MX2011012956A - Sensor de ocupacion para aplicacion de iluminacion de unidad de trabajo. - Google Patents

Abstract

Un método de ahorro de energía en ubicaciones que utilizan una pluralidad de luminarias situadas en proximidad cercana entre sí, el método incluye proporcionar cada luminaria con un sensor que detecta la presencia de una persona en proximidad a la luminaria, un componente que activa el pasaje de corriente a través de la luminaria cuando la presencia es detectada y desactiva el pasaje de corriente a través de la luminaria después de un tiempo de espera predeterminado, y un interruptor acoplado entre el componente y la luminaria que activa el encendido de la luminaria, en donde el pasaje de energía a cada luminaria es activado por el componente cuando la presencia es detectada y la luminaria es encendida por el interruptor.

Description

SENSOR DE OCUPACION PARA APLICACION DE ILUMINACION DE UNIDAD DE TRABAJO Descripción de la Invención La presente invención se refiere a la conservación de energía a través del uso de la tecnología de control de iluminación, y de manera más particular, se refiere a la limitación de uso de iluminación cuándo y en donde sea necesario .

En una situación de trabajo o de vida, en donde son utilizadas abundantes iluminaciones de unidad de trabajo, por ejemplo, en bancas de laboratorio en laboratorios y escuelas, mesas de comida en restaurantes, mesas de lectura en bibliotecas, iluminación de sala, tal como dentro de un hogar, etc., el control de iluminaciones de unidad de trabajo con sensores de ocupación en un modo actualmente conocido no resuelve el problema de conservación de energía mientras se proporciona iluminación suficiente. Un sensor de ocupación central puede ser utilizado para controlar, en forma central, una pluralidad de iluminaciones de unidad de trabajo para conservar la energía, todavía todas las bancas de laboratorio con iluminaciones de unidad de trabajo no podrían estar ocupadas. Si sólo una iluminación de unidad de trabajo necesitará ser encendida, entonces, todas las iluminaciones de unidad de trabajo tienen que ser encendidas. Un problema REF. 219882 similar se genera cuando las luces son controladas por sensores locales que son acoplados con todas las iluminaciones de unidad de trabajo. Esto es debido a que el movimiento de una persona sólo hacia una lámpara será detectado por los sensores de todas las iluminaciones de unidad de trabajo circundantes.

Lo que es necesario es un sistema de control de luminaria que pueda conservar la energía más allá de un simple control de grupo.

Un objetivo del presente sistema es superar las desventajas y/o hacer mejoras en la técnica anterior.

Otro objetivo del presente sistema es garantizar el ahorro de energía en áreas que tienen muchas iluminaciones de unidad de trabajo situadas en proximidad entre sí.

En consecuencia, el presente sistema incluye un aparato que tiene una luminaria; un sensor que detecta la presencia de una persona en proximidad a la luminaria, tal como en proximidad cercana a la luminaria (por ejemplo, junto a la luminaria) ; un componente que activa el pasaje de corriente a través de la luminaria cuando la presencia es detectada y desactiva el pasaje de corriente a través de la luminaria después de un tiempo de espera predeterminado; y un interruptor acoplado entre el componente y la luminaria que activa el encendido de la luminaria.

Además se proporciona un método para el ahorro de energía en ubicaciones que utilizan una pluralidad de luminarias situadas en proximidad entre sí, el método incluye proporcionar cada luminaria con un sensor que detecta la presencia de una persona en proximidad a la luminaria, un componente que activa el pasaje de corriente a través de la luminaria cuando la presencia es detectada y desactiva el pasaje de la corriente a través de la luminaria después de un tiempo de espera predeterminado, y un interruptor acoplado entre el componente y la luminaria que activa el encendido de la luminaria, en donde el pasaje de la energía a cada luminaria es activado por el componente cuando la presencia es detectada y la luminaria es encendida por el interruptor.

El presente sistema es explicado en detalle adicional, y por medio de ejemplo, con referencia a las figuras que la acompañan, en donde: La Figura 1 muestra un diagrama de una ubicación de ejemplo en donde una pluralidad de luminarias son situadas en proximidad entre sí de acuerdo con las modalidades del presente sistema; y La Figura 2 muestra un diagrama de una modalidad de ejemplo de un sensor de ocupación en una de una pluralidad de luminarias situadas en proximidad entre sí de acuerdo con las modalidades del presente sistema.

Las siguientes son descripciones de las modalidades ilustrativas que cuando son tomadas en conjunto con las siguientes figuras demostrarán las características y ventajas observadas con anterioridad, así como también características y ventajas adicionales. En la siguiente descripción, con propósitos de explicación más que de limitación, son señalados detalles ilustrativos tales como la arquitectura, interconexiones, técnicas, atributos de elemento, etcétera. Sin embargo, será aparente para aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que otras modalidades que se apartan de estos detalles todavía serían entendidos que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, con el propósito de claridad, las descripciones detalladas de los dispositivos, circuitos, herramientas, técnicas y métodos bien conocidos son omitidas para así no obscurecer la descripción del presente sistema. Debe entenderse, de manera expresa, que las figuras son incluidas con propósitos ilustrativos y no representan el alcance del presente sistema. En las figuras que la acompañan, los mismos números de referencia en las diferentes figuras podrían designar elementos similares.

Para propósitos de simplificación de la descripción del presente sistema, los términos "acoplado en forma operativa" , "acoplado" y los términos formativos de los mismos cómo son utilizados en la presente se refieren a una conexión entre dispositivos y/o porciones de los mismos que permite la operación de acuerdo con el presente sistema. Por ejemplo, un acoplamiento operativo podría incluir una o más de una conexión alambrada y/o una conexión inalámbrica entre dos o más dispositivos que activa una vía de comunicación de una vía y/o dos vías entre los dispositivos y/o porciones de los mismos .

La Figura 1 es un diagrama 100 de un establecimiento de ejemplo en donde una pluralidad de luminarias 10 es situada en proximidad entre sí de acuerdo con las modalidades del presente sistema. El presente sistema y método son dirigidos para limitar el uso de la iluminación de unidad de trabajo cuándo y en donde sea necesario. La Figura 1 ilustra una situación en donde la pluralidad de luminarias 10 podría ser utilizada, tal como por ejemplo, en bancas de laboratorio, mesas de comida en restaurante, mesas de lectura en bibliotecas, iluminación de sala, iluminación de cocina, etc., incluso todas las luminarias 10 no podrían requerir estar encendidas al mismo tiempo. Como es dirigido por las modalidades del presente sistema, simplemente el control de las lámparas de un sensor de ocupación central no ayuda para la conservación de energía cuando no todas las áreas posiblemente iluminadas están ocupadas o es necesario de otro modo que se encuentren encendidas al mismo tiempo. De acuerdo con modalidades del presente sistema, un sensor de ocupación individual 12 es integrado en cada luminaria 10, de modo que la lógica que es programada en el sensor de ocupación individual 12 ayudará a controlar las correspondientes luminarias 10 sin provocar que las luminarias 10 adyacentes se iluminen. De acuerdo con modalidades del presente sistema, el sensor de ocupación individual 12 podría detectar la presencia de una persona con respecto a una luminaria 10 dada. De acuerdo con modalidades del presente sistema, el sensor de ocupación individual 12 podría detectar la presencia cercana de la persona con respecto a la luminaria, tal como dentro de 0.30, 0.61 metros (1, 2 pies), etc., de la luminaria 10.

La Figura 2 muestra un diagrama de una modalidad de ejemplo de un sensor de ocupación 212 en una de una pluralidad de luminarias 210 situadas en proximidad entre sí de acuerdo con las modalidades del presente sistema. Para simplificar la siguiente discusión, es discutida una de la pluralidad de luminarias 210. Sería apreciado con facilidad por una persona de experiencia ordinaria en la técnica, que la luminaria 210 podría ser representativa de la pluralidad de luminarias 10 mostrada en la Figura 1.

En la Figura 2, la luminaria 210 es mostrada que comprende una fuente luminosa 218, tal como uno o más bulbos incandescentes, diodos de emisión de luz (LEDs) , lámparas de descarga de alta intensidad (HID) , etc., acopladas con una fuente de energía Vin a través de un componente 214 y un interruptor 216.

De acuerdo con modalidades del presente sistema, el interruptor 216 podría ser un interruptor operado en forma manual (por ejemplo, un interruptor de palanca, un interruptor de presión, etc.) para el encendido de la fuente luminosa 218 sólo cuando sea necesario, que es opuesto a los sistemas anteriores que encienden la totalidad de la pluralidad de las fuentes luminosas conectadas en respuesta a una presencia detectada. Al no encender las lámparas aún cuando es detectada la presencia de usuario en el área (por ejemplo, una sala) , podría ahorrarse una cantidad considerable de energía. De acuerdo con modalidades del presente sistema, el sensor 212, el componente 214 y el interruptor 216 podrían ser incorporados en la luminaria 210, tal como integrados sin unión en la luminaria 210. Además, la alimentación de energía Vin que proporciona energía a la fuente luminosa 218 también podría proporcionar energía al sensor 212 o podría proporcionarse una alimentación separada de energía al sensor 212. El sensor 212 es mostrado acoplado, en forma operativa, con el componente 214 y el interruptor 216 para controlar el componente 214 y el interruptor 216. De acuerdo con modalidades del presente sistema, el sensor 212 es un detector de presencia que detecta la presencia de una persona en una proximidad de la luminaria 210. Por ejemplo, el sensor 212 podría detectar el movimiento de la persona, podría detectar el calor irradiado de la persona (por ejemplo, tal como un sensor infrarrojo IR) , podría detectar el cambio de presión de aire provocado por la persona cuando la persona se está moviendo, etcétera. Como es apreciado con facilidad, otros numerosos sistemas que detectan la presencia de la persona podrían ser adecuadamente empleados por el sensor 212.

En operación, cuando el sensor 212 detecta la presencia de la persona, el sensor 212 controla el componente 214 (por ejemplo, un transistor, un relevador, etc.) para activar la energía que fluye de la fuente de energía Vin (por ejemplo, el componente 214 es encendido) a través del interruptor 216, por ejemplo, un interruptor accionado en forma manual. Cuando el interruptor 216 es encendido después de la condición de detección tal como mediante la activación de persona de un interruptor de palanca y/o la presión de un interruptor de botón pulsador, como un interruptor de tiro único de polo único (SPST) , tal como el interruptor 216, es energizada la fuente luminosa 218, es decir, la luminaria 210 es encendida (por ejemplo, iluminada) . En modalidades del presente sistema en donde el sensor 212 incluye un temporizador 220, el tiempo predeterminado (por ejemplo, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, etc.) después de la presencia de la persona ya no es más detectada, un temporizador programable 220 dentro del sensor 212 apagará la luminaria 210. Por ejemplo, después del tiempo predeterminado, el sensor 212 podría controlar el componente 214 para apagar (por ejemplo, provoca que el componente 214 no transmita la Vin al interruptor 216) , lo cual apaga la fuente luminosa 218 y con lo cual, apaga la luminaria 210.

De acuerdo con modalidades del presente sistema, el apagado de la luminaria 210 es realizado sin la determinación del estado preestablecido del interruptor 216. Además, el estado del interruptor 216 podría ser reajustado por el sensor 212 después del siguiente uso. De acuerdo con modalidades del presente sistema, el estado del interruptor 216 es reajustado cuando el sensor 212 apaga el componente 214 (por ejemplo, el componente 214 es apagado al mismo tiempo que el interruptor 216) .

En una modalidad alternativa, el sensor 212 reajusta el interruptor 216 sólo si el estado del componente 214 ya es previamente apagado (por ejemplo, tal como un tiempo predeterminado posterior) para evitar que la luminaria 210 permanezca apagada cuando la persona ha abandonado sólo temporalmente el área de la luminaria 210 y regresa antes del tiempo predeterminado. Por ejemplo, el usuario podría encender la luminaria utilizando un interruptor de botón pulsador 216. Debido a que el sensor 212 (por ejemplo, el sensor de ocupación para una iluminación de unidad de trabajo, tal como en un entorno de laboratorio) detecta de manera constante el movimiento mientras el usuario está presente (por ejemplo, en proximidad a la luminaria 210), la energía es mantenida en la fuente luminosa 218 (por ejemplo, la fuente luminosa 218 es encendida) , por ejemplo, a través del componente 214 y el interruptor 216. Después de un tiempo, el usuario podría abandonar el área de la luminaria 210. De acuerdo con modalidades del presente sistema, una vez que no exista movimiento detectado para una primera cantidad predeterminada de tiempo (por ejemplo, un tiempo por omisión y/o el ajuste de usuario/operador, tal como un tiempo de 5-20 minutos, tal como 15 minutos), el sensor 212 corta la energía hacia la fuente luminosa 218, tal como una fuente de una tarjeta de circuito impreso de diodo de emisión de luz (LED PCB) . Por ejemplo, el sensor 212 podría desconectar el componente 214 aunque no reajusta el interruptor 216, al menos durante un tiempo adicional. De este modo, cuando exista un movimiento detectado dentro de una segunda cantidad predeterminada de tiempo que es más larga que la primera cantidad predeterminada de tiempo (por ejemplo, 45 minutos (t2 > ti)), el sensor 212 puede encender el componente 214, con lo cual, alimenta de manera automática la LED PCB (por ejemplo, sin que el usuario tenga que encender el interruptor 216 (nuevamente) . En el caso en donde no exista movimiento detectado después de una tercera cantidad predeterminada de tiempo más grande que la primera y segunda cantidades predeterminadas de tiempo (por ejemplo, 60 minutos, t3 > t2 > ti), el sensor 212 podría reajustar el interruptor 216, con lo cual, requiere que el usuario active en forma manual el interruptor 216 (por ejemplo, que presione un interruptor de botón pulsador) para encender la luminaria 210 una vez que el usuario regresa a la proximidad de la luminaria 210. En modalidades del presente sistema, uno o más del sensor 212 y el componente 214 podrían ser una porción del sensor de ocupación central que controla todas de una pluralidad de luminarias dentro de un área mientras que cada uno de la pluralidad de interruptores 216 son dedicados (por ejemplo, formados como una parte de la luminaria) a las correspondientes de la pluralidad de luminarias.

En modalidades del presente sistema, uno o más del componente y el interruptor podrían formar una porción del sensor. En modalidades del presente sistema, uno o más del sensor 212, el temporizador 220, el componente 214 y el interruptor 216 podrían formar una parte de un procesador (por ejemplo, acoplado en forma operativa con una memoria) , un dispositivo (s) lógico, controlador (es ) , circuito(s) integrado específico de aplicación (ASICs) una lógica de estado sólido (SSL), series lógicas, cambiadores, etc., los cuales cuando son adecuadamente programados, configurados, etc., podrían ser configurados para implementar los métodos, etapas de operación y funciones descritas en la presente. En el caso de un procesador, los datos de aplicación y otros datos son recibidos por el procesador para configurar (por ejemplo, programar) el procesador a fin de realizar las etapas de operación de acuerdo con el presente sistema. El procesador configurado de este modo se convierte en una máquina de uso especial particularmente adecuada para funcionar de acuerdo con el presente sistema.

El siguiente diagrama de estado ilustra el funcionamiento de las modalidades de la Figura 2 de acuerdo con modalidades del presente sistema.

Sensor 212 Componente 214 Interruptor 216 Luminaria 210 Presencia detectada Encendido Encendido Encendida (manualmente accionado) Encendido Apagado Apagada Tiempo de espera (no es detectada presencia) Apagado Encendido Apagada Apagado Apagado Apagada Como es discutido, el interruptor 216 podría ser reajustado al estado apagado una vez que el tiempo de espera es determinado (por ejemplo, inmediatamente o después del tiempo predeterminado, tal como después de t3) .

Otra característica de acuerdo con modalidades del presente sistema se sitúa en la lógica programada (por ejemplo, la lógica de estado sólido (SSL) ) podría ser utilizado durante y/o podría reemplazar uno o más del sensor 212, el componente 214, el interruptor 216 y/o el temporizador 220. La lógica es programable para varias aplicaciones específicas que permiten ahorros de energía. Por ejemplo, los requerimientos de temporización y los temporizadores podrían ser programados/ejecutados utilizando circuitos integrados de temporizador (ICs) , tales como SSL ICs . En estas modalidades del presente sistema, el temporizador ICs podría accionar el componente 214 (por ejemplo, un interruptor relevador) en función de la señal que proviene del sensor montado en el montaje de luminaria.

En modalidades del presente sistema de acuerdo con la Figura 2, el interruptor 216 podría accionar (por ejemplo, activar el sensor para detectar la presencia/proximidad del usuario) el sensor 212. En estas modalidades, el sensor 212 es desactivado si el interruptor 216 es apagado y/o es desconectado. En operación de estas modalidades, el usuario en algún momento enciende el interruptor 216 (por ejemplo, presionando un interruptor de botón pulsador normalmente abierto de tiro único de polo único (SPST N.O.) que corresponde con el interruptor 216) . El encendido del interruptor 216 activa el sensor 212 que mantiene encendida la luminaria 210 con la condición de que sea detectada la presencia de usuarios. En estas modalidades, una vez que el usuario ya no es más detectado en proximidad a la luminaria (por ejemplo, inmediatamente o algún tiempo posterior, tal como después de t3 como es discutido en la presente) , el sensor 212 podría apagar la luminaria. En modalidades adicionales del presente sistema, el interruptor 216 podría encender la fuente luminosa 218, de manera directa, mientras también activa el sensor 212. De este modo y de acuerdo con otras modalidades discutidas en la presente, en cualquier momento el usuario podría encender o apagar en forma manual la luminaria accionando el interruptor 216 (por ejemplo, puede presionar un interruptor de botón pulsador para encender la luminaria, puede presionar una vez más el interruptor de botón pulsador para apagar la luminaria) .

Finalmente, se pretende que la discusión anterior simplemente sea ilustrativa del presente sistema y no debe ser interpretada como limitante para las reivindicaciones adjuntas a cualquier modalidad particular o grupo de modalidades. De esta manera, mientras que el presente sistema ha sido descrito con referencia a las modalidades de ejemplo, que incluyen dispositivos, también debe apreciarse que numerosas modificaciones y modalidades alternativas podrían ser consideradas por aquellas personas que tengan experiencia ordinaria en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance más amplio y pretendido del presente sistema como es señalado en las reivindicaciones que siguen. Además, mientras que son proporcionadas interconexiones de usuario de ejemplo para facilitar el entendimiento del presente sistema, otras interconexiones, dispositivos, sistemas de usuario, etc., podrían ser proporcionados y/o podrían ser combinados juntos de acuerdo con modalidades adicionales del presente sistema.

En la interpretación de las reivindicaciones adjuntas, debe entenderse que: a) la palabra "que comprende" no excluye la presencia de otros elementos o etapas de las enlistadas en una reivindicación dada; b) la palabra "un" o "una" que precede un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de estos elementos; c) cualquiera de los signos de referencia en las reivindicaciones no limita su alcance; d) varios "medios" podrían ser representados por la misma estructura o función implementada de ítem o hardware o software ; e) cualquiera de los elementos descritos podría estar comprendido de porciones de hardware (por ejemplo, que incluye un conjunto de circuitos electrónicos discretos e integrados) , porciones de software (por ejemplo, programación de computadora), y cualquier combinación de los mismos; f) las porciones de hardware podrían estar comprendidas de una o ambas de las porciones analógica y digital ; g) cualquiera de los dispositivos, porciones de los mismos, etapas descritos, etc., podrían ser combinados juntos o separados en porciones, etapas adicionales, etc., a menos que sea señalado de manera específica de otro modo; h) ninguna secuencia específica de etapas es pretendida que sea requerida incluyendo el orden de las etapas indicado dentro de un diagrama de flujo; e i) el término "pluralidad de" un elemento incluye dos o más del elemento reivindicado, y no implica ningún intervalo particular de número de elementos; es decir, una pluralidad de elementos podría ser tan baja como dos elementos y podría incluir un número inconmensurable de elementos .

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un aparato, caracterizado porque comprende: una luminaria; un sensor que detecta la presencia de una persona en proximidad a la luminaria; un componente que activa el pasaje de la tensión de alimentación a través de la luminaria cuando la presencia es detectada y desactiva el pasaje de la tensión de alimentación a través de la luminaria después que la presencia ya no es más detectada; y un interruptor acoplado entre el componente y la luminaria que activa el encendido de la luminaria.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una pluralidad de luminarias situadas en proximidad cercana entre sí y cada una incluye el interruptor.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque una luminaria designada de la pluralidad de luminarias es activada mediante el componente y encendida por un interruptor correspondiente, con lo cual, se limita el uso de energía.

. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor es alimentado a partir de la misma fuente que la luminaria.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un temporizador dentro del sensor y un procesador que programa el temporizador para desactivar la luminaria después de un tiempo previamente programado.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el interruptor incluye un estado seleccionado a partir de los estados de encendido y apagado y el estado es restablecido en apagado cuando la luminaria es desactivada por el temporizador o en forma manual por el usuario.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el interruptor puede ser cambiado en forma manual al estado apagado por el usuario para apagar la luminaria .

8. Un método de ahorro de energía en ubicaciones que utilizan una pluralidad de luminarias situadas en proximidad entre sí, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar cada luminaria con un sensor que detecta la presencia de una persona en proximidad a la luminaria, un componente que activa el pasaje de corriente a través de la luminaria cuando la presencia es detectada y desactiva el pasaje de la corriente a través de la luminaria después de un tiempo de espera predeterminado, y un interruptor acoplado entre el componente y la luminaria que activa el encendido de la luminaria, en donde el pasaje de la energía a cada luminaria es activado por el componente cuando la presencia es detectada y la luminaria es encendida por el interruptor.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sensor y la luminaria son alimentados a partir de una misma fuente.

10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende las etapas de: proporcionar el sensor con un temporizador y un procesador que programa el temporizador; y desactivar la luminaria después de un tiempo previamente programado .

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende la etapa de seleccionar el estado del interruptor a partir del estado encendido y apagado y reajustar el estado en apagado cuando la luminaria es desactivada por el temporizador.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende la etapa de cambiar, en forma manual, el interruptor a apagado para apagar la luminaria.