ES2346151T3 - Sistema de ilumunacion y procedimiento para controlar un sistema de iluminacion. - Google Patents

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ES2346151T3 ES06831972T ES06831972T ES2346151T3 ES 2346151 T3 ES2346151 T3 ES 2346151T3 ES 06831972 T ES06831972 T ES 06831972T ES 06831972 T ES06831972 T ES 06831972T ES 2346151 T3 ES2346151 T3 ES 2346151T3
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Anthonie H. Bergman
Gerritjan H. Cowan
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Abstract

Procedimiento de control de un sistema de iluminación, sistema que comprende una pluralidad de módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación poligonales, que tienen una disposición al menos bidimensional, y un dispositivo (203, 303) de control para controlar los módulos de iluminación, en el que los módulos de iluminación pueden comunicarse entre sí, en el que dichos módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación pueden disponerse geométricamente de manera arbitraria porque cada módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación puede comunicarse con módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación vecinos a través de unidades (603, 703) de comunicación dispuestas en varios lados del módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, estando caracterizado el procedimiento porque comprende las etapas de: - realizar un procedimiento (103) de autoaprendizaje para definir una disposición geométrica de módulo de iluminación y una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo (203, 303) de control y los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación; en el que el procedimiento (103) de autoaprendizaje comprende: - transmitir un testigo desde el módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación hasta el módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, mientras se garantiza que el testigo visita todos los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación; y - proporcionar simultáneamente información (113) geométrica al dispositivo (203, 303) de control sobre cómo los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación se disponen geométricamente unos en relación con otros.

Description

Sistema de iluminación y procedimiento para controlar un sistema de iluminación.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar un sistema de iluminación, constituido a partir de módulos de iluminación poligonales y un dispositivo de control, y a un sistema de este tipo.
Antecedentes de la invención
Los sistemas de iluminación del tipo al que se hace referencia en el presente documento consisten en general en módulos de iluminación poligonales, es decir módulos emisores de luz, que están dispuestos para formar una disposición de una forma y tamaño deseados. Por ejemplo, se cubren paredes total o parcialmente con una disposición de módulos de iluminación para visualizar imágenes grandes, o se forman estructuras tridimensionales para aplicaciones estéticas.
Un sistema de iluminación se da a conocer en la solicitud de patente estadounidense publicada n.º 2005/0116667 A1. En este sistema de la técnica anterior, los módulos de iluminación son bloques de construcción delgados denominados baldosas, y cada módulo de iluminación tiene varias unidades, o puertos, de comunicación ubicadas una en cada lado del módulo de iluminación. Los módulos de iluminación están dispuestos en una red para la comunicación entre el dispositivo de control común y los módulos de iluminación. El puerto de comunicación puede recibir datos desde el dispositivo de control a través de transmisión inalámbrica o por cable.
El documento US 2005/0116667 A1 es muy general en cuanto a cómo se implementan en realidad las soluciones. Un problema particular es cómo hacer el sistema de iluminación lo más libre posible en cuanto a cómo disponer los módulos de iluminación. Por tanto, es deseable que puedan disponerse en una disposición arbitraria con respecto a su forma y tamaño, y que la disposición pueda cambiarse de una manera sencilla. A este respecto, el documento US 2005/0116667 A1 da a conocer poca información útil. En el documento US 2005/0116667 A1 se da a conocer lo siguiente. Los módulos de iluminación pueden tener o bien un ID único o bien un ID que represente el tipo de módulo de iluminación. Cuando los módulos de iluminación se conectan eléctricamente extremo con extremo a través de conexiones de extremo, puede haber una rutina de toma de contacto para la comunicación entre los módulos de iluminación y proporcionar información unos a otros. Para determinar la topología global una secuencia de comunicaciones desde un módulo de iluminación al siguiente hasta el dispositivo de control central. Las conexiones entre los módulos de iluminación permiten a una trayectoria de comunicación determinar la configuración de toda la instalación.
Por tanto, no hay una explicación completa de cómo realizar realmente la determinación de la topología, es decir el tamaño y la forma de la disposición de los módulos de iluminación.
Otro sistema de iluminación se da a conocer en la solicitud de patente estadounidense publicada n.º 2004/0160199 A1. En este documento se describen unidades de iluminación de una variedad de tipos y configuraciones, incluyendo unidades de iluminación adecuadas para iluminar grandes espacios, tales como el exterior y el interior de edificios. También se dan a conocer en este documento procedimientos y sistemas para alimentar unidades de iluminación, controlar unidades de iluminación, crear representaciones para unidades de iluminación y dirigir datos de control para unidades de iluminación.
Aún otro sistema de iluminación se da a conocer en la patente estadounidense publicada n.º 5769527. En este documento se describe un sistema de iluminación de escenarios que comprende una pluralidad de unidades de lámpara que pueden tener diversos protocolos de comunicación, parámetros de datos y funciones.
Sumario de la invención
Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de control de un sistema de iluminación y un sistema de iluminación que elimine los inconvenientes mencionados anteriormente de la técnica anterior.
Este objeto se consigue mediante un procedimiento de control de un sistema de iluminación según la presente invención tal como se define en la reivindicación 1 y mediante un sistema de iluminación tal como se define en la reivindicación 13.
La invención se basa en la apreciación de que proporcionando una manera apropiada para detectar todos los módulos de iluminación que están dispuestos en una agrupación geométrica es posible obtener un sistema de autoconfiguración en el que el dispositivo de control tiene conocimiento sobre el tamaño y la forma de la agrupación, y puede presentar un aspecto de iluminación como se desee.
Por tanto, según un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de control de un sistema de iluminación, sistema que comprende una pluralidad de módulos de iluminación poligonales, que tiene una disposición al menos bidimensional y un dispositivo de control, que pueden comunicarse entre sí, en el que dichos módulos de iluminación pueden disponerse arbitrariamente porque cada módulo de iluminación puede comunicarse con módulos de iluminación vecinos a través de unidades de comunicación dispuestas en varios lados del módulo de iluminación, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- realizar un procedimiento de autoaprendizaje para definir una disposición de módulos de iluminación y una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo de control y los módulos de iluminación;
en el que el procedimiento de autoaprendizaje comprende:
- transmitir un testigo desde un módulo de iluminación hasta otro, mientras se garantiza que el testigo visita todos los módulos de iluminación; y
- obtener simultáneamente información geométrica sobre cómo los módulos de iluminación se disponen unos en relación con otros.
El uso de un testigo que circula entre los módulos de iluminación de tal manera que se visitan todos los módulos de iluminación hace posible adquirir información sobre la estructura. Por consiguiente, se obtiene simultáneamente de hecho información geométrica, mientras circula el testigo. Según una realización del procedimiento, tal como se define en la reivindicación 2, a los módulos de iluminación se les proporciona una dirección cuando el testigo llega a los mismos por primera vez. Tras cada asignación la dirección se actualiza para garantizar que la misma dirección no se proporciona a dos módulos diferentes. Por tanto, los módulos de iluminación no tienen que tener una dirección predefinida, lo que mejora adicionalmente las reconfiguraciones de la disposición de módulos de iluminación.
Según realizaciones del procedimiento tal como se define en las reivindicaciones 3 y 4, la provisión de información geométrica incluye generar información direccional sobre la dirección en la que se mueve el testigo. Esta información direccional la usa el dispositivo de control para determinar el tamaño y la forma de la disposición de módulos de iluminación. Este uso de la dirección de movimiento es un ejemplo ventajoso de cómo construir un mapa de la disposición bit a bit.
Según realizaciones del procedimiento tal como se define en las reivindicaciones 5 y 6, la orientación interna de los módulos de iluminación está sincronizada. De este modo, los módulos de iluminación pueden rotarse arbitrariamente cuando se juntan para formar la disposición de módulos de iluminación.
Según una realización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 7, se garantiza que el módulo de iluminación, durante el procedimiento de autoaprendizaje, conoce la dirección de vuelta al dispositivo de control.
Según una realización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 8, los módulos de iluminación pueden ponerse en un estado inactivo en el que están listos para recibir comunicación desde cualquier lado. Usando este estado como estado por defecto, se garantiza que no sean necesarias trayectorias de datos predefinidas a través de la disposición de módulos de iluminación.
Según una realización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 9, se realiza un procedimiento de optimización, que genera una trayectoria de datos optimizada a través de la disposición de módulos de iluminación. Esta trayectoria de datos la usa el dispositivo de control para alimentar datos a los módulos de iluminación. Si es más optima, entonces se configuran varias trayectorias de datos.
Según una realización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 10, se usa para la optimización el conocimiento sobre la disposición de módulos de iluminación, por ejemplo el tamaño y la forma de la misma.
Según una realización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 11, las unidades de comunicación de los módulos de iluminación se definen como unidades de o bien sólo recepción o bien sólo envío. Esto se realiza metódicamente de manera que se crea una trayectoria de datos unidireccional.
Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de iluminación según la reivindicación 13.
Estos y otros aspectos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de y se deducirán con referencia a las realizaciones descritas a continuación en el presente documento.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora en más detalle y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es un diagrama de flujo de una realización del procedimiento para controlar un sistema de iluminación según la presente invención;
la figura 2 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de iluminación a modo de ejemplo;
la figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de una disposición de módulos de iluminación que ilustra operaciones de una realización del procedimiento para controlar un sistema de iluminación según la presente invención;
la figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de una disposición de módulos de iluminación que ilustra operaciones adicionales de la realización de la figura 3;
las figuras 5a-c ilustran la adaptación a cambios en la disposición de módulos de iluminación;
la figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de una disposición de módulos de iluminación según una realización del sistema de iluminación de la presente invención;
la figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de un módulo de iluminación de una realización de un sistema de iluminación según la presente invención;
las figuras 8a-b ilustran diferentes tipos de estructuras de submódulo de módulos de iluminación; y
las figuras 9a-b ilustran la reorientación de módulos de iluminación.
Descripción de realizaciones preferidas
Haciendo referencia a la figura 2 un sistema de iluminación comprende varios módulos 201 de iluminación, un dispositivo 203 de control y un PC 205 (ordenador personal). Cada módulo 201 de iluminación contiene una o más fuentes luminosas, tal como se muestra en la figura 7. Los módulos 201 de iluminación son poligonales. Por ejemplo, son rectangulares en la figura 2 y cuadrados en la figura 3. Con fines de simplicidad en esta solicitud sólo se muestran disposiciones bidimensionales de módulos 201 de iluminación delgados, o baldosas, aunque también son posibles disposiciones tridimensionales. Tal como se muestra en la figura 6, los módulos 601 de iluminación pueden comunicarse entre sí por medio de unidades 603 de comunicación. En la realización tal como se muestra, las unidades de comunicación de cada módulo 601 de iluminación están ubicadas una a cada lado del módulo 601 de iluminación. Por consiguiente, en las realizaciones mostradas los módulos 201, 601 de iluminación pueden comunicarse con cuatro módulos 201, 601 de iluminación vecinos. Sin embargo, el número de módulos vecinos puede variar desde uno hasta cuatro.
Los módulos 201 de iluminación pueden interconectarse mediante conexiones mecánicas así como eléctricas. Éstas pueden proporcionarse por ejemplo como medios para sujetar o ensamblar los módulos 201 de iluminación entre sí. Para esta solicitud cualquier tipo de conexión que pueda proporcionar una función apropiada es útil. Las conexiones eléctricas comprenden conexiones de potencia así como conexiones de comunicación, y pueden ser o bien independientes o bien comunes. Al menos con respecto a las conexiones de comunicación pueden ser por cable así como inalámbricas. Las conexiones mecánicas pueden proporcionarse o bien en módulos 201 de iluminación, o bien puede usarse algún tipo de estructura de soporte para soportar los módulos 201 de iluminación. Uno de los módulos 201 de iluminación de la disposición de módulos de iluminación se conecta adicionalmente al dispositivo de control, a través de una de sus unidades 603 de comunicación. Además el PC 205 se conecta al dispositivo 203 de control. El dispositivo 203 de control controla la presentación de patrones de iluminación, tales como imágenes, vídeos, etc., por medio de la disposición de módulos de iluminación. Se usa el PC 205 para ayudar al controlador a crear y/o adaptar los patrones de iluminación, y para ver de antemano los patrones de iluminación que van a presentarse. En otras realizaciones, el PC 205 constituye el dispositivo 203 de control.
Haciendo referencia a la figura 7 se muestran esquemáticamente algunos de los circuitos que comprende cada módulo de iluminación. Cuatro unidades 703 de comunicación se conectan a través de un bus interno a un procesador 705 interno. Cada unidad de comunicación es básicamente una unidad de E/S que puede ponerse en diferentes modos, incluyendo un modo de sólo recepción y un modo de sólo envío. Además, el procesador se conecta a uno o, normalmente, varios controladores de 707 LED, que se conectan a un conmutador 709 de barras cruzadas. El conmutador 709 de barras cruzadas está, a su vez, conectado a uno o más LED 711. El procesador también se conecta directamente al conmutador de barras cruzadas con fines de control. Los datos de iluminación que se reciben por una de las unidades 703 de comunicación se alimentan al procesador 705, que genera señales de control a los controladores 707 de LED para alimentar los LED 711. Las señales de alimentación se alimentan a través del conmutador de barras cruzadas por razones que van a explicarse a continuación.
Haciendo referencia en particular a las figuras 1, 3, 4 y 5a-c, una realización del procedimiento según esta invención al inicio, cuadro 101 del diagrama de flujo, del sistema de iluminación empieza con un procedimiento de aprendizaje, cuadro 103. En esta realización el inicio se produce automáticamente cuando la disposición de módulos de iluminación se ha construido por primera vez, cuando el sistema se reinicia tras una modificación de la disposición, o por alguna otra razón, y cuando un módulo de iluminación se añade o retira mientras el sistema está funcionando. El procedimiento de aprendizaje se realiza para definir el tamaño y la forma de la disposición y para establecer una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo de control y los módulos 301 de iluminación. El procedimiento de aprendizaje empieza con un procedimiento de búsqueda, cuadro 105, que empieza cuando el dispositivo 303 de control envía un testigo explorador único a la disposición, cuadro 107, y más particularmente a un primer módulo 301 de iluminación de la misma, que se conecta directamente al dispositivo 303 de control. El testigo lo transmite entonces el primer módulo 301 de iluminación al siguiente, que es vecino, etc., cuadro 109. El procedimiento de aprendizaje se dispone de manera que se garantiza que el testigo visita consecutivamente al menos una vez todos los módulos 301 de iluminación. Durante este procedimiento de búsqueda todas las unidades de comunicación de los módulos 301 de iluminación reciben por defecto.
Desde el inicio todos los módulos 301 de iluminación están en un estado no visitado, en el que reciben en todo los lados. En este estado de recepción, que también puede considerarse en general como un estado inactivo, también puede entrarse en otras ocasiones, como se explicará a modo ejemplo a continuación. En algún momento en el tiempo cada módulo 301 de iluminación recibirá una consulta de presencia de un módulo 301 de iluminación vecino. Enviará una respuesta sólo en el lado en el que se recibió la consulta, y el resultado se almacena sólo por el módulo 301 de iluminación que realiza la consulta. En algún momento en el tiempo cada módulo 301 de iluminación enviará una consulta de presencia a sus vecinos con el fin de averiguar en qué lados hay un vecino. El procesamiento de estas consultas se explicará adicionalmente a continuación. El testigo es un mensaje particular del dispositivo 303 de control. Una cabecera del mensaje lo identifica como testigo explorador. Cuando el testigo entra en el primer módulo 301 de iluminación lleva una dirección única y un indicador lateral de entrada.
La dirección inicial de inicio se genera por y se origina del dispositivo 303 de control. Supóngase, por ejemplo, que la dirección de inicio es A1. El módulo 301 de iluminación reconoce que ésta es la primera vez que se recibe el testigo en el módulo 301 de iluminación y por tanto, la dirección A1 se asigna al módulo 301 de iluminación. Tras esta asignación la dirección se actualiza, por ejemplo se incrementa a A2. Entonces el módulo de iluminación A1 almacena información, por ejemplo pone un indicador, indicando que el testigo lo ha visitado. Además, el módulo de iluminación A1 reconoce en qué lado, esto es en qué unidad 603 de comunicación, se recibió el testigo. En realidad, a los módulos 301 de iluminación se les proporciona una orientación por defecto que define arriba, abajo, izquierda y derecha. Sin embargo, con el fin de proporcionar una libertad de montaje de los módulos de iluminación en una rotación arbitraria, esta orientación por defecto se compara con el indicador lateral de entrada del testigo. Si se detecta una discrepancia, entonces el módulo 301 de iluminación adapta su orientación en correspondencia con el indicador lateral de entrada. Entonces se almacena la información lateral de entrada en el módulo de iluminación A1.
Entonces el procesador 705 del módulo de iluminación A1 empieza a enviar consultas de presencia desde todos los lados menos aquél en el que se recibió el testigo. Las respuestas se almacenan. Entonces el módulo de iluminación A1 prepara un nuevo testigo para su transmisión a un módulo 301 de iluminación vecino. La preparación incluye las siguientes medidas. Un vecino se ubica según un orden predeterminado que es el mismo para todos los módulos 301 de iluminación. En esta realización el orden es abajo, izquierda, derecha y arriba. En la disposición mostrada en la figura 3, el módulo de iluminación A1 determina que hacia abajo no es posible, ya que el testigo se recibió en ese lado. Además, no hay módulo 301 de iluminación a la izquierda o a la derecha, de modo que determina que el testigo debe enviarse hacia arriba. Si no hay módulo 301 de iluminación accesible en ninguna dirección se proporcionará al testigo un indicador de transición y se enviará desde el lado en el que entró en el módulo 301 de iluminación por primera vez. Cuando el testigo lleve el indicador de transición el módulo 301 de iluminación de recepción no actualizará su dirección. Cuando se termina esta preparación el módulo de iluminación A1 envía en realidad el testigo al vecino, en el que se ejecuta el mismo procedimiento que en A1. La dirección se actualiza a A2, que se asigna a este vecino, y para el siguiente módulo 301 de iluminación se incrementa de nuevo la dirección, a A3, etc.
Cuando el testigo ha visitado un módulo 301 de iluminación ha cambiado el estado a un estado visitado. En el estado visitado, las unidades de comunicación en todos los lados están en un modo de recepción, o escucha, como lo estaban inicialmente. Sin embargo, todas las unidades de comunicación deben mantenerse quietas ya que no se les permite responder a ninguna consulta de presencia. Por consiguiente, los módulos 301 de iluminación visitados se esconden frente a otros módulos 301 de iluminación, y de ese modo se consideran como no existentes por los otros módulos 301 de iluminación.
Cuando el testigo lleva un indicador de transición y entra en un módulo 301 de iluminación que está en el estado visitado, se trata de la siguiente manera. El módulo 301 de iluminación tiene total conocimiento de sus vecinos, y en caso de que el módulo 301 de iluminación aún tenga uno o más vecinos no visitados se eliminará el indicador de transición del testigo y el testigo se enviará a un módulo 301 de iluminación vecino no visitado según las reglas descritas anteriormente. Si el módulo 301 de iluminación no tiene ningún vecino no visitado el testigo sólo transitará por el módulo 301 de iluminación y abandonará el módulo 301 de iluminación en el lado en el que se recibió por el módulo 301 de iluminación por primera vez. No se realizarán actualizaciones de datos de testigo. El procedimiento de búsqueda termina cuando el testigo vuelve al dispositivo de control.
De esta manera el procedimiento de búsqueda logrará la situación tal como se ilustra en la figura 3. Las direcciones individualmente únicas se han asignado a los treinta y siete módulos de iluminación A1-A37 y se ha creado una red de comunicación inicial para la comunicación entre el dispositivo 303 de control y los módulos 301 de iluminación, cuadro 111, a lo largo de la ruta del testigo.
Sin embargo, el dispositivo de control necesita información sobre la estructura de la disposición, y se desean trayectorias de comunicación eficaces. Por tanto, además del procedimiento de búsqueda, el procedimiento de aprendizaje incluye un procedimiento de recopilación de información geométrica, y el procedimiento incluye además un procedimiento de optimización para optimizar la red de comunicación.
El procedimiento de recopilación de información geométrica, cuadro 113, incluye el siguiente procesamiento. Cuando un módulo 301 de iluminación ha determinado una dirección a un módulo 301 de iluminación vecino, cuadro 115, que va a visitarse por primera vez, envía información sobre esa dirección de vuelta al dispositivo 303 de control, cuadro 117, desde el lado en el que se recibió el testigo por primera vez. La información de dirección transita por todos los módulos 301 de iluminación anteriores a lo largo de la ruta, y así la información de dirección termina en el dispositivo 303 de control. Por consiguiente, el dispositivo 303 de control adquiere conocimiento sobre la disposición bit a bit. Cuando se han visitado todos los módulos 301 de iluminación el dispositivo 303 de control tiene una imagen completa de la disposición.
Anteriormente, se ha explicado que los módulos 301 de iluminación visitados devuelven cierta información, tal como información geométrica, pero también por ejemplo capacidades de módulo de iluminación, e información de mantenimiento, al dispositivo 303 de control. Con el fin de proporcionar tales operaciones de envío de información, en una realización el testigo, mientras se mueve por toda la disposición de módulos de iluminación, convierte su rastro en un camino de trayectoria de datos de retorno unidireccional de vuelta al dispositivo de control manteniendo las unidades de comunicación en los lados de los módulos 301 de iluminación a lo largo de esta trayectoria en o bien el estado de envío o bien el estado de recepción durante todo el procedimiento de aprendizaje. Cuando se pone el indicador de transición el testigo también se desplaza a lo largo de esta trayectoria de datos de retorno. Cuando el testigo llega a un módulo 301 de iluminación que tiene un vecino no visitado procederá entrando en el mismo y en otros módulos de iluminación no visitados. Los módulos de iluminación que residen a lo largo de la trayectoria de datos de retorno ya han devuelto su información al dispositivo 303 de control, de modo que cuando el testigo está transitando puede interrumpir esa parte de la trayectoria de datos de retorno al dispositivo de control.
En otra realización, los módulos 301 de iluminación visitados vuelven a entrar en su modo de "sólo escucha" inmediatamente después de que el testigo ha abandonado los módulos. Los datos están enviándose de vuelta al dispositivo 303 de control a través de "salto de datos". Esto significa que los módulos 301 de iluminación visitados ubicados a lo largo de la trayectoria de retorno están pasando datos desde un módulo 301 de iluminación hasta el siguiente en la dirección del dispositivo 303 de control. Esto se logra llevando a la unidad de comunicación a través de la cual se recibió el testigo la primera vez a un estado de envío lo suficientemente largo para permitir que se complete la transferencia de datos al siguiente módulo de iluminación en la trayectoria de retorno. Debe observarse que cuando se permite sólo que un módulo 301 de iluminación envíe cada vez, se necesita capacidad de almacenaje de datos suficientes en cada módulo 301 de iluminación para contener todos los datos de retorno.
Además de la información de dirección, en esta realización las propiedades del módulo de iluminación, por ejemplo, capacidades e información dependiente del módulo tal como vida útil transcurrida, se vuelven a enviar de vuelta al dispositivo 303 de control. Posteriormente el dispositivo 303 de control tiene estas propiedades en cuenta cuando genera datos de control para los módulos 301 de iluminación.
Durante el procedimiento de optimización, cuadro 119, el dispositivo 303 de control modifica la red de comunicación inicial para obtener una red de difusión tan corta como sea posible, cuadro 121. La red de difusión consiste en una o más trayectorias de datos unidireccionales, o ramales, que se originan desde la salida del dispositivo 303 de control que distribuye datos RVA (Rojo Verde Azul) entre todos los módulos 301 de iluminación. Un ejemplo de la red de difusión resultante se muestra en la figura 4. Durante este procedimiento de optimización todos los módulos 301 de iluminación están dotados de nuevas direcciones X, Y más lógicas, cuadro 123, que facilitan la tarea de generación de patrón de iluminación. Además, enviando datos de control de comunicación desde el dispositivo 303 de control hasta los módulos 301 de iluminación, en cada módulo 301 de iluminación una de las unidades 703 de comunicación se pone en un estado de recibir sólo datos, y, si hay un módulo 301 de iluminación vecino más alejado del dispositivo de control, una unidad de comunicación se pone en estado de enviar sólo datos. Más particularmente, cuando se ha terminado el procedimiento de aprendizaje, todos los módulos de iluminación, aparte de los que residen en la trayectoria de datos de retorno, sólo están en escucha. El dispositivo 303 de control inicia la optimización enviando un mensaje al módulo 301 de iluminación más próximo al que está conectado. Este mensaje contiene instrucciones para ese módulo 301 de iluminación acerca de qué unidad de comunicación debería estar recibiendo y cuál debería estar enviando, es decir transmitiendo, de manera continua. Ahora, la red de difusión se ha vuelto de un módulo de iluminación de largo. A continuación, el segundo módulo de iluminación en la cadena, que sigue al que ya se le han dado instrucciones, recibe instrucciones similares a través de la parte ya establecida de la red de difusión. De esta manera la red de difusión se establece módulo de iluminación a módulo de iluminación hasta que se ha completado toda la red.
Cuando se termina el procedimiento de optimización, se pone el sistema de iluminación en un modo de difusión de datos, cuadro 125, en el que se suministra de manera continua a todos los módulos 301 de iluminación Datos RVA para controlar el LED 711 de los módulos con el fin de generar un patrón de iluminación deseado. Cada módulo 301 de iluminación sólo adquirirá las partes de los datos de transmisión que llevan una dirección correspondiente.
Cuando se tiene más de un LED o más de un grupo LED RVA en un módulo de iluminación el montaje de los mismos se vuelve sensible a la rotación. Es decir, hay que saber qué lado del módulo de iluminación representa "arriba". De otra manera, el patrón de iluminación se volverá erróneo. Tal como se explicó anteriormente, esta invención proporciona una libertad de rotación o de orientación. Esta libertad se obtiene empleando la corrección de rotación tal como se describió anteriormente. Es decir, cuando el testigo entra en un módulo 903, 907 de iluminación lleva datos de dirección que dicen, por ejemplo, que abandona desde el lado derecho del módulo 901, 905 de iluminación. Entonces si la orientación por defecto del módulo 903, 907 de iluminación de recepción dice algo distinto de que el lado de recepción es el lado izquierdo, la orientación del módulo 903, 907 de iluminación de recepción tiene que corregirse. Esto se ilustra en las figuras 9a-b. En la figura 9a el módulo 903 de iluminación de recepción ya está correctamente orientado, mientras en la figura 9b el módulo 907 de iluminación de recepción tiene que reorientarse rotando las direcciones en el sentido de las agujas del reloj 90 grados. Como resultado, un observador percibirá un módulo de iluminación no rotado físicamente, mientras el módulo 907 de iluminación internamente se presentará a sí mismo como un módulo de iluminación rotado hacia arriba correctamente cuando está transfiriéndose información direccional a los módulos de iluminación vecinos y al dispositivo de control. Esto significa, por ejemplo, que el testigo que lleva datos direccionales que dice "abandonando por el lado derecho" abandonará el módulo 907 de iluminación corregido en su lado inferior físico.
Una manera de obtener una corrección de este tipo es empleando el conmutador 709 de barras cruzadas que se muestra en la figura 7. El procesador 705 del módulo 701 de iluminación determina una corrección de rotación y permuta las conexiones del conmutador 709 de barras cruzadas en consecuencia. Estas conexiones están entre los controladores 707 de LED y los LED 711. Por ejemplo, en un módulo 701 de iluminación cuadrado, los LED pueden dividirse en cuatro cuadrantes, en el que los medios de permutación que se conectan dentro de un cuadrante son reencaminados a otro cuadrante.
Como alternativa, la corrección de rotación puede realizarse redisponiendo los datos de iluminación entrantes por medio del procesador, antes de aplicarlos a los controladores 707 de LED.
En una realización del sistema de iluminación cada módulo 801a, 801b de iluminación se divide en submódulos 803a, 803b, con diferentes configuraciones. Dos ejemplos se muestran en las figuras 8a y 8b. Cada submódulo contiene al menos un LED y se ilumina individualmente. Preferiblemente cada submódulo puede emitir una amplia gama de colores que pueden cambiarse a gran velocidad. De ese modo, es posible generar todo tipo de patrones de iluminación de movimiento rápido a través del panel. Se prefiere que las partes del sistema de iluminación se elijan de manera que puedan presentarse patrones de iluminación a tasa de de vídeo. Por ejemplo, puede obtenerse una velocidad de refresco superior a 100 Hz.
Además, tal como se indicó anteriormente, los módulos de iluminación comprenden medios para realimentar el dispositivo de control acerca de datos tales como emisión de luz, temperatura y vida útil.
En las figuras 5a-5c se pone como ejemplo la adaptabilidad de este sistema de iluminación. Inicialmente, figura 5a, la disposición de módulos de iluminación tiene forma de cuadrado, y la emisión de luz de los módulos de iluminación a lo largo de los bordes forma un marco de un color diferente que el resto de la disposición. A continuación, figura 5b, se eliminan seis módulos de iluminación de la disposición. Este cambio provoca la ejecución del procedimiento de aprendizaje, etc. Esto da como resultado un cierre del marco, en el que nuevos módulos de iluminación que se han vuelto módulos de borde tras la eliminación se incorporan en el marco. Así, por ejemplo, se realiza un reinicio por uno de los siguientes motivos; a) la red de difusión se ha dañado, lo que requiere una generación de una nueva red que llega a todos los módulos de iluminación de la disposición; b) un algoritmo de generación de patrón de iluminación prescribe que un determinado efecto de patrón de iluminación se mantenga independientemente de la forma de la disposición. En el último caso el algoritmo, por ejemplo, puede intentar que el borde subpixelado continúe discurriendo a lo largo de los nuevos bordes de la disposición, tal como se ilustra en la figura 5c.
En las figuras 9a y 9b, además, se muestra un ejemplo de distribución de LED a través del módulo de iluminación. Por tanto, cada módulo 901, 903, 905, 907 de iluminación tiene 16 LED L1-L16 y 16 controladores D1-D16 de LED. Éstos están dispuestos en una matriz 4x4, y se numeran según una orientación física del módulo 901-907 de iluminación, de manera que L1 se refiere a D1, comenzando desde la esquina superior izquierda. Sin embargo, cuando un módulo de iluminación se monta con una orientación de desvío la numeración comienza a partir de alguna otra esquina. La corrección de la orientación de un módulo 907 de iluminación puede considerarse como una renumeración de los controladores de manera que D1 se reubica en la esquina superior izquierda.
En una realización del procedimiento, todos los módulos de iluminación reconocen su existencia para todos los lados en el encendido. De ese modo, todos los módulos de iluminación ya conocen sus vecinos cuando el testigo los visita por primera vez. Sin embargo, esta realización aumenta las demandas a un nivel más alto de sincronismo de intervalos para el envío y la recepción.
Anteriormente, se han descrito realizaciones del procedimiento de control de un sistema de iluminación y de un sistema de iluminación según la presente invención.
Por tanto, la invención implica un procedimiento de control de un sistema de iluminación que incluye una pluralidad de módulos de iluminación poligonales y un dispositivo de control, que pueden comunicarse entre sí. Los módulos de iluminación pueden disponerse arbitrariamente, puesto que cada módulo de iluminación puede comunicarse con los módulos de iluminación vecinos a través de unidades de comunicación dispuestas en varios lados del módulo de iluminación.
El procedimiento incluye un procedimiento de aprendizaje para definir una disposición de módulos de iluminación y una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo de control y los módulos de iluminación.
Durante el procedimiento de aprendizaje se transmite un testigo desde el módulo de iluminación hasta el módulo de iluminación, mientras se garantiza que el testigo visita todos los módulos de iluminación; y se genera información geométrica sobre cómo los módulos de iluminación están dispuestos unos en relación con otros.

Claims (15)

1. Procedimiento de control de un sistema de iluminación, sistema que comprende una pluralidad de módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación poligonales, que tienen una disposición al menos bidimensional, y un dispositivo (203, 303) de control para controlar los módulos de iluminación, en el que los módulos de iluminación pueden comunicarse entre sí, en el que dichos módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación pueden disponerse geométricamente de manera arbitraria porque cada módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación puede comunicarse con módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación vecinos a través de unidades (603, 703) de comunicación dispuestas en varios lados del módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, estando caracterizado el procedimiento porque comprende las etapas de:
- realizar un procedimiento (103) de autoaprendizaje para definir una disposición geométrica de módulo de iluminación y una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo (203, 303) de control y los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación;
en el que el procedimiento (103) de autoaprendizaje comprende:
- transmitir un testigo desde el módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación hasta el módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, mientras se garantiza que el testigo visita todos los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación; y
- proporcionar simultáneamente información (113) geométrica al dispositivo (203, 303) de control sobre cómo los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación se disponen geométricamente unos en relación con otros.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho testigo lleva una dirección que se asigna a un módulo (301) de iluminación en una primera visita del testigo a ese módulo (301) de iluminación, y en el que dicha dirección se actualiza en el testigo tras cada asignación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha acción de proporcionar simultáneamente información geométrica comprende determinar en qué dirección el testigo va a dejar un módulo (901, 903, 905, 907) de iluminación, y comunicar información de dirección sobre dicha dirección al dispositivo (303) de control.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicho dispositivo (303) de control determina el tamaño y la forma de la disposición de módulos de iluminación por medio de dicha información de dirección.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, en el que dicha acción de proporcionar simultáneamente información geométrica comprende además comunicar información de dirección a un módulo (901, 903, 905, 907) de iluminación que el testigo visitará a continuación.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho procedimiento (103) de autoaprendizaje comprende además determinar una corrección de rotación de una orientación por defecto de un módulo (901, 903, 905, 907) de iluminación al recibir en el mismo dicha información de dirección.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procedimiento (103) de autoaprendizaje comprende además almacenar, en cada módulo (301) de iluminación, información sobre en qué lado del módulo (301) de iluminación se recibió dicho testigo en una primera visita a ese módulo (301) de iluminación.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos módulos (301) de iluminación están en uno de al menos dos estados diferentes, que incluyen un estado inactivo en el que están listos para recibir comunicación desde cualquier lado, y un estado activo en el que envían comunicación en al menos una dirección.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un procedimiento (119) de optimización para optimizar dicha red de comunicación, comprendiendo dicho procedimiento (119) de optimización configurar al menos una trayectoria de datos optimizada a través de dicha disposición de módulos de iluminación, para enviar datos desde dicho dispositivo (303) de control hasta dichos módulos (301) de iluminación.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho dispositivo (303) de control determina dicha al menos una trayectoria de datos optimizada basándose en el conocimiento sobre dicha disposición de módulos de iluminación.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que una trayectoria de datos se define como una trayectoria unidireccional porque dicho dispositivo (303) de control envía datos de control de comunicación a cada módulo (301) de iluminación, que va a incluirse en la trayectoria de datos, en el que dichos datos de control de comunicación definen al menos una de las unidades (603) de comunicación del módulo (301) de iluminación para recibir sólo datos, y al menos una de las unidades (603) de comunicación del módulo (301) de iluminación para enviar sólo datos.
12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además detectar una modificación de dicha disposición y en consecuencia adaptar el control de los módulos de iluminación.
13. Sistema de iluminación que comprende una pluralidad de módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación poligonales que tienen una disposición al menos bidimensional, y un dispositivo (203, 303) de control para controlar los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, comprendiendo cada módulo de iluminación varias unidades (603) de comunicación, en el que dichos módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación pueden disponerse geométricamente de manera arbitraria porque cada módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación puede comunicarse con módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación vecinos a través de las unidades (603) de comunicación, en el que las unidades (603) de comunicación están dispuestas en varios lados del módulo (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, caracterizado porque el sistema de iluminación se dispone de modo que es de autoaprendizaje con respecto a la disposición geométrica del mismo, en el que el sistema de iluminación se dispone para definir dicha disposición geométrica y una red de comunicación para la comunicación entre el dispositivo (203, 303) de control y los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, en el que el sistema de iluminación se dispone para transmitir un testigo desde un módulo de iluminación a otro mientras se garantiza que el testigo visita todos los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación, y para proporcionar simultáneamente información geométrica al dispositivo (203, 303) de control sobre cómo los módulos (201, 301, 601, 701, 801a, 801b, 901, 903, 905, 907) de iluminación se disponen geométricamente unos en relación con otros.
14. Sistema de iluminación según la reivindicación 13, en el que dicho dispositivo (303) de control se dispone para detectar modificaciones de dicha disposición y en consecuencia adaptar el control de los módulos (301) de iluminación.
15. Sistema de iluminación según la reivindicación 13 ó 14, en el que cada módulo (301) de iluminación comprende un almacenaje para almacenar información sobre en qué lado del módulo (301) de iluminación se recibió dicho testigo en una primera visita a ese módulo (301) de iluminación.
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