DE102010035095A1 - Verfahren zum Abgleichen einer Beleuchtung mit Umgebungsparametern und Anordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen einer Beleuchtung mit Umgebungsparametern mit den Verfahrensschritten Messen einer Umgebungstemperatur und Vergleich des gemessenen Temperaturwertes mit einem gegebenen Temperatursollwert, Ermitteln einer Abweichung zwischen gemessenem Temperaturwert und Temperatursollwert, Übergabe des Wertes der Abweichung an eine Beleuchtungseinrichtung und Veränderung der spektralen Zusammensetzung des von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtes in Abhängigkeit von der Abweichung. Eine Anordnung zum Abgleichen einer Beleuchtung mit einer Umgebungstemperatur weist eine Temperatursensoreinheit zum Messen einer Umgebungstemperatur, eine Steuereinheit für einen Temperaturabgleich und zum Erzeugen eines Steuersignals und eine von der Steuereinheit beeinflusste Beleuchtungseinheit mit einem veränderbaren Lichtspektrum auf.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen einer Beleuchtung mit Umgebungsparametern nach Anspruch 1 und eine derartige Anordnung nach Anspruch 6.
• Regelverfahren und Regelvorrichtungen für Umgebungsparameter, insbesondere Raumtemperaturen, sind bekannt und werden im Bereich der Raumheizungstechnik und der Klimatisierung von Räumen vielfältig angewendet. Zur Regelung einer Raumtemperatur wird dabei über einen Messeinrichtung die Temperatur bestimmt, mit einem Sollwert verglichen und im Ergebnis dieses Messvorgangs eine Heizungseinrichtung oder eine Klimaanlage in Betrieb genommen.
• Derartige Anlagen können zwar die Temperatur innerhalb einer vorgegebenen Umgebung zum Teil sehr genau regeln, jedoch wird das reale Temperaturempfinden der sich in den Räumlichkeiten aufhaltenden Personen nicht allein von der gemessenen Temperatur bestimmt. Dieses folgt vielmehr einem bestimmten Gefühl, sodass es oftmals so ist, dass manche Räume als kalt empfunden werden, obwohl diese formell eigentlich bereits überheizt sind, während andere Räume als zu warm empfunden werden, während die reale Temperatur eigentlich zu niedrig ist. Diese Diskrepanz zwischen der Temperatur als Messgröße und dem realem subjektiven Empfinden des Menschen führt demnach dazu, dass zusätzlich geheizt wird, obgleich dies eigentlich nicht notwendig ist, wobei dadurch unnötig Energie verbraucht wird, oder die real zu geringe Temperatur führt bei den sich dessen nicht bewußten Personen nach einiger Zeit zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen, insbesondere zu Erkältungskrankheiten.
• Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, bei dem das subjektive Temperaturempfinden mit der tatsächlich gemessenen Temperatur in Einklang gebracht werden kann, oder mit dem es möglich ist, die subjektiv empfundene „Wärme” oder „Kälte” eines Raumes bzw. eine Umgebung so einzustellen, dass in diesem Raum optimale Temperaturen eingestellt werden können, ohne dass dadurch die sich darin aufhaltenden Personen in subjektiver Weise beeinträchtigt werden. Es besteht weiterhin die Aufgabe, eine Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens anzugeben.
• Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich ihres Vorrichtungsaspekte mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abgleichen einer Beleuchtung mit Umgebungsparametern wird mit folgenden Verfahrensschritten ausgeführt: Es erfolgt Messen einer Umgebungstemperatur und ein Vergleich des gemessenen Temperaturwertes mit einem gegebenen Temperatursollwert. Danach wird eine Abweichung zwischen dem gemessenen Temperaturwert und dem Temperatursollwert ermittelt. Dieser Wert wird an eine Beleuchtungseinrichtung übergeben. Diese verändert die spektrale Zusammensetzung des von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtes in Abhängigkeit von der Abweichung.
• Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit darin, nicht die Raumtemperatur als solche zu regeln, sondern stattdessen die Beleuchtung des Raumes oder der entsprechenden Umgebung zu ändern. Dabei wird auf die Erfahrung zurückgegriffen, dass manche Beleuchtungen als „kalt”, andere wiederum als „warm” empfunden werden, wobei der Mensch sein subjektives Temperaturempfinden nachweisbar anhand der Beleuchtung ausrichtet. Es wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren somit möglich, eine Solltemperatur vorzugeben, die objektiv und zweckmäßig ist, während andererseits die sich in der in Frage kommenden Umgebung aufhaltenden Personen einerseits durch die Beleuchtung dazu angehalten werden, diese Solltemperatur selbständig einzuhalten, ohne dass ihnen dies als von außen auferlegter und ihnen unangenehmer Zwang erscheint.
• An dieser Stelle ist für die nachfolgende Beschreibung noch auf den Unterschied zwischen dem nachfolgenden Begriff der Lichtfarbe und dem Begriff der Farbtemperatur hinzuweisen, die im Folgenden nicht zu verwechseln sind.
• Der Begriff der Farbtemperatur beschreibt als physikalisch definierte Größe die Temperatur eines innerhalb eines gewissen Spektralbereiches strahlenden Planckschen Strahlers. Diesem Spektralbereich lässt sich über die bekannten physikalischen Strahlungsgesetze eine Temperatur zuweisen, die in Kelvin angegeben wird. Dabei weist rotes Licht eine niedrigere Farbtemperatur auf als blaues oder weißes Licht.
• Der Begriff der Lichtfarbe jedoch beschreibt die spektrale Zusammensetzung des Lichts als solchem. Dabei wird rotes, orangefarbenes und gelbes Licht als warm und einschläfernd empfunden, während blaues, weißes und violettes Licht als aktivierend, sachlich, kühl und teilweise kalt erlebt wird. Der Begriff der Lichtfarbe im Sinne eines als „warm” oder „kalt” empfundenen Lichtes hat somit nichts mit der Farbtemperatur des Lichtspektrums zu tun und beschreibt somit unterschiedliche und zum Teil auch entgegengesetzte Inhalte und Phänomene.
• Bei den nachfolgenden Beschreibungen wird ausschließlich auf die Lichtfarbe abgestellt, wobei die Farbtemperatur des Lichts außer Betracht bleibt sofern nicht ausdrücklich darauf Bezug genommen wird.
• Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird die Veränderung der spektralen Zusammensetzung des von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtes in der Weise vorgenommen, dass eine Messung einer Ursprungslichtfarbe und/oder einer Ursprungsleuchtstärke der Beleuchtung erfolgt und in Abhängigkeit von dem dabei ermittelten Messergebnis eine Anpassung einer Lichtfarbe eines additiven Leuchtmittels ausgeführt wird.
• Bei dieser Ausführungsform besteht die Beleuchtung somit aus zwei Komponenten. Die erste bleibt während des Verfahrensablaufs unbeeinflusst, die zweite Komponente wird jedoch additiv zugeschaltet und stellt damit die eigentlich lichtfarbenveränderliche Lichtquelle dar. Deren Betrieb wird in Abhängigkeit von der ersten Beleuchtungskomponente geregelt, wobei beide Komponenten zusammen eine Lichtfarbe erzeugen, die im Sinne des erfindungsgemäßen Beleuchtungsabgleichs verändert und angepasst wird.
• Die Veränderung der spektralen Zusammensetzung des Lichtes und/oder die Anpassung der Lichtfarbe des additiven Leuchtmittels kann in verfeinerter Weise zusätzlich auch in Abhängigkeit von einem zu beleuchtenden Gegenstand und/oder einer zu beleuchtenden Umgebung durch eine Profilsteuerung erfolgen. Damit kann in besonderer Weise auf ein bestimmtes Raumambiente oder eine Zweckbestimmung des Raumes oder bestimmte vorteilhafte oder als erstrebenswert erachtete Wirkungen von Gegenständen Rücksicht genommen werden. So kann beispielsweise die Lichtfarbenanpassung in privaten Räumen anders vorgenommen werden als in Büroräumen und sie kann bei der Beleuchtung von Kunstgegenständen anders ausgeführt werden als bei Werkstücken innerhalb einer Werkhalle. Diese unterschiedlichen Anpassungsarten werden somit durch die Profilsteuerung vorgenommen.
• Bei einer vorteilhaften Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Abgleich der Beleuchtung mit den Umgebungsparametern innerhalb eines Netzwerkes ausgeführt. Dabei werden zur erwähnten Veränderung der spektralen Zusammensetzung der Beleuchtung Steuersignale innerhalb des Netzwerkes ausgetauscht, weitergeleitet und/oder optimiert. Es wird damit möglich, den Abgleich eines Raumes zweckmäßig mit dem Abgleich angrenzender Räume, Abteilungen oder Teilbereiche abzustimmen und somit eine optimale Wirkung zum Beispiel innerhalb großer Gebäude zu erzielen.
• Bei dem Abgleich der Beleuchtung mit den Umgebungsparametern kann zusätzlich ein Registrieren eines Umgebungsschalls, von Bewegungen, RFID-Sensoreinrichtungen und dergleichen weiteren Messgrößen erfolgen. Dadurch lassen sich beispielsweise Anpassungen dann vornehmen, wenn eine Person den Raum betritt, gewisse markierte Gegenstände in den Anpassungsbereich gelangen und dergleichen andere Feinabstimmungen mehr.
• Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Abgleichen einer Beleuchtung mit einer Umgebungstemperatur weist eine Temperatursensoreinheit zum Messen einer Umgebungstemperatur, eine Steuereinheit für einen Temperaturabgleich und zum Erzeugen eines Steuersignals und eine von der Steuereinheit beeinflusste Beleuchtungseinheit mit einem veränderbaren Lichtspektrum auf.
• Die Beleuchtungseinheit besteht bei einer zweckmäßigen Ausführungsform aus einer ersten Lichtquelle mit einem konstanten Lichtspektrum und einer additiven Lichtquelle mit einem veränderbaren Lichtspektrum. Dabei weist die additive Lichtquelle eine Farbsensoranordnung und eine Betriebssteuerung zum Anpassen der Lichtfarbe der additiven Lichtquelle an das Lichtspektrum der ersten Lichtquelle auf.
• Die Steuereinheit ist bei einer Ausführungsform als ein modularer Teil eines stern- oder maschenartigen Netzverbandes ausgebildet, wobei die Steuereinheit eine Logikeinheit für einen Datenaustausch mit benachbarten Steuereinheiten und/oder einer Zentraleinheit aufweist. Hierdurch werden Anpassungsnetze erzeugt, die über ein vorgegebenes Areal verteilt sind und entweder zentral gesteuert werden oder in sich Steuerfunktionen ausführen.
• Der Steuereinheit und/oder der Zentraleinheit mindestens ein ist dabei mindestens ein Zusatzsensormodul für ein Registrieren zusätzlicher Messgrößen zugeordnet.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die 1 bis 7. Es werden für gleiche oder gleichwirkende Teile oder Verfahrensbestandteile die selben Bezugszeichen verwendet.
• Es zeigt:
• 1 grundlegende Schritte zum Ausführen des Verfahrens,
• 2 grundlegende Schritte zum Betreiben des additiven Leuchtmittels,
• 3 eine weitere Ausführungsform des in 1 gezeigten Verfahrensbetriebs,
• 4 grundsätzliche Komponenten einer beispielhaften Anordnung zum Ausführen des Verfahrens,
• 5 einen beispielhaften Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung mit additiver Lichtquelle,
• 6 eine Prinzipdarstellung eines Netzwerkes aus Steuereinheiten und einer Zentraleinheit,
• 7 ein Ausführungsbeispiel einer Anpassunganordnung.
• 1 zeigt eine Darstellung grundlegender Verfahrensschritte. Das Verfahren beginnt mit dem Messen einer Ist-Temperatur T_ist in dem für das Verfahren relevanten Raumbereich. Der Ist-Wert wird mit einem Vergleichsschritt mit einem vorab gegebenen Soll-Temperaturwert T_soll verglichen. Es wird als Ergebnis eine Abweichung ΔT zwischen dem Ist-Temperaturwert und dem Soll-Temperaturwert ermittelt. Diese Abweichung kann beispielsweise in Form einer Temperaturdifferenz oder auch in Form eines Temperaturverhältnisses ermittelt werden. Die jeweils zweckmäßige Form unterliegt messtechnischen Überlegungen im Rahmen fachmännischen Handelns.
• In einem zweiten Schritt wird aus der Abweichung ΔT ein Steuerparameter erzeugt, der an eine Beleuchtungseinrichtung mit variierbarer Lichtfarbe ausgegeben wird. Dort wird ein momentan vorliegendes Lichtspektrum, also eine momentan gegebene Lichtfarbe λ in eine veränderte Lichtfarbe λ_neu abgeändert. Die Beleuchtungseinrichtung strahlt nach dem Ausführen des Verfahrens in einer anderen Lichtfarbe, die der Richtung der Temperaturabweichung ΔT entgegenwirkt.
• Wird beispielsweise festgestellt, dass der Ist-Temperaturwert T_ist über einem eingestellten Soll-Temperaturwert T_soll liegt, wird die Lichtfarbe λ von einer wärmeren Farbe zu einer kälteren Lichtfarbe λ_neu verschoben. Die neue Lichtfarbe weist dann einen höheren Blau- oder Weißlichtanteil auf, die die Beleuchtung insgesamt kälter erscheinen lässt und nunmehr im beleuchteten Raum einen kälteren Gesamteindruck hervorruft.
• Die genaue Art des Übergangs von der ursprünglichen Lichtfarbe λ zur neuen Lichtfarbe λ_neu wird unter dem Einfluss eines Steuerprofils P ausgeführt. Dieses Steuerprofil legt beispielsweise Zeitkonstanten fest, innerhalb der die Lichtfarbenänderung der Beleuchtung ausgeführt wird, sie definiert maximale Grenzen der Abweichung ΔT und sonstige Toleranzwerte und sie enthält beispielsweise Kennlinien für eine eindeutige Zuordnung des Wertes der Temperaturabweichung ΔT zu der Verschiebung der Lichtfarbe. So ist es beispielsweise möglich, bei Büros oder in öffentlichen Gebäuden eine schnelle bzw. deutlich wahrnehmbare Lichtfarbenänderung auszuführen, die für die im Raum befindlichen Personen eine deutliche Signalwirkung ausübt, während die Lichtfarbenänderung in privaten Räumen auf sanfte Weise ausgeführt wird, die über eine längere Zeitspanne und beinahe unmerkbar erfolgt. Dabei kann auch ein Zeitverlauf der Temperaturabweichung mit in die Generierung der Lichtfarbenänderung eingerechnet werden.
• Die Lichtfarbenänderung kann insbesondere unter Verwendung einer zweikomponentigen Lichtquelle erfolgen. Diese besteht aus einem ersten Teil mit einer spektral unveränderlichen Lichtquelle, die beispielsweise eine normale und übliche Raumbeleuchtung ist, und einer zweiten Lichtquelle, deren Licht der konstanten Beleuchtung additiv zugemischt wird. Bei der Verwendung einer derartigen Lichtquelle muss zum Erzielen der erforderlichen Lichtfarbenänderung und zum Betreiben der additiven Lichtquelle die durch die erste unveränderliche Lichtquelle erzeugte Intensität der Beleuchtung und deren Lichtfarbe im Verfahrensablauf berücksichtigt werden.
• 2 zeigt beispielhaft die hierfür erforderlichen Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt wird durch einen Lichtsensor eine aktuelle Lichtfarbe λ bestimmt, die durch die erste Lichtquelle erzeugt wird. Diese Lichtfarbe wird mit der durch die in 1 dargestellten Verfahrensschritte bestimmten neuen Lichtfarbe λ_neu in einem Vergleichsschritt verglichen. Im Ergebnis dieses Vergleichsschritt wird eine Lichtfarbe λ_korr ermittelt, die durch die additive Lichtquelle erzeugt werden muss, damit insgesamt die erforderliche Lichtfarbenänderung λ_neu erreicht werden kann. Die in 2 dargestellten Verfahrensschritte stellen somit einen zum im 1 gezeigten Verfahrensablauf sekundären Teil des Anpassungsverfahrens dar. Sie sind jedoch dann notwendig, wenn in dem für die Lichtfarbenanpassung vorgesehenen Raum eine Grundbeleuchtung beibehalten werden und die additive Lichtquelle nachgerüstet werden soll. In diesem Fall ist die in dem Raum bereits vorhandene und gegebenenfalls durch Schalt- und Dimmvorgänge modifizierte Grundbeleuchtung bei der auszuführenden Lichtfarbenänderung zu berücksichtigen und die additive Lichtquelle entsprechend anzusteuern.
• Die vorhergehend erläuterten Verfahrensschritte können sowohl lokal, d. h. nur für einen begrenzten Bereich, wie beispielsweise einen einzelnen Raum, aber auch in einem größeren Zusammenhang innerhalb eines Netzwerkes ausgeführt werden. 3 zeigt einen dafür beispielhaften Verfahrensablauf. Bei dem hier vorliegenden Beispiel wird wie in den vorhergehenden Fällen zunächst eine Ist-Temperatur T_ist erfasst und mit einer gegebenen Soll-Temperatur T_soll verglichen. Bei dem hier vorliegenden Beispiel wird dieser Vergleich durch Steuersignale s, die von einem übergreifenden Netzwerk N übertragen werden, beeinflusst und tauscht Informationen mit benachbarten Standorten aus. Dabei werden individuelle, d. h. lokale, Einstellungen und Sensordaten über das Netzwerk ausgetauscht und globale Kalibrierungslösungen ermittelt.
• Dieser Austausch sieht beispielsweise so aus, dass die Temperatur und die Lichtfarbe eines vergleichsweise kalten Nachbarraumes in den Temperaturvergleich als Steuersignal s übermittelt wird. Führt nun der Temperaturvergleich im lokalen Raum dazu, dass hier eine vergleichsweise warme Lichtfarbe eingestellt werden soll, dann kann ein harter Lichtfarbenkontrast zwischen beiden Räumen dadurch vermieden werden, dass die Lichtfarbe auf einen weniger warmen Wert, d. h. mit einem etwas niedrigeren Rot-Anteil und einem dafür erhöhten Blau- oder Weißlichtanteil eingestellt wird. Der Übergang von dem einen Raum in den nächsten fällt dann etwas fließender aus.
• Möglich ist auch das Aushandeln von Kompromisslösungen für die Lichtfarben in benachbarten Räumen mit einer Bestimmung einer Durchschnittslichtfarbe oder auch der Übergang einer Lichtfarbe von einem Raum in den nächsten. Ein derartiges „Wandern” der Lichtfarbe kann insbesondere mit einem Input Z aus weiteren Sensoren, wie beispielsweise einem Bewegungsmelder, gekoppelt sein. Hierbei wird die Lichtfarbe, die eine Person in einem ersten Raum wahrgenommen hat, beim Betreten des zweiten Raumes unverändert oder entsprechend der dort herrschenden Temperaturverhältnisse modifiziert übernommen. Der Bewegungsmelder registriert das aus einer bestimmten Richtung erfolgende Betreten des Raumes und gibt das Signal Z an den Temperaturvergleich aus. Daraufhin wird über das Netzwerk N das Steuersignal s angefordert. Dieses enthält die Temperatur- und Lichtfarbeninformation des Raumes, aus dem die Person gerade gekommen ist, sodass sich in dem Raum, in dem die Person sich nun befindet, eine entsprechende Einstellung erfolgt.
• Natürlich kann auch in diesem Fall die Veränderung der Lichtfarbe unter der Steuerung durch das Profil P erfolgen. Damit lässt sich die Lichtfarbe lokal wieder auf den individuellen Raum abstimmen. Möglich ist auch ein Weiterleiten des Profils P über das Netzwerk, ein Modifizieren der Steuersignale s in dem Netzwerk und dergleichen Verfahrensabwandlungen mehr.
• 4 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau einer Anordnung zum Ausführen des Verfahrens. Diese umfasst eine Temperatursensoreinheit 1 zum Messen der Umgebungstemperatur, eine Steuereinheit 2 zum Ausführen des Temperaturvergleichs und zum Umsetzen in ein Steuersignal zur Lichtfarbenanpassung und eine von der Steuereinheit beeinflusste Beleuchtungseinheit 3 mit einer veränderbaren Lichtfarbe. Die Steuereinheit ist in ihrer einfachsten Ausführungsform als ein in dem Raum angeordneter Computer ausgebildet. Dieser ist über eine erste Schnittstelle mit dem im Raum angebrachten Temperatursensor und über eine zweite Schnittstelle mit der Beleuchtungseinrichtung verbunden. Die Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise als ein Array als LED's ausgeführt, wobei in dem Array LED mit unterschiedlichen Emissionsspekten vereinigt sind. Diese werden von dem Computer so angesprochen dass die spektral unterschiedlichen LED mit jeweils verschiedenen Intensitäten zum Leuchten gebracht werden. Im Ergebnis entsteht in Form einer additiven Farbenmischung die jeweils erforderliche Lichtfarbe.
• 5 zeigt einen weiteren beispielhaften Aufbau der Beleuchtungseinheit 3. Bei dem hier vorliegenden Beispiel besteht diese aus einer ersten Lichtquelle 4 mit einem konstanten Beleuchtungsspektrum, die beispielsweise als normale Raumbeleuchtung dient und aus Glühlampen oder Leuchtstoffröhren ausgebildet ist. Diese ist gegebenenfalls dimmbar, sie ist jedoch nicht als eine Lichtquelle mit einem veränderbaren Spektrum eingerichtet. Dieser ersten Lichtquelle ist eine zweite Lichtquelle 5 additiv zugeschaltet. Das emittierte Spektrum der additiven Lichtquelle 5 ist veränderbar, die Lichtfarbe der Lichtquelle ist somit variabel. Diese kann wie erwähnt als das bereits beschriebene LED-Array ausgebildet sein.
• Die additive Lichtquelle 5 enthält weiterhin eine Farbsensoranordnung 6. Diese ist insbesondere als eine Anordnung multipler Einzelsensoren ausgebildet. Die Einzelsensoren sind als Rot-, Grün- und Blau-Sensoren ausgebildet. Die von diesem gelieferten Messignale sind den entsprechenden Intensitäten der jeweiligen Spektralbereiche proportional und bilden damit in ihrer Gesamtheit ein Detektorsignal der aktuell vorhandenen Lichtfarbe aus.
• Die Farbsensoranordnung 6 ist mit einer Betriebssteuerung 7 gekoppelt. Diese vergleicht das von der Farbsensoranordnung gelieferte Messsignal mit einem von der Steuereinheit einkommenden Steuersignal für die zu verändernde Lichtfarbe und setzt beide Signale in ein Betriebssignal für eine spektral veränderbare Leuchteinheit 8 um. Diese Leuchteinheit ist beispielsweise das erwähnte LED-Array. Bei einer Verwendung eines RGB-Sensors als Farbsensoranordnung wird hierzu durch die Stärke der Rot-, Grün- und Blau-Messsignale die Lichtfarbe in einem Farbpunkt in einem Chromatizitätsdiagramm um. Anschließend wird die Differenz zwischen dem aktuellen Punkt in dem Chromatizitätsdiagramm und dem von dem Steuersignal der Steuereinheit geforderten Punkt des Chromatizitätsdiagramms errechnet und der dabei gewonnene Differenzwert als Betriebssignal an die Leuchteinheit 8 übergeben. Diese setzt den Differenzwert in eine Lichtemission mit einer entsprechenden additiven Lichtfarbe um.
• Die Farbsensoranordnung 6 kann entweder unmittelbar in und bei der additiven Lichtquelle angeordnet oder an eine frei gewählten Stelle des Raumes angeordnet sein. Die letztere Anordnung ist vorteilhaft und erlaubt eine in der Beleuchtungseinheit 3 intern ablaufende selbstregelnde Rückkopplung mit der die vorgegebene Lichtfarbe gleichbleibend eingehalten werden kann und insbesondere auf Dimmvorgänge der ersten Lichtquelle 4 reagiert und darüber hinaus euch eine allgemeine Farbwirkung des Raumes mit berücksichtigt.
• 6 zeigt eine beispielhafte Verschaltung mehrerer Steuereinheiten 2 zu einem Netz. In dem hier gezeigten Beispiel ist sowohl ein maschenartiges Netz, als auch ein zentralisiertes Netz angedeutet. Jede Steuereinheit 2 führt zunächst autark gemäß den vorher gezeigten Verfahrensschritten eine lokale Lichtfarbenanpassung aus. Zur Kommunikation mit benachbarten Steuereinheiten ist eine hier für nur eine Steuereinheit gezeigte Logikeinheit 9 vorgesehen. Die Steuereinheiten 2 kommunizieren in dem maschenartigen Netz zunächst gleichwertig. Dabei wird ein Zustand einer ersten Steuereinheit an jede andere Steuereinheit signalisiert und von jeder anderen Steuereinheit verarbeitet. Eine derartige Architektur ermöglicht ein iteratives Ermitteln von Kompromissanpassungen von Lichtfarben für verschiedene überwachte Bereiche oder Räume oder auch das bereits erwähnte Weitergeben von Lichtfarbenanpassungen.
• Das maschenartige Netz ist in 6 von einer Zentraleinheit 10 beeinflusst. Diese gibt allgemeingültige Steuerparameter für alle Steuereinheiten des Netzwerkes vor und beeinflusst alle Steuereinheiten in einem im wesentlichen gleichen Maße. Die Zentraleinheit gibt globale Steuerparameter vor. Damit ist es möglich, ein global gültiges Lichtfarbenszenario zu implementieren.
• 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anpassunganordnung. Bei dem hier vorliegenden Beispiel besteht die Steuereinheit 2 aus einem Mikrocontroller. Dieser ist beispielsweise in einem Schaltbehältnis innerhalb eines Raumes untergebracht. Der Mikrocontroller empfängt Signale von einem als RGB-Sensor ausgebildeten Farblichtsensor 6a für Umgebungslicht und einem Farblichtsensor 6b für die Primärlichtquelle. Die Messsignale des Farblichtsensors 6a werden durch einen Operationsverstärker 11, der mit einem Tiefpass zur Rauch- und Fremdfrequenzunterdrückung kombiniert ist, aufbereitet und den Mikrocontroller gesendet.
• Weiterhin ist in den Mikrocontroller der Temperatursensor 1 gekoppelt. Dieser sendet über einen Operationsverstärker 12 die Temperaturmesssignale an den Mikrocontroller. Bei dem hier vorliegenden Beispiel ist zusätzlich eine manuelle Steuereinheit 13 vorgesehen. Diese ist im einfachsten Fall als ein Drehregler ausgeführt, mit dem sich die Zieltemperatur manuell beeinflussen und einstellen lässt. Es sind aber auch komplexere Benutzerschnittstellen denkbar, beispielsweise eine Tastatur oder ein Touchscreen, mit dem sich komplexere Parametervorgaben auf komfortable Weise ausführen lassen.
• Die Logikeinheit 9 ist in dem hier vorliegenden Beispiel als ein Kommunikations- und Netzwerkinterface ausgeführt, bei dem die Kommunikation des Mikrocontrollers mit benachbarten Steuereinheiten drahtlos über Bluetooth oder ein WLAN-Netz ausgeführt wird. Hierzu kann der unter „WiFi” (eingetragenes Markenzeichen) bekannte und unter IEEE 802.11 bekannte Standard benutzt werden.
• Zur Ausgabe der Steuersignale greift der Mikrocontroller auf eine PWM-Einheit 14 für eine Pulsweitenmodulation zu. Diese beaufschlagt eine LED-Treibereinheit 15 mit einem pulsweitenmodulierten Signal zur Generierung der angepassten Lichtfarbe. Für einen direkten Zugriff auf den Mikrocontroller und zum Anschluss eines Speichermediums für Profildaten ist eine USB-Schnittstelle 16 vorgesehen. Über diese Schnittstelle lassen sich Programmierungen des Mikrocontrollers unter Verwendung eines externen Wartungsrechners vornehmen und eine individuelle Anpassung des Mikrocontrollers und damit des gesamten Verfahrensablaufs auf die jeweils gegebenen Bedingungen ausführen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung wurden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind weitere Ausführungsformen möglich, die innerhalb des erfindungsgemäßen Grundgedankens verbleiben. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Bezugszeichenliste

N

Netzwerk

P

Steuerprofil

s

Netzwerk-Steuersignal

T_ist

Ist-Temperaturwert

T_soll

Soll-Temperaturwert

ΔT

Temperaturabweichung

Z

zusätzlicher Messwertinput momentane Lichtfarbe

^λneu

veränderte Lichtfarbe

1

Temperatursensoreinheit

2

Steuereinheit

3

Beleuchtungseinheit

4

Lichtquelle mit konstanter Lichtfarbe

5

additive Lichtquelle

6

Farbsensoranordnung

6a

Umgebungslichtsensor

6b

Lichtsensor für Primärlichtquelle

7

Betriebssteuerung für additive Lichtquelle

8

spektral veränderbare Leuchteinheit, LED-Array

9

Logikeinheit, Netzwerkanbindung

10

Zentraleinheit

11

Operationsverstärker für Farbsensor

12

Operationsverstärker für Temperatursensor

13

manuelle Steuereinheit

14

PWM-Einheit

15

LED-Treibereinheit

16

USB-Schnittstelle

• 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 Nicht-Patentliteratur
• IEEE 802.11 [0049]

Claims (10)

1. Verfahren zum Abgleichen einer Beleuchtung mit Umgebungsparametern, mit den Verfahrensschritten Messen einer Umgebungstemperatur und Vergleich des gemessenen Temperaturwertes (T_ist) mit einem gegebenen Temperatursollwert (T_soll), Ermitteln einer Abweichung (ΔT) zwischen gemessenem Temperaturwert und Temperatursollwert, Übergabe des Wertes der Abweichung an eine Beleuchtungseinrichtung und Veränderung der spektralen Zusammensetzung (λ_neu) des von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtes in Abhängigkeit von der Abweichung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung der spektralen Zusammensetzung (λ_neu) des von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtes eine Messung einer Ursprungslichtfarbe (λ) und/oder einer Ursprungsleuchtstärke erfolgt und in Abhängigkeit von dem dabei ermittelten Messergebnis eine Anpassung einer Lichtfarbe (λ_korr) eines additiven Leuchtmittels erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der spektralen Zusammensetzung des Lichtes und/oder die Anpassung der Lichtfarbe des additiven Leuchtmittels in Abhängigkeit von einem zu beleuchtenden Gegenstand und/oder einer zu beleuchtenden Umgebung durch eine Profilsteuerung (P) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich der Beleuchtung mit den Umgebungsparametern innerhalb eines Netzwerkes (N) ausgeführt wird, wobei zur Veränderung der spektralen Zusammensetzung der Beleuchtung Steuersignale (S) innerhalb des Netzwerkes ausgetauscht, weitergeleitet und/oder optimiert werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Abgleich der Beleuchtung mit den Umgebungsparametern ein Registrieren eines Umgebungsschalls, von Bewegungen, RFID-Sensoreinrichtungen und dergleichen weiteren Messgrößen (Z) erfolgt.
6. Anordnung zum Abgleichen einer Beleuchtung mit einer Umgebungstemperatur, wobei die Anordnung eine Temperatursensoreinheit (1) zum Messen einer Umgebungstemperatur, einer Steuereinheit (2) für einen Temperaturabgleich und zum Erzeugen eines Steuersignals und eine von der Steuereinheit beeinflusste Beleuchtungseinheit (3) mit einem veränderbaren Lichtspektrum aufweist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3) aus einer ersten Lichtquelle (4) mit einem konstanten Lichtspektrum und einer additiven Lichtquelle (5) mit veränderbaren Lichtspektrum besteht, wobei die additive Lichtquelle eine Farbsensoranordnung (6) und eine Betriebssteuerung (7) zum Anpassen der Lichtfarbe der additiven Lichtquelle an das Lichtspektrum der ersten Lichtquelle aufweist.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) als ein modularer Teil eines stern- oder maschenartigen Netzverbandes ausgebildet ist, wobei die Steuereinheit eine Logikeinheit (9) für einen Datenaustausch mit benachbarten Steuereinheiten und/oder einer Zentraleinheit (10) aufweist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (2) und/oder der Zentraleinheit (10) mindestens ein Zusatzsensormodul für ein Registrieren zusätzlicher Messgrößen zugeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzsensormodul einen Schall-, einen Bewegungs- und/oder einen RFID-Sensor aufweist.

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