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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Gruppe von Leuchten bzw. steuerbaren Teileinheiten einer oder mehrerer Leuchten sowie ein entsprechendes System hierzu. Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsgerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise zur Verwendung in einem entsprechenden Beleuchtungssystem.
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Größere Beleuchtungssysteme eröffnen die Möglichkeit, den verschiedenen Leuchten Steuerbefehle zu übermitteln, die von einer zentralen und/oder lokalen Steuereinheit oder dem Benutzer zur Verfügung stehenden Bediengeräten erzeugt werden. Durch die Übermittlung entsprechender Informationen kann ein aufeinander abgestimmtes Einstellen der Helligkeit der verschiedenen Leuchten ermöglicht werden. Ferner können auch situationsbedingte oder tageszeitabhängige Beleuchtungsszenarien realisiert werden. Die Übermittlung der Steuerbefehle erfolgt dabei in der Regel über entsprechende separate Daten- bzw. Steuerleitungen oder auch die Leitungen zur Stromversorgung. Alternativ hierzu ist auch eine drahtlose Ansteuerung von Leuchten bekannt.
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In der Regel können die Leuchten eines größeren Beleuchtungssystems individuell oder zumindest in Gruppen beziehungsweise kollektiv angesteuert werden. Eine individuelle Ansteuerung einzelner Leuchten erfordert, dass diese in der Lage sind, individuell durch die Einheit, welche die Steuerbefehle generiert, kontaktiert zu werden. Da eine Einzelverdrahtung der Leuchten zu aufwendig wäre, ist üblicherweise vorgesehen, dass die Leuchten eine individuelle Betriebsadresse aufweisen, welche dem entsprechenden Steuerbefehl hinzugefügt werden muss. Diese Betriebsadresse wird üblicherweise während der Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems vergeben und kann unter anderem auch die Position der Leuchte innerhalb eines Raums oder eines Gebäudes berücksichtigen. Sind hingegen alle Leuchten an eine gemeinsame Steuerleitung angeschlossen und weisen keine individuelle Adresse auf, so können die entsprechenden Steuerbefehle nur einheitlich an alle Leuchten verschickt und entsprechend umgesetzt werden. Das heißt, in diesem Fall verhalten sich alle Leuchten, die die Steuerbefehle empfangen, in gleicher Weise. Eine derartige Möglichkeit zur gemeinsamen Ansteuerung besteht oftmals auch bei Systemen, bei denen individuelle Betriebsadressen vergeben werden, indem die Leuchten zusätzlich auch einzelnen Gruppen zugeordnet werden, wobei dann die Leuchten im Rahmen eines Gruppen-Befehls wiederum einheitlich angesteuert werden oder Steuerbefehle im sogenannten Broadcast-Modus übertragen werden, also von allen Leuchten empfangen und umgesetzt werden.
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Komplexere Beleuchtungssituationen, bei denen beispielsweise innerhalb eines bestimmten Bereichs befindliche Leuchten aufeinander abgestimmte Helligkeitswerte annehmen sollen, können also entsprechend dem Stand der Technik lediglich dadurch realisiert werden, dass die betroffenen Leuchten individuell kontaktiert werden, also jeweils eine eigene Betriebsadresse aufweisen, und ihnen dann unter Berücksichtigung dieser Betriebsadresse jeweils ein individueller Helligkeitsstellwert übermittelt wird. Sind von dem gewünschten Beleuchtungsszenario mehrere Leuchten betroffen, so erfordert dies die Übermittlung einer Vielzahl entsprechender Steuerbefehle, was zwangsläufig mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung verbunden ist, bis sich das gewünschte Erscheinungsbild bei der Beleuchtung ergibt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Möglichkeit zum Ansteuern einer Gruppe mehrerer Leuchten bzw. einer Gruppen von steuerbaren Teileinheiten einer oder mehrerer Leuchten anzugeben, bei der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ansteuern von Leuchten bzw. von steuerbaren Teileinheiten einer oder mehrerer Leuchten gemäß Anspruch 1 sowie ein entsprechendes System gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Lösung beruht grundsätzlich auf dem Gedanken, beim Einstellen eines bestimmten Beleuchtungsszenarios den Schritt des Bestimmens individueller Helligkeitswerte für die betroffenen Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten von einer zentralen Steuereinheit auf die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten zu verlagern. Während bislang die zentrale Steuereinheit für jede entsprechende Leuchte bzw. Leuchten-Teileinheit einen individuellen Helligkeitsstellwert bestimmen und als Steuerbefehl übermitteln musste, ist nunmehr also vorgesehen, dass lediglich generell die gewünschte Lichtabgabe betreffende Informationen an die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten übermittelt werden und diese dann für sich selbst jeweils eine entsprechende Sollhelligkeit bestimmen. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung besteht dabei darin, dass diese generelle Information hinsichtlich der gewünschten Lichtabgabe gemeinsam an alle Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten im Rahmen eines einzigen Befehls oder Befehlspakets übermittelt werden kann und es demzufolge nicht mehr nötig ist, eine Vielzahl individueller Steuerbefehle an die einzelnen betroffenen Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten zu übermitteln. Der Umfang der zu übermittelnden Daten wird hierdurch drastisch reduziert, was insbesondere auch zur Folge hat, dass die gewünschte Lichtabgabe letztendlich deutlich schneller erhalten wird. Die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten selbst besitzen dann entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung eine gewisse Intelligenz, um unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Position einen zum Erzielen des gewünschten Beleuchtungsszenarios erforderlichen Helligkeitswert bestimmen zu können.
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Erfindungsgemäß wird dementsprechend ein Verfahren zum Ansteuern einer Gruppe von Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten vorgeschlagen, wobei allen Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten der Gruppe gemeinsame Steuerinformationen hinsichtlich einer gewünschten Lichtabgabe übermittelt werden und die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten nach Empfang auf Basis dieser Steuerinformationen sowie unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Position einen individuellen Helligkeitswert für den Betrieb bestimmen.
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Ferner wird ein System zum Ansteuern einer Gruppe von Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten vorgeschlagen, welches eine Steuereinheit zum Übermitteln einer Steuerinformation hinsichtlich einer gewünschten Lichtabgabe aufweist. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese Steuerinformation gemeinsam an alle Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten übermittelt wird und die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten Mittel aufweisen, welche dazu ausgebildet sind, auf Basis der Steuerinformation sowie unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Position einen Helligkeitswert zu bestimmen.
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Die gewünschte Lichtabgabe kann in vielfältiger Weise definiert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein bestimmter Bereich entsprechend einem gewünschten Helligkeitsprofil beleuchtet werden soll. Die von der Steuereinheit übermittelten Informationen können dann Informationen bezüglich einer Position eines Zentrums des zu beleuchtenden Bereichs sowie einer Ausdehnung und/oder Form des Bereichs der Lichtabgabe umfassen. Darüber hinaus können die Informationen auch die Helligkeit im Zentrum des Bereichs der Lichtabgabe definieren sowie gegebenenfalls einen Helligkeitsverlauf oder einen Farb- bzw. Farbtemperaturverlauf. Auch eine Information bezüglich einer zeitlichen Abhängigkeit der Lichtabgabe könnte im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung übermittelt werden. Nach Erhalt dieser Informationen ermitteln dann die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten jeweils für sich selbst, ob sie an der gewünschten Lichtabgabe teilnehmen und – falls ja – welchen Helligkeitswert beziehungsweise welche Farbe oder Farbtemperatur sie hierzu annehmen sollen.
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Das erfindungsgemäße Konzept ist nicht zwangsläufig auf eine regelmäßige Anordnung von Leuchten oder Leuchten-Teileinheiten beschränkt, kommt in einem derartigen Fall allerdings selbstverständlich besonders gut zur Geltung. Ferner ist die Anwendung der Erfindung sowohl bei eindimensionalen, zweidimensionalen als auch dreidimensionalen Anordnungen von Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten möglich.
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Denkbar wäre gemäß der vorliegenden Erfindung auch, dass nicht nur ein zu beleuchtender Bereich sondern mehrere Bereiche definiert werden, die jeweils eine bestimmte Ausdehnung aufweisen und in denen eine bestimmte Helligkeit beziehungsweise ein bestimmter Helligkeitsverlauf vorliegen soll. Beispielsweise könnten somit also in einem größeren Raum, in dem Leuchten oder Leuchten-Teileinheiten rasterartig angeordnet sind, mehrere „Beleuchtungsinseln” gebildet werden, die gegebenenfalls auch überlappen. In einem derartigen Fall ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationen hinsichtlich der verschiedenen zu beleuchtenden Bereiche zunächst vollständig übermittelt werden und erst nach Abschluss der Übermittlung aller Informationen die Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten ihre individuellen Helligkeitswerte bestimmen. Eine Leuchte oder Leuchten-Teileinheit, die in diesem Fall dann in einem überlappenden Bereich angeordnet ist, also zu zwei ”Beleuchtungsinseln” gehört, ermittelt dann ihren Stellwert im Hinblick auf beide Bereiche.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht, wie bereits erwähnt, darin, dass den Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten nicht individuelle Befehle übermittelt werden müssen. Dies bedeutet, dass die an dem Verfahren teilnehmenden Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten nicht zwangsläufig individuelle Betriebsadressen aufweisen müssen. Trotz allem könnte dies selbstverständlich der Fall sein, um ergänzend die Möglichkeit zu eröffnen, in bestimmten Situationen Leuchten oder Leuchten-Teileinheiten nach wie vor in herkömmlicher Weise individuell ansteuern zu können. Auch eine parallele Nutzung individuell ansteuerbarer Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten sowie einer Gruppe von Leuchten oder Leuchten-Teileinheiten, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuert werden, wäre selbstverständlich denkbar.
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Letztendlich wird also durch die vorliegende Erfindung eine neuartige und elegante Möglichkeit geschaffen, Leuchten bzw. Leuchten-Teileinheiten in effizienter Weise anzusteuern, um komplexere Beleuchtungssituationen zu realisieren.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 schematisch einen zu beleuchtenden Raum mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Beleuchtungssystem;
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2 den schematischen Aufbau einer an dem erfindungsgemäßen Verfahren teilnehmenden Leuchte;
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3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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4a die von den Leuchten gewählten Helligkeitswerte bei Anforderung eines quadratischen Beleuchtungsbereichs;
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4b bis 4d weitere Varianten unterschiedlicher Helligkeitswerte bei verschiedenen Beleuchtungsszenarien und
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5 ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem bei einer linearen Anordnung von Leuchten.
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1 zeigt rein schematisch ein Beleuchtungssystem 1, welches erfindungsgemäß ausgestaltet und zur Beleuchtung eines Raums 100 vorgesehen ist. Das System 1 besteht im vorliegenden Fall aus einer Anordnung mehrerer Leuchten 10, die matrixartig an der Decke 101 des Raums 100 angeordnet sind in drei Reihen zu jeweils sechs Leuchten. Die Ansteuerung dieser Leuchten 10 erfolgt durch eine Steuereinheit 5, welche mit den Leuchten 10 über ein Steuerleitungssystem 2 verbunden ist. Die Topologie dieses Steuerleitungssystems 2 spielt hierbei keine Rolle, da für die vorliegende Erfindung lediglich erforderlich ist, dass die Leuchten 10 gemeinsam Steuerbefehle erhalten können. Dementsprechend kann also das Steuerleitungssystem 2 sternförmig, ringförmig oder auch im Sinne einer klassischen Busleitung ausgebildet sein. Auch eine drahtlose Übermittlung mittels Funk- oder Infrarotsignale wäre denkbar. Die Steuereinheit 5 kann dabei durch eine zentrale Steuereinheit des Beleuchtungssystems realisiert sein, in gleicher Weise könnten Steuerinformationen allerdings auch von in dem Raum 100 befindlichen Bedienelementen und/oder Sensoren, zum Beispiel Anwesenheitssensoren, Helligkeitssensoren oder dgl. stammen. Ferner sind alle Leuchten 10 selbstverständlich auch an ein Stromversorgungsystem angeschlossen, auf dessen Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 verzichtet wurde. Zu erwähnen ist allerdings, dass durchaus die Leitungen 2 sowohl zur Befehlsübermittlung als auch zur Stromversorgung gemeinsam genutzt werden können, wobei dann die Signalübertragung mittels der sog. Powerline-Carrier-Technologie erfolgt.
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Der allgemeine Aufbau einer Leuchte 10 ist in 2 dargestellt. Dementsprechend weist eine Leuchte 10 also insbesondere ein Betriebsgerät 11 sowie eine von dem Betriebsgerät 11 angesteuerte Lichtquelle 15 auf. Die Art der Lichtquelle selbst ist für die vorliegende Erfindung wiederum unerheblich. Vorzugsweise sollte diese allerdings dimmbar sein und gegebenenfalls auch eine Veränderung der Farbe und/oder Farbtemperatur ermöglichen. Dementsprechend wären insbesondere Leuchtstofflampen oder LEDs als Lichtquellen denkbar.
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Das Betriebsgerät 11 ist dafür verantwortlich, die Lichtquelle 15 in Abhängigkeit von den empfangenen Steuerinformationen zu betreiben. Hierzu ist dieses Betriebsgerät 11 zunächst – wie dargestellt – mit der Steuerleitung 2 sowie der Stromversorgungsleitung 3 verbunden. Über die Steuerleitung 2 eintreffende Befehle werden von einer internen Steuereinheit 12 ausgewertet, die in entsprechender Weise dann Betriebsmittel 13 ansteuert, welche die eingangsseitige Netzversorgungspannung in eine für den Betrieb der Lichtquelle 15 geeignete Ausgangsgröße (Strom od. Spannung) umsetzen. Abhängig von der Ansteuerung durch die interne Steuereinheit 12 erfolgt hierdurch insbesondere also ein Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 15 sowie gegebenenfalls ein Einstellen der Helligkeit, also ein Dimmen, oder ein Verändern der Farbe und/oder Farbtemperatur des abgegebenen Lichts.
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Die Ansteuerung der Lichtquellen in Abhängigkeit von externen Steuersignalen erfolgt beim Stand der Technik bislang im Wesentlichen nach dem gleichen Schema. Der von dem zentralen Befehlsgeber übermittelte Steuerbefehl enthält dabei eine Information bezüglich der von dem Befehl betroffenen Leuchte sowie eine Steuerinformation bezüglich der einzustellenden Helligkeit. Anhand der üblicherweise verwendeten Betriebsadresse kann das empfangende Betriebsgerät 11 erkennen, ob der Befehl für die entsprechende Leuchte gedacht ist. Ist dies der Fall, wird die Lichtquelle 15 entsprechend dem empfangenen Befehl betrieben. Aus dem oftmals verwendeten DALI-Standard zur Ansteuerung von Leuchten ist darüber hinaus auch bekannt, mehrere Leuchten einer Gruppe zuzuordnen, wobei dann ein entsprechender Gruppenbefehl von allen entsprechenden Leuchten in gleicher Weise umgesetzt wird. Dies erübrigt ein individuelles Ansteuern der einzelnen Leuchten in der Gruppe, wobei sich in diesem Fall dann allerdings die Leuchten grundsätzlich gleich verhalten.
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Wird hingegen eine Beleuchtung gewünscht, bei der sich die Leuchten einer Gruppe beziehungsweise im dargestellten Fall die Leuchten 10 des in 1 gezeigten Systems unterschiedlich verhalten sollen, so bestand bislang die einzige Möglichkeit darin, jeder Leuchte individuell im Rahmen eines entsprechenden Befehls einen Helligkeitswert zu übermitteln. Sollen größere Bereiche in einer bestimmten Weise beleuchtet werden, die kein einheitliches Ansteuern der Leuchten im Rahmen eines Gruppenbefehls ermöglicht, so bedeutet dies, dass eine Vielzahl von Steuerbefehlen über das Steuerleitungssystem 2 übertragen werden muss, was mit einer entsprechenden zeitlichen Verzögerung verbunden ist. Zwar sind aus dem bereits erwähnten DALI-Standard darüber hinaus auch sogenannte Szene-Befehle bekannt, bei denen allen Leuchten gemeinsam ein entsprechender Szene-Auswahlbefehl übermittelt wird und die Leuchten dann jeweils der Szene entsprechende unterschiedliche Helligkeitswerte annehmen können. Allerdings müssen die der jeweiligen Szene entsprechenden Helligkeitswerte vorab in den Leuchten gespeichert werden und es stehen auch lediglich einige wenige Szenen zur Verfügung, die dann während des Betriebs abgerufen werden können. Auch in diesem Fall ist also eine effiziente Ansteuerung mehrerer Leuchten zum Erzielen einer gewünschten Lichtabgabe nur in einem sehr beschränkten Umfang möglich.
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Mit der nachfolgend beschriebenen Erfindung werden die oben beschriebenen Probleme vermieden. Wie bereits erwähnt, beruht die Erfindung auf dem Konzept, den Leuchten selbst eine Intelligenz zuzuweisen, dahingehend, dass diese keine bereits vorab bestimmten Helligkeitssollwerte empfangen und umsetzen sondern stattdessen auf Basis einer von der Steuereinheit übermittelten allgemeineren Information, welche eine gewünschte Art der Beleuchtung betrifft, selbstständig entsprechende Helligkeits- und/oder Farbwerte für die Lichtquellen ermitteln. Die von der zentralen Steuereinheit übermittelten Informationen bezüglich der gewünschten Beleuchtung enthalten also keine individuellen Stellwerte mehr sondern definieren lediglich die Art und Weise der gewünschten Beleuchtung, wobei die einzelnen Leuchten dann selbst unter Berücksichtigung ihrer Position in dem Beleuchtungssystem ihren Betrieb entsprechend anpassen.
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Die Ortsinformation ist also eine wesentliche Voraussetzung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens, weshalb entsprechend der Darstellung in 2 das Betriebsgerät 11 intern einen Speicher 14 aufweist, in dem diese Ortsinformation abgelegt ist. Die Steuereinheit 12 kann auf diese in dem Speicher 14 abgelegte Ortsinformation zugreifen und dann bei der Berechnung geeigneter Stellwerte für die Lichtquellen 15 berücksichtigen.
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Der Ablauf bei der Ansteuerung eines bestimmten Beleuchtungsszenarios entsprechend der vorliegenden Erfindung entspricht dann dem in 3 dargestellten Schema. In einem ersten Schritt 51 erfolgt hierbei die Übermittlung der entsprechenden Informationen von der zentralen Steuereinheit 5 an die Leuchten 10. Diese Übermittlung erfolgt dabei derart, dass sie an alle an dem Verfahren teilnehmenden Leuchten gerichtet ist und das gewünschte Beleuchtungsszenario beispielsweise hinsichtlich der Position und Ausdehnung eines zu beleuchtenden Bereichs definiert. Auch Helligkeits- oder Farbinformationen können in den übermittelten Daten enthalten sein, wobei wesentlich ist, dass diese Informationen nicht individuell an jede Leuchte sondern an alle Leuchte gemeinsam, also z. B. im Rahmen eines sog. Broadcast-Befehls oder eines Gruppen-Befehls übertragen werden.
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Nach abgeschlossener Übermittlung dieser Steuerinformationen kann gegebenenfalls noch ein explizites Signal zum Start des entsprechenden Leuchtenbetriebs in Schritt S2 übermittelt werden. Die Übermittlung dieses Startsignals kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die übermittelten Informationen mehrere Beleuchtungsszenarien betreffen, von denen beispielsweise unterschiedliche Leuchten betroffen sind. Es wäre also beispielsweise denkbar, dass mehrere voneinander getrennte Bereiche in dem Raum in einer gewünschten Weise beleuchtet werden sollen, wobei dann in dem Schritt S1 zunächst alle Informationen diesbezüglich übermittelt und erst abschließend das Startsignal ausgesendet werden. Dies gewährleistet, dass ein gemeinsames Umschalten auf die neu gewünschte Beleuchtung erfolgt und nicht in aufeinanderfolgenden Schritten die Leuchten jeweils ihre Helligkeiten anpassen. Auch für den Fall, dass eine der Leuchten sich in einem überlappenden zu beleuchtenden Bereich befindet, ist diese Vorgehensweise von Vorteil, da die Leuchte dann nicht in aufeinanderfolgenden Schritten jeweils ihre Helligkeit ändert sondern stattdessen in einem einzigen Schritt eine geeignete Lichtabgabe einstellen kann.
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Nach Übermitteln des Startsignals in Schritt S2 erfolgt dann für jede Leuchte unter Berücksichtigung der bereits erwähnten Ortsinformation die Berechnung beziehungsweise Bestimmung eines Stellwerts zum Betreiben der Lichtquelle. Dieser Stellwert betrifft dabei einen Helligkeitswert sowie gegebenenfalls auch eine entsprechende Farbe oder Farbtemperatur des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts. Dabei muss der Stellwert im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht ein einziger Wert sein sondern kann hinsichtlich seiner Komplexität von der Art der zu betreibenden Lichtquelle abhängen. Handelt es sich beispielsweise bei der Lichtquelle um eine farbveränderliche RGB-Lichtquelle, so wird die interne Steuereinheit 12 also insgesamt drei Stellwerte für die drei Farbkanäle bestimmen. In gleicher Weise kann allerdings bei der Berechnung in Schritt S3 die interne Steuereinheit 12 auch zu dem Ergebnis gelangen, dass die entsprechende Leuchte gar nicht von dem gewünschten Beleuchtungsszenario betroffen ist, also die Lichtquelle ausgeschaltet bleiben soll.
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Nach Abschluss der Stellwertermittlung in Schritt S3 erfolgt dann das entsprechende Ansteuern der Lichtquelle in Schritt S4. Da der Zeitaufwand zum Ermitteln des Stellwerts für alle Leuchten vergleichbar ist, bedeutet dies, dass ein im Wesentlichen einheitliches Umschalten auf das neue Beleuchtungsszenario erfolgen wird.
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Dadurch, dass die Leuchten entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren selbst geeignete Stellwerte zum Realisieren des Beleuchtungsszenarios ermitteln, besteht nunmehr allerdings eine deutlich größere Flexibilität beim Ansteuern der Leuchten, wobei trotz allem nur sehr wenige Informationen über das Steuerleitungssystem übermittelt werden müssen. Die hohe Flexibilität des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der nachfolgend diskutierten 4a bis 4d deutlich, welche unterschiedliche Varianten einer gewünschten Lichtabgabe betreffen, wobei die Erfindung keinesfalls auf diese wenigen dargestellten Beispiele beschränkt ist. Die Figuren zeigen hier jeweils für das in 1 gezeigte System mit drei mal sechs Leuchten die nach Übermittlung der Steuerinformationen betreffend eines gewünschten Beleuchtungsszenarios von den Betriebsgeräten 11 ermittelten Stellwerte für die Leuchten. Die Stellwerte betreffen im vorliegenden Fall ausschließlich die Helligkeit und werden in Prozent der Maximalhelligkeit angegeben, wobei die Beispiele offensichtlich ohne Weiteres auch auf Informationen bezüglich der Farbe oder Farbtemperatur erweiterbar sind, sofern die entsprechenden Lichtquellen eine Anpassung der Lichtabgabe diesbezüglich ermöglichen.
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Die verschiedenen Tabellen der 4a bis 4d zeigen also jeweils die von den Leuchten angenommenen Helligkeitswerte abhängig von dem von dem zentralen Befehlsgeber gewünschten Beleuchtungsszenario, wobei die Tabellenposition der Anordnung der jeweiligen Leuchte in dem System bei einer Aufsicht von oben entspricht. Das heißt, der Tabelleneintrag der ersten Zeile/ersten Spalte entspricht somit dem Helligkeitswert der in 1 dargestellten linken hinteren Leuchte 101,1.
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4a zeigt nunmehr die Stellwerte der Leuchten für den Fall, dass durch den Befehlsgeber bzw. die Steuereinheit Informationen übermittelt wurden, welche eine Lichtabgabe in einem quadratischen Bereich betreffen, wobei das Zentrum des Bereichs der zweiten Leuchte in der mittleren Reihe entspricht und die Ausdehnung des Bereichs ausgehend von diesem Zentrum eine Längeneinheit beträgt. Diese Längeneinheiten können beliebig definiert werden und beispielsweise einem Abstand der Leuchten innerhalb des Rasters entsprechen oder auch in Meter angegeben werden, je nachdem in welcher Weise die Ortsinformationen in den Speicher der Betriebsgeräte hinterlegt sind. In gleicher Weise erfolgt auch die Definition des Zentrums des zu beleuchtenden Bereichs.
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Die Übermittlung dieser Informationen durch die Steuereinheit hat zur Folge, dass zunächst einmal die neun im rechten Bereich des Raums angeordneten Leuchten feststellen, dass sie an der Beleuchtung nicht teilnehmen sollen beziehungsweise ausgeschaltet bleiben sollen. Die neun linken Leuchten hingegen stellen fest, dass sie innerhalb des definierten Beleuchtungsbereichs liegen. Sofern die übermittelten Informationen keine weiteren Daten bezüglich der Helligkeit oder eines Helligkeitsverlaufs beinhalten, bedeutet dies, dass die entsprechenden neun Leuchten, wie dargestellt, eingeschaltet werden und die Lichtquellen mit maximaler Helligkeit, also bei 100%, betrieben werden. Selbstverständlich könnte allerdings in gleicher Weise auch die übermittelte Information zusätzlich auch einen für alle Leuchten geltenden Helligkeitssollwert vorgeben, den dann die Leuchten in entsprechender Weise annehmen würden.
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Eine wesentliche Information, die von der zentralen Steuereinheit an die Leuchten übermittelt wird, betrifft also die Position sowie die Ausdehnung des zu beleuchtenden Bereichs. Gegebenenfalls kann auch die Form des zu beleuchtenden Bereichs definiert werden. Wird beispielsweise anstelle eines quadratischen Beleuchtungsbereichs ein etwa kreisförmiger Bereich angestrebt, so werden die Leuchten nach Empfang der entsprechenden Informationen Helligkeitswerte entsprechend der Darstellung in 4b annehmen, wobei in diesem Fall die übermittelten Informationen auch in dem zu beleuchtenden Bereich eine gleichmäßige Helligkeit von 80% der Maximalhelligkeit vorsehen. Erkennbar ist, dass hier im Vergleich zu dem quadratischen Beleuchtungsbereich gemäß 4a eine andere Untergruppe der Leuchten aktiviert wird, deren Form näher an der gewünschten Kreisform liegt.
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Das Definieren eines zu beleuchtenden Bereichs betrifft dabei nicht nur dessen Form sondern auch dessen Position, die vorzugsweise durch eine Angabe des Zentrums des Bereichs festgelegt wird. Wird beispielsweise bei dem kreisförmigen Beleuchtungsbereich von 4b das Zentrum eher zur Mitte des Raums hin verlagert, so ergibt sich eine Helligkeitsverteilung wie in 4c dargestellt. Dabei muss das Zentrum eines zu beleuchtenden Bereichs nicht zwangsläufig durch eine Leuchte gebildet werden sondern kann auch in einem Bereich zwischen zwei oder vier Leuchten des Rasters liegen.
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In einer Basisvariante ist also zunächst vorgesehen, dass ein zu beleuchtender Bereich durch seine Position innerhalb des Raums sowie durch seine Form definiert wird.
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Dabei müssen allerdings nicht alle Leuchten innerhalb des Beleuchtungsbereichs die gleiche Helligkeit aufweisen. Beispielsweise kann ein Helligkeitsabfall ausgehend vom Zentrum zum Rand des Bereichs hin vorgesehen sein. In diesem Fall ergibt sich beispielsweise eine Helligkeitsverteilung, wie sie in 4d dargestellt ist. Erkennbar ist, dass lediglich die im Zentrum des kreisförmigen Beleuchtungsbereichs befindliche Leuchte die von der zentralen Steuereinheit vorgegebene Maximalhelligkeit – hier 90% – aufweist. Die im Umfangsbereich befindlichen Leuchten hingegen weisen eine niedrigere Helligkeit auf, wobei der Grad des Helligkeitsabfalls – z. B. linear oder logarithmisch – ebenfalls extern vorgegeben werden kann. Wie bereits erwähnt, könnte in vergleichbarer Weise auch ein Farbverlauf in der Lichtabgabe eines Beleuchtungsbereichs erzielt werden. Auch das Definieren einer zeitlichen Veränderung der Lichtabgabe wäre denkbar.
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Die anhand der 4a bis 4d diskutierten Beispiele verdeutlichen also, dass mit Hilfe der vorliegenden Erfindung äußerst vielfältige Beleuchtungsszenarien vorgegeben werden können, wobei die Leuchten aufgrund ihrer internen Intelligenz jeweils selbstständig entsprechende Stellwerte für die Lampen beziehungsweise Lichtquellen ermitteln. Der Umfang der über das Steuerungsleitungssystem 2 übertragenen Daten wird hierdurch extrem reduziert, so dass einerseits schneller neue Beleuchtungsszenen erhalten werden und ferner das Wechseln auf die neuen Helligkeitswerte von den betroffenen Leuchten homogener durchgeführt wird.
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Das erfindungsgemäße Konzept wurde bislang in erster Linie anhand einer zweidimensionalen Leuchtenanordnung erläutert. Allerdings ist die Erfindung keinesfalls auf derartige zweidimensionale Anordnungen beschränkt. Wie beispielsweise 5 zeigt, kann in gleicher Weise auch bei einer eindimensionalen Anordnung eine entsprechende Ansteuerung vorgenommen werden. Gezeigt ist hierbei ein länglicher Gang, der von einer linearen Anordnung von Leuchten 10 beleuchtet werden soll, wobei vorzugsweise ein einer Person folgender bzw. mit dieser Person mitwandernder Helligkeitsbereich erzielt werden soll. In diesem Fall wird mit Hilfe eines oder mehrerer Anwesenheitssensoren 20 die Position der Person 50 innerhalb des Gangs erkannt. Wiederum wird dann an die Leuchten 10 des Systems eine entsprechende Information übermittelt, die insbesondere die Information der Position beinhaltet, da diese Position das Zentrum des zu beleuchtenden Bereichs darstellt. Je nach Vorgabe kann hierbei dann auch die Ausdehnung des zu beleuchtenden Bereichs sowie gegebenenfalls der Abfall der Helligkeit vorgegeben werden. Entsprechende Einstellungen können beispielsweise durch einen Benutzer vorgegeben werden, so dass der Bereich z. B. lediglich die beiden unmittelbar benachbarten Leuchten oder in beiden Richtungen jeweils zwei zusätzliche Leuchten umfasst. Selbstverständlich ist bei dieser eindimensionalen Anordnung von Leuchten keine Information bezüglich der Form des zu beleuchtenden Bereichs erforderlich, lediglich die Abmessung, also die Länge des zu beleuchtenden Bereichs sowie ggf. die Art und Intensität des Abfalls und der maximalen Helligkeit wird durch die Steuerinformationen übermittelt.
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Schließlich bestünde ohne Weiteres auch die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Konzept auch auf dreidimensionale Anordnungen von Leuchten auszudehnen. Hier bestehen nochmals mehrere Möglichkeiten zur Festlegung der Form zu beleuchtender Bereiche.
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Die bisherigen Erläuterungen verdeutlichen also, dass zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine individuelle Ansteuerung der Leuchten nicht mehr erforderlich ist. Diese müssten also im Prinzip auch keine eigene Betriebsadresse aufweisen, über die sie individuell kontaktierbar sind. Selbstverständlich wäre allerdings auch die Erweiterung eines üblichen Beleuchtungssystems mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar. Das heißt, in diesem Fall würden die Leuchten, die in dem Raum 100 gemäß 1 angeordnet sind, jeweils eine individuelle Adresse aufweisen, unter der sie in bislang bekannter Weise angesteuert werden können. Im Rahmen zusätzlicher Befehle oder Sonderbefehle eines Standards zur Ansteuerung der Leuchten, beispielsweise DALI oder DMX, könnte dann das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich genutzt werden. Darüber hinaus wären auch Beleuchtungssysteme denkbar, bei denen ein Teil der Leuchten individuell angesteuert werden kann und andere Leuchten eine Gruppe bilden, die lediglich im Sinne des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben wird.
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Die Erfindung wurde bislang anhand eines Beleuchtungssystems erläutert, bei dem mehrere Leuchten im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens von einer zentralen Steuereinheit angesteuert werden. Es wurde hierbei davon ausgegangen, dass die Leuchten jeweils eine oder mehrere Lichtquellen aufweisen, welche dann nach entsprechender Berechnung der Stellwerte gemeinsam Licht abgeben. Allerdings sind auch Leuchten bekannt, welche mehrere getrennte Module oder Teileinheiten aufweisen, die jeweils eigene Lichtquellen aufweisen, individuell steuerbar und getrennt – z. B. nebeneinander – angeordnet sind. Das zuvor beschriebene Verfahren ist auch auf eine Anordnung derartiger Leuchten-Teileinheiten anwendbar, die Bestandteil einer oder mehrerer Leuchten sind, wobei sich dann die Teileinheiten wie die in dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel beschriebenen Leuchten verhalten. Das heißt, in diesem Fall ist den Teileinheiten jeweils ihre Position bekannt und die Teileinheiten empfangen kollektiv die der gewünschten Beleuchtungssituation entsprechenden Informationen. Sie weisen intern jeweils eine entsprechende Intelligenz auf, um auf Basis dieser Information sowie ihrer Position dann selbständig Stellwerte für den Betrieb der Lichtquelle(n) zu berechnen.
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Letztendlich eröffnet also die erfindungsgemäße Vorgehensweise die Möglichkeit, Leuchten oder Leuchten-Teileinheiten einer Gruppe sehr effizient anzusteuern, um gewünschte Beleuchtungsszenarien zu erzielen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei ohne Weiteres als Ergänzung zu bislang bekannten Verfahren zum Betreiben von Leuchten genutzt werden.
