AT3459U1

AT3459U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE COLOR TEMPERATURE, THE IR PART AND THE BRIGHTNESS OF DAYLIGHT

Info

Publication number: AT3459U1
Application number: AT0015499U
Authority: AT
Original assignee: Lumen Gmbh
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-03-27
Also published as: DE19909629A1; DE19909629C2; DE29804139U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Helligkeit, des IR-Anteils und der Farbtemperatur von Tageslicht. Eine vereinfachte Bestimmung der Farbtemperatur, der Helligkeit und des IR-Anteils ist dadurch möglich, daß sie mindestens einen Helligkeitssensor, eine Vorrichtung zur Messung der Zeit sowie eine Recheneinheit umfaßt, die die Farbtemperatur und den IR-Wert auf der Basis der gemessenen Helligkeit und der Zeit berechnet.The invention relates to a device for determining the brightness, the IR component and the color temperature of daylight. A simplified determination of the color temperature, the brightness and the IR component is possible in that it comprises at least one brightness sensor, a device for measuring the time and an arithmetic unit which determine the color temperature and the IR value on the basis of the measured brightness and Time calculated.

Description

       

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  Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Vorrichtung, mit der die Helligkeit, der IR-Anteil und die Farbtemperatur von Tageslicht bestimmt werden kann. 



  Tageslichtmessvorrichtungen sind prinzipiell bekannt und werden beispielsweise zur Regelung von   Beschattungeanlagen   an   ebäuden   oder zur Steuerung einer Tageslicht-Ergänzungsbeleuchtung in Räumen verwendet. Die bekannten Messvorrichtungen umfassen üblicherweise zwei Arten von Sensoren, nämlich infrarotempfind- liche Strahlungssenaoren und Lichtsensoren zur Bestimmung der Helligkeit des einfallenden Lichts. Durch die Verwendung zweier verschiedener Sensorarten weisen die vorbekannten Vorrichtungen eine hohe strukturelle Komplexität und damit auch eine Höhe Störanfälligkeit auf. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige, verein- fachte Vorrichtung zur Bestimmung der Farbtemperatur,   er   Hellig- keit und des IR-Anteils von Tageslicht anzugeben. 



  Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss durch   de   Merkmale der unabhängigen Ansprüche ermöglicht. 



  Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. 



  Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Farbtemperatur von Tageslicht sowie dessen IR-Anteil mit für die Ansteuerung von Beachattungsanlagen, Beleuchtungsanlagen zur Simulation von Tageslicht in Räumen und dergleichen hinreichender Genauigkeit auch über die Helligkeit des einfallenden Lichtes und den Sonnenwinkel (Winkel über dem Horizont) bestimmt werden kann, wobei der Sonnenwinkel in Abhängigkeit von der Zeit einer ersten in einer Recheneinheit gespeicherten Datenbank entnommen, die Hel- ligkeit mittels eines Sensors gemessen und der dem Sonnenwinkel und der gemessenen Helligkeit entsprechende   Farbtemper & turwert   einer zweiten in einer Recheneinheit gespeicherten Datenbank entnommen wird.

   Aus der ermittelten Parbtemperatur und der 

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 Helligkeit lässt sich die Strahlungsenergie und damit der IR-Anteil des Lichts berechnen. Das der Erfindung zugrunde liegende Messverfahren ist schematisch in Figur 1 dargestellt. 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bestimmung der Farbtemperatur, der Helligkeit und des IR-Anteils von Tageslicht umfasst mindestens einen Helligkeitssensor. eine Vorrichtung zur Messung der Zeit sowie eine Recheneinheit, die die Farbtemperatur und den IR-Anteil in Abhängigkeit von der gemessenen Helligkeit und der Zeit berechnet und den berechneten Farbtemperaturwert, den IR-Wert sowie den gemessenen Helligkeitswert ausgibt. 



  Die Recheneinheit greift auf Datenbanken zurück, in denen einerseits der Sonnenwinkel als Funktion der Zeit und andererseits die Farbtempereratur als Funktion der Helligkeit und der Zeit gespeichert sind. Dabei sind die in den Datenbanken gespeicherten Werte zum Teil theoretische und zum anderen Teil empirische Vierte. 



  Für die Messung der Helligkeit können handelsübliche sensoren ver- 
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  Der Anschluss der Helligkeitssensoren an die Rechnereinheit der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt vorzugsweise über einen Ana- logeingang der Rechnereinheit. Für die   Helligkeitemessung   können auch mehrere Helligkeitssensoren verwendet werden. 



  Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der {vorliegenden Erfindung verfügt die Rechnereinheit über eine Systamuhr, so dass auf eine separate Vorrichtung zur Messung der Zeit vernichtet werden kann. 



  Die mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung bestimmte Helligkeit und Farbtemperatur des einfallenden Lichtes werden über analoge      oder digitale Ausgänge ausgegeben. Die ausgegebenen Werte können direkt zur Steuerung   nachgeschalteter   Vorrichtungen, wie beispielsweise Beschattungsanlagen an Gebäuden oder Belecutungs anlagen zur Simulation von Tageslicht in Räumen oder für das Aufrufen von Lichtszenen in Gebäuden verwendet werden.



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  The present invention relates to a novel device with which the brightness, the IR component and the color temperature of daylight can be determined.



  Daylight measuring devices are known in principle and are used, for example, to regulate shading systems on buildings or to control supplementary daylight lighting in rooms. The known measuring devices usually comprise two types of sensors, namely infrared-sensitive radiation sensors and light sensors for determining the brightness of the incident light. Due to the use of two different types of sensors, the previously known devices have a high level of structural complexity and thus also a high susceptibility to malfunction.



  The object of the present invention is to provide a novel, simplified device for determining the color temperature, the brightness and the IR component of daylight.



  According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims.



  The dependent claims define advantageous embodiments of the invention.



  The present invention is based on the knowledge that the color temperature of daylight and its IR component with sufficient accuracy for the control of beach lighting systems, lighting systems for simulating daylight in rooms and the like also about the brightness of the incident light and the sun angle (angle above the Horizon) can be determined, the sun angle depending on the time taken from a first database stored in a computing unit, the brightness measured by means of a sensor and the color temperature value corresponding to the sun angle and the measured brightness from a second database stored in a computing unit is removed.

   From the determined part temperature and the

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 Brightness can be used to calculate the radiation energy and thus the IR portion of the light. The measurement method on which the invention is based is shown schematically in FIG.



  The device according to the invention for determining the color temperature, the brightness and the IR component of daylight comprises at least one brightness sensor. a device for measuring the time and a computing unit that calculates the color temperature and the IR component as a function of the measured brightness and time and outputs the calculated color temperature value, the IR value and the measured brightness value.



  The computing unit uses databases in which the sun angle as a function of time and the color temperature as a function of brightness and time are stored. The values stored in the databases are partly theoretical and partly empirical fourths.



  Commercially available sensors can be used to measure the brightness.
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  The brightness sensors are preferably connected to the computer unit of the device according to the invention via an analog input of the computer unit. Several brightness sensors can also be used for the brightness measurement.



  According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the computer unit has a system clock, so that a separate device for measuring the time can be destroyed.



  The brightness and color temperature of the incident light determined by means of the device according to the invention are output via analog or digital outputs. The output values can be used directly to control downstream devices, such as shading systems on buildings or lighting systems for simulating daylight in rooms or for calling up light scenes in buildings.

Claims

Expectations 1 device for determining the brightness, the R component and the color temperature of daylight, characterized in that it comprises at least one brightness sensor, a device for measuring the time and an arithmetic unit which determine the color temperature and the IR value on the basis of the measured Brightness and time calculated.

2. Device according to claim 1, characterized in that the computing unit contains the device for measuring the time.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises analog and / or digital outputs for output of the measured brightness and the calculated color temperature.