ITPD20130263A1 - Apparato e metodo per il controllo di un impianto di illuminazione - Google Patents

Description

APPARATO E METODO PER IL CONTROLLO

DI UN IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne un apparato ed un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo il preambolo delle relative rivendicazioni indipendenti.

L’apparato ed il metodo di cui trattasi sono vantaggiosamente impiegabili nel settore dell’illuminotecnica per eseguire il controllo e la gestione di un impianto di illuminazione, in particolare di un impianto di una rete di illuminazione pubblica comprendente lampioni posti lungo le strade e negli spazi pubblici di una determinata area geografica, quale il territorio di un comune o di una provincia.

Stato della tecnica

Sono da tempo noti apparati per il controllo di un impianto di illuminazione pubblica, i quali consentono di gestire in maniera automatizzata l’accensione e lo spegnimento dei lampioni dell’impianto.

Più in dettaglio, tali apparati di tipo noto comprendono una pluralità di unità di controllo elettroniche, ciascuna delle quali è collegata alla lampada del corrispondente lampione per controllarne l’accensione, lo spegnimento e l’intensità della luce emessa dalla lampada medesima, mediante la regolazione della tensione o della corrente di alimentazione della lampada medesima.

In particolare, l’apparato comprende un sensore di luminosità montato su ciascun lampione per rilevare misure dell’intensità della luce ambientale ed inviarle alla corrispondente unità di controllo, la quale conseguentemente comanda l’accensione del lampione nel caso in cui le misure rilevate siano inferiori ad un determinato valore di soglia (come avviene ad esempio al tramonto) ovvero comanda lo spegnimento del lampione quando le misure di luminosità rilevate superano il suddetto valore di soglia (come avviene ad esempio all’alba).

Inoltre, sono previste più telecamere di videosorveglianza montate su alcuni lampioni dell’impianto di illuminazione, ciascuna delle quali è atta a riprendere l’area circostante al corrispondente lampione e ad inviare le immagini riprese alla corrispondente unità di controllo. Quest’ultima è dotata di un modulo di comunicazione mediante il quale invia i dati contenenti le immagini ricevute dalla telecamera ad un PC server posto ad esempio in una centrale di controllo della telesorveglianza.

Il principale inconveniente dell’apparato di tipo noto sopra brevemente descritto è dovuto al fatto che non è in grado di controllare in maniera efficiente il funzionamento dei lampioni, in quanto ciascuna unità di controllo comanda il funzionamento del corrispondente lampione solo in funzione delle misure di intensità della luce ambientale ricevute dal sensore di luminosità e non è in grado di valutare la rilevanza di altre condizioni ambientali (quali il passaggio di persone, l’intensità del traffico, la presenza di incidenti, ecc.) per comandare il corrispondente lampione ad emettere luce con un’intensità adeguata.

In particolare, tale apparato di tipo noto non è in grado di utilizzare le informazioni rilevate dalle telecamere, e relative ad esempio della presenza di veicoli, per controllare l’intensità della luce emessa dai lampioni, e pertanto tale apparato è atto a comandare ad esempio i lampioni di un parcheggio ad emettere in piena notte una luce con un’elevata intensità anche in assenza di veicoli, con un conseguente spreco di energia elettrica.

Presentazione dell’invenzione

Scopo principale della presente invenzione è pertanto quello di superare gli inconvenienti manifestati dalle soluzioni di tipo noto sopra considerate mettendo a disposizione un apparato ed un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, i quali consentano di gestire in maniera del tutto efficiente il funzionamento delle lampade dell’impianto, ed in particolare consentono di regolare la luce emessa dalle lampade in funzione di più fattori ambientali.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione un apparato ed un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, i quali consentano ottenere un elevato risparmio energetico nella gestione dell’impianto.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione un apparato ed un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, i quali consentano di integrare la gestione dei lampioni con ulteriori funzioni, quali la sorveglianza, il monitoraggio del traffico, il monitoraggio ambientale, l’accesso a internet, ecc.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione un apparato ed un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, i quali consentano di gestire il funzionamento dei lampioni dell’impianto in maniera semplice ed economica.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione un apparato per il controllo di un impianto di illuminazione il quale sia costruttivamente semplice ed economico da realizzare.

Questi scopi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dall’apparato e dal metodo per il controllo di un impianto di illuminazione oggetto della presente invenzione secondo le rivendicazioni sottoriportate.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

− la figura 1 mostra uno schema a blocchi dell’apparato per il controllo di un impianto di illuminazione oggetto della presente invenzione;

− la figura 2 mostra uno schema a blocchi di un particolare dell’apparato in oggetto, relativo ad un blocco integratore dei dati acquisiti dai dispositivi di rilevamento.

Descrizione dettagliata

Con riferimento agli uniti disegni è stato indicato nel suo complesso con 1 l’apparato per il controllo di un impianto di illuminazione oggetto della presente invenzione.

L’apparato 1 di cui trattasi è destinato vantaggiosamente ad essere utilizzato per il controllo e per la gestione di un impianto di illuminazione impiegato in particolare in una rete di illuminazione pubblica.

Tale impianto comprende una pluralità di sorgenti luminose 2 poste tipicamente su lampioni della luce, i quali sono installati lungo le strade e negli spazi pubblici (come parcheggi, piste ciclopedonali, ecc.) di una determinata area geografica, quale il territorio di un comune o di una provincia.

Con riferimento allo schema esemplificativo illustrato in figura 1, l’apparato 1 in oggetto comprende almeno un dispositivo di controllo 3 atto ad essere collegato alla corrispondente sorgente luminosa 2 dell’impianto per controllare il funzionamento di tale sorgente luminosa 2. Quest’ultima comprende vantaggiosamente una lampada (ad esempio del tipo a LED, del tipo a scarica, o del tipo alogena, ecc.) azionabile dal corrispondente dispositivo di controllo 3 per illuminare un’area sottostante e circostante al lampione. Ovviamente, senza per questo uscire dall’ambito della presente privativa, il dispositivo di controllo 3 potrà essere predisposto per controllare anche più sorgenti luminose 2, montate ad esempio sullo stesso lampione.

In particolare, il dispositivo di controllo 3 è vantaggiosamente alloggiato all’interno di un corpo di contenimento fissato al palo del corrispondente lampione.

L’apparato 1 in oggetto comprende, inoltre, almeno un dispositivo di rilevamento di immagini 4, il quale è atto a riprendere immagini dell’area circostante alla corrispondente sorgente luminosa 2, ed è operativamente collegato al corrispondente dispositivo di controllo 3 per inviare a quest’ultimo primi segnali di rilevamento contenenti le suddette immagini acquisite dal dispositivo di rilevamento 4 medesimo.

Vantaggiosamente, il dispositivo di rilevamento di immagini 4 comprende una telecamera 4’, la quale è destinata ad essere fissata ad esempio al palo del lampione, è collegata preferibilmente via cavo al corrispondente dispositivo di controllo 3 ed è atta ad inviare a quest’ultimo i primi segnali di rilevamento contenenti frames di immagini che consentono, in particolare, di rilevare la presenza e/o il passaggio di persone e cose, di rilevare dettagli visivi quali targhe di autoveicoli, volti di persone, colori, ecc.

Inoltre, l’apparato 1 comprende almeno un dispositivo di rilevamento ambientale 5 scelto in una prima famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un sensore di luminosità 6, un sensore di temperatura 7, un sensore di umidità 8, un sensore di CO29.

Più in dettaglio, ciascun suddetto dispositivo di rilevamento ambientale 5 è atto a rilevare misure di parametri ambientali dell’area circostante alla sorgente luminosa 2, ed è operativamente collegato al dispositivo di controllo 3 per inviare a quest’ultimo corrispondenti secondi segnali di rilevamento contenenti le misure rilevate.

In particolare, il sensore di luminosità 6 è atto a rilevare misure dell’intensità della luce ambientale e ad inviare al dispositivo di controllo 3 secondi segnali di rilevamento contenenti le suddette misure di intensità, dalle quali il dispositivo di controllo 3 ricava informazioni sulla luminosità solare e vantaggiosamente sulle condizioni meteo.

Il sensore di temperatura 7, il sensore di umidità 8 e il sensore di CO29 sono atti ad inviare al dispositivo di controllo 3 corrispondenti secondi segnali di rilevamento contenenti rispettivamente misure della temperatura dell’aria circostante alla sorgente luminosa 2, misure del tasso di umidità e misure della concentrazione di CO2nell’aria. Da tali secondi segnali di rilevamento il dispositivo di controllo 3 ricava informazioni sulla variazione di parametri ambientali che integra con le informazioni fornite dalla telecamera 4’ e dal sensore di luminosità 6 per comandare il funzionamento della sorgente luminosa 2, ovvero vantaggiosamente per fornire informazioni sulla videosorveglianza, sul traffico, sulle condizioni meteo, sull’inquinamento, ecc., come sarà descritto in dettaglio nel seguito. L’apparato 1 secondo l’invenzione comprende altresì almeno un dispositivo di rilevamento di presenza 10 scelto in una seconda famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un sensore di vibrazioni 11, un dispositivo di ricezione di onde radio 12, un radar 13.

Più in dettaglio, ciascun dispositivo di rilevamento di presenza 10 è atto a rilevare la presenza di almeno un oggetto (quali persone, veicoli, biciclette, ecc.) nell’area circostante alla sorgente luminosa 2, ed è operativamente collegato al corrispondente dispositivo di controllo 3 per inviare a quest’ultimo terzi segnali di rilevamento indicativi della presenza rilevata.

Vantaggiosamente, il sensore di vibrazione 11 (comprendente preferibilmente un accelerometro) è atto a rilevare misure di vibrazioni dell’aria e del suolo indicative del passaggio di veicoli nell’area circostante alla sorgente luminosa 2, ed è atto ad inviare al corrispondente dispositivo di controllo 3 terzi segnali di rilevamento contenenti tali misure, dalle quali il dispositivo di controllo 3 ricava, integrandole con i primi e i secondi segnali inviati dalla telecamera 4’ e dai dispositivi di rilevamento ambientale 5, indicazioni relative all’identificazione dei veicoli in transito ovvero all’insorgere di incidenti nel traffico.

Vantaggiosamente, i dispositivi di ricezione di onde radio 12 sono scelti in una terza famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un dispositivo di ricezione WiFi 14, un dispositivo di ricezione Bluetooth 15, un dispositivo di ricezione RFID/NFC 16, un dispositivo di ricezione LR-WPAN 17.

Vantaggiosamente, ciascun suddetto dispositivo di ricezione di onde radio 12 comprende un proprio modulo di ricetrasmissione, dotato in particolare di un’antenna, e atto a rilevare segnali radio emessi da dispositivi elettronici che si trovano nell’area circostante alla corrispondente sorgente luminosa 2 e a convertili in corrispondenti segnali elettrici.

Inoltre, ciascun dispositivo di ricezione di onde radio 12 comprende un proprio modulo di interfaccia, ottenuto preferibilmente con una scheda elettronica, operativamente collegato al corrispondente modulo di ricetrasmissione per ricevere i suddetti segnali elettrici e atto a codificare questi ultimi per fornire i corrispondenti terzi segnali di rilevamento contenenti informazioni identificative del dispositivo elettronico che ha emesso i segnali radio rilevati. In particolare, vantaggiosamente, il dispositivo di ricezione WiFi 14 è dotato di un modulo di interfaccia WiFi atto a codificare i segnali elettrici forniti dal corrispondente modulo di ricetrasmissione per identificare i segnali radio emessi da dispositivi elettronici (quali tablet, netbook, smartphone, ecc.) che trasmettono segnali di comunicazione con protocollo 802.11.

Preferibilmente, il dispositivo di ricezione WiFi 14 è collegato ad una rete di comunicazione (quale ad esempio Internet) ed è atto ad inviare e a ricevere segnali radio mediante il proprio modulo di ricetrasmissione per comunicare con dispositivi dotati di schede WiFi (quali tablet, netbook, smartphone, ecc.) al fine di consentire l’accesso di tali dispositivi alla rete di comunicazione, realizzando in questo modo ad esempio un HotSpot per l’accesso ad una connessione Internet.

Vantaggiosamente, il dispositivo di ricezione Bluetooth 15 è dotato di un modulo di interfaccia Bluetooth atto a codificare i segnali elettrici forniti dal corrispondente modulo di ricetrasmissione per identificare i segnali radio emessi da dispositivi elettronici che trasmettono segnali di comunicazione con lo standard di trasmissione dati Bluetooth (quali tablet, netbook, smartphone, ecc.) al fine di eseguire il tracciamento di persone e/o veicoli.

In particolare, poiché dispositivi elettronici dotati di Bluetooth sono usualmente montati nei veicoli di recente produzione, i terzi segnali di rilevamento forniti dal modulo di interfaccia del dispositivo di ricezione Bluetooth 15 consentono al dispositivo di controllo 3 di eseguire l’identificazione e il tracciamento di veicoli fornendo informazioni, oltre che sulla presenza di veicoli, anche sulle condizioni di scorrimento del traffico. Inoltre, i terzi segnali di rilevamento forniti dal dispositivo di ricezione Bluetooth 15 sono utilizzati dal dispositivo di controllo 3, assieme ai segnali di rilevamento forniti dal dispositivo di ricezione WiFi 14, per l’identificazione di dispositivi dotati sia di Bluetooth che di WiFi. Preferibilmente, il dispositivo di ricezione Bluetooth 15 è azionabile dal corrispondente dispositivo di controllo 3 a trasmettere, mediante il proprio modulo di ricetrasmissione, segnali radio a dispositivi elettronici dotati di Bluetooth (quali ad esempio display informativi disposti lungo le strade) per inviare a questi ultimi informazioni relative ad esempio alle condizioni del traffico.

Vantaggiosamente, il dispositivo di ricezione RFID/NFC 16 è dotato di un modulo di interfaccia RFID/NFC atto a codificare i segnali elettrici forniti dal corrispondente modulo di ricetrasmissione per identificare i segnali radio emessi da TAG (o transponder) programmati per trasmettere i dati in esso contenuti mediante lo standard RFID o NFC. I terzi segnali di rilevamento forniti dal dispositivo di ricezione RFID/NFC 16 consentono al dispositivo di controllo 3 di identificare la presenza ed il movimento di persone e/o oggetti dotati di TAG, quali ad esempio braccialetti per il tracking di bambini o anziani, bidoni delle immondizie, ecc.

Vantaggiosamente, il dispositivo di ricezione LR-WPAN 17 comprende un modulo di interfaccia dotato di standard IEEE 802.15.4 atto a codificare i segnali elettrici forniti dal corrispondente modulo di ricetrasmissione per identificare i segnali radio emessi da dispositivi elettronici (quali ad esempio dispositivi di controllo usati in domotica) che trasmettono segnali di comunicazione mediante lo standard IEEE 802.15.4.

Inoltre, vantaggiosamente, il dispositivo di ricezione LR-WPAN 17 consente al corrispondente dispositivo di controllo 3 di identificare la presenza ed il movimento di dispositivi di identificazione montati su oggetti o veicoli per eseguire ad esempio il tracking di cassonetti, di biciclette di un bike sharing di una città, ecc.

Preferibilmente, il dispositivo di ricezione LR-WPAN 17 è azionabile dal corrispondente dispositivo di controllo 3 ad inviare, mediante il proprio modulo di ricetrasmissione, segnali radio ai dispositivi elettronici dotati di schede di comunicazione con standard 802.15.4, al fine di inviare a tali dispositivi istruzioni di controllo provenienti da centrali operative collegate al dispositivo di controllo 3 medesimo mediante una rete di comunicazione con standard IEEE 802.15.4 costituita dai dispositivi di ricezione LR-WPAN 17 dell’apparato 1 in oggetto.

Vantaggiosamente, il radar 13 è atto a rilevare la presenza ed il movimento di persone o di veicoli, anche in condizioni di scarsa visibilità (ad esempio in presenza di nebbia, di notte, ecc.) fornendo al corrispondente dispositivo di controllo 3 terzi segnali di rilevamento che contengono informazioni relative anche alle dimensioni e alla velocità degli oggetti rilevati. Il dispositivo di controllo 3 è atto a ricevere i segnali di rilevamento (inviati dai dispositivi di rilevamento 4, 5, 10) e in funzione del loro contenuto comanda il funzionamento della corrispondente sorgente luminosa 2, ovvero vantaggiosamente trasmette informazioni a unità remote per implementare ulteriori funzioni e/o servizi quali ad esempio l’invio di segnalazioni a centrali di videosorveglianza, ovvero l’invio di informazioni sul traffico e sui parametri ambientali a centri di raccolta dati, ecc.

In accordo con l’idea alla base della presente invenzione, ciascun dispositivo di controllo 3 dell’apparato 1 comprende almeno un’unità di elaborazione elettronica 18, provvista preferibilmente di una CPU, e dotata di un blocco integratore 19, il quale è atto a ricevere in ingresso i primi, i secondi e i terzi segnali di rilevamento (inviati rispettivamente dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10), ed è atto a fornire in uscita corrispondenti dati di comando.

L’unità di elaborazione elettronica 18 è dotata inoltre di un blocco attuatore 20, il quale è atto a ricevere i suddetti dati di comando dal blocco integratore 19 ed è atto a inviare alla sorgente luminosa 2 corrispondenti segnali di controllo della tensione e/o della corrente di alimentazione di tale sorgente luminosa 2 per comandarne il funzionamento.

In particolare, come descritto in dettaglio nel seguito, il blocco integratore 19 elabora i segnali di rilevamento ricevuti dai dispositivi di rilevamento 4, 5, e 10, ricavando informazioni di più alto livello (quali ad esempio statistiche sulle condizioni del traffico, informazioni sui veicoli e sulle persone che passano in prossimità della sorgente luminosa 2, indicazioni per il tracking di oggetti o di persone, condizioni meteo, identificazione di incidenti, ecc.) date dall’integrazione delle informazioni contenute nei segnali di rilevamento, ed utilizza tali informazioni di più alto livello per fornire i dati di comando al blocco attuatore 20, il quale conseguentemente comanda la sorgente luminosa 2 al fine di regolare la luce emessa da quest’ultima.

Con riferimento alla forma realizzativa illustrata in figura 2, il blocco integratore 19 comprende un modulo validatore 21, il quale è atto a ricevere i suddetti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento (inviati dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10), calcola indici di correlazione fra due o più di tali segnali di rilevamento, confronta gli indici di correlazione con un determinato valore di soglia di correlazione, e seleziona un primo gruppo dei segnali di rilevamento aventi indice di correlazione superiore al suddetto valore di soglia di correlazione.

Vantaggiosamente, i suddetti indici di correlazione sono calcolati dal modulo validitore 21 utilizzando tecniche di calcolo statistico note al tecnico del settore (quale il calcolo del coefficiente di correlazione lineare) ovvero diversamente mediante regole euristiche che confrontano l’andamento dei segnali durante gli stessi intervalli di tempo.

In questo modo, il modulo validatore 21 analizza le correlazioni e la coerenza tra i segnali di rilevamento ricevuti dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10, al fine di individuare il primo gruppo di segnali coerenti, correlati e significativi da inviare ad un modulo combinatore 22 del blocco integratore 19.

Il modulo combinatore 22 è atto a ricevere il suddetto primo gruppo di segnali di rilevamento dal modulo validatore 21, ed è atto a suddividere i segnali di rilevamento di tale primo gruppo in classi indicative del verificarsi di determinati corrispondenti eventi. Il modulo combinatore 22 è atto quindi a fornire dati di identificazione corrispondenti agli eventi delle classi identificate.

In sostanza, il modulo combinatore 22 elabora i segnali di rilevamento del primo gruppo, preferibilmente mediante metodi di classificazione non supervisionata, e fornisce in uscita i suddetti dati di identificazione contenenti informazioni di alto livello accompagnate preferibilmente da un grado di probabilità dell’evento identificato, quali ad esempio la probabilità di presenza traffico intenso, la probabilità che si sia verificato un incidente, la probabilità che l’oggetto identificato sia un veicolo, un pedone o un ciclista, la probabilità che ci sia nebbia, ghiaccio o altre condizioni atmosferiche anomale, ecc.

Inoltre, il blocco integratore 19 comprende un modulo controllore 23, il quale è atto a ricevere dal modulo combinatore 22 i suddetti dati di identificazione, e a fornire al blocco attuatore 20 i dati di comando corrispondenti a tali dati di identificazione, in modo tale che il blocco attuatore 20 regoli la luce emessa dalla sorgente luminosa in funzione dell’evento indicato dai dati di identificazione.

Vantaggiosamente, il modulo validatore 21 è atto a selezionare tra i segnali di rilevamento (ricevuti dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10) un secondo gruppo di segnali aventi indice di correlazione inferiore al suddetto valore di soglia, ed invia tale secondo gruppo di segnali al modulo controllore 23, il quale è atto ad analizzare il secondo gruppo di segnali per abilitare l’invio dei dati di comando al blocco attuatore 20.

Pertanto, il modulo controllore 23 riceve in ingresso i dati di identificazione contenenti le informazioni ad alto livello provenienti dal modulo combinatore 22, e riceve altresì vantaggiosamente il secondo gruppo di segnali di rilevamento inviato dal modulo validatore 21, elabora tali dati e segnali preferibilmente mediante metodi di classificazione non supervisionata, e fornisce in uscita al blocco attuatore 20 i dati di comando contenenti le istruzioni per il controllo della sorgente luminosa 2.

Vantaggiosamente, il blocco integratore 19 comprende un modulo di pre-processing 24, il quale è atto a ricevere i segnali di rilevamento (dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10) ed è atto a fornire in uscita tali segnali in forma trasformata contenenti informazioni indicative dei rilevamenti effettuati dalla telecamera 4’, dai dispositivi di rilevamento ambientale 5 e dai dispositivi di rilevamento di presenza 10.

Verrà di seguito descritto l’apparato 1 in oggetto in una particolare condizione operativa del tutto esemplificativa e non limitativa della tutela della presente privativa.

In tale condizione di funzionamento esemplificativa, un ciclista dotato di un dispositivo di telefonia mobile passa nell’area circostante alla sergente luminosa 2.

Il modulo validatore 21 del blocco integratore 19 riceve in ingresso primi segnali di rilevamento inviati dalla telecamera 4’ che contengono frames in cui si rileva la presenza di un oggetto in movimento, secondi segnali di rilevamento inviati dal sensore di luminosità 6 che contengono misure dell’intensità della luce ambientale, terzi segnali di rilevamento provenienti dal dispositivo di ricezione WiFi 14 relativi a segnali radio emessi dal dispositivo di telefonia mobile del ciclista, e ulteriori terzi segnali di rilevamento inviati dal sensore di vibrazioni 11 che ha rilevato vibrazioni a bassa frequenza dovute al passaggio del ciclista.

Vantaggiosamente, i primi segnali di rilevamento inviati dalla telecamera 4’ sono ricevuti dal modulo di pre-processing 24 che li elabora e fornisce in uscita al modulo validatore 21 tali primi segnali in forma trasformata contenenti l’indicazione della presenza di un oggetto in movimento.

Il modulo validatore 21 correla i segnali di rilevamento inviati dalla telecamera 4’, dal sensore di luminosità 6, dal sensore di vibrazioni 11 e dal dispositivo di ricezione WiFi 14, calcolando gli indici di correlazione tra tali segnali, e confronta tali indici con il valore di soglia di correlazione.

Il modulo validatore 21 rileva che gli indici di correlazione tra i segnali di rilevamento inviati dalla telecamera 4’, dal sensore di vibrazioni 11 e dal dispositivo di ricezione WiFi 14 sono superiori al valore di soglia di correlazione, e pertanto il modulo validatore 21 seleziona tali segnali nel primo gruppo inviandoli al modulo combinatore 22, in quanto i suddetti indici di correlazione (superiori al valore di soglia) evidenziano una relazione tra le variazioni dei corrispondenti segnali causate dal passaggio del ciclista.

Il modulo validatore 21 rileva altresì che gli indici di correlazione tra i secondi segnali di rilevamento inviati dal sensore di luminosità 6 e gli altri segnali di rilevamento (inviati da telecamera 4’, sensore di vibrazioni 11 e dispositivo di ricezione WiFi 14) sono inferiori al valore di soglia di correlazione, in quanto le misure della luminosità non presentano variazioni legate all’andamento di tali altri segnali di rilevamento. Pertanto, il modulo validatore 21 seleziona i secondi segnali di rilevamento provenienti dal sensore di luminosità 6 nel secondo gruppo, senza inviarli pertanto al modulo combinatore 22.

Il modulo combinatore 22 suddivide il primo gruppo di segnali ricevuti dal modulo validatore 21 in classi identificative dell’evento rilevato (passaggio del ciclista), e fornisce dati di identificazione dell’evento i quali indicano che: c’è passaggio di un oggetto con probabilità del 95% (grazie ai segnali della telecamera 4’); si tratta di un pedone o di ciclista con una probabilità del 80% (grazie ai segnali del dispositivo di ricezione WiFi 14 relativi al rilevamento di un dispositivo elettronico con WiFi e al tempo per cui i segnali radio emessi da quest’ultimo vengono rilevati, e al fatto che la bassa frequenza delle misure di vibrazioni rilevate dal sensore di vibrazione 11 non giustifica il passaggio di un autoveicolo); la probabilità che ci sia un incidente è del 5% (in quanto non è stata rilevata alcuna indicazione in tal senso dalla telecamera 4’ e dal sensore di vibrazioni 11); la probabilità che ci sia vento è del 70% (vista la bassa frequenza delle vibrazioni rilevate dal sensore di vibrazioni 11). Il modulo combinatore 22 fornisce questi dati di identificazione al modulo controllore 23. Quest’ultimo, sulla base delle informazioni sulla tipologia di oggetto identificato (pedone o ciclista in questo caso) contenute nei dati di identificazione, decide di fornire al blocco attuatore 20 dati di comando contenenti istruzioni per comandare la sorgente luminosa 2 ad aumentare la luce emessa verso la pista ciclopedonale.

Per decidere se effettivamente inviare tali dati di comando al blocco attuatore 20, il modulo controllore 23 utilizza i secondi segnali relativi alla luminosità ambientale inviati dal modulo validatore 21, confrontando tali segnali con un determinato valore di soglia di luminosità indicativo della presenza di luce solare diurna. Se il modulo controllore 23 rileva che i secondi segnali di rilevamento della luminosità sono inferiori a tale soglia (come può avvenire di sera) il modulo controllore 23 fornisce i dati di comando per aumentare l’intensità di luce emessa dalla sorgente luminosa 2, diversamente non invia tali dati di comando al blocco attuatore 20 in quanto la luce solare è sufficiente ad illuminare la pista ciclopedonale.

Vantaggiosamente, il blocco attuatore 20 è atto a ricevere i segnali di rilevamento dai corrispondenti dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10 e gli elabora per parametrizzare i dati di comando ricevuti dal modulo controllore 23 del blocco integratore 19.

In accordo con la condizione di funzionamento esemplificativa sopra trattata, il blocco attuatore 20, nel caso in cui riceva i dati di comando dal modulo controllore 23 per comandare l’aumento dell’intensità della luce della sorgente luminosa 2, confronta le misure di luminosità dei secondi segnali di rilevamento inviati dal sensore di luminosità 6 con determinati parametri di controllo per decidere di quanto aumentare l’intensità della luce emessa dalla sorgente luminosa 2.

Vantaggiosamente, il blocco attuatore 20 regola la luminosità della luce emessa dalla sorgente luminosa 2 inviando i segnali di controllo ad un circuito di alimentazione, il quale è atto a controllare la corrente elettrica fornita alla sorgente luminosa 2 mediante corrispondenti segnali di alimentazione. Preferibilmente, in accordo con una forma realizzativa particolare in cui la sorgente luminosa 2 comprende lampade del tipo a LED, il circuito di alimentazione è atto ad alimentare i LED della sorgente luminosa 2 mediante corrispondenti segnali di alimentazione in PWM, ovvero mediante segnali di alimentazione codificati con protocollo DALI, ovvero mediante segnali di alimentazione in DC variabili tra 0-10V.

Vantaggiosamente, ciascun dispositivo di controllo 3 dell’apparato 1 oggetto della presente invenzione comprende un’unità di comunicazione 25 collegata all’unità di elaborazione elettronica 18 ed atta a ricevere da quest’ultima i suddetti segnali di rilevamento e i suddetti dati di identificazione e ad inviarli ad almeno un’unità remota 26, 27, 28.

Vantaggiosamente, l’unità di comunicazione 25 è collegata al blocco attuatore 20, il quale è programmato per inviare all’unità di comunicazione 25 segnali di controllo per inviare ad una prima unità remota 26, posta in particolare in una centrale di sorveglianza, i primi segnali di rilevamento acquisiti dalla telecamera 4’, i dati di identificazione di un evento legato al passaggio di persone e di veicoli, o al verificarsi di incidenti. In questo modo, vantaggiosamente, l’apparato 1 in oggetto consente di generare automaticamente segnalazioni alla centrale di sorveglianza relative ad esempio all’insorgere di incidenti, alla presenza di oggetti sospetti lasciati in luoghi pubblici, all’identificazione di targhe di veicoli, all’identificazione di persone, al tracciamento degli spostamenti di persone o di veicoli, ecc.

Preferibilmente, il blocco attuatore 20 è atto a fornire all’unità di comunicazione 25 segnali di controllo per inviare ad una seconda unità remota 27, comprendente preferibilmente un PC server con una memoria di archivio, segnali di rilevamento e dati di identificazione contenenti informazioni sul traffico locale, sui parametri ambientali (ad esempio mappe di temperatura, mappe di rumore, ecc.), su statistiche per la regolazione dei semafori in base al traffico, sulla gestione dei parcheggi, sulla gestione della raccolta rifiuti, ecc.

Vantaggiosamente, l’unità di comunicazione 25 è atta a ricevere da una terza unità remota 28 (costituita in particolare da un’unità centrale di gestione dell’impianto di illuminazione) dati di gestione contenenti preferibilmente parametri di funzionamento della sorgente luminosa, parametri di set up, ecc.

Ovviamente, senza per questo uscire dall’ambito di tutela della presente privativa, l’apparato 1 potrà comprendere anche più di tre unità remote, ovvero diversamente anche una sola unità remota atta ad assolvere le funzioni delle suddette unità remote 26, 27, 28. Vantaggiosamente, l’unità di comunicazione 25 è dotata di un modulo di interfaccia Mesh che supporta un protocollo di comunicazione 802.11s, mediante il quale il corrispondente dispositivo di controllo 3 comunica con gli altri dispositivi di controllo 3 dell’apparato 1 collegati alle altre corrispondenti sorgenti luminose 2 dell’impianto di illuminazione.

Costituisce oggetto della presente invenzione anche un metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, ottenuto in particolare mediante l’apparato 1 del tipo sopra descritto.

Nel seguito, per semplicità di esposizione si farà riferimento alla medesima nomenclatura finora introdotta, seppure si debba intendere che il presente metodo possa essere ottenuto anche con apparati non provvisti di tutte le caratteristiche sopra considerate.

Il metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la presente invenzione comprende:

− una prima fase di acquisizione di primi segnali di rilevamento di immagini, eseguita mediante il dispositivo di rilevamento di immagini 4, la cui telecamera 4’ preferibilmente riprende l’area circostante alla corrispondente sorgente luminosa 2; − una seconda fase di acquisizione di secondi segnali di rilevamento di misure di parametri ambientali dell’area circostante alla sorgente luminosa 2, eseguita mediante i dispositivi di rilevamento ambientale 5, i quali come detto in precedenza comprendono almeno uno tra: il sensore di luminosità 6, il sensore di temperatura 7, il sensore di umidità 8 ed il sensore di CO29;

− una terza fase di acquisizione di terzi segnali di rilevamento della presenza di almeno un oggetto, eseguita mediante i dispositivi di rilevamento di presenza 10, i quali come detto in precedenza comprendono almeno uno tra: il sensore di vibrazioni 11, il radar 13, i dispositivi di ricezione di onde radio 12 (quali in particolare il dispositivo di ricezione WiFi 14, il dispositivo di ricezione Bluetooth 15, il dispositivo di ricezione RFID/NFC 16, il dispositivo di ricezione LR-WPAN 17).

In accordo con l’idea alla base della presente invenzione, il metodo in oggetto comprende, inoltre, una fase di integrazione dei suddetti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento, eseguita mediante il blocco integratore 19 del dispositivo di controllo 3, il quale blocco integratore 19 riceve in ingresso tali primi, secondi e terzi dati di rilevamento, e fornisce in uscita i corrispondenti dati di comando da inviare al blocco attuatore 20.

Vantaggiosamente, la fase di integrazione comprende uno stadio di pre-processing dei segnali di rilevamento, eseguito mediante il modulo di pre-processing 24 il quale fornisce in uscita tali segnali in forma trasformata contenenti informazioni indicative dei rilevamenti effettuati dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10.

Secondo l’invenzione, la suddetta fase di integrazione comprende uno stadio di calcolo degli indici di correlazione fra due o più dei suddetti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento (acquisiti dai dispositivi di rilevamento 4, 5, 10), uno stadio di confronto di tali indici di correlazione con almeno un determinato valore di soglia di correlazione, ed uno stadio di selezione di un primo gruppo dei segnali di rilevamento aventi indice di correlazione superiore al valore di soglia. Tali stadi di calcolo, di confronto e di selezione sono eseguiti mediante il modulo validatore 21 del blocco integratore 19.

Vantaggiosamente, la fase di integrazione del metodo in oggetto comprende un secondo stadio di selezione di un secondo gruppo dei segnali di rilevamento aventi indice di correlazione inferiore al suddetto valore di soglia, e che sono forniti dal modulo validatore 21 al modulo controllore 23 che li utilizza per abilitare l’invio dei dati di comando al blocco attuatore 20, come descritto in dettaglio nel seguito.

Vantaggiosamente, il primo ed il secondo stadio di selezione sono ottenuti mediante metodi di classificazione non supervisionati.

La fase di integrazione comprende inoltre uno stadio di suddivisione dei segnali di rilevamento del primo gruppo in classi indicative del verificarsi di determinati corrispondenti eventi (quali il passaggio di pedoni o veicoli, la diminuzione della luminosità ambientale, l’insorgere di un incidente nel traffico, ecc.), il quale stadio di suddivisione è eseguito mediante il modulo combinatore 22 del blocco integratore 19.

La fase di integrazione comprende quindi uno stadio di generazione dei dati di identificazione corrispondenti ai suddetti eventi, il quale stadio è eseguito dal modulo combinatore 22 che invia tali dati di identificazione al modulo controllore 23.

La fase di integrazione comprende quindi uno stadio di generazione dei dati di comando corrispondenti ai dati di identificazione, eseguito dal modulo controllore 23, il quale fornisce al blocco attuatore 20 i dati di comando contenenti le istruzioni per regolare la luce emessa dalla sorgente luminosa 2 in funzione degli eventi identificati nel suddetto stadio di suddivisione.

Vantaggiosamente, nello stadio di generazione dei dati di comando, il modulo controllore 23 riceve dal modulo validatore 21 il secondo gruppo di segnali di rilevamento (aventi indici di correlazione inferiore al suddetto valore di soglia di correlazione), i quali sono analizzati dal modulo controllore 23 per abilitare l’invio dei dati di comando al blocco attuatore 20.

Il metodo in oggetto comprende quindi una fase di controllo della sorgente luminosa 2 collegata al dispositivo di controllo 3, eseguita mediante il blocco attuatore 20, il quale riceve in ingresso i dati di comando dal blocco integratore 19 ed invia alla sorgente luminosa 2 corrispondenti segnali di controllo della tensione e/o della corrente di alimentazione della sorgente luminosa 2.

Vantaggiosamente, nella fase di controllo della sorgente luminosa 2, il blocco attuatore 20 riceve i segnali di rilevamento acquisiti nelle fasi di acquisizione (dai dispositivi di rilevamento 4, 5 e 10) per parametrizzare i dati di comando ricevuti dal modulo controllore 23. Più in dettaglio, preferibilmente, il blocco attuatore 20 confronta i valori dei segnali di rilevamento con determinati parametri di controllo per decidere di quanto aumentare o diminuire l’intensità della luce della sorgente luminosa 2.

L’invenzione così descritta raggiunge pertanto gli scopi prefissati.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per il controllo di un impianto di illuminazione, il quale comprende: − almeno un dispositivo di controllo (3) atto ad essere collegato ad almeno una corrispondente sorgente luminosa (2) di detto impianto per controllare il funzionamento di detta sorgente luminosa (2); − almeno un dispositivo di rilevamento di immagini (4), il quale è atto a riprendere immagini di un’area circostante a detta sorgente luminosa (2), è operativamente collegato a detto dispositivo di controllo (3) ed è atto a inviare a quest’ultimo primi segnali di rilevamento contenenti dette immagini; − almeno un dispositivo di rilevamento ambientale (5) scelto in una prima famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un sensore di luminosità (6), un sensore di temperatura (7), un sensore di umidità (8), un sensore di CO2(9); detto dispositivo di rilevamento ambientale (5) essendo atto a rilevare misure di parametri ambientali dell’area circostante a detta sorgente luminosa (2), essendo operativamente collegato a detto dispositivo di controllo (3) ed essendo atto a inviare a quest’ultimo secondi segnali di rilevamento contenenti dette misure; − almeno dispositivo di rilevamento di presenza (10) scelto in una seconda famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un sensore di vibrazioni (11), un dispositivo di ricezione di onde radio (12), un radar (13); detto dispositivo di rilevamento di presenza (10) essendo atto a rilevare la presenza di almeno un oggetto nell’area circostante a detta sorgente luminosa (2), essendo operativamente collegato a detto dispositivo di controllo (3) ed essendo atto a inviare a quest’ultimo terzi segnali di rilevamento indicativi di detta presenza; detto apparato (1) essendo caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di controllo (3) comprende almeno una unità di elaborazione elettronica (18) dotata di: − almeno un blocco integratore (19), il quale è atto a ricevere in ingresso detti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento, ed è atto a fornire in uscita corrispondenti dati di comando; − almeno un blocco attuatore (20), il quale è atto a ricevere in ingresso detti dati di comando da detto blocco integratore (19) ed è atto a inviare a detta sorgente luminosa (2) corrispondenti segnali di controllo della tensione e/o della corrente di alimentazione di detta sorgente luminosa (2); detto blocco integratore (19) comprendendo: − almeno un modulo validatore (21), il quale è atto a ricevere detti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento, è atto a calcolare almeno un indice di correlazione fra due o più di detti segnali di rilevamento, è atto a confrontare detto indice di correlazione con almeno un determinato valore di soglia di correlazione, ed è atto a selezionare un primo gruppo di detti segnali di rilevamento aventi indice di correlazione superiore a detto valore di soglia; − almeno un modulo combinatore (22), il quale è atto a ricevere detto primo gruppo di segnali di rilevamento da detto modulo validatore (21), è atto a suddividere i segnali di rilevamento di detto primo gruppo in classi indicative di corrispondenti determinati eventi, ed è atto a fornire dati di identificazione corrispondenti a detti eventi; − almeno un modulo controllore (23), il quale è atto a ricevere da detto modulo combinatore (22) detti dati di identificazione, ed è atto a fornire a detto blocco controllore (20) detti dati di comando corrispondenti a detti dati di identificazione.
2. 2. Apparato (1) per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la rivendicazione numero 1, caratterizzato dal fatto che detto modulo validatore (21) è atto a selezionare un secondo gruppo di detti segnali di rilevamento aventi indice di correlazione inferiore a detto valore di soglia di correlazione, ed è atto a inviare detto secondo gruppo di segnali a detto modulo controllore (23), il quale è atto ad analizzare detto secondo gruppo di segnali per abilitare l’invio di detti dati di comando a detto blocco attuatore (20).
3. 3. Apparato (1) per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la rivendicazione numero 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto blocco integratore (19) comprende un modulo di pre-processing (24), il quale è atto a ricevere detti segnali di rilevamento ed è atto a emettere in uscita detti segnali di rilevamento in forma trasformata contenenti informazioni indicative di detti rilevamenti acquisiti da detti dispositivi di rilevamento (4, 5, 10).
4. 4. Apparato (1) per il controllo di un impianto di illuminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di ricezione di onde radio (12) è scelto in una terza famiglia di dispositivi comprendente uno o più dei seguenti dispositivi: un dispositivo di ricezione WiFi (14), un dispositivo di ricezione Bluetooth (15), un dispositivo di ricezione RFID/NFC (16), un dispositivo di ricezione LR-WPAN (17).
5. 5. Apparato (1) per il controllo di un impianto di illuminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di controllo (3) comprende una unità di comunicazione (25) collegata a detta unità di elaborazione elettronica (18) ed atta almeno a inviare detti segnali di rilevamento e detti dati di identificazione ad almeno una unità remota (26, 27, 28).
6. 6. Metodo per il controllo di un impianto di illuminazione, il quale comprende le seguenti fasi operative: − una prima fase di acquisizione di primi segnali di rilevamento di immagini mediante almeno un dispositivo di rilevamento di immagini (4); − una seconda fase di acquisizione di secondi segnali di rilevamento di misure di parametri ambientali mediante almeno un dispositivo di rilevamento ambientale (5); − una terza fase di acquisizione di terzi segnali di rilevamento della presenza di almeno un oggetto mediante almeno un dispositivo di rilevamento di presenza (10); detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre: − una fase di integrazione di detti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento, eseguita mediante un blocco integratore (19) di una unità di elaborazione elettronica (18) di un dispositivo di controllo (3), il quale blocco integratore (19) riceve in ingresso detti primi, secondi e terzi dati di rilevamento, e fornisce in uscita corrispondenti dati di comando; − una fase di controllo di almeno una sorgente luminosa (2) di detto impianto collegata a detto dispositivo di controllo (3), eseguita mediante almeno un blocco attuatore (20), il quale riceve in ingresso detti dati di comando da detto blocco integratore (19) ed invia a detta sorgente luminosa (2) corrispondenti segnali di controllo della tensione e/o corrente di alimentazione di detta sorgente luminosa (2); detta fase di integrazione comprendendo: − uno stadio di calcolo di almeno un indice di correlazione fra due o più di detti primi, secondi e terzi segnali di rilevamento, eseguito mediante un modulo validatore (21) di detto blocco integratore (19); − uno stadio di confronto di detto indice di correlazione con almeno un determinato valore di soglia di correlazione, eseguito mediante detto modulo validatore (21); − un primo stadio di selezione di un primo gruppo di detti segnali di rilevamento aventi indice di correlazione superiore a detto valore di soglia di correlazione, eseguito mediante detto modulo validatore (21); − uno stadio di suddivisione dei segnali di rilevamento di detto primo gruppo in classi indicative di determinati corrispondenti eventi, eseguito mediante un modulo combinatore (22) di detto blocco integratore (19); − uno stadio di generazione di dati di identificazione corrispondenti a detti eventi, eseguito mediante detto modulo combinatore (22); − uno stadio di generazione di detti dati di comando corrispondenti a detti dati di identificazione, eseguito mediante un modulo controllore (23) di detto blocco integratore (19).
7. 7. Metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la rivendicazione numero 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di integrazione comprende un secondo stadio di selezione di un secondo gruppo di detti segnali di rilevamento aventi indice di correlazione inferiore a detto valore di soglia; in detto stadio di generazione dei dati di comando, detto modulo controllore (23) ricevendo da detto modulo validatore (21) detto secondo gruppo di segnali di rilevamento, i quali sono analizzati da detto modulo controllore (23) per abilitare l’invio di detti dati di comando a detto blocco attuatore (20).
8. 8. Metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la rivendicazione numero 6 o 7, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di controllo della sorgente luminosa (2), detto blocco attuatore (20) riceve detti segnali di rilevamento acquisiti in dette fasi di acquisizione per parametrizzare detti dati di comando.
9. 9. Metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti dalla 6 alla 8, caratterizzato dal fatto che detta fase di integrazione comprende uno stadio di pre-processing di detti segnali di rilevamento, mediante un modulo di pre-processing (24) di detto blocco integratore (19), il quale modulo di pre-processing (24) fornisce in uscita detti segnali di rilevamento in forma trasformata contenenti informazioni indicative dei rilevamenti effettuati da detti dispositivi di rilevamento (4, 5, 10).
10. 10. Metodo per il controllo di un impianto di illuminazione secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che gli stadi di selezione di detta fase di integrazione sono ottenuti mediante un metodo di classificazione non supervisionato.