ES2392354T3 - Método de optimización del rendimiento de dispositivos de iluminación LED - Google Patents
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Abstract
Metodo para optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminación que contiene multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun, por el que se seleccionan fuentes de luz LED específicas a partir de una pluralidad de tipos de fuentes de luz LED, se selecciona óptica secundaria específica a partir de una pluralidad de tipos de óptica secundaria, para cada fuente de luz LED seleccionada, y se seleccionan orientaciones específicas para cada una de esas fuentes de luz LED y/o de esa óptica secundaria, caracterizado porque unas variables que representan la distribución luminosa en función de las coordenadas de dirección se asocian a cada fuente de luz LED y a su óptica secundaria segun un sistema C-y de coordenadas, unas tablas de intensidades, unos diagramas polares de intensidad luminosa, diagramas cartesianos de intensidad luminosa, unas curvas de factores de utilización y/o unos diagramas isolux, y porque se comparan simulaciones de variables acumulativas para combinaciones multiples de fuentes de luz LED seleccionadas, óptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas, utilizando calculos asistidos por software que suman unidades de distribución luminosa seleccionadas, cada una de las cuales representa la distribución luminosa de una de dichas fuentes de luz LED seleccionadas combinada con una respectiva de dicha óptica secundaria seleccionada, teniendo en cuenta dichas orientaciones seleccionadas, con distribuciones luminosas globales seleccionadas, para designar combinaciones de fuentes de luz LED seleccionadas, óptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas que muestran un ajuste óptimo con dichas distribuciones luminosas globales seleccionadas.
Description
Metodo de optimizaci6n del rendimiento de dispositivos de iluminaci6n LED La invenci6n se refiere al campo tecnico de la iluminaci6n, y el documento WO 99/50596 se considera como la
tecnica anterior mas relevante.
Mas particularmente, la invenci6n se refiere a la aplicaci6n novedosa de Diodos emisores de luz (los LED) para
objetivos de iluminaci6n en general, y mas especfficamente para objetivos de iluminaci6n urbana.
Muchas personas consideran que los LED representan el futuro de la iluminaci6n.
Estas nuevas fuentes de luz implican nuevas restricciones y nuevos problemas respecto al desarrollo y a la
producci6n de dispositivos de iluminaci6n.
Los que han concebido la presente invenci6n, han investigado dichas restricciones y problemas con una perspectiva
innovadora a efectos de desarrollar un nuevo concepto para disefar dispositivos de iluminaci6n con base LED y
para controlar dichos dispositivos de iluminaci6n.
Una primera aproximaci6n innovadora en este nuevo concepto implica el principio de "llenar un volumen
fotometrico".
Aplicando analisis asistido por software a diversas combinaciones de fuentes de luz LED de tipos diferentes con
medios 6pticos (secundarios) individuales (tales como lentes, etc.) de tipos diferentes (utilizando las propiedades
fotometricas de las fuentes de luz y de los medios 6pticos como "variables"), llega a ser posible optimizar la
distribuci6n luminosa segun un patr6n deseado (o "matriz de iluminaci6n" te6rica) para una aplicaci6n dada.
La capacidad "de atenuarse" de las fuentes de luz LED proporciona una variable adicional util en este contexto.
Otra aproximaci6n innovadora en el nuevo concepto segun la invenci6n implica el principio de "optimizar
resultados al nivel superficial de la luz".
En esta aproximaci6n, el punto de partida ya no es el volumen, sino mas bien el resultado a conseguir.
Los calculos asistidos por software hacen posible calcular los resultados te6ricos que se pueden conseguir
combinando fuentes de luz LED de tipos diferentes con medios 6pticos de tipos diferentes (de nuevo, utilizando las propiedades fotometricas de las fuentes de luz y de los medios 6pticos como "variables"), de manera que se puede predecir el rendimiento de los dispositivos de iluminaci6n.
Para implementar los calculos y los metodos de analisis a los que se ha hecho referencia anteriormente, puede ser particularmente adecuado, de acuerdo con caracterfsticas preferentes de la invenci6n, "describir" o "representar" la distribuci6n luminosa de las fuentes de luz y/o los dispositivos de iluminaci6n, de acuerdo con uno o mas de los siguientes conceptos, para proporcionar tablas/diagramas (o "documentos") representativos (caracterizadores) para las variables/parametros mas relevantes de dichas fuentes de luz y/o los dispositivos de iluminaci6n:
sistema C-y de coordenadas,
tablas de intensidades,
diagramas polares de intensidad luminosa,
diagramas cartesianos de intensidad luminosa,
curvas de factores de utilizaci6n,
diagramas Isolux,
para los que el fundamento te6rico se puede resumir como sigue:
Sistema C-y de coordenadas
Este concepto se ilustra por la figura 1 adjunta a la presente descripci6n.
Tablas de intensidades
El fundamento del que se obtienen todos los documentos graficos es la tabla de intensidades de los dispositivos de iluminaci6n ("luminarias").
La propia tabla de intensidades se presenta de acuerdo con el sistema estandar de coordenadas, denominado Cgamma.
La "Commission Internationale de l'Eclairage" (CIE) ha estandarizado el formato de presentaci6n de las tablas de intensidades para dispositivos de iluminaci6n en carreteras. Este formato presenta valores de intensidad en 52 planos C verticales y para 25 angulos gamma en cada plano C (desde 0o hasta 90o).
Alguno de los goniofot6metros utilizados por los inventores toman incluso muchas mas mediciones, para poder medir distribuciones luminosas de diversas clases de dispositivos de iluminaci6n y no solamente de dispositivos de iluminaci6n en carreteras. Se realizan mediciones cada 10o en los planos C y cada 1o en angulos gamma, desde 0o (hacia abajo de una lfnea vertical) hasta 99o (9o por encima de la horizontal) en un tipo de goniofot6metro; o desde 0o hasta 180o cuando se mide asimismo el flujo superior, con un tipo mas nuevo degoniofot6metro de espejo.
El resultado, desde el primer fot6metro tipo, es una tabla con 36 columnas (una por cada plano C) y 100 filas (una por cada angulo a) y que contiene 3.600 valores de intensidad. Esta medici6n completa garantiza un alto nivel de precisi6n. Los ensayos fotometricos se realizan, en general, con la luminaria montada horizontalmente. Una posici6n horizontal esta definida como sigue:
- -
- para luminarias de iluminaci6n en carreteras, se considera que el angulo de inclinaci6n es 0o cuando esta fijada en un brazo de soporte de un poste, que es, a su vez, horizontal. Si la luminaria no tiene ninguna entrada lateral, sino solamente un dispositivo de fijaci6n vertical, se considera que esta a una inclinaci6n de 0o cuando esta fijada normalmente en su soporte vertical.
- -
- Para cualquier otro tipo de luminaria (de foco, accesorio de iluminaci6n en tuneles o accesorio de luz industrial), una inclinaci6n de 0o significa que el protector (o el plano de salida del flujo luminoso) esta en un plano horizontal.
En el caso de una luminaria que tiene una distribuci6n luminosa circular (tfpica luminaria de iluminaci6n industrial), la tabla de intensidades resultante contiene solamente un plano C, siendo los otros identicos.
No obstante, en el laboratorio, la medici6n fotometrica de dicha distribuci6n luminosa se realiza en 8 planos C (cada uno separado 45o), y el valor de intensidad para cada angulo gamma es la media de los valores en los 8 planos C.
Diagrama polar de intensidad luminosa
La distribuci6n de intensidad luminosa en cada plano C se puede presentar graficamente bajo un sistema de coordenadas polares (vease la figura 2, que muestra el diagrama polar de una fuente de luz LED especffica).
El beneficio de esta presentaci6n es que se puede apreciar muy rapidamente (con un mfnimo de experiencia) si la distribuci6n luminosa es adecuada o no para dar respuesta a un problema real de iluminaci6n.
Para una luminaria de iluminaci6n en carreteras, las curvas polares de intensidad se presentan generalmente en los 6 semiplanos C caracterfsticos:
- -
- planos C de 0o y 180o (paralelos al eje de la carretera)
- -
- plano C a 90o (a traves de la carretera, por delante de la luminaria)
- -
- plano C a 270o (a traves de la carretera, por detras de la luminaria)
- -
- los dos planos verticales principales (planos C que contienen la maxima intensidad).
Para una luminaria de iluminaci6n industrial que tiene una distribuci6n circular, la curva polar en un plano C proporciona toda la informaci6n sobre la distribuci6n luminosa.
Para otros tipos de luminarias (de focos, luminarias en tuneles, luminarias industriales no circulares, etc.), las curvas polares de intensidad se proporcionan generalmente para los dos semiplanos C longitudinales (0o y 180o) y los dos semiplanos C transversales (90o y 270o) a la luminaria.
Diagrama cartesiano de intensidad luminosa
En el caso de una distribuci6n luminosa muy estrecha, semejante a un foco de haz estrecho, puede ser diffcil la lectura de los valores de intensidad con los diferentes angulos gamma, debido a la inclinaci6n de la curva en coordenadas polares.
El sistema cartesiano de coordenadas proporciona mas facilidades para leer los valores de intensidad, especialmente con los angulos gamma elevados (vease la figura 3).
Curvas de factores de utilizaci6n
Las "curvas de factores de utilizaci6n" proporcionan un "documento" fotometrico que hace posible aproximarse
rapidamente a una soluci6n apropiada en la iluminaci6n de carreteras.
La escala horizontal del diagrama (vease la figura 4) esta graduada desde el punto de vista de la altura de montaje
de la luminaria, para hacer que el diagrama sea valido para todas las alturas de montaje. Estas distancias
horizontales se miden a traves de la carretera, en la intersecci6n de los planos C a 90o y 270o con el terreno.
La escala vertical esta graduada en tanto por ciento del flujo valorado de la lampara ajustada en el interior de la
luminaria.
La luminaria esta situada en la escala horizontal en 0H.
La letra K se utiliza para designar el factor de utilizaci6n.
El diagrama comprende dos curvas:
- -
- la curva K1 muestra la distribuci6n del flujo luminoso por delante de la luminaria (lado de la calle)
- -
- la curva K2 muestra la distribuci6n del flujo luminoso por detras de la luminaria (lado de la casa).
Para una secci6n dada de carretera que asume el diagrama, se puede leer el porcentaje de flujo que llega a la propia carretera.
Se pueden extraer conclusiones similares de la comparaci6n de las curvas de factores de utilizaci6n a las extrafdas de la comparaci6n de las curvas de intensidad polares en los planos C a 90o y 270o que van a traves de la carretera.
El equilibrio entre la cantidad de flujo luminoso que va por delante de la luminaria (lado de la calle) y por detras de la luminaria (lado de la casa) depende principalmente del tamafo geometrico de la lampara, y de los sistemas reflectores asociados.
Para una luminaria que utiliza una lampara LPS, hay aproximadamente la misma cantidad de flujo por delante y por detras de la luminaria. Aproximadamente del 20% al 25% del flujo emitido por la lampara alcanza una carretera que tenga la misma anchura que la altura de montaje de la luminaria.
Una luminaria que utiliza una lampara HPMV proporciona aproximadamente del 30% al 35% del flujo de la lampara en una anchura de la carretera = 1H. La proporci6n de flujo por delante es, en esta ocasi6n, mejor que con la lampara LPS.
Las luminarias equipadas con lamparas tubulares transparentes HPS son capaces de concentrar mas del 40% del flujo de la lampara en la misma anchura de carretera, con mfnimo flujo hacia atras. El tamafo muy pequefo del tubo en arco de la lampara hace posible ajustar la distribuci6n luminosa a las necesidades particulares.
El rendimiento total de las luminarias (aproximadamente K1 + K2) depende asimismo de los tamafos geometricos de las lamparas. El rendimiento total aumenta cuando la lampara llega a ser mas pequefa.
Diagrama isolux
Cada curva del diagrama isolux une todos los puntos que tienen los mismos valores de iluminancia (en luxes).
La luminaria esta situada en el centro del diagrama.
El diagrama isolux (vease la figura 5) esta dibujado a la siguiente escala:
1 x altura de montaje = 20 mm en nuestros documentos comunes.
Dicho diagrama esta realizado asimismo para un flujo luminoso de 1.000 lumenes, semejante a todos los otros
documentos fotometricos.
Para encontrar el valor real de iluminancia de un punto particular sobre el terreno, se tiene que aplicar un factor de
conversi6n al valor lefdo del diagrama, en luxes. Este factor de conversi6n depende de:
- -
- el flujo real de la lampara en klm (kilolumenes)
- -
- la altura de montaje de la luminaria (H), de la siguiente manera:
fluJodela laiparaCkli)
valorreal=valordelacurva x
H2
Utilizando los conceptos a los que se ha hecho referencia anteriormente, se puede representar asf, por ejemplo, la distribuci6n luminosa de un unico LED mediante un diagrama polar, como se ilustra en la figura 2.
Cada LED tiene su propia distribuci6n luminosa especffica.
Ademas de la fuente de luz LED desnuda se puede utilizar 6ptica secundaria, tal como una lente, un reflector, etc., que modifica la distribuci6n luminosa.
Combinando tipos diferentes de fuentes de luz LED con tipos diferentes de 6ptica secundaria, se llega a numerosas distribuciones luminosas que definen haces tfpicos (incluyendo haces asimetricos muy intensivos, semiestrechos).
Cada una de tales distribuciones luminosas basicas, representativa de una fuente de luz LED especffica combinada con una 6ptica secundaria especffica, se puede denominar una "Unidad de distribuci6n luminosa" (LDU), como se ilustra por las figuras 6a y 6b.
Varias LDU juntas proporcionan una distribuci6n luminosa global que puede ser adecuada en un dispositivo de iluminaci6n, tal como un dispositivo de iluminaci6n (urbana) o "luminaria", que comprende multiples fuentes de luz LED.
La luminaria se puede ver como que esta compuesta por caras queemiten luz en alguna direcci6n.
Basandose en las diferentes LDU se puede construir asf una distribuci6n luminosa deseada, afadiendo diferentes LDU.
Una distribuci6n luminosa tfpica o deseada segun un patr6n especffico (o "matriz de iluminaci6n" te6rica), como se ilustra en la figura 7, se puede "construir" asf afadiendo unas LDU especfficas en la direcci6n correcta (plano C y angulo y), como se ilustra por la figura 8. Los tipos, direcciones y cantidades elegidas de las LDU definiran la distribuci6n luminosa global.
Aplicando los principios a los que se ha hecho referencia anteriormente (metodos de calculo y conceptos de representaci6n para las variables relevantes) se pueden calcular las LDU a utilizar para crear una distribuci6n luminosa global deseada (como un patr6n o "matriz de iluminaci6n" especffica).
En contraste a esta aproximaci6n, los dispositivos de iluminaci6n urbana que contienen fuentes de luz LED segun el estado de la tecnica proporcionan solamente distribuci6n luminosa bidimensional, utilizando conjuntos planos dirigidos de fuentes de luz LED, o distribuci6n luminosa tridimensional muy limitada (distribuci6n luminosa "recortada"), utilizando conjuntos planos de fuentes de luz LED con sistemas de lentes 6pticas (conjunto plano) que pueden controlar, en cierta medida, la luz en direcciones seleccionadas, pero no pueden enviar luz con angulos y elevados.
Estas aproximaciones conocidas son, por lo tanto, sin6nimo de una pequefa separaci6n entre las luminarias.
El objetivo de la presente invenci6n es solucionar los inconvenientes encontrados en el estado de la tecnica, proporcionando innovadores metodos para disefar, metodos para fabricar y metodos para controlar dispositivos de iluminaci6n, asf como proporcionando nuevos tipos de aparatos de iluminaci6n que resultan de tales metodos, respectivamente, capaces de implementar los mismos.
La invenci6n proporciona, por lo tanto, un metodo para optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminaci6n (urbana) que contiene multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun, en el que se seleccionan fuentes de luz LED especfficas a partir de una pluralidad de tipos de fuentes de luz LED, se selecciona 6ptica secundaria especffica a partir de una pluralidad de tipos de 6ptica secundaria, para cada fuente de luz LED seleccionada, y se seleccionan orientaciones especfficas para cada una de esas fuentes de luz LED y/o de esa 6ptica secundaria, en el que unas variables que representan la distribuci6n luminosa en funci6n de las coordenadas de direcci6n se asocian a cada fuente de luz LED y a su 6ptica secundaria, y en el que se comparan simulaciones de variables acumulativas para combinaciones multiples de fuentes de luz LED seleccionadas, 6ptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas, utilizando calculos asistidos por software, con distribuciones luminosas globales seleccionadas, para designar combinaciones de fuentes de luz LED seleccionadas, 6ptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas que muestran un ajuste 6ptimo con dichas distribuciones luminosas globales seleccionadas.
De acuerdo con caracterfsticas preferentes del metodo de optimizaci6n del rendimiento segun la invenci6n, las variables asociadas a cada fuente de luz LED y a su 6ptica secundaria estan definidas en base a:
un sistema C-y de coordenadas,
unas tablas de intensidades,
unos diagramas polares de intensidad luminosa,
unos diagramas cartesianos de intensidad luminosa,
unas curvas de factores de utilizaci6n, y/o
unos diagramas isolux.
En una primera realizaci6n especffica y preferente para implementar este metodo a efectos de optimizar el rendimiento de dispositivos de iluminaci6n que contienen multiples fuentes de luz LED, una vez que se han realizado todos los calculos necesarios de acuerdo con el concepto basico (en particular el concepto de calculo "a ojo") de la invenci6n (es decir, calculando el numero y los tipos de LED a usar, los tipos de 6ptica secundaria a asociar a cada LED y las orientaciones de cada uno de los mismos), la invenci6n propone la utilizaci6n de "placas impresas flexibles".
En esta realizaci6n de la invenci6n, todas las fuentes de luz LED, la 6ptica secundaria y los componentes electr6nicos necesarios estan montados en una placa impresa (plana) flexible (como se ilustra por la figura 9) que se puede colocar sobre cualquier clase de estructura de soporte mecanico/estructura de base tridimensional y adaptar a las mismas, fijando la orientaci6n de las fuentes de luz LED (como se ilustra por la figura 10).
La estructura de soporte mecanico puede contener, por ejemplo, una chapa metalica curvada, una estructura metalica con embutici6n profunda, una estructura metalica fundida a presi6n o una estructura de aluminio mecanizada.
Para cumplir los objetivos de la invenci6n indicados mas arriba, dicha invenci6n proporciona especfficamente asimismo de esta manera un primer nuevo metodo para disefar y/o realizar/fabricar dispositivos de iluminaci6n (urbana) que comprenden multiples fuentes LED dentro de un bastidor comun, estando dispuestas, al menos, parte de dichas fuentes de luz LED en un circuito impreso semiflexible, cuyo metodo comprende las etapas de disponer uno o mas tipos de estructuras de base tridimensionales para dispositivos de iluminaci6n, disponer uno o mas tipos de circuitos impresos semiflexibles adaptados para recibir las fuentes de luz LED del dispositivo de iluminaci6n segun direcciones seleccionadas de las fuentes de luz y aplicar un circuito impreso semiflexible sobre una estructura de base tridimensional de un tipo correspondiente a dicho un circuito impreso semiflexible, para proporcionar una configuraci6n tridimensional definida de las posiciones y orientaciones de las fuentes de luz LED.
En una realizaci6n preferente de dicho metodo de fabricaci6n para dispositivos de iluminaci6n, los circuitos impresos semiflexibles pueden contener de manera muy adecuada varios m6dulos para una o mas fuentes de luz LED, con la capacidad de tener cada fuente de luz dentro de un m6dulo dirigida a una direcci6n seleccionada y/o provista de medios 6pticos individuales, y teniendo cada m6dulo la capacidad para curvarse segun una direcci6n seleccionada.
En una segunda realizaci6n especffica y preferente para implementar este metodo a efectos de optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminaci6n que contiene multiples fuentes de luz LED, una vez que se han realizado todos los calculos necesarios de acuerdo con el concepto basico de la invenci6n, dicha invenci6n propone la utilizaci6n de "m6dulos LED sobre estructuras mecanicas" ("concepto modular").
Dicho concepto modular puede contener de manera adecuada m6dulos LED, compuestos por una estructura disipadora de calor, para disipar, por su lado trasero, el calor generado por las fuentes de luz LED, una placa impresa (rfgida, o flexible para permitir multiples orientaciones de los LED sobre un m6dulo), unas fuentes de luz LED, unos componentes electr6nicos necesarios, unas caracterfsticas de protecci6n y/o estanqueidad opcionales, una estructura mecanica, compuesta por una estructura principal tridimensional ("aleta") que proporciona una orientaci6n apropiada para cada m6dulo, una estructura protectora (protectora global o protectora individual para cada m6dulo), opcionalmente con una zona de "chimenea" disefada de manera adecuada por detras de la zona de "aleta", para evacuar el calor a la parte superior del dispositivo, y al aire ambiente, con el fin de orientar cada m6dulo en una direcci6n especffica de acuerdo con la distribuci6n luminosa requerida, disipando el calor de las fuentes de luz LED a traves de las estructuras disipadoras de calor de los m6dulos LED.
Las figuras 11a y 11b ilustran este concepto modular, a modo de ejemplo.
Para cumplir los objetivos de la invenci6n indicados mas arriba, dicha invenci6n proporciona especfficamente asimismo de esta manera un segundo nuevo metodo para disefar y/o realizar/fabricar dispositivos de iluminaci6n (urbana) que comprenden multiples fuentes LED dentro de un bastidor comun, estando dispuestas, al menos, parte de dichas fuentes de luz LED sobre m6dulos, cuyo metodo comprende disponer m6dulos LED compuestos por una estructura disipadora de calor, una placa impresa, unas fuentes de luz LED, unos componentes electr6nicos necesarios y unas caracterfsticas de protecci6n y/o estanqueidad opcionales, y una estructura mecanica, compuesta
por una estructura principal tridimensional que proporciona una orientaci6n apropiada para cada m6dulo, una estructura protectora para dichos m6dulos, opcionalmente con una zona de "chimenea" para evacuar calor.
Para cumplir los objetivos de la invenci6n indicados, dicha invenci6n proporciona asimismo un primer nuevo tipo de aparato de iluminaci6n (urbana) que comprende multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun (sobre una estructura comun de soporte), estando dispuestas, al menos, parte de dichas fuentes de luz LED en un circuito impreso semiflexible, cuyo aparato comprende varios m6dulos de una o mas fuentes de luz LED, siendo cada m6dulo una parte, capaz de curvarse independientemente, de un circuito impreso semiflexible comun, siendo dirigida cada fuente de luz dentro de un m6dulo a una direcci6n seleccionada y/o estando provista de medios 6pticos individuales, y siendo dirigido cada m6dulo a una direcci6n seleccionada, mientras que la alimentaci6n de potencia para cada m6dulo, opcionalmente cada fuente de luz, se regula independientemente gracias a medios controlados por software.
De acuerdo a una caracterfstica preferente del aparato de iluminaci6n segun la invenci6n, las partes, capaces de curvarse independientemente, de un circuito impreso semiflexible comun que definen dichos m6dulos diversos se aplican sobre una estructura de base tridimensional para proporcionar una configuraci6n tridimensional definida de las posiciones y orientaciones de las fuentes de luz LED.
Para cumplir los objetivos de la invenci6n indicados, dicha invenci6n proporciona asimismo un segundo nuevo tipo de aparato de iluminaci6n (urbana) que comprende multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun (sobre una estructura comun de soporte), estando dispuestas, al menos, parte de dichas fuentes de luz LED sobre m6dulos, cuyo aparato comprende m6dulos LED compuestos por una estructura disipadora de calor, una placa impresa, unas fuentes de luz LED, unos componentes electr6nicos necesarios y caracterfsticas de protecci6n y/o estanqueidad opcionales, y una estructura mecanica, compuesta por una estructura principal tridimensional que proporciona una orientaci6n apropiada para cada m6dulo, una estructura protectora para dichos m6dulos, opcionalmente con una zona de "chimenea" para evacuar calor.
Para cumplir los objetivos indicados mas arriba, la invenci6n proporciona especfficamente ademas un proceso para controlar un dispositivo de iluminaci6n, en particular un dispositivo de iluminaci6n urbana, que contiene multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun, utilizando varios m6dulos de una o mas fuentes de luz LED, siendo dirigida cada fuente de luz dentro de un m6dulo a una direcci6n seleccionada y/o estando provista de medios 6pticos individuales, y siendo dirigido cada m6dulo a una direcci6n seleccionada, mientras que la alimentaci6n de potencia para cada m6dulo, opcionalmente cada fuente de luz, se controla independientemente.
Para cumplir los objetivos indicados anteriormente, la invenci6n proporciona especfficamente asimismo un metodo asistido por software para controlar el rendimiento de los dispositivos de iluminaci6n (urbana) que contienen multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun, en el que cada dispositivo de iluminaci6n comprende varios m6dulos de una o mas fuentes de luz LED, siendo dirigida cada fuente de luz dentro de un m6dulo a una direcci6n seleccionada y/o estando provista de medios 6pticos individuales, y siendo dirigido cada m6dulo a una direcci6n seleccionada, mientras que la alimentaci6n de potencia para cada m6dulo, opcionalmente cada fuente de luz, se regula independientemente gracias a medios controlados por software.
Segun otros aspectos preferentes de la invenci6n, el metodo de fabricaci6n, el aparato, el proceso de control y, respectivamente, el metodo asistido por software, segun la invenci6n, pueden implicar una o mas de las siguientes caracterfsticas adicionales:
- -
- las fuentes de luz en un m6dulo son dirigidas adirecciones que colaboran entre sf seleccionadas,
- -
- la alimentaci6n de potencia para cada m6dulo, opcionalmente cada fuente de luz, se controla independientemente respecto al amperaje ("capacidad de atenuarse") y/o la frecuencia.
Una caracterfstica importante de los conceptos de iluminaci6n descritos anteriormente reside en el hecho de que consisten en conceptos de multiples fuentes y que las fuentes de luz se pueden atenuar facilmente (reduciendo la intensidad luminosa) o encender y apagar, utilizando accionadores electr6nicos apropiados (como es bien conocido en la tecnica).
Esto proporciona una adaptaci6n 6ptima de la distribuci6n luminosa a diversos parametros, basandose en el concepto de las caras y controlando la intensidad luminosa de algunas fuentes de luz LED en algunas direcciones, incluso con la posibilidad de modificar el color de la luz emitida utilizando tipos diferentes de fuentes de luz LED coloreadas o fuentes LED de tipo RGB.
Tal modificaci6n de la distribuci6n luminosa y/o de la distribuci6n de colores puede adaptar asf el rendimiento fotometrico de un dispositivo de iluminaci6n segun muchos parametros, tales como
el clima, por ejemplo debido a la lluvia, la nieve, la escarcha, la niebla,... ; el momento temporal, por ejemplo debido al envejecimiento de la superficie de la carretera, lo que lleva a caracterfsticas de reflexi6n modificadas, la obstrucci6n de la superficie de la carretera, la restauraci6n de la superficie de la carretera, la modificaci6n del nivel luminoso con el momento temporal (el dfa, la tarde, la noche,...), las estaciones ("blanco calido" durante el invierno, "blanco frfo" durante el verano);
la forma geometrica, por ejemplo debido a la configuraci6n de la carretera (la anchura, la curvatura,...), la separaci6n entre los postes de iluminaci6n, las especificidades y las singularidades (glorietas, cruces, pasos de cebra,...);
10 la geografia, por ejemplo segun diferentes pafses, especificaciones, normas (nivel luminoso, color,...); la adaptaci6n a los diferentes requisitos locales.
Claims (8)
- REIvINDICaCIoNES
- 1.
- Metodo para optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminaci6n que contiene multiples fuentes de luz LED dentro de un bastidor comun, por el que se seleccionan fuentes de luz LED especfficas a partir de una pluralidad de tipos de fuentes de luz LED, se selecciona 6ptica secundaria especffica a partir de una pluralidad de tipos de 6ptica secundaria, para cada fuente de luz LED seleccionada, y se seleccionan orientaciones especfficas para cada una de esas fuentes de luz LED y/o de esa 6ptica secundaria, caracterizado porque unas variables que representan la distribuci6n luminosa en funci6n de las coordenadas de direcci6n se asocian a cada fuente de luz LED y a su 6ptica secundaria segun un sistema C-y de coordenadas, unas tablas de intensidades, unos diagramas polares de intensidad luminosa, diagramas cartesianos de intensidad luminosa, unas curvas de factores de utilizaci6n y/o unos diagramas isolux, y porque se comparan simulaciones de variables acumulativas para combinaciones multiples de fuentes de luz LED seleccionadas, 6ptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas, utilizando calculos asistidos por software que suman unidades de distribuci6n luminosa seleccionadas, cada una de las cuales representa la distribuci6n luminosa de una de dichas fuentes de luz LED seleccionadas combinada con una respectiva de dicha 6ptica secundaria seleccionada, teniendo en cuenta dichas orientaciones seleccionadas, con distribuciones luminosas globales seleccionadas, para designar combinaciones de fuentes de luz LED seleccionadas, 6ptica secundaria seleccionada y orientaciones seleccionadas que muestran un ajuste 6ptimo con dichas distribuciones luminosas globales seleccionadas.
-
- 2.
- Metodo segun la reivindicaci6n 1, para optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminaci6n urbana que comprende, al menos, parte de dichas fuentes de luz LED dispuestas en un circuito impreso semiflexible, caracterizado porque dicho dispositivo comprende varios m6dulos de una o mas fuentes de luz LED, siendo cada m6dulo una parte, capaz de curvarse independientemente, de un circuito impreso semiflexible comun, siendo dirigida cada fuente de luz dentro de un m6dulo a una direcci6n seleccionada y/o estando provista de medios 6pticos individuales, y siendo dirigido cada m6dulo a una direcci6n seleccionada, mientras que la alimentaci6n de potencia para cada m6dulo, opcionalmente cada fuente de luz, se regula independientemente gracias a medios controlados por software.
-
- 3.
- Metodo de optimizaci6n del rendimiento segun la reivindicaci6n 2, caracterizado porque dichas partes, capaces de curvarse independientemente, de un circuito impreso semiflexible comun, que definen dichos m6dulos diversos, se aplican sobre una estructura de base tridimensional para proporcionar una configuraci6n tridimensional definida de las posiciones y orientaciones de las fuentes de luz LED.
-
- 4.
- Metodo de optimizaci6n del rendimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque dichos circuitos impresos semiflexibles contienen varios m6dulos para una o mas fuentes de luz LED, con la capacidad de tener cada fuente de luz dentro de un m6dulo dirigida a una direcci6n seleccionada y/o provista de medios 6pticos individuales, y teniendo cada m6dulo la capacidad para curvarse segun una direcci6n seleccionada.
-
- 5.
- Metodo segun la reivindicaci6n 1, para optimizar el rendimiento de un dispositivo de iluminaci6n urbana que comprende, al menos, parte de las fuentes de luz LED dispuestas sobre m6dulos, caracterizado porque dicho dispositivo comprende m6dulos LED compuestos por una estructura disipadora de calor, una placa impresa, unas fuentes de luz LED, unos componentes electr6nicos necesarios y unas caracterfsticas de protecci6n y/o estanqueidad opcionales, y
una estructura mecanica, compuesta por una estructura principal tridimensional que proporciona una orientaci6n apropiada para cada m6dulo, una estructura protectora para dichos m6dulos, opcionalmente con una zona de "chimenea" para evacuar calor. -
- 6.
- Metodo de optimizaci6n del rendimiento segun la reivindicaci6n 5, caracterizado porque las fuentes de luz en un m6dulo son dirigidas a direcciones seleccionadas que colaboran entre sf.
-
- 7.
- Metodo de optimizaci6n del rendimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque la alimentaci6n de potencia para cada fuente de luz, opcionalmente cada m6dulo, se regula independientemente gracias a medios controlados por software.
-
- 8.
- Metodo de optimizaci6n del rendimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 2 y 7, caracterizado porque la alimentaci6n de potencia para cada fuente de luz, opcionalmente cada m6dulo, se controla independientemente respecto al amperaje ("capacidad de atenuarse") y/o la frecuencia.
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