Brevet FR3007561A1 — publié le 20141226

-1- PROCEDE DE VERIFICATION DU FONCTIONNEMENT D'UN PANNEAU D'AFFICHAGE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES Domaine technique L'invention se rattache au domaine des panneaux d'affichage, et plus précisément des panneaux lumineux à diodes électroluminescentes. Plus précisément, l'invention concerne un procédé permettant la vérification du bon fonctionnement des diodes équipant le panneau, et plus particulièrement un 10 procédé permettant l'automatisation d'une telle tâche et sa supervision à distance. Techniques antérieures De façon générale, les panneaux d'affichage à diodes électroluminescentes (LED) sont appréciés pour la possibilité qu'elles offrent de permettre un 15 changement quasi infini des images ou messages à afficher, uniquement limités à la capacité de mémorisation de l'unité centrale électronique qui équipe de tels panneaux. Ces panneaux présentent également l'avantage de pouvoir afficher des images animées, ce qui en fait un support publicitaire de plus en plus apprécié. 20 Ces panneaux comportent une pluralité de diodes électroluminescentes, disposées de façon matricielle, et aptes à être éclairés individuellement en fonction de l'affichage souhaité. Diverses architectures matérielles peuvent être envisagées, et en particulier celles décrites dans le document US 5 949 581 dans lequel le panneau comporte une pluralité de dalles élémentaires, renfermant chacune 25 quelques centaines de LEDS, les dalles étant rassemblées elles-mêmes en blocs regroupant plusieurs lignes et colonnes de dalles. Plusieurs blocs peuvent ensuite être assemblés, également en plusieurs lignes et colonnes de blocs pour former le panneau d'affichage. 30 Pour pouvoir afficher des images avec la plus haute résolution possible, il est nécessaire de commander de façon individuelle chaque diode, en lui appliquant -2- une consigne correspondant à l'intensité lumineuse recherchée au niveau de la diode en question. Ainsi, chaque diode est commandée individuellement, ce qui nécessite donc autant de circuits de commande que de diodes. On conçoit que pour des panneaux destinés à l'affichage extérieur, le nombre de diodes peut être extrêmement élevé supérieur à plusieurs centaines de milliers, avec donc des risques non négligeables de dysfonctionnement de toute ou partie de ces circuits électroniques. En d'autres termes, il est nécessaire de réaliser une supervision du bon fonctionnement du panneau. A ce jour, la technique employée pour cette supervision consiste à filmer le panneau et à envoyer sur ce dernier des séquences d'informations formatées sur des zones prédéfinies Un opérateur humain surveille sur un écran de contrôle l'image acquise par les caméras filmant le panneau, et détecte ainsi un mauvais fonctionnement lorsque les informations affichées ne correspondent à la séquence de contrôle prédéterminée. On conçoit qu'une telle méthode de supervision n'est pas réellement satisfaisante, dans la mesure où elle repose sur une intervention humaine. Par ailleurs, elle nécessite une implantation d'une caméra à proximité directe du panneau. Une telle caméra grand angle n'est pas toujours facilement implantable avec un recul suffisant pour permettre une supervision avec une bonne qualité d'images. De plus, une telle caméra forme une excroissance sur le panneau qui, outre son côté inesthétique, peut présenter un encombrement préjudiciable. En outre, la qualité de l'image sur laquelle va être effectuée la vérification dépend des conditions extérieures en particulier de luminosité ambiante, de sorte qu'il n'est toujours possible de réaliser ces tests à tout moment.30 -3- Exposé de l'invention Un objectif de l'invention est de permettre une supervision est un contrôle du bon fonctionnement des panneaux à LEDS, qui soit automatisable et réalisable sans intervention humaine. Un autre objectif est réalisé d'une vérification de haute qualité, qui ne soit pas dépendante des conditions extérieures. Ainsi, l'invention concerne un procédé de vérification du fonctionnement 10 d'un panneau d'affichage comportant une pluralité de diodes électroluminescentes dans laquelle chaque diode électroluminescente se voit appliquer un courant d'une intensité correspondant à une consigne de commande liée à l'affichage souhaité. Conformément à l'invention, ce procédé comporte les étapes suivantes, 15 consistant à : - appliquer à chaque sous-ensemble de diodes électroluminescentes une consigne commune prédéterminée ; - mesurer le courant consommé par chaque sous-ensemble de diodes électroluminescentes ; 20 - déterminer une valeur moyenne des courants consommés par tous les sous-ensembles ; - déclencher une alerte de dysfonctionnement d'un sous-ensemble, lorsque l'écart en valeur absolue entre le courant consommé par ledit sous-ensemble et cette valeur moyenne dépasse un seuil prédéterminé 25 Autrement dit, l'invention consiste à réaliser une vérification du panneau en vérifiant si le courant consommé par l'ensemble de diodes correspond à une consommation nominale. 30 En d'autres termes, on applique à tous ces sous-ensembles de diodes un motif d'affichage prédéterminé identique, pour lequel la consommation électrique de -4- tous les sous-ensembles doit théoriquement être quasi-identique. L'écart de consommation réelle d'un sous-ensemble donné par rapport à l'ensemble des consommations relevées, et en particulier sa valeur moyenne indique un dysfonctionnement du sous-ensemble donné. Cet écart par rapport à la valeur théorique peut être dans les deux sens. En effet, si le courant consommé est inférieur à la valeur moyenne, cela peut signifier que le module est mal connecté, et qu'il ne reçoit donc pas les ordres de commande ou que tout ou partie des diodes de la dalle sont éteintes. A l'inverse, si la valeur consommée est supérieure à la valeur moyenne, cela peut signifier un dysfonctionnement de l'électronique associé aux diodes en question, comme un court-circuit par exemple. En pratique, les tests peuvent se réaliser sur des sous-ensembles de diodes de 15 taille différente, qu'il s'agisse d'une dalle élémentaire, ou bien encore d'un bloc regroupant plusieurs dalles. En pratique, le panneau peut avantageusement être multicolore, et comporter des LEDS spécifiques présentant plusieurs anodes dédiées chacune à l'émission 20 d'une couleur distincte. Dans ce cas, on peut appliquer aux diodes électroluminescentes d'un même sous-ensemble une consigne commune d'éclairage d'une seule couleur. 25 En d'autres termes, le procédé conforme à l'invention permet de réaliser différentes séquences dans lesquelles chaque sous-ensemble est éclairé avec une seule de ces couleurs élémentaires, typiquement rouge, vert et bleu. Avantageusement dans d'autres séquences, on peut appliquer une consigne 30 commune d'éclairage de l'ensemble des couleurs des diodes, de manière à obtenir un éclairage blanc. A l'inverse, il est également possible d'appliquer une consigne -5- commune d'éclairage d'aucune couleur, pour comparer si la consommation lors de l'éclairage d'une image noire correspond bien à la consommation théorique. En pratique, au sein d'un même sous-ensemble, on peut enchaîner 5 successivement les étapes d'éclairage des diodes selon les couleurs différentes, y compris le blanc et le noir, respectivement par l'éclairage de toute ou aucune des couleurs. Avantageusement, les consommations réelles étant comparées par rapport à 10 la population globale de tous les sous-ensembles, la comparaison est insensible aux conditions de luminosité ambiante, de l'humidité ou de la température régnant à proximité ou dans le panneau. Le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre de différentes 15 manières, en combinant des aspects matériel et logiciel au sein d'une unité centrale associée au panneau. En d'autres termes, chaque panneau peut être autonome pour réaliser les mesures de consommation, et déclencher les alertes correspondant à des 20 consommations anormales. Cette unité centrale peut en particulier être reliée à un poste central de vérification du fonctionnement de plusieurs panneaux, auxquels sont ainsi transmises les alertes, permettant une supervision globale d'un parc de panneaux. 25 Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : La figure 1 est un schéma simplifié montrant les principaux éléments liés à 30 l'invention dans un panneau d'affichage à LEDs. -6- La figure 2 est un organigramme illustrant un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. La figure 3 est la présentation simplifiée d'un écran de visualisation des informations liées à un procédé de l'invention. Description d'un exemple de réalisation Comme déjà, l'invention concerne un panneau à diodes électroluminescentes, ou LEDs. L'invention concernant plus précisément un procédé de vérification du bon fonctionnement du panneau, il ne sera pas décrit ici en détail des aspects du 10 panneau sans rapport direct avec l'invention. La construction mécanique du panneau, la constitution des différentes dalles de LEDs, ainsi que l'architecture électronique de commande de l'allumage des différentes LEDs et la gestion des images à afficher ne sera donc pas décrite en 15 détail. De façon simplifiée, et comme illustrée à la figure 1, le panneau d'affichage 1 comprend différentes dalles de LEDs 2, associées chacune à une carte électronique de commande 3 permettant l'allumage approprié des différentes diodes. Ces 20 dalles 2 comportent un nombre de diodes qui est déterminé en fonction de la résolution souhaitée du panneau, et l'invention peut être mise en oeuvre quel que soit le nombre de diodes présentes sur une dalle. Ces différentes dalles 2 sont rassemblées en blocs 5. Chaque bloc 5 comporte 25 un certain nombre de dalles 2 agencées en ligne et en colonne. Le panneau 1 comprend autant de modules bloc 5 que nécessaire pour définir la surface d'affichage. En pratique, chaque bloc 5 comporte une carte électronique commune 8. 30 Cette carte 8 reçoit les informations depuis une unité centrale 10 jouant le rôle de 3007 5 6 1 -7- contrôleur et transmettant aux différents blocs 5 les informations sur les images à afficher. Les différentes dalles 2 peuvent être reliées à la carte 8 soit par un bus 5 commun, éventuellement rebouclé pour assurer une redondance, soit encore par des liaisons individuelles, sans sortir du cadre de l'invention. De même, les différentes cartes 8 gérant le fonctionnement de chaque bloc 5 peuvent être reliées au contrôleur 10 par un bus commun formant un réseau entre 10 les blocs, ou bien encore de manière directe. Le contrôleur 10 est lui-même relié à une unité centrale 12 qui permet d'assurer la gestion globale du panneau, et en particulier la charge des différentes images affichées grâce à une liaison vers le réseau de diffusion par tous moyens 15 appropriés, et en particulier par un modem filaire ou sans fil 13 du type GSM ou analogue. D'un point de vue électronique, chaque bloc 5 comporte un dispositif d'alimentation 15 qui alimente les différentes cartes 3, 8 présentes au niveau des 20 dalles et des blocs. Dans le cas d'un panneau à affichage en couleurs, il est possible que les diodes soient alimentées sous des tensions nominales dépendant de leur couleur. Ainsi, le dispositif d'alimentation comporte autant de sous-modules permettant de délivrer des tensions appropriées à la commande de chacun des types de diodes. A titre d'exemple, dans le cas représenté, un premier module 25 16 délivre une tension de 5 volts, destinée à l'alimentation des diodes vertes et bleues, tandis qu'un second module 17 délivre une tension de 3,3 volts destinée à l'alimentation des diodes de couleur rouge. Dans des variantes non représentées, le dispositif d'alimentation peut être 30 commun à plusieurs blocs, et délivrer l'alimentation à chacun des blocs par différents types d'architectures, sans sortir du cadre de l'invention. -8- Conformément à l'invention, chaque carte électronique 3 associée à une dalle 2 est équipée d'un circuit permettant de mesurer le courant consommé par la dalle, pour chacune des tensions d'alimentation délivrées par les modules 5 d'alimentation 16, 17 Cette information peut être acheminée vers la carte de gestion 8 commune à un bloc 5, puis acheminée vers le contrôleur 10, et ainsi le poste de gestion 12. 10 Conformément à l'invention, le panneau est équipé de moyens permettant de détecter son bon fonctionnement. Dans la forme illustrée, ces moyens sont réalisés sous forme logicielle et implantés dans l'unité centrale 12 assurant la gestion globale du panneau. 15 Plus précisément, ce logiciel assure un traitement des informations de consommation de chacune des dalles, qui lui parviennent par l'intermédiaire des cartes 8 communes au bloc, et du contrôleur 10. Plus précisément, ce logiciel assure les opérations suivantes, rassemblées sur 20 l'organigramme de la figure 2. Ainsi, à période régulière, selon un paramétrage réglable selon le mode de gestion du panneau, on décide à l'étage 50 de démarrer une opération de vérification du bon fonctionnement. A l'étape 51, une consigne est envoyée à 25 chacune des dalles d'allumer l'intégralité de ces diodes en lumière blanche, c'est-à-dire en alimentant chacune des diodes du panneau, par leurs trois composantes rouge, bleu, vert. En pratique, la consigne envoyée lors du test correspond à un allumage à 30 intensité maximale, mais il est également possible d'envoyer une consigne d'intensité intermédiaire pour vérifier si le courant consommé est trop important. -9- A l'étape 52, chacune des dalles effectue la mesure du courant consommé pour les deux tensions d'alimentation, dans la mesure où les diodes bleues et vertes d'une part, et rouges d'autre part, sont simultanément alimentées pour générer une lumière blanche. Ces informations des deux intensités consommées sont transmises à l'unité centrale 12. Dans l'étape suivante 53, une consigne d'allumage d'une image rouge est envoyée à chacune des dalles. Dans l'étape 54 suivante, chacune des dalles mesure l'intensité mesurée pour la tension de 3,3 volts d'alimentation, et envoie cette information à l'unité centrale 12. A l'étape 55 suivante, une consigne d'allumage d'une image verte est envoyée à chacune des dalles. A l'étape 56 suivante, chaque dalle effectue la mesure du courant consommé pour la tension d'alimentation de 5 volts, et envoie cette information par 20 l'intermédiaire de la carte commune du bloc 8 à l'unité centrale 12. Les mêmes opérations sont réalisées aux étapes 57 et 58 avec une consigne d'allumage et une image bleue. 25 Par la suite, à l'étape 59, une consigne d'allumage d'une image noire est transmise, correspondant à une intensité nulle imposée dans toutes les diodes des dalles 2 à l'étape 60. La mesure des courants consommés sous les deux tensions d'alimentation est effectuée par chacune des dalles, et envoyée comme précédemment à destination de l'unité centrale 12. 30 - Dans une étape 61 ultérieure, on calcule la valeur moyenne et l'écart type des différentes mesures effectuées, pour chacune des consignes envoyées, c'est-à-dire par les cinq couleurs d'images affichées. Dans une étape 62 ultérieure, chacune des cinq mesures effectuées pour chaque dalle est comparée par rapport à la valeur moyenne, et l'écart-type précédemment calculé. Sans sortir du cadre de l'invention, la procédure de test peut se faire dans n'importe quel ordre, sur les 5 couleurs de LED (blanc, Rouge, Vert, Bleu, noir) Dans le cas où les mesures pour une dalle donnée diffèrent trop fortement des moyennes calculées, une alerte peut être générée pour la dalle considérée. Dans certains cas, on peut décider de ne faire le test sur un nombre limité de couleurs de test, voire une seule, suivant l'application du panneau, tout en conservant un taux de détection de panne performant. La détermination du caractère anormal de la mesure peut être fixée de différentes manières, selon des méthodes statistiques traditionnelles, en rapport avec la moyenne et l'écart-type ou bien encore par rapport à un seuil lié à la valeur moyenne par exemple de l'ordre de 20 %, sans sortir du cadre de l'invention. Ces seuils peuvent être adaptés au type de panneaux aux conditions d'exploitation. Ils peuvent différer selon la couleur de l'image et être différent en dessus et en dessous de la valeur moyenne. Les informations de défaut sont ensuite envoyées à l'étape 63 à un système de gestion centralisée, représenté par l'unité centrale 20 à la figure 1. Cette unité centrale, qui comporte des moyens de connexion 21, est apte à recevoir les informations provenant de différents panneaux dont la gestion est centralisée. Différents types de défaut peuvent ainsi être détectés. On peut notamment citer le cas où une dalle entière reste éteinte quelle que soit la consigne envoyée, - signifiant une défaillance générale de l'électronique associé à la dalle ou une déconnexion électrique. Il est également possible de détecter l'impossibilité d'allumer une des trois composantes colorées. Des défauts plus spécifiques peuvent être également détectés et en particulier comme par exemple le non- fonctionnement complet ou partiel, c'est-à-dire pour une, deux ou trois des couleurs de chaque diode. Si le nombre de diodes défaillantes au sein de la dalle est significatif, la mesure effectuée sera également identifiable. Il est également possible de détecter des défauts dans lequel l'intensité lumineuse de toute ou partie des diodes d'une dalle est inférieure à la consigne, correspondant à un vieillissement prématuré de la dalle par exemple. On peut également détecter des défauts se manifestant par un éclairage aléatoire des diodes d'une dalle ou un éclairage sans rapport avec la consigne appliquée. Pour faciliter la détection des défauts, le poste de commande 20 peut donner accès à un ensemble des informations sous la forme d'un écran donné à titre illustratif à la figure 3. Un tel écran 100 comprend une première zone 101 représentant une cartographie du panneau, dans lequel un quadrillage matriciel permet d'identifier de façon individuelle chacune des dalles, en indiquant avec un code de couleur les dalles 103, 104 défectueuses. Le panneau en question est repéré par une zone 102, avec toutes les informations nécessaires permettant son identification et sa localisation. A titre d'exemple, dans l'écran de la figure 3 est indiqué dans une zone spécifique 108 l'heure à laquelle le test a été effectué. La zone 109 indique quant à 30 elle à quelle consigne de couleurs affichées correspond le test qui est représenté sur l'écran. -12- La zone 110 permet de visualiser l'intensité mesurée pour chacune des tensions d'alimentation, en comparaison avec l'intensité moyenne calculée. Une zone 113 permet d'indiquer un type de défaut. Ce type de défaut peut correspondre à une classification préprogrammée indiquant le type de panne supposée pouvant nécessiter soit une simple vérification du câblage, soit un remplacement probable de la dalle supposée défaillante. Bien entendu, il s'agit là que d'un exemple bien particulier, et beaucoup 10 d'autres formations peuvent être affichées, d'une manière ou d'une autre. Il ressort de ce qui précède que le procédé conforme à l'invention permet de réaliser une supervision efficace des panneaux de LEDs, sans ajout de matériels à l'extérieur du panneau. Cette supervision peut s'effectuer de façon totalement 15 automatisée, et qui plus est, en étant indépendante des conditions atmosphériques, puisque les défauts pour résumer sont détectés par rapport à des valeurs moyennes sur l'ensemble des dalles. Un autre avantage de l'invention est notamment de pouvoir repérer les défauts aléatoires qui ne sont pas facilement identifiables par système de caméra effectuant des observations à des instants donnés. 20 REVENDICATIONS1/ Procédé de vérification du fonctionnement d'un panneau d'affichage (1) comportant une pluralité de diodes électroluminescentes réparties en plusieurs sous-ensembles (2) dans lequel chaque diode électroluminescente se voit appliquer un courant d'une intensité correspondant à une consigne de commande liée à l'affichage souhaité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes consistant à: - appliquer à chaque sous-ensemble (2) de diodes électroluminescentes une consigne commune prédéterminée ; - mesurer le courant consommé par chaque sous-ensemble (2) de diodes électroluminescentes ; - déterminer une valeur moyenne des courants consommés par tous les sous-ensembles (2) ; - déclencher une alerte de dysfonctionnement d'un sous-ensemble (2) lorsque la valeur absolue de l'écart entre ledit courant consommé par ledit sous-ensemble (2), et ladite valeur moyenne dépasse un seuil prédéterminé 2/ Procédé selon la revendication 1 dans lequel les diodes électroluminescentes 20 présentent plusieurs anodes dédiées chacune à l'émission d'une couleur distincte, et dans lequel on applique aux diodes électroluminescentes d'un sous-ensemble (2) une consigne commune d'éclairage d'une seule couleur. 3/ Procédé selon la revendication 1 dans lequel les diodes électroluminescentes 25 présentent plusieurs anodes dédiées chacune à l'émission d'une couleur distincte, et dans lequel on applique aux diodes électroluminescentes d'un sous-ensemble (2) une consigne commune d'éclairage simultané de toutes les couleurs. 30- 4/ Procédé selon la revendication 1 dans lequel les diodes électroluminescentes présentent plusieurs anodes dédiées chacune à l'émission d'une couleur distincte, et dans lequel on applique aux diodes électroluminescentes d'un sous-ensemble (2) une consigne commune d'éclairage simultané d'aucune couleur. 5/ Procédé selon la revendication 2, 3 ou 4 dans lequel on enchaîne successivement des étapes d'éclairage des diodes électroluminescentes d'un sous-ensemble et de mesure du courant consommé selon les couleurs différentes. 6/ Procédé selon la revendication 1 dans lequel les alertes sont transmises à un poste central de vérification du fonctionnement de plusieurs panneaux d'affichage. 7/ Panneau d'affichage comportant une pluralité de diodes électroluminescentes, et équipé de moyens matériels et/ou logiciels conçus pour la mise en oeuvre du 15 procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 8/ Panneau d'affichage selon la revendication 7 dans lequel les diodes électroluminescentes sont regroupées sur des dalles (2) dans lesquelles les diodes électroluminescentes sont disposées de façon matricielle, lesdites dalles étant elles- 20 mêmes disposées de façon matricielle dans des blocs (5), lesdits blocs étant eux-mêmes disposés de façon matricielle dans le châssis du panneau. 25