照明设备、控制装置和用于控制照明设备的方法与流程

专利检索2022-05-11  7



1.本发明涉及一种照明设备,尤其用于给动物饲养设备照明,所述动物饲养设备优选用于家禽,如蛋鸡。此外,本发明还涉及一种用于控制照明设备的控制装置、一种用于控制照明设备的方法和一种照明设备的应用。


背景技术:

2.给动物饲养设备例如用于蛋鸡的棚舍建筑照明,通常借助于具有多个光源的照明设备来进行,其中现今通常使用发光二极管(led)作为发光机构,以便将照明设备的电流消耗保持得低。
3.原则上,在此可行的是,使用多个发光二极管,所述发光二极管发射波长彼此不同并从而颜色彼此不同的光。借助于这些颜色不同的光源,能够通过颜色的混合于是产生不同的光氛围,这会正面地影响动物的所期望的和所不期望的行为方式以及普遍的动物健康。在此,例如能够使用红色和白色或多种不同颜色的光源作为棚舍中的一个照明设备或多个照明设备的组成部分。为了能够通过不同颜色的光源分别产生所期望的光,需要对这些光源进行相应的操控。
4.ep1555859b1描述了一种用于控制发光机构运行设备的方法。在此,高频的数字控制信号被调制到供电电压上,所述数字控制信号被发光机构运行设备中的解调器解调,以便随后操控相关联的发光机构。这种方法的一个缺点在于,这种解调器需要大的空间需求。另一缺点在于,解调器引起高成本。因此,尤其对于具有大量光源的照明设备而言,对于所述光源需要大量解调器,如在大型棚舍建筑中使用时所必需的那样,该技术不适合。
5.ep2036406b1描述了一种照明系统,其中控制器产生多个在57khz 至127khz的范围中的开关频率信号,所述开关频率信号由具有带通特性的带通滤波器接收。带通滤波器于是分别将输出信号输出给灯驱动器,并且响应于该输出信号,由相应的灯驱动器设定运行状态。这种系统的一个缺点在于,在未屏蔽线路的情况下,会因高频的开关频率信号而出现所不期望的电磁波放射。另一缺点在于,这样的开关频率信号随着线路长度增加而变得模糊并从而不再能够通过所描述的带通滤波器进行滤波。因此,对于大型棚舍建筑中的照明设备连带与其连接的大的线路长度而言,该技术不适合。
6.wo2015105776a1描述了一种具有发光二极管的照明装置,所述照明装置接收由调光装置改变的电激励信号。操控电路具有第一和第二路径,所述第一和第二路径具有大量发光二极管。大量的发光二极管中的每个在此都具有阈值电压。如果超过阈值电压,那么相应的发光二极管发射光。这种照明设备的缺点在于,通过相应的发光二极管产生电压降。由于整体的电压降,尽管输出电压高于阈值但是在一些led中可能会低于阈值。
7.us2013/241433a1和wo2008/007268a2描述了照明设备,其中控制信号被调制到供给线路上并且该控制信号在发光体中被解码,以便从中确定光颜色并从而进行设定。然而,这种现有技术的缺点是,待产生的光的每个特性,例如光颜色和光强度,都必须进行编码和解码,由此必须在控制单元中并且在每个发光体中实现编程的逻辑,这提高投资成本和技
术耗费。因此,这些照明设备不太适合于借助于大量发光体来照亮大的内部空间的鲁棒的应用。
8.从de10 2018 115 672a1中已知一种用于在两极的输出端子上运行多个发光机构的运行设备。运行设备具有与两极的输出端子连接的开关调节器和控制装置,所述开关调节器用于提供用于运行发光机构的电压和电流,所述控制装置用于控制由发光机构所发出的光的光混合,其中控制装置相应地将不同的电压和/或电流与不同的光混合相关联并且将开关调节器控制为,使得该开关调节器在两极的输出端子处提供电压或电流,所述电压或电流与待设定的光混合相关联。在这种先前已知的控制方式中,通过借助于脉宽调制或供电电压的接通和关断持续时间进行编码来对照明信息进行编码,所述照明信息根据关联性规则进行解码并从而能够用于控制所期望的照明情况。然而,在该设计方案中,出于与关联性规则进行比较的目的,在每个发光体中也需要编程的逻辑或高通、带通和低通滤波器,这提高投资成本和技术耗费。
9.在已知照明设备中出现的原则性的问题是基于如下事实:这样的照明设备需要高的材料耗费并从而需要高的材料成本。因此,一方面对于逻辑的控制元件而言需要附加的成本。另一方面,连接线路也有成本。另一问题基于如下:照明设备具有显著的复杂性,由此对于安装已知的照明设备而言需要高的时间耗费。这些成本和与其相关的安装耗费尤其在具有长的线路路径和所需的大光量的棚舍建筑中是特别不利的。


技术实现要素:

10.因此,本发明基于如下目的:提供一种改进的解决方案,所述解决方案解决所提到的问题中的至少一个。尤其是,本发明的目的是提供一种解决方案,所述解决方案降低照明设备的材料成本和用于设立照明设备的安装成本。
11.根据第一方面,开头提到的目的通过一种照明设备来实现,所述照明设备尤其用于给动物饲养装置照明,所述照明设备包括:
[0012]-具有第一光源和第二光源以及可能的另外的光源的光源装置,其中第一光源和第二光源以及可能的另外的光源构成为,用于发射光,优选波长彼此不同和/或颜色彼此不同尤其红色和白色的光,
[0013]-发光体,所述发光体包括光源装置和与光源装置在信号方面连接的逻辑模块,
[0014]
其中逻辑模块构成为,用于
[0015]
ο经由供给线路接收电的供能信号,
[0016]
ο从电的供能信号中读取信号的频率,
[0017]
ο将信号的频率与保存在逻辑模块中的数据进行比较,并且
[0018]
ο根据信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较来确定在一个频率中编码的通道或多个在频率中编码的通道,
[0019]
ο根据一个或多个在频率中编码的通道,使能对第一光源的供电,使得第一光源被加载出自供能信号中的电能并且发射光,或者阻断对第一光源的供电,使得第一光源不被加载出自供能信号中的电能并且不发射光,并且
[0020]
ο根据一个或多个在频率中编码的通道,使能对第二光源的供电,使得第二光源被加载出自供能信号中的电能并且发射光,或者阻断对第二光源的供电,使得第二光源不被
加载出自供能信号中的电能并且不发射光。
[0021]
用于蛋鸡的动物饲养设备优选包括棚舍和至少一个笼,尤其蛋鸡笼。
[0022]
根据本发明的照明设备基于特别适用于这种动物饲养设备的光控制原理。为此,给发光体输送具有呈频率形式的颜色信息的供能信号。由逻辑模块接收供能信号,并且通过逻辑模块读取频率,以便获得编码在其中的通道信息,所述通道信息优选包括颜色信息。根据这些所读取的通道信息,逻辑模块此时操控发光体的与相应的通道相关联的光源。因此,通道信息能够被理解为:在其中存在颜色信息。然而,通过编码为通道信息,除了编码的直接的颜色关联性之外还可行的是,在照明系统中使用多个发光体,所述发光体彼此不同之处在于,具有不同颜色的光源与一个通道相关联。因此,在第一发光体或发光体的组中,通道a例如能够与白色相关联,而在第二发光体或发光体的组中通道a与红色相关联。如果此时通道“a”经由共同地发送给这两个发光体或发光体组的供能信号以编码形式发送,那么第一发光体产生白光而第二发光体产生红光。
[0023]
在一个简单的设计方案中,在此能够可选地给两个不同的光源之一或这两个光源加载供能信号,使得能够控制光源设置中的总共三种颜色(10、 01、11)。这同样能够通过具有三种不同颜色的光源的光源装置来实现,在这种情况下产生七种可控的颜色:(001、010、011、100、101、110、 111)。除了各个光源的这种二进制的操控(开/关)之外,在本发明的改进的设计方案中,还能够以可控的照明强度来操控光源。在一个简单的设计方案中,第一、第二和可能的另外的光源在此被分配有统一的供能信号,使得所产生的光和/或由光源发射的光的光颜色由光源装置的装配确定。
[0024]
具有在频率中编码的通道的频率优选包含关于一个或多个通道的通道信息。将通道理解为用于操控第一、第二和可能的另外的光源的通道。例如,在第一通道的情况下,能够操控和使能第一光源,使得第一光源发射光,并且阻断第二光源,使得第二光源不发射光。此外,例如在第二通道的情况下,能够阻断第一光源,使得第一光源不发射光,并且操控和使能第二光源,使得第二光源发射光。此外,在第三通道的情况下,例如能够操控和使能第一光源和第二光源,使得第一光源和第二光源发射光。在此能够存在大量通道,其中这些通道能够具有用于操控光源的不同的控制可行性。由此尤其可以不同组合地操控不同的光源。
[0025]
供能信号能够有选择性地并且直接引导给led,在这种情况下,从逻辑模块到光源的供电具有与供能信号相同的频率并且可选地具有相同的占空比(tastrate),并且逻辑模块仅控制哪些光源被供给电能而哪些不被供给电能。这例如实现:在对于每个光源装置有两个或三个光源的情况下,通过三个或七个可控的颜色进行颜色控制,并且——通过改变占空比——也控制这些所限定颜色的照明强度。逻辑模块也能够构成为,使得逻辑模块读取供能信号的频率并且根据与预先存储的数据的比较——例如在所存储的查找表或根据所限定的关联性算法中——从该频率中确定通道和/ 或颜色。根据如此确定的通道和/或如此确定的颜色,于是借助于分别个体地通过逻辑模块控制的占空比来操控各个光源,其中能够保持用于光源的供电的供能信号的频率。通过从频率中对通道和/或颜色的这种解码和个体地控制光源装置的每个单一的光源的光强度,于是实现光源控制和/ 或在整个色谱上的颜色控制。
[0026]
第一、第二和可选地另外的光源优选构成为发光二极管。优选的是,光源发射具有
不同的波长和/或不同的颜色的光。例如能够使用具有红色、绿色和蓝色的三种不同的发光二极管,其中能够借助于不同的发光二极管的不同组合产生不同的颜色。组合在光源装置中的光源由此通过颜色混合产生所期望的颜色和发光强度。在发光体中也能够设置多个光源装置,所述光源装置由共同的逻辑模块操控,以便由此改进发光体的照明强度和光分布。光源装置在此能够统一地经由相同的通道来操控,使得所述光源装置辐射相同颜色和波长的光。然而,发光体的多个光源装置的光源也能够经由不同的通道或以互换的方式经由通道操控,以便在发光体内部通过唯一的操控信号产生不同的光颜色/波长。发光体还能够包括多个逻辑模块,所述逻辑模块分别操控一个或多个光源装置,以便从一个发光体中获得不同的光颜色或波长。
[0027]
读取电的供能信号的频率优选借助于用于频率评估的组件来进行,其中该组件能够是可编程的或不可编程的微控制器,尤其模拟的高通或低通滤波器。逻辑模块优选包括这种用于频率评估的组件。优选地,逻辑模块直接设置在由逻辑模块控制的光源旁边。保存在逻辑模块中的数据优选包括关于频率或频率范围的信息和与所述频率或频率范围相关联的开关命令,以便通过逻辑模块控制光源。
[0028]
这种照明设备的第一优点在于,通过提供用于给光源供电的供能信号来提供电的供能,所述供能借助于供能信号的频率将关于光源操控的信息发送给逻辑模块,由此能够如所期望的那样开关光源。因此在电的供能信号中进行供能和数据供给,而不需要与供能分开地运行的用于传输控制信息和/或控制命令的数据传输。由此实现照明设备的低成本的控制,其中仅需要2线线路来供给能量和信息。供给线路的材料需求和安装耗费和从而材料和安装成本因此显著降低。
[0029]
另一优点在于,逻辑模块仅必须具有低的控制智能和从而是小且低成本的构件。由此能够小且低成本地确定发光体的尺寸。
[0030]
因此能够实现如下有利的照明安装,其中在大型建筑中借助于两线供给线路安装有多个分别具有逻辑模块和多个光源装置的发光体,并且所述发光体被供给能量和必要的数据信息,以便实现可选择地以至少两种不同颜色中的一种进行棚舍照明。
[0031]
照明设备的构造也实现:能够不同地操控配备有不同的光源的发光体,其方式为,分别个体地设定在相应的逻辑模块中保存的数据。因此,例如能够由第一逻辑模块在特定的频率中接通第一颜色的led,使得第一颜色的led发射光而在另一逻辑模块中在相同的频率的情况下不接通第一颜色的led,使得第一颜色的该led不发射光。在此,逻辑模块中所保存的数据的不同组合能够引起光源的不同的电路。照明设备因此能够个体地匹配于所期望的照明或所期望的照明方案。
[0032]
特别优选的是,照明设备通过控制装置来改进以确定待在频率中编码的通道和/或在频率中待编码的颜色和/或确定期望照明强度,所述控制装置具有光确定单元、尤其用户界面,并且所述控制装置构成用于,将频率调制到供能信号上,尤其根据在频率中待编码的一个或多个通道和 /或在频率中待编码的一个或多个颜色来调制,和/或将占空比和/或脉冲持续时间调制到供能信号上,尤其根据所限定的期望照明强度来调制,并且控制供能信号的占空比和/或脉冲持续时间,使得通过逻辑模块使能电供给的光源通过出自供能信号的具有所分配的占空比和/或所分配的脉冲持续时间的电能来进行能量供给。
[0033]
这样的控制装置用作为用户的操作单元,以便经由其来实行照明设备的光控制,
尤其设定所期望的颜色或照明强度或者对时间进程进行编程。为此,控制装置能够具有自身的用户界面,所述用户界面用于输入控制命令。替选地或附加地,控制装置也能够具有数据接口,经由所述数据接口从另一个操作终端接收控制命令,例如中央的控制计算机接收控制命令,所述中央的控制计算机控制棚舍建筑中的光、气氛和可选地其他功能。
[0034]
优选地,控制电压和/或电流强度,使得电能具有所分配的频率。如果控制电压,那么电压信号优选以方波信号的形式存在,其中电压交替地具有值u1或值u0。在具有值u0的电压中,电压优选为0v。在具有值u1的电压中,电压例如能够为48v。优选地,电能的信号具有表征时间间隔的周期持续时间,在所述时间间隔中恒定电压u1存在一次并且紧接着的是恒定的电压u0。优选地,电能的信号具有脉冲持续时间,其中脉冲持续时间是如下持续时间,在所述持续时间期间在周期持续时间内存在恒定的电压u1。频率对应于周期持续时间的倒数。占空比对应于如下值,所述值在脉冲持续时间除以周期持续时间时得到。
[0035]
借助于调整占空比能够设定照明强度。因此在占空比高时产生高的辐射强度而在占空比低时产生低的辐射强度。
[0036]
这种照明设备的一个优点在于,通过调整频率和占空比,能够操控相当特定的光源并且能够设定被接通的光源的辐射强度。因此,光源的调光功能仅通过改变占空比就可以实现。因此,逻辑模块仅须将供给电压(或供给电流)的频率与预定值进行比较并且进行解释,以便从中确定光颜色,而无需对光强度进行这种逻辑评估,因为光强度在来自占空比或脉冲持续时间的直接作用中产生。因此,在每个发光体中无需耗费的逻辑模块来控制光颜色和强度或者也无需高通、带通和低通滤波器。
[0037]
在一个特别优选的实施方式中,逻辑模块构成用于操控第一和第二光源以及可选地另外的光源,使得给第一光源供给出自供能信号的第一份额的电能,并且给第二光源供给出自供能信号的不同于第一份额的第二份额的电能,并且可选地另外的光源中的每个被供给出自供能信号的相应的其他份额的电能,并且控制电能的第一和第二份额和可选地其他份额,使得由此产生第一光源的第一辐射强度和第二光源的不同于第一辐射强度的第二辐射强度和可选地产生另外的光源的辐射强度,其混合引起以在频率中编码的颜色进行辐射。
[0038]
优选地,电能的第一份额和电能的第二份额以及可选地电能的相应其他份额可彼此独立地设定。优选地,电能的第一份额和电能的第二份额并且可选地电能的相应其他份额能够具有不同的能量。
[0039]
在这样的设计方案中,能够通过混合两个不同的光源的光来产生这两个光源的这两个颜色之间的整个色谱,并且在具有不同的基本颜色(例如 rgb)的三个光源中能够产生整个色谱,其方式为,给光源分配不同的供能信号或供能信号的份额。
[0040]
在这样的实施方式中,特别有利的是,能够以不同的辐射强度运行不同的光源。由此,在与不同颜色的光源的组合中,能够实现通过具有出自大的色谱的颜色的光进行照明。
[0041]
此外优选的是,逻辑模块构成用于,根据在频率中编码的一个或多个通道使能对可选地另外的光源的供电,使得给可选地另外的光源加载电能或一定份额的电能并且可选地另外的光源发射光,或者阻断可选地另外的光源,使得不给可选地另外的光源加载电能并且其不发射光。
[0042]
此外优选的是,照明设备包括:用于借助于恰好两个电线路传导电的供能信号的
供给线路,其中逻辑模块,并且优选第一光源和第二光源和可选地另外的光源设置在供给线路上并且与供给线路电连接;和/或反极性保护装置,尤其呈整流器的形式,所述反极性保护装置与逻辑模块电连接并且将具有预定极性的电的供能信号转发给逻辑模块。
[0043]
通过这种反极性保护装置,能够保护逻辑模块免受极性错误的能量输送。此外,能够保护led免受极性错误的能量输送。反极性保护装置在此优选直接设置在逻辑模块旁边和/或发光体中。优选地,反极性保护装置为电的反极性保护装置。此外优选地,反极性保护装置在电学上设置在供给线路和逻辑模块之间。
[0044]
优选地,供给线路构成用于加载直流电压,尤其具有特定的、可控的频率和特定的、可控的占空比的时钟控制的直流电压。频率在这种情况下用于传输颜色信息并且占空比用于传输照明强度信息。优选地,供给线路包括绝缘包套,其中两个电线路设置在绝缘包套中。由此,能够保护两个电线路免受环境影响,尤其是免受水的影响。此外,这两个电线路因此能够彼此电绝缘。优选的是,绝缘包套包括塑料尤其呈弹性体形式的塑料或由其构成。
[0045]
此外优选的是,照明设备包括:多个光源装置或多个发光体,所述光源装置或发光体分别包括逻辑模块和至少一个光源装置,优选多个光源装置,其中一个或多个发光体优选包括构成用于穿过供给线路的绝缘包套的接触构件并且借助于该接触构件与供给线路,优选根据前述权利要求所述的供给线路电连接。根据该实施方式,发光体包括多个光源装置,所述光源装置例如能够在纵向方向上彼此间隔开地设置并且全部由发光体的一个逻辑模块进行供给。尤其是,能够设有多个这样的发光体,所述发光体于是分别包含逻辑模块。
[0046]
优选地,接触构件能够穿过供给线路的绝缘包套,其中在接触构件和供给线路的电线路之间产生电接触。
[0047]
更进一步优选的是,供能信号是脉宽调制信号并且脉宽调制信号具有占空比和频率,其中优选地,供能信号的电压随着信号的频率在第一电压值和第二电压值之间变换,所述第一电压值优选为电压的100%,所述第二电压值优选为电压的0%或-100%,和/或其中优选地,供能信号的电流随着信号的频率在第一电流值和第二电流值之间改变,所述第一电流值优选为电流的100%,所述第二电流值优选为电流的0%或-100%。
[0048]
此外优选的是,控制装置构成用于,根据期望照明强度给供能信号分配占空比,使得利用呈具有所分配的占空比的信号的形式的电能进行光源的供电和/或根据期望照明强度给供能信号分配脉冲持续时间,使得利用呈具有所分配的脉冲持续时间的信号的形式的电能进行光源的供电,和/ 或根据期望照明强度给供能信号分配周期持续时间,使得利用呈具有所分配的周期持续时间的信号的形式的电能进行光源的供电。
[0049]
此外优选的是,在此根据颜色值和/或时间值,尤其根据日间时间,给供能信号分配频率,使得利用供能信号根据颜色值和/或时间值,尤其根据日间时间控制对光源的供给,尤其利用供能信号的一定份额控制或者完全地使能或阻断所述供给。
[0050]
因此能够以有利的方式自动地根据特定的程序改变频率。此外,能够优选根据时间值、尤其根据日间时间给电能分配占空比。由此,能够以有利的方式自动地根据特定的程序改变射束强度。
[0051]
此外优选地,所分配的频率为至少300hz,特别优选至少400hz,尤其至少500hz,和/或所分配的频率为至多2500hz,特别优选至多2250hz,尤其至多2000hz。
[0052]
通过这样的最小频率,在将该频率转发给光源时,能够产生无闪烁的并且对于动
物,尤其家禽动物(鸟类)而言感觉为适宜于物种的光,这对于动物健康产生有利的影响。利用这样的最大频率能够避免攻击性行为、高死亡率并从而避免功率损失,并且能够避免不利的电磁辐射。
[0053]
此外优选的是,控制装置与驱动器在信号方面连接并且驱动器与供给线路,优选根据权利要求5的供给线路连接,其中驱动器给供给线路加载供能信号,其中驱动器优选具有不超过48v的额定输出电压。
[0054]
额定输出电压能够替选地具有例如24v或与其不同的值。优选地,控制装置和驱动器组合在一个构件中。
[0055]
更进一步优选的是,光源中的至少一个,优选所有光源构成为发光二极管,并且其中优选地,光源装置包括具有不同颜色的至少两个发光二极管,其中所述颜色选自:红色、绿色、蓝色、白色、紫外线。
[0056]
光源装置例如能够包括红色、绿色和蓝色的三个led。这能够实现整个色谱的颜色的全面混合。
[0057]
此外优选的是,照明设备和/或供给线路具有至少1m或至少5m或至少10m或至少15m或至少20m的长度。
[0058]
此外优选的是,控制装置构成用于,将给供给线路加载电能控制为,使得将呈脉宽调制信号形式的电能对供给线路的加载具有时间上可变的脉宽调制信号,并且所述信号根据重复的模式运行完,其中所述模式优选具有24小时的持续时间。所述信号例如能够根据重复的昼夜模式启动。优选地,在此模拟通过太阳进行的自然照明。在此特别优选的是,在所述模式的时间轴的任何时间,借助于光源产生最小亮度。
[0059]
根据第二方面,上述目的通过用于控制根据上述权利要求中任一项所述的照明设备的控制装置来实现,其中控制装置包括用于优选恰好双芯的供给线路的连接单元并且构成用于给连接单元加载供能信号,并且将至少两个替选地不同的频率和/或两个替选地不同的占空比和/或两个替选地不同的脉冲持续时间调制到供能信号上,使得给供给线路加载呈至少两个不同的供能信号中的至少一个的形式的供能信号,其中给供给线路加载供能信号优选利用预定的、在时间上受控的模式来进行并且所述模式优选具有 24小时的持续时间。
[0060]
根据第三方面,上述目的通过一种用于控制照明设备、优选根据上述权利要求中任一项所述的照明设备的方法来实现,所述方法包括:给用于进行能量传输和信号传输的供给线路加载供能信号,所述供给线路优选具有恰好两个电线路,所述供能信号呈具有所分配的频率的信号的形式;通过设置在发光体中的逻辑模块读取所接收的供能信号的频率,所述逻辑模块设置在供给线路上并且与供给线路电连接;将接收到的供能信号的频率与保存在逻辑模块中的数据进行比较;控制设置在发光体中的第一光源,其中根据在供能信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较来使能对第一光源的供电,使得给第一光源加载电能或阻断第一光源,使得第一光源完全地、部分地或不加载供能信号并从而发射光或不发射光;并且控制设置在发光体中的第二光源,其中根据在供能信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较来使能对第二光源的供电,使得第二光源被加载电能或被阻断对第二光源的供电,使得第二光源完全地、部分地或不加载供能信号并从而发射光或不发射光。
[0061]
特别优选的是,所述方法包括:控制设置在发光体中的至少一个另外的光源,其中根据在供能信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较来使能对所述另外的光源的供电,使得所述另外的光源被加载电能或被阻断对所述另外的光源的供电,使得所述另外的光源完全地、部分地或不加载供能信号并从而发射光或不发射光。
[0062]
此外优选的是,所述方法包括:控制第一、第二和可选地另外的光源的照明强度,其中给供能信号尤其根据所限定的目标照明强度分配占空比和/或脉冲持续时间,并且能够将供能信号的占空比和/或脉冲持续时间控制为,使得通过逻辑模块完全地或以降低的程度使能供能信号的光源的能量供给利用具有所分配的占空比和/或所分配的脉冲持续时间的完全的或者减少的供能信号来进行。
[0063]
根据第四方面,上述目的通过上述构型的照明设备在用于家畜的棚舍建筑内部,尤其在用于饲养蛋鸡的棚舍建筑内部的应用来实现。照明设备在棚舍建筑内部的这种应用的一个优点基于:所描述的照明设备是相对低成本的。这尤其对于通常需要具有许多光源的相对长的照明设备的棚舍建筑而言是显著的优点。
[0064]
照明设备在棚舍建筑内部的这种应用的另一优点基于:可借助于所述照明设备建立的照明能够实现颜色变化和调光功能,由此根据日间时间能够产生对于动物有利的光。这特别能够对动物健康有益。
[0065]
照明设备在棚舍建筑内部的这种应用的附加的优点基于:所使用的频率在如下范围中,在所述范围中所产生光一方面被动物感知为是无闪烁的而在所述范围中另一方面不出现所不期望的水平的电磁辐射和与其相关的不利效果。
[0066]
特别优选的是照明设备用于照亮笼下方的地板区域和/或笼的楼层和/ 或饲料碗的应用,其中照明设备优选沿着笼与笼连接。
[0067]
关于此处描述的解决方案的不同方面和其相应的可行的改进形式的优点、实施方案变型和实施细节,也参照关于相应其他方面和其改进形式的相应特征、细节和优点的描述。
附图说明
[0068]
优选的实施例示例性地根据附图阐述。附图示出:
[0069]
图1示出照明设备的示意图;
[0070]
图2示出具有控制装置、驱动器和供给线路的照明设备的示意图;
[0071]
图3a示出具有第一脉冲持续时间的电能的信号的图表;
[0072]
图3b示出具有第二脉冲持续时间的电能的信号的图表;
[0073]
图4a示出具有多个光源的发光体的示意图,所述发光体与供给线路连接;
[0074]
图4b示出多个发光体的示意图,所述多个发光体与供给线路连接;
[0075]
图5a示出供给线路的横截面的示意图;
[0076]
图5b示出在两个发光体和供给线路之间的两个连接的示意图;
[0077]
图6a示出发光体的壳体的横截面的示意图;
[0078]
图6b示出在发光体和供给线路之间的连接的横截面的示意图;
[0079]
图7示出具有两个照明设备的笼的横截面的示意图;
[0080]
图8示出具有多个笼和多个照明设备的用于蛋鸡的棚舍的横截面的示意图;
[0081]
图9示出用于控制照明设备的方法的一个实施例的示意图。
具体实施方式
[0082]
图1示出具有发光体10的照明设备,所述发光体利用第一线路11和第二线路12与供给线路(未示出)连接。如果给供给线路加载电能,那么照明设备经由第一线路11和第二线路12被供给电能。第一线路11和第二线路12因此形成与供给线路的接触。第一线路11和第二线路12与电的反极性保护装置21连接。呈整流器形式的反极性保护装置21确保极性正确地施加到与反极性保护装置21连接的线路13和19上。逻辑模块 23经由与反极性保护装置21连接的线路13并且经由同样与反极性保护装置21连接的另外的线路19供给能量。逻辑模块23包括逻辑模块评估构件。逻辑模块23经由与线路13连接的线路24接收电能的被加载给供给线路的信号。逻辑模块23的逻辑模块评估构件构成用于读取电能的信号的频率。逻辑模块23利用第一开关线路16a与第一开关17a连接并且利用第二开关线路16b与第二开关17b连接。开关17a和17b例如能够构成为半导体开关元件,例如具有晶体管。也可以考虑开关17a、17b与逻辑模块23一起整体地构成为具有集成开关元件的电子器件。
[0083]
第一开关17a经由线路15a与线路13连接。并且第二开关17b经由线路15b连同样与线路13连接。第一开关17a经由线路与第一发光二极管18a连接,并且能够经由第一开关线路16a被逻辑模块23切换到断开位置中,其中在线路15a和第一发光二极管18a之间不产生电连接,或者被切换到闭合位置中,其中在线路15a和第一发光二极管18a之间建立电连接,使得第一发光二极管18a被供给电能并且发射光。第二开关17b经由线路与第二发光二极管18b连接,并且能够经由第二开关线路16b被逻辑模块23切换到断开位置中,其中在线路15b和第二发光二极管18b之间不产生电连接,或者被切换到闭合位置中,其中在线路15b和第二发光二极管18b之间建立电连接,使得第二发光二极管18b被供给电能并且发射光。
[0084]
例如,第一发光二极管18a能够是红色的led,而第二发光二极管 18b能够是白色led。例如,在保存在逻辑模块23中的数据中,能够存储有如下信息:在电能的信号的500hz的频率中,仅红色的led——即仅第一发光二极管18a——应被接通,在电能的信号的1000hz的频率中,红色的led和白色的led——即第一发光二极管18a和第二发光二极管 18b——应被接通,而在电能的信号的1500hz的频率中,仅白色的led ——即第二发光二极管应被接通。
[0085]
如果经由供给线路利用电能的频率为500hz的信号进行能量供给,那么由逻辑模块23经由第一开关线路16a将第一开关17a设置到闭合位置中,使得第一发光二极管18a被供给能量并且发射光。第二开关17b被切换到断开位置中,使得第二发光二极管17b不被供给电能并且不发射光。
[0086]
如果经由供给线路利用电能的频率为1000hz的信号进行能量供给,那么由逻辑模块23经由第一开关线路16a将第一开关17a设置到闭合位置中,使得第一发光二极管18a被供给能量并且发射光。此外,由逻辑模块经由第二开关线路16b将第二开关17b切换到闭合位置中,使得第二发光二极管18b被供给电能并且发射光。
[0087]
如果经由供给线路利用电能的频率为1500hz的信号进行能量供给,那么由逻辑模块23经由第一开关线路16a将第二开关17b设置到闭合位置中,使得第二发光二极管18b被供给能量并且发射白色光。第一开关 17a被切换到断开位置中,使得第一发光二极管17a不
被供给电能并且不发射光。
[0088]
图2示出具有两个发光体10a和10b的照明设备,所述发光体经由供给线路50被供给电能。控制装置30经由连接线路31与驱动器40连接。控制装置30构成为用于给应被加载给供给线路50的电能分配频率。在此,给电能的信号分配频率根据应借助于光源产生的颜色或者借助应借助于光源产生的颜色来进行。此外,控制装置还给电能分配占空比。通过设定占空比,调整脉冲持续时间,使得能够改变照明强度。电能的由控制装置 30预设的具有特定的频率和特定的占空比的信号由驱动器40产生。驱动器40给与驱动器40连接的供给线路50加载相应的电能。供给线路具有第一线路51和第二线路52。发光体中的每个利用第一线路11a、11b与供给线路50的第一线路51连接并且利用第二线路12a、12b与供给线路50 的第二线路52连接。因此,发光体10a、10b经由供给线路50被供给电能,所述电能具有如下信号,所述信号具有由控制装置30预设的频率和由控制装置30预设的占空比。发光体10a、10b的构造在此优选对应于在图1中详细描述的构造。沿着供给线路50,尤其在数米的路程上,能够以与发光体10a、10b相同的方式设置多个另外的发光体。
[0089]
图3a示出能够被加载给供给线路的电能的电压信号。在此,电压u 关于时间t绘制。电压信号以方波信号的形式存在,其中电压交替地具有值u1或值u0。在具有值u0的电压中,电压为0v。在具有值u1的电压中,电压例如为48v。周期持续时间t表征时间间隔,在所述时间间隔中存在一次恒定电压u1并且紧接着是恒定的电压u0。脉冲持续时间d是如下持续时间,所述持续时间在周期持续时间内存在恒定的电压u1。频率对应于周期持续时间的倒数。占空比对应于如下值,所述值在脉冲持续时间d除以周期持续时间t时得到。
[0090]
图3b同样示出具有与在图3a中所描述的相同命名的电压信号,其中周期持续时间和电压值u1和u0与在图3a中相同,区别在于,在周期持续时间相同的情况下脉冲持续时间明显更短。这与在图3a中示出的信号相比引起:接收具有该信号的电能的光源的照明强度更低。
[0091]
图4a示出发光体10,所述发光体经由线路53与供给线路50电连接。在线路53和供给线路之间的连接利用接触构件60来实现。发光体10具有多个光源18a-h,所述光源能够是不同颜色的led。光源由存在于发光体中的逻辑模块根据电能的经由供给线路50和线路53到达发光体10的信号的频率来控制。
[0092]
图4b示出驱动器40,所述驱动器给供给线路50加载具有特定的信号的电能。至多个发光体10a-e的多个线路53a-e与供给线路50连接。发光体10a-10e能够如在图4a中所描述的发光体那样构成。
[0093]
图5a示出具有恰好两个线路,即第一线路51和第二线路52的供给线路50的横截面。第一线路51和第二线路52设置在绝缘包套55中。由此,一方面使第一线路51和第二线路52彼此电绝缘。此外,第一线路 51和第二线路52借助于围绕这些线路的绝缘包套55来保护以免受环境影响,尤其免受水的影响。
[0094]
图5b示出供给线路50,在所述供给线路上设置两个线路53a、53b,所述线路分别与发光体(未示出)连接。供给线路如在图5a中所描述的那样构成,尤其具有第一和第二线路。线路53a、53b之间的连接借助于接触构件60a、60b来实现。所述接触构件具有接触元件,所述接触元件能够通过如下方式引入到供给线路中:接触元件穿过供给线路50的绝缘包套55,并且接触元件之一与供给线路的第一线路连接并从而与供给线路的第一线路电连接,
并且接触元件中的另一个与供给线路的第二线路连接并从而与供给线路的第二线路电连接。
[0095]
图6a示出发光体的透明的壳体90的横截面。利用这种透明的壳体90,确保对位于壳体中的部件如光源的鲁棒的保护。此外,利用壳体90的这种设计方案,实现了无眩光效应的有利的光分布。眩光效应在此通过光学元件的相应的设计方案来降低,所述光学元件是壳体的整体的组成部分并且所述光学元件优选在壳体90的内部空间中延伸。光学元件在此优选形成根据分级透镜或菲涅耳透镜原理的光学装置的元件。
[0096]
图6b示出接触构件60的横截面,所述接触构件如在图4a和图5b中所描述的那样可与供给线路连接。接触构件60具有第一构件61和第二构件62。为了在供给线路上安装接触构件,在第一构件61和第二构件62 之间放置供给线路。在第一构件61上设置两个接触元件64、65。然后例如借助于钳子将第一构件61和第二构件62压在一起,使得接触元件64、 65穿过供给线路的绝缘包套,并且接触元件64、65中的每一个与供给线路的线路之一连接,由此建立到供给线路的电连接。
[0097]
图7示出尤其用于蛋鸡的具有多个层面的棚舍的笼70的横截面。为了照明地板区域72,作为照明设备的组成部分的光源18a设置在所述层面中,所述照明装置沿着笼延伸并且具有多个另外的光源。为了照明第一层面71,作为另一照明设备的组成部分的光源18x设置在该层面中,所述另一照明设备沿着笼延伸并且具有多个另外的光源。
[0098]
图8示出具有屋顶81、侧壁83和地板82的用于蛋鸡的棚舍80的横截面。在棚舍80中并排设置有四个笼70a-d,其中所述笼中的每个能够具有光源和如在图7中所描述的照明设备。此外,在屋顶81的内侧上设置有多个光源18k-s,所述光源是一个或多个照明设备的一部分。这些光源用于给棚舍80的棚舍内部空间照明。在与设置在屋顶81的内侧上的光源和设置在笼70a-d上的光源的连接中,棚舍80的棚舍内部空间和位于笼处并且围绕笼的特定的区域能够以个体地调整并且随时间可变的方式照明。
[0099]
图9示出用于控制照明设备、优选照明设备的方法100的一个实施例的示意图。在步骤101中,给具有恰好两个电线路的用于能量传输和信号传输的供给线路加载呈具有所分配的频率的信号的形式的电能。在步骤 101中,由逻辑模块读取所接收的信号的频率,所述逻辑模块设置在供给线路上并且与供给线路电连接。在步骤102中,将所接收的信号的频率与保存在逻辑模块中的数据进行比较。在步骤103中,控制第一光源,其中根据在信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较,使能对第一光源的供电,使得第一光源被加载电能并且发射光,或者阻断对第一光源的供电,使得第一光源不被加载电能并且不发射光。在步骤104中,控制第二光源,其中根据在信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较,使能对第二光源的供电,使得第二光源被加载电能并且发射光,或者阻断对第二光源的供电,使得第二光源不被加载电能并且不发射光。在步骤 105中,控制可选地另外的光源,其中根据在信号的频率和保存在逻辑模块中的数据之间的比较,使能对可选地另外的光源的供电,使得可选地另外的光源被加载电能并且发射光,或者阻断对可选地另外的光源的供电,使得可选地另外的光源不被加载电能并且不发射光。在步骤106中,控制光源的照明强度,其中尤其根据所限定的期望照明强度给电能分配占空比和/或脉冲持续时间,并且控制电能的信号的占空比和/或脉冲持续时间,使得由逻辑模块使能供电的光源的能量供给利用具有所分配的占空比和/ 或所分配的脉冲持续时间的电能来进行。
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