DE102005037571A1

DE102005037571A1 - Verfahren und System zur Beleuchtungsregelung

Info

Publication number: DE102005037571A1
Application number: DE102005037571A
Authority: DE
Inventors: Joseph J. Stoneham Laski
Original assignee: Osram Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2025-08-10
Also published as: US20090310348A1; US20050237733A1; CA2515263A1; CA2515263C; US7796034B2; US7598859B2; DE102005037571B4

Abstract

Ein Verfahren und ein System zur Beleuchtungsregelung in einem Raum reduzieren den Energieverbrauch der Lichtquellen durch Ändern mindestens entweder der Farbwiedergabeindices (CRI) oder der ähnlichsten Farbtemperatur (CCT), während die Beleuchtungspegel aufrechterhalten werden. Vorzugsweise erkennen das Verfahren und das System die Bewegung von Menschen im Raum bezüglich von den Raum beleuchtenden Lichtquellen und stellen automatisch und individuell mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen, die jede der Lichtquellen formen, auf eine erste Beleuchtungsbedingung, wenn Menschen in einer ersten Position sind, wobei die Lampen Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und auf eine zweite Beleuchtungsbedingung ein, wenn Menschen in einer zweiten Position sind, wobei die Lichtquellen Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem niedrigeren CRI als der erste CRI und auf einem niedrigeren elektrischen Leistungspegel als der erste elektrische Leistungspegel emittieren.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht den Offenbarungsinhalt der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/601,373, eingereicht am 13.8.2004.
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur automatischen Beleuchtungsregelung in einem Raum.

Zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Bürogebäuden wurden mehrere verschiedene Modelle zur Anwesenheitserkennung entwickelt, um Beleuchtungspegel automatisch in Abhängigkeit davon zu regeln, ob ein Raum besetzt ist oder nicht. Typischerweise wird der Lichtpegel in einem Raum reduziert, wenn erkannt wird, dass es in diesem Raum wenig oder keine Aktivität gibt. Dies geschieht häufig auf so einfache Weise wie durch das Installieren von "Ein-Aus"-Regelungen in jedem Raum.

Diese Verfahren werden typischerweise nur in kleinen Räumen und privaten Büros eingesetzt, in denen eine Anwesenheit deutlich bestimmt werden kann, und sie werden selten für größere öffentliche Flächen verwendet, da sie die Qualität der Beleuchtung so weit drastisch reduzieren, dass sie als inakzeptabel betrachtet wird. Zum Beispiel sind Bereiche wie Kantinen, Büros mit abgeteilten Arbeitskabinen, Lagerhallen, Einzelhandelsgeschäfte und Kaufhäuser, selbst wenn sie nicht direkt besetzt sind, trotzdem "ausgestellt". Das Absenken der Beleuchtungspegel in solchen Bereichen könnte eine abweisende, unsichere, oder für den Publikumsverkehr geschlossen scheinende Atmosphäre verbreiten. Außerdem wird der Zweck der Energieersparnis vereitelt, wenn der Beleuchtungspegel für einen ganzen großen Bereich erhöht werden muss, wenn dieser sporadisch von einer geringen Anzahl von Nutzern genutzt wird.

Daher besteht ein Bedürfnis nach einem System und einem Verfahren zur Beleuchtungsregelung, das für große Gemeinschaftsbereiche geeignet ist und die Probleme des Stands der Technik vermeidet.

Die folgenden Begriffe werden nachfolgend verwendet.

Der Beleuchtungspegel ist ein Maß der Menge an nutzbarem Licht, das auf eine Fläche einfällt, allgemein in Einheiten von Lichtstärke pro Flächeneinheit gemessen.

Der Farbwiedergabeindex (CRI) ist ein Maß der Qualität des von einer Lichtquelle emittierten Lichts bezüglich seiner Fähigkeit, die Farbe eines beleuchteten Gegenstands wirksam wiederzugeben. Er zeigt auch die spektrale Energieverteilung des emittierten Lichts an. Genauer gesagt, ist CRI ein Maß der Farbverschiebung, die Gegenstände, wenn sie von einer Lichtquelle beleuchtet werden, im Vergleich mit der Farbe der gleichen Gegenstände erfahren, wenn sie unter einer Bezugslichtquelle mit vergleichbarer Farbtemperatur gesehen werden. CRI wird in einer Skala von 0 bis 100 ausgedrückt, wobei 100 zur Erzeugung von Farben, die natürlich und lebhaft sind, am besten ist.

Die ähnlichste Farbtemperatur (CCT) beschreibt das Farbaussehen einer Lichtquelle bezüglich ihrer Wärme oder Kälte, gemessen in Kelvin (K). Lampen mit einer niedrigen CCT (3000K oder weniger) haben im Allgemeinen eine weißgelbe Farbe und werden als "warm" bezeichnet, während Lampen mit einer hohen CCT (4000K oder höher) eine blauweiße Farbe haben und als "kalt" bezeichnet werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren und ein neues System zur Beleuchtungsüberwachung anzugeben, die durch die Reduzierung der Beleuchtungsqualität Energie sparen (z.B. abgesenkter CRI, veränderte CCT), ohne unbedingt an Beleuchtungspegel zu verlieren.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Beleuchtungsregelung in einem Raum anzugeben, in dem die Bewegung von Menschen in dem Raum bezüglich von Lichtquellen erkannt wird, die den Raum beleuchten.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Beleuchtungsregelung in einem beleuchteten Raum anzugeben, die die von Festkörper-Beleuchtungsvorrichungen, wie zum Beispiel Leuchtdioden (LED), angebotene Flexibilität nutzen.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Beleuchtungsregelung anzugeben, das die Beleuchtungsqualität in einem Raum als Reaktion auf einen erkannten Anwesenheitspegel oder auf eine Aktivität im Raum einstellt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem von einer Lichtquelle beleuchteten Raum angegeben, das die Erkennung eines Anwesenheitspegels oder einer Aktivität im Raum und die Einstellung eines Farbwiedergabeindex (CRI) von von der Quelle emittiertem Licht als Reaktion auf den erkannten Anwesenheitspegel oder die erkannte Aktivität aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem beleuchteten Gemeinschaftsraum angegeben, das aufweist: Das automatische Ändern mindestens entweder des Farbwiedergabeindexes (CRI) oder der Farbtemperatur (CCT), um die Beleuchtungsqualität in einer oder mehreren voneinander entfernten Zonen des Gemeinschaftsraums getrennt zu ändern, während im ganzen Gemeinschaftsraum ein im Wesentlichen konstanter Beleuchtungspegel aufrechterhalten wird, wobei die Änderung der Beleuchtungsqualität durch die unabhängige Regelung von Lichtquellen erfolgt, die die Zonen getrennt beleuchten, und wobei die Änderung der Beleuchtungsqualität als Reaktion auf eine Erkennung einer Änderung des Anwesenheitspegels oder der Aktivität in einer oder mehreren der Zonen erfolgt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem beleuchteten Gemeinschaftsraum angegeben, das die folgenden Schritte aufweist:

– Vorsehen mehrerer voneinander entfernter Lichtquellen in dem Raum, wobei jede Lichtquelle mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aufweist;
– Erkennen der Bewegung von Menschen im Raum bezüglich der Standorte der Lichtquellen; und
– als Reaktion auf das Erkennen von Menschen, die sich bezüglich der Lampen bewegen, (a) ein automatisches und individuelles Einstellen der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine erste Beleuchtungsbedingung, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer ersten Position befinden, wobei die Lichtquellen Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und (b) ein automatisches und individuelles Einstellen der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine zweite Beleuchtungsbedingung, wenn die Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer zweiten Position befinden, die sich weiter weg befindet als die erste Position, wobei die Lichtquellen ein Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittieren, der niedriger ist als der erste CRI, wobei die Lichtquellen auf einem zweiten elektrischen Leistungspegel arbeiten, wenn sie ein Licht mit dem zweiten CRI emittieren, wobei der zweite elektrische Leistungspegel niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zur Beleuchtungsregelung eines beleuchteten Raums angegeben, das aufweist:

– mehrere voneinander entfernte Lichtquellen in dem Raum, wobei jede Lichtquelle mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aufweist;
– mehrere Sensoren, die die Bewegung von Menschen in dem Raum bezüglich der Standorte der Lichtquellen erkennen; und
– einen Regler, der als Reaktion auf das Erkennen von Menschen, die sich bezüglich der Lichtquellen bewegen, (a) automatisch und individuell die Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine erste Beleuchtungsbedingung einstellt, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer ersten Position befinden, wobei die Lichtquellen ein Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und (b) automatisch und individuell die Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine zweite Beleuchtungsbedingung einstellen, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer zweiten Position befinden, die weiter entfernt ist als die erste Position, wobei die Lichtquellen ein Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittieren, der niedriger ist als der erste CRI, wobei die Lichtquellen auf einem zweiten elektrischen Leistungspegel arbeiten, wenn sie Licht mit dem zweiten CRI senden, wobei der zweite elektrische Leistungspegel niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel.

Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen für den Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung aus der beiliegenden Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Figur ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Erkennen eines Anwesenheits-Zustands/einer Aktivität, das die Regelbarkeit von Festkörperbeleuchtungen nutzt, um eine anpassbare Beleuchtungsumgebung zu schaffen, die für Benutzer akzeptabel ist. Vorzugsweise wirken das Verfahren und das System so, dass sie die Lichtqualität (z.B. niedrigerer CRI und/oder eine andere CCT) in einem Raum ändern, wenn eine Änderung des Anwesenheitspegels oder der Aktivität ertastet wird. Dies wird vorzugsweise erhalten, ohne den Beleuchtungspegel in dem Raum wesentlich zu verändern. Eine wesentliche Veränderung des Beleuchtungspegels würde eine Änderung sein, die vom normalen Nutzer des Raums wahrgenommen werden könnte. Die niedrigere Lichtqualität wird auf einem niedrigeren elektrischen Leistungspegel erreicht, wodurch Energieersparnisse möglich sind, ohne unbedingt den Beleuchtungspegel zu beeinträchtigen.
In der vorliegenden Beschreibung ist der Besetzt- bzw. Anwesenheitszustand einfach die Anzahl von Personen innerhalb des Raums, und er wird vorzugsweise durch zwei Zustände definiert, besetzt und nicht besetzt. Eine Aktivität kann Bedingungen bezüglich der Geschwindigkeit, mit der Personen sich durch den Raum bewegen, zeitbezogene Ereignisse, wie zum Beispiel die Benutzung nach Büro- oder Ladenschluss, oder eine aufgabenbezogene Nutzung des Raums, wie zum Beispiel Sicherheitsüberwachung, Wartung oder Reinigung einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Erkennen kann durch eine Anzahl von Mitteln durchgeführt werden, einschließlich, aber nicht ausschließlich, Bewegungsdetektoren, Photodetektoren, Zeitschalter und Druckwandler. Bewegungsdetektoren können zum Beispiel verwendet werden, um zu erfassen, ob ein Raum besetzt ist oder nicht, oder ein Zeitschalter kann eine vorbestimmte Änderung in der Aktivität innerhalb des Raums anzeigen.
Das Verfahren und das System gemäß dieser Erfindung können für die Beleuchtung eines beliebigen Raums angewendet werden, einschließlich einzelner Räume, Flure und großer Gemeinschaftsräume wie Kantinen und Büros mit abgeteilten Arbeitskabinen. Noch bevorzugter werden das Verfahren und das System bei Fluren und großen Gemeinschaftsräumen angewendet, wo der beleuchtete Raum in viele Zonen aufgeteilt sein kann und es wünschenswert ist, im ganzen Raum einen im Wesentlichen konstanten Beleuchtungspegel aufrechtzuerhalten. In diesem Fall benötigen nur die besetzten Zonen oder die Zonen, die für eine bestimmte Aktivität bestimmt sind, die bessere Beleuchtungsqualität (zum Beispiel ein höherer CRI oder eine bevorzugte CCT). Die Qualität der Beleuchtung in den übrigen Zonen kann gesenkt werden, um Energie zu sparen, während der Beleuchtungspegel im ganzen Raum im Wesentlichen konstant bleibt.
In der Figur enthält ein System zur Beleuchtungsregelung in einem Raum 10, z.B. einem Flur, mehrere voneinander entfernte Lichtquellen 12, die Licht in den Raum 10 emittieren, wobei jede der Lichtquellen 12 mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen 14 aufweist, die Licht unterschiedlicher Farben emittieren. Mehrere Sensoren 16 erkennen die Bewegung von Menschen 18 innerhalb des Raums 10 bezüglich der Standorte der Lichtquellen 12. Als Reaktion auf das Erkennen von sich bezüglich der Lichtquellen 12 bewegenden Menschen 18 mit Hilfe von Sensoren 16 stellt ein Regler 20 automatisch und individuell die Beleuchtungsvorrichtungen 14 in den mehreren Lichtquellen 12 auf eine erste Beleuchtungsbedingung, wenn Menschen sich in einer ersten Position bezüglich der Lichtquellen befinden, wobei die Lichtquellen ein Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und auf eine zweite Beleuchtungsbedingung ein, wenn Menschen sich in einer zweiten Position bezüglich der Lichtquellen befinden, die weiter entfernt ist als die erste Position, wobei die Lichtquellen Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittieren, der niedriger ist als der erste CRI. Die Lichtquellen arbeiten weiter mit einem zweiten elektrischen Leistungspegel, der niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel, wenn sie Licht mit dem zweiten CRI emittieren.
Die Lichtquellen 12 enthalten vorzugsweise 4–6 der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen 14, wobei die Beleuchtungsvorrichtungen 14 vorzugsweise monochromatische Leuchtdioden (LED) verschiedener Farben sind, die zusammen einen großen Bereich des sichtbarem Spektrums abdecken. Jede farbige LED wird individuell vom Regler 20 derart geregelt, dass das zusammengesetzte Ausgabespektrum über vorprogrammierte Strategien ausgeglichen werden kann, um Licht mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen, einschließlich einstellbarer CCT, CRI und Beleuchtungspegel. Die meisten Anwendungen erfordern weißes Licht, und die Beleuchtungsvorrichtungen 14 können vom Regler 20 so geregelt werden, dass die Lichtquellen 12 weißes Licht emittieren. Zum Beispiel können die Beleuchtungsvorrichtungen 14 aus blau-, grün-, gelb- und rot-emittierenden LED ausgewählt werden. Die Sensoren 16 zum Erkennen einer Bewegung im Raum und die Regler 20 zum Regeln der Lichtquellen 12 können von üblicher Art sein, und ihre genauen Eigenschaften sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
Zukauskas et al. haben erklärt ("Optimization of White Polychromatic Semiconductor Lamps," Applied Physics Letters, 2002, Vol. 80, Nr. 2, Seite 234), dass die Wirksamkeit einer LED durch strategisches Absenken des CRI erhöht werden kann. Im Prinzip könnte eine 98-CRI-LED, wobei die CCT und die Lumen-Leistung beibehalten werden, auf einen 85-CRI-Modus spektral abgestimmt werden, der nur 90% der ursprünglichen Wattleistung verwendet. Zusätzliche Einsparungen könnten durch Einstellen auf einen 70-CRI-Modus erhalten werden, der etwa 86% der ursprünglichen Wattleistung verwendet, oder sogar auf einen 3-CRI-Modus, der 77% der ursprünglichen Wattleistung verwendet.
Es wurde festgelegt, dass bei Verwendung von Standard-LED-Spektren, die auf einen maximalen theoretischen Leistungswirkungsgrad (d.h. Strahlungsleistung) genormt sind, eine 4-Farben-LED-Lichtquelle (Blau, True Green, Gelb, Super-Rot), die einen CRI von 90 ergibt, auf einen CRI von 48 mit 77% der ursprünglichen Wattleistung ohne Änderung der CCT nachgeglichen werden kann. Bei einer ähnlichen Ausführung mit Standard-LED-Spektren kann gezeigt werden, dass das Nachgleichen einer 3000K-Lichtquelle auf eine 4500K-Lichtquelle die Wattleistung sogar auf 90% der ursprünglichen (3000K)-Wattleistung mit der gleichen Lumen-Ausgangsleistung reduzieren kann. Während eine 4-Farben-LED-Lichtquelle bevorzugt wird, ist es vorstellbar, dass andere LED-Quellen so gestaltet werden können, dass die gleiche Wirkung erzielt wird. Zum Beispiel, eine 3-Farben-LED-Quelle, die getrennt rotes, grünes oder blaues Licht emittiert. Die LED-Quelle kann auch verschiedene "weiße" LED oder mehr als vier monochromatische LED enthalten, um das Spektrum der Lichtquelle kontinuierlicher und somit einstellbarer zu gestalten.
Daher regelt die vorliegende Erfindung die Beleuchtung, wo ein Dimmen alleine die Benutzer ablenken könnte, wo aber die Reduzierung der Beleuchtungsqualität (geringerer CRI oder eine niedrigere als erwünschte CCT) akzeptierbar ist, vorausgesetzt, der Raum ist ansonsten ausreichend beleuchtet. Ein solche Techniken verwendendes System kann während Spitzenverbrauchszeiten auf "smarte" Weise arbeiten, was für die Benutzer des Raums im Wesentlichen unsichtbar ist.
Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben, das auf Standard-LED-Spektren beruht (OSRAM Opto Semiconductors), mit der Annahme eines gleichen Leistungswirkungsgrads für alle Farben (Blau, True Green, Gelb und Super-Rot). Zusammengesetzte weiße Spektren werden für verschiedene Beleuchtungszustände geformt, und die CRI und CCT und die theoretische maximale LPW (Lumen pro Watt) sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Die hier geformten zusammengesetzten weißen Spektren sind mathematisch nicht optimiert, wurden aber ungefähr optimiert unter Verwendung eines Versuch-und-Irrtum-Verfahrens. In dem Beispiel können vier Beleuchtungsbedingungen in den Regler einprogrammiert werden. Natürlich können nach Bedarf andere Beleuchtungsbedingungen definiert und programmiert werden, da die vorliegenden Zustände nur als Beispiel dienen.
Diese vier Beleuchtungsbedingungen (und andere) können in verschiedenen Typen von dynamischen Anwesenheits-/Aktivitäts-Erkennungs-Modellen verwendet werden. In diesem Beispiel wird kein Dimmen verwendet, und die Beleuchtungsbedingungen sind derart, dass die Beleuchtungspegel konstant gehalten werden und nur die Lichtqualität verändert wird, wenn die Anwesenheit/Aktivität im Raum sich ändert. Natürlich kann ein übliches Dimmen hinzugefügt werden, um eine weitere Beleuchtungsmöglichkeit zu liefern.
Wieder unter Bezugnahme auf die Figur sollte man sich vorstellen, dass der Raum 10 ein Flur ist, der verschiedene Typen und Muster von Fußgängerverkehr aufweist, wie zum Beispiel in einem Flughafen oder einer Universität, für den eine 3400K-Beleuchtung festgelegt wurde. Entlang der Wände gibt es Kunstwerke oder Werbeplakate, die eine Lichtquelle mit einem vernünftigen CRI erfordern, um richtig wahrgenommen zu werden. Ein Netzwerk von üblichen Anwesenheits-Sensoren 16 sind den Flur entlang so angeordnet, dass der Regler 20 unterscheiden kann, wo Menschen sind und in welcher Richtung und wie schnell sie gehen. Die Länge dieses Flurs ist in mehrere Beleuchtungszonen von gleicher oder unterschiedlicher Größe (wie z.B. die Zonen A-F in der Figur) aufgeteilt. Die vier oben beschriebenen Beleuchtungsbedingungen sind gemäß vorbestimmten Anwesenheits-/Aktivitäts-Algorithmen in den Regler einprogrammiert, die für verschiedene Verkehrsmuster gestaltet sind. Es folgen Beispiele für Verkehrsmuster:

I. Keine Anwesenheit. Um dem durchgehenden Verkehr in angrenzenden Fluren Rechnung zu tragen, könnte der Regler programmiert sein, um LC1 (90 CRI) in den Zonen A und F zu verwenden, LC2 (80 CRI) in den Zonen B und E zu verwenden, und LC3 (48 CRI) in den übrigen Innenzonen zu verwenden. Auf diese Weise würden Passanten in den angrenzenden Fluren keine Veränderungen im Beleuchtungspegel im Flur 10 bemerken, und sie würden auch nicht die Änderung der Lichtqualität in der Beleuchtung in den Innenzonen des Flurs 10 feststellen.
II. Die Person 18 tritt in die Zone A ein, indem sie schnell geht (und offensichtlich die Kunstwerke oder die Werbeplakate nicht anschaut). In diesem Fall könnte der Regler programmiert sein, um einen fließenden Übergang auf LC2 für zwei Zonen vor der Person und eine Zone hinter der Person zu liefern, und dann auf LC3 umschalten, während die Person vorbeigeht und mehr als eine Zone entfernt ist.
III. Die Person geht langsam (indem sie möglicherweise die Szenerie betrachtet). Der Regler könnte programmiert sein, um LC1 in der besetzten Zone zu verwenden und dann einen fließenden Übergang zu LC1 für zwei davor liegende Zonen und eine dahinter liegende Zone zu liefern, während die Person sich durch den Flur bewegt. LC2 könnte für die dritte Zone vor der Person verwendet werden. Auf diese Weise steht der Person eine Beleuchtung hoher Qualität zur Verfügung, um die Kunstwerke oder Werbeplakate zu betrachten.
IV. Die Person bleibt stehen (möglicherweise auf das Kunstwerk oder das Werbeplakat konzentriert). Ähnlich wie das obige Verkehrsmuster III, außer dass der Regler programmiert ist, um in der besetzten Zone und für zwei Zonen zu beiden Seiten der Person LC1 aufrecht zu erhalten. LC2 könnte dann für eine zusätzliche Zone zu beiden Seiten der LC1-Zonen verwendet werden.
V. Nach Betriebsschluss, Sicherheits- und Wartungsarbeiter (d.h. Änderung der Aktivität). Der Regler könnte programmiert werden, um in allen Zonen während unbesetzter Perioden LC4 (2800K, 38 CRI) zu verwenden und für kurze Zeitspannen momentan auf LC2 umzuschalten, wenn die Arbeiter in die Zonen eintreten. In dieser Situation ist keine Beleuchtung hoher Qualität für die Aktivitäten im Raum, d.h. Sicherheitsüberwachung und Reinigung, notwendig.

Es ist anzumerken, dass die obigen Beispiele von Verkehrsmustern nicht einschränkend zu verstehen sind, sondern eher die dynamische und reaktive Art des hier beschriebenen Beleuchtungssystems und -verfahrens zeigen. Man kann sich klar andere öffentliche Räume vorstellen, die mit ähnlicher Intelligenz und Gestaltung arbeiten. Ein bemerkenswerter Punkt ist, dass der Beleuchtungspegel konstant gehalten werden kann, während der Energieverbrauch reduziert wird, und dass der Raum zu keiner Zeit dunkel, abweisend oder möglicherweise unsicher erscheint. Zusätzlich gehen die Lichteffekte fließend ineinander über und erzeugen keine sichtbare Ablenkung. Es ist anzumerken, dass die voreingestellten "nicht besetzten" Perioden der obigen Verkehrsmuster I und V den angestrebten Beleuchtungspegel mit einem pro Zone gemittelten Wattleistungsverbrauch von 84% bzw. 71% bezüglich der höchsten Beleuchtungsqualitätsbedingung (LC1) aufrechterhalten, die sonst als die Voreinstellung hätte vorgesehen werden können.
Die oben beschriebene Beleuchtungstechnik besteht darin, Zonen eines großen Gemeinschaftsraums auf verschiedene Pegel der Beleuchtungsqualität (anstatt den Beleuchtungspegel) durch unabhängiges und automatisches Regeln der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen einzustellen, je nachdem, ob diese Zonen besetzt sind, nahe bei besetzten Zonen liegen oder weit genug von besetzten Zonen entfernt sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Zeitschalter 22 (in der Figur zu sehen) benutzt werden, und die automatische und individuelle Einstellung der Beleuchtungsvorrichtungen kann als Reaktion auf den Zeitschalter erfolgen. Zum Beispiel kann der Zeitschalter die Tageszeit liefern, so dass die Beleuchtungsbedingung des obigen Verkehrsmusters V rechtzeitig gestartet werden kann, oder der Zeitschalter kann eine Zeit liefern, seit der eine Person zuletzt nahe einer Lichtquelle erkannt wurde, so dass die Beleuchtungsbedingung eines Verkehrsmusters auf den Beleuchtungszustand eines anderen Verkehrsmusters übergehen kann.
Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der obigen Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben wurden, ist es klar, dass die vorliegende Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche im Lichte der Beschreibung und der Zeichnungen definiert wird.

Claims

Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem von einer Lichtquelle beleuchteten Raum, das die Erkennung eines Anwesenheitspegels oder einer Aktivität innerhalb des Raums und die Einstellung eines Farbwiedergabeindex (CRI) des von der Lichtquelle emittierten Lichts als Reaktion auf den erkannten Anwesenheitspegel oder die erkannte Aktivität im Raum aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Beleuchtungspegel innerhalb des Raums durch die CRI-Einstellung im Wesentlichen unverändert bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der CRI niedriger eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Lichtquelle aus mehreren Leuchtdioden (LED) besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die ähnlichste Farbtemperatur (CCT) der Lichtquelle von der CRI-Einstellung im Wesentlichen nicht verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Beleuchtungspegel innerhalb des Raums von der CRI-Einstellung im Wesentlichen nicht verändert wird, und die Lichtquelle nach der CRI-Einstellung weniger elektrische Leistung verbraucht.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem nach der CRI-Einstellung der Beleuchtungspegel innerhalb des Raums durch die CRI-Einstellung im Wesentlichen nicht verändert wird, und die Lichtquelle nach der CRI-Einstellung weniger elektrische Leistung verbraucht.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die ähnlichste Farbtemperatur der Lichtquelle nach der CRI-Einstellung im Wesentlichen gleich bleibt.
Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem beleuchteten Gemeinschaftsraum, das aufweist: Das automatische Ändern mindestens entweder des Farbwiedergabeindexes (CRI) oder der Farbtemperatur (CCT), um die Beleuchtungsqualität in einer oder mehreren voneinander entfernten Zonen des Gemeinschaftsraums getrennt zu ändern, während im ganzen Gemeinschaftsraum ein im Wesentlichen konstanter Beleuchtungspegel aufrechterhalten wird, wobei die Änderung der Beleuchtungsqualität durch die unabhängige Regelung von Lichtquellen erfolgt, die die Zonen getrennt beleuchten, und wobei die Änderung der Beleuchtungsqualität als Reaktion auf eine Erkennung einer Änderung des Anwesenheitspegels oder der Aktivität in einer oder mehreren der Zonen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem jede Lichtquelle mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Änderungsschritt weiter die automatische und individuelle Einstellung der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen einer Lichtquelle zur Emission eines Lichts mit einem anderen CRI aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Lichtquellen mindestens zweier Zonen eingestellt werden, um als Reaktion auf eine Änderung im Anwesenheitspegel einer der mindestens zwei Zonen Licht mit einem anderen CRI zu emittieren.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der andere CRI niedriger ist und die Lichtquelle auf einem niedrigeren elektrischen Leistungspegel arbeitet, wenn die Zone nicht besetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Änderungsschritt die derartige automatische und individuelle Einstellung der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen einer Lichtquelle enthält, dass sie Licht mit einer anderen CCT emittieren.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Änderung der Aktivität durch einen Zeitschalter angezeigt wird.
Verfahren zur Beleuchtungsregelung in einem beleuchteten Gemeinschaftsraum, das die folgenden Schritte aufweist: – Vorsehen mehrerer voneinander entfernter Lichtquellen in dem Raum, wobei jede Lichtquelle mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aufweist; – Erkennen der Bewegung von Menschen im Raum bezüglich der Standorte der Lichtquellen; und – als Reaktion auf das Erkennen von Menschen, die sich bezüglich der Lampen bewegen, (a) ein automatisches und individuelles Einstellen der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine erste Beleuchtungsbedingung, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer ersten Position befinden, wobei die Lichtquellen Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und (b) ein automatisches und individuelles Einstellen der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine zweite Beleuchtungsbedingung, wenn die Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer zweiten Position befinden, die sich weiter weg befindet als die erste Position, wobei die Lichtquellen mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittieren, der niedriger ist als der erste CRI, wobei die Lichtquellen auf einem zweiten elektrischen Leistungspegel arbeiten, wenn sie ein Licht mit dem zweiten CRI emittieren, wobei der zweite elektrische Leistungspegel niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel.
Verfahren nach Anspruch 16, das weiter die automatische und individuelle Einstellung der Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine dritte Beleuchtungsbedingung als Reaktion auf eine erkannte Zeit enthält, wobei die Lichtquellen ein Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem dritten CRI emittieren, der niedriger ist als der zweite CRI, wobei die Lichtquellen auf einem dritten elektrischen Leistungspegel arbeiten, wenn sie ein Licht emittieren, das den dritten CRI hat, wobei der dritte elektrische Leistungspegel niedriger ist als der zweite elektrische Leistungspegel.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die erkannte Zeit eine Tageszeit ist.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Einstellung auf die zweite Beleuchtungsbedingung weiter auf eine Zeit konditioniert wird, seit der eine Bewegung der Menschen in die zweite Position erkannt wurde.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das mit dem ersten Beleuchtungspegel unter den ersten und zweiten Beleuchtungsbedingungen emittierte Licht allgemein weiß ist, und die Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen unter den LED ausgewählt werden, die blaues, grünes, gelbes und rotes Licht emittieren.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die erste Beleuchtungsbedingung eine erste ähnlichste Farbtemperatur (CCT), und die zweite Beleuchtungsbedingung eine zweite CCT hat, die sich von der ersten CCT unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die erste Beleuchtungsbedingung eine erste ähnlichste Farbtemperatur (CCT) und die zweite Beleuchtungsbedingung eine zweite CCT hat, die im Wesentlichen gleich der ersten CCT ist.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das mit dem ersten Beleuchtungspegel unter den ersten und zweiten Beleuchtungsbedingungen emittierte Licht allgemein weiß ist, und die Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aus den blau, grün, gelb und rot emittierenden LED ausgewählt werden.
Verfahren zur Beleuchtungsregelung, das aufweist: (a) Erkennen eines Anwesenheitspegels innerhalb eines Raums, der von einer Lichtquelle beleuchtet wird, die Licht mit einem ersten Farbwiedergabeindex (CRI) und mit einem ersten Beleuchtungspegel auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittiert, wobei die Lichtquelle mehrere Leuchtdioden aufweist; und (b) als Reaktion auf den erkannten Anwesenheitspegel, Einstellen der Leuchtdioden der Lichtquelle derart, dass die Lichtquelle ein Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittiert, der niedriger ist als der erste CRI, wobei die Lichtquelle, wenn sie Licht mit dem zweiten CRI emittiert, auf einem zweiten elektrischen Leistungspegel arbeitet, der niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Raum nicht besetzt ist, wenn die Lichtquelle ein Licht mit dem zweiten CRI emittiert.
System zur Beleuchtungsregelung eines beleuchteten Raums, das aufweist: – mehrere voneinander entfernte Lichtquellen in dem Raum, wobei jede Lichtquelle mehrere Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen aufweist; – mehrere Sensoren, die die Bewegung von Menschen in dem Raum bezüglich der Standorte der Lichtquellen erkennen; und – einen Regler, der als Reaktion auf das Erkennen von Menschen, die sich bezüglich der Lichtquellen bewegen, (a) automatisch und individuell die Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine erste Beleuchtungsbedingung einstellt, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer ersten Position befinden, wobei die Lichtquellen ein Licht mit einem ersten Beleuchtungspegel und mit einem ersten CRI auf einem ersten elektrischen Leistungspegel emittieren, und (b) automatisch und individuell die Beleuchtungsvorrichtungen in den mehreren Lichtquellen auf eine zweite Beleuchtungsbedingung einstellt, wenn Menschen sich bezüglich der Lichtquellen in einer zweiten Position befinden, die weiter entfernt ist als die erste Position, wobei die Lichtquellen ein Licht mit dem ersten Beleuchtungspegel und mit einem zweiten CRI emittieren, der niedriger ist als der erste CRI, wobei die Lichtquellen auf einem zweiten elektrischen Leistungspegel arbeiten, wenn sie Licht mit dem zweiten CRI emittieren, wobei der zweite elektrische Leistungspegel niedriger ist als der erste elektrische Leistungspegel.
System nach Anspruch 26, bei dem das mit dem ersten Beleuchtungspegel unter den ersten und zweiten Beleuchtungsbedingungen emittierte Licht allgemein weiß ist, und die Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen unter blau, grün, gelb und rot emittierenden LED ausgewählt werden.
System nach Anspruch 26, bei dem die erste Beleuchtungsbedingung eine erste ähnlichste Farbtemperatur (CCT) und die zweite Beleuchtungsbedingung eine zweite CCT hat, die im Wesentlichen gleich der ersten CCT ist.