AT16638U1 - Notbeleuchtung mittels intelligentem Batteriemanagement - Google Patents

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AT16638U1
AT16638U1 ATGM175/2016U AT1752016U AT16638U1 AT 16638 U1 AT16638 U1 AT 16638U1 AT 1752016 U AT1752016 U AT 1752016U AT 16638 U1 AT16638 U1 AT 16638U1
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emergency lighting
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ATGM175/2016U
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Mayr Gregor
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Zumtobel Lighting Gmbh
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte, vorzugsweise einer Notlichtleuchte, wobei die wenigstens eine Leuchte wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel umfasst, und der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte auf Basis wenigstens einer den Ladezustand der Batterie wiedergebenden Größe derart gesteuert wird, dass eine Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer sichergestellt ist. Ferner wird eine Steuervorrichtung zum durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Notbeleuchtungssystem mit wenigstens einer solcher Steuervorrichtung und wenigstens einer Leuchte offenbart.

Description

Beschreibung
NOTBELEUCHTUNG MITTELS INTELLIGENTEM BATTERIEMANAGEMENT
GEBIET DER ERFINDUNG [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte, um während des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte eine Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer sicherzustellen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist dieses erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen sowie ein Notbeleuchtungssystem, das eine solche Steuervorrichtung und wenigstens eine Leuchte umfasst.
HINTERGRUND [0002] Aus dem Stand der Technik sind Notbeleuchtungssysteme bekannt, in denen Leuchten, die für einen Notlichtbetrieb geeignete sind, während eines Notlichtbetriebs für eine Minimalbeleuchtung sorgen, indem sie einen Mindestlichtstrom emittieren. Im Folgenden werden für einen Notlichtbetrieb geeignete Leuchten auch als Notlichtleuchten bzw. Sicherheitsleuchten („RESCLITE“) bezeichnet.
[0003] Eine Notlichtleuchte umfasst typischerweise eine autonome Energieversorgungseinheit in Form einer ladbaren Batterie, auch Akkumulator bzw. Akku genannt. Im Falle eines Notlichtbetriebs wird die Energieversorgung der Notlichtleuchte durch die Batterie übernommen, d.h. die Batterie stellt die elektrische Energie zum Betreiben der Notlichtleuchte bereit, damit diese den für den Notlichtbetrieb vorgesehenen Mindestlichtstrom während des Notlichtbetriebs emittiert.
[0004] Immer öfters werden Leuchtdioden (LEDs) als Leuchtmittel von Notlichtleuchten verwendet. Aufgrund der stetig steigenden Effizienzsteigerung von Leuchtdioden sowie insbesondere für Leuchtdioden optimal ausgelegten Optiken werden heutzutage in Räumen, die an ein Notbeleuchtungssystem angeschlossen sind, die Abstände zwischen zwei Notlichtleuchten immer weiter erhöht. So können zum Beispiel zwei Notlichtleuchten in einem Korridor bis zu 35 Meter voneinander entfernt montiert sein, wobei solche Notlichtleuchten auch als „escape“Leuchten bekannt sind, die typischerweise im Notlichtbetrieb einen Lichtstrom von 1 Lux (1 Lumen/m2) emittieren. Ferner werden Räume bis zu 440 m2 oft nur mit einer Notlichtleuchte ausgestattet, wobei eine solche Notlichtleuchte auch als „antipanic“-Leuchte bekannt ist, die typischerweise im Notlichtbetrieb einen Lichtstrom von 0,5 Lux (0,5 Lumen/m2) emittiert.
[0005] Diese Einsparung an Notlichtleuchten bei einem Notbeleuchtungssystem ist insofern vorteilhaft, da hierdurch Kosten eingespart werden können.
[0006] Allerdings stellt diese Entwicklung auch ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Fällt eine Notlichtleuchte im Notlichtbetrieb aus, dann sind im Extremfall zum Beispiel 35 m Fluchtweg in einem Korridor oder ein Raum mit etwa 440 m2 Fläche komplett dunkel (unter der Annahme, dass im Notlichtbetrieb Licht nur von der einen ausfallenden Notlichtleuchte emittiert wurde und keine weitere Lichtquelle, wie z.B. andere funktionsfähige Notlichtleuten oder ein Fenster tagsüber, vorhanden ist).
[0007] Hierbei ist die häufigste Ursache für einen unerwünschten Ausfall einer Notlichtleuchte im Notlichtbetrieb die Batterie der Notlichtleuchte. Denn für den Fall das die Kapazität der Batterie und/oder der Ladezustand der Batterie für die gesetzlich vorgeschriebene Mindestbeleuchtungszeitdauer (je nach Land typischerweise 1 Stunde oder 3 Stunden) in einem Notlichtbetrieb nicht ausreicht, schaltet sich die Leuchte ab einem gewissen Spannungsschwellenwert, auch als „Low Voltage Cut-Off bekannt, aus, um eine Beschädigung der Batterie durch Tiefentladung zu vermeiden.
[0008] Eine für die vorgeschriebene Mindestbeleuchtungszeitdauer zu geringe Kapazität und/
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt oder Ladezustand der Batterie ist typischerweise auf Alterungseffekte und/oder ein nicht ordnungsgemäßes Laden der Batterie im Normalbetrieb zurückzuführen.
[0009] Die Wahrscheinlichkeit eines unerwünschten Notlichtbeleuchtungsausfalls wird dadurch vergrößert, dass typischerweise die Kapazität bzw. der Ladezustand der Batterie von Notlichtleuchten nur einmal jährlich getestet wird. D.h. eine für die Mindestbeleuchtungsdauer im Notlichtbetrieb unzureichende Kapazität bzw. unzureichender Ladezustand einer Batterie einer Notlichtleuchte wird unter Umständen ein Jahr lang nicht detektiert.
[0010] Im Lichte dieses Stands der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte, eine Steuervorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens sowie ein Notbeleuchtungssystem mit wenigstens einer solchen Steuervorrichtung bereitzustellen, wodurch die vorstehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik minimiert bzw. ausgeräumt werden können.
[0011] Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG [0012] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte bereitgestellt, wobei die wenigstens eine Leuchte wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel umfasst, und der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte auf Basis wenigstens einer den Ladezustand der Batterie wiedergebenden Größe derart gesteuert wird, dass eine Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer sichergestellt ist.
[0013] Mit anderen Worten wird für eine Steuerung des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte, insbesondere für eine Steuerung der Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs, eine den Ladezustand der Batterie wiedergebende Größe erfasst, um die Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs derart zu steuern bzw. einzustellen, dass die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie zur Versorgung der wenigstens einen im Notlichtbetrieb befindlichen Leuchte für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer ausreicht. D.h. die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte wird während des Notlichtbetriebs derart in Abhängigkeit des Ladezustands der Batterie gesteuert oder eingestellt, dass die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs Licht für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer emittieren kann.
[0014] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch sichergestellt wird, dass im Notlichtbetrieb für die gesamte vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer eine Minimalbeleuchtung vorhanden ist, die es z.B. Personen in einem Gebäude erlaubt über einen Fluchtweg das Gebäude zu verlassen, ohne dass es aufgrund von Dunkelheit zu Panik der Personen oder Nichtauffinden des Fluchtweges kommt.
[0015] Im Folgenden sind „die Steuerung des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte“ sowie „die Steuerung bzw. Einstellung der Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während des Notlichtbetriebs“ sowie „die Steuerung bzw. Einstellung des durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms“ als synonym zu verstehen.
[0016] Vorzugsweise wird die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während des Notlichtbetriebs derart in Abhängigkeit des Ladezustands der Batterie gesteuert oder eingestellt, dass die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs einen Lichtstrom, vorzugsweise einen für den Notlichtbetrieb vorgesehenen Mindestlichtstrom, für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer emittiert.
[0017] Unter einem Notlichtbetrieb einer Leuchte“ wird eine Betriebsart verstanden, in der die Versorgung der Leuchte mit elektrischer Energie nicht über die reguläre vorzugsweise zentrale
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Energieversorgung z.B. über einen Versorgungsbus und/oder über das Stromnetz mit Netzspannung, sondern durch eine autonome Energieversorgungseinrichtung bzw. Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel einer ladbaren bzw. wieder aufladbaren Batterie, erfolgt. Im Gegensatz dazu wird die Leuchte in einem Normalbetrieb vorzugsweise ausgehend von der regulären Energieversorgung, z.B. mit Netzspannung, versorgt. Während des Notlichtbetriebs soll die wenigstens eine Leuchte einen geforderten Lichtstrom bzw. eine geforderte Beleuchtungsstärke bereitstellen, welcher üblicherweise kleiner ist als der in einem Normalbetrieb emittierbare Maximallichtstrom bzw. die in einem Normalbetrieb emittierbare Maxi mal lichtstärke.
[0018] Vorzugsweise kann der Notlichtbetrieb einer Betriebsart aufgrund eines Ereignisses bzw. Notfalles entsprechen, wodurch die reguläre Versorgung mit elektrischer Energie, z.B. über einen Versorgungsbus und/oder das Stromnetz mit Netzspannung, gestört bzw. unterbrochen ist. Zum Beispiel kann ein solches Ereignis ein Brand in einem Gebäude sein, bei dem durch das Feuer das reguläre elektrische Energieversorgungssystem des Gebäudes zum Bereitstellen von elektrischer Energie, insbesondere für das Beleuchtungssystem und folglich der einzelnen Leuchten im Gebäude, gestört bzw. unterbrochen ist. Ein solches Ereignis kann aber auch einem Stromausfall (Ausfall der regulären elektrischen Energieversorgung) in dem Gebäude entsprechen, der auf andere Weise verursacht wurde, zum Beispiel ein Stromausfall aufgrund eines Versorgungsausfalls seitens des Energieerzeugers (Stadtwerke).
[0019] Die wenigstens eine Leuchte ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ein einen Notlichtbetrieb auslösendes Ereignis zu detektieren. Zum Beispiel kann ein Absinken der regulären Versorgungsspannung im Normalbetrieb der Leuchte die Leuchte dazu veranlassen, in den Notlichtbetrieb umzuschalten und folglich die Versorgung mit elektrischer Energie von der regulären Energieversorgung, wie zum Beispiel der Versorgung über einen Versorgungsbus und/oder das Stromnetz, auf eine Versorgung ausgehend von der autonomen Energieversorgungseinrichtung bzw. Energieversorgungseinrichtung in Form einer vorzugsweise ladbaren Batterie umzuschalten. Die Leuchte kann aber auch von extern dazu veranlasst werden einen Notlichtbetrieb zu starten, z.B. durch Empfangen eines entsprechenden Befehls.
[0020] Unter einer „Leuchte“ wird eine Leuchte verstanden die dazu eingerichtet ist, in einem Notlichtbetrieb betrieben zu werden, d.h. in einem Notlichtbetrieb Licht zu emittieren. Darunter fallen sowohl Leuchten die in einem Normalbetrieb und in einem Notlichtbetrieb Licht emittieren, d.h. die für einen Normalbetrieb und einen Notlichtbetrieb vorgesehen sind, wie auch Leuchten, die nur Licht in einem Notlichtbetrieb emittieren, d.h. die nur für einen Notlichtbetrieb vorgesehen sind. Für eine Leuchte, die nur für einen Notlichtbetrieb vorgesehen ist, entspricht der Normalbetrieb vorzugsweise dem Zustand außerhalb des Notlichtbetriebs, in dem die Leuchte ausgeschaltet ist oder sich in einem Standby-Modus/Standby-Betrieb befindet.
[0021] Vorzugsweise umfasst die Leuchte als Leuchtmittel (Lichtquelle) eine oder mehrere Leuchtdioden. Der Begriff „Leuchtdiode (LED)“ umfasst Leuchtdioden mit Primäranregung, Leuchtdioden mit Sekundäranregung, anorganische Leuchtdioden, organische Leuchtdioden (OLEDs) sowie alle weiteren bekannten Arten von Leuchtdioden. Die Leuchte kann aber zusätzlich oder alternativ auch andere bekannte Leuchtmittel, wie z.B. Leuchtstoffröhren oder Gasentladungslampen usw., umfassen, die dazu eingerichtet sind, Licht zu emittieren.
[0022] Vorzugsweise kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auch der Notbetrieb weiterer elektrischer Komponenten (die einen Notbetrieb aufweisen) gesteuert werden, deren Hauptaufgabe während dem Notbetrieb nicht in der Lichtemission zur Bereitstellung einer Minimalbeleuchtung liegt, wie zum Beispiel beleuchtete Anzeigen, Rauchabzugseinrichtungen, Datensicherungseinrichtungen usw. In diesem Fall wird unter einem „Notbetrieb“ eine Betriebsart verstanden, in der die Versorgung der Leuchte mit elektrischen Energie nicht über die reguläre bzw. normale vorzugsweise zentrale Energieversorgung z.B. mit Netzspannung, erfolgt, sondern durch eine autonome Energieversorgungseinrichtung, wie zum Beispiel eine ladbaren Batterie, erfolgt. Der Notbetrieb entspricht also dem Notlichtbetrieb.
[0023] Unter einer „Batterie“ wird eine autonome Energiespeichereinrichtung bzw. Energieversorgungseinrichtung verstanden, die dazu eingerichtet ist, elektrische Energie zu speichern und
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt diese der wenigstens einen Leuchte im Notlichtbetrieb bereitzustellen, um eine Lichtemission durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs zu gewährleisten. Die Batterie ist vorzugsweise ladbar und kann folglich auch als Akkumulator bzw. Akku bezeichnet werden. Vorzugsweise wird die Batterie im Normalbetrieb der Leuchte, unabhängig davon ob die Leuchte im Normalbetrieb Licht emittiert oder nicht, vorzugsweise durch die reguläre Energieversorgung geladen. Die Batterie kann sowohl Bestandteil der Leuchte sein wie auch außerhalb der Leuchte angeordnet sein, wobei die Batterie in einem Notlichtbetrieb die Leuchte mit elektrischer Energie versorgt.
[0024] Der „Ladezustand“ der Batterie gibt die Menge an elektrischer Energie an, die in der Batterie gespeichert ist. D.h. der Ladezustand ist ein Maß für die elektrische Energie, die die Batterie bereitstellen kann. Eine „den Ladezustand wiedergebende Größe“ kann ein Prozentwert bezogen auf die Kapazität der Batterie, ein die in der Batterie gespeichert Ladung wiedergebender Wert oder ein die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie/Leistung wiedergebender Wert sein. Bei einem Prozentwert bezogen auf die Kapazität der Batterie, muss vorzugsweise die Kapazität der Batterie bekannt sein, um über den Prozentwert auf die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie schließen zu können. Die Kapazität einer Batterie entspricht dem Speichervermögen der Batterie, d.h. bei einem Ladezustand der Batterie von 100% bezogen auf die Kapazität der Batterie, ist die Batterie maximal geladen. Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann sich die Kapazität einer Batterie mit der Zeit aufgrund von Alterungseffekten verringern.
[0025] Die „Mindestbeleuchtungszeitdauer“ entspricht der vorgeschriebenen Zeitdauer, während der eine Leuchte, insbesondere das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchte, im Notlichtbetrieb Licht emittieren soll, um im Notlichtbetrieb für eine gewisse Zeitdauer eine Minimalbeleuchtung zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die Mindestbeleuchtungszeitdauer gesetzlich vorgeschrieben und unterscheidet sich in verschiedenen Ländern. Die Mindestbeleuchtungszeitdauer entspricht zum Beispiel 1 Stunde oder 3 Stunden.
[0026] Vorzugsweise wird während des Normalbetriebs der Leuchte die den Ladezustand der Batterie wiedergebende Größe jeweils nach einer ersten Zeitdauer periodisch erfasst, und/oder zu Beginn des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte wird vorzugsweise die den Ladezustand der Batterie wiedergebende Größe erfasst, und/oder während eines Notlichtbetriebs der Leuchte wird vorzugsweise die den Ladezustand der Batterie wiedergebende Größe jeweils nach einer zweiten Zeitdauer periodisch erfasst wird.
[0027] Mit anderen Worten kann der Ladezustand der Batterie während eines Normalbetriebs der Leuchte, zu Beginn des Notlichtbetriebs der Leuchte und/oder während des Notlichtbetrieb der Leuchte erfasst werden, wobei während dem Normalbetrieb sich die Erfassung nach einer ersten Zeitdauer wiederholt und während des Notlichtbetriebs sich die Erfassung nach einer zweiten Zeitdauer wiederholt. D.h. vorzugsweise wird während des Normalbetriebs und/oder des Notlichtbetriebs der Ladezustand der Batterie überwacht.
[0028] Hierbei ist vorzugsweise die erste Zeitdauer größer als die zweite Zeitdauer. Mit anderen Worten wird vorzugsweise während des Notlichtbetriebs der Ladezustand der Batterie häufiger erfasst bzw. ermittelt im Vergleich zu der Erfassung des Ladezustands der Batterie während des Normalbetriebs.
[0029] Ferner wird vorzugsweise der durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom auf der Basis der den Ladezustand der Batterie wiedergebenden Größe und der vorbestimmten Mindestbeleuchtungszeitdauer gesteuert.
[0030] Mit anderen Worten wird vorzugsweise im Normalbetrieb und/oder Notlichtbetrieb der Ladezustand der Batterie und/oder die noch verfügbare Kapazität der Batterie der wenigstens einen Leuchte vorzugsweise periodisch bzw. wiederholt ermittelt, um auf Basis wenigstens dieser Ermittlung und vorzugsweise der vorbestimmten Mindestbeleuchtungszeitdauer den durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs zu emittierenden Lichtstrom zu steuern bzw. einzustellen. Vorzugsweise erfolgt diese Steuerung des Lichtstroms im Notlichtbe
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[0031] Ferner können noch weitere Parameter bzw. Größen für die Steuerung des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte verwendet werden.
[0032] Vorzugsweise werden zusätzlich die Betriebseigenschaften des wenigstens einen Leuchtmittels der wenigstens einen Leuchte, wie zum Beispiel der Wirkungsgrad der aufgenommenen elektrischen Energie/Leistung zu der emittierten Lichtenergie/Lichtleistung, das Spektrum bzw. die Farbe des emittierten Lichts, usw., für die Steuerung des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte verwendet.
[0033] Im Folgenden wird als Maß für die durch eine Leuchte emittierte Lichtmenge der Lichtstrom verwendet. Die durch eine Leuchte emittierte Lichtmenge kann aber auch durch andere photometrische oder radiometrische Größen, wie z.B. die Strahlungsintensität/Lichtintensität, Strahlungsstärke, Strahlungsleistung/Lichtleistung des emittierten Lichts usw., beschrieben werden.
[0034] Die durch eine Leuchte, insbesondere durch das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchte, emittierte Lichtmenge ist von der elektrischen Energie bzw. dem Betriebsstrom, mit dem die Leuchte, insbesondere das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchte, betrieben wird, abhängig. Je mehr elektrische Energie der Leuchte, insbesondere dem wenigstens einen Leuchtmittel, zugeführt wird, desto größer ist die durch die Leuchte emittierte Lichtmenge. Folglich muss für einen größeren Lichtstrom mehr elektrische Energie von der Batterie zum Betreiben der wenigstens einen Leuchte entnommen werden im Vergleich zu einem kleineren Lichtstrom. D.h. wenn die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs einen größeren Lichtstrom emittiert, wird die Batterie stärker entladen im Vergleich dazu, wenn die wenigstens eine Leuchte einen kleineren Lichtstrom emittiert.
[0035] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass der durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom konstant ist.
[0036] Mit anderen Worten wird auf Basis wenigstens des Ladezustands der Batterie und optional der Mindestbeleuchtungszeitdauer und/oder weiteren Parametern bzw. Größen ein während des Notlichtbetriebs durch die wenigstens eine Leuchte zu emittierender Lichtstrom derart gewählt, dass die wenigstens eine Leuchte für die gesamte Mindestbeleuchtungszeitdauer einen konstanten Lichtstrom emittieren kann.
[0037] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Minimalbeleuchtung für die Mindestbeleuchtungszeitdauer während des Notlichtbetriebs gewährleistet wird. Dadurch kommt es während des Notlichtbetriebs nicht zu einem Totalausfall einzelner Leuchten, welcher zu einer Einschränkung bzw. einem Verlust der Sicht von Personen in einem Gebäude führen kann.
[0038] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass am Anfang des Notlichtbetriebs ein erster Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte für eine dritte Zeitdauer emittiert wird und nach Ablauf der dritten Zeitdauer ein zweiter Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte emittiert wird, wobei der zweite Lichtstrom kleiner als der erste Lichtstrom ist.
[0039] Mit anderen Worten wird vorzugsweise die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während des Notlichtbetriebs derart gesteuert bzw. eingestellt, dass die wenigstens eine Leuchte zuerst für eine dritte Zeitdauer einen ersten Lichtstrom emittiert und dann, nach Ablauf der dritten Zeitdauer, einen zweiten Lichtstrom emittiert, der kleiner als der erste Lichtstrom ist. Vorzugsweise wird der zweite Lichtstrom solange emittiert, bis die Mindestbeleuchtungszeitdauer erreicht ist und folglich der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte, d.h. die Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs, beendet werden kann.
[0040] Hierbei wird der Übergang zwischen dem ersten Lichtstrom zu dem zweiten Lichtstrom vorzugsweise durch ein kontinuierliches/stufenloses oder stufenweises Dimmen während einer
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt vierten Zeitdauer durchgeführt. D.h. der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte wird ferner vorzugsweise derart gesteuert, dass für einen Übergang von dem ersten Lichtstrom zu dem zweiten Lichtstrom der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom ausgehend von dem ersten Lichtstrom auf den zweiten Lichtstrom während einer vierten Zeitdauer stufenlos oder stufenweise gedimmt wird, wobei der Übergang von dem ersten Lichtstrom auf den zweiten Lichtstrom nach Ablauf der dritten Zeitdauer erfolgt.
[0041] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass am Anfang des Notlichtbetriebs ein erster Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte für eine dritte Zeitdauer emittiert wird und nach Ablauf der dritten Zeitdauer der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom mit der Zeit gedimmt wird.
[0042] Mit anderen Worten wird vorzugsweise die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während des Notlichtbetriebs derart gesteuert bzw. eingestellt, dass die wenigstens eine Leuchte zuerst für eine dritte Zeitdauer einen ersten Lichtstrom emittiert und dann, nach Ablauf der dritten Zeitdauer, den durch die wenigstens eine Leuchte emittierten Lichtstrom mit der Zeit kontinuierlich/stufenlos oder stufenweise dimmt bzw. verkleinert. Vorzugsweise wird solange gedimmt, bis die Mindestbeleuchtungszeitdauer erreicht ist und folglich der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte, d.h. die Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs, beendet werden kann.
[0043] Vorzugsweise entspricht der erste Lichtstrom einem vorbestimmten Lichtstromwert, besonders vorzugsweise dem Maximallichtstrom des Notlichtbetriebs, d.h. dem maximalen Lichtstrom, der für einen Notlichtbetrieb vorgesehen ist.
[0044] Hierbei wird vorzugsweise der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom derart mit der Zeit gedimmt, dass das Dimmen an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst ist.
[0045] Mit anderen Worten wird vorzugsweise die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während des Notlichtbetriebs derart gesteuert bzw. eingestellt, dass das stufenlose oder stufenweise Dimmen des Lichtstroms (ausgehend von dem ersten Lichtstrom) nach Ablauf der dritten Zeitdauer an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst ist. Vorzugsweise ist generell ein Dimmen bzw. eine Reduzierung des durch die wenigstens eine Leuchte während eines Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms an das nichtlineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst.
[0046] Dies ist vorteilhaft, da sich hierdurch Personen, insbesondere deren Augen, leichter an einen aufgrund des Dimmens dunkler werdenden Raum gewöhnen können und ihre Sicht bzw. Sehvermögen durch das Dimmen weniger stark beeinträchtigt wird.
[0047] Vorzugsweise wird während dem Normalbetrieb und/oder Notlichtbetrieb der Ladezustand der Batterie und/oder die Kapazität der Batterie vorzugsweise periodisch ermittelt, um auf Basis wenigstens dieser Ermittlung vorzugsweise dynamisch einen bezüglich der Entladung der Batterie sowie der Notlichtbeleuchtung optimierten Dimmverlauf des durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms, vorzugsweise nach einer Emission eines ersten Lichtstroms für eine dritte Zeitdauer, zu ermitteln. Hierbei ist der Dimmverlauf vorzugsweise an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst.
[0048] Vorzugsweise sind der erste Lichtstrom und/oder die dritte Zeitdauer derart gewählt ist, dass das menschliche Auge sich an einen im Vergleich zum Normalbetrieb niedrigeren Lichtstrom des Notlichtbetriebs gewöhnen kann.
[0049] Dies ist vorteilhaft, da ein solcher erster Lichtstrom das menschliche Auge unterstützt, sich an eine dunklere Umgebung aufgrund einer geringeren Lichtemission während des Notlichtbetriebs im Vergleich zu dem Normalbetrieb schneller anzupassen bzw. zu gewöhnen.
[0050] Des Weiteren wird die Lichtemission der wenigstens einen Leuchte während eines Notlichtbetriebs vorzugsweise derart gesteuert, dass die wenigstens eine Leuchte zuerst den
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Maximallichtstrom des Notlichtbetriebs, d.h. den für einen Notlichtbetrieb vorgesehenen Lichtstrom, für eine dritte Zeitdauer ungedimmt emittiert, wobei dann nach Ablauf der dritten Zeitdauer der durch die Leuchte emittierte Lichtstrom gedimmt wird, wobei das Dimmen vorzugsweise an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst ist.
[0051] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Adaption des menschlichen Auges an das Dämmerungssehen ermöglicht wird.
[0052] Ferner wird vorzugsweise die dritte Zeitdauer auf der Basis der den Ladezustand der Batterie wiedergebenden Größe und/oder der Mindestbeleuchtungszeitdauer eingestellt. Die dritte Zeitdauer kann auch eine vorbestimmte Zeitdauer sein.
[0053] Des Weiteren wird vorzugsweise der erste Lichtstrom, der zweite Lichtstrom, die dritte Zeitdauer, die vierte Zeitdauer und/oder der zeitliche Verlauf eines stufenlosen oder stufenweisen Dimmens des Lichtstroms während dem Notlichtbetrieb auf Basis wenigstens der den Ladezustand der Batterie und/oder die Kapazität der Batterie wiedergebenden Größe sowie vorzugsweise auf Basis der Mindestbeleuchtungszeitdauer und/oder weiteren Größen gesteuert bzw. eingestellt.
[0054] Des Weiteren werden vorzugsweise Zusatzfunktionen der wenigstens einen Leuchte abgeschaltet, wenn im Normalbetrieb und/oder im Notlichtbetrieb festgestellt wird, dass die den Ladezustand der Batterie wiedergebende Größe kleiner als ein vorbestimmter unterer Schwellenwert ist.
[0055] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch ein Energieverbrauch der Leuchte und folglich eine Entladung der Batterie, die nicht für eine Lichtemission während des Notlichtbetriebs verwendet wird, reduziert bzw. verhindert werden kann, wodurch mehr elektrische Energie für eine Lichtemission während des Notlichtbetriebs zu Verfügung steht. Dadurch kann zum einen eine Minimalbeleuchtung während der gesamten Mindestbeleuchtungsdauer gewährleistet werden und zum anderen kann der durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom höher eingestellt werden. Je mehr elektrische Energie durch die Batterie während der Mindestbeleuchtungszeitdauer bereitgestellt werden kann, desto höher kann der Lichtstrom während des Notlichtbetriebs sein, d.h. desto größer kann die durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtmenge sein.
[0056] Eine der Zusatzfunktionen ist vorzugsweise eine Buskommunikation mit wenigstens einer weiteren Leuchte, wenigstens einem Betriebsgerät und/oder wenigstens einem weiteren elektrischen Bauteil.
[0057] Zum Beispiel kann ein Leuchtenbus in Leuchten dazu verwendet werden, um zwischen Betriebsgeräten, Kommunikationsmodulen und intelligenten Leuchtmittel-Modulen, bspw. LEDModulen, zu kommunizieren. Diese Kommunikation wird vorzugsweise im Notlichtbetrieb der Leuchte ausgeschaltet, wenn der Ladezustand der Batterie kleiner als ein vorbestimmter unterer Schwellenwert ist.
[0058] Vorzugsweise wird der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte ferner auf Basis der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels der wenigstens einen Leuchte, und/ oder auf Basis des Umgebungslichts und/oder auf Basis eines Erfassungssignal eines Bewegungs- und/oder Anwesenheitssensors gesteuert. Die Betriebstemperatur, die Lichtstärke des Umgebungslichts sowie das Erfassungsergebnis eines Bewegungs- und/oder Anwesenheitssensors stellen vorzugsweise weitere Größen dar, welche zur Steuerung des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte, insbesondere zum Steuern bzw. Einstellen des durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms, verwendet werden können.
[0059] Hierbei wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte auf Basis der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass die der wenigstens einen Leuchte ausgehend von der Batterie zugeführte elektrische Energiemenge verkleinert wird, wenn die Betriebstemperatur sich verkleinert und/
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt oder erhöht wird, wenn die Betriebstemperatur sich erhöht.
[0060] Mit anderen Worten wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass für kleinere bzw. niedrigere Betriebstemperaturen des wenigstens einen Leuchtmittels weniger elektrische Energie bzw. ein kleinerer Betriebsstrom der wenigstens einen Leuchte, insbesondere dem wenigstens einen Leuchtmittel, zugeführt wird im Vergleich zu der elektrischen Energie bzw. dem Betriebsstrom der bei größeren bzw. höheren Betriebstemperaturen des wenigstens einen Leuchtmittels zugeführt wird. Denn Leuchtmittel, wie zum Beispiel Leuchtdioden, sind bei niedrigeren Temperaturen effizienter, d.h. bei konstanter elektrischer Energieversorgung vergrößert bzw. erhöht sich die durch eine Leuchtdiode emittierte Lichtmenge bzw. der durch eine Leuchtdiode emittierte Lichtstrom mit kleiner werdender bzw. fallender T emperatur.
[0061] Folglich ist eine Anpassung der Energieversorgung bzw. der Bestromung der Leuchte, insbesondere der Leuchte mit wenigstens einer Leuchtdiode als Leuchtmittel, an die Temperatur des wenigstens einen Leuchtmittels vorteilhaft, da der Energieverbrauch, d.h. die Menge an durch die Batterie bereitzustellender elektrischer Energie, bei niedrigeren Temperaturen verringert werden kann, ohne dass sich der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom verringert.
[0062] Der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte wird vorzugsweise auf Basis des Umgebungslichts derart gesteuert, dass mit größer werdender Lichtstärke des Umgebungslichts der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom verkleinert wird und/oder mit kleiner werdender Lichtstärke des Umgebungslichts der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom vergrößert wird.
[0063] Mit anderen Worten wird vorzugsweise der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte derart gesteuert, dass die Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs an das Umgebungslicht angepasst wird, wobei bei größeren Lichtstärken des Umgebungslicht (hellerer Raum) der durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom kleiner im Vergleich zu dem Lichtstrom bei niedrigeren Lichtstärken (dunklerer Raum) ist.
[0064] Folglich wird vorzugsweise auf Basis des Umgebungslichts ermittelt, wieviel Licht durch die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs emittiert werden muss, um einen geforderten Lichtstrom bzw. eine geforderte Beleuchtungsstärke während des Notlichtbetriebs bereitzustellen und somit eine ausreichende Sicht für Personen zu gewährleisten, wodurch ein sicheres Verlassen eines Gebäudes möglich ist.
[0065] Das Umgebungslicht in einem Raum kann dabei von außerhalb des Raums kommen (z.B. in der Nähe eines Fensters tagsüber) oder durch benachbarte Leuchten, die auch im Notlichtbetrieb Licht emittieren (z.B. bei einem überdimensionierten Notbeleuchtungssystem, bei dem die Leuchten nahe bei einander positioniert sind und dadurch mehr Licht als benötigt zu Verfügung steht).
[0066] Der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte wird vorzugsweise auf Basis des Erfassungssignals eines Bewegungs- oder Anwesenheitssensors derart gesteuert, dass der durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom größer ist, wenn das Erfassungssignal die Anwesenheit wenigstens einer Person anzeigt, im Vergleich zu dem Lichtstrom, wenn das Erfassungssignal keine Anwesenheit einer Person anzeigt, und/oder die wenigstens eine Leuchte während des Notlichtbetriebs nur dann Licht emittiert, wenn das Erfassungssignal die Anwesenheit wenigstens einer Person anzeigt.
[0067] Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren zu ergeben.
[0068] Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte bereitgestellt, wobei die wenigstens eine Leuchte wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt vorzugsweise aufladbare Batterie als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel umfasst, und wobei die Steuervorrichtung Steuerungsmittel umfasst, die dazu eingerichtet sind, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
[0069] Die Steuervorrichtung umfasst vorzugsweise ferner, wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der den Ladezustand der Batterie wiedergebenden Größe; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels der wenigstens einen Leuchte; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen des Umgebungslichts; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der Anwesenheit einer Person und/oder der Bewegung einer Person.
[0070] Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Notbeleuchtungssystem bereitgestellt, das wenigstens eine vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Steuervorrichtung und wenigstens eine Leuchte umfasst, wobei die wenigstens eine Leuchte wenigstens ein Leuchtmittel, vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel umfasst, und wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte gemäß dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern.
[0071] Das Notbeleuchtungssystem umfasst vorzugsweise ferner, wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der den Ladezustand der Batterie der wenigstens einen Leuchte wiedergebenden Größe; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels der wenigstens einen Leuchte; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen des Umgebungslichts; und/oder wenigstens ein Erfassungsmittel zum Erfassen der Anwesenheit einer Person und/oder der Bewegung einer.
[0072] Vorzugsweise ist die wenigstens eine Leuchte die einzige Leuchte in einem Raum oder wenigstens 35 m von einer weiteren Leuchte entfernt.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN [0073] Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:
[0074] Figur 1 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystem mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
[0075] Figur 2a schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß dem Stand der Technik.
[0076] Figur 2b schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte.
[0077] Figur 3a schematisch die Anpassung des Sehvermögens des menschlichen Auges an niedrige Lichtintensitäten bzw. das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.
[0078] Figur 3b schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte.
[0079] Figur 3c schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte
[0080] Figur 3d schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt [0081] In den Figuren weisen sich entsprechende Komponenten dieselben Bezugszeichen auf.
[0082] Figur 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
[0083] Das Notbeleuchtungssystem 11 umfasst eine Steuervorrichtung 1 sowie zwei Leuchten 10, welche für einen Notlichtbetrieb eingerichtet sind. Solche Leuchten werden auch als Notlichtleuchten bzw. Sicherheitsleuchten bezeichnet. Die Anzahl der Steuervorrichtung sowie der Leuchten ist lediglich als Beispiel anzusehen, das der Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient. Das erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem kann auch mehr als nur eine Steuervorrichtung sowie mehr oder weniger als zwei Leuchten, d.h. wenigstens eine Leuchte, umfassen. Hierbei kann jede Steuervorrichtung eine oder mehrere Leuchten während eines Notlichtbetriebs steuern. Für die nachfolgende Beschreibung wird von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystem 11 ausgegangen, d.h. für die nachfolgende Beschreibung umfasst das Notbeleuchtungssystem 11 eine Steuervorrichtung 1 sowie zwei Leuchten 10.
[0084] Die Steuervorrichtung 1 kann sowohl extern zu den zwei Leuchten 10 wie auch innerhalb einer der beiden Leuchten 10, insbesondere als Bestandteil der Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8, angeordnet sein. Ferner kann jede Leuchte 10 durch eine eigene Steuervorrichtung im Notlichtbetrieb gesteuert werden, die außerhalb oder innerhalb der jeweiligen Leuchte 10 angeordnet sein kann.
[0085] Jede Leuchte 10 umfasst vorzugsweise eine Energiespeichereinheit 7, eine Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 sowie wenigstens ein Leuchtmittel 9, wobei im Notlichtbetrieb der Leuchte 10 die Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 das wenigstens eine Leuchtmittel 9 betreibt und die Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 durch die Energiespeichereinheit 7 mit elektrischer Energie versorgt wird.
[0086] Die Energiespeichereinheit 7 ist vorzugsweise eine aufladbare Batterie, die auch als Akku bzw. Akkumulator bezeichnet werden kann. Im Folgenden wird die Energiespeichereinheit 7 mit dem Begriff „Batterie“ bezeichnet.
[0087] Die Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 umfasst vorzugsweise wenigstens eine Konverterstufe, insbesondere wenigstens eine aktiv getaktete Konverterstufe, und ist dazu eingerichtet, die Lichtemission des wenigstens einen Leuchtmittels 9 durch Einstellen der dem Leuchtmittel 9 bereitgestellten elektrischen Energie bzw. des dem Leuchtmittel 9 bereitgestellten Betriebsstroms zu steuern. Für die Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 kann jede dem Fachmann bekannte Einrichtung verwendet werden, die hierzu geeignet ist.
[0088] Das wenigstens eine Leuchtmittel 9 entspricht, wie bereits vorstehend ausgeführt, vorzugsweise wenigstens einer Leuchtdiode. Eine Leuchte 10 kann unterschiedliche Leuchtmittel 9 umfassen und die Leuchten 10 können unterschiedliche Leuchtmittel oder die gleichen Leuchtmittel umfassen.
[0089] Die in den Figur 1 gezeigten Pfeile in den Leuchten 10 sollen lediglich die Energieversorgung des wenigstens einen Leuchtmittels 9 ausgehend von der Batterie 7 während eines Notlichtbetriebs andeuten.
[0090] Zur Steuerung des Notlichtbetriebs der Leuchten 10 umfasst die Steuervorrichtung vorzugsweise ein Steuerungsmittel 2, das dazu geeignet ist, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte durchzuführen. Das Steuerungsmittel kann ein Mikrokontroller, ASIC oder einen Hybrid daraus umfassen bzw. einem dieser entsprechen. Jedes dem Fachmann andere bekannte Steuerungsmittel kann auch verwendet werden. Wie in Figur 1 durch die Doppelpfeile angedeutet, steuert das Steuerungsmittel 2 vorzugsweise die Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 einer Leuchte 10 zur Steuerung des Notlichtbetriebs der jeweiligen Leuchte 10.
[0091] Vorzugsweise umfasst die Steuervorrichtung 1 ein Erfassungsmittel 3 zum Erfassen des Ladezustands und/oder der Kapazität der Batterie 8 bzw. der den Ladezustand der Batterie 8
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt wiedergebenden Größe und/oder der die Kapazität der Batterie 8 wiedergebenden Größe. Das Erfassungsmittel 3 kann in der Steuervorrichtung 1 oder in jeder der Leuchten 10, vorzugsweise bei oder in der Batterie 7, angeordnet sein. Jedes dem Fachmann bekannte Erfassungsmittel, das dazu geeignet ist, einen Ladezustand einer Batterie zu erfassen bzw. zu messen, kann für das Erfassungsmittel 3 verwendet werden.
[0092] Ferner umfasst die Steuervorrichtung 1 vorzugsweise ein Erfassungsmittel 4 zum Erfassen der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels 9. Vorzugsweise entspricht das Erfassungsmittel 4 einem Temperatursensor. Hierbei kann die Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels direkt erfasst bzw. überwacht werden, zum Beispiel durch einen NTCSensor/NTC- Thermistor in der Leuchte 10, insbesondere bei der Leuchtmittelbetriebseinrichtung 8 oder dem wenigstens einen Leuchtmittel 9; oder indirekt über die Messung z.B. der dem wenigstens einen Leuchtmittel 9 zugeführten Spannung (bei einer Leuchtdiode als Leuchtmittel entspricht dies der Messung der LED-Spannung). Jedes dem Fachmann bekannte Erfassungsmittel, das dazu geeignet ist, eine Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels 9 einer Leuchte 10 zu erfassen, kann für das Erfassungsmittel 4 verwendet werden.
[0093] Des Weiteren umfasst die Steuervorrichtung 1 vorzugsweise ein Erfassungsmittel 5 zur Erfassung des Umgebungslichts. Das Erfassungsmittel 5 kann vorzugsweise ein Lichtsensor bzw. Photodetektor sein, der dazu geeignet ist, das Umgebungslicht zu ermitteln. Das Erfassungsmittel 5 kann innerhalb oder außerhalb der Steuervorrichtung 1 angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst das Notbeleuchtungssystem 11 für jede Leuchte 10 wenigstens einen Lichtsensor als Erfassungsmittel 5, welcher vorzugsweise jeweils bei der jeweiligen Leuchte 10 angeordnet ist. Jedes dem Fachmann bekannte Erfassungsmittel, das zur Erfassung von Umgebungslicht geeignet ist, kann für das Erfassungsmittel 5 verwendet werden. Vorzugsweise kann auch wenigstens ein Leuchtmittel 9 wenigstens einer Leuchte 10 für eine Erfassungsphase invers betrieben werden, d.h. als Lichtsensor bzw. Photodetektor betrieben werden, um das Umgebungslicht zu ermitteln.
[0094] Ferner umfasst die Steuervorrichtung 1 vorzugsweise ein Erfassungsmittel 6 zur Erfassung einer Bewegung und/oder der Anwesenheit einer Person. Das Erfassungsmittel 6 kann vorzugsweise ein Bewegungsensor, wie z.B. ein Infrarotbewegungssensor, sein, der dazu geeignet ist, die Bewegung einer Person zu detektieren. Das Erfassungsmittel 6 kann innerhalb oder außerhalb der Steuervorrichtung 1 angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst das Notbeleuchtungssystem 11 für jede Leuchte 10 wenigstens einen Bewegungssensor als Erfassungsmittel 6, welcher vorzugsweise jeweils bei der jeweiligen Leuchte 10 angeordnet ist. Jedes dem Fachmann bekannte Erfassungsmittel, das dazu geeignet ist, eine Bewegung und/oder die Anwesenheit einer Person zu erfassen, kann für das Erfassungsmittel 6 verwendet werden.
[0095] Bei der Auswahl der Erfassungsmittel 3, 4, 5 und 6 muss darauf geachtet werden, dass sie für einen Notlichtbetrieb geeignet sind, d.h. sie dürfen nicht zu viel elektrische Energie verbrauchen, da sie vorzugsweise während eines Notlichtbetriebs auch durch wenigstens eine Batterie 7 einer Leuchte 10 und/oder durch eine weitere Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden.
[0096] Durch die Doppelpfeile zwischen den Erfassungsmitteln 3, 4, 5 und 6 soll in Figur 1 schematisch angedeutet werden, dass die jeweiligen erfassten Größen bzw. physikalischen Größen dem Steuerungsmittel 2 für die Steuerung des Notlichtbetriebs der Leuchten 10 zugeführtwerden. Durch die gestrichelten Pfeile zwischen dem Erfassungsmittel 3 und der Batterie 7 sowie dem Erfassungsmittel 4 und dem wenigstens einen Leuchtmittel 9 soll schematisch angedeutet werden, dass das Erfassungsmittel 3 den Ladezustand und/oder die Kapazität der Batterie 8 bzw. die entsprechende Größe und das Erfassungsmittel 4 die Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels 9 bzw. die entsprechende Größe erfasst bzw. ermittelt.
[0097] Figur 2a zeigt schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß dem Stand der Technik.
[0098] Durch die gestrichelte Linie ist der zeitliche Verlauf des während des Notlichtbetriebs /18
AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt von der Batterie entnommenen Stroms lBat schematisch gezeigt. Durch die fette Linie ist der zeitliche Verlauf der Batteriespannung UBat schematisch gezeigt. Die für einen Notlichtbetrieb geforderte Mindestbeleuchtungszeitdauer ist durch TNot gekennzeichnet.
[0099] Gemäß dem Stand der Technik wird ein konstanter Strom lBat der Batterie entnommen, der für eine während des Notlichtbetriebs geforderte Mindestbeleuchtung benötigt wird. Für den Fall, dass der Ladezustand und/oder die Kapazität der Batterie für die geforderte Mindestbeleuchtung während der vorbestimmten Mindestbeleuchtungszeitdauer TNot nicht ausreicht, sinkt die Batteriespannung UBat während des Notlichtbetriebs zu dem Zeitpunkt Taus unter einen Schwellenwert Uschweiie· Um eine Beschädigung der Batterie zu verhindern, wird daraufhin der Notlichtbetrieb und somit die Entladung der Batterie zu dem Zeitpunkt Taus beendet. Folglich wird eine Lichtemission durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs bereits vor Erreichen der Mindestbeleuchtungszeitdauer TNot beendet. Dies ist, wie bereits vorstehend ausgeführt, nachteilig.
[00100] Figur 2b zeigt schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte.
[00101] Wie bei der Figur 2a, ist in der Figur 2b durch die gestrichelte Linie der zeitliche Verlauf des von der Batterie während des Notlichtbetriebs entnommenen Stroms lBat schematisch gezeigt und durch die fettgedruckte Linie ist der zeitliche Verlauf der Batteriespannung UBat schematisch gezeigt. Die für einen Notlichtbetrieb geforderte Mindestbeleuchtungszeitdauer ist durch TNot gekennzeichnet.
[00102] Zuerst wird während einer Zeitdauer L (vorstehend und in den Ansprüchen als dritte Zeitdauer bezeichnet) ein erster Batteriestrom lBat (zur Versorgung der Leuchte mit elektrischer Energie während des Notlichtbetriebs) entnommen, der einen durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten ersten Lichtstrom verursacht. Anschließend wird während der restlichen Zeitdauer t2 der Mindestbeleuchtungszeitdauer TNot der entnommene Batteriestrom lBat reduziert, wodurch ein Dimmen des durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms verursacht wird. Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Versorgung der Leuchte mit elektrischer Energie von der Batterie und folglich eine Lichtemission durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs sichergestellt werden.
[00103] Figur 3a zeigt schematisch die Anpassung des Sehvermögens des menschlichen Auges an niedrige Lichtintensitäten bzw. das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.
[00104] Hierbei ist das Verhältnis zwischen der benötigten Lichtintensität für die Zapfenzellen (Fotorezeptoren zum Farbsehen) sowie Stäbchenzellen (Fotorezeptoren zum Schwarz-WeißSehen sowie Sehen bei geringerer Helligkeit) des menschlichen Auge über die in Dunkelheit verbrachte Zeit aufgetragen. Je länger das menschliche Auge sich in der Dunkelheit befindet, desto geringer ist die benötigte Lichtintensität, um in der Dunkelheit etwas mit dem Auge erkennen zu können. Figur 3a zeigt also schematisch das nichtlineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges. Das menschliche Auge ist relativ langsam, um sich an einen niedriger werdenden Beleuchtungszustand zu gewöhnen, z.B. von 500 Lux auf 1 Lux. Es braucht üblicherweise 5 Minuten, damit sich das menschliche Auge an die Dunkelheit bzw. an die dunkler werdende Umgebung gewöhnen kann.
[00105] Figuren 3b bis 3d zeigen schematisch die Entladung bzw. Stromentnahme von einer Batterie einer Leuchte während eines Notlichtbetriebs gemäß bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte.
[00106] In der Figur 3b wird schematisch die Stromentnahme des Stroms lBat von der Batterie (Entladung der Batterie) während eines Notlichtbetriebs gezeigt, bei dem zuerst ein einem ersten Batteriestrom It entsprechender erster Lichtstrom durch die Leuchte für eine Zeitdauer L (vorstehend und in den Ansprüchen als dritte Zeitdauer bezeichnet) emittiert wird und dann
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt nach Ablauf der Zeitdauer L für eine restliche Zeitdauer t2 der Mindestbeleuchtungszeitdauer TNot ein einem zweiten Batteriestrom l2 entsprechender zweiter Lichtstrom durch die Leuchte emittiert wird. Hierbei ist der zweite Lichtstrom kleiner als der erste Lichtstrom, da der zweite Batteriestrom l2 kleiner als der erste Batteriestrom It ist.
[00107] Die beiden Batterieströme It und l2, die als Betriebsströme für die Leuchte während des Notlichtbetriebs dienen und folglich der erste und zweite Lichtstrom werden, wie vorstehend beschrieben, auf Basis wenigstens des Ladezustands der Batterie sowie vorzugsweise der Mindestbeleuchtungszeitdauer und/oder der Betriebstemperatur des wenigstens einen Leuchtmittels der Leuchte und/oder des Umgebungslichts und/oder der Anwesenheit einer Person und/oder der Bewegung einer Person gesteuert bzw. eingestellt.
[00108] Die in der Figur 3c schematisch gezeigte Stromentnahme des Stroms lBat von der Batterie während eines Notlichtbetriebs entspricht im Wesentlichen der in der Figur 3b schematisch gezeigten Stromentnahme des Stroms lBat von der Batterie während eines Notlichtbetriebs. Gemäß der Figur 3c erfolgt aber ein Übergang von dem ersten Batteriestrom It auf den zweiten Batteriestrom l2 nicht direkt sondern durch eine Reduzierung des entnommenen Batteriestroms lBat während einer Zeitdauer ttr (vorstehend als vierte Zeitdauer bezeichnet). Diese Reduzierung kann kontinuierlich/stufenlos (wie in Figur 3c gezeigt) oder stufenweise erfolgen. Folglich zeigt die Figur 3c einen zeitlichen Stromverlauf des während eines Notlichtbetriebs von der Batterie entnommenen Stroms lBat für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der Übergang von einem durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten ersten Lichtstrom zu dem zweiten Lichtstrom durch ein stufenloses oder stufenweises Dimmen des Lichtstroms erfolgt.
[00109] In der Figur 3d wird schematisch die Stromentnahme des Stroms lBat von der Batterie (Entladung der Batterie) während eines Notlichtbetriebs gezeigt, bei dem zuerst ein einem ersten Batteriestrom It entsprechender erster Lichtstrom durch die Leuchte für eine Zeitdauer L (vorstehend und in den Ansprüchen als dritte Zeitdauer bezeichnet) emittiert wird. Anschließend wird während der restlichen Zeitdauer t2 der Mindestbeleuchtungszeitdauer TNot der entnommene Batteriestrom lBat reduziert, wodurch ein Dimmen des durch die Leuchte während des Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms verursacht wird. Die in Figur 3d gezeigte Entladung der Batterie während eines Notlichtbetriebs entspricht der in Figur 2b gezeigten Entladung der Batterie während eines Notlichtbetriebs.
[00110] Durch die gestrichelten Pfeile soll in den Figuren 3b bis 3d angedeutet werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren die beiden Batterieströme It und l2 und folglich den durch die Leuchte während eines Notlichtbetriebs emittierten ersten und zweiten Lichtstrom, die Zeitdauer L, die Zeitdauer ttr und/oder das stufenlose oder stufenweise Reduzieren des Batteriestroms lBat (was einem stufenlosen oder stufenweisen Dimmen des durch die Leuchte während eines Notlichtbetriebs emittierten Lichtstroms entspricht) zur Steuerung des Notlichtbetriebs der Leuchte einstellt bzw. steuert.
[00111] Vorzugsweise ist das Dimmen des Lichtstroms während des Notlichtbetriebs an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst.
[00112] Folglich ist vorzugsweise die Reduzierung des für eine elektrische Versorgung der Leuchte entnommenen Batteriestroms lBat„ wodurch das Dimmen erreicht wird, ebenfalls an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst (in Figuren 3b bis 3d nicht gezeigt).

Claims (10)

Ansprüche
1. Verfahren zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte (10), wobei die wenigstens eine Leuchte (10) wenigstens ein Leuchtmittel (9), vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie (7) als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte (10) auf Basis wenigstens einer den Ladezustand der Batterie (7) wiedergebenden Größe derart gesteuert wird, dass eine Lichtemission durch die wenigstens eine Leuchte (10) für eine vorbestimmte Mindestbeleuchtungszeitdauer (TNot) sichergestellt ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
- wobei während des Normalbetriebs der Leuchte (10) die den Ladezustand der Batterie (7) wiedergebende Größe jeweils nach einer ersten Zeitdauer periodisch erfasst wird, und/oder
- zu Beginn des Notlichtbetriebs der wenigstens einen Leuchte (10) die den Ladezustand der Batterie (7) wiedergebende Größe erfasst wird, und/oder
- während eines Notlichtbetriebs der Leuchte (10) die den Ladezustand der Batterie (7) wiedergebende Größe jeweils nach einerzweiten Zeitdauer periodisch erfasst wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die erste Zeitdauer größer als die zweite Zeitdauer ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der durch die wenigstens eine Leuchte (10) während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom auf der Basis der den Ladezustand der Batterie (7) wiedergebenden Größe und der vorbestimmten Mindestbeleuchtungszeitdauer (TNot) gesteuert wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte (10) derart gesteuert wird, dass der durch die wenigstens eine Leuchte (10) während des Notlichtbetriebs emittierte Lichtstrom konstant ist.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
- wobei der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte (10) derart gesteuert wird, dass am Anfang des Notlichtbetriebs ein erster Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte (10) für eine dritte Zeitdauer (L) emittiert wird und nach Ablauf der dritten Zeitdauer ein zweiter Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte emittiert wird, wobei der zweite Lichtstrom kleiner als der erste Lichtstrom ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
- wobei der Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte (10) derart gesteuert wird, dass am Anfang des Notlichtbetriebs ein erster Lichtstrom durch die wenigstens eine Leuchte für eine dritte Zeitdauer (L) emittiert wird und nach Ablauf der dritten Zeitdauer (L) der durch die wenigstens eine Leuchte emittierte Lichtstrom mit der Zeit gedimmt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
- wobei der durch die wenigstens eine Leuchte (10) emittierte Lichtstrom derart mit der Zeit gedimmt wird, dass das Dimmen an das nicht-lineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges angepasst ist.
9. Steuervorrichtung (1) zum Steuern des Notlichtbetriebs wenigstens einer Leuchte (10), wobei die wenigstens eine Leuchte (10) wenigstens ein Leuchtmittel (9), vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie (7) als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel (9) umfasst,
- wobei die Steuervorrichtung (1) Steuerungsmittel (2) umfasst, die dazu eingerichtet sind, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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AT 16 638 U1 2020-03-15 österreichisches patentamt
10. Notbeleuchtungssystem (11), mit wenigstens einer Steuervorrichtung (1) gemäß dem Anspruch 9, und wenigstens einer Leuchte (10),
- wobei die wenigstens eine Leuchte (10) wenigstens ein Leuchtmittel (9), vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode, und eine vorzugsweise aufladbare Batterie (7) als Energieversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel (9) umfasst,
- wobei die Steuervorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, den Notlichtbetrieb der wenigstens einen Leuchte (10) gemäß dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zu steuern.
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