УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК H05B37/02 F21S4/00 F21S9/00 F21S10/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области систем управления. Конкретнее, оно относится к системе из связанных между собой электронных регуляторов, расположенных для организации освещения секционной площади.

Предпосылки для создания изобретения и

его предшествующий уровень

Исторически общественное освещение, например, улиц, парков, промышленных сооружений и т.п. осуществляют посредством некоторого количества источников света, включаемых в тех случаях, когда необходимо освещение из-за темноты. Каждый источник света освещает часть площади (далее называется «секцией»), при этом соседние секции обычно перекрывают друг друга. Для включения используют некоторый датчик света, реле времени или другое средство, и применение для обычной группы источников света. Кроме того, современные системы дают возможность регулировать интенсивность света для экономии энергии и увеличения срока службы оборудования, однако, и в этом случае световое регулирование - переменное регулирование интенсивности света выполняется для, по существу, всех источников света в системе. Для небольших площадей используют также оборудование, которое опознает движение объектов по тепловому излучению, отличному от окружающей температуры (датчики перемещения), для включения освещения только когда имеется потребность в свете. В этом случае обычно не используется световое регулирование.

К числу предшествующих документов, в которых описывается уровень техники, относится патент США 3893000. Документ описывает систему освещения магистрали, в которой группа источников света включается при прохождении транспортного средства и остается включенной в течение заданного периода времени. Другим документом является заявка на патент Великобритании 2303906 А, которая описывает систему освещения, установленную на опорах около дороги и проводимую в действие датчиками. В отчете «Европейская технология освещения дорог» Дейла Уилкена и др., изданном министерством транспорта США (сентябрь 2001 г.), говорится о стандартах освещения европейских дорог.

Однако все еще существует потребность в улучшении управления освещением в намного большей степени и, таким образом, в улучшении экономии энергии и безопасности.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение раскрывает блок управления для системы освещения, причем рассматривается сама система и соответствующий способ эксплуатации системы. Задачей изобретения является достижение энергосберегающего освещения и безопасной окружающей среды. Освещение осуществляют на площади, которая образована, по меньшей мере, двумя секциями. Блок управления функционально соединен с источником света, освещающим, по существу, одну секцию. Блок управления содержит средство для контроля секции в отношении предметов, представляющих интерес. Блок содержит средство для координации мероприятий по освещению с, по меньшей мере, одним соответствующим блоком управления на, по меньшей мере, одной ближайшей секции посредством связи с этим соответствующим блоком управления. В предпочтительном варианте осуществления изобретения связь между упомянутыми блоками управления основана на способе беспроводной связи. Мероприятия по освещению могут содержать переменное регулирование световых характеристик, установку источника света на режим готовности и выключение источника света, при этом световые характеристики содержат, по меньшей мере, одно из интенсивности света и цвета света. Блок управления может контролировать свою секцию посредством, по меньшей мере, одного из детекторов инфракрасного излучения, электронных камер с обработкой изображения, магнитных датчиков, радиолокационного оборудования, средств измерения окружающей освещенности и лазерного оборудования. При одном варианте осуществления изобретения предметом, представляющим интерес, является, по меньшей мере, одно из объекта и человека, находящихся внутри упомянутой секции, движущихся внутри упомянутой секции, покидающих упомянутую секцию и входящих в упомянутую секцию. Упомянутым источником света может быть одно осветительное устройство или группа осветительных устройств, регулируемая как один источник света. Координация мероприятий по освещению с, по меньшей мере, одним ближайшим блоком управления содержит изменение освещения на ближайших секциях в соответствии со скоростью движения и/или направлением движения упомянутых предметов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается соответствующая система для использования на таких площадях, как улицы, автомагистрали, места стоянок, парки, промышленные сооружения и коммунальные сооружения. Координация мероприятий по освещению содержит пошаговое регулирование освещения в поле зрения людей во избежание ослепления и/или регулирование изменений освещения на ближайших секциях, в соответствии со скоростью движения и/или направлением движения объектов, которые могут содержать транспортные средства и животных.

Изобретение содержит также аспект способа освещения площади, образованной, по меньшей мере, двумя секциями. Способ содержит следующие этапы: контролируют секцию в отношении предмета, представляющего интерес, посылают данные о предмете, представляющем интерес к, по меньшей мере, одной ближайшей секции, принимают данные от, по меньшей мере, одной ближайшей секции, регулируют освещение, в соответствии с предметом, представляющим интерес, и/или данными, принятыми от одной или нескольких ближайших секций.

Для дополнительных деталей и аспектов настоящего изобретения выполнена со ссылками на пункты формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Ниже будет описано настоящее изобретение со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 - блок-схема регулятора;

фиг. 2 показывает типичное применение системы уличного освещения.

Подробное описание предпочтительных вариантов

осуществления изобретения

На фиг. 1 показана блок-схема электронного регулятора 100 с центральным электронным блоком 106, соединяемым с осветительной арматурой 101. Регулятор обычно имеет следующие функции:

- полностью выключает свет (ВЫКЛЮЧЕНО) 102;

- поддерживает свет в режиме готовности (ГОТОВНОСТЬ) для быстрой реакции в случае немедленной потребности в освещении 102;

- регулирует переменный световой выходной сигнал от минимума до максимума (ВКЛЮЧЕНО) 102;

- устанавливает связь с соответствующими регуляторами, прикрепленными к ближайшим осветительным арматурам 103;

- контролирует секцию - обычно тождественную секции, освещаемой регулируемым светом - в отношении событий, представляющих интерес, например, людей, находящихся на секции, людей или животных, или объектов, двигающихся внутри секции или входящих, или покидающих секцию, например, посредством камеры 104;

- опознает условия окружающей освещенности 105;

- решает о своей деятельности по освещению по боковой (1) информации от собственных датчиков и (2) сообщенной информации от регуляторов на ближайших осветительных арматурах.

На фиг. 2 показана типичная система из 5 (в качестве примера) осветительных арматур 201-205, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль улицы для освещения 5 «секций» улицы. Секции перекрывают друг друга, как это обычно бывает в области освещения. Каждый светильник функционально управляется электронным регулятором 211-215, установленным на арматуре.

Далее описывается один возможный вариант осуществления функционирования системы: все светильники, которые, как предполагается, относятся к типу светильников, нуждающихся в некотором, отнимающем много времени предварительном нагреве, как предполагается, находятся в режиме ГОТОВНОСТЬ, так как недавно на любой из контролируемых секций не было обнаружено никакого объекта, и при этом имеется очень небольшая окружающая освещенность - это ночь, так что регуляторы находятся в состоянии ожидания необходимости в освещении.

Транспортное средство 200 приближается слева, и это событие, включающее в себя направление и быстроту приближения - контролируется регулятором 211. Так как регулятор 211 не принял никакого сообщения от регулятора на левой осветительной арматуре, то он увеличивает освещение до величины, которая обеспечивает освещение, но без ослепления водителя транспортного средства. Кроме того, регулятор сообщает об этом событии и параметрах, таких как быстрота и направление, соседнему регулятору 212, к которому позднее будет подъезжать транспортное средство. Регулятор 212 затем уже увеличивает освещение от состояния ГОТОВНОСТЬ до уровня, делающего водителя транспортного средства более привыкшим к свету, что обеспечивает возможность увеличения освещения дальше, чем регулятор 211, без ослепления водителя. В дальнейшем регулятор 212 распространяет информацию о событии приближения транспортного средства к следующему регулятору 213, который, в свою очередь, может подготовиться к приближению транспортного средства.

В другом варианте осуществления изобретения - система освещения вдоль улицы при пребывании транспортного средства только на одном из концов улицы - источники света 205, далеко отстоящие от этого конца улицы, могли быть даже ночью в режиме ВЫКЛЮЧЕНО, так как они могли быть способны осуществлять предварительный нагрев в надлежащее время до прибытия транспортного средства. Это открывает возможности по большей экономии энергии и увеличенному сроку службы осветительного оборудования.

Внутри секции, контролируемой регулятором, не опознается никакой существенный объект, а связь с ближайшими регуляторами показывает, что никакой объект не приближается снаружи его собственной секции, регулятор уменьшает освещение до минимума (ВЫКЛЮЧЕНО или ГОТОВНОСТЬ в зависимости от вышеописанных условий).

Опознавание направления и быстроты объектов может осуществляться посредством обработки изображений, если опознающее оборудование регулятора содержит электронную камеру и достаточную вычислительную мощность для обработки изображений, или посредством дополнительной связи между двумя или большим числом регуляторов, которые контролируют перекрывающие секции. Кроме того, могут быть использованы обычные средства, такие как радиолокатор, лазер или электромагнитный датчик, встроенный в полосу движения.

Система освещения, расположенная вдоль улицы, обычно позволяет использовать структурированную сеть связи. Теоретически каждый регулятор имеет связь только с его двумя примыкающими регуляторами («соседями»), которые используют сообщаемую информацию и дополнительно - если необходимо - пропускает измененную или неизмененную информацию к следующему регулятору. Однако в тех случаях, когда должны быть освещены меньшие структурные площади, могли потребоваться другие и, возможно, непредвидимые пути связи. Следовательно, регуляторы обычно могут сообщаться с любым другим регулятором в пределах системы, поскольку средства связи (кабельная сеть, радиооборудование) технически допускают эту связь. Этот выбор также является полезным для поддержки надежной работы в тех случаях, когда некоторые источники 204 света (нет освещения) или регуляторы 214 (нет радиосигнала) выходят из строя и не могут участвовать в установлении связи.

В дополнительном варианте осуществления изобретения особое внимание может уделяться объектам, входящим в систему в неожиданных местах или неожиданно иначе ведущих себя, например большим животным, входящим на улицу, автомобилям, движущимся в неразрешенных направлениях, останавливающимся в неожиданных местах (из-за спущенной шины, поломки двигателя …), и подобным событиям. В этом случае регулятор может запускать специальное освещение и/или программы связи, которые могут призвать обратить внимание на это событие для повышения безопасности на этой площади.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в системе для организации освещения секционной площади. Техническим результатом является экономия энергии и повышение безопасности. В управляющем устройстве, системе и способе для общественного освещения блок управления функционально соединен с источником света, освещающим, по существу, одну секцию площади, содержащей, по меньшей мере, две секции. Блок управления содержит средство для контроля секции в отношении действий, представляющих интерес. Блок управления содержит средство для координации мероприятий по освещению с, по меньшей мере, одним соответствующим блоком управления на, по меньшей мере, одной ближайшей секции посредством связи с соответствующим блоком управления, предпочтительно использующим способ беспроводной связи. Мероприятия по освещению могут содержать переменное регулирование световых характеристик, установку источника света в резервный режим и выключение источника света. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Блок управления, функционально соединяемый для управления источником света в системе освещения для площади, причем упомянутая площадь образована, по меньшей мере, двумя секциями, причем упомянутый блок управления содержит средство для контроля упомянутой секции в отношении предметов, представляющих интерес, отличающийся тем, что он содержит средство для координации мероприятий по освещению с, по меньшей мере, одним соответствующим блоком управления на, по меньшей мере, одной ближайшей секции посредством двусторонней связи с упомянутым соответствующим блоком управления.

2. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что связь между упомянутым блоком управления основана на способе беспроводной связи.

3. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что упомянутое средство для координации мероприятий по освещению содержит средство для переменного регулирования световых характеристик; средство для установки упомянутого источника света в режим готовности и средство для выключения упомянутого источника света.

4. Блок управления по п.3, отличающийся тем, что упомянутые световые характеристики содержат, по меньшей мере, одно из: интенсивности света и цвета света.

5. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что упомянутое средство для контроля упомянутой секции содержит, по меньшей мере, одно из: детекторов инфракрасного излучения, электронных камер с обработкой изображения, магнитных датчиков, радиолокационного оборудования, средств измерения окружающего света и лазерного оборудования.

6. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что упомянутым предметом, представляющим интерес, является, по меньшей мере, одно из: объекта и человека, которые находятся внутри упомянутой секции; движутся внутри упомянутой секции; покидают упомянутую секцию и входят в упомянутую секцию.

7. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что упомянутый источник света содержит одно осветительное устройство или группу осветительных устройств, управляемую как один источник света.

8. Блок управления по п.1 или 6, отличающийся тем, что упомянутая координация мероприятий по освещению с упомянутым, по меньшей мере, одним ближайшим блоком управления содержит изменение освещения на ближайших секциях в соответствии с, по меньшей мере, одним из: скорости движения и направления движения упомянутых предметов.

9. Система для управления освещением площади, причем упомянутая площадь образована, по меньшей мере, двумя секциями, имеющими источник света на каждой секции для освещения упомянутой секции и блок управления, функционально соединенный с каждым источником света, отличающаяся тем, что упомянутый блок управления выполнен с возможностью контроля упомянутой секции в отношении предметов, представляющих интерес, и двусторонней связью между упомянутыми блоками управления, координацией мероприятий по освещению между ближайшими блоками управления/секциями для достижения энергосберегающего освещения и безопасности окружающей среды.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что указанной площадью являются улицы, автомагистрали, места стоянок, парки, промышленные сооружения и учреждения административного и коммунального хозяйства.

11. Система по п.9, отличающаяся тем, что упомянутым предметом, представляющим интерес, является, по меньшей мере, один из: объекта и человека, которые находятся внутри упомянутой секции; движутся внутри упомянутой секции; покидают упомянутую секцию и входят в упомянутую секцию.

12. Система по п.9 или 11, отличающаяся тем, что упомянутая координация мероприятий по освещению содержит, по меньшей мере, одно из: пошагово регулируемое освещение на ближайших секциях в поле зрения упомянутого человека во избежание ослепления и динамически регулируемого освещения на ближайших секциях в соответствии с, по меньшей мере, одним из скорости движения и направления движения упомянутых предметов.

13. Система по п.11, отличающаяся тем, что упомянутые объекты содержат транспортные средства и животных.

14. Система по п.9, отличающаяся тем, что упомянутый источник света содержит одно осветительное устройство или группу осветительных устройств, управляемую как один источник света.

15. Способ освещения площади, причем упомянутая площадь образована, по меньшей мере, двумя секциями, причем каждая секция снабжена источником света и блоком управления, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы: контролируют упомянутую секцию в отношении предметов, представляющих интерес; опознают упомянутые предметы, представляющие интерес; посылают данные об упомянутых предметах, представляющих интерес, к, по меньшей мере, одному соответствующему блоку управления, на, по меньшей мере, одной ближайшей секции принимает данные от, по меньшей мере, одного соответствующего блока управления; регулируют освещение в соответствии с, по меньшей мере, одним из: (1) упомянутого предмета, представляющего интерес, и (2) упомянутых данных, принятых от, по меньшей мере, одной ближайшей секции.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что при упомянутом опознавании упомянутых предметов, представляющих интерес, определяют, находится ли упомянутый объект внутри упомянутой секции; движется ли внутри упомянутой секции; покидает ли упомянутую секцию и входит ли в упомянутую секцию.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что упомянутое регулирование освещения содержит пошаговое изменение интенсивности освещения на ближайших секциях в поле зрения упомянутого человека во избежание ослепления, регулирование изменений освещения в ближайших секциях в соответствии с, по меньшей мере, одним из: скорости движения и направления движения упомянутых предметов.