СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ КАРТИН ОСВЕЩЕНИЯ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ
LIGHTING SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINATION OF ENERGY CONSUMPTION BY LIGHTING PATTERNS OF LIGHTING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к созданию программ освещения или картин при использовании системы освещения, учитывающей энергопотребление.
Уровень техники
Современные системы освещения позволяют пользователям устанавливать различные картины освещения, такие как выбор предпочтительного цвета освещения или динамическое освещение. Картины освещения могут быть созданы посредством профессиональных разработчиков освещения или непосредственно пользователями. Картина освещения содержит предварительные настройки ламп для представления желаемой картины освещения. Пользователи могут управлять системой освещения посредством выбора желаемой картины освещения, которая будет предоставлена посредством пользовательского интерфейса. Несколько картин освещения могут быть объединены в программу освещения как в список воспроизведения. Тогда пользователи могут выбирать конкретную программу освещения, подходящую их индивидуальным пожеланиям по освещению.
С увеличивающимися возможностями при использовании новых систем управления для систем освещения количество предлагаемых предварительных настроек увеличивается. Таким образом, становится все более и более сложным запоминать, что делают кнопки пользовательского интерфейса системы освещения. Следовательно, существует потребность в продвинутой поддержке пользователей для использования системы освещения, в частности, если пользователи хотят создать конкретные картины освещения или программы с использованием системы освещения.
Система управления светом с использованием встроенной функции управления энергией известна из документа WO 2009/066234 A2.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения состоит в обеспечении системы и способа улучшенного создания картин освещения или программ с использованием системы освещения.
Цель достигается посредством объекта изобретения независимых пунктов формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Основной замысел изобретения состоит в улучшении создания картин освещения при использовании системы освещения, учитывая энергопотребление. Несмотря на то, что большая часть освещения предоставляет возможность настройки картин освещения, энергетические аспекты обычно не рассматриваются. При использовании изобретения энергопотребление может учитываться автоматически, когда картина освещения выбирается для осуществления пользователем.
Вариант осуществления изобретения обеспечивает систему освещения, содержащую:
- первую базу данных, содержащую данные об источниках света системы освещения,
- вторую базу данных, содержащую информацию для предварительных настроек освещения источников света системы освещения для картины освещения, которая должна быть создана, и
- модуль вычисления, выполненный с возможностью вычисления энергопотребления системы освещения на основе картины освещения, которая должна быть создана, в зависимости от данных, извлеченных из первой и второй баз данных, причем система дополнительно содержит модуль переключения картин освещения, выполненный с возможностью автоматического выбора одной или более картин освещения из набора картин освещения, в зависимости от расчетного энергопотребления посредством вычисления энергопотребления для каждой картины освещения и выбора каждой картины освещения с энергопотреблением ниже или равным расчетному энергопотреблению. Это позволяет вычислять энергопотребление для каждой картины освещения, которая должна быть создана, таким образом позволяя улучшать создание картин освещения, принимая во внимание энергию.
Модуль вычисления может быть выполнен с возможностью вычисления энергопотребления посредством:
- извлечения данных об источниках света, необходимых для создания выбранной картины освещения, из первой базы данных,
- извлечения предварительных настроек освещения для выбранной картины освещения из второй базы данных, и
- вычисления энергопотребления из извлеченных данных об источниках света и извлеченных предварительных настроек освещения.
Вычисление энергопотребления из извлеченных данных об источниках света и извлеченных предварительных настроек освещения может содержать:
- моделирование режима работы системы освещения на основе извлеченных предварительных настроек освещения и
- вычисление примерного энергопотребления на основе моделирования для выбранной картины освещения. В частности, для сложных систем освещения моделирование режима работы системы освещения может являться точным способом вычисления примерного энергопотребления.
Кроме того, система может содержать:
- третью базу данных, содержащую стоимость энергии, при этом
- модуль вычисления выполнен с дополнительной возможностью вычисления суммарной стоимости энергии на картину освещения, которая должна быть создана, на основе вычисленного энергопотребления и стоимости энергии, извлеченной из третьей базы данных. Следовательно, стоимость энергии также может быть учтена, что может сделать более удобным выбор при создании посредством пользователя картины освещения.
Поскольку система содержит модуль переключателя картин освещения, выполненный с возможностью автоматического выбора одной или более картин освещения из набора картин освещения в зависимости от расчетного энергопотребления посредством вычисления энергопотребления для каждой картины освещения и выбора каждой картины освещения с энергопотреблением ниже или равным расчетному энергопотреблению, пользователь может устанавливать расчетное энергопотребление, а система автоматически пытаться соответствовать требованиям этого расчетного энергопотребления посредством выбора подходящей картины освещения.
Кроме того, модуль переключателя картин освещения может быть выполнен с дополнительной возможностью автоматического создания программы освещения из автоматически выбранных картин освещения. Это позволяет пользователю также устанавливать расчетное энергопотребление для программы освещения, например для программы на один месяц, и соответствовать требованиям данного расчетного энергопотребления или стоимости энергии.
Дополнительный вариант осуществления изобретения относится к способу определения энергопотребления системы освещения, содержащему:
- извлечение данных об источниках света, необходимых для создания картины освещения, из первой базы данных, содержащей данные об источниках света системы освещения,
- извлечение предварительных настроек освещения для картины освещения из второй базы данных, содержащей информацию для предварительных настроек освещения источников света системы освещения для картины освещения, которая должна быть создана, и
- вычисление энергопотребления системы освещения на основе картины освещения, которая должна быть создана, в зависимости от данных, извлеченных из первой и второй баз данных, и автоматический выбор одной или более картин освещения из набора картин освещения, на основе расчетного энергопотребления, используя модуль переключения картин освещения, посредством вычисления энергопотребления для каждой картины освещения и выбора каждой картины освещения с энергопотреблением ниже или равным расчетному энергопотреблению. Например, способ может быть реализован как алгоритм для компьютерной программы, который может быть выполнен посредством центрального контроллера освещения.
Энергопотребление может быть вычислено из извлеченных данных об источниках света и извлеченных предварительных настроек освещения.
Вычисление энергопотребления из извлеченных данных об источниках света и извлеченных предварительных настроек освещения может содержать:
- моделирование режима работы системы освещения на основе извлеченных предварительных настроек освещения и
- вычисление примерного энергопотребления на основе моделирования для выбранной картины освещения.
Кроме того, способ может содержать процесс:
- вычисления суммарной стоимости энергии на картину освещения, которая должна быть создана, на основе вычисленного энергопотребления, и стоимости энергии, извлеченной из третьей базы данных.
Кроме того, способ может содержать процесс автоматического создания программы освещения из автоматически выбранных картин освещения.
Вариант осуществления изобретения обеспечивает компьютерную программу, позволяющую процессору выполнять способ в соответствии с изобретением и описанным выше способом.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения может быть обеспечен носитель записи, в котором хранится компьютерная программа в соответствии с изобретением, например CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт-диске), DVD (универсальный цифровой диск), карта памяти, дискета, запоминающее устройство, доступное через Интернет, или подобный носитель информации, подходящий для хранения компьютерной программы для оптического или электронного доступа.
Дополнительный вариант осуществления изобретения обеспечивает компьютер, запрограммированный для выполнения способа в соответствии с изобретением, такой как PC (персональный компьютер). Компьютер может применяться в системе освещения в качестве центрального контроллера освещения системы освещения.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные далее в этом документе.
Изобретение будет более подробно описано далее в этом документе со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления. Однако изобретение этими иллюстративными вариантами осуществления не ограничено.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является вариантом осуществления системы освещения в соответствии с изобретением, и
Фиг.2 является вариантом осуществления способа определения энергопотребления системы освещения.
Осуществление изобретения
В дальнейшем, схожие по функциям или идентичные элементы могут иметь одинаковые ссылочные номера. Термины "свет", "блок освещения" и "источник света" в дальнейшем относятся к одному и тому же понятию.
Фиг.1 изображает систему 10 освещения с несколькими источниками 14 света. Работой источников 14 света можно управлять, например цветом освещения, уровнем затемнения, насыщенностью. Источники 14 света могут содержать несколько цветных LED (светодиодов) для формирования цветного освещения. Для управления источниками 14 света обеспечен центральный контроллер 26 освещения, который может быть реализован посредством стандартного персонального компьютера (PC), который сконфигурирован посредством программы, реализующей режим работы управления источниками света, или контроллер освещения, содержащий процессор или микроконтроллер, которые также сконфигурированы посредством программы для реализации функциональных возможностей (режима работы) управления для источников света. Центральный контроллер 26 освещения может управлять одним, несколькими или всеми источниками света посредством передачи команд управления на источники света или на контроллер освещения (не показан), переключаемый между источниками 14 света и центральным контроллером 26 освещения в качестве дополнительного устройства управления.
Центральный контроллер 26 освещения также сконфигурирован для создания картин освещения с использованием источников 14 света. Картина освещения содержит предварительные настройки некоторых или всех источников 14 света. Предварительные настройки могут содержать цвет освещения и уровень затемнения источников 14 света для создания желаемой картины освещения. Картина освещения может быть создана посредством пользователя через пользовательский интерфейс (UI) 24 или соединена с центральным контроллером освещения. Например, UI 24 может быть сформирован посредством программы, выполняемой посредством мобильного устройства, такого как PDA (карманный персональный компьютер), смартфон, ноутбук. Мобильное устройство может быть соединено с центральным контроллером освещения через информационное соединение 28, например LAN (локальная вычислительная сеть) или WLAN (беспроводная локальная вычислительная сеть). Примером мобильного устройства является смартфон, который соединен с WLAN и выполняет программный компонент для получения доступа к системе освещения, что создает UI 24 для системы 10 освещения.
Поскольку зачастую создание картины освещения, которая будет предоставлена со сложной системой освещения, является утомительной задачей, картины освещения также могут быть приняты, например, от профессиональных разработчиков освещения или поставщиков систем освещения. Поскольку картины освещения являются наборами данных, они, например, могут быть загружены пользователем через информационное соединение 28 с сервера (не показан), например сервера сети Интернет, на центральный контроллер 26 освещения.
Предварительные настройки картин освещения (как созданные пользователем, так и извлеченные) могут быть сохранены в базе 16 данных предварительных настроек контроллера системы освещения. Предварительные настройки приспособлены для случаев с конкретными источниками 14 света системы 10 освещения. Важно, что когда пользователь загружает картину освещения, поскольку загруженная картина освещения обычно не приспособлена для конкретной системы освещения, но содержит только абстрактное описание картины освещения, которое затем может быть автоматически передано на конкретную систему 10 освещения. Заявителем предлагаются системы и способы такой автоматической передачи описания абстрактной атмосферы освещения или картины на механизм управления для случая с системой освещения, и они являются предметом изобретения дальнейших заявок на патент Заявителя.
Центральный контроллер 26 освещения содержит дополнительную базу 12 данных для данных об источниках света, которая содержит данные об источниках 14 света. В частности, содержащиеся данные содержат информацию об энергопотреблении каждого источника 14 света и могут содержать такую дополнительную информацию, как о режимах работы каждого источника 14 света.
Третья база 20 данных центрального контроллера 26 освещения содержит фактическую стоимость энергии, которая также может быть загружена с сервера, например сервера сети Интернет, который выполняет роль ведущего узла базы данных со стоимостью энергии.
Следует отметить, что все базы 12, 16 и 20 данных не должны являться частью центрального контроллера 26 освещения, но, например, также могут представлять собой отдельные серверы, например серверы в сети Интернет, домашние серверы или простые PC, действующих как своего рода серверы для центрального контроллера 26 освещения. Например, пользователь может выполнять базы 16 и 20 данных в ее/его PC, который может быть соединен с сетью Интернет, и время от времени загружать новые картины освещения или обновлять стоимость энергии посредством запуска программы на ее/его PC для управления базами 16 и 20 данных. Этот PC может быть соединен с LAN или WLAN пользователя в ее/его доме, с которым также соединен центральный контроллер 26 освещения, для получения доступа к базам 16 и 20 данных на PC.
Как упоминалось выше, центральный контроллер 26 освещения может содержать пользовательский интерфейс (UI) 24. Через UI 24 пользователь может управлять, например, созданием картины освещения с использованием системы 10 освещения. Если пользователь желает создать конкретную картину освещения, то она/он может, например, выбрать одну из картин освещения, сохраненных в базе 16 данных картин освещения. После выбора картины освещения модуль 18 вычисления центрального контроллера 26 освещения обрабатывает выбранную картину освещения в соответствии со следующим алгоритмом, блок-схема которого изображена на Фиг.2.
Модуль 18 вычисления извлекает данные об источниках света, необходимых для создания выбранной картины освещения, из первой базы 12 данных (этап S10). Затем модуль 18 извлекает предварительные настройки освещения для выбранной картины освещения из базы 16 данных предварительных настроек (этап S12) и извлекает фактическую стоимость энергии из базы 20 данных стоимости энергии (этап S14).
После извлечения всех этих данных модуль 18 вычисления начинает обрабатывать модель режима работы системы освещения (этап S16) на основе извлеченных предварительных настроек освещения и вычисляет примерное энергопотребление и стоимость энергии для выбранной картины освещения на основе моделирования. Модель режима работы обрабатывается на основе предварительных настроек, содержащихся в картине освещения, и может учитывать статическое и динамическое освещение. Следовательно, модель может являться зависящей от времени.
Затем результат этого вычисления примерного энергопотребления отображается на UI 24 (этап S18) до того, как пользователь сможет, наконец, выбрать картину освещения для ее создания. Если картина освещения создается посредством системы 10 освещения, то модуль 18 вычисления все еще может работать в фоновом режиме и обновлять энергопотребление и стоимость энергии, отображаемые при помощи UI 24.
Центральный контроллер 26 освещения также приспособлен для создания программы освещения при помощи системы 10 освещения. Программа освещения применительно к этому изобретению является списком воспроизведения картин освещения.
Например, программа освещения для офиса может содержать следующие данные:
Время
Картина освещения
12PM-8AM
Все выключено
8AM-12PM
Деловое освещение
12AM-7PM
Летнее освещение
7PM-8PM
Освещение для уборки
8PM-12PM
Все выключено
Другим примером является следующая программа освещения для дома:
Время
Картины освещения
12PM-6AM
Все выключено
6AM-8AM
Освещение для пробуждения
8AM-12AM
Утреннее освещение
12AM-6PM
Дневное освещение
6PM-8PM
Вечернее освещение
8PM-11PM
Затемненное вечернее освещение
11PM-12PM
Все выключено
Пользователь также может выбирать такую программу освещения через пользовательский интерфейс 24 при помощи центрального контроллера 26 освещения. Тогда модуль 18 вычисления может вычислить энергопотребление для выбранной программы освещения посредством вычисления энергопотребления для каждой картины освещения, содержащейся в программе, как объясняется выше. Кроме того, модуль 18 вычисления может вычислять стоимость энергии посредством учета отрезка времени каждой картины освещения, содержащейся в выбранной программе освещения.
Кроме того, пользователь устанавливает расчетное энергопотребление, требованиям которого должно соответствовать освещение, созданное при использовании системы 10 освещения. Расчетное энергопотребление может означать энергопотребление или расчетную стоимость энергии. Через UI 24 пользователь выбирает из центрального контроллера 26 освещения меню для создания освещения с расчетным энергопотреблением и вводит данное расчетное энергопотребление, например, в контексте максимальной стоимости энергии или энергопотребления системы освещения. Например, пользователь может ввести суммарную стоимость на освещение на день, неделю или месяц. Кроме того, пользователь может ввести, должна ли картина освещения или программа освещения быть создана посредством системы 10 освещения. Введенное расчетное энергопотребление служит точкой отсчета для создания освещения, как описано в дальнейшем.
Модуль 18 вычисления связывается с модулем 22 переключателя картины освещения для ввода расчетного энергопотребления вместе с введенным выбором картины освещения или программой. Затем модуль 22 переключателя картины освещения автоматически выбирает одну или более картин освещения из ряда картин освещения, которые сохранены в системе 10 освещения или на сервере, доступном через информационное соединение. Если пользователь выбирает выбор картины освещения, то модуль 22 выбирает только картины освещения, которые подходят для соответствия требованиям введенного расчетного энергопотребления посредством вычисления энергопотребления для каждой картины освещения, и выбора каждой картины освещения с энергопотреблением ниже или равным расчетному энергопотреблению. Если пользователь выбирает выбор программы освещения, то модуль 22 выбирает либо сохраненную программу освещения, которая соответствует требованиям расчетного энергопотребления посредством вычисления энергопотребления программы освещения при помощи модуля 18 вычисления и описанным выше способом, либо модуль 22 автоматически выбирает количество картин освещения и создает программу освещения из выбранных картин освещения, при помощи которых может быть достигнуто соответствие требованиям расчетного энергопотребления. Например, если пользователь ввел в качестве расчетного энергопотребления максимальную величину стоимости в день и программу освещения, то модуль 22 может автоматически выбирать подходящие картины освещения и создавать программу освещения, в которой он автоматически определяет, как долго определенные картины освещения активны в течение дня для соответствия требованиям расчетной стоимости энергии.
Например, если пользователь ввел в качестве расчетной стоимости энергии 470 евро в месяц для офиса, то модуль 22 переключателя картин освещения может автоматически создать следующий список воспроизведения картин освещения как программу освещения на день для достижения расчетной стоимости энергии:
Время
Картины освещения
Стоимость Евро в месяц
12PM-8AM
Все выключено
5
8AM-1230PM
Деловое освещение
180
1230PM-730PM
Летнее освещение
240
730PM-8PM
Освещение для уборки
40
8PM-12PM
Все выключено
5
Даже если все светильники выключены в промежутки времени 12PM-8AM и 8PM-12PM, то энергия расходуется, например, посредством центрального контроллера 26 освещения так, чтобы затраты не были равны 0. Следовательно, система 10 освещения также предлагает пользователю создать картины освещения или программы посредством учета энергетических аспектов.
Таким образом, изобретение может улучшить создание освещения при помощи систем освещения. Изобретение может быть применено ко всей системе освещения, приспособленной для создания картины освещения.
По меньшей мере, некоторые из функциональных возможностей (режимов работы) изобретения могут быть выполнены посредством аппаратных или программных средств. В случае варианта реализации в программных средствах один или более стандартных микропроцессоров или микроконтроллеров могут быть использованы для обработки одного или более алгоритмов, реализующих изобретение.
Следует отметить, что слово "содержит" не исключает другие элементы или этапы, и что использование в описание единственного числа не исключает наличия множества. Кроме того, любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения.