-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer darin enthaltenen Steuereinheit mit einem Inertialsensor, wobei mindestens eine Bewegung oder eine Lage der Leuchte detektiert wird und eine Lichtquelle darin entsprechend angesteuert wird.
-
Üblicherweise besitzen Leuchten, wie beispielsweise Taschenlampen oder Stablampen, Tisch- oder Stehlampen oder auch Hängeleuchten einen An-/Aus-Schalter zur Stromunterbrechung oder zu einem An- und Ausschalten der Beleuchtung. Es sind auch Taschenlampen oder Stablampen bekannt, deren hintere Batteriehaltedeckel auf- oder zugeschraubt werden können, um dabei einen Kontaktschluss mit der Batterie herzustellen oder zu öffnen.
-
Wenn die Intensität oder Lichtfarbe der Leuchte einstellbar sein soll, ist entweder ein Potentiometer, ein Dreh- oder Schiebeschalter daran vorgesehen, über die die Steuereinheit die Lichtquelle ansteuert, oder es ist eine Funkverbindung vorhanden, über die auch eine komplexere Ansteuerung der Leuchte erfolgen kann.
-
Nachteilig an einem mechanischen Schalter ist dabei, dass der Schalter möglichst einfach per Hand zugänglich sein muss. Bei einer Leuchte, die zugleich wasserdicht sein soll, ist ein Schalter oder ein Potentiometer aufgrund seiner nach außen zugänglichen mechanischen Komponenten schwierig oder aufwendig, wasserdicht zu halten.
-
Soll eine kleine Leuchte, wie beispielsweise eine Taschenlampe, komplexere Funktionen erlauben, wie beispielsweise, dass sie eine Steuerung einer Lichtstärke oder einer Lichtfarbe zulässt, so ist die zur Verfügung stehende Fläche für Bedienelemente, wie Einstellknöpfe oder Schieber, schnell erschöpft.
-
Wenn aus mechanischen Gründen oder Gründen einer besseren Bedienerfreundlichkeit der Schalter oder das Bedienelement zur Stromzuführung und Stromunterbrechung nicht an der elektrischen Anschlussstelle zwischen der Lichtquelle und einer Stromversorgung angeordnet werden kann, so wird der Schalter oder das Bedienelement mit der Steuereinheit über Kabel verbunden. Solche Kabel sind oft aus ästhetischen Gründen aber auch aus sicherheitstechnischen problematisch zu verlegen. Eine Fernsteuerung zwischen dem Bedienelement und der Steuereinheit mag da Abhilfe schaffen, ist aber mit zusätzlichen Kosten verbunden.
-
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung, um die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, in der Bereitstellung einer Leuchte, die eine Lichtsteuerfunktion, wie beispielsweise eine An-/Ausschaltfunktion, mit möglichst wenigen Bedienelementen, möglichst wartungsfrei und möglichst robust und an Stellen ermöglicht, die auch entfernt von einer Lichtquelle und einer Stromversorgung liegen.
-
Die vorstehenden Aufgaben sowie weitere der Beschreibung zu entnehmende Aufgaben werden von einer Leuchte und einem Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß umfasst die Leuchte, die manuell beweglich ist und eine Längsachse besitzt, folgende Komponenten:
eine Lichtquelle 3, die mindestens ein Licht erzeugt und nach außen abgibt;
eine Stromquelle 6; und
eine Steuereinheit 2, die von der Stromquelle 6 gespeist wird und darüber die Lichtquelle 3 mit Strom versorgt, wobei die Steuereinheit 2 mit der Leuchte mechanisch steif verbunden ist;
wobei die Steuereinheit 2 einen Inertialsensor 1 aufweist und dessen Inertialsensorsignal so auswertet, dass die Steuereinheit 2 bei entsprechender Bewegung der Leuchte mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung detektiert und dabei von einem ersten Zustand der Ansteuerung der Lichtquelle 3 in einen zweiten, anderen Zustand der Ansteuerung der Lichtquelle 3 übergeht,
wobei die mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung im Inertialsensor 1 in translatorischer Richtung entlang der und/oder in einem Winkel zur und/oder in rotatorischer Drehrichtung um die Längsachse erzeugt und gemessen wird.
-
Bei der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, dass weniger oder keinerlei externe Bedienelemente notwendig sind, und nur die Leuchte selbst bewegt zu werden braucht, um sie entsprechend der Bewegung oder Lage der leuchte anzusteuern. Dabei werden unnötige Öffnungen für Bedienelemente und die Bedienelemente selbst vermieden, die einerseits eine Wasserdichtigkeit beeinträchtigen oder sie aufwendiger gestalten, andererseits werden dadurch auch entsprechende Kosten reduziert.
-
Indem die mechanischen Bedienelemente entfallen, wird auch möglichen Klemmen oder einem Abfallen der Bedienelemente vorgebeugt.
-
Indem mechanische Bedienelemente entfallen, kann eine Oberfläche der Leuchte einfacher gestaltbar, glatter und klarer in der Form gestaltet werden. Dies ist vorteilhaft sowohl hinsichtlich Designaspekte als auch hinsichtlich hygienischer Aspekte. In Krankenhäusern, wo die Hygiene eine wichtige Rolle spielt, ist die vorliegende Form der Ansteuerung der Leuchte sehr vorteilhaft.
-
Insbesondere auch bei kleinen Oberflächen der Leuchte ist eine vorliegende Art der Ansteuerung durch eine Bewegung und/oder durch eine Beschleunigung und/oder durch eine Lage oder Lageänderung der Leuchte sehr vorteilhaft.
-
Indem die Steuereinheit mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung detektiert, kann die Leuchte bevorzugt an- und/oder ausgeschaltet werden. Dabei wird die jeweilige Beschleunigung als eine Erdbeschleunigung und/oder als eine manuelle Bewegungsbeschleunigung verstanden. Einfache Lageänderungen der Leuchte sind auf diese Weise detektierbar und können zu einem An- und Ausschalten der Leuchte verwendet werden. Ein Ausschalten der Leuchte kann beispielsweise intuitiv durch ein Hinlegen der Leuchte in eine Horizontale erfolgen. Ein Anschalten kann durch ein Aufstellen in eine Senkrechte erfolgen.
-
Indem die Steuereinheit Lage- oder Drehwinkeländerungen detektiert, kann sie beispielsweise auch eine Intensität der Lichtquelle ansteuern. Dabei wird beispielsweise, wenn sich die Leuchte in einem vorbestimmten Neigungswinkel zur Senkrechten befindet, eine Drehung der Leuchte um ihre Längsachse detektiert, wobei die Drehung, ähnlich einem Lichtstärke- oder Lautstärkeregler in eine Intensität der Lichtquelle über eine entsprechende Stromansteuerung umgesetzt wird. Die Neigung der Leuchte kann einfach über eine translatorische z-Komponente des Inertialsensors, die in Längsrichtung der Leuchte angeordnet ist, detektiert werden. Die Drehung oder der Drehwinkel der Leuchte um ihre Längsachse kann einfach durch einen dreiachsigen Inertialsensor mit translatorischen Mess-Komponenten detektiert werden, indem die zur z-Achse orthogonalen x- und y-Komponenten des Inertialsensors ebenfalls ausgewertet werden. Auch ein zweiachsiger translatorisch messender Inertialsensor kann genügen, indem die z-Komponente bei der bekannten Gravitationsbeschleunigung aus der x- und y-Komponente abgeleitet wird.
-
Auch ein Tippen auf die Leuchte, beispielsweise mit dem Finger auf ein Ende der Leuchte in Richtung der Längsachse oder quer seitlich auf die Leuchte kann durch das Inertialsensor-Signal von der Steuereinheit detektiert und zur Ansteuerung verwendet werden. Dadurch lässt sich die Leuchte sehr einfach und auch störungsfrei bedienen.
-
Indem die Steuereinheit bevorzugt verschiedene Neigungswinkel und/oder selbst auch eine Bewegungsbahnkurve detektiert, kann eine Vielzahl von Ansteuerbefehle ohne jegliches Bedienelement oder mit sehr reduzierten Bedienelementen an die Leuchte übertragen werden.
-
Auch können dadurch Leitungen zu einem Schalter- oder Bedienelement vermieden werden, die störanfällig sind und manchmal auch sehr schwierig zu verlegen sind, aus Design oder mechanischen Gründen.
-
Auch in Hängelampen kann die Steuerung eingesetzt werden, wobei beispielsweise ein Tippen von der Seite und/oder von unten detektiert wird.
-
Auch kann die Lampe beispielsweise, wenn eine Liegeposition in 90 Grad detektiert wird, ein langsames Zurücknehmen der Intensität der Lichtquelle oder ein Ausgehen nach einer vorbestimmten Zeit ansteuern.
-
Auch kann dadurch eine Ansteuerung einer bestimmten Lichtfarbe der Lichtquelle vorgenommen werden.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in nachfolgenden Zeichnungen und in einer detaillierten Beschreibung dargestellt, soll aber die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzen.
-
Es zeigen
-
1 oben im Bild in Draufsicht und unten im Bild in einer Seitenansicht eine Steuereinheit mit Inertialsensor und mit einer Lichtquelle;
-
2 die Leuchte als Taschenlampe oder Stablampe, die zur Senkrechten um einen Neigungswinkel geneigt ist und rotiert wird (Kreisring mit Pfeilen), wobei in der Leuchte die Steuereinheit mit dem Inertialsensor integriert ist;
-
3 den Inertialsensor in Draufsicht in verschiedenen Drehstellungen zur Senkrechten, wobei unten im Bild Beschleunigungskomponenten des Inertialsensors für die verschiedenen Drehstellungen dargestellt sind;.
-
4 eine Draufsicht der Steuereinheit mit dem Inertialsensor und einem zusätzlichen Drehratensensor;
-
5 eine Reihe verschiedener Positionslagen der Leuchte relativ zur Senkrechten;
-
6 elektronische Komponenten der Leuchte, umfassend die Steuereinheit, eine Stromquelle, den Inertialsensor, den Drehratensensor und die Lichtquelle als viel verschiedene Lichtquellen.
-
Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
-
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinheit 2 für eine Leuchte dargestellt. Die Leuchte kann dabei generell eine Taschenlampe oder Stableuchte, eine bewegliche Tischlampe oder Stehlampe oder eine bewegliche Hängeleuchte sein. Die Leuchte kann auch eine zu medizinischen Zwecken verwendete, bewegliche Leuchte sein. Bevorzugt besitzt die Leuchte keinen An-/Ausschalter und wird durch ein Tippen oder Klopfen auf die Leuchte und/oder durch eine Bewegung der Leuchte an- und/oder ausgeschaltet. Bevorzugt ist eine Intensität der Leuchte einstellbar durch ein Tippen oder Klopfen auf die Leuchte und/oder durch eine Bewegung der Leuchte in eine entsprechende Lage oder in einen Neigungs- und/oder Drehwinkel. Bevorzugt ist auch eine Lichtfarbe der Leuchte einstellbar durch ein Tippen oder Klopfen auf die Leuchte und/oder durch eine Bewegung der Leuchte in eine entsprechende Lage oder in einen Neigungs- und/oder Drehwinkel.
-
Die Leuchte, die eine Längsachse besitzt, umfasst dabei folgende Komponenten:
- – eine Lichtquelle 3, die mindestens ein Licht erzeugt und nach außen abgibt;
- – eine Stromquelle 6; und
- – eine Steuereinheit 2, die von der Stromquelle 6 gespeist wird und darüber die Lichtquelle 3 mit Strom versorgt. Die Steuereinheit 2 ist mit der Leuchte mechanisch steif verbunden.
-
Dabei weist die Steuereinheit 2 einen Inertialsensor 1 auf und wertet das Inertialsensorsignal des Inertialsensors 1 so aus, dass die Steuereinheit 2 bei entsprechender Bewegung der Leuchte mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung detektiert und dabei von einem ersten Zustand der Ansteuerung der Lichtquelle 3 in einen zweiten, anderen Zustand der Ansteuerung der Lichtquelle 3 übergeht. Dabei wird die mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung im Inertialsensor 1 in mindestens einer translatorischen Richtung und/oder in mindestens einer rotatorischen Drehrichtung um mindestens eine Drehachse gemessen.
-
Bevorzugt weist der Inertialsensor 1 drei translatorische Signalkomponenten auf, von denen eine jeweilige Signalkomponente jeweils in eine andere Richtung weist und orthogonal zu den anderen ist. Bevorzugt alternativ oder zusätzlich weist der Inertialsensor 1 drei rotatorische oder Drehraten-Signalkomponenten auf, von denen eine jeweilige Signalkomponente jeweils in eine andere Achsenrichtung hat und orthogonal zu den anderen ist. Dabei kann der Inertialsensor 1 aus einem Sensor bestehen, ebenso ist es aber auch möglich, dass er aus zwei Sensoren besteht, wie beispielsweise aus einem translatorisch messenden Inertialsensor 1 und einem rotatorisch messenden anderen Inertialsensor 5 oder auch Gyrationssensor genannt. Bevorzugt zeigt eine translatorische Beschleunigungsrichtung des Inertialsensor 1 in Richtung der Längsachse der Leuchte, wobei diese Beschleunigungsrichtung in den Figuren als z-Richtung bezeichnet ist. Bevorzugt liegen zwei weitere Komponenten des Inertialsensor 1 orthogonal dazu in x-Richtung und in y-Richtung, die zudem orthogonal zueinander sind. Bevorzugt weist die Leuchte eine längliche Form auf, wie beispielsweise eine Taschen- oder Stablampe, wobei die Längsachse darin zentral entlang der Länge verläuft. Ebenso denkbar ist aber auch, dass die Leuchte eine kubische Form oder eine andere Form aufweist, wobei die Längsachse darin bevorzugt so definiert wird, dass sie in einer Arbeitsstellung senkrecht verläuft.
-
In 1 ist die bevorzugte Steuereinheit 2 dargestellt, die einen Prozessor oder Controller 2b und den Inertialsensor 1 umfasst und auf einer Leiterplatte 4 aufgebaut ist, die mit der Leuchte mechanisch fest verbunden ist. Der Inertialsensor 1 kann dabei beliebig auf der Leiterplatte 4 angeordnet sein. Bevorzugt wird der Inertialsensor 1 seitlich auf der Leiterplatte 4 angeordnet. Wenn der Inertialsensor 1 alternativ zu translatorischen Signalen oder zusätzlich auch Drehratensignalkomponenten misst, ist eine zentrische Anordnung auf der Leiterplatte 4 vorteilhaft. Mit x und y sind die Messrichtungen des Inertialsensors 1 bezeichnet. Unterhalb der Leiterplatte 4 ist bevorzugt die Lichtquelle 3 angeordnet. In 2 ist die Leuchte als eine bevorzugte Ausführungsform als Taschenlampe oder Stablampe dargestellt. Dabei hat die Leuchte eine Neigung zur Senkrechten im Neigungswinkel wz. Dabei ist die Steuereinheit 2 in der Leuchte so verbaut, dass die z-Komponente des Inertialsensors 1 in Richtung der Längsachse der Leuchte zeigt. Bevorzugt liegen daher die x- und y-Komponenten des Inertialsensors 1 und des Inertialsensor-Signals in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Leuchte. Im gezeigten Beispiel in 2 leuchtet die Lichtquelle 3 nach unten, sie kann aber ebenso auch in andere Richtungen oder gestreut ihr Licht abstrahlen. Dabei ist auch hinsichtlich des dargestellten Vektordiagramms dem Fachmann klar, dass die Neigung der Leuchte von der Steuereinheit 2 über die z-Komponente des Inertialsensor-Signals unabhängig von einer Drehung der Leuchte um ihre Längsachse bestimmbar ist. Der Neigungswinkel wz kann dabei über die Gleichung Gz = G·cos(wz) bestimmt werden, wobei G die Gravitationsbeschleunigung und die Komponente Gz die gemessene Signalkomponente in z-Richtung ist.
-
Eine Drehung der Leuchte aus 2 kann beispielsweise über die x- und y-Komponente des Inertialsensors 1 bestimmt werden, vorausgesetzt die Leuchte hat eine Neigung zur Senkrechten. Dabei ist dem Fachmann klar, dass der Drehwinkel durch die x-und die y-Komponente des Inertialsensor 1 bestimmt werden kann. 3 zeigt das deutlicher.
-
In 3 ist ein Inertialsensor 1 in Draufsicht dargestellt, der mit der Leuchte in diesem Beispiel um 90 Grad zur Senkrechten geneigt ist. Die in der x-y-Ebene auf den Inertialsensor 1 wirkende Gravitationsbeschleunigung Gxy ist demgemäß Gxy = Sin(wz)·G, also Gxy = G bei dem Neigungswinkel wz = 90°.
-
In einer ersten Position des Drehwinkels wxy = 0 zeigt die Signalkomponente Y des Inertialsensors 1 entgegengesetzt zur Gravitationsbeschleunigung, demgemäß ist die Signalkomponente Y des Inertialsensor 1 in y-Richtung Y = –Gxy. Die Signalkomponente X des Inertialsensors 1 in x-Richtung ist orthogonal zur Gravitation und ist demgemäß Null.
-
In einer zweiten Position des Drehwinkels wxy = 45° zeigt die Signalkomponente Y des Inertialsensors 1 in einem Winkel wxy entgegengesetzt zur Gravitationsbeschleunigung, demgemäß ist die Signalkomponente Y = –cos(wxy)·Gxy. Die Signalkomponente X des Inertialsensors 1 in x-Richtung ist dabei X = sin (wxy)·Gxy.
-
In weiteren, gezeigten Positionen wxy = 90° und wxy = 110° verläuft die Bestimmung der x- und der y-Komponente des Inertialsensor-Signals in analoger Weise. Demgemäß läßt sich durch die Steuereinheit 2 der Drehwinkel wxy aus dem Inertialsensor-Signal bestimmen.
-
In 4 ist noch eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Inertialsensor 1 durch einen separaten Gyrations- oder Drehraten-Sensor ergänzt ist. Die Signale beider Sensoren lassen sich aber auch mit einem einzigen Inertialsensor 1 messen.
-
In 5 sind verschiedene Positionen P1–P5 der Leuchte mit jeweils unterschiedlichem Neigungswinkel zur Senkrechten dargestellt, um zu zeigen, wie einfach mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder dem erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene Bedienbewegungen vorgenommen und detektiert werden können. Die Position P6 stellt einen speziellen Fall der Detektion einer Bewegung oder Beschleunigung der Leuchte dar, bei dem die Leuchte in einer Schüttelbewegung zur Spitze hin und dann wieder entgegengesetzt bewegt wird, wobei abwechselnd positive und negative Beschleunigungskräfte erzeugt werden, die von der Steuereinheit 2 detektierbar sind.
-
In 6 sind bevorzugte elektronische Komponenten der Leuchte gezeigt, umfassend die Steuereinheit 2, die Stromquelle 6, den Inertialsensor 1, der beispielsweise ein dreiachsiger translatorisch messender Inertialsensor ist, einen zweiten Inertialsensor 5, der beispielsweise Drehraten bestimmt, und die Lichtquelle 3. Die Lichtquelle 3 umfasst generell in einer bevorzugten Ausführungsform eine Reihe verschiedener Lichtquellen, wie beispielsweise eine erste Lichtquelle 3a für eine erste Lichtfarbe, eine zweite Lichtquelle 3b mit einer zweiten Lichtfarbe und eine dritte Lichtquelle 3c mit einer dritten Lichtfarbe. Die Lichtquelle 3 kann dabei auch bevorzugt eine zusätzliche vierte Lichtquelle 3d für beispielsweise besonders helles weißes Licht umfassen, oder ähnlich. Beispielsweise kann die Lichtquelle 3 auch eine RGB LED sein, oder ähnlich.
-
Bevorzugt ist die Stromquelle 6 mindestens eine Batterie oder ein aufladbarer Akku. Aber es ist auch denkbar, dass die Stromquelle eine flexible Kabelzuführung für die Leuchte ist, eine Induktionsspule, oder ähnliches.
-
Bevorzugt ist die Steuereinheit 2 ausgebildet, die mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung durch das Inertialsensor-Signal zu detektieren, wenn eine oder eine Kombination und/oder eine Reihenfolge der folgenden Bewegungen oder Lagen der Leuchte vorherrscht:
bei einer vorbestimmten Neigung der Leuchte in Bezug zur Senkrechten; oder
bei einer vorbestimmten Neigungsänderung in Bezug zu einer zeitlich vorherigen Neigung der Leuchte in Bezug zur Senkrechten; oder
bei einer translatorischen Beschleunigung der Leuchte in Richtung ihrer Längsachse oder quer dazu, um dadurch ein entsprechendes Tippen oder Klopfen eines Fingers auf die Leuchte zu detektieren; oder
bei einem Drehwinkel oder einer Drehwinkelrate der Leuchte um Ihre Längsachse oder um eine dazu parallel versetzte Achse, durch eine Auswertung von mindestens zwei translatorischen Komponenten des Inertialsensorsignals, die in einer Ebene liegen, deren orthogonaler Ebenen-Vektor von der Senkrechten abweicht, oder durch Auswertung einer rotatorischen Komponente des Inertialsensorsignals; oder
bei einer räumlichen Bahnkurve auch unter Berücksichtigung der Zeit; oder
bei einem räumlichen Hin-und-Her-Bewegen der Leuchte entlang ihrer Längsachse oder bei einem Hin-und-Her-Schwenken der Leuchte; oder
bei einem Verharren der Leuchte in einem Neigungs- und/oder in einem Drehwinkelbereich für mindestens eine vorbestimmte Zeit.
-
Beispielsweise wird die mindestens eine vorbestimmte Beschleunigung von der Steuereinheit 2 durch das Inertialsensor-Signal detektiert, wenn die Leuchte von einer senkrechten Stellung in eine vorbestimmte Neigungsstellung oder in eine horizontale Stellung gebracht wird. Dabei kann die Lampe beispielsweise in den zweiten Ansteuer-Zustand für die Lichtquelle 3 übergehen, in dem die Lichtquelle 3 noch für eine erste Zeit mit Strom versorgt wird und dann abgeschaltet wird.
-
Zur Klarheit sei gesagt, dass mit An- und Ausschalten oder sonstigen Ansteuerungen der Lichtquelle 3 immer der entsprechende Strom gemeint ist, der von der Steuereinheit 2 zur Lichtquelle 3 gesendet wird. Unter dem Strom ist auch eine Anzahl von Strömen zu verstehen, wenn die Lichtquelle 3 beispielsweise eine Vielzahl einzelner Lichtquellen umfasst. Zur Klarheit sei auch gesagt, dass mit einer genannten Neigung oder mit einer sonstigen Bewegung der Leuchte immer auch die entsprechende Beschleunigung und das entsprechende Inertialsensor-Signal gemeint sind. Die Beschleunigung kann dabei sowohl die Gravitationsbeschleunigung als auch eine Bewegungsbeschleunigung umfassen. Generell wird die Detektion der jeweiligen Bewegungsbeschleunigung oder Lage von der Steuereinheit 2 durch eine entsprechende Auswertung des Inertialsensor-Signals vorgenommen, auch wenn das nicht immer mit genannt ist, weil es selbstverständlich ist.
-
Bevorzugt schaltet die Steuereinheit 2 anhand des Inertialsensorsignals die Lichtquelle 3 in dem zweiten Zustand entweder an- oder aus.
-
Bevorzugt schaltet die Steuereinheit 2 anhand des Inertialsensorsignals die Lichtquelle 3 in dem zweiten Zustand entweder dauerhaft an- oder aus, wobei die Steuereinheit 2 die Funktion eines sonst üblichen, mechanischen An-/Ausschalters zur Beleuchtung durch die Leuchte übernimmt.
-
Bevorzugt umfasst die Steuereinheit 2 mindestens einen Prozessor zur Detektion der entsprechenden Bewegung oder Lage der Leuchte. Bevorzugt umfasst die Steuereinheit 2 mindestens ein Speicherelement, um einen jeweiligen Zustand zur Ansteuerung der Lichtquelle 3 zu speichern, bis er in einen anderen Zustand übergeht.
-
Bevorzugt detektiert die Steuereinheit 2 eine Drehung der Leuchte in eine erste Drehrichtung um Ihre Längsachse und verändert dabei in Abhängigkeit vom Drehwinkel den Strom für die Lichtquelle 3. Bevorzugt detektiert die Steuereinheit 2 auch eine Drehung der Leuchte in eine zweite Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, und verändert dabei in Abhängigkeit vom Drehwinkel den Strom für die Lichtquelle 3 entgegengesetzt wie zur ersten Drehrichtung. Dadurch lässt sich die Intensität der Lichtquelle 3 wie mit einem Drehregler einstellen, ohne einen separaten Drehregler zu benötigen.
-
Bevorzugt misst der Inertialsensor 1 eine bis drei translatorische Beschleunigungskomponenten und/oder eine bis drei rotatorische Drehwinkelratenkomponenten und setzt diese in das Inertialsensor-Signal um. Zur Klarheit sei gesagt, dass das Inertialsensor-Signal eine Anzahl von Signalkomponenten umfasst, die 1–3 translatorische Signalkomponenten und/oder 1–3 rotatorische Signalkomponenten umfassen.
-
Bevorzugt ist der Inertialsensor 1 außerhalb der zentralen Längsachse der Leuchte angeordnet, um bei einer Drehung der Leuchte um die Längsachse translatorische Zentrifugalkräfte aufzunehmen und in das Inertialsensorsignal umzuwandeln. Dabei ist die Steuereinheit 2 ausgebildet, aus dem Inertialsensorsignal die zentrifugale Kraft und dadurch eine Winkeldrehrate der Drehung zu bestimmen.
-
Bevorzugt ist die Lichtquelle 3 ausgebildet, je nach Ansteuerung durch die Steuereinheit 2 verschiedene Lichtfarben zu erzeugen. Dabei werden bei Detektion einer ersten Bewegung oder Lageänderung der Leuchte eine erste Lichtfarbe ansteuert und bei einer anderen Bewegung oder Lageänderung der Leuchte eine entsprechende andere Lichtfarbe ansteuert.
-
Bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet, zunächst eine vorbestimmte Neigung der Leuchte zur Senkrechten zu detektieren, und zugleich in der vorbestimmten Neigung der Leuchte eine Winkeldrehung der Leuchte um ihre Längsachse zu detektieren. Dabei wird durch die Steuereinheit 2 abhängig von der Winkeldrehposition
ein An- oder Ausschalten der Lichtquelle 3, und/oder
eine Veränderung der Lichtintensität der Lichtquelle 3 und/oder
eine Veränderung der Farbansteuerung der Lichtquelle 3
erzeugt.
-
Bevorzugt umfasst die Steuereinheit 2 einen Detektor, der das Inertialsensor-Signal durch mindestens einen Schwellwert auswertet. Dabei ist sowohl vorstellbar, dass das Inertialsensor-Signal statisch als auch dynamisch unter Berücksichtigung der Zeit ausgewertet wird. Der Detektor umfasst dabei bevorzugt mindestens einen Schwellwert für die Zeit. Bevorzugt ist der Detektor basierend auf einer Mustererkennung ausgebildet. Bevorzugt ist der Detektor lernfähig. Generell gilt für die Ausführung des Detektors das Fachwissen der Mustererkennung und Erkennung von Signalen oder Signalverläufen, auch bei gleichzeitig mehreren Signalen, wie es bei dem Inertialsensor-Signal mit den verschiedenen Signalkomponenten der Fall ist. Beispielsweise kann durch die Steuereinheit oder den Detektor auch eine Integration des Inertialsensor-Signals oder mindestens einer Komponente davon erfolgen, um dadurch eine Bahnkurve der Bewegung der Leuchte zu bestimmen. Dabei ist auch eine Detektion der Bahnkurve denkbar, wie beispielsweise die Bahnkurve eines Buchstabens oder eines anderen Zeichens. Es ist auch denkbar, dass die Steuereinheit 2 mehr als einen Inertialsensor 1 umfasst, und deren Signale so auswertet, um dadurch ein genaueres Inertialsensor-Signal zu erzeugen. Eine Drehratensignalkomponente und translatorische Signalkomponenten, die die gleiche Information enthalten können zusammen ausgewertet werden, um die Genauigkeit zu erhöhen.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ansteuern der manuell beweglichen Leuchte, umfasst dabei folgende Schritte:
a) Anordnen der Steuereinheit 2 mit dem Inertialsensor 1 in der Leuchte, wobei die Steuereinheit 2 das Inertialsensorsignal auswertet und dadurch die manuelle Bewegung oder Lage der Leuchte im Raum detektiert,
b) Abspeichern des mindestens einen Schwellwerts im Detektor zur Detektion der mindestens einen vorbestimmten manuellen Bewegung oder Lage der Leuchte im Raum; und
c) Detektion der mindestens einen vorbestimmten manuellen Bewegung oder der Lage der Leuchte im Raum und entsprechendes Verändern der Ansteuerung der Lichtquelle 3.
-
Bevorzugt ist die Leuchte eine Leuchte zur abendlichen Beleuchtung. Es ist aber auch denkbar, dass die Leuchte eine Leuchte zu medizinische Zwecken zur Ausleuchtung eines Mundraums oder dergleichen ist. Beispielsweise kann die Leuchte auch eine Campingleuchte sein. Beispielsweise ist die Leuchte auch eine spezielle Leuchte zur Bestrahlung mit UV-Licht, wobei die Leuchte in einer ersten Position nicht leuchtet und also aus ist und in einer zweiten Position beispielsweise zur Untersuchung eines Geldscheins das Licht ausstrahlt. Beispielsweise schaltet die Steuereinheit 2 die Leuchte in der ersten Position, die horizontal ist, aus und in der zweiten Position an, die senkrecht ist, innerhalb eines jeweiligen Toleranzbereichs.
-
Weitere mögliche Ausbildungsformen sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben. Insbesondere können auch die verschiedenen Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, soweit sie sich nicht technisch ausschließen.
-
Die In den Ansprüchen genannten Bezugszeichen dienen der besseren Verständlichkeit, beschränken aber die Ansprüche nicht auf die in den Figuren dargestellten Formen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Inertialsensor
- 2
- Steuereinheit
- 2b
- Controller
- 3
- Lichtquelle
- 3a–3d
- erste – vierte Lichtquelle
- 4
- Leiterplatte
- 5
- Gyrationssensor
- 6
- Stromquelle
- G
- Erdbeschleunigung
- Gxy
- Komponente der Erdbeschleunigung in der x-y-Ebene des Inertialsensors
- R
- Rotationsbewegung
- wz
- Neigungswinkel
- wxy0, wxy45, wxy90, wxy110
- Winkel
- x, y, z
- Richtungsvektoren des Inertialsensors
- X
- Beschleunigungskraft in x-Richtung
- Y
- Beschleunigungskraft in y-Richtung
