DE102007035412A1 - Dimmervorrichtung zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Verbrauchern - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dimmervorrichtung (11) zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Verbrauchern (2) mit einer Eingangsklemme (4) zum Anlegen einer elektrischen Eingangsleistung und einer Ausgangsklemme (5) zum Abgeben einer elektrischen Ausgangsleistung, die in Abhängigkeit eines Dimmwertes aus der Eingangsleistung generiert wird, wobei die Dimmervorrichtung (1) mindestens einen Näherungssensor (7) zum Erkennen von in der Nähe befindlichen Objekten (8) aufweist. Die Dimmervorrichtung (1) ist dabei zum Ermitteln des Dimmwertes in Abhängigkeit mindestens eines mittels des mindestens einen Näherungssensors (7) detektierten Abstandes zu dem erkannten Objekt (8) eingerichtet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dimmervorrichtung zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Verbrauchern mit einer Eingangsklemme zum Anlegen einer elektrischen Eingangsleistung und einer Ausgangsklemme zum Abgeben einer elektrischen Ausgangsleistung, der in Abhängigkeit eines Wertes aus dem Eingangsstrom generiert wird, wobei die Dimmervorrichtung mindestens einen Näherungssensor zum Erkennen von in der Nähe befindlichen Objekten aufweist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Leuchte mit einer solchen in die Leuchte eingebauten Dimmervorrichtung.
  • Dimmervorrichtungen, insbesondere Dimmervorrichtungen für Leuchtsysteme, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese Dimmervorrichtungen manipulieren dabei den Strom bzw. Stromfluss derart, dass die Leistungsaufnahme des Verbrauchers manuell gesteuert werden kann. D. h., die Leistungsaufnahme des Verbrauchers ist nicht konstant, sondern kann dynamisch während des Betriebs verändert werden. Solche Dimmervorrichtungen sind z. B. Drehschalter für Lampen, aber auch „Gasgriffe", wie bei einer Handbohrmaschine oder bei einem Staubsauger.
  • Solche Dimmervorrichtungen weisen meist einen Schalter auf, der mechanisch betätigt werden muss, um die gewünschte Dimmereinstellung einstellen zu können. Um die mechanische Belastung der Dimmervorrichtung zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik berührungslose Schalter bzw. Dimmer bekannt. Zum Beispiel ist in dem deutschen Patent 39 16 865 C1 ein infrarotgesteuerter, berührungsloser Schalter beschrieben, der einen Integrator und Schwellwertschalter sowie ein Relais zum Schalten einer Leuchte bei Annäherung z. B. einer Hand an den Infrarotsensor hat.
  • Weiterhin ist aus der GB 2 388 656 A ein kontaktloser Dimmer bekannt, bei dem mittels eines Infrarot-Abstandssensors die Finger einer in die Nähe der Dimmervorrichtung gehaltenen Hand gezählt werden und in Abhängigkeit der Anzahl der detektierten Finger der Dimmer berührungslos geschaltet wird. Dazu ist die Dimmervorrichtung in der Lage, die Lücken zwischen den Fingern zu erkennen und so auf die Anzahl der gezeigten Finger zu schließen.
  • Auch aus der GB 2 430 997 A ist ein berührungsloses Leuchten-Dimm-System bekannt, das auch über eine Fernsteuerung mittels Infrarotsignalen angesteuert werden kann. Nachteilig dabei ist, dass zum Einstellen des Dimmsystems ein Sender, wie z. B. eine Fernbedienung, notwendig ist.
  • Im Hinblick darauf ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dimmervorrichtung zum berührungslosen Schalten und Dimmen anzugeben.
  • Die Aufgabe wird mit der Dimmervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dimmervorrichtung zum Ermitteln des Dimmwertes in Abhängigkeit mindestens eines mittels des mindestens einen Näherungssensors detektierten Abstandes zu dem erkannten Objekt eingerichtet ist.
  • Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, den Abstand zu einem in die Nähe der Dimmervorrichtung gehaltenen Objektes, wie z. B. eine Hand, zu ermitteln und in Abhängigkeit dieses gemessenen Abstandes den Dimmwert einzustellen. Das Objekt sowie der Abstand zu dem Objekt wird dabei mittels eines Näherungssensors, der mit der Dimmervorrichtung verbunden ist, ermittelt. Ein mechanisches Einstellen des Dimmwertes ist somit nicht mehr erforderlich.
  • Vorzugsweise ist der Näherungssensor als Infrarotsensor im Nahbereich ausgestaltet.
  • Mit einer Dimmervorrichtung der eingangs genannten Art lassen sich insbesondere Leuchtsysteme berührungslos schalten bzw. dimmen.
  • Vorteilhafterweise ist die Dimmervorrichtung in der Lage, eine Relativbewegung des Objektes anhand einer Mehrzahl von ermittelten Abständen zu ermitteln. Aus einer solchen Relativbewegung des Objektes, welche entsteht, wenn das erkannte Objekt im Erfassungsbereich des Näherungssensors bewegt wird, lässt sich dann der gewünschte Dimmwert ableiten. So kann berührungslos durch das Bewegen des Objektes im Erfassungsbereich des Näherungssensors der an die Dimmervorrichtung angeschlossene Verbraucher entsprechend geschaltet bzw. gedimmt werden.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Relativbewegung des Objektes anhand der Differenz mindestens zweier ermittelter Abstände zu dem Objekt bestimmt wird. Dabei ist es denkbar, dass der Differenzwert angibt, wie stark die Dimmvorrichtung die Leistungsaufnahme des entsprechenden Verbrauchers dimmen soll, d. h. zum Beispiel je größer die Relativbewegung und somit die Differenz, desto größer die Veränderung des Dimmwertes.
  • Es ist aber auch vorteilhaft, wenn die Dimmervorrichtung zum Einstellen des Dimmwertes in Abhängigkeit eines absoluten Abstandes zu dem Objekt eingerichtet ist. So ist es denkbar, dass beim Erkennen des Objektes der Abstand gemessen wird und anhand dieses Abstandes der Dimmwert entsprechend verändert bzw. neu gesetzt wird. Dies könnte beispielsweise so erfolgen, dass je größer der Abstand zu dem Objekt ist, desto größer die Veränderung des Dimmwertes ist.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Dimmvorgang, d. h. die Ermittlung des neu einzustellenden Dimmwertes, erst dann erfolgt, wenn das Objekt eine gewisse Zeitdauer im Erfassungsbereich des Näherungssensors verbleibt. Somit kann verhindert werden, dass unbeabsichtigt ein Dimmvorgang ausgelöst wird, weil sich bewegende Objekte, wie z. B. eine Hand, ungewollt in den Erfassungsbereich des Näherungssensors gelangt sind. Vorteilhafterweise beträgt die Zeitdauer, die das Objekt in dem Erfassungsbereich verweilen muss, 0,2 bis 0,5 sec, bevor der Dimmvorgang ausgelöst wird.
  • Die Aufgabe wird auch mit einer Leuchte gelöst, die eine in die Leuchte eingebaute Dimmervorrichtung der vorliegenden Art hat.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 – schematische Darstellung einer Dimmervorrichtung.
  • 1 zeigt schematisch die Darstellung einer Dimmervorrichtung 1, mit der berührungslos die Leistungsaufnahme eines Leuchtmittels 2 gesteuert werden kann. Die Dimmervorrichtung 1 hat dazu eine Steuerungselektronik 3, die eine Eingangsklemme 4 und eine Ausgangsklemme 5 hat. An der Eingangsklemme 4 ist eine Spannungsversorgung 6 angeschlossen, die eine Eingangsspannung an die Eingangsklemme 4 anlegt. An der Ausgangsklemme 5 der Steuerungselektronik 3 ist das Leuchtmittel 2 als Verbraucher angeschlossen und wird mit einer entsprechenden Ausgangsspannung der Ausgangsklemme 5 versorgt. In Abhängigkeit des in der Steuerungselektronik 3 eingestellten Dimmwertes wird dann die Leistungsaufnahme des Leuchtmittels 2 entsprechend gesteuert.
  • Des Weiteren ist die Steuerungselektronik 3 mit einem Näherungssensor 7 verbunden, der in der Nähe befindliche Objekte 8 erkennt. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen Infrarotsensor.
  • Der Infrarotsensor 7 ist dabei derart eingerichtet, dass er in seinem Erfassungsbereich befindliche Objekte 8 erkennt und deren Abstand zu dem Sensor 7 ermitteln kann. In Abhängigkeit des Abstandes zu dem Objekt 8 wird dann der Dimmwert in der Steuerungselektronik 3 entsprechend eingestellt, so dass darüber die Leistungsaufnahme des Leuchtmittels 2 gesteuert werden kann.
  • Des Weiteren ist die Dimmervorrichtung 1 in der Lage, anhand der von dem Sensor 7 gemessenen Abstände eine Relativbewegung des Objektes 8 zu erfassen. So ist es z. B. denkbar, dass das Objekt 8, was z. B. eine Hand sein kann, in Richtung des Sensors 7 bewegt wird. Durch eine kontinuierliche Messung der Abstände kann nun die Relativbewegung des Objektes 8 erkannt werden. Anhand dieser Relativbewegung wird nun festgestellt, wie stark die Leistungsaufnahme gedimmt werden soll. Dazu wird der Differenzabstand gemessen, der sich aus einem ersten und mindes tens einem zweiten Abstand ergibt, wobei die Leuchtstärke des Leuchtmittels 2 nach der Formel Leuchtstärkeneu = Leuchtstärkealt + ΔAbstandberechnet wird. Somit kann mittels einer entsprechenden Relativbewegung im Erfassungsbereich des Sensors 7 die Leuchtstärke des Leuchtmittels 2 entsprechend eingestellt werden.
  • Es ist aber auch denkbar, dass die Leuchtstärke des Leuchtmittels 2 anhand eines absoluten Wertes eingestellt wird. Ist der Abstand des Objektes 8 zu dem Sensor 7 höher als der eingestellte Wert, so wird die Leuchtstärke auf den absolut höheren Wert gemäß Abstand eingestellt. Ist dagegen der Abstand kleiner als der eingestellte Wert, so wird die Leuchtstärke auf den absolut niedrigeren Wert gemäß Abstand eingestellt.
  • Ist das Leuchtmittel 2 ausgeschaltet, so ist die Dimmervorrichtung 1 in der Lage, das Leuchtmittel 2 einzuschalten, sobald ein entsprechendes Objekt 8 im Erfassungsbereich des Sensors 7 detektiert wird. Die Leuchtstärke des Leuchtmittels 2 wird dabei gemäß Abstand zu dem Objekt 8 entsprechend eingestellt.
  • Denkbar ist aber auch, dass bei einer Relativbewegung mit zu geringem Abstand die Leuchtstärke nicht anhand der Abstandsdifferenz ermittelt wird, sondern die Leuchtstärke auf den Wert gemäß des absoluten Abstandes zu dem Objekt 8 eingestellt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 3916865 C1 [0004]
    • - GB 2388656 A [0005]
    • - GB 2430997 A [0006]

Claims (9)

  1. Dimmervorrichtung (1) zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Verbrauchern (2) mit einer Eingangsklemme (4) zum Anlegen eine elektrischen Eingangsleistung und einer Ausgangsklemme (5) zum Abgeben einer elektrischen Ausgangsleistung, der in Abhängigkeit eines Dimmwertes aus der Eingangsleistung generiert wird, wobei die Dimmervorrichtung (1) mindestens einen Näherungssensor (7) zum Erkennen von in der Nähe befindlichen Objekten (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zum Ermitteln des Dimmwertes in Abhängigkeit mindestens eines mittels des mindestens einen Näherungssensors (7) detektierten Abstandes zu dem erkannten Objekt (8) eingerichtet ist.
  2. Dimmervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor (7) ein Infrarotsensor ist.
  3. Dimmervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Leuchtsystemen (2) vorgesehen ist.
  4. Dimmervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zum Ermitteln des Dimmwertes in Abhängigkeit einer aus einer Mehrzahl von detektierten Abständen ermittelten Relativbewegungen des erkannten Objektes (8) eingerichtet ist.
  5. Dimmervorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zum Ermitteln der Relativbewegung in Abhängigkeit der Differenz mindestens zweier ermittelter Abstände eingerichtet ist.
  6. Dimmervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zum Ermitteln des Dimmwertes in Abhängigkeit eines absoluten Abstandes eingerichtet ist.
  7. Dimmervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmervorrichtung (1) zum Starten des Dimmvorgangs in Abhängigkeit einer Zeitdauer der Erkennung des Objektes (8) eingerichtet ist.
  8. Dimmervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer 0,2 bis 0,5 sec. beträgt.
  9. Leuchte mit einer in die Leuchte eingebauten Dimmervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit mindestens einer an die Ausgangsklemme (5) angeschlossenen Lampe.
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