transmettre les données collectées par les capteurs 805, une puce de communication (voir ci-dessus) et/ou une antenne supplémentaire 804 situées à une position appropriée seront également nécessaires. La figure 19 montre les composants de la figure 18 dans un état assemblé, comprenant les capteurs 862 et 863 situés dans la bride de la lentille. Les divers types de capteurs qui peuvent être utilisés sont décrits ci-dessus. Avec référence à la figure 20, celle-ci illustre un autre mode de réalisation dans lequel des capteurs sont situés sur un bord avant orienté vers l'avant de la collerette/PCB. Un système de numérotation similaire à celui de la figure 18 a été utilisé sur la figure 20, lorsque cela était approprié. La collerette 903 comprend une deuxième PCB et des connecteurs 951, 952 pour la connecter à la PCB de module de DEL 908 comme décrit ci-dessus.
Dans cet exemple, des agencements de capteurs ou des réseaux de capteurs 962 sont situés sur une face de bord avant 914 de la collerette, orientée dans la direction dans laquelle la lumière est projetée. L'alignement de ces capteurs avec la bride 901 de la lentille 900 et la ou les ouvertures ou le ou les tubes de lumière 920 dans la bride de lentille permet que les capteurs montés sur la collerette soient exposés et capturent les données d'entrée de capteur. Le ou les tubes de lumière peuvent comporter des lentilles supplémentaires orientées vers l'extérieur pour obtenir différents angles de faisceau de de capture de données. Comme dans les modes de réalisation précédents, de très grands nombres et types de capteurs et de réseaux de capteurs peuvent être incorporés dans ce type d'agencement, comme décrit ci-dessus. Un ou des capteurs supplémentaires 963 peuvent être dirigés vers le côté de la lentille pour mesurer des caractéristiques de la lumière émise par la puce à DEL, telles que la sortie de lumière, la température de couleur et l'indice de rendu des couleurs (CRI). Une antenne 902 est également montrée sur la figure 20. Selon la façon dont les données sont transmises à partir de ou collectées par le composant de luminaire, cette antenne peut ou peut ne pas être nécessaire. Les données peuvent être transmises à partir du composant de luminaire en utilisant une communication sur courant porteur (PLC) ou l'un quelconque des protocoles sans fil décrits ci-dessus. Cependant, il est également envisagé qu'une connexion de données câblée puisse être prévue du composant de luminaire à une unité de communication située à un emplacement à distance, par exemple une partie d'un bloc de connecteur électrique en deux parties du type embrochable. Ces blocs de connecteur sont bien connus dans l'industrie du commerce électrique et de l'éclairage et une grande variété sont déjà disponibles dans le commerce. Ceux-ci pourraient être modifiés pour introduire ou inclure une fonction de communication. Des exemples de types de connecteurs qui ont une application particulière dans le secteur de l'éclairage sont le système Aurora Limited FASTFIX (RTM) Rapid Install System, le système Scolmore International Limited CLICK (RTM), et les connecteurs GST18i. Dans ce cas, une antenne en tant que partie du composant de luminaire peut ne pas être nécessaire. En résumé, les modes de réalisation décrits ci-dessus fournissent une collerette modulaire pour un module d'éclairage à DEL, fonctionnant soit à la tension secteur, soit à une faible tension, où la collerette contient un ou plusieurs des composant suivants : des IC, des capteurs, des composants discrets, des composants passifs ou des antennes. Cet agencement étend la fonctionnalité du moteur de lampe à DEL pour augmenter ou améliorer la communication bidirectionnelle, améliorer la plage de communication sans fil et loger les composants d'appariement ou transférer la communication pour des éléments de détection externes. Les principaux avantages offerts par ce nouvel agencement comprennent : 1) Du fait de la taille du module d'éclairage à DEL sur sa PCB, il y a un espace limité disponible sur cette PCB pour des composants supplémentaires. Une deuxième PCB qui se connecte à la carte PCB principale fournit une surface de PCB supplémentaire pour des composants supplémentaires. 2) Il peut être nécessaire qu'une antenne nécessaire pour la communication sans fil doive être séparée du moteur de lampe à DEL du fait de l'interférence, et l'enveloppement par une quelconque structure métallique du luminaire, et l'éloignement de l'antenne du moteur de lampe améliorent les performances de réception. 3) Le coût et la fonctionnalité de la solution complète ont beaucoup amélioré la granularité, de sorte qu'une seule version du moteur de lampe à DEL peut être produite, où (a) des communications, (b) des capteurs, et (c) des antennes, et/ou (d) d'autres fonctionnalités peuvent être ajoutés en tant que couche optionnelle au- dessus d'un moteur de lampe à DEL de base. Il est envisagé que ce type de collerette remplace le type existant de support de lentille qui se trouve sur un moteur de lampe à DEL, fournissant une fonctionnalité supplémentaire et maintenant la lentille en place.
D'autres avantages d'un agencement de collerette du type décrit ci-dessus comprennent: 4) Le décalage d'un dispositif de communication (a) du moteur de lampe à DEL permet une proximité réduite des éléments de détection (b) situés sur l'avant d'un appareil d'éclairage par rapport à l'antenne ou aux antennes (c), permettant l'alimentation par induction RF des dispositifs de détection ; 5) L'ajout d'un dispositif de communication de réseau sans fil (a et/ou c), qui peut ou peut ne pas être compatible réseautage MESH, sur la collerette permet que la communication bidirectionnelle soit communiquée à la fois localement et au nuage; 6) La collerette peut en outre être utilisée en tant que montage à baïonnette, encliquetable ou fixe pour le système optique de moteurs de lampe à DEL qui peut supporter les capteurs (b).
Claims (29)
- REVENDICATIONS1. Composant de luminaire pour une utilisation dans un luminaire, ledit composant comprenant : (i) un module de DEL sur une première carte de circuit imprimé (PCB), la première PCB comportant une face avant sur laquelle le module de DEL est situé ; (ii) une deuxième PCB montée à l'avant de la face avant de la première PCB ; (iii) des moyens de connexion conçus pour connecter la deuxième PCB à la première PCB.
- 2. Composant de luminaire selon la revendication 1, dans lequel la deuxième PCB comprend un ou plusieurs dispositifs de communication de données.
- 3. Composant de luminaire selon la revendication 2, dans lequel un dispositif de communication de données comprend un dispositif de communication sans fil.
- 4. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un agencement de capteurs incorporant un ou plusieurs capteurs.
- 5. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un système optique/lentille pour focaliser la lumière émise par le module de DEL.
- 6. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une ou plusieurs antennes.
- 7. Composant de luminaire selon la revendication 5 lorsqu'elle dépend de la revendication 4, dans lequel l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à la lentille.
- 8. Composant de luminaire selon la revendication 7, dans lequel la lentille incorpore une bride s'étendant vers l'extérieur et l'agencement de capteurs est situé dans ou sur cette bride.
- 9. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une collerette.
- 10. Composant de luminaire selon la revendication 9, dans lequel la collerette n'a pas une configuration circulaire.
- 11. Composant de luminaire selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel la collerette supporte la deuxième PCB.
- 12. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 incluse lorsqu'elles dépendent de la revendication 4, dans lequel l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à la collerette.
- 13. Composant de luminaire selon la revendication 12, dans lequel l'agencement de capteurs est situé sur ou associé à un bord extérieur de la collerette, le plus éloigné du module de DEL.
- 14. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 incluse, dans lequel la collerette comprend en outre un ensemble d'émetteur approprié pour émettre les données obtenues par l'agencement de capteurs.
- 15. Composant de luminaire selon la revendication 4 ou l'une quelconque des revendications 5 à 14 incluse lorsqu'elles dépendent de la revendication 4, comprenant en outre des deuxièmes moyens de connexion conçus pour connecter l'agencement de capteurs à la deuxième PCB.
- 16. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications 9 à 14 incluse lorsqu'elles dépendent de la revendication 5, dans lequel la collerette supporte la lentille.
- 17. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications 9 à 14 incluse, et la revendication 16, lorsqu'elles dépendent de la revendication 6, dans lequel une antenne est située sur ou associée à la collerette.
- 18. Composant de luminaire selon la revendication 6 ou la revendication 17, dans lequel une antenne comprend une première antenne appropriée pour créer un champ magnétique ou électrique approprié pour alimenter l'agencement de capteurs.
- 19. Composant de luminaire selon la revendication 18, dans lequel une antenne comprend une deuxième antenne appropriée pour convertir le champ magnétique ou électrique provenant de la première antenne en énergie électrique pour alimenter l'agencement de capteurs.
- 20. Composant de luminaire selon la revendication 19, dans lequel la deuxième antenne est située sur ou associée à la bride de lentille.
- 21. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième PCB comprend une PCB souple.
- 22. Composant de luminaire selon la revendication 21, dans lequel la deuxième PCB comprend une PCB souple adhésive.
- 23. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de connexion réalisent une connexion d'alimentation entre la première PCB et la deuxième PCB.
- 24. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de connexion réalisent une connexion ou des connexions de données entre la première PCB et la deuxième PCB.
- 25. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de connexion comprennent une pluralité de connecteurs à broches mâles et femelles.
- 26. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 24 incluse, dans lequel les moyens de connexion comprennent un ou plusieurs points de contact électrique sur ou associés à la deuxième PCB qui sont amenés en contact avec des points de contact électrique correspondants sur la première PBC.
- 27. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un récepteur approprié pour recevoir des données de l'agencement de capteurs.
- 28. Composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un émetteur approprié pour émettre les données obtenues par l'agencement de capteurs.
- 29. Luminaire incorporant un composant de luminaire selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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-
2015
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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