AT16458U1 - Lighting arrangement with several individually controllable bulbs - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung (100), die mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel (115) aufweist, welche derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben, Personen-Erkennungsmittel (120, 130), welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen (501, 502, 503), die sich in einem von den Leuchtmitteln (115) beleuchtbaren Bereich befinden, zu erkennen, sowie Steuermittel (140), welche auf Basis von Informationen, die von den Personen-Erkennungsmitteln (120, 130) zur Verfügung gestellt werden, die Leuchtmittel (115) ansteuern.The present invention relates to a lighting arrangement (100) comprising a plurality of individually controllable lighting means (115), which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions, personal recognition means (120, 130), which are adapted to The face and the viewing direction of persons (501, 502, 503), which are located in an area that can be illuminated by the lighting means (115), and control means (140), which on the basis of information provided by the personal recognition means ( 120, 130) are provided, the lighting means (115) to control.
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, welche mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel aufweist, wobei mit Hilfe der Beleuchtungsanordnung ein blendfreies Beleuchten von Räumen oder Bereichen erzielt werden soll. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben mehrerer individuell ansteuerbarer Leuchtmittel.The present invention relates to a lighting arrangement which has a plurality of individually controllable lighting means, with the aid of the lighting arrangement, a glare-free lighting of rooms or areas to be achieved. Furthermore, the invention relates to a method for operating a plurality of individually controllable bulbs.
[0002] Ein zentraler Aspekt in der Beleuchtungstechnologie betrifft die Frage, inwiefern die Lichtabgabe von Leuchtmitteln derart vorgenommen werden kann, dass das Blenden von Personen, die sich in dem beleuchteten Bereich befinden, vermieden wird. Dies betrifft insbesondere das Beleuchten von Arbeitsplätzen, da hier Verhältnisse vorliegen, bei denen sich Personen über einen verhältnismäßig langen Zeitraum hinweg dauerhaft innerhalb des beleuchteten Bereichs befinden. Würden hierbei Blendungen auftreten, so könnten diese äußerst störend sein und die Arbeitsleistung negativ beeinträchtigen. Vergleichbares gilt allerdings auch für die Beleuchtung von Bereichen, in denen sich eine Vielzahl von Personen aufhalten kann, wie bspw. öffentlichen Gebäuden, Schulen, Geschäften oder dergleichen. Auch hier sollte die Lichtabgabe möglichst derart erfolgen, dass die einzelnen Personen möglichst wenig geblendet werden.A central aspect in the lighting technology concerns the question of how the light output of bulbs can be made such that the dazzling of people who are in the illuminated area is avoided. This concerns in particular the lighting of workplaces, since there are circumstances in which persons are permanently located within the illuminated area over a relatively long period of time. If glare would occur, it could be extremely annoying and negatively affect the work performance. However, the same applies to the lighting of areas in which a large number of people may be present, such as public buildings, schools, shops or the like. Again, the light output should be as possible done so that the individual persons are dazzled as little as possible.
[0003] Eine im Stand der Technik übliche Maßnahme, das Auftreten von Blendeffekten und/oder störenden Reflexionen zu vermeiden, besteht darin, die Leuchten derart auszugestalten, dass Licht lediglich innerhalb bestimmter Winkelbereiche abgegeben wird. So ist oftmals vorgesehen, dass bei an Decken befestigten Leuchten die Lichtabgabe primär nach unten hin erfolgt und insbesondere eine Lichtabgabe oberhalb bestimmter Winkeln gegenüber der Vertikalen vermieden wird. Eine derartige Lichtabgabe, die auch in entsprechenden Normen beschrieben ist, verhindert hierbei, dass Beobachter die leuchtende Fläche einer Leuchte unter sehr flachen Winkeln beobachten können. Da speziell unter diesen Winkeln eine sehr hohe sog. Leuchtdichte vorliegt, hilft diese Maßnahme, ein Blenden zu vermeiden. Auch führt eine zur Unterseite hin gerichtete Lichtabgabe dazu, dass störende Reflexionen an senkrechten Flächen wie bspw. Bildschirmen oder dergleichen vermieden werden.A common in the prior art measure to avoid the occurrence of glare and / or disturbing reflections, is to design the lights such that light is emitted only within certain angular ranges. Thus, it is often envisaged that when lamps are mounted on ceilings, the light output is primarily downwards and in particular a light output above certain angles to the vertical is avoided. Such a light emission, which is also described in corresponding standards, prevents observers from observing the luminous surface of a luminaire at very shallow angles. Since there is a very high so-called luminance especially at these angles, this measure helps to avoid dazzling. Also, a light output directed towards the underside avoids disturbing reflections on vertical surfaces such as screens or the like.
[0004] Die oben beschriebene Maßnahme, nämlich die Lichtabgabe von Leuchten derart zu gestalten, dass das Licht dauerhaft innerhalb bestimmter Winkelbereiche abgegeben wird, führt dann zu Vorteilen, wenn die Blickrichtung von Personen überwiegend in bestimmte Bereiche bzw. Richtungen gerichtet ist. Diese Voraussetzung ist bspw. bei der Beleuchtung von Arbeitsplätzen erfüllt, da sich hier Personen üblicherweise über einen längeren Zeitraum hinweg an einer bestimmten Stelle - z.B. einem Schreibtisch - aufhalten und in eine bestimmte Richtung bspw. auf einen Bildschirm oder eine Arbeitsfläche des Schreibtischs - blicken. Es ist in diesem Fall also eher unwahrscheinlich, dass die Personen dauerhaft wechselnd in unterschiedliche Richtungen blicken und hierbei durch die Leuchten geblendet werden. Trotz allem kann dies nicht ausgeschlossen werden, weshalb die oben beschriebene, im Stand der Technik realisierte statische Beleuchtung bestimmter Raumwinkelbereiche in gewissen Situationen nach wie vor zu Blendungen von Personen führt.The measure described above, namely to make the light output of lights such that the light is permanently emitted within certain angular ranges, then leads to benefits when the line of sight of people is directed mainly in certain areas or directions. This requirement is fulfilled, for example, in the lighting of workplaces, since here people are usually present for a longer period of time at a certain location - e.g. a desk - stop and look in a certain direction, for example, on a screen or a desktop of the desk - look. It is therefore unlikely in this case that the persons look constantly changing in different directions and are blinded by the lights. However, this can not be ruled out, which is why the above-described static illumination of certain solid angle ranges realized in the prior art still leads to glare of persons in certain situations.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Lösung zum Realisieren einer Beleuchtungsanordnung anzugeben, bei der unter möglichst vielen Umständen das Auftreten von Blendungen für Personen vermieden wird.The present invention is therefore based on the object to provide a novel solution for realizing a lighting arrangement in which the occurrence of glare for persons is avoided under as many circumstances as possible.
[0006] Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanordnung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanordnung gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a lighting arrangement, which has the features of claim 1, and by a method for operating a lighting arrangement according to claim 11. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
[0007] Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, die Beleuchtungsanordnung mit mehreren individuell ansteuerbaren Leuchtmitteln auszubilden, wobei die Leuchtmittel derartThe solution according to the invention is based on the idea of designing the lighting arrangement with a plurality of individually activatable lighting means, the lighting means being such
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Patentamt ausgestaltet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben. Ferner weist die Beleuchtungsanordnung Personen-Erkennungsmittel auf, welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem beleuchtbaren Bereich der Anordnung befinden, zu erkennen. Eine Ansteuerung der Leuchtmittel erfolgt dann auf Basis der Informationen, die von den Personen-Erkennungsmitteln zur Verfügung gestellt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Ansteuerung derart erfolgt, dass eine Blendung von durch die Personen-Erkennungsmitteln erkannten Personen vermieden wird.Patent Office are designed to emit light in different spatial areas or directions. Furthermore, the lighting arrangement comprises person recognition means, which are designed to recognize the face and the viewing direction of persons who are located in an illuminable area of the arrangement. A triggering of the lighting means then takes place on the basis of the information provided by the person recognition means, wherein provision is made in particular for the activation to take place in such a way that glare of persons recognized by the person recognition means is avoided.
[0008] Erfindungsgemäß wird also eine Beleuchtungsanordnung vorgeschlagen, welche aufweist:According to the invention, therefore, a lighting arrangement is proposed, which has:
• mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel, die derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben, • Personen-Erkennungsmittel, welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem von den Leuchtmitteln beleuchtbaren Bereich befinden, zu erkennen, sowie • Steuermittel, welche auf Basis von Informationen, die von den Personen-Erkennungsmitteln zur Verfügung gestellt werden, die Leuchtmittel ansteuern.A plurality of individually controllable lighting means, which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions, person detection means, which are designed to the face and the viewing direction of persons who are in an illuminatable by the bulbs area, • Control means which, based on information provided by the person-detection means, the illuminants to control.
[0009] Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanordnung mit mehreren individuell ansteuerbaren Leuchtmitteln, welche derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben, vorgeschlagen, wobei das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem von den Leuchtmitteln beleuchtbaren Bereich befinden, erkannt wird und auf Basis von Informationen bezüglich der Blickrichtung von erkannten Personen die Leuchtmittel angesteuert werden.According to the invention, a method for operating a lighting arrangement with a plurality of individually controllable bulbs, which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions, also proposed, wherein the face and the viewing direction of persons who are in one of the Illuminants illuminable area are detected, and based on information regarding the direction of view of recognized persons, the bulbs are controlled.
[0010] Wie bereits erwähnt, sind die Steuermittel vorzugsweise dazu ausgebildet, die Leuchtmittel derart anzusteuern, dass die Blendung von durch die Personen-Erkennungsmitteln erkannten Personen vermieden wird. Hierfür kann insbesondere vorgesehen sein, Leuchtmittel, welche Licht entgegen der Blickrichtung einer durch die Personen-Erkennungsmittel erkannten Person abgeben, zu deaktivieren oder zumindest in ihrer Lichtabgabe zu reduzieren. D.h., wird erkannt, dass eine Person in Richtung der Leuchtmittel blickt, so werden genau diejenigen Leuchtmittel deaktiviert oder zumindest stark gedimmt, welche ein Blenden dieser Person bewirken würden. Hierdurch wird die insgesamt mit den Leuchtmitteln erzielbare Beleuchtung nur unwesentlich beeinträchtigt, da in der Regel nur ein geringer Anteil der Leuchtmittel deaktiviert bzw. gedimmt wird. Die Gesamt-Beleuchtung wird also im Wesentlichen beibehalten, allerdings unter Vermeidung von Blendungen einzelner Personen.As already mentioned, the control means are preferably designed to control the lighting means such that the glare of recognized by the person-recognition means persons is avoided. For this purpose, provision can be made, in particular, for deactivating or at least reducing the emission of light, which emits light counter to the viewing direction of a person recognized by the person recognition means. In other words, if it is detected that a person is looking in the direction of the lighting means, precisely those lighting means are deactivated or at least strongly dimmed, which would cause an aperture of this person. As a result, the total achievable with the lighting means illumination is only slightly affected, since usually only a small proportion of the light source is deactivated or dimmed. The overall lighting is thus essentially maintained, but avoiding dazzling individuals.
[0011] Dabei kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Ansteuerung der weiteren Leuchtmittel derart vorgenommen wird, dass das Deaktivieren bzw. Dimmen einzelner Leuchtmittel zum Vermeiden von Blendungen kompensiert wird. D.h., werden bestimmte Leuchtmittel deaktiviert, um das Blenden einer durch die PersonenErkennungsmittel erkannten Person zu vermeiden, so kann die Lichtabgabe der weiteren Leuchtmittel derart modifiziert werden, dass insgesamt gesehen eine konstante Lichtmenge durch die Beleuchtungsanordnung abgegeben wird. Sollten darüber hinaus andere Leuchtmittel zur Verfügung stehen, die den Bereich, in dem sich die erkannte Person befindet, aus einer anderen - nicht blendenden - Richtung beleuchten, so können diese ggf. gezielt in ihrer Helligkeit erhöht werden, um weiterhin eine schattenfreie Beleuchtung des gesamten Bereichs zu gewährleisten.It can be provided according to an advantageous embodiment of the invention that the control of the other bulbs is made such that the deactivation or dimming of individual bulbs to avoid glare is compensated. In other words, if certain lighting means are deactivated in order to avoid dazzling of a person recognized by the personal recognition means, the light output of the further lighting means can be modified in such a way that overall a constant amount of light is emitted by the lighting arrangement. If, in addition, other illuminants are available which illuminate the area in which the recognized person is located from another - not dazzling - direction, then they can be selectively increased in their brightness if necessary in order to continue to provide shadowless illumination of the entire area Range.
[0012] Das Erkennen von Personen und deren Blickrichtung wird vorzugsweise mit Hilfe von Personen-Erkennungsmitteln erzielt, die zunächst eine Kamera zum Erfassen digitaler Bildinformationen sowie einen Controller zum Auswerten der Bildinformationen aufweisen. Entsprechende Algorithmen, mit deren Hilfe die Gesichter und Blickrichtungen von Personen erkannt werden können, sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Sie kommen insbesondere bei Digitalkameras zum Einsatz, welche automatisch ein Bild erstellen, sobald eine Person in Richtung der Kamera blickt. Diese bekannten Maßnahmen können erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise nunmehr auch zur Optimierung der Beleuchtung von Räumen oder BereichenThe recognition of persons and their viewing direction is preferably achieved with the aid of personal recognition means, which initially have a camera for acquiring digital image information and a controller for evaluating the image information. Corresponding algorithms by means of which the faces and viewing directions of persons can be recognized are already known from the prior art. They are used in particular for digital cameras, which automatically create an image as soon as a person looks in the direction of the camera. These known measures can according to the invention in an advantageous manner now also to optimize the lighting of rooms or areas
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Patentamt eingesetzt werden.Patent Office.
[0013] Die Leuchtmittel können mehrere verteilt angeordnete Lichtquellen umfassen, bspw. mehrere Leuchten bilden, die innerhalb eines bestimmten Bereichs angeordnet und von den Steuermitteln aufeinander abgestimmt angesteuert werden. Allerdings kann das erfindungsgemäße Konzept auch in einer einzigen Leuchte realisiert sein, wobei in diesem Fall vorzugsweise die Lichtquellen durch mehrere LEDs oder LED-Cluster gebildet sind, welche gemeinsam mit einer entsprechenden Optik jeweils in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind oder denen jeweils eine Optik zugeordnet ist, die eine asymmetrische Lichtabgabe in eine bestimmte Richtung bewirkt.The lighting means may comprise a plurality of light sources arranged distributed, for example, form a plurality of lights, which are arranged within a certain range and controlled by the control means coordinated with each other. However, the inventive concept can also be realized in a single luminaire, in which case preferably the light sources are formed by a plurality of LEDs or LED clusters, which are respectively aligned in different directions together with a corresponding optics or to which optics are respectively assigned. which causes an asymmetric light output in a certain direction.
[0014] Nachfolgen soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
[0015] Figur 1 [0016] Figur 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leuchte mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung;Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a lamp with a lighting arrangement according to the invention;
die zur Realisierung der erfindungsgemäßen Beleuchtung eingesetzten Komponenten sowie deren Zusammenwirken;the components used to realize the illumination according to the invention and their interaction;
[0017] Figur 3 eine denkbare Ausgestaltung zur Anordnung der Lichtquellen sowie der für die Personen-Erkennung verantwortlichen Mittel und [0018] Figur 4 eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung.FIG. 3 shows a conceivable embodiment for arranging the light sources and the means responsible for the recognition of persons, and [0018] FIG. 4 shows a second variant of a lighting arrangement according to the invention.
[0019] Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung soll nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Erfindung in Form einer einzelnen Leuchte realisiert, wobei - wie nachfolgend noch näher beschrieben - auch die Möglichkeit bestehen würde, eine großflächigere Anordnung mehrerer Leuchten gemäß der erfindungsgemäßen Weise zu betreiben.A first embodiment of a lighting arrangement according to the invention will be explained below with reference to Figures 1 to 3. In this embodiment, the invention is realized in the form of a single luminaire, wherein - as described in more detail below - would also be possible to operate a larger area arrangement of multiple lights according to the inventive manner.
[0020] Die in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 100 versehene, schematisch dargestellte Leuchte ist als Deckenleuchte ausgebildet und kann in Form einer Einbau- oder Anbauleuchte oder aber auch als Pendelleuchte realisiert werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Leuchte 100 also im Betrieb derart orientiert ist, dass eine Lichtabgabe primär vertikal nach unten hin erfolgt, wobei dies allerdings nicht zwingend der Fall sein muss.Provided in Figure 1 by the reference numeral 100, schematically illustrated lamp is designed as a ceiling light and can be realized in the form of a recessed or surface-mounted luminaire or as a pendant light. In the illustrated embodiment, the lamp 100 is thus oriented in operation so that a light output is primarily vertically downwards, but this does not necessarily have to be the case.
[0021] Innerhalb des Leuchtengehäuses 101 sind hierbei Beleuchtungsmittel 110 vorgesehen, welche grundsätzlich in der Lage sind, einen mit dem Bezugszeichen I bezeichneten Bereich auszuleuchten. Wesentlich ist hierbei allerdings, dass die Ausgestaltung und Anordnung der Leuchtmittel 110 derart ist, dass Teilbereiche des insgesamt beleuchtbaren Bereichs I individuell beleuchtet bzw. nicht beleuchtet werden können.In this case, lighting means 110 are provided within the light housing 101, which in principle are able to illuminate a designated by the reference I area. It is essential, however, that the design and arrangement of the lighting means 110 is such that partial areas of the total illuminable area I can be individually illuminated or not illuminated.
[0022] Eine Möglichkeit, dies zu realisieren ist in Figur 3 dargestellt, wobei erkennbar ist, dass hier als Leuchtmittel mehrere LEDs 115 - oder auch LED-Cluster - zum Einsatz kommen, die matrixartig verteilt auf einem gemeinsamen Trägerelement 111 angeordnet sind. Diese LEDs 115 sind nunmehr derart ausgebildet, dass sie nicht jeweils eine gleiche Lichtabstrahlcharakteristik aufweisen und dementsprechend jeweils den im Wesentlichen identischen Bereich insgesamt beleuchten. Stattdessen liegt eine mehr oder weniger asymmetrische Lichtabgabe vor, derart, dass jede LED 115 für die Beleuchtung eines bestimmten Raumwinkelbereichs bzw. die Lichtabgabe in eine bestimmte Richtung verantwortlich ist. Die Beleuchtungsbereiche der einzelnen LEDs 115 gemeinsam bilden dann den insgesamt ausleuchtbaren Bereich I, wobei die einzelnen Raumwinkelbereiche vorzugsweise leicht an ihren Randbereichen überlappen, um insgesamt eine kontinuierliche und gleichmäßige Beleuchtung des gesamten Bereichs I zu ermöglichen. Andererseits sollte die Überlappung nicht zu stark sein, so dass nach wie vor eine einzelne LED-Lichtquelle 115 für die Beleuchtung eines bestimmten Raumwinkelbereichs verantwortlich ist bzw. die Möglichkeit besteht, durch entsprechendes Ansteuern der LEDs 115 gezielt einzelne Teilbereiche stärker oder weniger stark zu beleuchten.One way to realize this is shown in Figure 3, wherein it can be seen that several LEDs 115 - or LED cluster - are used here as a light source, which are distributed in a matrix-like manner on a common support member 111. These LEDs 115 are now designed in such a way that they do not each have the same light emission characteristic and, accordingly, in each case illuminate the substantially identical area as a whole. Instead, there is a more or less asymmetrical light output, such that each LED 115 is responsible for the illumination of a certain solid angle range or the light emission in a certain direction. The illumination areas of the individual LEDs 115 then together form the total illuminable area I, wherein the individual solid angle areas preferably overlap slightly at their edge areas, in order to allow overall continuous and uniform illumination of the entire area I. On the other hand, the overlap should not be too strong, so that still a single LED light source 115 is responsible for the illumination of a certain solid angle range or there is the possibility to selectively illuminate individual areas more or less strongly by correspondingly driving the LEDs 115.
[0023] Diese spezielle Lichtabstrahleigenschaft der verschiedenen Leuchtmittel kann dadurch erzielt werden, dass den LEDs 115 jeweils eine - in Figur 3 nicht dargestellte - Optik zugeordnetThis special Lichtabhhle property of the various bulbs can be achieved that the LEDs 115 each assigned - not shown in Figure 3 - optics
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Patentamt ist, wobei dann die Optik das von der zugehörigen LED 115 emittierte Licht in den jeweiligen Raumwinkelbereich abgibt. Alternativ oder ergänzend hierzu könnte auch vorgesehen sein, dass den LEDs 115 wiederum Optiken zugeordnet sind, die nunmehr allerdings identisch ausgebildet sind, wobei allerdings die LEDs 115 mit den Optiken bspw. auf einer gekrümmten oder generell dreidimensional geformten Oberfläche angeordnet sind und dementsprechend in verschiedene Richtungen weisen. Auch in diesem Fall ist sichergestellt, dass die LEDs 115 jeweils für die Beleuchtung eines bestimmten vorgesehenen Raumwinkelbereichs verantwortlich sind.Patent Office, in which case the optics emits the light emitted by the associated LED 115 in the respective solid angle range. Alternatively or additionally, it could also be provided that the LEDs 115 in turn are associated with optics, which are now identical, however, the LEDs 115 are arranged with the optics eg. On a curved or generally three-dimensionally shaped surface and accordingly in different directions point. In this case, too, it is ensured that the LEDs 115 are each responsible for the illumination of a specific intended solid angle range.
[0024] Die Ansteuerung der LEDs 115 erfolgt dabei mit Hilfe einer Steuerschaltung 140 (siehe Figur 2), welche eine zweite wesentliche Komponente der Anordnung darstellt und grundsätzlich in der Lage ist, jede LED 115 individuell in ihrer Helligkeit einzustellen. Dies eröffnet die Möglichkeit, gezielt einzelne Teilbereiche des insgesamt beleuchtbaren Bereichs I weniger stark bzw. gar nicht zu beleuchten.The control of the LEDs 115 is carried out with the aid of a control circuit 140 (see Figure 2), which represents a second essential component of the arrangement and is basically able to adjust each LED 115 individually in their brightness. This opens up the possibility of selectively illuminating individual partial areas of the total illuminable area I less or not at all.
[0025] Als dritte wesentliche Komponente weist die erfindungsgemäße Leuchte 100 ferner Mittel auf, mit deren Hilfe Personen und deren Blickrichtung erkannt werden können. Insbesondere soll dabei die Anwesenheit von Personen innerhalb des von der Leuchte 100 beleuchtbaren Bereichs I festgestellt werden. Hierfür ist zunächst eine Kamera 120 vorgesehen, welche entsprechend der Darstellung gemäß Figur 3 bspw. auf dem gleichen Trägerelement 111 wie auch die LEDs 115 angeordnet sein kann. Diese Kamera 120 ist dabei derart ausgebildet bzw. mit einer Optik versehen, dass der von ihr erfasste Bereich II (siehe Figur 1) zumindest den beleuchtbaren Bereich I umfasst, vorzugsweise mit diesem im Wesentlichen übereinstimmt.As a third essential component, the luminaire 100 according to the invention further comprises means by means of which persons and their viewing direction can be detected. In particular, the presence of persons is to be detected within the area I that can be illuminated by the luminaire 100. For this purpose, a camera 120 is initially provided, which can be arranged, for example, on the same carrier element 111 as well as the LEDs 115, as shown in FIG. In this case, this camera 120 is embodied or provided with optics such that the region II (see FIG. 1) encompassed by it comprises at least the illuminable region I, preferably substantially coinciding therewith.
[0026] Mit Hilfe der Kamera 120 werden also Bildinformationen erhalten, welche den von der Leuchte 100 beleuchtbaren Bereich II betreffen. Diese Bildinformationen werden vorzugsweise leuchten-intern durch eine entsprechende Auswerteeinheit, bspw. einen geeigneten Mikrocontroller 130 ausgewertet, um einerseits in dem von der Kamera 120 erfassten Bereich II Personen 50i, 502 sowie deren Blickrichtung zu erkennen.With the help of the camera 120 thus image information is obtained, which relate to the illuminated by the lamp 100 area II. This image information is preferably evaluated internally by a corresponding evaluation unit, for example a suitable microcontroller 130, in order, on the one hand, to detect persons 50i, 50 2 and their viewing direction in the area II covered by the camera 120.
[0027] Bei der Auswertung der von der Kamera 120 zur Verfügung gestellten digitalen Bildinformationen kann hierbei auf Auswertealgorithmen zurückgegriffen werden, die bereits aus Digitalkameras bekannt sind. Derartige Algorithmen werden bei Digitalkameras in erster Linie dazu eingesetzt, automatisch die Aufnahme eines Bilds zu bewirken, sobald erkannt wird, dass eine Person in Richtung der Kamera blickt. Dementsprechend ist auch die in Figur 3 dargestellte Anordnung der Kamera 120 im Bereich der Leuchtmittel 110 von Vorteil, da unmittelbar auf die bereits vielfach genutzten Auswertealgorithmen zurückgegriffen werden kann. Wird nämlich im Rahmen der Bildauswertung festgestellt, dass eine Person in Richtung der Kamera blickt, so bedeutet dies im vorliegenden Fall gleichzeitig auch, dass die Person in Richtung der Leuchtmittel 110 blickt und dementsprechend geblendet werden würde. Ein entsprechendes Blenden wird allerdings nunmehr erfindungsgemäß durch ein entsprechend aufeinander abgestimmtes Ansteuern der Leuchtmittel 110 verhindert.In the evaluation of the digital image information provided by the camera 120, evaluation algorithms that are already known from digital cameras can be used here. Such algorithms are primarily used in digital cameras to automatically capture an image as soon as it is recognized that a person is looking towards the camera. Accordingly, the arrangement of the camera 120 shown in FIG. 3 in the area of the illuminant 110 is also advantageous since the already widely used evaluation algorithms can be used directly. If, in the context of the image evaluation, it is determined that a person is looking in the direction of the camera, this also means in the present case that the person is looking in the direction of the lighting means 110 and would be blinded accordingly. However, according to the invention, a corresponding diaphragm is prevented by a suitably coordinated activation of the lighting means 110.
[0028] Zum Betreiben der Leuchte 100 ist nämlich vorgesehen, dass zunächst mit Hilfe der Kamera 120 sowie dem Mikrocontroller 130 zum Auswerten der Bildinformationen festgestellt wird, ob sich innerhalb des beleuchtbaren Bereichs I Personen befinden und ob diese ggf. in Richtung der Leuchtmittel 110 blicken. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies für die erste Person 50! der Fall, die Person 502 hingegen blickt in eine von den Leuchtmitteln abgewandte Richtung, so dass hier nicht die Gefahr einer Blendung besteht. Dies wird von den Mitteln zur Auswertung der digitalen Bildinformationen, die von der Kamera zur Verfügung gestellt werden, erkannt.For operating the luminaire 100, it is provided that it is first determined with the aid of the camera 120 and the microcontroller 130 for evaluating the image information whether there are persons within the illuminable area I and if they are possibly facing in the direction of the luminous means 110 , In the embodiment shown in Figure 1, this is for the first person 50! the case, the person 50 2, however, looks in a direction away from the bulbs, so that there is no risk of glare. This is detected by the means for evaluating the digital image information provided by the camera.
[0029] Basierend auf diesen Informationen erfolgt nunmehr eine Ansteuerung der LEDs 115 derart, dass eine Lichtabgabe in den Raumwinkelbereich III, in dem sich die Person 50! befindet, vollständig unterdrückt oder zumindest stark reduziert wird. D.h., die für die Beleuchtung des entsprechenden Raumwinkelbereichs verantwortlichen LEDs, die also in einer Richtung B entgegengesetzt zur Blickrichtung A der Person 50i Licht abgeben, werden deaktiviert oder stark gedimmt. Zumindest sollte die Helligkeit des in diese Richtung abgegebenen Lichts derart reduziert werden, dass die für die Person 50Ί wahrnehmbare Leuchtdichte der Leuchte 100Based on this information is now a control of the LEDs 115 such that a light output in the solid angle region III, in which the person 50! is completely suppressed or at least greatly reduced. That is to say, the LEDs responsible for the illumination of the corresponding solid angle region, which emit light in a direction B opposite to the viewing direction A of the person 50i, are deactivated or greatly dimmed. At the very least, the brightness of the light emitted in this direction should be reduced such that the luminance of the luminaire 100 perceptible to the person 50 Ί can be reduced
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Patentamt derart gering ist, dass kein störendes Blenden auftritt.Patent Office is so low that no annoying glare occurs.
[0030] Die weiteren Leuchtmittel hingegen, welche andere Bereiche des Bereichs I beleuchten, werden in der gewünschten Helligkeit betrieben, die für die Ausleuchtung des Bereichs I vorgesehen ist. Somit ist sichergestellt, dass der Bereich I insgesamt im Wesentlichen gemäß einer bspw. von außen vorgebaren Helligkeit beleuchtet wird, wobei jedoch erfindungsgemäß individuell eine Anpassung einzelner Leuchtmittel vorgenommen wird, um ggf. das Auftreten von Blendungen zu verhindern.The other bulbs, however, which illuminate other areas of the area I are operated in the desired brightness, which is provided for the illumination of the area I. Thus, it is ensured that the area I overall is illuminated substantially in accordance with, for example, a brightness that can be predetermined from the outside, but according to the invention, an individual illumination element is adapted individually in order to prevent the occurrence of glare.
[0031] Das gezielte Ansteuern einzelner LEDs dahingehend, dass in bestimmte Richtungen hinweg keine Lichtabgabe erfolgt, um ein Blenden zu vermeiden, ist dabei auch nicht auf Einzelpersonen beschränkt. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass mehrere Personen gleichzeitig in dem von der Kamera 120 erfassten Bereich I erkannt werden, die in Richtung der Lichtquellen 110 blicken. In diesem Fall werden dann alle entsprechenden Lichtquellen ausgeschaltet bzw. gedimmt, um ein Blenden der Personen zu vermeiden.The targeted driving individual LEDs to the effect that no light is emitted in certain directions to avoid glare, is not limited to individuals. It can certainly be provided that a plurality of persons are detected simultaneously in the area I detected by the camera 120, which look in the direction of the light sources 110. In this case, then all the corresponding light sources are turned off or dimmed to avoid dazzling the people.
[0032] Eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung ist in Figur 4 gezeigt. In diesem Fall kommen als Leuchtmittel mehrere voneinander getrennt angeordnete Leuchten 115i bis 1154 zum Einsatz, die bspw. an der Decke eines Raums angeordnet sind. Auch diese Leuchten 115! bis 1154 sind derart ausgestaltet, dass sie jeweils einen unterschiedlichen Bereich des insgesamt beleuchtbaren Bereichs beleuchten. Weiterhin ist wiederum eine Kamera 120 mit zugeordneter - nicht dargestellter - Auswerteelektronik vorgesehen, wobei die Kamera 120 möglichst den gesamten von allen Leuchten 115Ί bis 1154 beleuchtbaren Bereich erfasst und mit Hilfe der Auswerteelektronik festgestellt werden kann, ob sich in dem Bereich Personen befinden und in welche Richtung diese blicken. Ggf. können zur Abdeckung eines größeren Bereichs auch mehrere Kameras verwendet werden, deren Bildinformation zur Personen-Erkennung - beispielsweise von einer zentralen Auswerteeinrichtung - bewertet werden.An alternative embodiment of a lighting arrangement according to the invention is shown in FIG. In this case, a plurality of spaced separately arranged lamps 115i to 115 4 are used as lighting means are used, which for example are arranged on the ceiling of a room.. These lights 115! to 115 4 are configured such that they each illuminate a different area of the total illuminable area. Furthermore, in turn, a camera 120 with associated - not shown - evaluation provided, the camera 120 as far as the entire of all lights 115 to 115 4 illuminated area detected and can be determined with the help of the transmitter , whether in the area are persons and in which direction they look. Possibly. For covering a larger area, it is also possible to use a plurality of cameras whose image information for person recognition is evaluated, for example, by a central evaluation device.
[0033] Entsprechend dem zuvor beschriebenen Grundprinzip ist auch bei dieser zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass eine Leuchte 115Ί bis 1154 ausgeschaltet bzw. gedimmt wird, sofern erkannt wird, dass eine Person in Richtung der entsprechenden Leuchte blickt. Im vorliegenden Fall kann nunmehr jedoch ergänzend vorgesehen sein, dass das Ausschalten bzw. Reduzieren einer einzelnen Leuchte 115Ί bis 1154 zum Vermeiden von Blendeffekten durch entsprechendes Ansteuern anderer Leuchten kompensiert wird.According to the basic principle described above, it is also provided in this second embodiment that a light 115 Ί to 115 4 is turned off or dimmed, if it is detected that a person looks in the direction of the corresponding lamp. In the present case, however, it can now additionally be provided that switching off or reducing an individual luminaire 115Ί to 115 4 4 is compensated for by avoiding glare effects by suitably activating other luminaires.
[0034] Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 4 ist bspw. vorgesehen, dass die Leuchte 1152 deaktiviert wird, da die von der Kamera erfasste Person 503 in Richtung dieser Leuchte 1152 blickt. Allerdings ist nunmehr gleichzeitig vorgesehen, dass die beiden weiteren, sich links und rechts von der Leuchte 1152 befindenden Leuchten 115i und 1153 mit entsprechend höherer Helligkeit betrieben werden. Wie erkennbar ist, wird ein Teil des Lichts dieser Leuchten in den hauptsächlich von der Leuchte 1152 beleuchteten Bereich abgegeben, allerdings unter Richtungen, unter denen ein Blenden der Person 503 wiederum vermieden wird. D.h., durch eine entsprechend höhere Helligkeit dieser benachbarten Leuchten kann die reduzierte Lichtabgabe der Leuchte 1152 insgesamt kompensiert werden, sodass eine trotz allem im Wesentlichen gleichmäßige und schattenfreie Beleuchtung des insgesamt beleuchtbaren Bereichs vorliegt.In the exemplary embodiment in FIG. 4, for example, it is provided that the luminaire 115 2 is deactivated, since the person detected by the camera 50 3 looks in the direction of this luminaire 115 2 . However, it is now provided at the same time that the two other, left and right of the lamp 115 2 located lights 115i and 115 3 are operated with a correspondingly higher brightness. As can be seen, part of the light of these lights is emitted in the area mainly illuminated by the luminaire 115 2 , but under directions under which an aperture of the person 50 3 is again avoided. That is, by a correspondingly higher brightness of these adjacent lights, the reduced light output of the lamp 115 2 can be compensated for in total, so that despite all substantially uniform and shadow-free illumination of the total illuminable area exists.
[0035] Letztendlich wird also mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine neuartige Art und Weise der Lichtabgabe vorgeschlagen, mit der flexibel auf die Anwesenheit und Blickrichtung von Personen reagiert werden kann, um in allen vorstellbaren Situationen ein Blenden der Personen zu vermeiden.Finally, therefore, with the aid of the present invention, a novel way of light emission is proposed, can be reacted with the flexible on the presence and direction of people to avoid in all imaginable situations, dazzling of the people.
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