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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, welche wenigstens
ein Leuchtmittel und eine Steuereinrichtung zum Empfangen eines
Eingabesignals und zum Ansteuern des wenigstens einen Leuchtmittels
in Abhängigkeit von dem Eingabesignal aufweist. Außerdem
bezieht sich die Erfindung auf ein Gebäude mit einer solchen
Beleuchtungseinrichtung sowie auf ein Verfahren zum Ändern
eines Betriebszustandes wenigstens eines Leuchtmittels.
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Stand der Technik
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Es
ist bekannt, dass Leuchtmittel durch Betätigung eines Lichtschalters
ein- und wieder ausgeschaltet werden können. Zum Stand
der Technik gehören auch solche Lichtschalter, mit deren
Hilfe der Helligkeitsgrad des Lichts variiert werden kann.
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Es
sind außerdem Lampen, wie zum Beispiel Tischlampen oder
Stehlampen bekannt, bei denen der Schalter direkt in die Lampe integriert
ist.
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Stand
der Technik sind auch akustische Schalter, sogenannte Klatschschalter,
die das Ein- und Ausschalten von Leuchtmitteln mittels akustischer
Eingaben ermöglichen.
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Bekannt
sind darüber hinaus Bewegungssensoren, die das Einschalten
des Lichts nach Erkennung einer Bewegung veranlassen.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung anzuzeigen, wie
eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Gattung auf
einfache Weise angesteuert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung
mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie
durch ein Gebäude mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch
10 gelöst, wie auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen
gemäß Patentanspruch 12.
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Demnach
umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
eine Erfassungseinrichtung zum Gewinnen von Bilddaten sowie eine
Mustererkennungseinheit. In der Mustererkennungseinheit ist wenigstens
ein vorbestimmtes Muster abgelegt. Die Mustererkennungseinheit ist
dazu ausgelegt, die Bilddaten einer Mustererkennung hinsichtlich
jedes abgelegten Musters zu unterziehen. Bei der Erkennung eines
Musters sendet die Mustererkennungseinheit unmittelbar oder nach
Erfülltsein eines vorbestimmten Kriteriums ein Eingabesignal
an die Steuereinrichtung, das eine Änderung des Betriebszustandes
des wenigstens einen Leuchtmittels bewirkt.
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Also
wird der erfindungsgemäße Effekt durch eine Erfassungseinrichtung
sowie durch eine Mustererkennungseinheit erzielt, welche eine Steuerung
unterschiedlicher Funktionen der Beleuchtungseinrichtung ohne viel
Aufwand ermög lichen. Bei der erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung kann eine Bedienperson die Steuerung aller
Funktionen der Beleuchtungseinrichtung vornehmen, ohne einen bereits
angenommenen Platz verlassen zu müssen. Es wird demnach
eine komfortable und einfache Bedienung der Beleuchtungseinrichtung
ermöglicht. Gegenüber den bekannten Bedienkonzepten
wird mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung
ein völlig neues Bedienkonzept verwirklicht. Erstmals erfolgt
nämlich die Bedienung einer Beleuchtungseinrichtung auf
rein optischem Wege. Dies ermöglicht gegenüber
z. B. dem akustischen Bedienkonzept eine Steuerung von komplexen
Beleuchtungsanlagen, was bisher nur mit einem sehr hohen Aufwand möglich
war.
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Dass
Mustererkennungsfunktionen bei Visualisierungsprogrammen für
medizinische Zwecke eingesetzt werden, ist bereits z. B. aus der
US 7,095,401 B1 bekannt.
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Die
Ansteuerung des wenigstens einen Leuchtmittels erfolgt entweder
unmittelbar bei Erkennung eines vorbestimmten Musters oder zusätzlich noch
nach Erfülltsein eines vorbestimmten Kriteriums: Ein solches
Kriterium kann zum Beispiel beinhalten, dass sich ein anhand eines
Musters erkanntes Objekt an einer vorbestimmten Stelle in einem Bildfeld
befindet. Dies kann zum Beispiel so aussehen: Eine Bedienperson
legt einen bestimmten Gegenstand an eine vorbestimmte Stelle. Das
wenigstens eine Leuchtmittel wird erst dann angesteuert, wenn sich
dieser Gegenstand an der vorbestimmten Stelle befindet, obwohl dieses
Objekt gegebenenfalls auch zuvor erkannt wurde.
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Das
vorbestimmte Kriterium kann ergänzend oder alternativ beinhalten,
dass ein anhand zumindest eines Musters er kanntes Objekt eine vorbestimmte
zeitliche Änderung durchläuft. Dann ist die Erfassungseinrichtung
dazu ausgelegt, eine zeitliche Abfolge von Bildern aufzunehmen.
Diese zeitliche Abfolge von Bildern wird daraufhin untersucht, ob
das Objekt die vorbestimmte zeitliche Änderung durchläuft
oder nicht. Kann dies bejaht werden, so wird das wenigstens eine
Leuchtmodul angesteuert.
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Hinsichtlich
der zeitlichen Änderung sind folgende Ausführungsformen
vorgesehen:
Die zeitliche Änderung kann beinhalten,
dass ein zunächst erkanntes Muster zu einem anderen Muster wechselt.
Zum Beispiel kann eine Bedienperson die Finger ihrer Hand spreizen;
dann wird zunächst die Faust als erstes Muster und anschließend
eine offene Hand als zweites Muster erkannt, und das wenigstens
eine Leuchtmittel wird angesteuert. Ein weiteres Beispiel hierfür
stellt eine Augensteuerung dar: Eine Bedienperson kann das wenigstens
eine Leuchtmittel ansteuern, indem sie eines ihrer Augen schließt und
wieder öffnet. Dann wird ein Muster eines offenen Auges
zum Muster eines geschlossenen Auges gewechselt und umgekehrt. Eine
solche Augensteuerung kann z. B. zur Änderung eines Helligkeitsgrades
des Lichts verwandt werden.
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Das
Durchlaufen der zeitlichen Änderung kann zusätzlich
oder alternativ eine Bewegung des Objektes im Bildfeld umfassen.
Es sind hier folgende Möglichkeiten vorgesehen:
Zum
Beispiel kann das mindestens eine Leuchtmittel dann angesteuert
werden, wenn das erkannte Objekt von einer ersten im Bildfeld absoluten
Position hin zu einer zweiten absoluten vorbestimmten Position bewegt
wird. Es kann aber auch so aussehen, dass das erkannte Objekt auf
eine vorbestimmte Weise relativ zu einem vorbestimmten Punkt im
Bildfeld – zum Beispiel von einer ursprünglich
angenommenen Position um einen vorbestimmten Weg – bewegt
wird. Bei der Bewegung des bekannten Objektes kann zusätzlich oder
alternativ die Geschwindigkeit berücksichtigt werden, zum
Beispiel so: Bewegt sich ein erkanntes Objekt schnell, so wird das
wenigstens eine Leuchtmittel eingeschaltet; bewegt sich das Objekt
langsam, wird das Leuchtmittel ausgeschaltet. Eine Bedienperson
muss somit nicht ein Entstehen eines Musters – z. B. durch
Zeigen einer vorbestimmten Geste – veranlassen, sie kann
nur ein bestimmtes Objekt bewegen und so unterschiedliche Funktionen
der Beleuchtungseinrichtung abhängig von der Geschwindigkeit
der Bewegung steuern.
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Das
vorbestimmte Kriterium kann ergänzend oder alternativ beinhalten,
dass sich ein anhand eines vorbestimmten Musters erkanntes Objekt
in einem vorbestimmten Abstand zu der Erfassungseinrichtung befindet.
Der Abstand kann dabei auf eine solche Art und Weise ermittelt werden,
dass zunächst eine Fläche des Objekts berechnet
und aus dieser Fläche auf den Abstand rückgeschlossen wird.
Dies kann zum Beispiel so erfolgen: Eine Bedienperson spreizt ihre
Finger, die Erfassungseinrichtung erkennt nun die Hand der Bedienperson
und berechnet die Fläche der Hand. Aus der Fläche
schließt die Mustererkennungseinheit unmittelbar auf den
Abstand, in welchem sich die Hand zu der Erfassungseinrichtung befindet.
Liegt dieser Abstand innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs,
wird das wenigstens eine Leuchtmittel angesteuert. Ein besonderer
Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Ände rung
des Betriebszustandes des wenigstens einen Leuchtmittels nicht stets – z.
B. durch zufälliges Zeigen einer Hand – ausgelöst
wird, sondern nur bei einer beabsichtigten Steuerung, bei der dann
z. B. die Hand besonders nahe an die Erfassungseinrichtung zu bewegen
ist.
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Ergänzend
oder alternativ kann das vorbestimmte Kriterium auch beinhalten,
dass ein anhand eines vorbestimmten Musters erkanntes Objekt eine vorbestimmte
Farbgebung aufweist. Dies setzt voraus, dass die durch die Erfassungseinrichtung
gewonnenen Bilddaten auch Farbinformationen über die erfasste
Umgebung umfassen. Also kann die Farbgebung des bekannten Objektes
eine Rolle bei der Ansteuerung des wenigstens einen Leuchtmittels spielen.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nur ein konkretes,
eine vorbestimmte Farbgebung aufweisendes Objekt die Ansteuerung
des wenigstens einen Leuchtmittels auslösen kann, während
ein gleiches, jedoch eine andere Farbgebung aufweisendes Objekt
diese Ansteuerung nicht veranlassen kann. Diese Ausführungsform
ermöglicht also eine Unterscheidung zwischen gleichen,
jedoch unterschiedlich gefärbten Gegenständen.
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Schwierigkeiten
können sich bei der Erfassung von Bilddaten dann ergeben,
wenn der zu erfassende Umgebungsbereich nicht ausreichend oder gar
nicht beleuchtet ist, zum Beispiel in Dunkelheit. Es kann zum Beispiel
vorkommen, dass das wenigstens eine Leuchtmittel eingeschaltet werden
soll, weil ein vorbestimmtes Muster vorliegt, das Muster jedoch
aufgrund der Dunkelheit nicht erkannt werden kann. Um diesem Problem
zu begegnen, kann die Erfassungseinrichtung eine Strahlungsquelle
zum Beleuchten ihres Umgebungsbereichs aufweisen. Zu diesem Zwecke
kann zum Bei spiel eine Strahlungsquelle geringer Helligkeit eingesetzt
werden. Eine solche Strahlungsquelle kann nach Erkennen einer Person
für ein vorbestimmtes Zeitintervall eingeschaltet werden,
um der Erfassungseinrichtung das Erfassen der Bilddaten zu ermöglichen.
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Eine
solche Strahlungsquelle kann zum Erzeugen vom Infrarotlicht ausgebildet
sein. Hier wird vorausgesetzt, dass die Erfassungseinrichtung empfindlich
gegenüber dem Infrarotlicht ist. Eine derartige Strahlungsquelle
ermöglicht ein Erfassen von Gegenständen bei Dunkelheit.
Da die Infrarotstrahlung ein Teil der Wärmestrahlung ist
und jeder Mensch Wärme emittiert, können Muster,
die den menschlichen Körperteilen zugrunde liegen, auch
ohne Einsatz einer Strahlungsquelle erkannt werden. Es kann somit
gegebenenfalls auf eine Strahlungsquelle verzichtet werden. Sollen
jedoch auch Gegenstände durch die Erfassungseinheit bei
Dunkelheit erfasst werden, so wird dies durch die Strahlungsquelle
ermöglicht.
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Die
Erfassungseinrichtung kann wenigstens einen der folgenden Sensoren
aufweisen:
- – einen Sensor mit Fotodioden
bzw. eine Kamera und/oder
- – eine Radarvorrichtung und/oder
- – einen Ultraschallsensor und/oder
- – einen Laserscanner.
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Bei
dem Sensor mit Fotodioden kann es sich um einen CCD-Sensor (Charge-Coupled
Device) oder auch um einen CMOS-Sensor (auch unter der Bezeichnung
aktiver Pixelsensor bekannt) handeln. Bei diesen Sensoren werden
Fotodioden zur Lichtmessung eingesetzt; jede Fotodiode nimmt dann
einen eigenen Bereich eines gesamten Bildes auf.
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Beim
Einsatz eines Radars handelt es sich insbesondere um ein Scannen
des zu erfassenden Umgebungsbereichs beispielsweise mithilfe einer Antenne.
Es wird dabei bevorzugt eine solche Antenne eingesetzt, deren Charakteristik
eine relativ schmale Hauptkeule bzw. relativ kleine 3dB Breite (zum
Beispiel kleiner als 1°) aufweist. Dann kann der Umgebungsbereich
mit einer heuen Auflösung erfasst werden.
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Abhängig
von dem Eingabesignal kann z. B. ein Helligkeitsgrad des von dem
wenigstens einen Leuchtmittel abgegebenen Lichts variiert werden. Das
Variieren des Helligkeitsgrades umfasst dabei z. B. auch das Ein-
und Ausschalten des wenigstens einen Leuchtmittels. Bei Erkennen
eines vorbestimmten Musters kann also unmittelbar oder nach Erfülltsein
eines vorbestimmten Kriteriums der Helligkeitsgrad des Lichts variiert
werden. Dies kann zum Beispiel auf eine solche Art und Weise veranlasst
werden:
Die Erfassungseinrichtung erkennt eine Hand einer Bedienperson.
Als Reaktion darauf schaltet die Steuereinrichtung ein Leuchtmittel
ein; der Helligkeitsgrad wird zunächst auf Stufe „1” eingestellt.
Die Bedienperson nimmt nun eine horizontale Kreisbewegung mit der
Hand im Uhrzeigersinn vor. Diese Bewegung wird durch Aufnehmen einer
zeitlichen Abfolge von Bildern erfasst und durch die Mustererkennungseinheit
unmittelbar erkannt. Sie ändert nun den Helligkeitsgrad
des Lichts von der Stufe „1” auf die Stufe „2” durch
Ausgabe eines entsprechenden Eingabesignals. Hier kann eine vollständige
Umdrehung bei der Kreisbewegung der Hand eine Änderung
des Helligkeitsgra des um eine Stufe bedeuten. Nimmt die Bedienperson
nun eine Kreisbewegung mit der Hand entgegen dem Uhrzeigersinn vor,
so wird der Helligkeitsgrad entsprechend herabgesetzt. Wie bereits ausgeführt,
kann der Helligkeitsgrad des Lichts auch vorteilhaft durch Schließen
bzw. Öffnen eines Auges gesteuert werden.
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Umfasst
die Beleuchtungseinrichtung wenigstens zwei Leuchtmittel, so kann
die Steuereinrichtung einen Helligkeitsgrad des Lichts eines jeden Leuchtmittels
abhängig von einem einzigen Eingabesignal zugleich variieren.
Es kann hier zum Beispiel zwischen Leuchtmitteln unterschiedlicher
Farbe umgeschaltet werden oder eine unterschiedliche Farbmischung
erzielt werden.
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Zur
Erfindung gehört auch ein Gebäude, welches einen
Kommunikationsbus zum Anschließen einer Mehrzahl von Busgeräten
aufweist. Das erfindungsgemäße Gebäude
umfasst eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung,
die an den Kommunikationsbus angeschlossen ist.
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Das
Angeschlossensein der Beleuchtungseinrichtung an den Kommunikationsbus
hat den Vorteil, dass auch Informationen von anderen im Gebäude
vorhandenen Systemen bzw. Busteilnehmern bei der Ansteuerung des
wenigstens einen Leuchtmittels berücksichtigt werden können.
Die Steuereinrichtung kann somit auch dazu ausgelegt sein, das wenigstens
eine Leuchtmittel auch unter Berücksichtigung von über
dem Kommunikationsbus übertragenen Signalen anzusteuern.
An den Kommunikationsbus können zum Beispiel solche Busteilnehmer,
wie ein Projektor (auch unter der Bezeichnung ”Beamer” bekannt),
eine elektrische Jalousieneinrichtung und/oder wenigstens ein Haushaltsgerät, angeschlossen
sein. Dann kann das vorbestimmte Kriterium beinhalten, dass sich
eine Jalousie in einem vorbestimmten Zustand befindet. Das vorbestimmte
Kriterium kann gegebenenfalls auch umfassen, dass ein Projektor
ein- oder ausgeschaltet ist. Zum Beispiel kann das wenigstens eine
Leuchtmittel nur unter der Voraussetzung eingeschaltet werden, dass
ein Projektor ausgeschaltet ist; ist er eingeschaltet, so kann vorgesehen
sein, dass das Licht entweder gar nicht oder nur bis zu einem vorbestimmten
Helligkeitsgrad eingeschaltet wird.
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In
dem Gebäude kann auch ein von einer Bedienperson betätigbarer
Schalter, insbesondere ein Taster beziehungsweise Softkey, an den
Kommunikationsbus angeschlossen oder mit der Beleuchtungseinrichtung
anderweitig gekoppelt sein. Durch Betätigen eines solchen
Schalters kann zum Beispiel das wenigstens eine Leuchtmittel eingeschaltet
werden und/oder es kann die Mustererkennungseinheit aktiviert werden.
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Es
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Steuereinrichtung
Signale an den Kommunikationsbus sendet, die gemäß einem
vorbestimmten Kommunikationsprotokoll erzeugt werden. Als Kommunikationsprotokoll
kann hier ein bereits bekanntes Protokoll, wie z. B. das DALI-Protokoll
(Digital Addressable Lighting Interface), verwandt werden. Bei dieser
Ausführungsform kann die Steuereinrichtung an den Kommunikationsbus
angeschlossene lichttechnische Betriebsgeräte ansteuern,
wie elektronische Transformatoren, Vorschaltgeräte, elektronische
Leistungsdimmer und dergleichen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Bilddaten
mit Hilfe einer Erfassungseinrichtung gewonnen. Die Bilddaten werden
auf zumindest ein vorbestimmtes Muster durch eine Mustererkennungseinheit
untersucht. Bei Erkennung eines vorbestimmten Musters wird unmittelbar
oder nach Erfülltsein eines vorbestimmten Kriteriums ein
Eingabesignal durch die Mustererkennungseinheit an die Steuereinrichtung
erzeugt. Die Steuereinrichtung empfängt das Eingabesignal
und ändert den Betriebszustand des wenigstens einen Leuchtmittels
in Abhängigkeit von dem Eingabesignal.
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Insbesondere
sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Mustern in der Mustererkennungseinheit
abgelegt. Nach Erkennen eines Musters wird ein Eingabesignal erzeugt,
welches von diesem erkannten Muster abhängig ist; das heißt,
dass jedem abgelegten Muster jeweils ein separates Eingabesignal zugeordnet
werden kann, zum Beispiel hinsichtlich der Lichtfarbe, des Helligkeitsgrades
des Lichts und dergleichen.
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Bei
der Mustererkennung wird bevorzugt zunächst ein vorbestimmtes
Objekt aus den Bilddaten erkannt. Anschließend wird eine
vorbestimmte Eigenschaft dieses Objektes abgeleitet. Im Anschluss daran
wird überprüft, ob diese Eigenschaft ein auf diese
Eigenschaft bezogenes Kriterium erfüllt oder nicht. Es
kann zum Beispiel zunächst eine Hand einer Bedienperson
erkant und anschließend eine Abmessung der Hand abgeleitet
werden. Dann kann überprüft werden, ob diese Abmessung
ein auf sie bezogenes Kriterium erfüllt. Kann dies bejaht
werden, wird der Betriebszustand des wenigstens einen Leuchtmittels
geändert.
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Bei
dem Verfahren kann eine zeitliche Abfolge von Bildern durch die
Erfassungseinrichtung aufgenommen werden. Das vorbestimmte Kriterium kann
dann beinhalten, dass ein anhand zumindest eines Musters erkanntes
Objekt eine bestimmte zeitliche Änderung durchläuft.
Diese zeitliche Änderung kann eine Bewegung des bekannten
Objektes im Bildfeld umfassen. Dann kann/können die Geschwindigkeit
des Objektes und/oder seine Bewegungsrichtung und/oder von ihm zurückgelegter
Weg abgeleitet werden.
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Wird
das Verfahren auf eine Tischlampe angewandt, so werden bevorzugt
zusätzliche Maßnahmen getroffen, die eine unerwünschte
Ansteuerung des Leuchtmittels bei ständiger Bewegung der
Hand – wie dies beim Schreiben der Fall ist – verhindern. Solche
Maßnahmen können sich in dem vorbestimmten Kriterium
widerspiegeln; es können z. B. keine Steuerhandlungen vorgenommen
werden, solange eine ständige Bewegung einer Hand durch
die Erfassungseinrichtung erfasst wird. Die Ansteuerung des Leichtmittels
kann also erst nach Beendigung der Bewegung ermöglicht
werden.
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Das
einem bestimmten Eingabesignal zugeordnete Muster kann selbst durch
eine Bedienperson vorprogrammiert werden. Dies kann zum Beispiel
auf eine solche Art und Weise erfolgen, dass die Bedienperson zunächst
eine Eingabe, wie zum Beispiel ein Betätigen eines Knopfes,
vornimmt, und nach dieser Eingabe kann die Bedienperson eine Handlung
im Hinblick auf das Muster vornehmen. Zusätzlich kann auch
eine Handlung hinsichtlich des vorbestimmten Kriteriums durch die
Bedienperson vorgenommen werden, z. B. eine Bewegung eines Objektes und/oder
ein Wechsel des Musters. Durch diese Ausführungsform kann
die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung bezogen auf eine individuelle Bedienperson
angepasst werden und der Bedienkomfort so erhöht werden.
Denn die Bedienperson ist nicht auf eine beschränkte Anzahl
von fest programmierten Mustern begrenzt, sie kann das jeweilige
Muster frei auswählen und frei programmieren. Die Steuerung
einer komplexen Beleuchtungseinrichtung muss in diesem Fall nicht
in aufwendiger Weise erlernt werden.
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Bei
dieser Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein, dass
jeweils ein Muster zu einem bestimmten Eingabesignal für
eine Mehrzahl von Bedienpersonen vordefinierbar ist. Es können
somit einem bestimmten Eingabesignal, welches von der Mustererkennungseinheit
an die Steuereinrichtung zu erzeugen ist, mehrere Muster zugeordnet
werden, welche jeweils unterschiedlichen Bedienpersonen zugewiesen
sind. Eine solche Vorgehensweise bedarf einer Benutzererkennungsfunktion;
selbige kann ebenfalls in die Mustererkennungseinheit integriert sein.
Zu diesem Zwecke kann die Mustererkennungseinheit die Bilder daraufhin
untersuchen, ob eine vorbestimmte Bedienperson abgebildet ist. Wird eine
vorbestimmte Person erkannt, so können nur solche Muster
das Erzeugen von Eingabesignalen veranlassen, die genau dieser Person
zugewiesen sind.
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Die
Benutzererkennungsfunktion kann auch eine unabhängige Ausführungsform
darstellen: Die Mustererkennungseinheit unterzieht die Bilddaten
einer Untersuchung, ob eine vorbestimmte Bedienperson abgebildet
ist. Bei Erkennung einer vorbestimmten Person sendet die Mustererkennungseinheit
unmittelbar oder nach Erfülltsein eines vorbestimmten Kriteriums
ein Eingabesignal an die Steuereinrichtung. Also kann das wenigstens
eine Leuchtmittel unmittelbar nach Erkennen einer vorbestimmten
Person in einer dieser Person zugeordneten Weise angesteuert werden
oder zusätzlich nach Erfülltsein eines Kriteriums,
zum Beispiel nach Erkennen einer vorbestimmten Geste, angesteuert
werden.
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Als
besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn das wenigstens eine
Leuchtmittel abhängig von der Anzahl der erkannten Personen
angesteuert wird. Dann wird durch die Mustererkennungseinheit ein
Eingabesignal erzeugt, welches abhängig von der Anzahl
der Personen ist. Dies kann z. B. so erfolgen: Zwei Personen betreten
einen Raum, die Mustererkennungseinheit erkennt aus den Bilddaten, dass
sich zwei Personen im Raum befinden, und als Reaktion darauf erzeugt
die Mustererkennungseinheit ein Eingabesignal, welches das Einschalten
von zwei Leuchtmitteln veranlasst. Hier kann die Anzahl von eingeschalteten
Leuchtmitteln von der Anzahl der erkannten Personen abhängig
gemacht werden. Diese Ausführungsform zeigt sich insbesondere
bei Treffen bzw. Meetings besonders vorteilhaft.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
und bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die
Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert,
wobei
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1 eine
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
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2A und
B ein Beispiel für die Bedienung der Beleuchtungseinrichtung
gemäß 1 veranschaulicht; und
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3 in
schematischer Darstellung einen Raum eines Gebäudes gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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1 zeigt
anhand eines Blockschaltbilds eine im Ganzen mit 100 bezeichnete
Leuchte gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Die Leuchte 100 umfasst eine Beleuchtungseinheit 6 mit
einer Vielzahl von LEDs 8. Die Leuchte 100 weist
eine Erfassungseinrichtung 10, eine mit der Erfassungseinrichtung 10 gekoppelte
Mustererkennungseinheit 12 sowie eine mit der Mustererkennungseinheit 12 gekoppelte
Steuereinrichtung 14 auf. Die Steuereinrichtung 14 steuert
die LEDs 8.
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Die
Erfassungseinrichtung 10 umfasst eine Kamera 20,
welche ein zweidimensionales Array von Fotodioden 22 aufweist.
Die Fotodioden 22 detektieren Licht und können
somit Bilddaten über einen Erfassungsbereich der Kamera 20 gewinnen.
Die Fotodioden 22 sind auch gegenüber Infrarotlicht
empfindlich – sie können somit auch Personen abbilden,
die sich bei Dunkelheit im Erfassungsbereich der Kamera 20 befinden.
Um das Abbilden von Gegenständen, die keine Wärme
abstrahlen, zu ermöglichen, umfasst die Erfassungseinrichtung 10 eine
Strahlungsquelle 24 zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs. Die
Strahlungsquelle 24 erzeugt Infrarotlicht, sodass auch
unbelebte Gegenstände bei Dunkelheit abgebildet werden
können.
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Die
Kamera 20 erzeugt zweidimensionale Bilddaten 26,
die den erfassten Erfassungsbereich der Kamera 20 wiedergeben beziehungsweise
diesen Erfassungsbereich repräsentieren. Die Bilddaten 26 übermittelt
die Kamera 20 an die Mustererkennungseinheit 12.
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Die
Mustererkennungseinheit 12 weist eine Objekterkennungseinheit 28,
eine Überprüfungseinheit 30 sowie einen
sowohl mit der Objekterkennungseinheit 28 als auch mit
der Überprüfungseinheit 30 gekoppelten
Speicher 32 auf. In dem Speicher 32 sind eine
Mehrzahl von Mustern abgelegt. Die Bilddaten 26 werden
an die Objekterkennungseinheit 28 übermittelt.
Die Objekterkennungseinheit 28 unterzieht nun die erfassten
Bilddaten 26 einer Mustererkennung. Dabei überprüft
die Objekterkennungseinheit 28, ob in den Bilddaten 26 ein
Muster enthalten ist, welches einem vorbestimmten, im Speicher 32 abgelegten
Muster entspricht. Anhand dieses Musters erkennt die Objekterkennungseinheit 28 ein
vorbestimmtes Objekt. Je nach dem erkannten Objekt sind zwei Wege
vorgesehen: Die Objekterkennungseinheit 28 kann ein diesem
Objekt zugeordnetes Eingabesignal 34 unmittelbar an die
Steuereinrichtung 14 übermitteln. Sie kann alternativ
Signale 35 an die Überprüfungseinheit 30 übermitteln.
Die Signale 35 enthalten dann Informationen über
das von der Objekterkennungseinheit 28 erkannte Objekt. Diese
Informationen können z. B. die Farbgebung, die Größe,
die Position in einem Bildfeld oder auch weitere Eigenschaften des
erkannten Objektes sein. Wird unmittelbar das Eingabesignal 34 an
die Steuereinrichtung 14 gesandt, so steuert die Steuereinrichtung 14 die
Beleuchtungseinheit 6 unter Ausgabe entsprechender Steuersignale 36 an.
Gibt die Objekterkennungseinheit 28 hingegen die Signale 26 an die Überprüfungseinheit 30 ab,
so überprüft letztere, ob ein auf das er kannte
Objekt bezogenes vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist oder
nicht. Wird dies durch die Überprüfungseinheit 30 bestätigt,
so wird ein entsprechendes Eingabesignal 34 von der Überprüfungseinheit 30 an
die Steuereinrichtung 14 übermittelt.
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Die
Steuereinrichtung 30 erhält auch weitere Signale 31,
welche gegebenenfalls von anderen Systemen übermittelt
werden, nämlich insbesondere über einen Kommunikationsbus
(siehe hierzu das unten zu 3 erläuterte
Beispiel).
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In
dem Speicher 32 sind eine Vielzahl von unterschiedlichen
Mustern hinterlegt. Dabei ist jedem Muster jeweils ein Eingabesignal 34 zugeordnet,
welches eine entsprechende Ansteuerung der Beleuchtungseinheit 6 veranlasst.
Unterschiedliche Eingabesignale 34 können zum
Beispiel hinsichtlich des Umschaltens zwischen Leuchtmitteln 8 unterschiedlicher Farbe
oder auch hinsichtlich der Veränderung eines Helligkeitsgrades
des Lichts eines jeden Leuchtmittels 8 vorgesehen sein.
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Die
Objekterkennungseinheit 28 sendet also das Eingabesignal 34 unmittelbar
an die Steuereinrichtung 14 oder sie übermittelt
die Signale 35 an die Überprüfungseinheit 34.
Dies kann davon abhängig gemacht werden, welches Muster
in den Bilddaten 26 durch die Objekterkennungseinheit 28 erkannt
wurde. Es sind also in dem Speicher 32 sowohl solche Muster
abgelegt, bei deren Erkennung unmittelbar das Eingabesignal 34 an
die Steuereinrichtung 14 übermittelt wird, als
auch solche, bei deren Erkennung die Signale 35 an die Überprüfungseinheit 30 übermittelt
werden.
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Die Überprüfungseinheit 30 überprüft
die in den Signalen 35 enthaltenen Informationen daraufhin,
ob ein vorbe stimmtes auf das erkannte Objekt bezogenes Kriterium
erfüllt ist. Das vorbestimmte Kriterium kann dabei beinhalten:
- – dass ein erkanntes Objekt eine vorbestimmte zeitliche Änderung
durchläuft, zum Beispiel
- – dass es zu einem Wechsel von einem ersten vorbestimmten
Muster zu einem zweiten vorbestimmten Muster kommt und/oder
- – dass sich ein erkanntes Objekt in einem Bildfeld auf
eine vorbestimmte Weise bewegt und/oder
- – dass ein erkanntes Objekt eine vorbestimmte Farbgebung
aufweist und/oder
- – dass eine andere abgeleitete Eigenschaft eines erkannten
Objektes ein auf diese Eigenschaft bezogenes Kriterium erfüllt.
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Wird
eine Bewegung eines vorbestimmten Objektes erkannt, so kann das
vorbestimmte Kriterium weiterhin beinhalten, dass die Geschwindigkeit des
Objekts und/oder seine Bewegungsrichtung und/oder ein von ihm zurückgelegter
Weg in einem vorbestimmbaren Wertebereich liegt/liegen. Ergibt die Überprüfung
durch die Überprüfungseinheit 30, dass
das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist, so erzeugt die Überprüfungseinheit 30 das
Eingabesignal 34 an die Steuereinrichtung 14.
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2 stellt ein Anwendungsbeispiel der Beleuchtungseinrichtung
gemäß 1 dar. Gezeigt ist eine Lampe 16 sowie
eine Kamera 20, die Bilddaten über einen Erfassungsbereich 37 gewinnt.
Eine Bedienperson zeigt nun ihre Hand mit ausgestrecktem Daumen 38.
Dies wird durch die Kamera 20 abgebildet und an die Objekterfassungseinheit 28 (in 2 nicht abgebildet) übermittelt.
Die Objekterkennungseinheit 28 erkennt ein die Hand mit
dem Daumen wiedergebendes Muster zu einem im Speicher 32 abgelegten
Muster. Die Objekterkennungseinheit 28 übermittelt
daraufhin ein Eingabesignal 34 an die Steuereinrichtung 14,
welcher das Einschalten der Lampe 16 veranlasst. Zeigt
die Bedienperson die Hand ohne den Daumen 38, so wird ein
neues Muster durch die Objekterkennungseinheit 28 erkannt,
und die Steuereinrichtung 14 schaltet die Lampe 16 aus.
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Wie
bereits ausgeführt, können der Steuereinrichtung 14 auch
weitere Signale 31 übermittelt werden, etwa über
einen Kommunikationsbus. Ein solcher ist in 3 abgebildet
und im Ganzen mit 40 bezeichnet. Der Kommunikationsbus 40 befindet
sich in einem Raum 42 eines Gebäudes. An den Kommunikationsbus
sind die Steuereinrichtung 14, eine erste und eine zweite
Lampe 44, 46 sowie ein Taster beziehungsweise
Softkey 48 angeschlossen. Darüber hinaus sind
an den Kommunikationsbus 40 eine Steuereinheit 50 für
einen Projektor sowie eine Steuereinheit 52 für
eine Jalousie angeschlossen. Die Steuereinheit 52 überträgt über
den Kommunikationsbus Signale 54, die eine Information über
einen Zustand der Jalousie enthalten. Die Steuereinheit 50 überträgt über
den Kommunikationsbus 40 Signale 56, welche Information
darüber enthalten, ob der Projektor ein- oder ausgeschaltet
ist. Wird der Taster 48 betätigt, so enthält
die Steuereinrichtung 14 ein Signal 58. Dieses
Signal 58 kann beispielsweise bedeuten, dass eine der Lampen 44, 46 eingeschaltet
oder ausgeschaltet werden soll oder dass die Eingabesignale 34 von
der Steuereinrichtung 14 empfangen werden sollen.
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Die
Steuereinrichtung 14 sendet an den Kommunikationsbus 40 Steuersignale
für die Lampen 44, 46. Die Steuereinrichtung 14 berücksichtigt dabei
auch die über den Kommunikationsbus 40 übertragenen
Signale 31, also die Signale 56 von der Steuereinheit 50 sowie
Signale 54 von der Steuereinheit 52. Somit werden
auch die jeweiligen Betriebszustände der Jalousie sowie
des Projektors bei der Ansteuerung der Lampen 44, 46 berücksichtigt.
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Insgesamt
wird also ein völlig neues Bedienkonzept vorgeschlagen,
gemäß welchem eine Beleuchtungseinrichtung bedient
werden kann. Erstmals erfolgt die Bedienung der Leuchte 100 nämlich rein
optisch. Dieses Bedienkonzept ermöglicht die Steuerung
komplexer Funktionen der Leuchte 100 ohne viel Aufwand.
Eine Bedienperson muss nicht eine komplexe Bedieneinrichtung bedienen
können oder die Bedienung einer solchen erlernen, sie kann die
Leuchte 100 durch Gesten und dergleichen bedienen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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