Brevet FR2888708A1 — publié le 20070119

L'invention concerne le domaine des animations lumineuses festives synchronisées et programmables. Pour les périodes de fêtes, notamment à Noël, les particuliers et les 5 organismes publics emploient des décorations lumineuses pour créer une ambiance festive. Ces décorations lumineuses ont longtemps été fixes puis sont apparues dans le domaine des décorations d'intérieur différentes sortes d'animations, par exemple sous forme de guirlandes avec des ampoules multicolores synchronisées en éclairage et extinction de manière à former des effets visuels remarquables. De manière générale les ampoules ou les diodes placées sur le circuit lumineux sont reliées entre elles par un câblage spécifique et pilotées par un organe de commande proche. Pour des animations lumineuses de rues ou d'ensembles importants tels que des centres commerciaux ou des bâtiments il est traditionnellement utilisé des câblages de longues distances reliant chaque animation lumineuse à l'organe de commande, l'organisation de l'ensemble du réseau étant réalisé au moyen de commutateurs localisés dans un boîtier central recevant au moins deux fils par motif lumineux à animer. L'importance des distances de câblage devient rapidement rédhibitoire pour de telles animations lumineuses. Pour tenter de résoudre ce problème de câblage il a été proposé des animations lumineuses pilotées par des contrôleurs sur des réseaux sans fils, comme par exemple dans les documents US20030028260 ou US20020014972, chaque animation lumineuse étant commandée par un boîtier recevant un programme depuis une interface de communication. De tels dispositifs de commande sont difficiles à maîtriser car il faut une parfaite synchronisation entre les éléments lumineux à animer et les réseaux de communication sans fil ne permettent pas cette régulation de manière efficace. II est nécessaire de prévoir pour chaque noeud du réseau des dispositifs de communication et de conversion des signaux ce qui entraîne des installations coûteuses et très modérément performantes lorsqu'il s'agit de réaliser des animations lumineuses complexes sur de grandes distances en raison du décalage temporel entre les signaux arrivant dans les différents points du réseau. Le problème consistant à gérer un ensemble d'animations lumineuses complexes dans le but d'obtenir des effets spectaculaires sur des distances importantes, c'est-à-dire entre 100 mètres et 2 ou 3 kilomètres, se pose. L'invention vise à résoudre ce problème en employant la technologie récente des courants porteurs. Cette technologie utilise les fils électriques du réseau local installé pour transmettre des signaux numériques sur des fréquences allant de 4.5 à 21 Mhz répartis en plusieurs sous-porteuses indépendantes. L'installation n'engendre aucune interférence sur le réseau électrique existant et seuls quelques équipements de forte puissance ou perturbateurs, par exemple des moteurs, peuvent légèrement altérer les signaux numériques transmis. L'invention concerne donc un dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux formant un réseau utilisable pour des animations lumineuses, caractérisé en ce qu'il emploie la technologie des courants porteurs à l'intérieur dudit réseau pour la gestion des animations lumineuses. Le dispositif de contrôle comprenant un contrôleur général connecté sur le réseau électrique local et au moins un boîtier de commande distant permettant d'animer un motif lumineux. Le dispositif de contrôle permet des animations lumineuses sur des distances importantes. Par distances importantes, au sens de l'invention, il doit être compris que le dispositif est utilisable tant au niveau domestique à l'intérieur des habitations pour des animations lumineuses situées en plusieurs points, sur des distances typiques de quelques mètres à une vingtaine de mètres, que sur des installations en extérieur, dans des rues, sur des bâtiments ou des centres commerciaux par exemple, sur des distances de quelques dizaines de mètres à deux ou trois kilomètres. Les avantages du dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux selon l'invention sont nombreux: É Un tel dispositif permet d'éviter les câblages et plus particulièrement ceux sur de longues distances dans des lieux publics. Ceci autorise ainsi la création de nouvelles sortes d'animations inconnues à ce jour. É La gestion des animations lumineuses est simple et efficace. É Les animations lumineuses peuvent être aisément configurées en fonction des besoins des utilisateurs et reprogrammées sans difficulté. É Les courants porteurs permettent la gestion fiable des motifs lumineux sur plusieurs centaines de mètres voire même jusqu'à plus de deux kilomètres en utilisant des boîtiers de commande intermédiaires comme répétiteurs des signaux reçus. É Les motifs lumineux peuvent être placés aisément en de nombreux points du réseau électrique local ce qui autorise de fait une modification aisée de la configuration du réseau de motifs, même lorsque celui-ci est en place et en fonctionnement. É La synchronisation et la gestion des motifs lumineux sont si précises qu'il est possible d'envisager des animations lumineuses complexes sans risque de distorsion pouvant conduire à des effets anarchiques inesthétiques. É Le dispositif comporte des sécurités internes et une régulation permettant la gestion des défauts et des défaillances toujours possibles, lorsque par exemple une lampe grille ou un fusible fond. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé qui n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est un schéma représentatif du dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux selon l'invention. Comme le montre cette figure 1, le dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux selon l'invention comporte un contrôleur général 1 connecté sur le réseau électrique local 4 et au moins un boîtier de commande 2 permettant d'animer au moins un motif lumineux 3. Chaque motif lumineux 3 éventuellement situé à une distance importante du contrôleur général 1 est commandé par un boîtier de commande 2 connecté sur le réseau électrique local 4, lequel boîtier de commande étant physiquement proche du motif lumineux 3. Au sens de l'invention il doit être considéré que les motifs lumineux peuvent correspondre à des lampes, des rubans lumineux, des diodes, des faisceaux laser et de manière générale tout type de dispositif susceptible de générer de la lumière et activable au moyen d'un circuit électrique. Préférentiellement selon l'invention les motifs lumineux sont disposés en réseau pour former un ensemble susceptible d'être animé par un allumage et une extinction selon un ordre programmé et avec des intervalles temporels prédéfinis. II peut être cité comme exemples d'animations lumineuses des éclairages différés dans le temps pour former un effet de déplacement, des éclairages progressivement croissants en intensité, des effets de clignotements, des combinaisons de couleurs, etc... Ces animations lumineuses sont généralement employées au moment des fêtes mais il est également possible de les utiliser pour des illuminations de monuments ou des éclairages animés, dans des centres commerciaux, voire même dans des spectacles sons et lumières. La communication entre les boîtiers de commande 2 et le contrôleur général 1 s'effectue à travers le réseau électrique local 4 selon la technologie des courants porteurs. Chaque boîtier de commande 2 est relié à un motif lumineux 3 qu'il pilote en fonction des ordres reçus par le contrôleur général. Chaque boîtier de commande pilotant un motif lumineux est en relation à travers le réseau électrique local avec les autres boîtiers de commande et le contrôleur général. Chaque motif lumineux 3 est repéré et configuré à l'intérieur du contrôleur général. La gestion de manière précise des divers motifs lumineux et l'organisation de l'ensemble du réseau permet de donner un sens aux animations lumineuses Cette gestion des différents motifs lumineux en allumage et extinction est physiquement réalisée à l'intérieur du contrôleur général. Lequel contrôleur est programmé pour autoriser un nombre limité d'animations lumineuses pouvant être choisies par un opérateur. Ces animations lumineuses accessibles par un opérateur sont par exemple sélectionnables au moyen d'un bouton 5 disposé sur le contrôleur général 1. Les animations lumineuses disponibles sur le bouton de sélection 5 peuvent elles-mêmes être définies au moyen d'un logiciel extérieur et téléchargées dans le contrôleur général lorsqu'un renouvellement ou des modifications desdites animations sont souhaitées. Le contrôleur général est ainsi aisément configurable. II est prévu dans l'invention des moyens de communication permettant le chargement de nouvelles animations lumineuses, sous forme de programmes en provenance de l'extérieur, permettant une nouvelle configuration du réseau de motifs lumineux. Ces programmes peuvent être envoyés au contrôleur général depuis un microordinateur externe 6 par tous les moyens appropriés. Lesquels moyens appropriés permettant de communiquer avec le contrôleur général 1 peuvent être des technologies sans fils de type radio, "bluetooth" ou "Wi-Fi ", ou des technologies filaires avec courants porteurs ou raccordement à travers une interface USB ou RS232 entre le microordinateur externe 6 et le contrôleur général 1. Le contrôleur général comporte un moyen de sélection permettant le choix d'animations lumineuses et notamment d'animations par défaut pour l'ensemble des motifs lumineux disposés sur le réseau. Ledit contrôleur général est également capable d'informer l'installateur sur l'état de fonctionnement des différents motifs lumineux lors du démarrage de l'animation, par exemple en produisant un éclairage en un temps déterminé de tous les motifs et éventuellement des clignotements en cas d'anomalies. La technologie des courants porteurs permet de transmettre des signaux numériques sur des distances typiques de l'ordre de 300 à 400 mètres sans trop de déperdition du signal, afin d'augmenter la distance d'action du contrôleur général il est prévu de pouvoir utiliser chaque boîtier de commande 2 comme répétiteur du signal et des ordres envoyés par le contrôleur général. De cette manière les ordres peuvent être expédiés sur des distances importantes, notamment jusqu'à plus de 2 kilomètres en utilisant des boîtiers de commande intermédiaires comme relais. Selon l'invention chaque motif lumineux 3 est associé à un boîtier de commande 2 repéré par son numéro, lequel numéro correspond à un positionnement physique sur le site de déroulement de l'animation lumineuse, un nom de rue ou de place par exemple. En fonction du programme sélectionné par l'utilisateur le contrôleur général 1 communique à chaque boîtier de commande le programme d'allumage et d'extinction à réaliser. Ce programme est décrit sous forme de pas de programmes, il est envisagé dans le dispositif, par exemple, jusqu'à 64 pas de programmes. Chaque pas de programme correspondant à un état allumé ou éteint pour un motif lumineux et la durée du pas étant modulable. Le contrôleur général provoque le démarrage de l'animation lumineuse de façon synchrone entre tous les boîtiers de commande, ce qui permet une animation ordonnée de tous les motifs lumineux ayant un sens pour le spectateur. Lors de la mise en route du dispositif le contrôleur général comporte des fonctions de vérification du bon fonctionnement des boîtiers de commande et du bon déroulement des communications sur l'ensemble du réseau de motifs lumineux. Il est notamment prévu dans le cadre de l'invention que chaque boîtier de commande émette un avis de réception géré par le contrôleur général. L'ensemble des vérifications effectuées par le contrôleur général permet de palier aux accidents tels que des coupures électriques. Lorsque de tels incidents sont constatés le contrôleur général déclenche une synchronisation des motifs lumineux du réseau permettant à l'animation de se dérouler correctement, c'est-à-dire selon les séquences programmées définies dans le contrôleur général. Les vérifications du bon fonctionnement du réseau peuvent être effectuées même lorsque les animations lumineuses se déroulent. A tout moment l'utilisateur du réseau de motif lumineux peut décider de modifier les animations lumineuses, soit au moyen du bouton de sélection 5, soit en chargeant dans le contrôleur général 1 de nouveaux programmes au moyen du microordinateur externe 6 et du dispositif de communication avec ledit contrôleur général. Le contrôleur général peut disposer de plusieurs animations préenregistrées telles que par exemple: allumage fixe de tous les motifs, chenille simple, chenille aller-retour, chenille négative simple, chenille négative aller-retour, empilage simple, empilage - dépilage, clignotement synchrone ou clignotement alterné pour les boîtiers de commande pairs/impairs. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut gérer un très grand nombre de boîtiers de commande, typiquement une trentaine. Plusieurs variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention, il est notamment envisageable de: - faire varier le nombre, la nature et le positionnement des motifs lumineux dans une large mesure. - Incorporer dans le contrôleur général un nombre plus ou moins important de programmes préenregistrés. - Réaliser un réseau de motifs lumineux géographiquement restreint, notamment interne à une habitation, ou placé sur une vaste étendue. - Employer différents protocoles de communication entre le contrôleur général et le microordinateur externe chargé de transmettre de nouveaux programmes. - Ajouter des voyants ou indicateurs divers sur le contrôleur général permettant de décrire le bon déroulement des animations lumineuses et le bon fonctionnement des boîtiers de commande. - Placer le contrôleur général au coeur du réseau ou à sa périphérie et utiliser un nombre plus ou moins important de boîtiers de commande fonctionnant comme relais. - Disposer éventuellement le boîtier de commande sur le motif lumineux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) formant un réseau utilisable pour des animations lumineuses, caractérisé en ce qu'il emploie la technologie des courants porteurs à l'intérieur dudit réseau pour la gestion des animations lumineuses. 2- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 1 comprenant un contrôleur général (1) connecté sur le réseau électrique local (4) et au moins un boîtier de commande (2) permettant d'animer un motif lumineux (3). 3- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 2 dans lequel chaque motif lumineux (3) éventuellement situé à une distance importante du contrôleur général (1) est commandé par un boîtier de commande (2) connecté sur le réseau électrique local (4) , lequel boîtier de commande (2) étant physiquement proche du motif lumineux (3). 4- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 3 dans lequel chaque boîtier de commande (2) pilotant un motif lumineux (3) est en relation à travers le réseau électrique local (4) avec ies autres boîtiers de commande (2) et le contrôleur général (1). 5- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 3 dans lequel chaque boîtier de commande (2) peut être utilisé comme répétiteur pour transmettre les ordres en provenance du contrôleur général (1) à un ou plusieurs autres boîtiers de commande (2) et prolonger ainsi le réseau au-delà de la portée dudit contrôleur général (1). 6- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 2 dans lequel le contrôleur général (1) comporte un moyen de sélection (5) permettant le choix d'animations lumineuses et notamment d'animations par défaut pour l'ensemble des motifs lumineux (3) disposés sur le réseau. 7- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 2 dans lequel le contrôleur général (1) est configurable en fonction des animations lumineuses souhaitées. 8- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 7 dans lequel le contrôleur général (1) peut recevoir des programmes correspondant à des animations lumineuses depuis un microordinateur externe (6). 9- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 8 dans lequel le microordinateur externe (6) peut communiquer avec le contrôleur général (1) par l'intermédiaire de technologies sans fils de type radio, "bluetooth" ou "Wi-Fi". 10- Dispositif de contrôle d'un ensemble de motifs lumineux (3) selon la revendication 8 dans lequel le microordinateur externe (6) peut communiquer avec le contrôleur général (1) par l'intermédiaire de technologies filaires par courants porteurs ou par le raccordement à travers une interface USB ou RS232.