JP4411347B2 - 光制御装置 - Google Patents

Description

本発明は光制御装置、とりわけ少なくとも１つの光センサと、少なくとも１つの制御器と、ｎ個の出力端子を有する光制御装置に関するものであり、前記光センサは出力端に明度に対する実際値を生成し、前記制御器には前記実際値の他に明度に対する目標値が供給され、前記ｎは２に等しいかこれよりも大きく、前記各出力端子は制御器の出力端と、少なくとも１つの発光手段の光束を変化するために接続されており、前記制御器は、目標値と実際値との差を検出し、当該差が所定の公差範囲内にあるか、または外にあるかを検査し、公差範囲外にある場合にはｎ個の出力端子に接続された発光手段の光束を、所定の公差範囲内になるよう変化する。

従来の技術
この種の従来技術から公知の光制御装置が図１に示されており、本発明の基礎となる問題を説明するために使用する。図１は、光センサ１０を有するこの種の装置を示し、光センサは実際値を制御器１２に供給する。制御器にはさらに設定装置１４、例えばユーザインタフェースを備えるメモリから目標値が供給される。制御器１２の出力端は複数の電子前置装置１６ａから１６ｄと接続されており、各電子前置装置１６ａから１６ｄは発光手段を、制御器１２により生成された信号により制御する。この制御は、図２に示した線図に従い行われる。この線図には目標値と実際値との差が相対的光束に関してプロットされている。目標値ラインを中心に公差範囲が設定されていることが分る。例えば夕方暗くなると、（目標値−実際値）の差が大きくなり、ライン１０は公差範囲の上限に達する。これに基づき制御器１２はその出力端に生成する信号を次のように変化する。すなわち、これに接続された発光手段がより発光するように、言い替えると、この発光手段の光束が上昇するように変化する。従って制御器１２から出力される新たな調光設定値は、接続されたすべての電子前置装置１６ａから１６ｄによって統一的に新たな調光に変換される。この過程は、制御偏差が修正されるまで繰り返される。

この公知の装置の欠点は、制御器１２を収容するためにしばしばスペースが存在しないことである。中央の制御器１２はまた付加的な配線を必要とする。従って中央の制御器１２を使用することは不所望のコストと結び付いている。

この問題の基本的解決手段は、各電子前置装置に制御器を配属することである。これにより制御器１２の取り付けを中央の個所で行う必要がなくなる。むしろ取り付けは電子前置装置と共通に行うことができる。しかし従来技術から公知の公差範囲を使用するこの解決手段は、実際には付加的手段なしでは非実用的であることが判明している。光センサに対するそれぞれのランプの位置決めに応じて、個々の電子前置装置に割り当てられ、相互に独立して動作する制御器が別々に動作する。これが意味するのは、所望の光目標値に達するために、複数のランプが完全に遮断され、残りのランプが完全に発光制御されることがあり得るということである。これは一方では不所望のことである。なぜなら照明すべき空間が不均等に照明されることがあるからである。目標値と実際値との差の値が小さければ、所望の照明値に実質的に達しているかの印象を与えるが、しかしこれはセンサが取り付けられた個所に対してだけ当てはまることである。照明すべき空間として、ランプが２ｍから３ｍ間隔で相互に配置されたグループ作業スペースを想像してみると、これによってある場所が過度に明るく、別の場所が過度に暗く照明されることになる。また他方ではこれにより、頻繁に完全発光駆動されるランプが早期に破損するようになる。このことはとりわけ接近するのが困難なランプの場合、例えば工場ホールの場合、重大な欠点である。

発明の開示
従って本発明の課題は、冒頭に述べた光制御装置を改善し、複数の制御器を使用する場合でも照明空間をできるだけ均等に照明することができるようにすることである。

この課題は、請求項１に特徴的構成を有する装置によって解決される。

本発明は、上回るときに制御過程がトリガされる公差範囲の限界が光束の瞬時値に依存するようにすれば上記課題が解決されることを認識する。この解決手段により、個々の電子前置装置の調光が相互に適応される。なぜなら極値が、偏差の際にまず最初に制御に使用されるからである。電子前置装置としての別の電源から給電される場合、調光とはこの別の電源を相応に制御する信号であると理解することもできる。言い替えると、負の偏差（＝明るすぎる）が増大する場合、相対的に最大の光束を調整する制御器が出力公差範囲を初めに逸脱し、これによって減光過程がトリガされる。反対に正の偏差の場合、相対的に最低の光束が配属された制御器が最初の機器として制御される。このようにして個々の機器の調光での偏差が自動的に、擬似自己補正的に解消される。

もちろん本発明によるこの公差範囲の構成は、従来技術による制御器を有する光制御装置の場合でも可能であり、この場合は各ＥＶＧに制御器が別個の制御装置として配属される。とりわけ本発明は、制御器に固有のセンサが配属されている光制御装置で使用することもできる。

本発明の装置の実験パターンでは、個々の発光手段の調光段階の相互最大偏差を１０％以下に保持することができた。

本発明の有利な実施形態では、実際値と目標値との差が公差範囲の外にある場合、制御が各制御器で個別に、すなわち相互に依存せずに開始される。このとき制御は、目標値に達するときに初めて終了し、公差範囲に達するときには終了しない。これに関しては、制御中に目標値を上回るか、ないしは下回ると符号変化が制御器で識別され、このことが制御過程の終了に使用されるとも理解することができる。このことにより、制御方向に依存しないでほぼ同じ目標値が調整されることが保証される。

出力端子とは、本発明では制御器の出力端である。制御器はこれに１つまたは複数の発光手段を接続することができ、接続された発光手段を同じ光束により制御するよう構成することができる。

本発明によれば公差範囲の上限または下限、または両方が光束の瞬時値に依存する。

有利には公差範囲内に目標値ラインが配置されており、目標値ラインは、光束の値が低くなると公差範囲の上限により接近する。有利には目標値ラインは、光束が最小値であるときに公差範囲の上限に接する。

反対に目標値ラインは、光束の値が大きくなると公差範囲の下限により接近する。有利な実施形態では、目標値ラインは、光束が最大値であるときに公差範囲の下限に接する。

上に述べた２つの有利な実施形態によって、光束が極値であるときに制御は最小の偏差でも実行され、また偏差の符号が反転するときに公差範囲は最大であることが保証される。

すでに述べたように、各出力端子に制御器が配属されていると有利である。ここでは各制御器が所属の電子前置回路に配置されていると特に有利である。このことは、各電子前置装置にはいずれにしろマイクロプロセッサが存在しており、このマイクロプロセッサを簡単に光束の制御のためにも使用できるという考察に基づく。このことにより得られる利点は、制御器が電子前置装置と同じケーシングに配置され、従って別個の設置ないし別個の配線が完全に省略されることである。

別の有利な実施形態は、各制御器にメモリが配属されており、このメモリに特性曲線および／または特性マップがファイルされており、この特性曲線および／または特性マップは制御特性を設定するために発光手段に配属されていることを特徴とする。このことによって、種々異なる発光手段を使用することができる。なぜならそれぞれ別個の特性曲線および／または公差範囲を登録することができるからである。制御特性はパラメータとして設定可能な光束値を、目標値と実際値との間の求められた差に依存して含む。例えばこの関連で、指数調光曲線に基づいて、ＤＡＬＩ調光ステップだけの変化が、光束が高いときには光束が低いときよりも光の比較的に大きな変化に作用することを考慮することができる。

例えば光センサの検出領域の外に設置されたランプがこの光センサにまったく影響を及ぼさないという不利な状況を克服するために、本発明では光束の変化が所定の調光ステップで行われる。ここで調光ステップの数、すなわち公差範囲内で発光手段に供給される光束のステップ状の変化は所定の値に制限されている。制御の枠内で調光ステップがこの所定数に達すると、制御は中断される。

さらなる有利な実施形態は従属請求項に記載されている。

図面の簡単な説明
以下本発明の実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、従来技術から公知の光制御装置を示す。
図２は、従来技術で制御に使用される公差範囲を示す。
図３は、本発明の光制御装置の実施例を示す。
図４は、本発明の装置で制御に使用される公差範囲を示す。
本発明の有利な実施形態
以下、同じ要素および同種の要素には同じ参照符号が使用される。

図３は、本発明の光制御装置の実施例を示す。この装置はセンサ１０を有し、このセンサは４つの電子前置装置（ＥＶＧ）２０ａ〜２０ｄにおける実際値を生成する。ＥＶＧ内でこの実際値は、装置１４により生成された目標値と共に、それぞれの電子前置装置に配置された制御器２２ａ〜２２ｄに供給される。制御器内で目標値と実際値との差が求められ、これが公差範囲内にあるかまたは外にあるかが検出される。図４参照。許容偏差は瞬時の相対的光束に大きく依存している。目標値ラインは、光束の値が小さくなると公差範囲の上限により接近する。反対に目標値ラインは、光束の値が大きくなると公差範囲の下限により接近する。実際値が目標値よりも小さければ、光束が過度に低く、これが上昇制御される。反対に実際値が目標値よりも大きい場合には、光束は下降制御される。図３から分るように、制御器２２ａ〜２２ｄから出力端子２４ａ〜２４ｄを介して個別の信号が発光手段１８ａ〜１８ｄに印加される。発光手段はこの例では異なる４つの調光位置ＤＳ１〜ＤＳ４を伴う。各制御器２２ａ〜２２ｄはメモリ（図示せず）を有し、このメモリにはそれぞれの制御器２２ａ〜２２ｄに配属された発光手段１８ａ〜１８ｄの特性曲線が本発明の結果として発光手段１８ａ〜１８ｄは種々異なることができ、例えばＬＥＤと発光管の混合でも良い。

図４に示された公差範囲によって、例えばすでに上昇制御された機器を、もっとも大きな制御能力を未だ有する機器の後でさらに上昇制御することができるようになる。相応のことが下降制御にも当てはまる。

図１は、従来技術から公知の光制御装置を示す。 図２は、従来技術で制御に使用される公差範囲を示す。 図３は、本発明の光制御装置の実施例を示す。 図４は、本発明の装置で制御に使用される公差範囲を示す。

Claims (7)

1. 少なくとも１つの光センサ（１０）と、少なくとも１つの制御器（２２ａ〜２２ｄ）と、ｎ個の出力端子（２４ａ〜２４ｄ）を有する光制御装置であって、
   前記光センサは出力端に明度に対する実際値を生成し、
   前記制御器には前記実際値の他に明度に対する目標値が供給され、
   前記ｎは２に等しいかこれよりも大きく、
   前記各出力端子（２４ａ〜２４ｄ）は制御器（２２ａ〜２２ｄ）の出力端と、少なくとも１つの発光手段（１８ａ〜１８ｄ）の光束を変化するために接続されており、
   前記制御器（２２ａ〜２２ｄ）は、目標値と実際値との差を検出し、当該差が所定の公差範囲内にあるか、または外にあるかを検査し、公差範囲外にある場合にはｎ個の出力端子（２４ａ〜２４ｄ）に接続された発光手段（１８ａ〜１８ｄ）の光束を、所定の公差範囲内になるよう変化する形式の光制御装置において、
   前記公差範囲の上限を明度に対する目標値に接近させ、これにより少なくとも1つの発光手段（１８ａ〜１８ｄ）の光束の瞬時値が減少し、
   前記公差範囲の下限を明度に対する目標値に接近させ、これにより少なくとも1つの発光手段（１８ａ〜１８ｄ）の光束の瞬時値が増大する、ことを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   各出力端子（２４ａ〜２４ｄ）には制御器（２２ａ〜２２ｄ）が配属されている装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   各制御器（２２ａ〜２２ｄ）は電子前置装置（２０ａ〜２０ｄ）に配置されている装置。
4. 請求項２記載の装置において、
   各制御器（２２ａ〜２２ｄ）にはメモリが配属されており、該メモリには特性曲線または特性曲線マップがファイルされており、該特性曲線または特性曲線マップは発光手段（１８ａ〜１８ｄ）に、制御特性の設定のため、または公差範囲の形状の設定のために配属されている装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   制御特性はパラメータとして、設定可能な光束値を、目標値と実際値との間の求められた差に依存して含む装置。
6. 請求項１記載の装置において、
   光束が所定の調光ステップで変化するように構成されており、公差範囲内の調光ステップの数は所定の値に制限されている装置。
7. 請求項６記載の装置において、
   制御は、調光ステップが所定数に達すると中断されるように構成されている装置。

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