Brevet FR2778816A1 — publié le 19991119

"Procédé et dispositif pour la commande automatique d'une charge lumineuse" La présente invention concerne d'une manière générale la commande automatique d'un éclairage artificiel dans un quelconque local en vue de l'obtention d'une luminosité satisfaisante dans celui-ci. Le problème, en l'espèce, consiste, notamment, à asservir la charge lumineuse assurant cet éclairage artificiel à la luminosité effectivement constatée en une zone donnée de ce local, par exemple le plan de travail de l'usager. Le plus souvent, à ce jour, il est procédé, pour ce faire, à une variation en continu de la commande de cette charge lumineuse. La présente invention vise le cas o, au contraire, pour des raisons diverses, et, notamment, pour des raisons économiques, il est procédé à une commande en tout ou rien de la charge lumineuse, en délivrant alternativement à celle-ci des ordres d'allumage forcé et des ordres d'extinction forcée. Cela est le cas, par exemple, lorsque la charge lumineuse met en oeuvre des tubes fluorescents, parce qu'une commande en continu de ceux-ci nécessite la présence d'un ballast électronique, qui est particulièrement onéreux, et qui, dans la pratique, dans certaines zones géographiques au moins, et suivant les habitudes d'installation, n'est que rarement mis en oeuvre, en raison, notamment, de son coût. Lorsque la commande de la charge lumineuse est assurée en tout ou rien, il est usuellement procédé, pour l'asservissement de cette commande, à une comparaison entre la luminosité mesurée dans la zone donnée du local considéré et des seuils de luminosité déterminés. Par exemple, et cela est le cas dans une réalisation déjà connue à ce jour, un ordre d'allumage forcé est systématiquement délivré si la luminosité mesurée est inférieure à un pourcentage donné de celle susceptible d'être assurée par la charge lumineuse, et un ordre d'extinction forcée est systématiquement délivré lorsque la luminosité mesurée est supérieure à un pourcentage donné, différent du précédent, et en pratique supérieur à celui-ci, de cette luminosité, avec, en pratique, pour un apprentissage de l'ensemble, une prise en compte systématique de la différence de luminosités entre les valeurs de la luminosité mesurées avant et après un tel ordre d'extinction forcée, suivant par exemple une moyenne réalisée sur plusieurs extinctions. Dans une telle réalisation antérieure, la commande de la charge lumineuse se fait donc indépendamment de l'usager, quel que soit celuici. En outre, le vieillissement inévitable de la charge lumineuse concernée n'est pas pris en compte. La présente invention a d'une manière générale pour objets un procédé et un dispositif permettant notamment de tenir compte des souhaits de l'usager en la matière, pour le meilleur confort de celui-ci. Suivant l'invention, le seuil de luminosité pris en compte pour la délivrance d'un ordre d'allumage forcé, qui est choisi pour correspondre à la luminosité minimale souhaitée par l'usager, et qui sera dit ci- après par simple commodité seuil de confort, est, précisément, laissé à la détermination de l'usager, et, en phase de fonctionnement normal, c'est-à-dire après une phase initiale de mise en marche, le seuil de luminosité pris en compte pour la délivrance d'un ordre d'extinction forcée résulte de la somme de ce seuil de confort et de la différence de luminosités entre une mesure de luminosité avant I'ordre d'extinction forcée précédent et une mesure de luminosité immédiatement après cet ordre d'extinction forcée. Ainsi, suivant l'invention, il est assuré un bon compromis entre, d'une part, le seuil de confort souhaité par l'usager, et, d'autre part, une gestion optimale, et donc économique, de la charge lumineuse assurant le complément d'éclairage éventuellement nécessaire. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront, d'ailleurs, de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une bloc synoptique du dispositif de commande suivant I'invention; la figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement de celui-ci. Tel qu'illustré par la figure 1, il s'agit, globalement, d'assurer la commande automatique d'une quelconque charge lumineuse 10, pour l'apport d'un certain éclairage, en l'espèce un éclairage artificiel, dans un quelconque local, en complément à un autre éclairage de celui-ci, et par exemple un éclairage naturel, ou en substitution à un tel éclairage. Bien entendu, cette charge lumineuse 10 peut être formée de plusieurs sources lumineuses distinctes, qu'il est possible de commander indépendamment les unes des autres. Par mesure de simplicité, il sera cependant supposé ici qu'elle ne comporte qu'une source lumineuse. De manière connue en soi, le dispositif de commande 1 1 mis en oeuvre pour la commande automatique de cette charge lumineuse 10 comporte, globalement, un détecteur de luminosité 12, qui est apte à délivrer une information liée à la luminosité L en une zone donnée du local concerné, par exemple le plan de travail de l'usager, des moyens d'apprentissage 13, qui reçoivent l'information délivrée par le détecteur de luminosité 12, et qui, en réponse à un ordre d'apprentissage, sont aptes à apprécier et prendre en mémoire la différence entre des valeurs différentes de cette information, des moyens de prise de décision 14, qui reçoivent, d'une part, I'information délivrée par le détecteur de luminosité 12, et, d'autre part, celle prise en mémoire par les moyens d'apprentissage 13, et qui, en fonction de ces informations, sont aptes à délivrer des ordres d'allumage forcé ou d'extinction forcée, et des moyens de gestion 15, qui, en réponse à ces ordres, sont aptes à assurer de façon appropriée la commande de la charge lumineuse 10. Suivant l'invention, le dispositif de commande 11 comporte, en outre, au moins un organe de paramétrage 16A, 16B, 16C... qui est laissé à la disposition de l'usager pour permettre à celui-ci de fixer à sa convenance le seuil de luminosité auquel il souhaite que se déclenche un ordre d'allumage forcé, et qui intervient, en pratique, à la manière d'une interface. Par exemple, et tel que représenté et schématisé sur la figure 1, plusieurs organes de paramétrage 16A, 16B, 16C... peuvent être prévus en parallèle. Il peut par exemple y avoir ainsi un bus de données, une télécommande à rayonnement infrarouge, et/ou une ou plusieurs roues codeuses à positions multiples permettant l'affichage d'une gamme étendue de luminosités. Par exemple, cette gamme de luminosités peut aller, pas par pas, de 0 à 1000 lux, par pas de 64 lux, étant entendu que, pour la plupart des individus, le seuil de luminosité minimale en deçà duquel il n'est pas souhaitable que descende la luminosité ambiante, dit ici par simple commodité seuil de confort S, se situe en général aux environs de 500 lux. Bien entendu, les valeurs numériques données ci-dessus à titre d'exemple ne doivent en rien être considérées comme limitatives de Il'invention. Préférentiellement, et tel que schématisé sur la figure 1, le seuil de confort S ainsi fixé par l'utilisateur à l'aide de l'un ou l'autre des organes de paramétrage 16A, 1 6B, 16C... à sa disposition est inscrit et enregistré dans une mémoire 18, et c'est par l'intermédiaire de celle-ci qu'il est pris en compte par les moyens de prise de décision 14. Dans la forme de réalisation représentée, le détecteur de luminosité 12 comporte, successivement, un capteur de luminosité 19, par exemple une photodiode, qui délivre une tension liée à la luminosité ambiante, et un convertisseur tension fréquence 20, qui convertit en variation de fréquence la tension précédente. L'information correspondante est fournie simultanément aux moyens d'apprentissage 13 et aux moyens de prise de décision 14. Suivant l'invention, les moyens de prise de décision 14 sont aptes à délivrer, avant chaque ordre d'extinction forcée, à destination des moyens d'apprentissage 13, tel que schématisé par la liaison de retour 22 sur la figure 1, un ordre d'apprentissage, dont il résulte que ces moyens d'apprentissage 1 3 prennent alors en compte la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité 1 2 avant cet ordre d'extinction forcée. Suivant l'invention, également, les moyens d'apprentissage 13 sont aptes à prendre aussi au moins une fois en compte la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité 12 après un ordre d'extinction forcée. Préférentiellement, ils sont aptes à prendre en compte plusieurs fois de suite la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité 12 après un ordre d'extinction forcée et à établir la moyenne des valeurs correspondantes. Par exemple, cette moyenne est établie sur la base de trois acquisitions successives de l'information délivrée par le détecteur de luminosité 1 2. Quoi qu'il en soit, à chaque ordre d'extinction forcée, les moyens d'apprentissage 13 apprécient et prennent en mémoire la différence entre la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité 12 avant cet 1 5 ordre d'extinction forcée et une ou plusieurs valeurs de cette luminosité après cet ordre, en mettant ainsi à jour à chaque fois l'information qu'ils délivrent ensuite aux moyens de prise de décision 14. Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le dispositif de commande 11 comporte, également, au moins un organe périphérique 23A, 23B, 23C... par lequel se fait aussi, par l'intermédiaire de moyens de mise en forme 24, et suivant éventuellement des applications combinatoires, le pilotage des moyens de prise de décision 14. Par exemple, et tel que schématisé, plusieurs organes périphériques 23A, 23B, 23C... peuvent être prévus en parallèle, et il peut s'agir, par exemple, d'un bouton-poussoir propre à permettre de commander une dérogation d'allumage, d'un bus de communication, d'une commande à distance, d'une télécommande à rayonnement infrarouge, et/ou d'un détecteur de présence, tel qu'un capteur de mouvement, permettant de déterminer si un quelconque individu, au moins, est présent dans le local concerné. Il résulte de ce qui précède que, de manière connue en soi, on délivre alternativement, à la charge lumineuse 10, par le dispositif de commande 1 1 prévu à cet effet, des ordres d'allumage forcé et des ordres d'extinction forcée en fonction des résultats d'une comparaison entre la luminosité L mesurée en une zone donnée par le détecteur de luminosité 12 et des seuils de luminosité déterminés. Il résulte, également, de ce qui précède que, suivant l'invention, on laisse à la disposition de l'usager un organe de paramétrage 1 6A, 1 6A, 16C... propre à lui permettre de fixer l'un de ces seuils, à savoir, plus précisément, le seuil de confort S qu'il souhaite. Autrement dit, le seuil de luminosité minimale à prendre en compte pour la délivrance d'un ordre d'allumage forcé est ainsi laissé à la détermination de l'usager. Sur le diagramme de la figure 2, on a reporté, en abscisses, le temps t, 1 5 et, en ordonnées, la luminosité L mesurée par le détecteur de luminosité 1 2. On supposera, ci-après que, à l'origine, cette luminosité L est supérieure au seuil de confort S fixé par l'usager. Si, au cours de la phase initiale de mise en marche I correspondante, et tel que représenté, cette luminosité L vient à baisser, jusqu'à atteindre, à un instant tl, le seuil de confort S, I'usager provoque de lui-même l'allumage forcé de la charge lumineuse 10, à l'aide de l'un des organes périphériques 23A, 23B, 23C... à sa disposition. On supposera, maintenant, que, pendant cette phase initiale de mise en marche 1, la luminosité L mesurée par le détecteur de luminosité 12 atteint, à un instant t2, après stabilisation de la charge lumineuse 10, une valeur S'1 considérée, de manière arbitraire, comme suffisante pour permettre de s'affranchir de l'éclairage artificiel fourni pour cette charge lumineuse 10. L'usager provoque alors l'extinction forcée de la charge lumineuse 10, à l'aide de l'un des organes périphériques 23A, 23B, 23C... Autrement dit, suivant l'invention, lors de la phase initiale de mise en marche 1, I'instant t2 pris en compte pour l'extinction forcée de la charge lumineuse 10 après sa stabilisation est choisi arbitrairement. Il n'en est pas de même, ultérieurement, c'est-à-dire, tel que schématisé en Il sur la figure 2, en phase de fonctionnement normal, au cours de laquelle ce sont les moyens de prises de décision 14 qui délivrent automatiquement, et alternativement, à destination de la charge lumineuse 10, des ordres d'allumage forcé et des ordres d'extinction forcée. En effet, le seuil de luminosité S'2 alors pris en compte pour la délivrance, à un instant t3, d'un ordre d'extinction forcée résulte de la somme du seuil de confort S et de la différence de luminosités D entre une mesure de luminosité avant l'ordre d'extinction forcée précédent, c'est-à-dire celui intervenu à l'instant t2, et une mesure de luminosité immédiatement après cet ordre d'extinction forcée. 1 5 Ainsi, à l'instant t3, la luminosité L est normalement directement et systématiquement ramenée au seuil de confort S. Au fur et à mesure de l'évolution de la luminosité L les opérations précédentes se répètent. Ainsi, en phase de fonctionnement normal Il, si la luminosité L mesurée par le détecteur de luminosité 12 vient à devenir inférieure au seuil de confort S, les moyens de prise de décision 14 délivrent un ordre d'allumage forcé, et si, au contraire, cette luminosité L vient à devenir supérieure à la somme de ce seuil de confort S et de la différence de luminosités D relevée lors de l'ordre d'extinction forcée précédent, ils délivrent, d'une part, un ordre d'extinction forcée, à destination de la charge lumineuse 10, et, d'autre part, un ordre d'apprentissage, à destination des moyens d'apprentissage 13. Les divers moyens mis en oeuvre dans le dispositif de commande 11 suivant l'invention et, notamment, les moyens d'apprentissage 13 et les moyens de prise de décision 14, étant suffisamment définis par les fonctions qu'ils ont à assurer, leur réalisation pratique ne sera pas décrite ici, I'homme de l'art sachant transcrire en moyens de telles fonctions. Ces divers moyens peuvent d'ailleurs très simplement être intégrés à un microprocesseur 25, tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 1, et ils ne font dès lors que concrétiser les algorithmes nécessaires au respect des fonctions correspondantes. Bien entendu, la présente invention ne se limite de toute façon pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la commande automatique d'une charge lumineuse, du genre suivant lequel on délivre alternativement à cette charge lumineuse (10) des ordres d'allumage forcé et des ordres d'extinction forcée en fonction des résultats d'une comparaison entre la luminosité (L) mesurée en une zone donnée du local concerné et des seuils de luminosité déterminés, caractérisé en ce que le seuil de luminosité pris en compte pour la délivrance d'un ordre d'allumage forcé, dit ci-après seuil de confort (S), est laissé à la détermination de l'usager, et en ce que, en phase de fonctionnement normal (Il), c'est-à-dire après une phase initiale de mise en marche (I), le seuil de luminosité pris en compte pour la délivrance d'un ordre d'extinction forcée résulte de la somme de ce seuil de confort (S) et de la différence de luminosités (D) entre une mesure de luminosité avant l'ordre d'extinction forcée précédent et une mesure de luminosité immédiatement après cet ordre d'extinction forcée. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé qu'on laisse à la disposition de l'usager un organe de paramétrage (1 6A, 1 6B, 1 6C...) propre à lui permettre de fixer le seuil de confort (S) qu'il souhaite. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que, lors de phase initiale de mise en marche (I), I'instant (t2) pris en compte pour l'extinction forcée de la charge lumineuse (10) est choisi arbitrairement. 4. Dispositif de commande pour la commande automatique d'une charge lumineuse, du genre comportant un détecteur de luminosité (12), qui est apte à délivrer une information liée à la luminosité (L), des moyens d'apprentissage (13), qui reçoivent l'information délivrée par le détecteur de luminosité (12), et qui, en réponse à un ordre d'apprentissage, sont aptes à apprécier et prendre en mémoire la différence entre des valeurs différentes de cette information, des moyens de prise de décision (14), qui reçoivent l'information délivrée par le détecteur de luminosité (12) et celle prise en mémoire par les moyens d'apprentissage (13), et qui, en fonction de ces informations, sont aptes à délivrer des ordres d'allumage forcé ou d'extinction forcée, et des moyens de gestion (1 5), qui, en réponse à ces ordres, sont aptes à assurer la commande de la charge lumineuse (10), caractérisé en ce que, pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, il comporte, en outre, au moins un organe de paramétrage (16A, 16B, 16C...) laissé à la disposition de l'usager pour permettre à celui-ci de fixer à sa convenance le seuil de luminosité auquel il souhaite que se déclenche un ordre d'allumage forcé. 5. Dispositif de commande suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de prise de décision (14) sont aptes à délivrer, avant chaque ordre d'extinction forcée, à destination des moyens d'apprentissage (13), un ordre d'apprentissage, dont il résulte que ces moyens d'apprentissage (13) prennent en compte la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité (12) avant cet ordre d'extinction forcée. 6. Dispositif de commande suivant la revendication 5, caractérisé en ce i 5 que les moyens d'apprentissage (13) sont aptes à prendre en compte plusieurs fois de suite la valeur de l'information délivrée par le détecteur de luminosité (12) après un ordre d'extinction forcée et à établir la moyenne des valeurs correspondantes. 7. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le détecteur de luminosité (12) comporte, successivement, un capteur de luminosité (19) et un convertisseur tension fréquence (20). 8. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, également, au moins un organe périphérique (23A, 23B, 23C...) par lequel se fait aussi le pilotage des moyens de prise de décision (14).