AT16452U1 - Leuchte, System und Verfahren zur Positionsbestimmung - Google Patents

Abstract

Leuchte (1) mit mehreren in Gruppen (2) unterteilten Leuchtmitteln, wobei die Leuchte (1) dazu ausgebildet ist, das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz zu modulieren, und wobei jede Gruppe (2) von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikationsmerkmal überträgt, und System ( 6) und Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit (4) mit mindestens eine Leuchte (1) nach und der Empfangseinheit (4) zum Empfang des von den Leuchtmitteln der Leuchte (1) abgegebenen frequenzmodulierten Lichts, wobei die Empfangseinheit (4) dazu ausgebildet ist aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale zu ermitteln und anhand der ein oder mehreren Identifikationsmerkmale die Position der Empfangseinheit (4) zu bestimmen.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit mehreren in Gruppen unterteilten Leuchtmitteln, wobei die Leuchte dazu ausgebildet ist, das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz zu modulieren, sowie ein System und Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit aufweisend mindestens eine Leuchte und die Empfangseinheit zum Empfang des von den Leuchtmitteln der Leuchte abgegebenen frequenzmodulierten Lichts.

[0002] Zur Positionsbestimmung bzw. Ortsbestimmung eines Nutzers ist beispielsweise bereits hinlänglich bekannt, dass ein Nutzer mit Hilfe eines Smartphones und entsprechenden GPSDaten seine Position bestimmen kann. Zusätzlich oder alternativ kann dabei auch vorgesehen sein, dass eine Positionsbestimmung auch über entsprechende Mobilfunkdaten erfolgt.

[0003] Ein völlig anderer Ansatz, der sich insbesondere für die Indoor-Navigation bzw. IndoorPositionierung eignet, sieht die Verwendung von Leuten mit so genannter Visible Light Communication vor. Hierbei ist vorgesehen, dass das von den Leuchten abgegebene Licht mit einer bestimmten Frequenz moduliert wird bzw. das Licht mit einer bestimmten Frequenz getaktet wird, wodurch dann die Möglichkeit besteht, dass die Leuchte über das abgegebene Licht Informationen überträgt. Diese Informationen können bspw. ein eindeutig kennzeichnendes Identifikationsmerkmal, wie eine unique ID oder eine der Leuchte zugeordnete Adresse, enthalten. Ein entsprechend ausgestattetes Empfangsgerät bzw. eine entsprechend ausgestattete Empfangseinheit kann dann dieses Identifikationsmerkmal empfangen, sobald es sich in dem von der Leuchte beleuchteten Bereich befindet.

[0004] Um das frequenzmodulierte Licht empfangen und auswerten zu können, ist eine entsprechende Empfangseinheit beispielsweise mit einer Kamera ausgestattet, wie dies unter anderem auch bei Smartphones vorgesehen ist, durch die ein Empfang des Lichts möglich ist. Ebenso könnte aber auch eine einfache Fotodiode in der Empfangseinheit oder jede andere Möglichkeit, die den Empfang des frequenzmodulierten Lichts ermöglicht, vorgesehen sein.

[0005] Derartige Leuchten können dann beispielsweise in größeren Gebäuden, verteilt über das jeweilige Gebäude, angeordnet sein, denkbar wäre beispielsweise eine Anordnung jeweils einer Leuchte in jeweils einem Raum. Hierdurch kann dann mit Hilfe der Empfangseinheit die Position im Gebäude ermittelt werden. Sobald sich eine entsprechende Empfangseinheit in einem beleuchteten Bereich einer Leuchte befindet, kann die Empfangseinheit das von der Leuchte abgegebene frequenzmodulierte Licht empfangen und das der Leuchte zugehörige Identifikationsmerkmal aus dem empfangenen Licht ermitteln.

[0006] Anhand dieses Identifikationsmerkmals kann die Empfangseinheit dann die Position der Empfangseinheit und somit die Position des Nutzers im Gebäude bestimmen, wobei hierzu beispielsweise im Empfangsgerät Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Leuchten bzw. zu den Positionen der Leuchten innerhalb des Gebäudes gespeichert sind. Ebenso könnten diese Zuordnungen aber auch entfernt von der Empfangseinheit, beispielsweise im Internet, gespeichert sein, wobei die Empfangseinheit dann nach dem Ermitteln eines Identifikationsmerkmals eine entsprechende Zuordnung über das Internet abfragt, was bei einem Smartphone als Empfangseinheit beispielsweise über das mobile Internet erfolgen kann.

[0007] Bei den Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Leuchten bzw. zu den Positionen der Leuchten ist jedem Identifikationsmerkmal eine Leuchten bzw. deren Position zugeordnet, d. h., dass zu einem Identifikationsmerkmal die zugehörige Leuchte bzw. insbesondere die genaue Position der zugehörigen Leuchte innerhalb des Gebäudes gespeichert ist, sodass die Empfangseinheit anhand des Identifikationsmerkmals die Position innerhalb des Gebäudes ermitteln kann. Beispiele für Zuordnungen sind: Identifikationsmerkmal 1 mit Leuchte 1 in Raum 1, Identifikationsmerkmal 2 mit Leuchte 2 in Raum 2 usw.

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Patentamt [0008] Die Position bzw. Positionen beschreiben also beispielsweise unterschiedliche Positionen in einem Gebäude, wie Raum 1 als eine erste Position, Raum 2 als eine zweite Position usw. Ebenso wäre aber auch noch eine weitere Unterteilung innerhalb eines Raums möglich.

[0009] Zu beachten ist dabei, dass diese Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Leuchten bzw. zu den Positionen der Leuchten bereits vorab festgelegt und gespeichert werden, was beispielsweise während der Installation bzw. der Montage der Leuchten durch einen entsprechenden Monteur erfolgen kann, der im Einzelnen dann bestimmt, wo genau im Gebäude sich die jeweilige Leuchte befindet und dann der Leuchte ein Identifikationsmerkmal zuweist und dieses dann mit der genauen Position innerhalb des Gebäudes abspeichert.

[0010] Zu beachten ist dabei auch, dass eine derartige Positionsbestimmung nicht nur in Gebäuden eingesetzt wird, sondern dass dies auch anderswo beispielsweise außerhalb von Gebäuden möglich ist. Grundsätzlich kann die Positionsbestimmung mit Hilfe von Leuchten immer dann zum Einsatz kommen, wenn sich eine entsprechende Empfangseinheit bzw. ein Nutzer mit einer entsprechenden Empfangseinheit in einem beleuchteten Bereich der Leuchte hinein begibt bzw. sich in diesem befindet.

[0011] Insgesamt ist dabei vorgesehen, dass die Leuchte immer als Ganzes ein die Leuchte eindeutig identifizierendes Identifikationsmerkmal, bspw. eine unique ID oder Adresse, mit Hilfe des frequenzmodulierten Lichts abgibt bzw. überträgt. Die Leuchte ist hierbei als Einheit anzusehen, bei der es sich um ein für sich abgeschlossenes System handelt. Denkbar beispielsweise ist, dass eine Leuchte ein Leuchtengehäuse aufweist, in dem alle Bauteile der Leuchte angeordnet sind. Zu beachten ist jedoch, dass eine Leuchte hierauf nicht beschränkt ist, sondern dass es auch möglich ist, dass eine Leuchte bzw. die Bauteile einer Leuchte nicht in einem Leuchtengehäuse angeordnet sind. Der Begriff Leuchte definiert insbesondere eine Einheit, die ein Nutzer auch als solche erkennt und als sich von anderen Leuchten abgrenzende Einheit wahrnimmt. Zu beachten ist dabei aber auch, dass Leuchten in der Regel auch eine Vielzahl von Leuchtmitteln, beispielsweise LEDs, aufweisen können, die dann von einem aber auch von mehreren Betriebsgeräte versorgt und gesteuert werden können.

[0012] Bei den derzeitigen Lösungen zur Positionsbestimmung mit Hilfe von Leuchten ist die erreichbare Genauigkeit gewissen Grenzen ausgesetzt, da bislang immer vorgesehen ist, dass alle Leuchtmittel einer Leuchte ein gemeinsames Identifikationsmerkmal ausgeben. Das heißt, dass insbesondere bei Leuchten, die eine großflächige Lichtabgabe bewirken oder so genannten Langfeldleuchten, die in Geschäften oder dergleichen eingesetzt werden, dies dazu fährt, dass eine maximale Genauigkeit erzielt werden kann, die in etwa den Abmessungen der jeweiligen Leuchte selbst entspricht. Hierdurch ergibt sich eine deutliche Positionsungenauigkeit, da eine einzelne Leuchte je nach Form und Einbauhöhe einen sehr großen Bereich von mehreren Quadratmetern ausleuchten kann. Um eine noch genauere Positionsbestimmung vornehmen zu können ist es daher dann erforderlich, andere zusätzliche Positionierungssysteme zu verwenden. Bei dem Einsatz von Smartphones wäre es beispielsweise denkbar mit Hilfe der Beschleunigungssensoren oder einer unterstützenden Kameraaufnahme des gesamten Deckenbereichs eine weitere genauere Positionsbestimmung vorzunehmen.

[0013] Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei der Positionsbestimmung mit Hilfe von Leuchten die Genauigkeit weiter zu verbessern, um auch den Einsatz von weiteren zusätzlichen Positionierungssystemen zu vermeiden zu können.

[0014] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Leuchte gemäß Anspruch 1, einem System zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit gemäß Anspruch 13 und einem Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit gemäß Anspruch 21 gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den Kerngedanken der vorliegenden Erfindung vorteilhaft weiter.

[0015] Erfindungsgemäß ist eine Leuchte mit mehreren in Gruppen unterteilten Leuchtmitteln vorgesehen, wobei die Leuchte dazu ausgebildet ist, das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz zu modulieren, und wobei jede Gruppe von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikati2/12

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Patentamt onsmerkmal überträgt.

[0016] Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein System zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit vorgesehen, das mindestens eine der zuvor angegebenen Leuchten und die Empfangseinheit zum Empfang des von den Leuchtmitteln der Leuchte abgegebenen frequenzmodulierten Lichts aufweist, wobei die Empfangseinheit dazu ausgebildet ist aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale zu ermitteln und anhand der ein oder mehreren Identifikationsmerkmale die Position der Empfangseinheit zu bestimmen.

[0017] Außerdem ist erfindungsgemäß auch noch ein Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit vorgesehen, bei dem mindestens eine Leuchte mit mehreren in Gruppen unterteilten Leuchtmitteln das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz moduliert, wobei jede Gruppe von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikationsmerkmal überträgt, und die Empfangseinheit das von den Leuchtmitteln der Leuchte abgegebene frequenzmodulierte Licht empfangt, wobei die Empfangseinheit aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale ermittelt und anhand der ein oder mehreren Identifikationsmerkmale die Position der Empfangseinheit bestimmt.

[0018] Sowohl bei dem System als auch bei dem Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit ist dann erforderlich, dass sich die Empfangseinheit innerhalb eines von der mindestens einen Leuchte beleuchteten Bereichs befindet um entsprechend Licht der Leuchte empfangen zu können.

[0019] Bei der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend nunmehr vorgesehen, dass nicht mehr alle Leuchtmittel einer einzelnen Leuchte gemeinsam das gleiche Identifizierungsmerkmal abgeben, sondern dass vielmehr die Leuchtmittel einer Leuchte in verschiedene Gruppen unterteilt sind bzw. in verschiedene Gruppen eingeteilt werden, wobei die verschiedenen Gruppen der Leuchtmittel unterschiedliche Bereiche beleuchten bzw. jeweils in eine bestimmte Richtung oder einen bestimmten Bereich Licht abgeben.

[0020] Kennzeichnend für diesen Bereich geben dann die entsprechenden Leuchtmittel einer Gruppe ein einheitliches gemeinsames Identifizierungsmerkmal aus, was letztendlich dazu führt, dass die verschiedenen Gruppen jeweils unterschiedliche Identifizierungsmerkmale ausgeben und dementsprechend hierauf basierend die Empfangseinheit erkennen kann von welcher Leuchtmittelgruppe das empfangene Licht abgegeben worden ist. Mit Hilfe dieser Information bzw. dieser Informationen ist es dem Empfangsgerät dann möglich, die genaue Position zu bestimmen wobei die Genauigkeit der Positionsbestimmung erhöht wird, da nunmehr nicht mehr nur feststellbar ist, bei welcher Leuchte bzw. in dessen beleuchteten Bereich sich die Empfangseinheit allgemein befindet, sondern auch in welchem Teilbereich des von einer Leuchte insgesamt beleuchteten Bereichs sich die Empfangseinheit bzw. ein Nutzer mit der Empfangseinheit befindet.

[0021] Vorteilhafterweise ist die Leuchte dazu ausgebildet die Leuchtmittel aller Gruppen derart anzusteuern, dass diese Licht gleicher Helligkeit, Intensität, Farbverteilung und/oder Farbtemperatur abgeben.

[0022] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass jede Gruppe von Leuchtmitteln ein Leuchtmodul bildet. Ebenso ist es möglich, dass es sich bei den Leuchtmitteln um LEDs handelt. Bei der Leuchte kann es sich außerdem um einen Spott oder einen Strahler handeln.

[0023] Die Leuchte kann eine längliche Abstrahlcharakteristik aufweisen bzw. länglich ausgestaltet sein, wobei die verschiedenen Gruppen an Leuchtmitteln entlang der Längsausrichtung der Leuchte nebeneinander angeordnet sind. Alternativ wäre es aber auch möglich, dass die Leuchte eine runde Abstrahlcharakteristik aufweist bzw. rund ausgestaltet ist und die verschiedenen Gruppen an Leuchtmitteln konzentrisch vom Mittelpunkt der Leuchte nach außen angeordnet sind.

[0024] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Lichtabstrahlcharakteristik der Leuchte

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[0025] Ebenso ist es möglich, dass die Unterteilung der Leuchtmittel in verschiedene Gruppen veränderbar ist.

[0026] Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Leuchte ein Betriebsgerät zur Versorgung und Steuerung der Leuchtmittel aller Gruppen aufweist, wobei zwischen dem Betriebsgerät und den Leuchtmitteln mindestens eine Einheit zur Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts vorgesehen ist, und wobei die mindestens eine Einheit dazu ausgebildet ist bei jeder Gruppe von Leuchtmitteln eine separate Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts vorzunehmen.

[0027] Alternativ wäre es auch möglich, dass die Leuchte ein Mehrkanalbetriebsgerät zur Versorgung und Steuerung der Leuchtmittel aller Gruppen und zur Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts aufweist, wobei das Mehrkanalbetriebsgerät dazu ausgebildet ist bei jeder Gruppe von Leuchtmitteln eine separate Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts vorzunehmen.

[0028] Als weitere Alternative wäre es aber auch möglich, dass die Leuchte mehrere Betriebsgeräte zur Versorgung und Steuerung der Leuchtmittel aller Gruppen und zur Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts aufweist, wobei die Betriebsgeräte dazu ausgebildet sind bei jeder Gruppe von Leuchtmitteln eine separate Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts vorzunehmen.

[0029] Bei dem System zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit kann des Weiteren noch vorgesehen sein, dass Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen, durch welche die Empfangseinheit anhand der ein oder mehreren empfangenen Identifikationsmerkmale die Position bestimmen kann, in dem System hinterlegt bzw. gespeichert sind.

[0030] Die Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen können bspw. in der Empfangseinheit gespeichert sein. Alternativ wäre es auch möglich, dass das System eine von der Empfangseinheit getrennte Speichereinheit aufweist, in der die Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen gespeichert sind und dass die Empfangseinheit dazu ausgebildet ist von der Speichereinheit eine oder mehrere Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen abzufragen. Die Speichereinheit kann dann in der Nähe der Leuchte angeordnet sein, wobei die Empfangseinheit und die Speichereinheit zur Abfrage von Zuordnungen über WLAN, Bluetooth oder NFC miteinander kommunizieren. Ebenso könnte die Speichereinheit aber auch entfernt von der Leuchte, bspw. im Internet, angeordnet sein, wobei die Empfangseinheit zur Abfrage von Zuordnungen über eine Datenverbindung, bspw. mobiles Internet, mit der Speichereinheit kommuniziert.

[0031] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Empfangseinheit dazu ausgebildet ist, bei sich bewegender Empfangseinheit frequenzmoduliertes Licht von mehreren Gruppen von Leuchtmitteln der Leuchte zu empfangen und aus dem empfangenen Licht mehrere jeweils von den verschiedenen Gruppen beleuchtete Teilbereiche zu ermitteln, wobei die Empfangseinheit zusätzlich dazu ausgebildet ist anhand der ermittelten Teilbereiche die Höhe bzw. den Abstand der Empfangseinheit zur Leuchte zu bestimmen.

[0032] Vorteilhafterweise kann noch vorgesehen sein, dass es sich bei der Empfangseinheit um ein Smartphone handelt.

[0033] Durch die Aufteilung bzw. Unterteilung der Leuchtmittel einer Leuchte in verschiedene Gruppen und der Ausgabe bzw. Abgabe unterschiedlich frequenzmodulierten Lichts bezüglich jeder Gruppe, wodurch jede Gruppe von Leuchtmitteln einer Leuchte ein anderes Identifikationsmerkmal übertragen kann, wird erreicht, dass eine noch genauere Positionsbestimmung möglich wird, da nunmehr nicht mehr allgemein nur feststellbar ist bei welcher Leuchte sich ein Nutzer mit einer Empfangseinheit befindet, sondern noch genauer in welchem Teilbereich des von der Leuchte insgesamt beleuchteten Bereichs sich der Nutzer mit der Empfangseinheit befindet.

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Patentamt [0034] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die anhängigen Figuren detaillierter beschrieben. Es zeigen:

[0035] Figur 1 [0036] Figur 2 [0037] Figur 3 [0038] Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes System mit einer erfindungsgemäßen Leuchte und einer Empfangseinheit;

zeigt die Lichtverteilung der in Figur 1 gezeigten erfindungsgemäßen Leuchte;

zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes System mit einer erfindungsgemäßen

Leuchte, einer Empfangseinheit und einer Speichereinheit;

zeigt die Lichtverteilung einer weiteren erfindungsgemäßen Leuchte.

[0039] Figur 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes System 6 mit einer erfindungsgemäßen Leuchte 1, die mehrere Leuchtmittel aufweist. Bei den Leuchtmitteln kann es sich beispielsweise um LEDs handeln. Wie in Figur 1 gezeigt, ist dann vorgesehen, dass die Leuchtmittel in mehrere Gruppen 2 unterteilt sind, wobei die Leuchte 1 das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz moduliert. Hierbei überträgt jede Gruppe 2 von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikationsmerkmal.

[0040] Die in Figur 1 gezeigte Leuchte 1 weist eine längliche Abstrahlcharakteristik auf bzw. ist länglich ausgestaltet. Bei der Leuchte 1 kann es sich dementsprechend beispielsweise um eine Langfeldleuchte handeln, wobei die verschiedenen Gruppen 2 von Leuchtmitteln, wie aus Figur 1 ersichtlich, in Längsrichtung nebeneinander verteilt angeordnet bzw. ausgerichtet sind, sodass sich eine aufeinanderfolgende Verteilung der einzelnen beleuchteten Bereiche 3 der verschiedenen Gruppen 2 ergibt, wobei eine Gruppe 2 von Leuchtmitteln einen Bereich 3 beleuchtet.

[0041] Bei den in Figur 1 gezeigten Gruppen 2 von Leuchtmitteln kann es sich bei einer Langfeldleuchte beispielsweise um mehrere LED-Module handeln, wobei jedes LED-Modul dann eine Gruppe 2 von LEDs bzw. Leuchtmitteln entsprechend der vorliegenden Erfindung bildet und somit jedem LED-Modul ein Identifikationsmerkmal zugeordnet ist.

[0042] Die Lichtverteilung der in Figur 1 gezeigten Leuchte 1, beispielsweise auf einem Boden, ist in Figur 2 gezeigt, wobei dann die von den einzelnen Gruppen 2 jeweils beleuchteten Bereiche 3 entlang der Längsausrichtung der Leuchte 1 im Wesentlichen nebeneinander angeordnet sind. In den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, dass sich die beleuchteten Bereiche 3 an den Rändern teilweise überschneiden. Ebenso könnten die einzelnen Gruppen 2 von Leuchtmitteln aber auch derart in der Leuchte 1 angeordnet und derart ausgestaltet sein, dass sich die beleuchteten Bereiche 3 nicht überschneiden sondern nebeneinander angeordnet sind, sodass die Bereiche 3 jeweils unmittelbar aneinander angrenzen ohne sich aber zu überschneiden.

[0043] Des Weiteren ist in Figur 1 und 2 noch eine Empfangseinheit 4 gezeigt, die das von den Leuchtmitteln der Leuchte 1 abgegebene frequenzmodulierte Licht empfangen kann. Die Empfangseinheit 4 ist dann in der Lage aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale zu ermitteln, wobei es sich bei der Empfangseinheit 4 beispielsweise um eine Smartphone mit einer Kamera handeln kann. Ebenso wäre aber auch eine andere Empfangseinheit 4 denkbar, die eine Kamera oder andere Mittel, wie beispielsweise eine einfache Fotodiode, aufweist, welche den Empfang des frequenzmodulierten Lichts ermöglichen. Die Empfangseinheit 4 ist dabei aber grundsätzlich derart ausgebildet, dass aus dem empfangenen frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale ermittelt werden können.

[0044] Wie bereits zuvor erläutert, ist nunmehr zu beachten, dass jede Gruppe 2 von Leuchtmitteln der Leuchte 1 ein anderes Identifikationsmerkmal überträgt und dementsprechend jede Gruppe 2 ein sich von den anderen Gruppen 2 unterscheidendes frequenzmoduliertes Licht abstrahlt bzw. abgibt.

[0045] Dabei ist jedoch zu beachten, dass nach wie vor die Möglichkeit besteht, dass die Leuchtmittel aller Gruppen 2, d. h. die Leuchtmittel der gesamten Leuchte 1, Licht gleicher Helligkeit, Intensität, Farbverteilung und/oder Farbtemperatur abgeben und dementsprechend

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Patentamt die Leuchte 1 insgesamt für den Nutzer ein erkennbar einheitliches, gemeinsames Licht abgibt. Erforderlich ist dies für die vorliegende Erfindung jedoch nicht. Ebenso wäre es auch möglich, dass die Leuchtmittel der verschiedenen Gruppen 2 Licht unterschiedlicher Helligkeit, Intensität, Farbverteilung und/oder Farbtemperatur abgeben. Insgesamt ist jedoch anzumerken, dass die Frequenzmodulation des Lichts eine entsprechend hohe Frequenz aufweisen sollte, die für einen Nutzer nicht erkennbar bzw. störend ist. Hierzu wird insbesondere auf die bereits bekannte Visible Light Communication verwiesen.

[0046] In den Figuren 1 und 2 ist erkennbar, dass sich die Empfangseinheit 4 in dem von links aus gesehen zweiten Beleuchtungsbereich 3 befindet. Das heißt, die Empfangseinheit 4 empfängt das Licht, welches von der von links aus gesehen zweiten Gruppe 2 abgegeben wird. Dieses Licht ist dann entsprechend frequenzmoduliert, wodurch die Übertragung des Identifikationsmerkmals, welches eindeutig diese Gruppe 2 identifiziert, ermöglicht wird.

[0047] Die Empfangseinheit 4 kann dann anhand dieses Identifikationsmerkmals die genaue Position bzw. den genauen Ort bestimmen, an dem sich die Empfangseinheit 4 befindet. Das heißt, ein Nutzer, der beispielsweise die Empfangseinheit 4 erhält, kann seine Position genau bestimmen. Hierbei ist zu beachten, dass im Gegensatz zu dem bisher bekannten Vorgehen eine noch genauere Positionsbestimmung erfolgen kann, da nunmehr nicht mehr nur allgemein die Position im Hinblick auf eine Leuchte 1 ermittelt werden kann, sondern auch bestimmt werden kann, in welchem Teilbereich 3 des von der Leuchte 1 insgesamt beleuchteten Bereichs sich die Empfangseinheit 4 bzw. ein Nutzer mit der Empfangseinheit 4 befindet.

[0048] Diese Positionsbestimmung kann mit Hilfe zuvor festgelegter Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen erfolgen. Diese Zuordnungen legen zu jedem Identifikationsmerkmal nicht nur eine bestimmte Leuchte 1 bzw. deren Position fest, sondern ordnen einem bestimmten Identifikationsmerkmal zusätzlich auch noch den Teilbereich 3 einer Leuchte 1 zu, der von der entsprechenden Gruppe 2 von Leuchtmitteln beleuchtet wird. Hierdurch ist es dann möglich, dass anhand des Identifikationsmerkmals nicht nur bestimmt werden kann, bei welcher Leuchte bzw. in dessen beleuchteten Bereich allgemein sich die Empfangseinheit 4 befindet, sondern auch in welchem Teilbereich 3 genau des von der Leuchte 1 insgesamt beleuchteten Bereichs sich die Empfangseinheit 4 aufhält bzw. befindet. Das heißt, es findet eine weitere Unterteilung der Leuchte 1 statt, wodurch eine noch genauere Positionsbestimmung möglich wird.

[0049] Die zuvor erläuterten Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen können dann beispielsweise bei der Installation bzw. Montage der Leuchten 1 von einem Monteur oder Installateur erstellt werden und entsprechend hinterlegt werden. Das heißt, der Installateur oder Monteur ordnet einer Gruppe 2 von Leuchtmitteln ein Identifikationsmerkmal zu und erstellt eine Zuordnung bezüglich der Leuchte 1 allgemein und zusätzlich auch noch bezüglich der Gruppe 2 der Leuchtmittel innerhalb dieser Leuchte 1.

[0050] Diese Zuordnungen können dann beispielsweise unmittelbar in der Empfangseinheit 4 gespeichert werden, wobei die Empfangseinheit 4 dann ohne Weiteres intern auf diese Zuordnungen zugreifen kann, um aus den Identifikationsmerkmalen, die sich aus dem frequenzmodulierten Licht ergeben, die Position der Empfangseinheit 4 zu ermitteln bzw. zu bestimmen.

[0051] Ebenso wäre es aber auch denkbar, wie in Figur 3 gezeigt, dass in einem entsprechenden System 6 zur Positionsbestimmung eine zusätzliche Speichereinheit 5 vorgesehen ist, die in der Nähe der Leuchte 1 angeordnet ist, beispielsweise in einem gleichen Raum oder einem gleichen Gebäude und die Empfangseinheit 4 und die Speichereinheit 5 derart ausgestaltet sind, dass eine Kommunikation miteinander über WLAN, Bluetooth oder NFC oder andere vergleichbare Übertragungswege möglich ist. Das heißt, die Empfangseinheit 4 kommuniziert dann entsprechend mit der Speichereinheit 5, um eine oder mehrere Zuordnungen von Identifikationsmerkmalen zu Positionen abzufragen.

[0052] Denkbar wäre es des Weiteren auch noch, dass eine derartige Speichereinheit auch entfernt von der Leuchte, beispielsweise außerhalb eines Gebäudes im Internet in einer Cloud

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Patentamt angeordnet ist und die Empfangseinheit dann zur Abfrage von Zuordnungen über eine Datenverbindung, beispielsweise das mobile Internet, mit der Speichereinheit kommuniziert. Hierzu bieten sich beispielsweise Smartphones an, die bereits einen entsprechenden Zugang zum mobilen Internet zur Verfügung stellen.

[0053] Des Weiteren könnte auch eine Kombination bei der Speicherung der Zuordnungen vorgesehen sein, derart, dass bspw. die Zuordnungen sowohl in der Empfangseinheit als auch in der Speichereinheit hinterlegt bzw. gespeichert sind und dann je nachdem ob die Empfangseinheit eine Verbindung zur Speichereinheit hersteilen kann, die in der Empfangseinheit gespeicherten Zuordnungen oder die in der Speichereinheit gespeicherten Zuordnungen verwendet werden. Ebenso wäre es bei einer Speicherung der Zuordnungen sowohl in der Empfangseinheit als auch in der Speichereinheit auch möglich, dass zur Positionsbestimmung die Empfangseinheit immer die in der Empfangseinheit gespeicherten Zuordnungen verwendet. Zusätzlich können bei beiden Möglichkeiten dann auch in regelmäßigen Abständen, unabhängig von oder auch in Verbindung mit der Positionsbestimmung, die in der Empfangseinheit gespeicherten Zuordnungen mit den in der Speichereinheit gespeicherten Zuordnungen abgeglichen bzw. upgedated werden.

[0054] Durch die Speicherung der Zuordnungen in einer Speichereinheit ergibt sich grundsätzlich der Vorteil, dass bei einer Änderung der Zuordnungen nicht unmittelbar in einer oder mehreren Empfangseinheiten entsprechende Daten geändert werden müssen, sondern dass vielmehr zentral die Zuordnungen in einer Speichereinheit neu hinterlegt werden können ohne Kontakt zu den Empfangseinheiten aufnehmen zu müssen. Für den Fall, dass die Zuordnungen dann sowohl in der Empfangseinheit als auch in der Speichereinheit hinterlegt bzw. gespeichert sind, können durch den regelmäßigen Abgleich bzw. das regelmäßige Update die Zuordnungen in der Empfangseinheit dann auch aktualisiert werden.

[0055] Eine derartige Änderung der Zuordnungen kann sich beispielsweise dadurch ergeben, wenn die Lichtabstrahlcharakteristik der gesamten Leuchte veränderbar ist bzw. verändert wird. In diesem Fall ist es dann möglicherweise sinnvoll und notwendig die Unterteilung der Leuchtmittel in verschiedene Gruppen zu verändern. Diesbezüglich sind beispielsweise Leuchten bekannt, welche die Möglichkeit eröffnen, während des Betriebs die Lichtverteilung zu verändern. So wäre es beispielsweise denkbar, bei einem Spot den Öffnungswinkel des abgegebenen Lichts einzustellen, sodass der insgesamt von dem Spot beleuchtete Bereich vergrößert oder verkleinert werden kann. In diesem Fall fährt dies dann dazu, dass die einzelnen Leuchtmittel jeweils unterschiedliche Bereiche beleuchten, die je nach Wahl des Öffnungswinkels sich ändern können. Hier kann dann vorgesehen sein, dass abhängig von der gewählten Lichtabstrahlcharakteristik jeweils die geeigneten Leuchtmittel einer Gruppe zugeordnet werden, die dann beispielsweise den zentral von dem Spot beleuchteten Bereich beleuchten und ein diesen Bereich entsprechendes Identifikationsmerkmal ausgeben, während hingegen die den Umgebungsbereich beleuchtenden Leuchtmittel ein anderes Identifikationsmerkmal ausgeben.

[0056] Eine Änderung kann sich außerdem beispielsweise auch dann ergeben, wenn eine Optik vor den Leuchtmitteln getauscht wird. Grundsätzlich ist bei der Verwendung von Optiken zu beachten, dass die Gruppierung der Leuchtmittel bereits beim Design der Optik angedacht bzw. beachtet werden muss, da die Sichtbarkeit einer bestimmten Gruppe von Leuchtmitteln beispielsweise am Boden sowohl über derer geometrische Platzierung in der Leuchte als auch über die in der Leuchte verwendete Optik bestimmt wird. Insbesondere ist dies beispielsweise bei Leuchten zu beachten, die mit einer Diffusoroptik ausgestattet sind. In diesem Fall muss die Wirkung dieser Optiken in die Gruppierung der Leuchtmittel mit einbezogen werden.

[0057] In Figur 4 ist die Lichtverteilung, beispielsweise am Boden, einer runden Leuchte bzw. einer Leuchte mit runder Abstrahlcharakteristik gezeigt. Eine derart runde Abstrahlcharakteristik weist beispielsweise ein Strahler auf. Es ergeben sich hierbei dann konzentrisch ausgebildete Beleuchtungsbereiche 7, 8 und 9, die wiederum unterschiedliche Identifizierungsmerkale aufweisen und hierdurch auch identifizierbar sind. Wie sich aus Figur 4 ergibt, sind die verschiedenen Gruppen 7, 8 und 9 an Leuchtmitteln konzentrisch vom Mittelpunkt der Leuchte nach außen

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angeordnet.

[0058] Auch hier kann dann wieder eine entsprechende Positionsbestimmung anhand der Identifikationsmerkmale vorgenommen werden, wobei dann zum einen wiederum bestimmt werden kann, dass sich eine Empfangseinheit allgemein im beleuchteten Bereich der Leuchte befindet und zusätzlich auch noch in welchem Teilbereich 7, 8 oder 9 der Leuchte sich die Empfangseinheit aufhält. Dabei ist dann zu beachten, dass aufgrund der unterschiedlichen Größe der Teilbereiche 7, 8 und 9 sich auch eine etwas unterschiedliche Genauigkeit ergibt, die im Teilbereich 7 am höchsten ist und über den Teilbereich 8 zum Teilbereich 9 hin etwas abnimmt. Insgesamt wird die durchschnittlich erzielbare Genauigkeit bei der Positionsbestimmung aber nach wie vor erheblich verbessert. Denkbar wäre es dabei auch, den Bereich 9 noch weiter beispielsweise in Teilabschnitte zu unterteilen, wodurch sich eine weiter gesteigerte Genauigkeit ergibt.

[0059] Bezüglich der Modulation des Lichts ist allgemein dann noch anzumerken, dass eine Leuchte beispielsweise ein Betriebsgerät zum Betreiben aller in der Leuchte angeordneten Leuchtmittel aufweist, wobei das Betriebsgerät zur Versorgung und Steuerung der Leuchtmittel vorgesehen ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Betriebsgerät und den Leuchtmitteln eine oder mehrere Einheiten vorgesehen sind, die es ermöglichen, dass das abgegebene Licht der Leuchtmittel mit einer Frequenz moduliert wird, wobei diese Einheit bzw. Einheiten dann auch derart ausgestaltet sind, dass jede Gruppe von Leuchtmitteln ein unterschiedlich moduliertes Licht abgeben kann, sodass eine Übertragung unterschiedlicher Identifizierungsmerkmale abhängig von der jeweiligen Gruppe möglich wird.

[0060] Ebenso wäre es aber auch möglich, dass eine Leuchte ein Mehrkanalbetriebsgerät zur Versorgung und Steuerung der Leuchtmittel aufweist, wobei dieses Mehrkanalbetriebsgerät dann eine Modulation der Frequenz des abgegebenen Lichts ermöglicht, bei der jeweils eine unterschiedliche Modulation jeder Gruppe bzw. des von jeder Gruppe abgegebenen Lichts möglich ist und somit wiederum jede Gruppe ein anderes Identifizierungsmerkmal übertragen kann.

[0061] Des Weiteren wäre es aber auch denkbar, dass die Leuchte mehrere Betriebsgeräte aufweist, wobei jeder Gruppe dann beispielsweise ein Betriebsgerät zugeordnet sein kann und jedes Betriebsgerät das von der Gruppe abgegebene Licht unterschiedlich moduliert um verschiedene Identifizierungsmerkmale abgeben zu können.

[0062] Die in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigte Leuchte 1 zeigt, wie bereits zuvor erläutert, Gruppen 2 von Leuchtmitteln, die jeweils einen Teilbereich 3 beleuchten und alle Teilbereiche 3 der verschiedenen Gruppen 2 der Leuchte 1 den gesamten beleuchteten Bereich der Leuchte 1 ergeben. Wie bereits zuvor erwähnt, ist in den Figuren 1, 2 und 3 dabei dann vorgesehen, dass sich diese Teilbereiche 3 teilweise überlappen, da die Gruppen 2 von unterteilten Leuchtmitteln nicht nur gerade Licht nach unten abgeben, sondern wie in Figur 1 und 3 gezeigt auch schräg, sodass sich entsprechend überlappende Bereiche ergeben.

[0063] Hierdurch besteht dann die Möglichkeit, einer noch weiteren genaueren Positionsbestimmung. Für den Fall, dass die Empfangseinheit 4 sich in einem dieser überlappenden Bereiche befindet, empfängt die Empfangseinheit 4 zwei Identifikationsmerkmale, nämlich von den beiden Gruppen 2 von Leuchtmitteln, die den sich überlappenden Bereich beleuchten. Hierdurch ist es für die Empfangseinheit 4 dann möglich, genau zu bestimmen, dass sich die Empfangseinheit in diesem überlappenden Bereich befindet, wodurch eine weitere genauere Positionsbestimmung möglich wird.

[0064] Zu beachten ist nun jedoch, dass in den Figuren 1, 2 und 3 die Empfangseinheit 4 sich nicht in einem der überlappenden Bereiche befindet. Aber in diesem Fall ergibt sich eine genauere Positionsbestimmung, da sich durch die Überlappungen auch die Teile verkleinern, die keine Überlappung aufweisen, wodurch, aufgrund der verkleinerten Teilbereiche 3 ohne Überlappung, noch genauer der Aufenthalt bzw. die Position bestimmt werden kann.

[0065] Mit Hilfe dieser überlappenden Bereiche ergibt sich außerdem dann auch noch die

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Möglichkeit, eine Höhenangabe bzw. den Abstand der Empfangseinheit 4 zu der Leuchte 1 zu erhalten.

[0066] Zu beachten ist hierbei, dass die Größe der Überlappungsbereiche unter anderem auch davon abhängig ist, wie nah bzw. wie weit weg sich eine Empfangseinheit 4 von der Leuchte 1 befindet. Dies ergibt sich insbesondere dann, wenn die Gruppen 2 von Leuchtmitteln ihr Licht nicht nur ganz gerade nach unten sondern auch leicht schräg, wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt, abgeben. In diesem Fall sind die überlappenden Bereiche größer je weiter weg sich die Empfangseinheit 4 von einer Leuchte 1 befindet und entsprechend kleiner je näher sich die Empfangseinheit 4 der Leuchte 1 annähert.

[0067] Bewegt sich nun die Empfangseinheit 4 bzw. der Nutzer mit der Empfangseinheit 4 entlang der Leuchte 1 über mehrere Teilbereiche 3 hinweg und somit auch über mehrere Überlappungsbereiche hinweg, kann aufgrund der Größe der Überlappungsbereiche bzw. deren Anordnung auch eine Höheninformation bzw. der Abstand zur Leuchte 1 erhalten werden, insbesondere dadurch, dass die Empfangseinheit 4 das frequenzmoduliertes Licht von mehreren Gruppen 2 von Leuchtmitteln der Leuchte 1 empfängt, dann aus dem empfangenen Licht mehrere Teilbereiche 3 und Überlappungsbereiche ermittelt und anschließend anhand der ermittelten Teilbereiche 3 bzw. insbesondere anhand der Größe der Überlappungsbereiche die Höhe bzw. den Abstand der Empfangseinheit 4 zur Leuchte 1 bestimmt.

[0068] Auch in diesem Fall wird zuvor hinterlegt bzw. abgespeichert, wie groß ein Überlappungsbereich in welcher Höhe bzw. in welchem Anstand zur Leuchte 1 ist. Je nachdem wie weit weg die Empfangseinheit 4 dann von der Leuchte ist, sind die Überlappungsbereiche größer oder kleiner und anhand dieser Informationen kann dann mit den hinterlegten Daten die Höhe bzw. Abstand ermittelt werden.

[0069] Insgesamt ist festzuhalten, dass durch die erfindungsgemäße Leuchte, das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte Positionsbestimmung ermöglicht wird, da aufgrund der Unterteilung der Leuchtmittel einer Leuchte in mehrere Gruppen zusätzlich auch eine Positionsbestimmung innerhalb einer Leuchte und somit eine Unterteilung der Leuchte hinsichtlich der Positionsbestimmung möglich wird.

Claims (10)

1. Leuchte (1) aufweisend mehrere in Gruppen (2) unterteilte Leuchtmittel, wobei die Leuchte (1) dazu ausgebildet ist, das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz zu modulieren, und wobei jede Gruppe (2) von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikationsmerkmal überträgt.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (1) dazu ausgebildet ist die Leuchtmittel aller Gruppen (2) derart anzusteuern, dass diese Licht gleicher Helligkeit, Intensität, Farbverteilung und/oder Farbtemperatur abgeben.

3. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe (2) von Leuchtmitteln ein Leuchtmodul bildet.

4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Leuchtmitteln um LEDs handelt.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (1) eine längliche Abstrahlcharakteristik aufweist bzw. länglich ausgestaltet ist und die verschiedenen Gruppen (2) an Leuchtmitteln entlang der Längsausrichtung der Leuchte (1) nebeneinander angeordnet sind.

6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte eine runde Abstrahlcharakteristik aufweist bzw. rund ausgestaltet ist und die verschiedenen Gruppen an Leuchtmitteln konzentrisch vom Mittelpunkt der Leuchte nach außen angeordnet sind.

7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte ein Spott oder Strahler ist.

8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabstrahlcharakteristik der Leuchte (1) veränderbar ist.

9. System (6) zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit (4) aufweisend mindestens eine Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1-8 und die Empfangseinheit (4) zum Empfang des von den Leuchtmitteln der Leuchte (1) abgegebenen frequenzmodulierten Lichts, wobei die Empfangseinheit (4) dazu ausgebildet ist aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale zu ermitteln und anhand der ein oder mehreren Identifikationsmerkmale die Position der Empfangseinheit (4) zu bestimmen.

10. Verfahren zur Positionsbestimmung einer Empfangseinheit (4), bei dem mindestens eine Leuchte (1) mit mehreren in Gruppen (2) unterteilten Leuchtmitteln das über die Leuchtmittel abgegebene Licht zur Übertragung von Identifikationsmerkmalen mit einer Frequenz moduliert, wobei jede Gruppe (2) von Leuchtmitteln ein sich von den anderen unterscheidendes Identifikationsmerkmal überträgt, und die Empfangseinheit (4) das von den Leuchtmitteln der Leuchte (1) abgegebene frequenzmodulierte Licht empfängt, wobei die Empfangseinheit (4) aus dem frequenzmodulierten Licht ein oder mehrere Identifikationsmerkmale ermittelt und anhand der ein oder mehreren Identifikationsmerkmale die Position der Empfangseinheit (4) bestimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen