ES2380251A1 - Dispositivo iluminador y procedimiento de encendido automático interactivo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo iluminador y procedimiento de encendido automático interactivo electrónico que forma parte integrante de una lámpara tipo bombilla o tubo fluorescente clásicos, o bien de plafones o portalámparas que, sin requerir modificación alguna de las instalaciones existentes, su principal función no sólo es el ahorro de energía en pasillos o estancias poco frecuentadas, sino también el aportar la comodidad y seguridad que supone el que se enciendan automáticamente el emisor o emisores de luz o que posean este dispositivo y detecten la presencia de una persona en su ámbito de cobertura, y también, gracias a que proyectan una señal óptica -no de radiofrecuencia- hace que otras lámparas vecinas del mismo tipo también se puedan encender interactivamente. Por otra parte, en función de con qué parámetros se programen en su fabricación, o de un selector que estos dispositivos pueden incorporar y que el usuario puede ajustar a su conveniencia, se determina cuántos de estos emisores de luz vecinos se encienden respecto al que detecta la presencia.

Description

Dispositivo iluminador interactivo y su procedimiento de funcionamiento.

Sector de la técnica y Objetivo de la presente invención

La presente invención se refiere a un dispositivo electrónico para ser incorporado en la fabricación de lámparas o de cualquier otro elemento iluminador de emisores de luz visible siempre que éstos permitan una alta velocidad de modulación. Su función no sólo es la de ordenar el encendido de los emisores de luz bajo su control cuando detecta movimiento de personas en su ámbito de cobertura sino también poder interactuar con dispositivos similares que se hallen en su proximidad y poder generar así un espacio no sólo iluminado en su inmediata proximidad, sino también fácilmente en mayores áreas tales como grandes portales, largos pasillos, etc.

Al ser este dispositivo sólo una parte integrante de elementos iluminadores, no requiere para su uso modificación alguna de las instalaciones existentes sino que la interacción entre dispositivos similares se realiza mediante la emisión y recepción de señales ópticas que no son percibidas por el ojo humano, basándose en la modulación de los propios emisores de luz que controla pero pudiéndose valer también de emisores de infrarrojos para aumentar su cobertura. El número de dispositivos que pueden encenderse, de una gran pluralidad instalados en contigüidad respecto al que detecta el movimiento, puede salir fijado de fábrica o puede fijarlo el propio usuario.

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Estado de la técnica

Desde hace bastantes años existen en el mercado unos aparatos accesorios cuyo principal elemento es un convencional sensor pasivo de movimiento por infrarrojos que, cuando detecta presencia en su ámbito de cobertura, cierra un circuito eléctrico apto para alimentar lámparas, y vuelve a abrirlo cuando después de un tiempo no detecta tal movimiento de personas.

Muy recientemente, han aparecido también en el mercado unas lámparas que en sí mismas incorporan tal sensor pasivo de movimiento por infrarrojos y su funcionamiento es similar.

No obstante, tales aparatos o bombillas tienen los siguientes inconvenientes:

En el caso de los aparatos accesorios relatados en primer lugar, éstos requieren que un electricista o especialista en la materia efectúe su instalación. Pero tanto en el caso de esos aparatos como también en el de las lámparas con tal encendido automático, tienen el inconveniente de que, caso de ser instalados una pluralidad de éstos en lugares cuya superficie o longitud es tal que así se requiere, el hecho de que sólo se enciendan las lámparas que tienen a una persona en su rango de cobertura, provoca una cierta incomodidad y/o incertidumbre al dificultarse aún más la visión de las zonas alejadas a la que se enciende, dado la gran diferencia lumínica que se produce entre el pequeño área que su iluminación cubre, respecto a los puntos más distantes; hecho éste acentuado por el lógico cierre involuntario de las pupilas de la persona que tiene suficiente luz su proximidad.

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Ventajas de la presente invención

La presente invención, se refiere a un dispositivo físico y su procedimiento operativo que, incorporándolo en elementos emisores de luz con el aspecto y forma de conexión de una lámpara o tubo fluorescente convencional, o formando parte de dispositivos portalámparas como por ejemplo, plafones de techo o pared, permite, con sólo sustituir a tales elementos existentes en cualquier instalación, no sólo efectuar su encendido automático en estancias que tienen un único punto de luz, sino también que se efectúe tal encendido automático de una pluralidad de esos elementos iluminadores como los que requieren largos pasillos, grandes estancias o vestíbulos.

Para poder realizar tal función, este dispositivo no sólo se activa mediante un sensor de presencia por movimiento basado en la radiación infrarroja que el cuerpo humano emite, sino también por señales de luz modulada (no percibibles por el ojo humano) que informan de tal presencia a los vecinos dispositivos similares instalados en su entorno visual.

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Breve descripción de los dibujos de ejemplos de realización

Las fig. 1 y 1b muestran en perspectiva y en vista lateral un ejemplo de realización a modo de lámpara-bombilla con emisión lumínica cenital "down-light" (E) y con fijación y contacto a rosca estándar (1), con varios emisores de luz tipo LED (2) en torno a un domo multi-lente (3) que alberga uno o más sensores PIR de movimiento por infrarrojos (IR) y de luz visible y luz codificada (C) que también puede ser infrarroja. Con (4) se indica las aletas de refrigeración de los LED.

La fig. 2 muestra otro ejemplo de realización con forma de clásica lámpara-bombilla de emisión lumínica omnidireccional (E) en vez de las de emisión sólo cenital de las figs. 1 y 1b.

Las figs. 3 muestran versiones de plafones de pared tales como el aplique de la fig. 3 y una baliza iluminadora de suelos (fig. 3b), pudiendo ésta ser incluso del tipo-enchufable.

La fig. 4 es un ejemplo de realización en forma de tubo fluorescente con contactos convencionales (1), que centrado entre sus emisores de luz (2) posee el domo sensor de movimiento (3).

La fig. 5 muestra el esquema por bloques del circuito electrónico que, por ejemplo, puede incorporar para su gobierno la versión económica omnidireccional de la fig. 2. Ésta tiene un único sensor PIR (5) de presencia por movimiento y un único fotodetector (6).

La fig. 6 expone otro ejemplo de circuito más apropiado para obtener una mayor cobertura de interacción entre lámparas no omnidireccionales, y por ello posee varios sensores PIR (7) y fotodetectores (8) con su orientación distribuida dentro del domo multi-lente. También incorpora un selector (9) de número de lámparas a encenderse y el selector de tiempo encendida (10).

La fig. 7 es el gráfico de encendido y modulación de luz de la lámpara que efectúa la detección de presencia (Lx), así como de las más distantes a ella (Lx+1 ... Lx+n) mediante el código que todas ellas reciben (C) y emiten (E) y que es diferente en función del emplazamiento que ocupan.

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Descripción detallada de los ejemplos de realización

El dispositivo iluminador de la presente invención se compone, además de los elementos que forman su estructura exterior y sistema de fijación y contacto de una lámpara o tubo fluorescente convencionales o bien de los puntos de fijación y contacto de un plafón portalámparas, interiormente (figs. 5 y 6) consta de uno o varios emisores LED (2) de luz visible o infrarroja que un interruptor electrónico (15), a través de las órdenes que éste recibe del microcontrolador (14), hace que éstos se enciendan y que puedan emitir códigos lumínicos modulados. Asimismo, a través del domo multi-lente (3) tipo Fresnel, uno o más sensores de presencia por infrarrojos PIR (5-7) mediante circuito diferencial (18), y también uno o más fotodetectores (6-8) y el filtraje pasobanda (17), informan respectivamente a dicho microcontrolador si detectan presencia de personas y si a dichos fotodetectores les llega emisiones lumínicas moduladas a una determinada frecuencia. Los circuitos trigger-schmitt (18), con la información de los mismos fotodetectores (6-8) u otros independientes, informan también al microcontrolador para caso de haber una considerable luz ambiente éste no ordene el encendido o lo haga sólo lo suficiente que le permita emitir señales ópticas codificadas a posibles dispositivos similares vecinos por si alguno de ellos debe encenderse por hallarse en una zona de penumbra.

A título únicamente informativo para mejor comprensión del funcionamiento, otros componentes de ambos ejemplos de realización de las fig. 5 y fig. 6, son:

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Un rectificador (11) para obtener la C.C. de la red eléctrica de la cual se alimenta.

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Un regulador de tensión (12), que alimenta a los elementos digitales, y otro regulador o segundo filtro de alimentación (13), que alimenta a los sensibles elementos analógicos.

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Un selector (9) que fija el número máximo de lámparas a encenderse para el caso de instalaciones compuestas por una infinidad de elementos iluminadores con este dispositivo.

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y un selector (10) del tiempo que se desea que permanezca encendido tras dejar de detectar presencia de personas en su proximidad o de recibir información de otro dispositivo.

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Descripción del funcionamiento interactivo

Cuando el PIR-sensor (5) o alguno o los sensores PIR (7), valiéndose del diferencial (16) detectan la presencia de alguien desplazándose entre los haces visuales que produce el domo multi-lente (3), el microcontrolador (14) ordena al interruptor electrónico (15) que encienda los LEDs emisores de luz (2), pero, en pro de facilitar al máximo que dispositivos similares y vecinos puedan distinguir dicho encendido de la interferencia que otras fuentes de luz como fluorescentes pueden producir, tal encendido incluye unas cortas modulaciones en un determinado lapso de tiempo de cada semiciclo de la red. Dichas modulaciones constan de unas salvas de micro-apagados efectuados a la frecuencia a la que están sintonizados unos filtros pasobanda (17) de cualquier lámpara o plafón con este mismo dispositivo, y a una frecuencia lo suficientemente lejana a la frecuencia de red eléctrica, en pro de evitar la influencia de los armónicos que otras posibles lámparas convencionales cercanas pueden producen por la referida frecuencia de la red eléctrica que las alimenta, especialmente las de baja inercia como los tubos fluorescentes.

Asimismo, cuando el filtro pasobanda (17) o, caso de tener más de uno, alguno de éstos detecta que uno de sus correspondientes fotodetectores (6-8) percibe la modulación procedente de una lámpara vecina, informa de ello a su microcontrolador (14) y él, en función de si le corresponde (según a continuación se detalla) ordena a su interruptor electrónico (15) que también cierre el circuito para alimentar y encender sus LED (2).

Que el microcontrolador de una lámpara que recibe la modulación de una vecina ordene o no encender sus LED, depende del parámetro que a él se le suministra y del instante en el que en cada semiciclo recibe la referida modulación codificada de una lámpara vecina. Tal instante está relacionado a cada paso por cero-voltios de la CA de la red eléctrica y expresa el orden en que se encuentra la lámpara que emite la modulación que él recibe respecto también al lugar u orden que ocupa la lámpara que ha detectado la presencia, que puede ser esa misma.

Caso de tratarse del ejemplo de realización de la fig. 5, el referido parámetro de número de lámparas a encenderse respecto a la que detecta una presencia, es el que se le programa al microcontrolador en fábrica en su memoria interna, y en el ejemplo de realización de la fig. 6, el propio usuario puede fijar el que más convenga mediante el selector (9).

En la gráfica de la fig. 7 se muestra el funcionamiento de seis o más lámparas (Lx ... Ln), y es del ejemplo de realización de la fig. 5 si se trata de un microcontrolador que sale de fábrica con tal parámetro programado en "4", o bien del ejemplo de la fig. 6 si su selector (9) se fija en la posición"4" (Los semiciclos que se muestran constan de algo más de 8 ms por representar el funcionamiento con una red de 60 Hz, y ser éste el caso más crítico por disponer de menos tiempo).

En las líneas (Lx+1) (Lx+2) y (Lx+3) se aprecian los lapsos de tiempo en que cada una de tales lámparas se enciende y emite su modulación; o sea, en qué milisegundo de cada semiciclo emiten sus micro-apagados indicativos del orden que ocupan respecto a la lámpara iniciadora.

El selector (9) que fija el referido parámetro de máximo número de lámparas a encenderse puede tener una posición especial, como "F", que indica que ella debe mantenerse encendida o medio encendida sin emitir la modulación, y sólo hacerlo cuando detecte alguna presencia para que sus vecinas procedan acorde a como estén programadas; cosa ésta útil para cuando se desea dejar encendida al menos esa lámpara a modo de "cortesía tranquilizadora".

Claims (7)

1. Dispositivo iluminador interactivo, que comprende uno o más emisores de luz visible tipo LED (2) o uno o más portalámparas ambos éstos alimentados a través de un interruptor electrónico (15) que es gobernado por un microcontrolador (14), un detector de presencia por movimiento de personas en su entorno (5 ó 7 y 16), y un fotodetector compuesto de uno o más fototransistores (6, 8), caracterizado por tener un filtro pasobanda (17) que informa al referido microcontrolador si el fotodetector recibe una determinada frecuencia de modulación lumínica.

2. Dispositivo iluminador interactivo, acorde a la anterior reivindicación, que se caracteriza por tener uno o más emisores de luz infrarroja capaces de ser modulados a alta velocidad.

3. Dispositivo iluminador interactivo, acorde a la primera reivindicación, que se caracteriza por tener un selector (9) que proporciona al microcontrolador el parámetro que le indica cuántos de estos dispositivos deben encenderse en instalaciones con una pluralidad de ellos.

4. Procedimiento de funcionamiento del dispositivo iluminador interactivo de las anteriores reivindicaciones, que se caracteriza porque cuando su detector de presencia efectúa una detección, su microcontrolador, además de ordenar el encendido de sus emisores de luz visible, ordena también, mediante modulación aplicada a sus emisores de luz visible o a los de luz infrarroja, emitir a otros posibles dispositivos vecinos, un código indicador de tal detección.

5. Procedimiento de funcionamiento del dispositivo iluminador interactivo de la anterior reivindicación, que se caracteriza porque cuando el microcontrolador, a través del filtro pasobanda (17) detecta que su fotodetector recibe un código lumínico procedente de otro dispositivo similar, modula sus emisiones lumínicas con un diferente código que expresa qué lugar ordinal él ocupa respecto al dispositivo que le ha hecho activarse.

6. Procedimiento de funcionamiento del dispositivo iluminador interactivo de la anterior reivindicación, que se caracteriza porque, con el fin de que los diferentes códigos que emite sean sencillos de procesar por los dispositivos vecinos, tales diferentes códigos constan de cortas salvas de una misma frecuencia de modulación pero que se efectúan dentro de diferentes lapsos de tiempo, y sincronizados con el paso por cero voltios de la red eléctrica que lo alimenta.

7. Procedimiento de funcionamiento del dispositivo iluminador interactivo que según la reivindicación 5, y que con el fin de que en instalaciones con una gran pluralidad de dispositivos de este tipo instalados, se pueda limitar el número máximo que de éstos deben encenderse respecto al que detecta presencia de personas, se caracteriza porque el parámetro que indica si éste, en función del código ordinal que su fotodetector recibe debe encenderse o no, está grabado de fábrica en la memoria interna del microcontrolador o es el que le indica el selector (9) que lo ajusta el propio usuario.