Sistema de control de iluminación para un escaparate.

La presente invención se refiere a un sistema de control de iluminación especialmente adaptado para su empleo en escaparates basado en el mantenimiento del contraste entre interior y exterior sustancialmente constante,

ahorrando consumo eléctrico y mejorando la exposición de los productos.

Para ello, el sistema de control de iluminación comprende una fuente de alimentación regulable, conectada con una o más lámparas, un medidor de luminancia configurado para medir la luminancia interior del escaparate y unos medios de procesamiento configurados para estimar la luminancia exterior y el contraste a partir de la luminancia interior medida. Dichos medios son capaces de calcular, a partir de un valor deseado de contraste entre la luminancia exterior y la luminancia interior, la potencia que necesita la fuente de alimentación para conseguir tal efecto.

SISTEMA DE CONTROL DE ILUMINACiÓN PARA UN ESCAPARATE

Campo de la técnica La presente invención pertenece al campo de la iluminación. Más particularmente, se refiere a un sistema de control de la iluminación en escaparates de tiendas donde hay aportación de luz exterior e interior.

Estado de la técnica

Los escaparates están diseñados para atraer la atención de los transeúntes para convertirlos en clientes. A menudo representan el primer contacto con los productos de una tienda. En esta tarea, la iluminación juega un papel muy importante para hacer los escaparates y los productos expuestos más atractivos a posibles clientes.

Por lo general se prefiere una iluminación alta para llamar la atención de los productos expuestos. Como resultado, los valores i1uminancia pueden ser tan altos como 5.000 Ix durante la noche y 10.000 Ix durante el día. A esto hay que añadir que los sistemas de iluminación de escaparates habitualmente están formados por conjuntos de lámparas halógenas con una potencia de alrededor de 100 vatios por unidad que, en general, se mantienen encendidas un mínimo de 15 horas por día. Aunque existen otras tecnologías de iluminación mucho más eficientes, los diseñadores suelen ser reacios a usarlas, debido a las propiedades bien conocidas de la iluminación incandescente. En este contexto se plantea la necesidad de implantar sistemas de control de iluminación, en los que típicamente se utilizan fotosensores. Sin embargo, el uso de fotosensores no es trivial debido a que su respuesta depende de la posición del sensor con respecto a las superficies del local a iluminar y las aberturas de luz diurna, los recubrimientos de paredes y techos, etc.

Adicionalmente, dada la gran cantidad de potencia instalada y el número de horas de funcionamiento, el consumo de energía de los escaparates constituye habitualmente una cantidad significativa en el consumo eléctrico global de una tienda.

Descripción de la invención Sería deseable un sistema que adecuara la iluminación del escaparate a las condiciones externas siguiendo un criterio pre-establecido y que además disminuyera la cantidad de energía eléctrica consumida. La presente invención propone un sistema para controlar la iluminación en un escaparate. Este sistema utiliza preferentemente una cámara digital como medidor de luminancia.

La práctica común en el control de la iluminación es mantener el nivel de luminancia o luminosidad constante frente a variaciones de la luz exterior. Aunque esta estrategia puede ser válida para puestos de trabajo en oficinas, no lo es para escaparates de tiendas. En un escaparate iluminado con el sistema propuesto, es posible mantener el contraste a la vez que se mantiene un nivel de luminancia aceptable.

La presente invención implementa un nuevo control de la iluminación basado en el contraste entre interior yexterior en lugar de basarse en la iluminancia interior como se suele hacer actualmente.

El sistema propuesto de control de iluminación para un escaparate comprende una fuente de alimentación regulable conectada con una o varias lámparas y un medidor de luminancia para medir la luminancia interior del escaparate y unos medios de procesamiento para estimar la luminancia exterior y el contraste a partir la lumiriancia interior medida. Dichos medios de procesamiento además calculan, a partir de un valor deseado de contraste, la potencia necesitada por la fuente de alimentación para modificar la luminancia interior hasta que la diferencia entre el contraste estimado y el deseado sea menor que un umbral prefijado.

Preferentemente, el contraste se obtiene a partir una de relación lineal entre la potencia de iluminación y la luminancia relativa.

Preferentemente, el medidor de luminancia es una cámara digital.

Preferentemente, la relación entre píxeles y valores de luminancia relativa de la cámara digital se establece a partir de una pluralidad de imágenes con distintos tiempos de exposición.

Preferentemente, la fuente de alimentación regulable implementa DMX.

Preferentemente, los medios de procesamiento son un PC, un autómata programable o un controlador.

Preferentemente, las lámparas son LEOs.

El control implementado por el presente sistema mantiene sustancialmente constante el contraste del escaparate de la tienda con respecto a sus alrededores. Como se ha mencionado, a tal efecto este sistema de control para iluminación de escaparates, puede opcionalmente emplear cámaras digitales aprovechando sus capacidades como medidores de luminancia. La cámara debe ser calibrada con el fin de medir la luminancia de una determinada área. Cabe destacar que el sistema de control planteado sería igualmente válido si para las medidas de luminancia se emplease un medidor específico, como puede ser un luminancímetro. Sin embargo, la utilización de una cámara digital permite la implantación con un coste muy inferior y una mayor flexibilidad en el diseño de la instalación; siendo las prestaciones resultantes, en cuanto aerrores de medida, suficientes para la aplicación planteada.

Habitualmente, se recomiendan valores para la relación de luminancia entre el objeto iluminado y el área circundante de 3:1, aunque esta relación puede alcanzar valores como 10:1 o incluso 30:1. Una vez fijado el valor de contraste deseado (de acuerdo con los requerimientos particulares de cada caso) , se trata de mantener constante el contraste interior del escaparate con respecto al nivel de iluminación exterior. Durante la noche, debido al hecho de que el contraste con el entorno puede lograrse más fácilmente, la energía dedicada a la iluminación se puede reducir. Así, las luces se pueden regular por medio del presente sistema de control para que gradualmente disminuya la cantidad de luz artificial conforme la luz baja en el exterior.

Descripción de las figuras FIG. 1: Ejemplo de realización del sistema de iluminación.

FIG. 2: Algoritmo de control.

FIG. 3: Procedimiento de obtención de la respuesta de la cámara.

FIG. 4: Relación entre la potencia objetivo y la potencia de control.

FIG. 5: Respuesta de la cámara, g.

FIG. 6: Respuesta del sistema de iluminación.

Descripción detallada de la invención Con fines aclaratorios y haciendo referencia a las figuras, se expone un ejemplo de realización que no debe considerarse limitativo del alcance de la invención.

En el presente ejemplo, para realizar el control puede utilizarse ventajosamente una cámara digital 15 en lugar de fotosensores superando con ello algunos problemas mencionados en el estado de la técnica.

En la FIG. 1 puede verse un ejemplo de sistema de iluminación que está compuesto por un conjunto de lámparas 11 con una fuente de alimentación regulable 12, una cámara digital 15 y un PLC o PC 14 donde se ejecuta el algoritmo de control.

La configuración propuesta funciona de la siguiente manera. La cámara digital 15 toma imágenes del interior de la tienda. A partir de estas imágenes, se obtiene la luminancia relativa de una región de interés (ROl) . Una vez obtenida esta luminancia y con los datos de consigna de potencia del sistema de iluminación, se estima el aporte de luz exterior. De acuerdo con estos parámetros, la luz de las lámparas 11 se controla con el fin de tratar de mantener constante el contraste respecto de las zonas circundantes.

Según la FIG 2, las etapas de control se pueden dividir, grosso modo, en: calibración 21, control de contraste 22 ycomprobación 23.

El algoritmo de control incluye: el procedimiento de calibración de la cámara digital, la caracterización de la respuesta del sistema de iluminación, la estimación del contraste y el cálculo de la potencia para la iluminación.

Como parte de la calibración 21, es necesaria previamente la obtención de la respuesta de la cámara 15, con objeto de establecer la relación entre el valor de pixel de la imagen y la luminancia relativa, así como la respuesta del sistema de iluminación, donde se establece el aporte a la luminancia interior del sistema de iluminación ante distintas consignas de potencia. Esto se realiza, por ejemplo, cada vez que cambia la decoración del escaparate de la tienda.

Una vez realizado el calibrado, se puede estimar el aporte de luz exterior y, en consecuencia, calcular el contraste de la escena. De este modo, el nuevo punto de ajuste de potencia se elige con el fin de controlar el contraste 22 con objeto de mantenerlo próximo asu valor objetivo.

Cámara digital como medidor de luminancia relativa.

Las cámaras digitales 15 se pueden utilizar para medir la luminancia de una escena, de modo que puede...

1. Sistema de control de iluminación para un escaparate (10) que comprende una fuente de alimentación regulable (12) conectada con al menos una lámpara (11) , caracterizado por que comprende un medidor de luminancia configurado para medir la luminancia interior del escaparate (10) y unos medios de procesamiento configurados para estimar la luminancia exterior y el contraste a partir la luminancia interior medida, con dichos medios de procesamiento configurados además para calcular, a partir de un valor deseado de contraste, la potencia necesitada por la fuente de alimentación (12) para modificar la luminancia interior hasta que la diferencia entre el contraste estimado y el deseado sea menor que un umbral prefijado.

2. Sistema de control de iluminación según reivindicación 1, caracterizado por que el contraste se obtiene a partir una de relación lineal entre la potencia de iluminación y la luminancia relativa originada por los sistemas de iluminación.

3. Sistema de control de iluminación según reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el medidor de luminancia es una cámara digital (15) .

4. Sistema de control de iluminación según reivindicación 3, caracterizado por que la relación entre los valores de pixel y los valores de luminancia relativa de la cámara digital (15) se establece a partir de una pluralidad de imágenes con distintos tiempos de exposición.

5. Sistema de control de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la fuente de alimentación regulable (12) implementa DMX.

6. Sistema de control de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de procesamiento son un pe, un autómata programable o un controlador.

7. Sistema de control de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las lámparas son LEDs.