DE102006043908A1

DE102006043908A1 - Helligkeitsfühler für Konstantlichtregelung

Info

Publication number: DE102006043908A1
Application number: DE102006043908A
Authority: DE
Inventors: Peter Ferstl; Norbert Fichtner; Winfried Dr. Kristen; Hans-Joachim Langels
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: DE102006043908B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Helligkeitsfühler zur Aufnahme eines Helligkeitswertes und Übertragung desselben an einen Helligkeitsregler einer Beleuchtung. Ein derartiger Helligkeitsfühler kommt z. B. in Beleuchtungsanlagen mit Konstantlichtregelung zum Einsatz. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstantlichtregelung mit einem Helligkeitsfühler anzugeben, der ohne zusätzlichen Platzbedarf auf einer Arbeitsfläche und ohne eigene Stromversorgung auskommt. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Helligkeitsfühler mit einem ohnehin auf der Arbeitsfläche befindlichen elektrischen Gerät, wie beispielsweise einem Tischrechner, einem Telefon oder einem Computer, verbunden wird. Hierbei nutzt der Helligkeitsfühler die Stromversorgung des elektrischen Geräts, und es wird direkt die tatsächliche Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche gemessen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Helligkeitsfühler zur Aufnahme eines Helligkeitswertes und zur Übertragung desselben an einen Helligkeitsregler einer Beleuchtung.
Ein derartiger Helligkeitsfühler kommt z.B. in Beleuchtungsanlagen mit Konstantlichtregelung zum Einsatz. Der zu einer stromsparenden Konstantlichtregelung erforderliche Helligkeitsfühler wird heute üblicherweise in die Decke oder die Beleuchtung eingebaut, von wo aus das vom Raumboden bzw. einem Schreibtisch reflektierte Licht erfasst und in eine Beleuchtungsstärke (in Lux) umgerechnet wird. Hierzu ist eine Kalibrierung des Sensors erforderlich, bei der einmal dem vom Helligkeitsfühler bei reinem Tageslicht, bei reinem Kunstlicht und bei Mischlicht (50% Tageslicht- und 50% Kunstlichtanteil) ermittelten Messwert dem mit einem geeichten Beleuchtungsstärke-Messgerät (Luxmeter) gemessene Lux-Wert zugeordnet wird. Um auf einer Arbeitsfläche die gemäß Arbeitsstätten-Richtlinie geforderte Mindestbeleuchtungsstärke von 500 Lux sicher gewährleisten zu können, müsste die Beleuchtungsstärke auf der z.B. Schreibtischoberfläche gemessen und an den Helligkeitsregler übertragen werden.
Aus WO 00/30409 ist ein allgemeines Steuergerät für ein Beleuchtungssystem bekannt, das Steuerungsdaten an eine Steuereinheit für die Beleuchtung sendet und neben manuell bedienbaren Kontrollelementen auch einen Lichtsensor aufweist. Dieses komplexe Steuergerät bietet zwar auch eine manuelle Steuermöglichkeit der Beleuchtung, benötigt allerdings zur Lichtmessung auf der Arbeitsfläche neben extra Platz auf der Arbeitsfläche auch eine eigene Stromversorgung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstantlichtregelung mit einen Helligkeitsfühler anzugeben, der ohne zu sätzlichen Platzbedarf auf einer Arbeitsfläche und ohne eigene Stromversorgung auskommt.
Diese Aufgabe wird durch einen Helligkeitsfühler mit einem Messwertaufnehmer, der einen Sensor und eine Sensor-Elektronik aufweist, zur Aufnahme eines Helligkeitswertes, mit einer Kommunikationseinrichtung zur Übertragung des Helligkeitswertes an einen Helligkeitsregler einer Beleuchtung, mit ersten Mitteln zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem elektrischen Gerät, das zumindest eine Benutzerschnittstelle aufweist, und mit ersten Mitteln zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung über eine Stromversorgung des Gerätes gelöst.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Benutzerschnittstelle, mit einer Stromversorgung, mit zweiten Mitteln zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem derartigen Helligkeitsfühler und mit zweiten Mitteln zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung des besagten Helligkeitsfühlers über die Stromversorgung des Gerätes.
Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein System aus einem Helligkeitsregler mit Mitteln zum Empfang eines von einem derartigen Helligkeitsfühler übertragenen Helligkeitswertes, aus einer mittels des Helligkeitsreglers steuerbaren Beleuchtung, aus dem besagten Helligkeitsfühler und aus einem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät.
Durch die mechanische Verbindung mit einem elektrischen Gerät mit zumindest einer Benutzerschnittstelle kann der Helligkeitsfühler vorteilhaft an einem Gerät angebracht werden, das sich ohnehin auf einer Arbeitsfläche befindet und eine eigene Stromversorgung aufweist, wie beispielsweise ein Tischrechner, ein Telefon oder ein Computer. Die mechanische Verbindung kann dabei durch die ersten und zweiten Mittel zur Her stellung einer lösbaren mechanischen Verbindung beispielsweise als einfache Schraub- oder Klemmverbindung realisiert sein. Mittels der ersten und zweiten Mittel zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den besagten Komponenten des Helligkeitsfühlers und der Stromversorgung des Gerätes hergestellt. Dabei kann die Stromversorgung beispielsweise als Netzteil oder als Batterie ausgebildet sein. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung also nur ein Helligkeitsfühler zur Überwachung der Beleuchtungsstärke und zur Übertragung des gemessenen Helligkeitswertes an den eigentlichen Helligkeitsregler der Beleuchtung ohne weitere Steuerelemente am elektrischen Gerät angebracht wird, ist die vorgeschlagene Lösung ohne weiteren Platzbedarf an jeder Arbeitsfläche realisierbar. Hierbei wird nicht mehr reflektiertes Licht gemessen, das erst in Lux umgerechnet werden muss, sondern die tatsächliche Beleuchtungsstärke in Lux.
In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung ist ein erster Energiespeicher zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung vorgesehen, der über die Stromversorgung des Gerätes aufladbar ist. Durch diesen Energiespeicher, der z.B. als Akkumulator ausgebildet sein kann, wird die Energieversorgung des Helligkeitsfühlers auch bei einer ausgeschalteten Stromversorgung des Geräts, z.B. bei ausgeschalteten netzbetriebenen Geräten, gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kommunikationseinrichtung einen Sender zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine Infrarot- oder eine Funk-Verbindung zum Helligkeitsregler auf. Diese direkte Verbindung bietet sich für elektrische Geräte wie zum Beispiel Tischrechner an, die über keine eigene Kommunikationsanbindung verfügen, da hier keine zusätzlichen Leitungen vonnöten sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine drahtgebundene Kommunikationsanbindung zum Helligkeitsregler auf. Hierdurch kann der Helligkeitsfühler beispielsweise an eine vorhandene Hausinstallation, an die auch der Helligkeitsregler angeschlossen ist, angeschlossen werden. Dabei kann die Kommunikationsschnittstelle als Schnittstelle zu einem herstellerspezifischen oder genormten Bus oder als PC-Schnittstelle (z.B. RS232, USB, etc.) ausgeführt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kommunikationseinrichtung Mittel zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine Kommunikationsanbindung des Gerätes zum Helligkeitsregler auf. Dies kann z.B. eine Ethernet-Anbindung eines Computers oder eine DSL-Verbindung sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Messwertaufnehmer Mittel zur Kalibrierung der Sensor-Elektronik auf. Somit kann die Kalibrierung des Sensors werkseitig erfolgen, wodurch eine erhebliche Zeit- und Kosteneinsparung pro Helligkeitsregelung erreicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Stromversorgung des Gerätes als ein zweiter Energiespeicher ausgebildet. Dieser Energiespeicher kann beispielsweise als Akkumulator ausgebildet sein, wobei auch zusätzlich ein Netzanschluss für die Stromversorgung vorgesehen sein kann, wie dies z.B. bei einem Laptop typischerweise der Fall ist. Somit kann die Energieversorgung des Helligkeitsfühlers auch bei abgeschaltetem Gerät, d.h. üblicherweise auch ausgeschaltetem Netzteil, gewährleistet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die mechanische Verbindung zwischen Helligkeitsfühler und elektrischem Gerät im Bereich der Benutzerschnittstelle vorgesehen. Diese Benutzerschnittstelle (oder Mensch-Maschine- Schnittstelle, MMS, bzw. Human Machine Interface, HMI) ist z.B. eine Tastatur oder eine Computer-Maus. Hierdurch ist gewährleistet, dass gerade in dem Bereich, in dem ein Benutzer Eingaben in das elektrische Gerät vornimmt, eine ausreichende Beleuchtungsstärke vorhanden ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die mechanische Verbindung im Innern des Gehäuses des elektrischen Gerätes vorgesehen, wobei das Gehäuse im Bereich des Sensors des Helligkeitsfühlers einen durchsichtigen Gehäuseteil oder eine Ausnehmung aufweist. Hierdurch kann der Helligkeitsfühler im Gerät integriert werden, so dass ein eventuell als störend empfundenes Aufsetzen auf das oder Herausragen des Helligkeitsfühlers aus dem Gerät vermieden wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems mit einem Helligkeitsregler 1 für eine Beleuchtung 2 an einem beispielhaften Arbeitsplatz. Ein Helligkeitsfühler zur Messung der Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche 7 überträgt den gemessenen Helligkeitswert an den Helligkeitsregler 1. Zur Platz sparenden Unterbringung ist der Helligkeitsfühler in ein elektrisches Gerät 3 integriert, das als Personalcomputer (PC) ausgeführt ist und mehrere Benutzerschnittstellen 4 (Tastatur, Monitor, Maus) aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Helligkeitsfühler in eine USB-Maus 4 integriert, wobei sich der Lichtsensor unter einem durchsichtigen Gehäuseteil 6 der Maus 4 befindet. Der durchsichtige Gehäuseteil 6 befindet sich zwischen den Tasten und einem Laufrad der Maus 4, so dass er bei normaler Benutzung nur selten verdeckt werden sollte. Zur Energieversorgung und als Kommunikationsanbindung dient dem Helligkeitsfühler dabei das USB-Kabel 8 der Maus 4 zum PC 3, der wiederum eine Ethernet-Verbindung 5 zu einem Ethernet aufweist, an das auch der Helligkeitsregler 1 angeschlossen ist, so dass der Helligkeitsfühler den gemessenen Helligkeitswert an den Helligkeitsregler 1 über die Kommunikationsanbindung 8 zwischen Benutzerschnittstelle 4 und elektrischem Gerät 3 und die Kommunikationsanbindung 5 des elektrischen Gerätes 3 übertragen kann. Zusätzlich zur Energieversorgung des Helligkeitsfühlers über die Stromversorgung des Gerätes 3 mittels des USB-Kabels 8 der Maus 4 ist ein Akkumulator in der Maus 4 vorgesehen, der bei eingeschaltetem Gerät 3 aufgeladen wird und bei ausgeschaltetem PC 3 den Helligkeitsfühler weiterhin mit Energie versorgt. Durch die Unterbringung des Helligkeitsfühlers in der USB-Maus 4 ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass der unmittelbare Arbeitsbereich des Benutzers auf der Arbeitsfläche 7 mit einer gleichmäßigen Beleuchtungsstärke (z.B. 500 Lux nach Arbeitsstätten-Richtlinie) durch die Konstantlichtregelung 1 beleuchtet wird.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Helligkeitsfühler zur Aufnahme eines Helligkeitswertes und Übertragung desselben an einen Helligkeitsregler einer Beleuchtung. Ein derartiger Helligkeitsfühler kommt z.B. in Beleuchtungsanlagen mit Konstantlichtregelung zum Einsatz. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstantlichtregelung mit einen Helligkeitsfühler anzugeben, der ohne zusätzlichen Platzbedarf auf einer Arbeitsfläche und ohne eigene Stromversorgung auskommt. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Helligkeitsfühler mit einem ohnehin auf der Arbeitsfläche befindlichen elektrischen Gerät, wie beispielsweise einem Tischrechner, einem Telefon oder einem Computer, verbunden wird. Hierbei nutzt der Helligkeitsfühler die Stromversorgung des elektrischen Geräts, und es wird direkt die tatsächliche Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche gemessen.

Claims

Helligkeitsfühler mit einem Messwertaufnehmer, der einen Sensor und eine Sensor-Elektronik aufweist, zur Aufnahme eines Helligkeitswertes, mit einer Kommunikationseinrichtung zur Übertragung des Helligkeitswertes an einen Helligkeitsregler (1) einer Beleuchtung (2), mit ersten Mitteln zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem elektrischen Gerät (3), das zumindest eine Benutzerschnittstelle (4) aufweist, und mit ersten Mitteln zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung über eine Stromversorgung des Gerätes (3).
Helligkeitsfühler nach Anspruch 1, wobei ein erster Energiespeicher zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung vorgesehen ist, der über die Stromversorgung des Gerätes (3) aufladbar ist.
Helligkeitsfühler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationseinrichtung einen Sender zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine Infrarot- oder eine Funk-Verbindung zum Helligkeitsregler (1) aufweist.
Helligkeitsfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine drahtgebundene Kommunikationsanbindung zum Helligkeitsregler (1) aufweist.
Helligkeitsfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung Mittel zur Übertragung des Helligkeitswertes über eine Kommunikationsanbindung (5) des Gerätes (3) zum Helligkeitsregler (1) aufweist.
Helligkeitsfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messwertaufnehmer Mittel zur Kalibrierung der Sensor-Elektronik aufweist.
Elektrisches Gerät (3) mit zumindest einer Benutzerschnittstelle (4), mit einer Stromversorgung, mit einem Gehäuse, mit zweiten Mitteln zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem Helligkeitsfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und mit zweiten Mitteln zur Energieversorgung der Sensor-Elektronik und der Kommunikationseinrichtung des besagten Helligkeitsfühlers über die Stromversorgung des Gerätes (3).
Gerät nach Anspruch 7, wobei zumindest ein Teil der Stromversorgung als ein zweiter Energiespeicher ausgebildet ist.
Gerät nach Anspruch 7 oder 8, mit einer Kommunikationsanbindung (5) zum Helligkeitsregler (1).
Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die mechanische Verbindung im Bereich der Benutzerschnittstelle (4) vorgesehen ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die mechanische Verbindung im Innern des Gehäuses vorgesehen ist, wobei das Gehäuse im Bereich des Sensors des Helligkeitsfühlers einen durchsichtigen Gehäuseteil (6) oder eine Ausnehmung aufweist.
System aus einem Helligkeitsregler (1) mit Mitteln zum Empfang eines von einem Helligkeitsfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6 übertragenen Helligkeitswertes, aus einer mittels des Helligkeitsreglers (1) steuerbaren Beleuchtung (2), aus dem besagten Helligkeitsfühler und aus einem elektrischen Gerät (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 11.