AT16108U1 - Virtuelle Taschenlampe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Lichtsteuerung zur Verwirklichung einer Taschenlampenfunktion. Das System umfasst mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln (5 .1, ... , 5. x) für eine veränderbare Raumausleuchtung. Eine tragbare Vorrichtung (2) weist ein Lagebestimmungsmittel (23) zur Ermittlung einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2) auf. Weiter umfasst das System ein Steuermittel (4, 14) das ausgelegt ist, für eine Lichtverteilung der veränderlichen Raumausleuchtung die Leuchtmittel (5.1, ... ,5.x) in Abhängigkeit von der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2) anzusteuern. Insbesondere ist das Steuermittel (4, 14) eingerichtet, die Lichtverteilung auf Grundlage einer vorgegebenen Lichtverteilungskurve zu ermitteln.

Description

Beschreibung

VIRTUELLE TASCHENLAMPE [0001] Die Erfindung betrifft ein System für die Steuerung einer veränderbaren Lichtverteilung mittels einer tragbaren Vorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zur dynamischen Steuerung der veränderbaren Lichtverteilung zur Realisierung einer virtuellen Taschenlampenfunktion, sowie eine entsprechende tragbare Vorrichtung, entsprechendes Verfahren und Programm.

[0002] Es ist bekannt, Leuchten jeweils umfassend ein oder mehrere Leuchtmittel, beispielsweise Leuchtdioden (LEDs), über festinstallierte Bedienvorrichtungen wie Schalter, Dimmer, ebenso wie über tragbare Bedienvorrichtungen (Fernbedienungen) zu schalten und zu steuern. Bedienvorrichtungen für Leuchtmittel werden auch über Anwendungsprogramme (Englisch: Apps) die auf Mobiltelefonen mit erweiterter Funktionalität (Smartphone) laufen, implementiert.

[0003] Mobiltelefone, insbesondere Smartphones, weisen häufig die Fähigkeit auf, ihre eigene Position (Ort) mittels eines oder mehrerer auf dem Mobiltelefon implementierter Verfahren zur Ortsbestimmung zu ermitteln. Darüber hinaus sind Mobiltelefone oftmals mit Sensoren ausgestattet, die eine Orientierung des Mobiltelefons im Raum und eine Veränderung der Orientierung des Mobiltelefons erfassen.

[0004] In der Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 728 A1 wird eine Anordnung zu einer Steuerung einer veränderbaren Lichtabgabe einer Straßenbeleuchtung vorgeschlagen. Ein Netz erfasst mehrere ortbare und einzeln identifizierbare Mobilgeräte. Eine Steuerungseinrichtung erhält Informationen über identifizierte und geortete Mobilgeräte und erstellt daraus bedarfsgerechte Folgerungen zur Steuerung der Straßenbeleuchtung. Die einzelnen Straßenbeleuchtungselemente werden dementsprechend angesteuert.

[0005] Für die Beleuchtung werden dabei Beleuchtungserfordernisse des betreffenden Mobilgeräts und dessen geortete Position herangezogen.

[0006] Es ist dem Nutzer eines Mobilgeräts jedoch nicht möglich, die Beleuchtungsanforderungen individuell und situationsspezifisch anzupassen.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und individuell anpassbare Steuerung von Leuchtmitteln zu schaffen.

[0008] Die Aufgabe wird mit einem System gelöst, das die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.

[0009] Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst eine Mehrzahl von Leuchtmitteln für eine veränderbare Raumausleuchtung. Weiter umfasst das System eine tragbare Vorrichtung, ein Lagebestimmungsmittel zur Ermittlung einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung, und ein Steuermittel. Das Steuermittel ist erfindungsgemäß dafür eingerichtet, für eine Lichtverteilung der veränderbaren Raumausleuchtung die Leuchtmittel in Abhängigkeit von der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung anzusteuern.

[0010] Ein Nutzer einer tragbaren Vorrichtung kann damit in intuitiver und effizienter Weise die Raumausleuchtung anpassen und für seine speziellen Beleuchtungsbedürfnisse die installierten Leuchtmittel nutzen. Damit kann beispielsweise die Funktion einer Taschenlampe unter Nutzung einer vorhandenen Leuchtmittelinfrastruktur und eines Mobiltelefons realisiert werden, ohne dass der begrenzte Energieinhalt eines Mobiltelefonakkus für die Lichterzeugung zusätzlich belastet wird. Ebenfalls ist eine an die Bedürfnisse des Nutzers angepasste Beleuchtung ohne die Installation und den Betrieb zusätzlicher Steuermittel für die Leuchtmittel wie beispielsweise Bewegungsmelder möglich. Damit wird eine kostengünstige und ressourceneffiziente Lösung für die Steuerung einer veränderbaren Beleuchtung ermöglicht. Die Nutzung der Lageinformation des Mobiltelefons, und insbesondere einer Information über eine aktuelle Orientierung des Mobiltelefons im Raum ermöglicht eine für den Nutzer besonders intuitiv zu /14

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Patentamt bedienende Zeigerfunktion für die Steuerung der veränderbaren Lichtabgabe von Leuchtmitteln.

[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.

[0012] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuermittel eingerichtet, die Lichtverteilung weiter auf Grundlage einer vorgegebenen Lichtverteilungskurve zu ermitteln. Eine Lichtverteilungskurve beschreibt dabei einen raumabhängigen und/oder zeitabhängigen Verlauf zumindest eines Beleuchtungsparameters.

[0013] Eine weitere vorteilhafte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtverteilungskurve Informationen über einen räumlichen und/oder zeitlichen Verlauf mindestens eines Beleuchtungsparameters, insbesondere einer Beleuchtungsstärke und/oder einer Farbtemperatur umfasst.

[0014] Es ist besonders bevorzugt, wenn die tragbare Vorrichtung Speichermittel zur Speicherung mindestens einer Lichtverteilungskurve aufweist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine zentrale Speichereinheit zur Speicherung mindestens einer Lichtverteilungskurve vorgesehen sein.

[0015] Es ist vorteilhaft, wenn die tragbare Vorrichtung weiter Auswahlmittel zur Auswahl einer aus einer Mehrzahl von Lichtverteilungskurven aufweist, beispielsweise durch eine Nutzereingabe, umfasst.

[0016] Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die tragbare Vorrichtung Sendeund ggf. Empfangsmittel für eine drahtlose Kommunikation, insbesondere eine Funkkommunikation, auf, um mit einer Ansteuereinheit der Mehrzahl von Leuchtmitteln zu kommunizieren.

[0017] Es ist gemäß einer Ausgestaltung des Systems vorgesehen, dass die zentrale Speichereinheit Informationen über die Mehrzahl der Leuchtmittel, insbesondere einer Leuchtmittelposition, einer Beleuchtungsstärke und einer Farbtemperatur, und/oder Informationen über Objekte in einen ausgeleuchteten Raum, und/oder Informationen über optische Eigenschaften von Oberflächen des ausgeleuchteten Raums speichert.

[0018] Eine weitere Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass das Steuermittel eingerichtet ist, die Leuchtmittel so anzusteuern, dass die Lichtverteilung die Lichtverteilungskurve auf der Grundlage der Informationen über die Leuchtmittel und/oder der Objekte und/oder der Eigenschaften der Oberflächen annähert.

[0019] Ein Verfahren zur veränderlichen Raumausleuchtung mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Schritte des Ermittelns einer Lage mit Position und einer Orientierung einer tragbaren Vorrichtung, und des Ansteuerns der Mehrzahl von Leuchtmitteln für eine Lichtverteilung der Raumausleuchtung in Abhängigkeit von der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung, auf.

[0020] Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine tragbare Vorrichtung die technische Aufgabe lösen, wobei die tragbare Vorrichtung ein Lagebestimmungsmittel zur Ermittlung einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung, und ein Sendemittel zur Übermittlung einer gewünschten Lichtverteilung und der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung an ein Ansteuermittel für eine Mehrzahl von Leuchtmitteln, umfasst.

[0021] Es ist vorteilhaft, wenn die tragbare Vorrichtung ein Steuermittel aufweist, das eingerichtet ist, die gewünschte Lichtverteilung weiter auf Grundlage einer vorgegebenen Lichtverteilungskurve zu ermitteln.

[0022] Eine tragbare Vorrichtung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Lichtverteilungskurve Informationen über einen räumlichen und/oder zeitlichen Verlauf mindestens eines Beleuchtungsparameters, insbesondere einer Beleuchtungsstärke und/oder einer Farbtemperatur umfasst.

[0023] Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine tragbare Vorrichtung mit Speichermittel zur Speicherung mindestens einer Lichtverteilungskurve.

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Patentamt [0024] Die tragbare Vorrichtung weist vorteilhaft Auswahlmittel zur Auswahl einer aus einer Mehrzahl von Lichtverteilungskurven auf.

[0025] Gemäß einer Ausführung weist die tragbare Vorrichtung Sende- und Empfangsmittel zu einer drahtlosen Kommunikation mit einer Ansteuereinheit der Mehrzahl von Leuchtmitteln auf.

[0026] Ein Verfahren zur Ausführung auf einer tragbaren Vorrichtung nach dem nebengeordneten Anspruch löst die technische Aufgabenstellung mit den Verfahrensschritten des Ermittelns einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung, und des Übermittelns einer gewünschten Lichtverteilung und der Lage und der Position an ein Ansteuermittel zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Leuchtmitteln.

[0027] Das Verfahren entsprechend dem Verfahrensanspruch kann als Programm zur Ausführung auf einem Prozessor oder Signalprozessor implementiert werden. Das Programm weist Programcodemittel auf um die Verfahrensschritte gemäß dem Verfahrensanspruch durchführen zu können, wenn das Programm ausgeführt wird.

[0028] Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren. Dabei können alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen. Es zeigen [0029] Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems anhand eines Blockdiagramms, [0030] Fig. 2 eine weitere mögliche Ausführungsform in einem einfachen Anwendungsbeispiel, [0031] Fig. 3 eine mögliche Ausführungsform der tragbaren Vorrichtung anhand eines Blockdiagramms, und [0032] Fig. 4 anhand eines Flussdiagramms einen Ablauf eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0033] In den Figuren zeigen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale. Auf eine wiederholende Erläuterung gleicher Bezugszeichen wird zugunsten einer knappen und klaren Darstellung weitgehend verzichtet.

[0034] In Fig. 1 wird eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur veränderbaren Raumausleuchtung 1 gezeigt.

[0035] Das System umfasst eine tragbare Vorrichtung 2. Die tragbare Vorrichtung 2 kann beispielsweise ein Mobiltelefon, insbesondere ein Mobiltelefon mit erweiterter Funktionalität (englisch: Smartphone), ein mobiler Computer mit berührungsempfindlichem Bildschirm (englisch: Tablet), ein persönlicher digitaler Assistent (englisch: Personal Digital Assistent: PDA) sein. Die tragbare Vorrichtung 2 umfasst ein Lagebestimmungsmittel, das die Lage der tragbaren Vorrichtung im Raum bestimmen kann. Die Lage der tragbaren Vorrichtung im Raum umfasst zum einen die Position (Ort) der tragbaren Vorrichtung und zum anderen die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2. Die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 ist wird beispielsweise durch einen Raumwinkel einer bestimmten Achse der tragbaren Vorrichtung 2 zu einer festen Raumreferenzachse beschrieben.

[0036] Die Position der tragbaren Vorrichtung 2 ist mit einem der bekannten Verfahren der Ortsbestimmung zu bestimmen. Im Rahmen der Erfindung ist die Bestimmung der Position der tragbaren Vorrichtung 2 in einem dreidimensionalen Raum relativ zu dem veränderbar ausleuchtbaren Raum ausreichend. Handelt es sich bei dem veränderbar ausleuchtbaren Raum beispielsweise um das Innere eines Gebäudes, so kann die Position der tragbaren Vorrichtung 2 beispielsweise mittels eines Verfahren wie iBeacon™, oder einem lichtgestützten Verfahren das Kommunikation mittels sichtbarem Licht nutzt (englisch: Visible Light Communication: VLC), WLAN-basierter Ortung, GSM-basierte Ortung eines auf Basis des GSM Systems (englisch: Global Systems for Mobile Communications) betriebenen Mobilfunknetzes erfolgen. Ebenso ist

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Patentamt ein Verfahren zur satellitengestützten Positionsbestimmung (englisch: Global Navigation Satellite System: GNSS) für die Positionsbestimmung der tragbaren Vorrichtung 2 nutzbar.

[0037] Die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 ist beispielsweise mittels Magnetfeldsensoren, insbesondere einem Hall-Sensor, einem magneto-resistiven Sensor geeignet zur Erfassung des Erdmagnetfelds, möglich.

[0038] Weiter umfasst die tragbare Vorrichtung 2 ein Sende- /Empfangsmittel 24, das geeignet ist, mit einer Kommunikationseinheit 11 eine Kommunikationsverbindung aufzubauen. Die Kommunikation zwischen dem Sende- /Empfangsmittel 24 und der Kommunikationseinheit 11 ist bevorzugt eine drahtlose Kommunikation. Beispielsweise kann die Kommunikation nach einem der drahtlosen Kommunikationsstandards für zellularen Mobilfunk, beispielsweise GSM, UMTS LTE, oder nach einem Standard für lokale Funknetzwerke (englisch: Wireless Local Area Networks: WLAN) oder Bluetooth™, oder über ein Verfahren zur Kommunikation mittels Licht (VLC) erfolgen.

[0039] In Figur 1 ist der von dem System zur veränderbaren Raumausleuchtung 1 ausgeleuchtete Bereich durch einen Raum innerhalb eines Gebäudes beispielhaft dargestellt. In dem gezeigten Raum ist eine Vielzahl deckenmontierter Leuchten mit Leuchtmitteln 5.1,...,5.x gezeigt. Vorteilhaft ist es auch, wenn in Ergänzung zu deckenmontierten Leuchtmitteln 5.1,...,5.x ebenfalls wandmontierte Leuchtmittel vorhanden sind. Im dargestellten Beispiel ist zur Vereinfachung jede Leuchte mit einem Leuchtmittel 5.1 ,...,5.x ausgestattet. Jedes Leuchtmittel 5.1 ,...,5.x ist einzeln über einen Lichtbus 13, beispielsweise DALI™ ansteuerbar. Beispielsweise kann jedes einzelne Leuchtmittel 5.1,...,5.x. bezüglich der Lichtfarbe, des Lichtspektrums, der Lichtintensität und der räumlichen Strahlungscharakteristik einstellbar (veränderbar) sein. Eine Schalteinheit 12 kann als Dimmer, Lichtschalter oder Bewegungsschalter ausgeführt sein und mittels des Lichtbus 13 mit einer Leuchtensteuerung 14 kommunizieren. Die Leuchtensteuerung 14 erzeugt im gezeigten Beispiel Ansteuersignale für die einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x und übermittelt diese Ansteuersignale über den Lichtbus 13 an die einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x. Die Ansteuersignale für die Leuchtmittel 5.1,...,5.x geben den Leuchtmitteln 5.1,...,5.x Lichtparameter der Lichtabgabe durch die Leuchtmittel 5.1,...,5.x, also beispielsweise zumindest einen der Betriebsparameter des jeweiligen Leuchtmittels 5.1,...,5.x, beispielsweise Leuchtmittel An/Aus, Lichtfarbe, Lichtintensität und räumliche Strahlungscharakteristik vor. Mittels entsprechend erzeugter Ansteuersignale kann somit eine Vielzahl möglicher Raumlichtverteilungen erzeugt und mittels geeigneter Ansteuersignale verändert werden, um eine veränderbare (variable) Raumausleuchtung durch die Leuchtmittel 5.1 ,...,5.x, zu verwirklichen.

[0040] Das System zur veränderbaren Raumausleuchtung 1 umfasst weiter eine Speichereinheit 7. Die Speichereinheit 7 ist eingerichtet, Raummodelldaten über den mittels der Leuchtmittel 5.1,...,5.x, ausgeleuchteten Raum zu speichern. Diese Raummodelldaten können beispielsweise die jeweiligen Leuchtmittelpositionen der Leuchtmittel 5.1,...,5.x, die veränderbaren Lichtparameter der einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x, die Position und Abmessungen von mobilen und immobilen Objekten im ausgeleuchteten Raum umfassen. Immobile Objekte sind beispielsweise Wände, Fenster, Türen. Mobile Objekte sind beispielsweise Mobiliar wie beispielsweise Tische, Schränke, Regale. Die Raummodelldaten können weiter die Materialbeschaffenheit der Oberflächen der mobilen und immobilen Objekte, insbesondere entsprechende optische Materialparameter, die die Wechselwirkung von Licht mit dem Material beschreiben wie beispielsweise Reflexionsparameter, Transmissionsparameter, Streuungsparameter, Absorptionsparameter, Brechungsparameter, Beugungsparameter, umfassen.

[0041] Die Speichereinheit 7 kann auch als Server ausgebildet sein, um eine Cloudspeicherung zu ermöglichen. Dabei kann in der Cloud Informationen über die Mehrzahl von Leuchtmittel (5.1,...,5.x), Leuchtmittelpositionen, Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, Informationen über Objekte in einem ausgeleuchteten Raum und/oder Informationen über optische Eigenschaften von Oberflächen des ausgeleuchteten Raums, enthalten sein.

[0042] Die Lichtsteuereinheit 4 kann auf die in der zentralen Speichereinheit 7 gespeicherten Raummodelldaten zugreifen und diese Raummodelldaten zur Erzeugung bestimmter Raum

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Patentamt lichtverteilungen in dem ausgeleuchteten Raum nutzen. Die Lichtsteuereinheit 4 nutzt diese Raummodelldaten, um eine gewünschte Raumlichtverteilung mit einer in dem Raum möglichen Raumlichtverteilung anzunähern und die derart bestimmte Raumlichtverteilung, die die gewünschte Raumlichtverteilung annähert, in Form eines Datensatzes umfassend Werte für einstellbare Lichtparameter für die einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x, an die Leuchtmittelansteuerung 14 zu übermitteln. Die Leuchtmittelansteuerung 14 ermittelt aus den übermittelten Werten für die einstellbaren Lichtparameter für die einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x geeignete Ansteuersignale für die Leuchtmittel 5.1 ,...,5.x.

[0043] Erfindungsgemäß übermittelt die tragbare Vorrichtung 2 über die drahtlose Kommunikationsverbindung an die Kommunikationseinheit 11 ein Kommunikationssignal mit einer Lageinformation enthaltend eine Positionsinformation und eine Orientierungsinformation für die tragbare Vorrichtung 2. Weiter umfasst das Kommunikationssignal entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung eine Lichtverteilungskurve LVK. Die Auswertungseinheit 15 extrahiert die Position, die Orientierung und die Lichtverteilungskurve LVK aus dem empfangenen Kommunikationssignal und ermittelt aus den extrahierten Parametern eine gewünschte Raumlichtverteilung für den ausleuchtbaren Raum. Die ermittelte gewünschte Raumlichtverteilung wird der Lichtsteuereinheit 4 zu Verfügung gestellt, die damit und mit weiteren Größen, beispielsweise den Raummodellparametern, die bestimmte Raumlichtverteilung erzeugt, wie vorstehend bereits erläutert.

[0044] In Fig. 2 ist eine weitere mögliche Ausführungsform in einem einfachen Anwendungsbeispiel dargestellt, anhand dessen die erfindungsgemäßen Vorteile besonders deutlich werden. In Fig. 2 ist als Beispiel eines veränderbar ausleuchtbaren Raums der Raum nach Figur 1 dargestellt. In dem Raum ist eine Vielzahl von Regalen 19 als Beispiele für bewegliche Objekte gezeigt. Der Raum wird über eine Mehrzahl von Leuchtmitteln 5.1,...,5.x beleuchtet. Die Raumausleuchtung mittels der Leuchtmittel 5.1,...,5.x kann zum Einen durch ein Schaltmittel 12, üblicherweise in unmittelbarer Nähe zu dem Eingang gesteuert werden. Zum Anderen ist der Raum mit dem erfindungsgemäßen System zur veränderbaren Raumausleuchtung 1 ausgestattet. In Figur 2 sind weiter drei Funksender 16.1, 16.2, 16.3 gezeigt, deren Funksignale von der tragbaren Vorrichtung 2 empfangen und zu einer Positionsbestimmung für die tragbare Vorrichtung 2 genutzt werden können. Zumindest einer der Funksender 16.1, 16.2, 16.3 verfügt über die Fähigkeit zum Empfang von Funksignalen und realisiert damit die Kommunikationsverbindung zwischen dem Sende-/Empfangsmittel der tragbaren Vorrichtung 2 und der Kommunikationseinheit 11 und damit mit den zentralen Elementen des Systems zur veränderbaren Raumausleuchtung 1.

[0045] Weiter ist in Figur 2 die tragbare Vorrichtung 2 für zwei verschiedene Zeitpunkte tj und t₂ gezeigt. Zu einem ersten Zeitpunkt tj ist die tragbare Vorrichtung 2 an einer ersten Position 2.1 mit einer ersten Orientierung, die in der Fig. 2 durch eine erste Richtungsachse 17.1 dargestellt ist. Zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ ist die tragbare Vorrichtung 2 an einer zweiten Position 2.2 mit einer zweiten Orientierung, die in der Fig. 2 durch eine zweite Richtungsachse 17.2 dargestellt ist.

[0046] Zu dem ersten Zeitpunkt ti ist eine erste Lichtverteilungscharakteristik 20.1 seitens eines Nutzers ausgewählt. Die Lichtverteilungscharakteristik 20.1 gleicht der charakteristischen Lichtverteilung einer Taschenlampe. Erfindungsgemäß wird die Position der tragbaren Vorrichtung 2 mit der Position 2.1, der Orientierung 17.1 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls mit der ausgewählten ersten Lichtverteilungskurve 20.1 an die Auswerteeinheit 17 übermittelt. Die Auswerteeinheit 17 erzeugt für den Zeitpunkt ti eine gewünschte Raumlichtverteilung, die der in Fig. 2 eingezeichneten ersten gewünschten Raumlichtverteilung durch die Lichtverteilungskurve 20.1 entspricht. Die Lichtsteuereinheit 4 ermittelt aus der gewünschten ersten Raumlichtverteilung eine möglichst nahekommende Raumlichtverteilung, die mittels der Leuchtmittel 5.1,...,5.x tatsächlich erzeugt werden kann. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel werden für die Annäherung der gewünschten ersten Raumlichtverteilung die Leuchtmittel 5.1,...,5.x der Leuchtmittelgruppe 22 mit einer hohen Lichtleistung Licht abgeben, während die übrigen Leuchtmittel 5.1,...,5.x lediglich geringes oder kein Licht abstrahlen. Damit wird eine

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Patentamt virtuelle Taschenlampenfunktion für einen Teilbereich des Raums erzeugt. In Fig. 2 bewegt sich nun der Nutzer mit der tragbaren Vorrichtung 2 in dem Raum und erreicht zu einem Zeitpunkt t₂ eine zweite Position 2.2. Die Position der tragbaren Vorrichtung 2 wird mit der Orientierung 17.2 und, im vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit der ausgewählten zweiten Lichtverteilungskurve 20.2 an die Auswerteeinheit 17 übermittelt. Dabei entspricht die erste Lichtverteilungskurve 20.1 nach ihrer Form der zweiten Lichtverteilungskurve 20.2. Die Auswerteeinheit 17 erzeugt für den Zeitpunkt t₂ eine gewünschte Raumlichtverteilung, die der in Fig. 2 eingezeichneten zweiten gewünschten Raumlichtverteilung durch die Lichtverteilungskurve 20.2 entspricht. Die Lichtsteuereinheit 4 ermittelt aus der gewünschten zweiten Raumlichtverteilung wieder eine Raumlichtverteilung, die mittels der Leuchtmittel 5.1,...,5.x erzeugt werden kann. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel werden für die Annäherung der gewünschten zweiten Raumlichtverteilung die Leuchtmittel 5.1,...,5.x der Leuchtmittelgruppe 21 mit einer hohen Lichtleistung Licht abgeben, während die übrigen Leuchtmittel 5.1,...,5.x lediglich Licht mit geringer Lichtleistung abstrahlen oder kein Licht abgeben. Der Nutzer kann somit ohne sich um eine geeignete Ansteuerung der einzelnen Leuchtmittel 5.1,...,5.x zu kümmern, mittels Verändern der Position der tragbaren Vorrichtung 2 und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2, gegebenenfalls unter Auswahl einer geeigneten Lichtverteilungskurve gezielt bestimmte Teilbereiche eines ausleuchtbaren Raums ausleuchten. Die Veränderung der Raumausleuchtung entsprechend den Bedürfnissen und Wünschen des Nutzers kann in besonders intuitiver Weise erfolgen, wobei die im Raum vorhandenden Leuchtmittel 5.1,...,5.x für die eigentliche Ausleuchtung genutzt werden.

[0047] Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform der tragbaren Vorrichtung 2 anhand eines Blockdiagramms. Die tragbare Vorrichtung 2 umfasst dabei ein Sende-/Empfangsmittel 24 das eingerichtet ist, nach mindestens einem Kommunikationsstandard, beispielsweise einem zellularen Mobilfunkstandard wie GSM, UMTS, LTE, einem Standard für drahtlose Funknetzwerke wie IEEE 802.15, beispielsweise Bluetooth™ oder Bluetooth LE™, IEEE 802.11. Ebenso kann das Sende-/Empfangsmittel 24 eingerichtet sein, Navigationssignale eines Funknavigationssystems zu empfangen und die empfangenen Navigationssignale an ein Lagebestimmungsmittel 23 der tragbaren Vorrichtung 2 zu übergeben. Das Lagebestimmungsmittel 23 ist eingerichtet, aus den empfangenen Navigationssignalen eine Position (Ort) der tragbaren Vorrichtung in einem Referenzkoordinatensystem zu bestimmen. Dies kann durch Auswertung der Navigationssignale, insbesondere hinsichtlich Signallaufzeiten und/oder Empfangspegeln, oder aber auf Grundlage der Anforderung der Positionsinformation von extern zu der tragbaren Vorrichtung 2 angeordneten Positionsbestimmungsmitteln erfolgen. Das Lagebestimmungsmittel 23 ist erfindungsgemäß dafür ausgelegt, zusätzlich zur Position auch die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 in dem Referenzkoordinatensystem zu ermitteln. Hierzu kann das Lagebestimmungsmittel 23 beispielsweise einen Orientierungssensor aufweisen, der als magneto-resistiver Sensor ausgeführt ist und die Orientierung über eine Messung des Erdmagnetfelds ermittelt. Das Lagebestimmungsmittel 23 übermittelt an einen Prozessor 25 der tragbaren Vorrichtung 2 eine Lageinformation, die eine Positionsinformation mit der Position der tragbaren Vorrichtung 2 und eine Orientierungsinformation mit der Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 umfasst.

[0048] Ein Speichermittel 26 der tragbaren Vorrichtung ist eingerichtet, eine oder mehrere Lichtverteilungskurven LVK zu speichern.

[0049] Ein Auswahlmittel 28 der tragbaren Vorrichtung umfasst Mittel zum Darstellen von Informationen, beispielsweise einen Bildschirm auf dem eine oder mehrere Lichtverteilungskurven angezeigt werden, und Eingabemittel, beispielsweise einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Rollkugel, eine oder mehrere Tasten, mit denen eine dargestellte Lichtverteilungskurve LVK ausgewählt werden kann.

[0050] Weiter umfasst eine Ausführung der tragbaren Vorrichtung 2 eine Kamera 27. Die Kamera 27 ist geeignet, Bilder und/oder Bildsequenzen aufzunehmen. In Verbindung mit einer entsprechenden Anwendung auf dem Prozessor 25 kann die Kamera 27 ebenso als Empfangsmittel für eine optische Kommunikationsverbindung dienen, insbesondere für eine Kommunikation nach einem Kommunikationsstandard wie IEEE 802.15.7, der sichtbares Licht als

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Übertragungsmedium nutzt.

[0051] In Fig. 4 ist ein Flussdiagramm für einen Ablauf einer Ausführung des Verfahrens gezeigt.

[0052] Mit Start des Verfahrens zur veränderlichen Raumausleuchtung wird zunächst die Lage der tragbaren Vorrichtung 2 im Raum bestimmt. Die Ermittlung der Lage im Raum erfordert die Ermittlung der Position und der Orientierung.

[0053] In einem Schritt S1 wird zunächst eine Position der tragbaren Vorrichtung 2 ermittelt. Dies kann beispielswiese durch ein bekanntes Verfahren zur Positionsermittlung in Mobiltelefonen erfolgen.

[0054] In einem Schritt S2 wird anschließend oder zeitgleich zu Schritt S1 die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 im Raum ermittelt. Hierzu kann auf die in bekannten Mobiltelefonen implementierten Verfahren zurückgegriffen werden. Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ist es selbstverständlich auch möglich die Lagebestimmung nach Übertragung von Informationen von dem mobilen Gerät an eine zentrale Recheneinheit die Lagebestimmung dort durchzuführen.

[0055] Anschließend wird in einem Schritt S3 eine Lichtverteilungskurve LVK ausgewählt. Ebenso ist es möglich, dass lediglich eine mögliche Lichtverteilungskurve zu Verfügung steht. Für diesen Fall kann die vorgegebene Lichtverteilungskurve als Lichtverteilungskurve gewählt werden. Die Auswahl einer Lichtverteilungskurve erfolgt in einer Ausführung über einen Nutzerdialog auf einer Nutzeroberfläche mit dem Nutzer der tragbaren Vorrichtung 2.

[0056] Insbesondere können auf einem Anzeigemittel, beispielsweise einem Bildschirm der tragbaren Vorrichtung, dem Nutzer mehrere Lichtverteilungskurven zur Auswahl angezeigt werden. Die angezeigten Lichtverteilungskurven können beispielsweise eine Lichtverteilungskurve umfassen, die eine Wegbeleuchtung mit einer gleichmäßigen Beleuchtung entlang einer Achse ausgehend von der tragbaren Vorrichtung 2 beschreibt. Eine weitere Lichtverteilungskurve kann beispielsweise eine Spotbeleuchtung, also einen zu beleuchtenden Bereich, beispielsweise mit einem annähernd runden Querschnitt in einer definierten Entfernung in Richtung einer Achse ausgehend von der tragbaren Vorrichtung 2 beschreiben.

[0057] Die Lage der tragbaren Vorrichtung 2 umfassend die Position und die Orientierung wird zusammen mit der ausgewählten Lichtverteilungskurve LVK in einem nachfolgenden Schritt S4 an eine Lichtsteuereinheit 4 übermittelt.

[0058] Die Lichtsteuereinheit 4 prüft in einem Schritt S4, ob die übermittelten Werte für die Position und die Orientierung der tragbaren Vorrichtung 2 sowie die übermittelte Lichtverteilungskurve LVK gegenüber in der Lichtsteuereinheit 4 gespeicherten Werten geändert sind. Sind gegenüber den gespeicherten Werten für die Position und die Orientierung und für die Lichtverteilung die in Schritt S4 übermittelten Werte unverändert, so können die Ansteuersignale für die Leuchtmittel 5.1,...,5.x in einem folgenden Schritt S6 unverändert belassen werden. Nach diesem Schritt S6 folgt ein neuer Programmzyklus beginnend mit Schritt S1 und Ermitteln der Position der tragbaren Vorrichtung 2.

[0059] In Schritt S6 wird also eine bestehende Raumlichtverteilung, die durch die Leuchtmittel 5 erzeugt wird, unverändert beibehalten.

[0060] Wird in Schritt S5 festgestellt, dass sich zumindest eine der Werte für Position, Orientierung oder aber gewünschte Raumlichtverteilung LVK geändert hat, so wird das Verfahren mit dem nachfolgenden Schritt S7 fortgesetzt. In dem Schritt S7 wird überprüft, ob sich die durch die geänderte Position und Lage der tragbaren Vorrichtung 2 in Verbindung mit der übermittelten Lichtverteilungskurve LVK die neue gewünschte Raumausleuchtung durch die Leuchtmittel 5.1,...,5.x durch geänderte Ansteuersignale für die Leuchtmittel 5.1,...,5.x erreichen lässt. Ist diese gewünschte Raumausleuchtung, die durch die übermittelten Position, Orientierung und LVK beschrieben wird, durch eine geänderte Lichtabgabe der Leuchtmittel 5.1,...,5.x annäherbar, so werden in einem folgenden Schritt S8 geeignete geänderte Ansteuersignale für die

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Leuchtmittel erzeugt und an die Leuchtmittel 5.1,...,5.x übermittelt. Mittels der geänderten Ansteuersignale wird eine an die gewünschte Raumlichtverteilung zumindest angenäherte und im Idealfall weitgehende übereinstimmende Raumlichterverteilung durch die Leuchtmittel 5.1,...,5.x verwirklicht. Das Verfahren setzt dann mit einem weiteren Zyklus mit dem Schritt S1 des Ermittelns der Position der tragbaren Vorrichtung 2 fort.

[0061] Wird in Schritt S7 hingegen festgestellt, dass die geänderte Position, Orientierung und/oder Lichtverteilungskurve LVK eine gewünschte Raumausleuchtung beschreiben, die mittels der Leuchtmittel 5.1,...,5.x auch bei geänderter Ansteuerung nicht zu erreichen ist, so werden die anliegenden Ansteuersignale für die Leuchtmittel im dann folgenden Schritt S6 unverändert belassen.

[0062] Die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Figur 4 erfolgte weitgehend ohne festzulegen, welche Verfahrensschritte lokal in der tragbaren Vorrichtung 2 und welche Schritte zentral in einer Lichtsteuereinheit 4 auszuführen sind. Beispielsweise können die Schritte S1, S2 und S3 in der tragbaren Vorrichtung 2 ausgeführt werden, wie dies der Rahmen 30 in Figur 4 andeutet. Die Schritte S5, S6, S7 und S8 könnten zweckmäßig in der Lichtsteuereinheit 4 zentral vorgenommen werden, wie dies der weitere Rahmen 31 in Figur 4 andeutet. Die Schnittstelle würde in dieser Ausführung des Systems zu einer veränderbaren Raumausleuchtung 1 die Übermittlung der Lage der tragbaren Vorrichtung 2 und der ausgewählten Lichtverteilungskurve LVK in Schritt S4 darstellen.

[0063] Ebenso ist eine andere Verteilung der Verfahrensschritte auf die Komponenten des Systems zu einer veränderbaren Raumausleuchtung 1 möglich. Auch können einzelne Schritte in Figur 4 verteilt auf mehrere Elemente des Systems zu einer veränderbaren Raumausleuchtung 1 implementiert werden.

[0064] So können beispielsweise eine Mehrzahl an Lichtverteilungskurven in einer zentralen Speichereinheit 7 gespeichert werden. Die tragbare Vorrichtung 2 erhält über die Kommunikationseinheit 11 und das Sende7Empfangsmittel 24 die Lichtverteilungskurven LVK für den Schritt S3 zur Auswahl der Lichtverteilungskurve LVK.

[0065] Unterschiedliche Mittel in der Beschreibung der Erfindung können durch ein einziges oder durch mehrere unterschiedliche in Hardware oder in Software implementierte Elemente, Strukturen oder Funktionen realisiert werden.

[0066] Jedes der genannten Elemente kann aus Hardwareelementen, insbesondere diskreten elektrischen Schaltungen, Softwareelementen, insbesondere Programmmodulen für die Ausführung mittels Prozessor, oder jede Kombination dieser Elemente bestehen.

[0067] Das erfindungsgemäße System zur anpassbaren Raumausleuchtung 1 ist in den Figuren 1 und 2 anhand eines Raums innerhalb eines Gebäudes dargestellt. Der Begriff Raum ist im Rahmen der Erfindung als beleuchteter Raum und nicht notwendigerweise als Zimmer eines Gebäudes zu verstehen. Die Erfindung ist ebenso vorteilhaft für einen veränderbar beleuchteten Parkplatz im Außenbereich zu nutzen. Insbesondere ist der Parkplatz eines Hotels, eines Geschäfts für die Suche nach einem bestimmten Fahrzeug mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems zur veränderbaren Raumausleuchtung 1 bedarfsgerecht und damit mit einem reduziertem Energieaufwand zu beleuchten, der geringer ist als dies beispielsweise durch eine Steuerung mit Bewegungsmeldern möglich wäre.

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Claims (14)

1. Ansprüche

   1. System mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1 ,...,5.x) für eine veränderbare Raumausleuchtung, einer tragbaren Vorrichtung (2), einem Lagebestimmungsmittel (23) zur Ermittlung einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2), und einem Steuermittel (4, 14) dafür eingerichtet, für eine Lichtverteilung der veränderlichen Raumausleuchtung die Leuchtmittel (5.1,...,5.x) in Abhängigkeit von der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2) anzusteuern.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (4, 14) eingerichtet ist, die Lichtverteilung auf Grundlage einer vorgegebenen Lichtverteilungskurve zu ermitteln.
3. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilungskurve Informationen über einen räumlichen und/oder zeitlichen Verlauf mindestens eines Beleuchtungsparameters, insbesondere einer Beleuchtungsstärke und/oder einer Farbtemperatur umfasst.
4. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die tragbare Vorrichtung (2) Speichermittel (26) zur Speicherung mindestens einer Lichtverteilungskurve aufweist, und/oder dass eine zentrale Speichereinheit (7) zur Speicherung mindestens einer Lichtverteilungskurve vorgesehen ist.
5. 5. System nach der Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die tragbare Vorrichtung (2) Auswahlmittel (28) zur Auswahl einer aus einer Mehrzahl von Lichtverteilungskurven aufweist.
6. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die tragbare Vorrichtung (2) Sendemittel (24)zu einer drahtlosen Kommunikation mit einer Ansteuereinheit (4, 14) der Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1 ,...,5.x) aufweist.
7. 7. Verfahren zur veränderlichen Raumausleuchtung mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1,...,5.x), wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

   Ermittlung einer Lage mit Position und Orientierung einer tragbaren Vorrichtung (2), und

   Ansteuern der Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1,...,5.x) für eine Lichtverteilung der Raumausleuchtung in Abhängigkeit von der Position und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2).
8. 8. Tragbare Vorrichtung, mit einem Lagebestimmungsmittel (23) zur Ermittlung einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2), und einem Sendemittel (24) zur Übermittlung einer gewünschten Lichtverteilung und der Positi
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   Patentamt on und der Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2) an ein Ansteuermittel (4, 14) für eine Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1,5.x).

   9. Verfahren für eine tragbare Vorrichtung, mit den Verfahrensschritten

   Ermitteln einer Position und einer Orientierung der tragbaren Vorrichtung (2), und Übermitteln einer gewünschten Lichtverteilung und der Lage und der Position an ein Ansteuermittel (4, 14) für eine Mehrzahl von Leuchtmitteln (5.1 ,...,5.x).

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
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