BE1023465B1

BE1023465B1 - Lighting module

Info

Publication number: BE1023465B1
Application number: BE2015/5596A
Authority: BE
Inventors: Yoeri Bertha Jozef Renders; Olivier LEIRS
Original assignee: Culture Crew Bvba
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-03-29
Also published as: BE1023465A1

Abstract

Verlichtingsmodule bevattende minstens 5 verschillende LED’s, waarbij elk van de minstens 5 verschillende LED’s individueel aanstuurbaar is tussen een maximale lichtopbrengst, minstens één intermediaire lichtopbrengst en een minimale lichtopbrengst, en waarbij de minstens 5 verschillende LED’s gekozen zijn met verschillende spectrale eigenschappen zodanig dat de combinatie van de minstens 5 verschillende LED’s toelaat om licht uit te zenden met een golflengtespectrum dat zich uitstrekt tussen 420nm en 750nm.Lighting module containing at least 5 different LEDs, each of the at least 5 different LEDs being individually controllable between a maximum light output, at least one intermediate light output and a minimum light output, and wherein the at least 5 different LEDs have been chosen with different spectral properties such that the combination of allows at least 5 different LEDs to emit light with a wavelength spectrum that extends between 420nm and 750nm.

Description

VerlichtingsmoduleLighting module

De uitvinding heeft betrekking op een verlichtingsmodule. Meer bepaald op een verlichtingsmodule die geoptimaliseerd is om levende organismes op efficiënte en effectieve wijze te beïnvloeden.The invention relates to a lighting module. In particular on a lighting module that is optimized to influence living organisms efficiently and effectively.

Licht beïnvloedt levende organismes op vele manieren. Studies hebben aangetoond dat zonlicht op vele manieren zowel groei als gedraging van planten en dieren beïnvloedt. Verschillende aspecten van het zonlicht zijn reeds bestudeerd, om ze kunstmatig te reproduceren met als doel een kunstmatige omgeving te creëren waarin vooraf bepaalde gedragingen en/of groei van planten of dieren positief beïnvloed wordt. Daarbij is een eerste, meest bekende eigenschap van de zon dat ze het mogelijk maakt om objecten visueel waar te nemen. Dit kenmerk van de zon wordt in nagenoeg elk gebouw door middel van verlichting gereproduceerd, waardoor de zichtbaarheid in het gebouw kan geregeld worden bij afwezigheid van zonlicht. Daarbij is verder algemeen bekend om de lichtintensiteit te regelen bijvoorbeeld door het plaatsen van een vooraf bepaald lichtvermogen, en dit lichtvermogen al dan niet gefaseerd aan en af te schakelen, of dynamisch te regelen door middel van zogenaamde dimmers. EP 1 465 480 beschrijft een werkwijze voor het verbeteren van de productie van eieren bij kippen. Daarbij beschrijft EP 1 465 480 hoe het periodiek uitzenden van licht met specifieke golflengtes in kippenstallen de eierproductie noemenswaardig verhoogt. Daarmee wordt een specifiek aspect van het licht gebruikt in kippenstallen om de gedraging en groei van de kippen positief te beïnvloeden.Light affects living organisms in many ways. Studies have shown that sunlight influences both growth and behavior of plants and animals in many ways. Various aspects of sunlight have already been studied, to artificially reproduce them with the aim of creating an artificial environment in which predetermined behaviors and / or growth of plants or animals is positively influenced. In addition, the first, most well-known characteristic of the sun is that it makes it possible to observe objects visually. This characteristic of the sun is reproduced by means of lighting in almost every building, so that visibility in the building can be controlled in the absence of sunlight. It is furthermore generally known here to control the light intensity, for example by placing a predetermined light power, and to switch this light power on and off in phases or not, or to dynamically control it by means of so-called dimmers. EP 1 465 480 describes a method for improving egg production in chickens. In addition, EP 1 465 480 describes how the periodic emission of light with specific wavelengths in chicken houses significantly increases egg production. A specific aspect of the light is used in chicken houses to positively influence the behavior and growth of the chickens.

Het is een doel van de uitvinding om een verlichtingsmodule te voorzien waarbij levende organismes op efficiëntere en effectievere wijze kunnen beïnvloed worden.It is an object of the invention to provide a lighting module in which living organisms can be influenced in a more efficient and effective manner.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een verlichtingsmodule bevattende vijf verschillende LED’s, waarbij elk van de minstens vijf verschillende LED’s individueel aanstuurbaar is tussen een maximale lichtopbrengst, minstens één intermediaire lichtopbrengst en een minimale lichtopbrengst, en waarbij de minstens vijf verschillende LED’s gekozen zijn met verschillende spectrale eigenschappen zodanig dat de combinatie van de minstens vijf verschillende LED’s toelaat om licht uit te zenden met een golflengtespectrum dat zich uitstrekt tussen 420 nm en 750 nm.To this end, the invention provides a lighting module comprising five different LEDs, wherein each of the at least five different LEDs is individually controllable between a maximum light output, at least one intermediate light output and a minimum light output, and wherein the at least five different LEDs are selected with different spectral properties such that the combination of the at least five different LEDs allows to emit light with a wavelength spectrum that extends between 420 nm and 750 nm.

De verlichtingsmodule volgens de uitvinding laat toe om licht op een dynamische wijze te generen. Omdat minstens vijf verschillende LED’s voorzien zijn, met verschillende spectrale eigenschappen, die elk aangestuurd kunnen worden tussen meerdere lichtopbrengsten, is het mogelijk om een spectrale variatie te generen, binnen het golflengtespectrum tussen 420nm en 750nm, met de verlichtingsmodule volgens de uitvinding. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het variëren van verschillende golflengtespectra toelaat om levende organismes op efficiëntere en effectievere wijze te beïnvloeden. Daarbij hebben tests uitgewezen dat het voorzien van minstens vijf verschillende LED’s met minstens vijf verschillende spectrale eigenschappen de mogelijkheden voor het genereren van verschillende lichtspectra noemenswaardig optimaliseert. Daarmee laat de verlichtingsmodule volgens de uitvinding toe om levende organismes op efficiëntere en effectievere wijze te beïnvloeden.The lighting module according to the invention makes it possible to generate light dynamically. Because at least five different LEDs are provided, with different spectral properties, each of which can be controlled between several light outputs, it is possible to generate a spectral variation, within the wavelength spectrum between 420 nm and 750 nm, with the lighting module according to the invention. The invention is based on the insight that varying different wavelength spectra allows to influence living organisms in a more efficient and effective way. In addition, tests have shown that providing at least five different LEDs with at least five different spectral properties significantly optimizes the possibilities for generating different light spectra. The lighting module according to the invention thus allows to influence living organisms in a more efficient and effective manner.

Bij voorkeur zijn de vijf verschillende LED’s gekozen om hoofdzakelijk opeenvolgende deelspectra van het golflengtespectrum uit te zenden. Doordat de deelspectra van de vijf verschillende LED’s hoofdzakelijk opeenvolgend zijn, kunnen de deelspectra ook onafhankelijk van elkaar geregeld worden. Dit geeft een hoge flexibiliteit bij het bepalen van de spectrale eigenschappen van de verlichtingsmodule, zodat licht verder geoptimaliseerd kan worden voor het beïnvloeden van levende organismes.Preferably, the five different LEDs are chosen to transmit substantially consecutive sub-spectra of the wavelength spectrum. Because the sub-spectra of the five different LEDs are essentially consecutive, the sub-spectra can also be controlled independently of each other. This gives high flexibility in determining the spectral properties of the lighting module, so that light can be further optimized for influencing living organisms.

Bij voorkeur strekt het golflengtespectrum zich uit tussen 380 nm en 810 nm. Daarmee strekt het golflengtespectrum zich verder uit dan het spectrum dat voor een gemiddelde persoon visueel waarneembaar is. Echter, dit aspect van de uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat ook lichtspectra die niet rechtstreeks waarneembaar zijn voor een gemiddeld persoon invloed hebben op levende organismes. Door de verlichtingsmodule te voorzien om het golflengtespectrum tussen 380 nm en 810 nm uit te zenden, kan de invloed op levende organismes verder geoptimaliseerd worden.Preferably, the wavelength spectrum extends between 380 nm and 810 nm. The wavelength spectrum thus extends beyond the spectrum that is visually perceptible to an average person. However, this aspect of the invention is based on the insight that light spectra that are not directly observable by an average person also have an influence on living organisms. By providing the lighting module to transmit the wavelength spectrum between 380 nm and 810 nm, the influence on living organisms can be further optimized.

Bij voorkeur bevat de verlichtingsmodule verder een stuureenheid voor het aansturen van elk van de minstens vijf verschillende LED’s, zodanig dat via de cumulatie van de lichtopbrengst van de minstens vijf verschillende LED’s licht met variërende spectrale verdeling genereerbaar is. De stuureenheid laat toe om niet enkel licht met vooraf bepaalde verhouding van spectra te genereren, maar ook om een dynamische variatie in lichtspectra te creëren. Deze dynamische variatie verhoogt de mogelijkheden om levende organismes op efficiënte en effectieve wijze te beïnvloeden.The lighting module preferably further comprises a control unit for controlling each of the at least five different LEDs, such that light with varying spectral distribution can be generated via the cumulation of the light output of the at least five different LEDs. The control unit allows not only to generate light with a predetermined ratio of spectra, but also to create a dynamic variation in light spectra. This dynamic variation increases the possibilities to influence living organisms in an efficient and effective way.

Verder bij voorkeur wordt de verlichtingsmodule aangestuurd om licht met spectrale verdeling te genereren die volgens een vooraf bepaald patroon varieert over een tijdsperiode, waarbij het patroon gekozen is om levende organismes te beïnvloeden. Daarbij is het mogelijk om een patroon te bepalen bijvoorbeeld op basis van een wetenschappelijke studie over de invloed van levende organismes op verschillende spectrale aspecten van licht. Daarbij is niet enkel de spectrale verdeling, maar ook de dynamische variatie van elk spectrum over een tijdsperiode relevant. Tests hebben uitgewezen dat door dynamische variatie over een tijdsperiode van verschillende spectra van het licht levende organismes op noemenswaardige efficiëntere wijze kunnen beïnvloed worden. Daarbij is niet enkel het lichtspectrum, maar ook de variatie daarvan bepalend voor het effect bij het levend organisme. Dit wordt ondersteund door het inzicht dat ook variatie van lichtspectra bij zonlicht voorkomt, waarbij de spectrale verdeling bij ochtendlicht anders is dan de spectrale verdeling bij middaglicht.Further preferably, the lighting module is driven to generate light with spectral distribution that varies according to a predetermined pattern over a period of time, the pattern being chosen to affect living organisms. In addition, it is possible to determine a pattern on the basis of a scientific study on the influence of living organisms on different spectral aspects of light. Not only the spectral distribution, but also the dynamic variation of each spectrum over a period of time is relevant. Tests have shown that dynamic variation over a period of time of different spectra of light organisms can be significantly improved in a more efficient way. Thereby not only the light spectrum, but also the variation thereof determines the effect on the living organism. This is supported by the insight that variation of light spectra in sunlight also occurs, whereby the spectral distribution in morning light is different from the spectral distribution in afternoon light.

Bij voorkeur bevat het patroon voor meerdere golflengtespectra een hoofdzakelijk continue intensiteitsvariatie over de tijdsperiode. Door de hoofdzakelijk continue intensiteitsvariatie zal een levend organisme zich typisch noemenswaardig gemakkelijker aan de variatie kunnen aanpassen. Dit in tegenstelling tot wanneer een lichtspectrum aan- of uitgezet wordt.The pattern for multiple wavelength spectra preferably comprises a substantially continuous intensity variation over the time period. Due to the essentially continuous intensity variation, a living organism will typically be able to adapt to the variation considerably more significantly. This is in contrast to when a light spectrum is switched on or off.

Bij voorkeur is de stuurmodule voorzien om aangesloten te worden op het net via netbedrading, en waarbij de stuurmodule voorzien is om stuursignalen te ontvangen via de netbedrading. Verder bij voorkeur bevat de verlichtingsmodule een controlemodule en waarbij de verlichtingsmodule via de netbedrading operationeel verbonden is met de controlemodule die de verschillende LED’s aanstuurt door het genereren en verzenden van stuursignalen over de netbedrading. Wanneer stuursignalen over de netbedrading kunnen verzonden en ontvangen worden, kan de verlichtingsmodule volgens de uitvinding in een conventionele bedrade omgeving ingebouwd worden. Daarbij kan de verlichtingsmodule dan aangestuurd worden volgens een geoptimaliseerd patroon door de controlemodule.The control module is preferably provided for being connected to the network via network wiring, and wherein the control module is provided for receiving control signals via the network wiring. The lighting module preferably further comprises a control module and wherein the lighting module is operatively connected via the network wiring to the control module which controls the various LEDs by generating and transmitting control signals over the network wiring. When control signals can be sent and received over the network wiring, the lighting module according to the invention can be built into a conventional wired environment. The lighting module can then be controlled according to an optimized pattern by the control module.

Bij voorkeur bevatten de minstens vijf LED’s minstens zeven LED’s. Door minstens zeven LED’s te voorzien, kan het spectrum dat door elk van de LED’s uitgezonden wordt smaller zijn, zodanig dat een nauwkeuriger spectrale verdeling en spectrale variatie kan gegenereerd worden door de verlichtingsmodule.Preferably the at least five LEDs contain at least seven LEDs. By providing at least seven LEDs, the spectrum emitted by each of the LEDs can be narrower, such that a more accurate spectral distribution and spectral variation can be generated by the lighting module.

Bij voorkeur is elk van de minstens vijf verschillende LED’s verbonden met een dimmer voor het dimmen van de overeenstemmende LED. Door het voorzien van een dimmer kan de lichtsterkte continue gevarieerd worden voor elk van de LED’s uit de verlichtingsmodule. Dit laat een zeer nauwkeurige variatie van de spectrale eigenschappen van de verlichtingsmodule toe.Preferably, each of the at least five different LEDs is connected to a dimmer for dimming the corresponding LED. By providing a dimmer, the light intensity can be continuously varied for each of the LEDs from the lighting module. This allows a very accurate variation of the spectral properties of the lighting module.

De uitvinding heeft verder betrekking op een dierenverblijf voorzien van minstens één verlichtingsmodule volgens de uitvinding. Daarbij is het dierenverblijf bij voorkeur een pluimveestal. De uitvinding heeft verder betrekking op een plantenkwekerij voorzien van minstens één verlichtingsmodule volgens de uitvinding.The invention further relates to an animal enclosure provided with at least one lighting module according to the invention. The animal enclosure is preferably a poultry house. The invention further relates to a plant nursery provided with at least one lighting module according to the invention.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het aansturen van een verlichtingsmodule met minstens vijf verschillende LED’s met verschillende spectrale eigenschappen, waarbij de werkwijze bevat het individueel aansturen van elk van de minstens vijf verschillende LED’s tussen een maximale lichtopbrengst, minstens één intermediaire lichtopbrengst en een minimale lichtopbrengst zodanig dat de combinatie van de minstens vijf verschillende LED’s toelaat om licht uit te zenden met een golflengtespectrum dat zich uitstrekt tussen 420 nm en 750 nm. Bij voorkeur bevat de werkwijze verder het variëren over een tijdsperiode van de individuele aansturing om licht met spectrale verdeling te genereren die volgens een vooraf bepaald patroon varieert om levende organismes te beïnvloeden.The invention further relates to a method for controlling a lighting module with at least five different LEDs with different spectral properties, the method comprising individually controlling each of the at least five different LEDs between a maximum light output, at least one intermediate light output and a minimum light output such that the combination of the at least five different LEDs allows to emit light with a wavelength spectrum that extends between 420 nm and 750 nm. Preferably, the method further comprises varying the individual drive over a period of time to generate light with spectral distribution that varies according to a predetermined pattern to affect living organisms.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.

In de tekening laat : figuur 1 een grafiek zien van een golflengtespectrum dat uitgezonden wordt door een combinatie van meerdere LED’s met verschillende spectrale eigenschappen; en figuur 2 een schematisch uitvoeringsvoorbeeld zien van een multispectrale LED module volgens de uitvinding.In the drawing: figure 1 shows a graph of a wavelength spectrum that is emitted by a combination of several LEDs with different spectral properties; and figure 2 shows a schematic exemplary embodiment of a multispectral LED module according to the invention.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.In the drawing, the same reference numeral is assigned to the same or analogous element.

De uitvinding is in eerste instantie ontwikkeld voor kippenstallen, maar in tweede instantie zal het de bedoeling zijn om de uitvinding zo breed mogelijk toe te passen. Zo wordt nu reeds gedacht aan verlichting voor productiesystemen voor andere dierlijke producten. Ook wordt reeds gedacht aan tuinbouw (kassenbouw) en aan verlichting voor mensen.The invention has been developed in the first instance for chicken houses, but in the second instance it will be the intention to apply the invention as widely as possible. For example, lighting for production systems for other animal products is already being considered. Horticulture (greenhouse construction) and lighting for people are already being considered.

De huidige beschrijving bevat twee aspecten, enerzijds de verlichtingsmodule die multispectraal aanstuurbaar is, en anderzijds het aanstuurprincipe via power line communicatie (PLC), ook gedefinieerd als stuursignalen over netbedrading. Deze twee aspecten zijn los van elkaar toepasbaar, en kunnen geïntegreerd worden in één product, waarbij ze synergetisch samenwerken om een optimaal verlichtingssysteem te bekomen. Daarbij kan de PLC ingezet worden als communicatiebus voor de intelligente verlichting.The current description contains two aspects, on the one hand the lighting module that can be controlled in a multispectral way, and on the other hand the control principle via power line communication (PLC), also defined as control signals via network wiring. These two aspects can be applied independently of each other, and can be integrated into one product, working together synergistically to achieve an optimal lighting system. The PLC can also be used as a communication bus for intelligent lighting.

De uitvinding voorziet in een stuurbaar multispectraal verlichtingssysteem bij voorkeur voor pluimvee. Daarbij is multispectraal gedefinieerd als dat de intensiteit van meerdere golflengtes binnen het totale spectrum individueel aan te sturen is. Het doel van de verlichtingsmodule is: • Het gedrag van dieren en planten, bij voorkeur van pluimvee te gaan beïnvloeden (Bijvoorbeeld: bepaalde golflengtes zorgen dat de dieren rustiger worden); • De gezondheidsparameters van de dieren en planten te gaan optimaliseren (Bijvoorbeeld: sterftecijfer beperken, sterkere botten); en • De productieparameters te optimaliseren (Bijvoorbeeld: groei, voedselconversie, beperken van grondeieren).The invention provides a controllable multispectral lighting system, preferably for poultry. In addition, multispectral is defined as that the intensity of several wavelengths within the total spectrum can be controlled individually. The purpose of the lighting module is: • To influence the behavior of animals and plants, preferably poultry, (For example: certain wavelengths cause the animals to become calmer); • Optimizing the health parameters of the animals and plants (For example: limiting mortality, stronger bones); and • Optimize the production parameters (For example: growth, food conversion, limiting ground eggs).

Het spectrum van de verlichting is dus ook in tijd aan te passen. Zo kan het spectrum een bepaald dagritme volgen maar kan het ook aangepast worden aan de levensloop van de dieren.The spectrum of the lighting can therefore also be adjusted in time. This way the spectrum can follow a certain daily rhythm, but it can also be adapted to the life of the animals.

Het Intelligent verlichting systeem ( “Intelli light”) bevat een “Centrale bedieningsunit” en “verlichtingsarmaturen”. De Centrale bedieningsunit wordt verbonden met de verlichtingsarmaturen via een “communicatie kanaal”. Via dit kanaal verstuurt de Centrale bediening data naar de armaturen die hierop reageren door hun uitgestuurde lichtspectrum aan te passen.The Intelligent lighting system ("Intelli light") contains a "Central control unit" and "lighting fixtures". The Central control unit is connected to the lighting fixtures via a "communication channel". Via this channel, the Central control unit sends data to the luminaires that respond to this by adjusting their output light spectrum.

Binnen het systeem zijn er verschillende types armaturen mogelijk. Bv “Intelli Tl armatuur”, een lineair doorkoppelbaar systeem. OF “Intelli T8” een Intelli led vervanglamp voor conventionele T8 fluorescentie armaturen. Alsook verschillende “communicatiekanalen” kunnen geïmplementeerd worden. Bv rs485 bus die in “data converteren” geconverteerd wordt naar een one wire bussyteem die de lampen aanstuurt.Different types of luminaires are possible within the system. Eg "Intelli Tl fixture", a linear interconnectable system. OR "Intelli T8" an Intelli led replacement lamp for conventional T8 fluorescent fixtures. As well as various "communication channels" can be implemented. Eg rs485 bus that is converted into "data converting" to a one wire bus system that controls the lamps.

De “Intelli T8” kan geïmplementeerd worden met communicatie over power line. (PLC, Power Line Communicatie). Deze implementatie is mogelijk in bestaande verlichtingsinfrastructuren, met zeer beperkte aanpassing aan de bestaande infrastructuur. M.a.w. de kabels en armaturen kunnen behouden blijven.The "Intelli T8" can be implemented with communication via power line. (PLC, Power Line Communication). This implementation is possible in existing lighting infrastructures, with very limited adaptation to the existing infrastructure. M.a.w. the cables and fixtures can be retained.

In de Intelli armaturen zitten multispectrale led modules en stuurelektronica. De multi spectrale led modules worden gebouwd op basis van Chip On Board (COB) technologie. COB is een technologie om verschillende led chips of “dies” rechtsreeks te plaatsen op een PCB en niet in een package dat dan op zijn beurt op een pcb geplaatst kan worden. Eén individuele “led die” heeft een gepiekt spectrum met 1 hoofdpiek op een vooraf bepaalde golflengte. Zo heeft bijvoorbeeld een rode led een piek met golflengte van 620 nm.The Intelli luminaires contain multi-spectral LED modules and control electronics. The multi-spectral LED modules are built on the basis of Chip On Board (COB) technology. COB is a technology to place different LED chips or "dies" directly on a PCB and not in a package that can in turn be placed on a PCB. One individual "led die" has a peaked spectrum with 1 main peak at a predetermined wavelength. For example, a red LED has a peak with a wavelength of 620 nm.

Een multispectrale led module bevat een assemblage van minstens 5 of meer led dies met een verschillende piek golflengte waaronder bij voorkeur minstens 1 golflengte in het UV spectrum. De leds met verschillende golflengtes zijn individueel aan te sturen. Hiervoor zijn bij voorkeur 5x2 elektrische aansluitingen op de multispectrale led module voor verbinding met de stuurelektronica. Hieronder is een voorbeeld gegeven van een mogelijke opbouw van een multispectrale led module: . led 1 : UV led 380 nm . led 2 : blue 420nm . led 3 : green 505 nm . led 4 : yellow 590 nm . led 5 : red 630 nm . led 6 : far red 750 nm . led 7 : IR 810 nmA multispectral led module contains an assembly of at least 5 or more led dies with a different peak wavelength including preferably at least 1 wavelength in the UV spectrum. The LEDs with different wavelengths can be controlled individually. For this, there are preferably 5x2 electrical connections to the multispectral LED module for connection to the control electronics. Below is an example of a possible construction of a multispectral LED module:. LED 1: UV LED 380 nm. LED 2: blue 420nm. LED 3: green 505 nm. LED 4: yellow 590 nm. LED 5: red 630 nm. LED 6: far red 750 nm. LED 7: IR 810 nm

Een dergelijke module bestaat op dit moment niet in deze configuraties. Voor de kippenstallen is het doel om met de verschillende golflengtes zo goed mogelijk het zonnespectrum benaderen. Daarom lopen de golflengtes zo wat op van 380 nm tot 810nm.Such a module does not currently exist in these configurations. For chicken houses, the goal is to approach the solar spectrum as well as possible with the different wavelengths. That is why the wavelengths increase somewhat from 380 nm to 810 nm.

In principe worden deze multispectrale led module ingebouwd in het armatuur. Ofwel nog op een pcb, ofwel op een andere drager bij bv meer hoogvermogens puntbronnen bv High bay type. Bij voorkeur wordt de multispectrale led module zo gevormd dat de pcb in de lamp eigenlijk op zich een grote COB wordt.In principle, this multispectral LED module is built into the fixture. Either on a pcb or on another carrier with, for example, more high-power point sources, eg High bay type. The multispectral LED module is preferably formed in such a way that the PCB in the lamp actually becomes a large COB in itself.

De Tl is een lineaire lamp van 2 m lang en maar 20 mm breed. In deze lamp kunnen 2 pcb van 20 x lm geplaatst worden, bijvoorbeeld met meerdere conventionele leds op een rij. Bijvoorbeeld elke 3 cm een led.The Tl is a linear lamp of 2 m long and only 20 mm wide. 2 pcb of 20 x lm can be placed in this lamp, for example with several conventional leds in a row. For example, an LED every 3 cm.

Bij voorkeur worden de ”led dies” met verschillende golflengtes rechtstreeks geassembleerd op deze lange pcb. Ook de stuur elektronica komt bij voorkeur op deze pcb. De led dies zelf worden dan met een druppel kunststof ingebed. Daarmee wordt dus een soort van mega multispectrale COB bekomen waar alles op geïntegreerd wordt.Preferably the "led dies" with different wavelengths are assembled directly on this long pcb. Also the steering electronics is preferably on this pcb. The LEDs themselves are then embedded with a drop of plastic. This means that a kind of mega multispectral COB is obtained on which everything is integrated.

De stuurelektronica in de multispectrale led module zorgen voor : . stroomconversie (voeding) voor leds; bijvoorbeeld 230V > laagspanning . communicatie (data, protocol interpretatie) . Koppeling met data bus of koppel filters voor PLC communicatie . Intelligentie (dim curven, bijvoorbeeld overtemperatuur beveiliging,..) . Aansturing van de verschillende led groepen of golflengtes, bv 6 groepen of kanalen.The control electronics in the multispectral LED module ensure:. power conversion (power supply) for LEDs; for example 230V> low voltage. communication (data, protocol interpretation). Coupling with data bus or coupling filters for PLC communication. Intelligence (dim curves, for example over-temperature protection, ..). Control of the different LED groups or wavelengths, eg 6 groups or channels.

De aansturing zou op enkele manieren kunnen gebeuren. Dimmen door stroom te beperken/regelen of pwm sturing van vaste stroombron of pwm van spanningsbron. Daarbij kan de schakelfrequentie gevarieerd worden in functie van het dimniveau.The control could be done in a few ways. Dimming by limiting / controlling current or pwm control of fixed power source or pwm of voltage source. The switching frequency can be varied in function of the dimming level.

Er zijn verschillende opties om de data voor het spectrum naar de lampen te sturen. Bij voorkeur wordt een multispectrale led module met bv 6 verschillende golflengtes beschouwd als een toestel met 6 aan te sturen kanalen of als het ware als 6 verschillende lampen. 6 keer een byte sturen die de intensiteit weergeeft is voldoende. Het nadeel van dit systeem is dat de Centrale Controller moet weten welke golflengtes de lampen bevatten.There are various options for sending the data for the spectrum to the lamps. Preferably, a multi-spectral LED module with, for example, 6 different wavelengths is considered as a device with 6 channels to be controlled or, as it were, as 6 different lamps. Sending a byte 6 times that indicates the intensity is sufficient. The disadvantage of this system is that the Central Controller must know which wavelengths the lamps contain.

Een oplossing hiervoor zou zijn om het spectrum als het ware te gaan communiceren. De lamp moet dan op zichzelf gaan proberen of dit spectrum zo goed mogelijk te gaan produceren. (Natuurlijk binnen de technische beperkingen van de lamp zelf)A solution for this would be to communicate the spectrum as it were. The lamp must then try on its own or produce this spectrum as well as possible. (Of course within the technical limitations of the lamp itself)

Het zou een zeer uitbreidbare communicatie vorm zijn. Die onafhankelijker is van de lampen die moeten luisteren. Ook zit er bv variatie op de piekgolflengtes van de led die bij productie. Dit zou willen zeggen dat er speling/onzekerheid zit het uitgestuurde led spectrum van de multispectrale led modules. Een mogelijke optimalisatie bestaat er wel in om bij productie het spectrum even te gaan nameten en dit dan te gaan programmeren in de lamp zelf. Deze lamp kan dan als het ware de fouten in de golflengtes van zijn led dies gaan compenseren.It would be a very extensible communication form. Which is more independent of the lamps that must listen. There is also, for example, variation on the peak wavelengths of the LED used in production. This would mean that there is play / uncertainty in the output LED spectrum of the multispectral LED modules. A possible optimization consists in measuring the spectrum during production and then programming this in the lamp itself. This lamp can then, as it were, compensate for the errors in the wavelengths of its LEDs.

Power line communicatie werd hierboven al even aangehaald. Het gaat hier over een manier van datacommunicatie waarbij de stroomlijnen gebruikt worden als communicatiekanaal. Het datasignaal wordt elektrisch gesuperponeerd op de basis voedingspanning (gelijkspanning of 230Vac,..) De ontvanger haalt deze gesuperponeerde data dan terug van de stroomlijn. Er zijn verschillende manieren van superponeren en moduleren bekend. Deze worden ook toegepast in praktische toepassingen en elektronische circuits en chips.Power line communication has already been mentioned above. This is about a method of data communication in which the streamlines are used as a communication channel. The data signal is electrically superimposed on the base supply voltage (direct voltage or 230Vac, ...). The receiver then retrieves this superimposed data from the power line. Various ways of superimposing and modulating are known. These are also used in practical applications and electronic circuits and chips.

Het doel zal zijn om de power line communicatie te gaan gebruiken om multispectrale led lampen ( zie hierboven) te gaan sturen. Het grote voordeel hier is dat PLC geen extra draden nodig heeft dan de stroombekabeling. Dit maakt dat bestaande infrastructuur en armaturen herbruikt kunnen worden om de multispectrale led lampen te gaan implementeren. Dit heeft een kostenbesparing tot gevolg. Bovendien kunnen deze PLC multispectrale led lampen zelfs functioneren samen met andere lampen op het stroomnet.The goal will be to use the power line communication to control multispectral LED lights (see above). The big advantage here is that PLC requires no extra wires than the power cabling. This means that existing infrastructure and luminaires can be reused to implement the multi-spectral LED lamps. This results in cost savings. Moreover, these PLC multispectral LED lamps can even function together with other lamps on the power grid.

Draadloze communicatie zou ook wel een oplossing kunnen bieden, maar deze geeft een te grote kans op storingen en oncontroleerbare invloeden van buitenaf.Wireless communication may also offer a solution, but this gives too great a chance of malfunctions and uncontrollable external influences.

Het power line communicatie systeem bevat bij voorkeur een “zender” en een ontvanger die geïntegreerd is in de stuurelektronica van de lampen. De zender wordt gekoppeld op het electriciteitsnet dat verbonden is met de te sturen lampen. De zender is ook verbonden met een bedrade communicatiebus of eventueel draadloos network. Deze communicatie dient voor verbinding met de Centrale Controller. Deze verbinding maakt ook uitbreiding mogelijk zoals sturing met draadloze apparaten zoals tablet of smart phone.The power line communication system preferably contains a "transmitter" and a receiver that is integrated in the control electronics of the lamps. The transmitter is connected to the electricity grid that is connected to the lights to be controlled. The transmitter is also connected to a wired communication bus or possibly a wireless network. This communication serves to connect to the Central Controller. This connection also allows expansion such as control with wireless devices such as tablet or smart phone.

Voor de koppeling met het elektriciteitsnet zijn 2 opties: A: De bedrading van de multispectrale led lampen worden de door de PLC zender niet gescheiden van de rest van het stroomnet. Dus de Powerline communicatie loopt over het net tot zo ver hij is uitgedoofd. B: De zender heeft een in- en een uitgang voor de voedingsspanning naar de multispectrale led lampen. Het signaal van De Power line communicatie zit zo alleen om de bedrading van de multispectrale led lampen en niet op het hele net. Certificering van deze producten is ook wel gemakkelijker hier omdat er geen signalen gezet worden op het 230 V ac elektriciteitsnetwerk. Hierdoor moet de communicatie niet voldoen of minder voldoen aan reglementering.There are 2 options for connecting to the electricity grid: A: The wiring of the multispectral LED lamps is not separated from the rest of the electricity grid by the PLC transmitter. So the Powerline communication runs over the net until it is extinguished. B: The transmitter has an input and an output for the power supply to the multi-spectral LED lamps. The signal from The Power line communication is therefore only about the wiring of the multi-spectral LED lamps and not on the entire network. Certification of these products is also easier here because no signals are put on the 230 V ac electricity network. This means that the communication must not comply or must comply less with regulations.

De multispectrale led lampen worden bij voorkeur in bestaande fluorescentie armaturen gemonteerd. In het begin van de bedrading naar de lampen wordt de stroomleiding onderbroken en wordt de PLC zender gemonteerd. Conventionele lampen blijven werken maar de multispectrale led lampen worden zo stuurbaar vanaf de centrale controller.The multispectral LED lamps are preferably mounted in existing fluorescent luminaires. At the start of the wiring to the lamps, the power line is interrupted and the PLC transmitter is mounted. Conventional lamps continue to work but the multispectral LED lamps can thus be controlled from the central controller.

Een ander concept product voor toepassing met de PLC bestaat uit een klein led peertje (led lampje met Edison voet) dat via PLC gestuurd wordt.nHet peertje bevat 3 kleuren leds zodat mixing van kleuren mogelijk is. Ook weer compatible tussen conventionele niet stuurbare led peertjes. Hiervoor wordt een IC ontwikkeld. In deze IC wordt zo veel mogelijk functionaliteit gestoken. Het wordt de eerste PLC chip die rechtstreeks ook de leds kan aansturen/dimmen. Bestaande oplossingen hebben veel meer externe componenten en meerdere IC’s nodig.Another concept product for application with the PLC consists of a small LED bulb (LED light with Edison base) that is controlled via PLC. The bulb contains 3 color LEDs so that mixing of colors is possible. Also compatible between conventional non-steerable LED bulbs. An IC is being developed for this purpose. As much functionality as possible is put into this IC. It will be the first PLC chip that can also directly control / dim the LEDs. Existing solutions require many more external components and multiple ICs.

Figuur 1 toont een grafiek met een golflengte spectrum, waarin de horizontale as X de golflengte aanduidt en waarbij de verticale as Y de stralingsintensiteit aanduidt. Daarbij toont de figuur een golflengtespectrum dat zich uitstrekt tussen de 380 en de 810 nm. Dit is een voorkeursgolflengtespectrum voor toepassing van de uitvinding, dat zich breder uitstrekt dan het voor de gemiddelde mens zichtbare spectrum. Dit voorkeursgolflengtespectrum is gekozen op basis van het inzicht dat ook frequenties die buiten het zichtbare frequentiegebied vallen een noemenswaardige invloed hebben op levende organismes. De figuur toont een intensiteitsverdeling 1 over het spectrum. Deze intensiteitsverdeling 1 komt hoofdzakelijk overeen met een mogelijk intensiteitsverdeling van zonlicht. Daarbij zal duidelijk zijn dat de intensiteitsverdeling van zonlicht in absolute waarde alsook in relatieve waarde van verschillende deelspectra ten opzichte van elkaar wijzigt gedurende de dag, en locatie-afhankelijk is.Figure 1 shows a graph with a wavelength spectrum, in which the horizontal axis X indicates the wavelength and wherein the vertical axis Y indicates the radiation intensity. The figure also shows a wavelength spectrum that extends between 380 and 810 nm. This is a preferred wavelength spectrum for the application of the invention, which extends wider than the spectrum visible to the average person. This preferred wavelength spectrum has been chosen on the basis of the insight that also frequencies that fall outside the visible frequency range have a significant influence on living organisms. The figure shows an intensity distribution 1 over the spectrum. This intensity distribution 1 mainly corresponds to a possible intensity distribution of sunlight. It will be clear here that the intensity distribution of sunlight changes in absolute value as well as in relative value of different sub-spectra with respect to each other during the day, and is location-dependent.

Figuur 1 toont verder een voorbeeld van verdeling van het golflengtespectrum over meerdere opeenvolgende deelspectra. In het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1 zijn zes deelspectra 2, 3, 4, 5, 6, 7 weergegeven zie gekozen zijn om samen het golflengtespectrum 1 volledig af te dekken. Hiertoe overlappen de deelspectra ten minste gedeeltelijk, en hebben de deelspectra verschillende piekgolflengtes. Samen leveren de deelspectra, elk aan hun intensiteit, de intensiteitsverdeling over het voorkeursgolflengtespectrum.Figure 1 further shows an example of distribution of the wavelength spectrum over several successive sub-spectra. In the exemplary embodiment of Fig. 1, six sub-spectra 2, 3, 4, 5, 6, 7 are shown, which have been chosen to completely cover the wavelength spectrum 1. To this end, the sub-spectra at least partially overlap, and the sub-spectra have different peak wavelengths. Together, the partial spectra, each at their intensity, deliver the intensity distribution over the preferred wavelength spectrum.

Elk deelspectra 2, 3, 4, 5, 6, 7 wordt uitgezonden door een overeenstemmende LED, weergegeven in figuur 2. Daarbij is elke LED aanstuurbaar tussen een maximale lichtopbrengst en minimale lichtopbrengst. Bij voorkeur zijn de LED’s 2-7 op hoofdzakelijk continue wijze dimbaar tussen de maximale en de minimale lichtopbrengst. Door het dimmen van de verschillende LED’s 2-7, kan een golflengteverdeling 1 vrij en dynamisch over de tijd gegeneerd worden. Hierdoor kan het uitgezonden licht geoptimaliseerd worden om, zoals hierboven uitgebreid beschreven, levende organismes te beïnvloeden.Each sub-spectra 2, 3, 4, 5, 6, 7 is emitted by a corresponding LED, shown in Figure 2. In addition, each LED is controllable between a maximum light output and minimum light output. The LEDs 2-7 are preferably dimmable in a substantially continuous manner between the maximum and minimum light output. By dimming the different LEDs 2-7, a wavelength distribution 1 can be generated freely and dynamically over time. This allows the emitted light to be optimized to influence living organisms, as described in detail above.

Figuur 2 toont een multispectrale LED-module 8 met zes LED’s 2-7, die bijvoorbeeld gekozen zijn om de deelspectra weergegeven in figuur 1 uit te zenden, waarbij de multispectrale LED-module 8 verder een stuureenheid 9 bevat. De stuureenheid 9 is voorzien voor het aansturen van elk van de LED’s 2-7 tussen en minimale lichtopbrengst en een maximale lichtopbrengst. De stuurmodule 9 is bij voorkeur verder voorzien om te communiceren met een controle-eenheid 10. De controle-eenheid 10 is bij voorkeur op een afstand geplaatst van de verlichtingsmodule 8. De verlichtingsmodule 8 is bij voorkeur verbonden met het net 11, en de stuureenheid 9 is bij voorkeur gevormd om te communiceren met de controlemodule 10 via powerline communication, zoals hierboven uitgebreid is toegelicht.Figure 2 shows a multi-spectral LED module 8 with six LEDs 2-7, which have been chosen, for example, to emit the sub-spectra shown in Figure 1, wherein the multi-spectral LED module 8 further comprises a control unit 9. The control unit 9 is provided for controlling each of the LEDs 2-7 between a minimum light output and a maximum light output. The control module 9 is preferably further provided for communication with a control unit 10. The control unit 10 is preferably located at a distance from the lighting module 8. The lighting module 8 is preferably connected to the network 11, and the control unit 9 is preferably configured to communicate with the control module 10 via powerline communication, as extensively explained above.

De stuurmodule 9 kan opgesplitst worden in een voedings- of spanningsconversiemodule en een data Converter module. Daarbij is het mogelijk om meerdere multispectrale LED-modules te voorzien die slechts één stuurmodule 9 bevatten, waarbij de stuurmodule de data scheidt van de spanning, en deze afzonderlijk aan de verschillende modules aanvoert. Dit vereenvoudigt de technische opbouw wanneer meerdere multispectrale LED-modules voorzien worden.The control module 9 can be split into a power or voltage conversion module and a data converter module. It is thereby possible to provide a plurality of multi-spectral LED modules which only comprise one control module 9, the control module separating the data from the voltage and supplying it separately to the different modules. This simplifies the technical structure when several multi-spectral LED modules are provided.

De controle-eenheid kan vooraf geprogrammeerd zijn of kan aangestuurd worden op verschillende manieren, bijvoorbeeld via een domoticaprogramma of via een app op een smartphone die draadloos communiceert met de controle-eenheid.The control unit can be pre-programmed or can be controlled in various ways, for example via a home automation program or via an app on a smartphone that communicates wirelessly with the control unit.

Door middel van het concept van verlichting volgens de uitvinding kan bestaande verlichting geoptimaliseerd worden bijvoorbeeld voor kerstverlichting en bij uitbreiding ook conventionele consumentenverlichting. Daarbij kan een intelligent lampje ( “peertje”) met geïntegreerde chip zowel de leds van vermogen voorzien en de communicatie over het stroomnetwerk faciliteren.By means of the concept of lighting according to the invention, existing lighting can be optimized, for example for Christmas lighting and, by extension, also conventional consumer lighting. In addition, an intelligent light bulb (“bulb”) with integrated chip can both power the LEDs and facilitate communication over the power network.

In de toepassing van de kerstverlichting kunnen bestaande conventionele lampjes die 1 kleur licht hebben en niette dimbaar zijn, vervangen worden door intelligente lampjes die wel dimbaar zijn en waarbij de kleur instelbaar is, zonder dat de bekabeling aangepast moet worden. Een conventioneel lampje kan zo gemakkelijk vervangen worden door een intelligent lampje volgens de uitvinding.In the application of the Christmas lights, existing conventional lights that have 1 color of light and are not dimmable can be replaced by intelligent lights that are dimmable and where the color is adjustable, without having to adjust the cabling. A conventional lamp can thus easily be replaced by an intelligent lamp according to the invention.

Dit intelligent lampje bestaat dan uit verschillende leds met verschillende golflengte die hun stuursignalen dan krijgen via de netbekabeling. Hierdoor is regelen/dimmen van de verschillende golflengte mogelijk. Lampen thuis kunnen vervangen worden door de intelligente dimbare lampen zonder bekabeling aan te moeten passen.This intelligent light then consists of different LEDs with different wavelength that then receive their control signals via the mains cabling. This makes control / dimming of the different wavelength possible. Lamps at home can be replaced by the intelligent dimmable lamps without having to adjust cabling.

Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.Based on the above description, those skilled in the art will understand that the invention can be practiced in different ways and on different principles. In addition, the invention is not limited to the embodiments described above. The embodiments described above, as well as the figures, are merely illustrative and serve only to increase the understanding of the invention. The invention will therefore not be limited to the embodiments described herein, but is defined in the claims.

Claims

Conclusions

A lighting module comprising at least 5 different LEDs, wherein each of the at least 5 different LEDs can be controlled individually between a maximum light output, at least one intermediate light output and a minimum light output, and wherein the at least 5 different LEDs are selected with different spectral properties such that the combination of the at least 5 different LEDs allows to emit light with a wavelength spectrum that extends between 420nm and 750nm.

The lighting module of claim 1, wherein the 5 different LEDs are selected to transmit substantially consecutive sub-spectra of the wavelength spectrum.

The lighting module according to claim 1 or 2, wherein the wavelength spectrum preferably extends between 380 nm and 8 µm.

4. Lighting module as claimed in any of the foregoing claims, wherein the lighting module further comprises a control unit for controlling each of the at least 5 different LEDs such that light with varying spectral distribution can be generated via the cumulation of light output of the at least 5 different LEDs.

The lighting module of claim 4, wherein the lighting module is driven to generate light with spectral distribution that varies according to a predetermined pattern over a period of time, the pattern being selected to affect living organisms.

The lighting module of claim 5, wherein the multi-wavelength spectra pattern includes a substantially continuous intensity variation over the time period.

7. Lighting module according to one of the preceding claims and claim 4, wherein the control module is provided to be connected to the network via mains wiring, and wherein the control module is provided to receive control signals via the mains wiring.

The lighting module according to claim 6, further comprising a control module and wherein the lighting module is operatively connected via the network wiring to the control module which controls the various LEDs by generating and transmitting control signals over the network wiring.

9. Lighting module according to one of the preceding claims, wherein the at least 5 LEDs contain at least 7 LEDs.

10. Lighting module according to one of the preceding claims, wherein each of the at least 5 different LEDs is connected to a dimmer for dimming the corresponding LED.

An animal accommodation provided with at least one lighting module according to any one of the preceding claims.

The animal enclosure according to claim 11, wherein the animal enclosure is a poultry house.

Plant nursery provided with at least one lighting module according to one of the preceding claims.

A method for controlling a lighting module containing at least 5 different LEDs with different spectral properties, the method comprising: individually controlling each of the at least 5 different LEDs between a maximum light output, at least one intermediate light output and a minimum light output such that the combination of the at least 5 different LEDs allows to emit light with a wavelength spectrum that extends between 420nm and 750nm

The method of claim 14, wherein the method comprises varying over a period of time of the individual driver to generate light with spectral distribution that varies according to a predetermined pattern to affect living organisms.