DE102014115082A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines LED-Beleuchtungssystems und LED-Beleuchtungssystem - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur Ansteuerung eines LED-Beleuchtungssystems (100), insbesondere einer LED-Leuchte (100) sowie ein hierfür geeignetes LED-Beleuchtungssystems (100), insbesondere eine LED-Leuchte (100) beschrieben. Das LED-Beleuchtungssystem (100) umfasst mehrere LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6), wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) im Betrieb Licht mit unterschiedlichen Lichtspektren aussenden. Die Anteile des von den LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) ausgesendeten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrums der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) werden gemäß einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2) gesteuert. Dabei wird zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters mit Hilfe von Zufallswerten und/oder Pseudo-Zufallswerten und/oder Quasi-Zufallswerten gesteuert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines LED-Beleuchtungssystems, das mehrere LED-Anordnungen umfasst, wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen im Betrieb Licht mit zueinander unterschiedlichen Lichtspektren, d. h. mit unterschiedlichen mittleren Farbtemperaturen, aussendet. Diese verschiedenen Lichtspektren mischen sich dann zu einem Gesamtlichtspektrum des LED-Beleuchtungssystems. Dabei werden die Anteile des von den LED-Anordnungen ausgesandten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrum, zumindest eines Teils der LED-Anordnungen, unter Nutzung einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuert. Eine LED-Anordnung kann dabei aus einer einzelnen LEDs oder mehreren LEDs bestehen, z. B. eine LED-Gruppe mit mehreren gemeinsam anzusteuernden LEDs umfassen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein entsprechendes LED-Beleuchtungssystem, vorzugsweise eine LED-Leuchte.
  • Bei derartigen LED-Beleuchtungssystemen hat der Benutzer durch die Ansteuerung der verschiedenen LED-Anordnungen die Möglichkeit, das Gesamtlichtspektrum bzw. die Farbtemperatur des vom LED-Beleuchtungssystem, d. h. aller LED-Anordnungen dieses LED-Beleuchtungssystems, oder zumindest des von einer Gruppe der LED-Anordnungen abgegebenen Lichts zu ändern und damit seinen aktuellen Bedürfnissen und/oder seiner Stimmung anzupassen.
  • Neuere Forschungen haben gezeigt, dass die Farbe des Lichts nicht zu vernachlässigende Auswirkungen auf das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit der mit dem Licht bestrahlten Personen hat. Dies gilt insbesondere für den Anteil des blauen Lichts (welches auch als Kaltlicht bezeichnet wird). Blaues Licht wird von den retinalen Ganglienzellen der Augen registriert und kann darüber aktiv Einfluss auf den Biorhythmus nehmen. Der Biorhythmus oder auch Schlaf-/Wachrhythmus wird in der Natur u. a. durch die Farbe des Tageslichts mit gesteuert. Blaues Licht wird in der Natur vor allem vom Tageshimmel abgestrahlt, wodurch der biologische Rhythmus auf „Tag“ eingestellt wird und dafür sorgt, dass der Körper wach wird. Die neuen Erkenntnisse weisen darauf hin, dass blaues Licht insbesondere aktiv die Produktion und Wirkung des „Schlafhormons“ Melatonin hemmt und dadurch das Glückshormon Serotonin stärker dominieren kann. Insbesondere bei Menschen, die überwiegend in geschlossenen Räumen arbeiten, kann dies dazu führen, dass sie tagsüber zu wenig blaues Licht erhalten und dadurch dieser Rhythmus aus dem Gleichgewicht kommen kann. Daher kann es für den Benutzer zur Erhöhung seines Wohlbefindens und seiner Leistungsfähigkeit wünschenswert sein, wenn er die Möglichkeit hat, angepasst an seinen Tagesablauf immer eine optimale Farbtemperatur des Lichts einzustellen, dem er ausgesetzt ist.
  • Dies ist möglich, wenn beispielsweise die Anteile des von den LED-Anordnungen ausgesendeten Lichts innerhalb des gemeinsamen Gesamtlichtspektrums der LED-Anordnungen gemäß einer vorgegebenen, insbesondere tageszeitabhängigen, zirkadianen, Spektrums-Steuerungskurve gesteuert werden. Auf diese Weise kann der Benutzer dafür sorgen, dass das Gesamtlichtspektrum bzw. der Farbtemperaturwert des von der LED-Leuchte abgegebenen Gesamtlichts zu jedem Zeitpunkt gut an seinen Tagesrhythmus und seine aktuelle Situation angepasst ist. Beispielsweise könnte eine Spektrums-Steuerungskurve so aussehen, dass morgens bei Arbeitsbeginn langsam der Blaulichtanteil bzw. Kaltlichtanteil hochgefahren wird, um den Benutzer während einer besonders aktiven Phase am Vormittag in seiner Leistungsfähigkeit noch weiter zu unterstützen, wogegen zur Mittagszeit hin der Blaulichtanteil wieder heruntergefahren wird, um den Benutzer durch die biologische Wirkung des Lichts auf die Mittagsruhepause vorzubereiten. Nach der Mittagspause könnte dann eine erneute Erhöhung des Blaulichtanteils vorgesehen sein und zum Ende der Arbeitszeit wird abends der Blaulichtanteil wieder langsam heruntergefahren, so wie dies auch in der Natur vorgegeben ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein LED-Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art noch weiter zu verbessern, um das Wohlbefinden des Benutzers weitestgehend zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein LED-Beleuchtungssystem gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren werden zwar ebenfalls zumindest die Anteile des von einem Teil der LED-Anordnungen, beispielsweise einer Gruppe von LED-Anordnungen, ausgesendeten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrums der betreffenden LED-Anordnung unter Nutzung einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuert. Diese Spektrums-Steuerungsfunktion gibt dann vor, mit welchen Leistungen die betreffenden LED-Anordnungen (relativ zueinander) betrieben werden, um ein gewünschtes Gesamtlichtspektrum dieser LED-Anordnungen zu erhalten.
  • Das Gesamtlichtspektrum kann dabei u. a. durch einen Farbtemperaturwert bzw. Lichttemperaturwert (z. B. einen Mittelwert oder ein Maximum des betreffenden Gesamtlichtspektrums) definiert sein. Bei dieser Spektrums-Steuerungsfunktion handelt es sich ganz besonders bevorzugt, wie beschrieben, um eine melanopisch wirksame, zeitabhängige, insbesondere zirkadiane Spektrums-Steuerungsfunktion, welche auf optischem Wege durch die Lichtfarbe bzw. den Blauanteil auf den Melatonin-Haushalt des Benutzers wirken kann.
  • Darüber hinaus wird aber zumindest ein Teil der LED-Anordnungen – wobei es sich um die gleichen LED-Anordnungen handeln kann, welche gemäß der zuvor benannten Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuert werden, aber auch um andere LED-Anordnungen des LED-Beleuchtungssystems – unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters mit Hilfe von Zufallswerten und/oder Pseudo-Zufallswerten und/oder Quasi-Zufallswerten (d. h. mit für die Steuerung erzeugten echten oder scheinbaren Zufallszahlen) gesteuert. Hierbei ist es auch möglich, dass jede einzelne LED-Anordnung nach einem eigenen Zufallssteuerungsmuster gesteuert wird.
  • Neuere umfangreiche Studien weisen darauf hin, dass für den Benutzer nicht nur der zirkadiane Verlauf der Blauanteile erheblich ist, sondern dass auch die unregelmäßigen Lichtveränderungen, wie sie in der Natur z. B. durch vorüberziehende Wolken auftreten, einen Einfluss auf den Benutzer haben können. Ein solcher natürlicher unregelmäßiger Wechsel der Beleuchtung könnte das Wohlbefinden noch weiter steigern und insbesondere auch die Aufmerksamkeit des Benutzers erhöhen. Durch die Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters bei der Steuerung zumindest eines Teils der LED-Anordnungen kann dem Rechnung getragen werden, da durch eine stochastische Verteilung der Lichtintensitätswerte und/oder der Farbtemperaturwerte bzw. des Gesamtspektrums des LED-Beleuchtungssystems die Lichtverhältnisse, die in der freien Natur vorkommen, besser simuliert werden und somit eine naturnähere Beleuchtung erreicht wird.
  • Ein erfindungsgemäßes LED-Beleuchtungssystem – wobei es sich bevorzugt um eine LED-Leuchte handelt, ganz besonders bevorzugt um eine Schreibtischleuchte, Stehleuchte, Wandleuchte oder Deckenleuchte (auch abgehängte Leuchte) – weist eine Steuerungsanordnung auf, die entsprechend ausgebildet ist, um die Anteile des zumindest von einem Teil der LED-Anordnungen ausgesendeten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrums dieser LED-Anordnungen unter Verwendung einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion zu steuern. Daneben ist die Steuerungsanordnung auch ausgebildet, um zumindest einen Teil der LED-Anordnungen (wobei dies wie erwähnt sowohl dieselben LED-Anordnungen sein können, die auch gemäß einer Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuert werden, als auch andere LED-Anordnungen des LED-Beleuchtungssystems) unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters mit Hilfe von Zufallswerten und/oder Pseudo-Zufallswerten und/oder Quasi-Zufallswerten zu steuern. Hierzu weist die Steuerungsanordnung vorzugsweise einen geeigneten Zufallszahlengenerator bzw. Pseudo- und/oder Quasi- Zufallszahlengenerator auf, der entsprechende Werte generiert, die dann in die Steuerung eingehen können.
  • Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Patentansprüche einer bestimmten Kategorie auch gemäß den abhängigen Ansprüchen einer anderen Kategorie weitergebildet sein können und wobei Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können.
  • Wie bereits erwähnt, umfasst die Spektrums-Steuerungsfunktion vorzugsweise eine zeitabhängige, zirkadiane Spektrums-Steuerungskurve. Grundsätzlich kann es sich hierbei aber auch um eine einfachere Spektrums-Steuerungsfunktion handeln, die z. B. ein fest eingestelltes Gesamtspektrum der betreffenden LED-Anordnungen vorgibt, das so lange konstant bleibt, bis ein Benutzer über eine Benutzerschnittstelle regelnd eingreift und das Gesamtspektrum verstellt.
  • Besonders bevorzugt wird der Spektrums-Steuerungsfunktion, insbesondere der zeitabhängigen Spektrums-Steuerungskurve, ein Zufallssteuerungsmuster überlagert. Diese Überlagerung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Zufallssteuerung zumindest einen Teil der LED-Anordnungen betreffen, die auch gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion bzw. der Spektrums-Steuerungskurve gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ können aber auch andere LED-Anordnungen durch das Zufallssteuerungsmuster angesteuert werden, so dass sich deren Licht dann mit dem Licht mischt, welches von den gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuerten LED-Anordnungen ausgegeben wird.
  • Unabhängig davon, welche LED-Anordnungen mit dem Zufallssteuerungsmuster angesteuert werden, kann dieses Zufallssteuerungsmuster die Lichtintensität betreffen, d. h. dass die jeweiligen LED-Anordnungen gedimmt werden bzw. die von ihnen abgegebene Lichtmenge erhöht wird, oder mit dem Zufallssteuerungsmuster wird bevorzugt die Farbtemperatur, d. h. das Farbspektrum, in der oben beschriebenen Weise modifiziert. Dabei bezieht sich eine Veränderung der Farbtemperatur bzw. Lichttemperatur meist auf eine Gruppe von LED-Anordnungen, d. h. dass letztlich die Lichtintensität der einzelnen LED-Anordnungen relativ zueinander verändert wird, um so die durch Mischung des abgegebenen Lichts der betreffenden LED-Anordnungen erzeugte Farbtemperatur (bzw. das gemeinsame Gesamtspektrum dieser LED-Anordnungen) zu verändern. Weiter bevorzugt werden in gewissem Rahmen sowohl die Lichtintensität als auch die Farbtemperatur etwas verändert.
  • Ebenfalls unabhängig davon, auf welche Weise das Zufallssteuerungsmuster in die Steuerung der LED-Anordnungen eingeht und welche LED-Anordnungen hiermit angesteuert werden, wird das Zufallssteuerungsmuster besonders bevorzugt in einem Zeitraster in Minutengröße erzeugt, besonders bevorzugt in einem Raster zwischen 5 min und 30 min. D. h. dass innerhalb der vorgegebenen Minutengröße, beispielsweise mit einer Zeitkonstante von 15 min, ein neuer Zufallswert berechnet und entsprechend diesem Zufallswert die Lichtintensität und/oder die Farbtemperatur des von den jeweiligen LED-Anordnungen abgegebenen Lichts etwas verändert wird.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Steuerparameterwerte für das Zufallssteuerungsmuster, insbesondere Parameterwerte wie das Maximum, der Mittelwert, eine Breite (wie die Standardabweichung) etc. einer Häufigkeitsverteilung der Zufallswerte und/oder Pseudo-Zufallswerte und/oder Quasi-Zufallswerte, in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Werte bestimmt:
    • – Zeitpunkt: Hierzu kann insbesondere die Tageszeit gehören, d. h. es ist beispielsweise eine Vorgabe der Steuerparameterwerte mittels einer Steuerungskurve, insbesondere zirkadianen Kurve, möglich. Ebenso kann hierzu die Jahreszeit zählen, d. h. dass beispielsweise im Sommer andere Werte als im Winter verwendet werden. Weiterhin kann hierdurch auch der Zeitraum seit der Inbetriebnahme des LED-Beleuchtungssystems berücksichtigt werden, also beispielsweise, wie lange der Benutzer schon von dem Beleuchtungssystem an seinem Arbeitsplatz beleuchtet wird (d. h. letztlich die bisherige Arbeitsdauer).
    • – Sensorwerte: Vorzugsweise zählen hierzu Temperaturwerte und/oder Helligkeitswerte wie beispielsweise die Umgebungshelligkeit im Raum oder auch die Helligkeit draußen. Ebenso können hierzu aber auch Barometerwerte und/oder Feuchtigkeitswerte gehören, die z. B. mit einem Regensensor oder einem Luftfeuchtigkeitsmesser, insbesondere draußen in der Umgebung, gemessen und der Steueranordnung zugeführt werden.
    • – Wetterdaten: Bei diesen Wetterdaten kann es sich um die zuvor genannten Sensordaten handeln, sofern es sich um Sensorwerte handelt, die auf das Wetter zurückschließen lassen, aber z. B. auch um regionale Wetterdaten, die z. B. aus dem Internet abgerufen werden können.
  • Wie erwähnt, erlaubt eine zeitpunktabhängige Festlegung der Steuerparameter für das Zufallssteuerungsmuster, dass die betreffenden Parameterwerte der Häufigkeitsverteilung der Zufallswerte (im Folgenden wird der Begriff „Zufallswerte“ stellvertretend auch für Pseudo- und/oder Quasi-Zufallswerte benutzt) in Abhängigkeit von einer Steuerungsfunktion, vorzugsweise einer zeitabhängigen Steuerungskurve, besonders bevorzugt einer zirkadianen Steuerungskurve, bestimmt werden.
  • Diese Steuerungskurve kann beispielsweise die Spektrums-Steuerungskurve für die betreffenden LED-Anordnungen sein, welche zusätzlich mit dem Zufallssteuerungsmuster angesteuert werden sollen. Dies ist eine bevorzugte Möglichkeit, sehr einfach eine Überlagerung des Zufallssteuerungsmusters auf eine z. B. zirkadiane Spektrums-Steuerungsfunktion zu erreichen, indem beispielsweise der Mittelwert der Häufigkeitsverteilung für das Zufallssteuerungsmuster für die Steuerung des Gesamtspektrums immer dem aktuellen Wert der zeitabhängigen Spektrums-Steuerungskurve entspricht. Dies sorgt dafür, dass statistisch ein Wert gewählt wird, der gemäß der Häufigkeitsverteilung der Zufallswerte in einem Bereich um den aktuellen Wert der Spektrums-Steuerungskurve liegt. Wird die Breite dieser Häufigkeitsverteilung sehr eng gewählt, so liegen die aktuellen Steuerwerte für das Lichtspektrum bzw. die aktuelle Farbtemperatur sehr nah um den aktuellen Wert der vorgegebenen Spektrums-Steuerungskurve; wird die Breite der Häufigkeitsverteilung dagegen sehr breit gewählt, weichen die Werte statistisch gesehen häufiger von dieser Spektrums-Steuerungskurve ab. Besonders bevorzugt können auch feste Grenzen der Häufigkeitsverteilung vorgegeben werden, um „Ausreißer“ zu vermeiden.
  • Bei einer anderen bevorzugten Variante zur Überlagerung des Zufallssteuerungsmusters auf eine andere Spektrums-Steuerungsfunktion, insbesondere Spektrums-Steuerungskurve, werden einfach die gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion ermittelten Werte und die erzeugten Zufallswerte aufsummiert. In diesem Fall wird bevorzugt dafür gesorgt, dass die Häufigkeitsverteilung für das Zufallssteuerungsmuster einen Mittelwert von Null aufweist, damit das „zufällig“ gemischte Gesamtlichtspektrum um die durch die Spektrums-Steuerungskurve vorgegebene Farbtemperatur herum liegt. Das gleiche gilt bei einer ebenfalls möglichen Überlagerung von zufallsgesteuertem Licht durch LED-Anordnungen mit Licht, welches von anderen, gemäß einer Spektrums-Steuerungsfunktion gesteuerten LED-Anordnungen ausgegeben wird.
  • Bei einer bevorzugten Variante sind die LED-Anordnungen in bzw. zu verschiedenen Leuchtmodulen gruppiert. Die LED-Anordnungen verschiedener Leuchtmodule können dann jeweils unter Nutzung unterschiedlicher, vorzugsweise zumindest weitgehend voneinander unabhängiger Spektrums-Steuerungsfunktionen (im Folgenden auch „Modul-Steuerungsfunktionen“ genannt) gesteuert werden. „Weitgehend voneinander unabhängig“ heißt dabei, dass die Modul-Steuerungsfunktionen so gebildet sind, dass z. B. gewisse Grenzwerte und Ausschlusskriterien eingehalten werden, z. B. dass, wenn ein Leuchtmodul dafür sorgen soll, dass besonders starkes kaltweißes Licht ausgegeben wird, unter Umständen der Anteil an amberfarbenem Licht in einer anderen LED-Anordnung eines anderen Leuchtmoduls begrenzt wird, da dies dann kontraproduktiv wäre. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, dass die Modul-Steuerungsfunktionen für die verschiedenen Leuchtmodule vollkommen voneinander unabhängig sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung werden die LED-Anordnungen eines Leuchtmoduls unter Verwendung des Zufallssteuerungsmusters gesteuert und die LED-Anordnungen eines anderen Leuchtmoduls werden nicht unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters gesteuert, sondern beispielsweise mit einer fest eingestellten Spektrums-Steuerungsfunktion, die der Nutzer über einen Regler ändert, oder mit einer zeitabhängigen Spektrums-Steuerungskurve.
  • Ein Leuchtmodul kann beispielsweise bevorzugt so am LED-Beleuchtungssystem angeordnet sein, dass es einen Arbeitsbereich, beispielsweise einen Lesebereich, eine Schreibtischplatte etc. im Wesentlichen gleichmäßig ausleuchtet. Dieses Leuchtmodul sorgt vorzugsweise für eine konstante Beleuchtung (wenn es sich um ein Leuchtmodul mit einfachen neutralweißen LEDs handelt) oder bietet dem Benutzer, wenn das Leuchtmodul beispielsweise kaltweiße und warmweiße LED-Anordnungen aufweist, die Möglichkeit, sich die weiße Lichtfarbe einzustellen. Alternativ könnte hier auch eine weitere zeitabhängige Spektrums-Steuerungskurve, insbesondere zirkadiane Kurve, (als Modul-Steuerungsfunktion dieses Leuchtmoduls) eingesetzt werden. Das LED-Beleuchtungssystem, insbesondere die LED-Leuchte, umfasst daher vorzugsweise zumindest ein Beleuchtungsmodul mit zumindest einer neutralweisen LED-Anordnung und/oder LED-Anordnungen in den Farben Kaltweiß und Warmweiß. Bevorzugt gibt die „kaltweiße“ LED-Anordnung Licht über 5000 K, besonders bevorzugt ca. 6500 K oder darüber, ab und die „warmweiße“ LED-Anordnung Licht unter 3300 K, besonders bevorzugt ca. 2700 K oder darunter. Beispielsweise kann die kaltweiße LED-Anordnung u. a. (neben einen Anteil im gelb-roten) einen starken Anteil von Licht im Bereich von 450 bis 500 nm aussenden (da vermutlich Licht bei 480 nm besonders wirksam auf die retinalen Ganglienzellen ist), wogegen die warmweiße LED-Anordnung Licht mit mehr Gelb- und Rotanteilen im Bereich von 580 bis 680 nm aussendet. Jede LED-Anordnung umfasst bevorzugt eine Gruppe von LEDs.
  • Ein Beleuchtungsmodul kann auch bevorzugt zur Simulation eines Himmelsbeleuchtungsszenariums dienen. Hierbei können z. B. besonders starke Blauanteile und Amberanteile hinzugemischt werden, um möglichst genau den blauen Himmel, ein Vorüberziehen von Wolken vor die Sonne etc. zu simulieren. Besonders bevorzugt ist das Leuchtmodul, welches das Himmelsbeleuchtungsszenarium simuliert, so am LED-Beleuchtungssystem, insbesondere der LED-Leuchte, angeordnet, dass es im Betrieb sein Licht gegen eine Raumdecke und/oder eine Wand bzw. den oberen Teil der Wände eines Raums abstrahlt, in dem das LED-Beleuchtungssystem angeordnet ist. Dieses indirekte Lichtspektrum kann beispielsweise zirkadian gesteuert werden, und zusätzlich ist dieser zirkadianen Steuerung, wie zuvor beschrieben, ein Zufallssteuerungsmuster überlagert.
  • Das LED-Beleuchtungssystem, insbesondere die LED-Leuchte, umfasst daher vorzugsweise zumindest ein Beleuchtungsmodul mit zumindest LED-Anordnungen der folgenden Farben: Kaltweiß, Warmweiß, Blau und/oder Amber. Es können bevorzugt die blauen und kaltweißen LED-Anordnungen gemeinsam zur Erzeugung von kaltweißem Licht und die amberfarbigen und warmweißen LED-Anordnungen auch gemeinsam zur Erzeugung von warmweißem Licht genutzt werden. Es ist aber auch möglich, die kaltweißen und warmweisen LED-Anordnungen zeitweise herunterzudimmen und die blauen und amberfarbigen Anteile zu erhöhen, um entsprechende Himmelsfarben auch insbesondere bei einer Beleuchtung der Decke zu erzeugen.
  • Alternativ oder zusätzlich sind auch LEDs mit anderen Farben möglich, beispielsweise – aber nicht abschließend – rote LEDs, gelb-rote LEDs, grüne LEDs, etc. um beliebige Farbtemperaturen einstellen zu können.
  • Es bietet sich an, dabei das Leuchtmodul, welches das Himmelsbeleuchtungsszenarium simuliert, auch bezüglich der Gesamthelligkeit zu steuern bzw. zu dimmen, wobei auch hier ein Zufallssteuerungsmuster eingesetzt werden könnte, da sich ja auch in der Natur die Gesamthelligkeit unregelmäßig ändert.
  • Eine Simulation eines Himmelsbeleuchtungsszenariums wäre im Übrigen grundsätzlich auch ohne eine Zufallssteuerung möglich, beispielsweise, indem für verschiedene Tage feste Muster eingegeben werden, die ein bestimmtes Programm abfahren. Dabei können beispielsweise für eine vom aktuellen Wetter abhängige Simulation auch Sensormesswerte und/oder sonstige Daten (z. B. aus dem Internet) genutzt werden, um bestimmte Simulations-Parameter zu ändern oder einen bestimmten Programmablauf aus einer Anzahl von hinterlegten Programmabläufen auszuwählen. Ein solches Verfahren mit Programmabläufen wäre aber auch mit einer Zufallssteuerung kombinierbar, beispielsweise, indem verschiedene Parametersätze für die Parameterwerte der Häufigkeitsverteilungen für die Zufallssteuerungsmuster hinterlegt und wetter- und/oder jahreszeitabhängig ausgewählt werden.
  • Unabhängig davon, wie ein Leuchtmodul aufgebaut ist und wozu es konkret eingesetzt wird, wird ganz besonders bevorzugt die Farbtemperatur des von allen LED-Anordnungen des Leuchtmoduls gemeinsam abgestrahlten Lichtspektrums jeweils über das Stromverhältnis des den einzelnen LED-Anordnungen zugeteilten Stroms eingestellt. Dieses Steuerungs- bzw. Stromverteilungsprinzip lässt sich auch auf das gesamte LED-Beleuchtungssystem, beispielsweise eine komplette LED-Leuchte, erweitern.
  • Bei vielen Tätigkeiten kann es vorkommen, dass unerwartet an den Benutzer Aufgaben herangetragen werden, die kurzfristig seine volle Konzentration und Leistungsfähigkeit erfordern. Treten solche Ereignisse kurz vor der Mittagspause oder vor dem Arbeitsende auf, würde beispielsweise bei einer Steuerung mittels einer Spektrums-Steuerungskurve durch den bereits vorab reduzierten Kaltlichtanteil bzw. Erhöhung des Warmlichtanteils dafür gesorgt, dass beim Benutzer mehr Melatonin ausgeschüttet wurde und dadurch ggf. die Aufmerksamkeit und Leistungsfähigkeit herabgesetzt wurde. Dies Problem würde verstärkt, wenn dann zufällig ein noch stärker reduzierter Blauanteil vorgegeben wird (z. B. bei einer Überlagerung von Spektrums-Steuerungsfunktion und Zufallssteuerungsmuster).
  • Um auf derartige unvorhergesehene Abweichungen im Tagesablauf optimal reagieren zu können, wird bevorzugt bei Empfang eines temporären Kurzzeitdosisveränderungssignals, vorzugsweise eines Dosiserhöhungssignals, zumindest eine LED-Anordnung für eine vordefinierte Dosisveränderungs-Zeitspanne – abweichend von der vorgegebenen Steuerungsfunktion – vorübergehend so angesteuert, dass sie mit einer vorgegebenen Mindestleistung betrieben wird oder der Anteil des Lichts dieser LED-Anordnung innerhalb des Gesamtlichtspektrums der LED-Anordnungen einen bestimmten Mindestanteil beträgt und dass nach Ablauf der vordefinierten Dosisveränderungs-Zeitspanne die LED-Anordnungen gemäß einer vorgegebenen Steuerungsregel so angesteuert werden, dass das Gesamtlichtspektrum bzw. die Gesamtfarbtemperatur wieder der vorgegebenen Spektrums-Steuerungskurve entspricht. Eine LED-Anordnung, welche im Boost-Modus eingesetzt wird, kann speziell für diese Verwendung reserviert sein, vorzugsweise wird sie aber auch im „Normalbetrieb“ genutzt und trägt ihren sich zeitlich verändernden Anteil zum Lichtspektrum eines Leuchtmoduls gemäß einer Spektrums-Steuerungsfunktion und/oder gemäß der Zufallssteuerung bei.
  • Durch eine kurzzeitige Erhöhung des Kaltlichts bzw. des Blaulichtanteils kann so für eine größere Unterdrückung des Melatoninausstoßes gesorgt werden, wodurch das Serotonin ansteigt und der Nutzer etwas wacher und frischer wird. Ebenso ist es aber auch möglich, dass mit einer entsprechenden LED-Anordnung der Warmlichtanteil kurzzeitig erheblich erhöht wird. Dies bietet sich beispielsweise an, wenn der Nutzer kurzzeitig eine Entspannungsübung, beispielsweise eine meditative Kurzzeitentspannung oder dergleichen, durchführen möchte. Da das Kurzzeitdosisveränderungssignal temporär die Wirkung von Serotonin oder Melatonin verstärken kann, wird es im Folgenden unabhängig davon, ob temporär ein absolut oder relativ erhöhter Blaulichtanteil zur Auffrischung oder ein absolut oder relativ erhöhter Warmlichtanteil zur Beruhigung ausgegeben wird, vereinfacht auch als „Boost-Signal“ bezeichnet. Die vordefinierte Dosisveränderungs-Zeitspanne wird dementsprechend als „Boost-Zeitspanne“ bzw. die Betriebsart, in der die LED-Leuchte bzw. zumindest die erste LED-Anordnung während der Boost-Zeitspanne betrieben wird, als „Boost-Modus“ bezeichnet.
  • Bei einer Weiterbildung dieser Idee kann auch bei einem Empfang eines ersten Boost-Signals in Richtung der Erhöhung des Kaltlichtanteils dieser kurzfristig erhöht werden und umgekehrt bei Empfang eines entsprechenden zweiten Boost-Signals in Warmlichtrichtung der Warmlichtanteil erhöht werden. Auch könnte eine temporäre Beruhigungsphase mit einer nachfolgenden kurzen Erfrischungsphase gekoppelt sein, so dass der Benutzer leichter wieder „wach“ wird.
  • Die Steuerungsanordnung weist hierzu vorzugsweise zumindest eine Kurzzeitdosisveränderungs-Schnittstelle, vorzugsweise Dosiserhöhungs-Schnittstelle, auf (im Folgenden, ohne die Erfindung auf eine Taste zu beschränken, auch vereinfacht „Boost-Taste“ genannt) und ist entsprechend zur Durchführung des Boost-Modus bei einem Empfang eines Boost-Signals von dieser Boost-Taste ausgebildet. Die Boost-Taste kann dabei an einem Bedienmodul in oder an der Leuchte selbst oder einem damit verbundenen Bedienmodul angeordnet sein.
  • Damit das Licht einer LED-Anordnung innerhalb des Gesamtlichtspektrums der LED-Anordnungen einen bestimmten Mindestanteil beträgt, reicht eine Erhöhung der Leistung relativ zu der anderen LED-Anordnung bzw. den anderen LED-Anordnungen aus. D.h. es könnten auch bei Empfang des Kurzzeitdosisveränderungssignals alle LED-Anordnungen (ggf. einschließlich der betreffenden LED-Anordnung selbst) in der Leistung reduziert werden, jedoch unterschiedlich stark, so dass der Anteil des Lichts der einen LED-Anordnung größer wird, auch wenn insgesamt das Licht gedimmt wird. Dies könnte insbesondere für eine temporäre Entspannungsphase vorteilhaft sein.
  • Bei einer bevorzugten Variante wird jedoch die betreffende LED-Anordnung im Boost-Modus mit einem maximalen Anteil am Gesamtlichtspektrum betrieben. Besonders bevorzugt wird, zumindest wenn sie den erhöhten Blauanteil aufweist und zur „Auffrischung“ des Benutzers dient, die betreffende LED-Anordnung dabei mit einer maximalen Leistung betrieben, d. h. selbst wenn es möglich ist, die LED-Leuchte zu dimmen, wird eine solche Dimm-Einstellung kurzzeitig außer Kraft gesetzt und eine maximale Dosis Licht der ersten LED-Anordnung ausgesendet, um die Melatonin-Ausschüttung temporär größtmöglich zu reduzieren und die Wirkung des Glückshormons Serotonin dadurch zu verstärken. Weiterhin werden dann bevorzugt im Boost-Modus die anderen LED-Anordnungen, welche nicht die gewünschte Wirkung verstärken, abgeschaltet oder zumindest unterhalb einer definierten Leistung betrieben.
  • Die Boost-Zeitspanne beträgt vorzugsweise maximal ca. 30 Minuten, besonders bevorzugt maximal ca. 20 Minuten, ganz besonders bevorzugt maximal ca. 10 Minuten. Die ungefähre Angabe „ca.“ ist dabei so zu verstehen, dass die Boost-Zeitspanne z. B. noch eine kurze Anstiegszeit mit einer Zeitkonstante im Sekundenbereich, vorzugsweise von nur wenigen Sekunden, einschließt, in der die erste LED-Anordnung hochgefahren werden kann, wenn eine instantane Änderung der Farbtemperatur nicht gewünscht wird.
  • Wie erwähnt, erfolgt die Rückstellung nach der Boost-Zeitspanne auf das Gesamtlichtspektrum gemäß einer vorgegebenen Steuerungsregel. Dies schließt grundsätzlich zwar ein, dass auch eine instantane Rückstellung erfolgen kann, d. h. unmittelbar nach Ablauf der Zeitspanne eine Umstellung auf die zu diesem Zeitpunkt vorgesehenen Anteile im Gesamtlichtspektrum gemäß der Spektrums-Steuerungskurve erfolgt. Besonders bevorzugt sieht diese Steuerungsregel vor, dass die LED-Anordnungen nach Ablauf der Boost-Zeitspanne so angesteuert werden, dass das mittels der Spektrums-Steuerungsfunktion vorgegebene Gesamtlichtspektrum erst über eine bestimmte Rückstellungs-Zeitspanne hinweg, vorzugsweise von mindestens 30 Sek., wieder erreicht wird.
  • Bevorzugt wird innerhalb einer vorgegebenen Akzeptanzzeitspanne nur eine bestimmte maximale Anzahl von Boost-Signalen akzeptiert, bei denen dann tatsächlich eine von der vorgegebenen Ansteuerungskurve abweichende Ansteuerung der LED-Anordnungen erfolgt. Bei Empfang eines weiteren Boost-Signals nach Erreichen der maximalen Anzahl erfolgt keine Abweichung von der gegebenen Ansteuerungskurve mehr.
  • Hierzu kann von der Steuereinrichtung gespeichert werden, zu welchem Zeitpunkt ein Boost-Signal erfolgt, und anschließend wird dann die Anzahl der in der Zeitspanne ab dem erstmaligen Empfang eines Boost-Signals empfangenen Boost-Signale gespeichert und mit einem Grenzwert verglichen. Die Akzeptanzzeitspanne beträgt vorzugsweise mindestens vier Stunden, besonders bevorzugt mindestens acht Stunden und ganz besonders bevorzugt mindestens zwölf Stunden. Die innerhalb des Akzeptanzzeitraums maximal akzeptierte Anzahl von Boost-Signalen beträgt beispielsweise bevorzugt vier, besonders bevorzugt zwei. Dies hängt aber auch von der Länge der Akzeptanzzeitspanne ab. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere ineinander geschachtelte Akzeptanzzeitspannen zu überwachen, beispielsweise, dass der Boost-Modus nicht mehr als zweimal in vier Stunden, aber nicht mehr als viermal innerhalb von zwölf Stunden verwendet werden kann.
  • Sofern eine Spektrums-Steuerungskurve eingesetzt wird, kann diese bevorzugt auf einer grafischen Benutzerschnittstelle, besonders bevorzugt einem Touch-Display, grafisch ausgegeben werden, wobei besonders bevorzugt mit Hilfe der grafischen Benutzerschnittstelle die Steuerungskurve auch veränderbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, eine einfache Anzeige des jeweils aktuellen Werts der Spektrums-Steuerungskurve auszugeben, beispielsweise nach Art eines Balkendiagramms oder dergleichen. Ganz besonders bevorzugt erfolgen sowohl eine einfache Anzeige an einem Bedienmodul, beispielsweise direkt an der Leuchte, und eine zusätzliche wahlweise Ausgabe der Spektrums-Steuerungskurve auf einem Touch-Display oder dergleichen.
  • Vorzugsweise kann auch eine Spektrums-Steuerungskurve von einem mobilen Endgerät oder einem PC an eine Steuereinrichtung des LED-Beleuchtungssystems übertragen werden. Das mobile Endgerät wird damit vorübergehend zu einem Teil der Steueranordnung des LED-Beleuchtungssystems, nämlich einer Art Fernsteuerung. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Kurzzeitdosisveränderungssignal von einem solchen mobilen Endgerät oder PC an die Steuereinrichtung übertragen werden, zum Beispiel wenn die App auf einer grafischen Benutzeroberfläche eine virtuelle Boost-Taste zur Verfügung stellt. Unter einem mobilen Endgerät ist hierbei jedes Gerät zu verstehen, welches der Benutzer mit sich tragen kann und welches geeignete Speichermittel und eine Benutzerschnittstelle sowie eine Schnittstelle zur Ankopplung an die Steuereinrichtung des LED-Beleuchtungssystems aufweist. Hierunter fallen typische Handheld-Geräte insbesondere mit geeigneten Funkschnittstellen oder dergleichen wie Smartphones, Tablet-PCs, Laptops, Uhren, Brillen etc. mit geeigneten Funktionen ähnlich wie Smartphones. Hierzu müssen das mobile Endgerät bzw. der PC nur eine geeignete Anwendungssoftware (im Folgenden auch wie allgemein üblich als „App“ bezeichnet) aufweisen. Die Übertragung erfolgt dabei vorzugsweise drahtlos, besonders bevorzugt über eine kurzreichweitige Funkverbindung. Hierunter fallen zum einen Standards wie Bluetooth, WLAN, DECT oder WPAN-Protokolle, wie ZigBee, besonders bevorzugt Funkverbindungen im Bereich von ca. 10 m oder darunter. Ebenso fallen hierunter aber auch sog. Nahfeldkommunikationsstandards, die eine Übertragung über kurze Strecken von wenigen Zentimetern ermöglichen. Ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung mittels einer Bluetooth-Schnittstelle, da die meisten mobilen Endgeräte ohnehin inzwischen über eine Bluetooth-Schnittstelle verfügen und auch entsprechend geeignete Bluetooth-Module standardmäßig erhältlich sind, die in ein geräteseitiges Steuermodul der LED-Leuchte eingebaut werden. Beispielsweise gibt es bereits Mikrocontroller, die innerhalb des Steuermoduls eingesetzt werden können, in die bereits Bluetooth-Funktionen inklusive der Antennen integriert sind, so dass hiermit auch eine kostengünstige Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden kann. Ein mobiles Endgerät mit einer geeigneten App kann auch dazu verwendet werden, um mehrere LED-Leuchten bzw. LED-Leuchtmodule zu steuern (mit unterschiedlichen oder identischen Spektrums-Steuerungskurven).
  • Vorzugsweise kann dabei auch am LED-Beleuchtungssystem, beispielsweise an der LED-Leuchte, ein Nahfeld-Kommunikations-Element (z. B. ein NFC-Tag, ein RFID-Etikett oder dergleichen) oder ein Scancode angebracht sein. Zur Parametrierung des LED-Beleuchtungssystems mittels eines mobilen Endgeräts oder PCs kann dann auf dem mobilen Endgerät bzw. dem PC bei Erkennen des Nahfeld-Kommunikations-Elements durch das Endgerät automatisch (ggf. mit einer Nutzerbestätigung) eine geeignete App aufgerufen und ausgeführt werden, wie dies später noch erläutert wird. Alternativ oder zusätzlich kann als Benutzerschnittstelle wie erläutert auch ein Bedienmodul direkt am Gehäuse des LED-Beleuchtungssystems, insbesondere der LED-Leuchte, oder an anderer Stelle im Raum montiert und mit dem LED-Beleuchtungssystem verbunden verwendet werden.
  • Für eine Spektrums-Steuerungskurve werden vorzugsweise zu verschiedenen Zeitpunkten jeweils Stützstellenwerte als Stützpunkte vorgegeben und auf Basis dieser Stützpunkte wird dann eine Interpolationsfunktion als Spektrums-Steuerungskurve ermittelt. Beispielsweise werden bei einer besonders bevorzugten Variante bis zu 24, bevorzugt mindestens zwölf, solcher Stützpunkte über den Tag verteilt. Pro Stützpunkt stehen dann ein Farbtemperaturwert und die jeweilige Zeit zur Verfügung. Wird beispielsweise, wie zuvor erläutert, eine App auf einem Smartphone genutzt, um die Spektrums-Steuerungskurve zu ermitteln oder zu verändern, reicht es beispielsweise aus, nur diese Stützpunkte an die Steuereinrichtung, beispielsweise an das in der LED-Leuchte integrierte Steuermodul bzw. ein damit fest verbundenes Steuermodul, zu übermitteln. Dabei kann pro Stützpunkt beispielsweise der Farbtemperaturwert sowie der Abstand des Stützpunkts zum nächsten als Wertepaar übertragen werden. Umgekehrt könnte auch von der Steuereinrichtung auf Seiten der LED-Leuchte die Spektrums-Steuerungskurve nur in Form einer Liste von Stützpunkten an die App des Endgeräts übermittelt werden, sofern die Spektrums-Steuerungskurve in der Steuereinrichtung erzeugt oder verändert wird.
  • Es ist nicht erforderlich, permanent sämtliche Einzelwerte der Spektrums-Steuerungskurve (über der Zeit) zu speichern, sondern es kann jeweils auf Basis der Stützpunkte in gleicher Weise sowohl in der LED-Beleuchtungssystem-seitigen Steuereinrichtung als auch in der App eines mobilen Endgeräts die aktuelle Interpolationsfunktion ermittelt werden. Ist z. B. diese Interpolationsfunktion ein Polynom n-ten Grades, so können dann beispielsweise neben den Stützpunkten die zugehörigen Koeffizienten des Polynoms in der LED-Leuchten-seitigen Steuereinrichtung gespeichert werden, so dass zu jedem Zeitpunkt auf ganz einfache Weise der aktuelle einzustellende Wert der Spektrums-Steuerungskurve gefunden und für die Einstellung – ggf. unter Verwendung des Zufallssteuerungsmusters – genutzt werden kann. Die LED-Beleuchtungssystem-seitige Steuereinrichtung kann hierzu eine eigene Zeitmessung mit einer eigenen Uhr in der Steuereinrichtung durchführen. Prinzipiell reicht aber auch ein einfacher Zähler aus, sofern der Steuereinrichtung ein erster Zeitpunkt übergeben wird, ab wann die Spektrums-Steuerungskurve läuft, um so eine zeitliche Justierung der Spektrums-Steuerungskurve zu erreichen. Vorzugsweise werden (ggf. abschnittsweise) als Interpolationsfunktionen Polynome 3-ten oder 4-ten Grades genutzt. Es könnten aber vereinfacht auch Polynome 2-ten Grades verwendet werden oder im einfachsten Fall sogar ein Polynom 1-ten Grades, d. h. eine abschnittsweise lineare Interpolation zwischen den Stützpunkten.
  • Unabhängig davon, ob eine App auf einem mobilen Endgerät verwendet wird oder ein Bedienmodul an einer Steuereinrichtung des LED-Beleuchtungssystems direkt, kann eine Veränderung der Spektrums-Steuerungskurve auf einer grafischen Benutzerschnittstelle (beispielsweise einem Touch-Display) besonders bevorzugt durch Hinzufügen und/oder Entfernen und/oder Verschieben von Stützpunkten erfolgen. Das Verschieben der Stützpunkte kann dabei besonders bevorzugt zweidimensional erfolgen, d. h. ein Stützpunkt kann sowohl in Farbtemperaturrichtung als auch in Zeitrichtung verschoben werden. Wird ein solcher Stützpunkt hinzugefügt, entfernt oder verschoben, so führt dies automatisch dazu, dass eine neue Interpolationsfunktion als neue Spektrums-Steuerungskurve ermittelt wird. Erfolgt diese Veränderung der Spektrums-Steuerungskurve beispielsweise mittels einer App eines mobilen Endgeräts, wird die Liste der Stützpunkte oder zumindest der geänderten Stützpunkte wieder an die LED-Beleuchtungssystem-seitige Steuereinrichtung übertragen, welche dann z. B. die Interpolationsfunktion (ggf. abschnittsweise) ebenfalls neu berechnet und neue Koeffizienten hinterlegt.
  • Besonders bevorzugt wird bei Empfang eines manuellen Veränderungssignals von einer Benutzerschnittstelle die Spektrums-Steuerungskurve zumindest zeitlich lokal modifiziert. Diese lokale Modifikation kann bei einem nachfolgenden erneuten Durchlauf der Spektrums-Steuerungskurve, beispielsweise am nächsten Tag, zumindest teilweise automatisch berücksichtigt werden. Dies ist unabhängig davon, ob ein Stützpunkt der Kurve neu erzeugt, weggenommen oder verschoben wird oder ob beispielsweise einfach nur der aktuelle Farbwert manuell, beispielsweise an einem Bedienmodul des LED-Beleuchtungssystems, z. B. mit Hilfe eines Farbreglers, mittels einer Sprachsteuerung am Bedienmodul oder der App etc. direkt vom Benutzer verändert wird. Insofern ist der Begriff „manuell“ nicht so zu verstehen, dass der Benutzer die Neu-Einstellung mit der Hand durchführt, sondern dass die lokale Modifikation der Spektrums-Steuerungskurve nicht automatisch erfolgt, sondern vom Benutzer gezielt für einen bestimmten, vorzugsweise aktuellen, Zeitpunkt oder Zeitraum vorgenommen wird. Letztlich führt eine solche Veränderung in der Regel dazu, dass lokal die Spektrums-Steuerungskurve modifiziert wird, es sei denn, der Benutzer macht durch geeignete Eingaben an der Benutzerschnittstelle eindeutig klar, dass er das LED-Beleuchtungssystem überhaupt nicht mehr nach der Spektrums-Steuerungskurve steuern will, sondern stattdessen manuell einen Farbtemperaturwert fix einstellen will.
  • Eine solche automatische Speicherung und Berücksichtigung einer lokalen Modifikation beim nachfolgenden Durchlauf der Spektrums-Steuerungskurve führt dazu, dass die Steuerung mit der Spektrums-Steuerungskurve in gewisser Weise lernfähig ist. So kann beispielsweise bei jeder (manuellen) Veränderung der Lichtfarbe durch den Benutzer während der Steuerung mit einer Spektrums-Steuerungskurve dafür gesorgt werden, dass bei dem Wiederverwenden der Spektrums-Steuerungskurve eine Veränderung der Spektrums-Steuerungskurve so hinterlegt wird, dass die manuell eingestellte Veränderung des Farbspektrums zu beispielsweise ca. 30 % (oder einem anderen Anteil) übernommen wird. Würde der Benutzer dreimal hintereinander etwa zum gleichen Zeitpunkt die gleiche Modifikation durchführen, so wäre bei einer Übernahme der Änderungen jeweils zu ca. 30 % am dritten Tag die Spektrums-Steuerungskurve insgesamt so verändert, dass der Benutzer keine weiteren Änderungen mehr vornehmen muss. Dabei ist es auch möglich, nicht nur „normale“ manuelle Veränderungen der Lichtfarbe durch den Benutzer, sondern auch das Einstellen des Boost-Modus zu berücksichtigen.
  • Um gleich bei der ersten Inbetriebnahme des LED-Beleuchtungssystems durch einen neuen Benutzer diesem eine möglichst gut an ihn angepasste Spektrums-Steuerungskurve zur Verfügung zu stellen, die er möglichst wenig abändern muss, werden vorzugsweise in einer Initialisierungsprozedur bzw. Parametrierungsprozedur (z. B. beim erstmaligen Aufruf der App an einem mit dem LED-Beleuchtungssystem koppelbaren Endgerät und/oder bei der ersten Inbetriebnahme des LED-Beleuchtungssystems) über eine Benutzerschnittstelle benutzerspezifische Parameter abgefragt und auf Basis dieser benutzerspezifischen Parameter wird dann eine benutzerspezifische individuelle Start-Spektrums-Steuerungskurve ermittelt. Zu den „benutzerspezifischen“ Parameter gehören hierbei z. B. die „benutzerverhaltensspezifischen“ Parameter, wie z. B. wann ein Nutzer üblicherweise welche Tätigkeiten verrichtet oder verrichten muss, beispielsweise wann seine Arbeit beginnt, wann die Arbeit endet, wann er eine Mittagspause macht etc.
  • Ebenso zählen hierzu „benutzergefühlsspezifische“ Parameter wie z. B. wann der Benutzer seines Erachtens die höchste Leistungsbereitschaft hätte, wenn er frei wählen könnte. Nicht unter „benutzerspezifische“ Parameter fallen dagegen Ein- und Abschaltzeiten der Lampe oder spezifische Farbtemperaturwerte zu bestimmten Zeitpunkten.
  • Die Steuerungsanordnung des LED-Beleuchtungssystems weist besonders bevorzugt zudem zumindest eine Dimmer-Schnittstelle auf und ist so ausgebildet, dass über die Dimmer-Schnittstelle mittels eines geeigneten Dimm-Signals die Gesamtmenge des Lichts der LED-Anordnungen, d. h. die Helligkeit bzw. Gesamtleistung des LED-Beleuchtungssystems und/oder der einzelnen Leuchtmodule, verstellbar ist, vorzugsweise unabhängig von der Farbtemperatur. Diese Dimmer-Schnittstelle kann beispielsweise auf einem LED-Beleuchtungssystem-seitigen Bedienmodul und/oder in einer App eines mobilen Endgeräts bzw. einem PC angeordnet sein. Außerdem können die LED-Leuchte und/oder das mobile Endgerät /PC mit einem Helligkeitssensor ausgerüstet sein, über den die Helligkeit der LED-Anordnungen umgebungslichtabhängig geregelt wird. Dabei können auch bereits im Endgerät vorhandene Sensoren, z. B. eine Kamera, mit genutzt werden. Ebenso ist die Nutzung eines Bewegungs- oder Präsenzsensors möglich, über den die Helligkeit in Abhängigkeit von einer Nutzeranwesenheit geregelt wird.
  • Unter einer unabhängigen Steuerung von Dimmung und Farbtemperatur (bzw. Lichtspektrum) des LED-Beleuchtungssystems ist hierbei zu verstehen, dass beispielsweise eine definierte Gesamtmenge des Lichts bzw. Gesamtleistung aller LED-Anordnungen bzw. aller LED-Anordnungen eines separat dimmbaren Leuchtmodule eingestellt werden kann, die sich dann in der Regel nicht verändert, bis ein neues Dimm-Signal zur Veränderung empfangen wird. Solange diese Gesamtleistung eingestellt ist, kann durch Verschieben der Leistungsanteile der betreffenden LED-Anordnungen dafür gesorgt werden, dass bei gleichbleibender Gesamtleistung sich das Farbspektrum des Leuchtmoduls oder des gesamten LED-Beleuchtungssystems in der gewünschten Weise gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion, ggf. auch unter Nutzung der Zufallssteuerungsmuster, verändert. Bei Verwendung des Boost-Modus kann aber bei einer bevorzugten Variante dafür gesorgt werden, dass gleichzeitig mit der Veränderung des Farbspektrums, beispielsweise auf den maximalen Leistungswert der ersten LED-Anordnung oder in einer temporären Entspannungsphase, auch die Dimmung außer Kraft gesetzt wird und z. B. tatsächlich eine Maximalleistung bzw. reduzierte Gesamtleistung ausgegeben wird. Beispielsweise kann die Steuerung auch so eingerichtet sein, dass im normalen Ablauf maximal (insgesamt) eine Leistung von 80 % abgegeben wird, die sich auf die LED-Anordnungen verteilt. Dies ist insbesondere in einem Boost-Modus vorteilhaft, wenn es darum geht, dem Benutzer kurzfristig möglichst viel Blaulicht zukommen zu lassen, um den Melatonin-Ausstoß zu senken.
  • Eine solche Regelung der Lichtfarbe gemäß einer vorgegeben Spektrums-Steuerungsfunktion, insbesondere Spektrums-Steuerungskurve, bei fest eingestelltem Dimm-Wert einer Gruppe von LED-Anordnungen (z. B. eines Leuchtmoduls) erfolgt bevorzugt mittels eines Verfahrens und einer entsprechend ausgebildeten Steueranordnung, bei denen die LED-Anordnungen wie oben erwähnt mit einem bestimmten Stromverhältnis angesteuert werden. Besonders bevorzugt werden dabei die LED-Anordnungen jeweils in einem Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM-Verfahren) angesteuert. Mit diesem PWM-Verfahren wird jeweils die Leistung bzw. Helligkeit der einzelnen LED-Anordnungen gesteuert. Bevorzugt können dabei die LED-Anordnungen, z. B. über mindestens einen Schaltstromregler oder Konstantstromregler der Steueranordnung, mit einem gemeinsamen Gesamtstrom, insbesondere einem Konstantstrom, betrieben werden, und dieser Gesamtstrom wird in zeitlich verschiedenen Phasen auf die verschiedenen LED-Anordnungen umgeschaltet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße LED-Leuchte,
  • 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Steueranordnung für eine erfindungsgemäße LED-Leuchte, umfassend eine LED-Leuchten-seitige Steuereinrichtung sowie ein damit gekoppeltes mobiles Endgerät,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Spektrums-Steuerungskurve mit einem überlagerten Zufallssteuerungsmuster,
  • 4 eine schematische Darstellung zweier Beispiele von Häufigkeitsverteilungen,
  • 5 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer grafischen Benutzeroberfläche zur Einstellung einer Spektrums-Steuerungskurve,
  • 6 eine Darstellung der Spektrums-Steuerungskurve gemäß 5 nach bzw. während einer Veränderung von Stützpunkten,
  • 7 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer grafischen Benutzeroberfläche zur weiteren Einstellung von Parametern einer LED-Leuchte.
  • In 1 ist als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungssystems eine LED-Leuchte 100 bzw. Tischleuchte gezeigt, die vorzugsweise als Schreibtischleuchte 100 eingesetzt werden kann. Die Tischleuchte 100 umfasst einen Leuchtkopf 50, der zur Lichterzeugung hier zwei Leuchtmodule 51, 52 mit jeweils mehreren LED-Anordnungen aufweist. Ein Leuchtmodul 51 ist in der normalen Gebrauchsstellung des Leuchtkopfs 50 nach unten auf die Tischplatte gerichtet. Dieses „untere“ Leuchtmodul 51 weist hier konkret zwei LED-Anordnungen 1, 2 mit jeweils einem LED-Paar mit zwei einzelnen, in Reihe geschalteten LEDs (nicht dargestellt) auf. Die eine LED-Anordnung 1 (siehe 2) enthält LEDs, welche kaltweißes Licht mit einem starken Maximum im blauen Bereich um 400 nm abgeben. Beispielsweise kann es sich hierbei um LEDs vom Typ XLamp XM-L KW-U2 der Firma Cree handeln. Die andere LED-Anordnung 2 enthält LEDs, welche mehr warmweißes Licht mit einem starken Maximum im gelbroten Bereich um 600 nm abgeben. Beispielsweise kann es sich hierbei um LEDs vom Typ XLamp XM-L2 WW-T3 der Firma Cree handeln. Das untere Leuchtmodul 51 dient zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Arbeitsfläche.
  • Ein zweites, „oberes“ Leuchtmodul 52 befindet sich so am Leuchtkopf 50, dass es in der normalen Stellung des Leuchtkopfs 50 sein Licht nach oben gegen die Raumdecke bzw. den oberen Bereich der Wände des Raums abstrahlt. Dieses Leuchtmodul 52 enthält ebenfalls eine kaltweiße LED-Anordnung 4 und eine warmweiße LED-Anordnung 6 und zusätzlich noch eine LED-Anordnung 3, welche überwiegend blaues Licht abstrahlt (z. B. LEDs des Typs Cree XP-E2 blau oder Lumiled Luxeon Rebel Cyan dergleichen) sowie eine LED-Anordnung 5, die stark amberfarbenes Licht abstrahlt (wie beispielsweise LEDs des Typs Luxeon Rebel PC Amber oder dergleichen). Dieses obere Leuchtmodul 52 dient zur Simulation eines Himmelsbeleuchtungsszenarios unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters.
  • Die LED-Anordnungen sind jeweils in den Leuchtmodulen 51, 52 auf eine LED-Platine, beispielsweise eine Metallkernplatine (nicht gezeigt), gelötet. Die Leuchtmodule 51, 52 umfassen neben den auf der Platine angeordneten LEDs auch jeweils eine Reflektoranordnung, über die das Licht in einem bestimmten Abstrahlwinkel abgestrahlt wird, sowie ggf. (vorzugsweise zumindest bei dem unteren Leuchtmodul 51) eine Diffusoranordnung, beispielsweise hier in Form einer einfachen Milchglasscheibe oder dergleichen, welche das von den verschiedenen LEDs der LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 abgestrahlte Licht streut und so gut vermischt, dass eine damit beleuchtete Fläche gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Außerdem weisen die Leuchtmodule 51, 52 geeignete Einrichtungen auf, um für eine Abführung der überschüssigen Wärme zu sorgen, wie beispielsweise Kühlrippen oder dergleichen.
  • Zur Steuerung der LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und zum Einstellen, Anpassen und Ändern der Beleuchtungsintensitäten (Helligkeit) bzw. Gesamtleistungen sowie der Farbtemperatur des von den Leuchtmodulen 51, 52 jeweils insgesamt abgegebenen Lichts weist die Leuchte 100 ein Steuermodul 41 auf, das in einem unteren Bereich des Leuchtenarms untergebracht ist und über Leitungen mit den Leuchtmodulen 51, 52 verbunden ist. Teil dieses Steuermoduls 41 ist auch ein Bedienmodul 10. Das Bedienmodul 10 kann per Hand von einem Benutzer durch Betasten einer Bedienfläche betätigt werden.
  • Bei der gezeigten LED-Leuchte 100 handelt es sich um ein relativ einfaches Ausführungsbeispiel mit nur einem Leuchtkopf 50. Die LED-Leuchte 100 könnte ebenso mehrere Leuchtköpfe bzw. noch weitere Leuchtmodule aufweisen, beispielsweise als Stehlampe einen doppelten Leuchtkopf in verschiedene Richtungen nach unten. Ebenso ist es auch möglich, dass eine Abstrahlrichtung als Wallwasher von einem Leuchtkopf aus zur Seite hin gerichtet ist. Alle Leuchtmodule können bevorzugt wahlweise unabhängig oder in Kombination betrieben werden können.
  • 2 zeigt eine Steueranordnung 40 für eine LED-Leuchte 100. Hier sind die LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 der beiden Leuchtmodule 51, 52 symbolisch mit einer LED dargestellt. Die Steueranordnung 40 umfasst eine auf Seiten der LED-Leuchte 100 angeordnete Steuereinrichtung 41, beispielsweise hier in Form des Steuermoduls 41, welches im unteren Teil des Arms der LED-Leuchte 100 angeordnet ist (siehe 1). Dieses Steuermodul 41 umfasst, wie schon erwähnt, ein Bedienmodul 10 mit mehreren Bedienelementen 11, 15, 18, hier vorzugsweise in Form von kapazitiv auf Berührung wirkenden „Tasten“.
  • Neben diesem Bedienmodul 10 bzw. dieser direkt an der LED-Leuchte 100 angeordneten Benutzerschnittstelle gibt es weitere Schnittstellen 42, 43 zur direkten oder indirekten Kopplung mit einem mobilen Endgerät 60 und/oder einem externen Speicher (nicht dargestellt). Bei der einen Schnittstelle 43 handelt es sich um eine Steckerschnittstelle 43, beispielsweise eine USB-Schnittstelle 43, um das mobile Endgerät oder einen USB-Speicher oder dergleichen mit dem Steuermodul 51 zu verbinden und/oder als Ladeschnittstelle zum Aufladen eines mobilen Endgeräts. Bei der anderen Schnittstelle 42 handelt es sich um eine drahtlose Schnittstelle 42, vorzugsweise im kurzreichweitigen Funkbereich, hier konkret um eine bevorzugte Bluetooth-Schnittstelle 42. Auch über diese drahtlose Schnittstelle 42 kann ein mobiles Endgerät 60 mit einer grafischen Benutzerschnittstelle 61, vorzugsweise ein Smartphone, eine Uhr mit entsprechender Funktion oder dergleichen, mit der LED-Leuchte 100 gekoppelt werden. Auf diesem mobilen Endgerät 60 ist eine App implementiert, die eine Steuerfunktionalität für die LED-Leuchte 100 bietet. Beispielsweise können hiermit Spektrums-Steuerungskurven STK, STK1, STK2 ermittelt und Werte für diese Spektrums-Steuerungskurven STK, STK1, STK2 zur Steuerung der LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 an das Steuermodul 41 übertragen werden.
  • Ein weiterer Baustein des Steuermoduls 41 ist ein Mikrocontroller 20, welcher hier LED-Stromsteuerungen 30a, 30b des Steuermoduls 41 ansteuert, über die wiederum die LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 der Leuchtmodule 51, 52 in einem Pulsweitenmodulationsverfahren angesteuert bzw. bestromt werden. Zum Beispiel kann eine LED-Stromsteuerung 30a für das untere Leuchtmodul 51 eine Einrichtung 31a zur Gesamtstromsteuerung für beide LED-Anordnungen 1, 2 des Leuchtmoduls 51 umfassen und eine Einrichtung 32a zur Bestromungsauswahl, d. h. welcher Anteil des Gesamtstroms welcher der beiden LED-Anordnungen 1, 2 zur Verfügung gestellt wird. Über einen Stromschalter 33a wird dann der Gesamtstrom entsprechend phasenweise aufgeteilt. Die LED-Stromsteuerung 30b für das obere Leuchtmodul 52 kann entsprechend mit einer Einrichtung 31b zur Gesamtstromsteuerung für alle LED-Anordnungen 3, 4, 5, 6 des Leuchtmoduls 52, einer Einrichtung 32b zur Bestromungsauswahl und einem Stromschalter 33b ausgebildet sein.
  • Der Gesamtstrom und der Anteil des Gesamtstroms für die einzelnen LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 werden bei beiden Leuchtmodulen 51, 52 letztlich vom Mikrocontroller 20 vorgegeben. Hierzu werden dem Mikrocontroller 20 Spektrums-Steuerungskurven STK, STK1, STK2 vorgegeben, nach denen die Farbtemperatur passend zum Tagesverlauf des Nutzers automatisch geändert werden kann. Sofern der Benutzer eine solche Funktion mit einer Spektrums-Steuerungskurve STK deaktiviert hat, kann als Spektrums-Steuerungsfunktion auch ein konstant eingestellter Wert dem Mikrocontroller vorgegeben werden (d. h. eine zeitkonstante Funktion), wobei der Wert so lange gilt, bis der Benutzer wieder über eine Taste zur Einstellung der Farbtemperatur, beispielsweise mit einem bestimmten Farbtemperaturregler 11 auf dem Bedienmodul 10 oder einem entsprechenden virtuellen Einstellregler auf der grafischen Benutzerschnittstelle 61 der App des mobilen Endgeräts 60, einen neuen Wert vorgibt. Dies hängt davon ab, welche Funktion der Benutzer eingestellt hat.
  • Das Dimmen, d. h. das Einstellen der Helligkeit bzw. der Gesamtleistung (letztlich hier den Gesamtstrom), der LED-Anordnungen erfolgt über eine geeignete Dimm-Tastenanordnung 18 (hier symbolisiert durch nur eine Dimm-Taste) auf dem Bedienmodul 10 oder eine entsprechende Funktionalität auf dem mobilen Endgerät 60. Diese Einstellung der Gesamthelligkeit ist (außer in einem oben erwähnten Boost-Modus, wenn der Benutzer z. B. die Boost-Taste 15 am Bedienmodul 10 drückt und ein Boost-Signal DHS an den Mikrocontroller 20 übermittelt) unabhängig von der Einstellung der Farbtemperatur, d. h. auch wenn die Farbtemperatur geändert wird, bleibt doch die Gesamtleistung der LED-Anordnungen gleich. Es wird lediglich die Leistung unterschiedlich auf die LED-Anordnungen verteilt, so dass die aktuell vorgegebene Farbtemperatur erreicht wird.
  • Im vorliegenden Fall weist der Mikrocontroller 20 außerdem einen Zufallszahlengenerator 22 (als ein Programmmodul) auf, um in einem entsprechend vorgegebenen Zeitraster, beispielsweise alle 15 min, Zufallswerte bzw. – genauer gesagt – Pseudo-Zufallswerte oder Quasi-Zufallswerte zu erzeugen. Geeignete Zufallszahlengeneratoren stehen dem Fachmann zur Verfügung und brauchen hier nicht im Detail erläutert zu werden. In der Regel benötigt ein solcher Zufallszahlengeneratoren einen Start-Wert (auch Saat-Wert genannt). Dieser Start-Wert sollte vorzugsweise zufällig gewählt werden. Hierzu kann beispielsweise der Zeitpunkt des Einschaltens der Leuchte verwendet werden oder ein aktueller Messwert eines Sensors, beispielsweise eines Beleuchtungssensors im mobilen Endgerät 60 oder der Steuereinrichtung 41. Insbesondere ist es auch möglich, um eine noch bessere zufällige stochastische Verteilung der erzeugten Pseudo-Zufallswerte bzw. Quasi-Zufallswerte zu erreichen, ab und an den Zufallszahlengenerator 22 neu zu starten und hierzu einen neuen Zufallswert zu verwenden, beispielsweise einen dann vorliegenden Sensorwert.
  • Mit Hilfe dieses Zufallszahlengenerators 22 bzw. der von diesem erzeugten Zufallswerte, Pseudo-Zufallswerte oder Quasi-Zufallswerte wird ein Zufallssteuerungsmuster erzeugt, das mit zur Ansteuerung der LED-Anordnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 der Leuchtmodule 51, 52 genutzt werden kann. Bei dem bevorzugten dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur zur Ansteuerung des oberen Leuchtmoduls 52 ein Zufallssteuerungsmuster für die Simulation des Himmelsbeleuchtungsszenarios genutzt. Das Himmelsbeleuchtungsszenarios wird dabei sowohl unter Verwendung einer Spektrums-Steuerungsfunktion STK2 als auch durch ein dieser Spektrums-Steuerungsfunktion STK2 überlagertes Zufallssteuerungsmuster gesteuert.
  • Hierzu wird auf 3 verwiesen. Zu sehen ist hier (gestrichelte Kurve) eine Spektrums-Steuerungsfunktion STK2, wobei es sich um eine Interpolation handelt, die mehrere Stützpunkte SP1, SP2, SP3, SP4 (wie sie später noch erläutert werden) durchläuft. Aufgetragen ist hier die Farbtemperatur CT über der Zeit t. Nach dieser Spektrums-Steuerungsfunktion STK2 sollte zu Beginn der Farbtemperaturwert geringer sein, d. h. es handelt sich mehr um warmweißes Licht. Dann steigt nach einiger Zeit die Farbtemperatur in einen kaltweißen Bereich an (nach ca. 60 bis 90 Min.) und sinkt dann wieder etwas ab. Die Farbtemperatur CT wird dabei dadurch gesteuert, dass den verschiedenfarbigen LED-Anordnungen 3, 4, 5, 6 unterschiedliche Stromanteile des dem Leuchtmodul 52 zur Verfügung stehenden Stroms zugeordnet werden. Auf diese Weise wird die unterschiedliche Farbtemperatur des vom Himmel abgestrahlten Lichts simuliert. Das heißt, die Raumdecke wird entsprechend beleuchtet.
  • Da sich in der Natur aber die Lichtfarbe unregelmäßig zufällig ändert, je nachdem, ob z. B. Wolken vorbeiziehen oder nicht, wird hier ein Zufallssteuerungsmuster eingesetzt, das der Steuerungsfunktion STK2 überlagert wird. Hierzu wird alle 15 min ein neuer Zufallswert erzeugt, der die zu diesem Zeitpunkt aktuelle Farbtemperatur bestimmt. Dabei können die Zufallswerte auch schon für einen längeren Zeitraum vorab bestimmt werden, um eine Interpolationskurve zwischen die Werte legen zu können, falls dies gewünscht ist. Dadurch ergibt sich die in 3 dargestellte zufallsbeeinflusste Spektrums-Steuerungskurve STK2'. Entsprechend diesen Werten erfolgt die Einstellung der LED-Anordnungen 3, 4, 5, 6 des nach oben gerichteten Leuchtmoduls 52. Um dafür zu sorgen, dass die Zufallswerte immer im Mittel um die vorgegebene Spektrums-Steuerungskurve STK2 herum liegen, können dem Zufallszahlengenerator 22 auf Basis der Spektrums-Steuerungskurve STK2 insbesondere der Mittelwert und die Breite der Häufigkeitsverteilung H, mit der die Zufallswerte erzeugt werden, vorgegeben werden.
  • In 4 ist zur Veranschaulichung eine Grafik mit Häufigkeitsverteilungen H dargestellt. Aufgetragen sind hier die Häufigkeitswerte HW über der Farbtemperatur CT. Zu einem Zeitpunkt t1, an dem die Spektrums-Steuerungskurve STK2 einen (mittleren) Farbtemperaturwert CT1 vorgibt, liegen das Maximum und der Mittelwert der Häufigkeitsverteilung H auf diesem Farbtemperaturwert CT1. Zu diesem Zeitpunkt t1 ist dann beispielsweise eine Breite der Häufigkeitsverteilung b1 vorgegeben. Zu einem späteren Zeitpunkt t2, zu dem die Spektrums-Steuerungskurve STK2 einen Farbtemperaturwert CT2 vorsieht, wird die Häufigkeitsverteilung H für den Zufallszahlengenerator 22 so eingestellt, dass das Maximum und der Mittelwert auf diesem Farbtemperaturwert CT2 liegen. Die Häufigkeitsverteilung H kann zu diesem Zeitpunkt eine andere Breite b2 aufweisen. Allerdings ist dies nicht erforderlich.
  • Bei einer alternativen Variante werden die vom Zufallszahlengenerator 22 erzeugten Werte und die aktuellen Farbtemperaturwerte der Spektrums-Steuerungskurve STK2 aufsummiert und zur Steuerung genutzt. Wenn dabei dafür gesorgt wird, dass der Mittelwert der Häufigkeitsverteilung Null ist, liegen die so erzeugten Werte ebenfalls im Mittel um die Spektrums-Steuerungskurve STK2.
  • Für das nach unten weisende Leuchtmodul 51 kann entweder eine Steuerung nach einer Spektrums-Steuerungsfunktion vorgesehen sein, die immer konstant ist, bis der Benutzer eine andere Farbtemperatur mit Hilfe eines Reglers auf dem Bedienmodul 10 oder der App einstellt. Alternativ kann für dieses zweite Leuchtmodul 51 auch eine, z. B. ebenfalls zirkadiane, Spektrums-Steuerungsfunktion STK1 genutzt werden. Diese würde dann hier beispielsweise ohne eine Veränderung durch ein Zufallssteuerungsmuster direkt verwendet werden, d. h. es werden immer genau die Ströme auf die LED-Anordnungen 1, 2 des unteren Leuchtmoduls 51 so verteilt, dass der gewünschte Farbtemperaturwert gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion bzw. Spektrums-Steuerungskurve STK1 erreicht wird.
  • Zusätzlich kann auch ein Zufallsmuster verwendet werden, mit dem insbesondere das obere Leuchtmodul 52 gedimmt wird, da auch in der Natur die vom Himmel zurückgestrahlte Helligkeit sich entsprechend der Wolkenbedeckung unregelmäßig ändert. Dabei können die Zufallssteuerungsmuster für die Farbtemperatur und die Helligkeit miteinander gekoppelt sein, müssen es aber nicht. Für das nach unten weisende Leuchtmodul 51 findet bevorzugt nur ein Dimmen mit Hilfe der bereits erwähnten Dimm-Tastenanordnung statt.
  • Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass 2 nur vereinfacht die für die Erfindung wesentlichen Komponenten zeigt und dass zur gesamten Steueranordnung 40 auch noch weitere Komponenten gehören können, zum Beispiel über die Schnittstellen gekoppelte weitere mobile Endgeräte oder PCs. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 41 auch noch weitere Komponenten und Baugruppen aufweisen, wie zum Beispiel ein oder mehrere Netzteile, Spannungswandler, gegebenenfalls zusätzliche Speichereinheiten, Schnittstellen, weitere Prozessoren, Anzeigeelemente etc.
  • Anhand der 5 und 6 wird im Folgenden erläutert, wie mit Hilfe einer grafischen Benutzerschnittstelle 61, beispielsweise mittels einer App auf einem mobilen Endgerät 60 eine zirkadiane zeitabhängige Spektrums-Steuerungskurve STK für den Mikrocontroller 20 erzeugt werden kann. Diese zirkadiane Spektrums-Steuerungskurve STK kann in gleicher Weise sowohl die Spektrums-Steuerungskurve STK2 für das obere Leuchtmodul 52 zur Vorgabe der Steuerparameterwerte für das Zufallssteuerungsmuster bilden als auch die Spektrums-Steuerungsfunktion STK1, mit der für das untere Leuchtmodul 51 der aktuelle Farbtemperaturwert berechnet wird. Im folgenden Beispiel wird hinsichtlich der Einfachheit halber von einem Beispiel einer Spektrums-Steuerungskurve für das untere Leuchtmodul 51 ausgegangen. Eine Einstellung und Veränderung einer Spektrums-Steuerungskurve für das obere Leuchtmodul 52 erfolgt in gleicher Weise.
  • Wird die betreffende App vom Nutzer auf dem mobilen Endgerät 60 aufgerufen, so wird, wie in 5 dargestellt, die aktuelle Spektrums-Steuerungskurve STK über der Zeit auf dem Touch-Display des Endgeräts 60 dargestellt. Aufgetragen ist hier in der Spektrums-Steuerungskurve STK jeweils wieder die Farbtemperatur des Gesamtlichts des anzusteuernden Leuchtmoduls 51 der LED-Leuchte 100 über der Zeit. Bei einem Drehen des mobilen Endgeräts 60 wird in üblicher Weise auch die Darstellung mitgedreht, so dass die Zeitachse immer unten liegt. Die Zeitskala ist unten dargestellt. Die Farbtemperatur steigt von unten nach oben an. Sie beginnt unten bei ca. 2700 K (warmweißes Licht) und geht nach oben bis ca. 6500 K (kaltweißes Licht).
  • Über Zoom-Tasten 62 kann der Ausschnitt vergrößert oder verkleinert werden. Alternativ ist auch ein Zoomen mit den üblichen Gestiken auf dem Touch-Display möglich (beispielsweise Auseinanderziehen der Finger oder Zusammenschieben der Finger etc.). Außerdem sind hier auch Umschalttasten 63 dargestellt, um z. B. zwischen der Bedienung für das untere Leuchtmodul 51 und das obere Leuchtmodul 52 umschalten zu können Die App kann auch mehr als zwei Umschalttasten aufweisen, falls mit der App verschiedene LED-Leuchten bzw. noch weitere unabhängige Leuchtmodule mit eigenen unabhängigen Spektrums-Steuerungskurven angesteuert werden sollen. Über eine Taste 64 kann das aktuelle Fenster oder die App geschlossen werden. Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass der Begriff „Taste“ so zu verstehen ist, dass es sich um virtuelle Tasten handelt, so dass bei der Berührung des Bildschirms an dieser Stelle die jeweilige Funktion ausgelöst wird.
  • Wie hier zu sehen ist, wird die Spektrums-Steuerungskurve STK durch mehrere Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 definiert. An jedem der Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 ist für den betreffenden Zeitpunkt ein genauer Farbtemperaturwert (z. B. der Mittelwert oder das Maximum des Gesamtlichtspektrums) hinterlegt Diese Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 werden entweder z. B. zunächst wie oben erwähnt in einer, vorzugsweise benutzerindividuellen, Start-Spektrums-Steuerungskurve festgelegt. Sie können aber auch vom Benutzer einzeln vorgegeben oder verändert werden, wie dies anhand von 6 noch erklärt wird. In 5 sind nur sechs solcher Stützpunkte dargestellt. Es können auch mehr Stützpunkte zur Festlegung einer Kurve genutzt werden, beispielsweise zwölf oder vierundzwanzig Stützpunkte über den Tag verteilt. Die Spektrums-Steuerungskurve STK wird dann als – ggf. abschnittsweise – Interpolationsfunktion, beispielsweise als Spline, durch diese Stützpunkte gelegt.
  • Wenn ein Benutzer einen der Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 berührt, so wird der zugehörige Zeitwert vergrößert dargestellt und der Stützpunkt SP5 beispielsweise durch eine Linie oder dergleichen markiert. Der erste Stützpunkt SP1 ist hier gleichzeitig ein Stützpunkt, mit dem vorgegeben wird, dass zu diesem Zeitpunkt das Leuchtmodul 51 eingeschaltet wird. Dies ist in dem in 5 dargestellten Beispiel um 9 Uhr morgens. Der letzte Stützpunkt ist entsprechend ebenfalls ein Zeitpunkt, zu dem das Leuchtmodul 51 wieder ausgeschaltet wird. Dies ist hier der Zeitpunkt 19:30 Uhr.
  • Wie aus 6 zu ersehen ist, kann der Nutzer durch Veränderung der Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 auch die Spektrums-Steuerungskurve STK verändern. Gezeigt ist hier die ursprüngliche Spektrums-Steuerungskurve STK wie in 5 sowie eine durch die Verschiebung der Stützpunkte SP2, SP3 und SP4 und Entfernen des fünften Stützpunkts SP5 erzeugte neue Spektrums-Steuerungskurve STK'. Wie hier gezeigt ist, können die Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6 in zwei Richtungen verschoben werden, nämlich einfach nur in der Farbtemperaturrichtung, d. h. senkrecht zur Zeitachse, wie dies bei den Stützpunkten SP2, SP4 der Fall ist. Ebenso ist auch ein Verschieben entlang der Zeitachse möglich, wie dies beim dritten Stützpunkt SP3 der Fall ist. Beim Berühren des Stützpunkts (vorzugsweise reagiert der Touchscreen so, dass der Benutzer knapp unterhalb des Stützpunkts die Kurve berührt, um den Stützpunkt selber nicht zu verdecken) wird ein vergrößerter Stützpunkt darunter dargestellt, an dem der Benutzer mit seinem Finger den Stützpunkt gut führen kann. Außerdem kann beispielsweise der aktuelle Farbtemperaturwert angezeigt werden, wie hier 3200 K (also noch im warmweißen Bereich) beim Stützpunkt SP3.
  • Sofern der Benutzer einen Lernmodus eingestellt hat, wird zusätzlich die Veränderung der Spektrums-Steuerungskurve STK, d. h. die Verschiebung der Stützpunkte SP1, SP2, ... SP6, registriert und abgespeichert. Dies kann sowohl in der App, d. h. im Speicher des mobilen Endgeräts, als auch im Mikrocontroller 20 bzw. im zugehörigen Speicher 21 des Mikrocontrollers 20 im Steuermodul 41 (siehe 2) der LED-Leuchte 100 selber erfolgen. Bei einem erneuten Durchlauf der Spektrums-Steuerungskurve, beispielsweise am nächsten Tag, kann die vom Nutzer am Vortag eingefügte Veränderung der Kurve berücksichtigt werden, jedoch vorzugsweise nur um einen reduzierten Teil, beispielsweise um 30 %. Wenn der Benutzer an drei Tagen hintereinander die gleiche oder ähnliche Änderung vornimmt, führt dies zu einer veränderten Kurve in der gewünschten Form. Alternativ kann der Nutzer natürlich auch einen Modus einstellen, in dem die Änderungen sofort als fix übernommen werden und nicht nur als individuell für diesen Tag genommene Änderung, die dann ggf. im Lernmodus berücksichtigt wird.
  • Erfolgt eine Veränderung der Spektrums-Steuerungskurve mit Hilfe des mobilen Endgeräts, werden über die drahtlose Schnittstelle die neuen Stützstellen wieder an den Mikrocontroller des Steuermoduls der LED-Leuchte übertragen, der dann ebenfalls die neuen Koeffizienten berechnet und hinterlegt. Vorzugsweise kann der Nutzer auch jederzeit eine Nutzung der Spektrums-Steuerungskurve ausschalten und dazu übergehen, die Spektrums-Steuerungsfunktion für den nächsten Zeitraum konstant zu halten und z. B. über einen einfachen Schieberegler die Farbtemperatur einzustellen, wobei dann der Mikrocontroller diesen konstanten Wert hält. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Boost-Funktion zu wählen und anschließend wieder auf den vorgegebenen konstanten Wert gemäß der Spektrums-Steuerungsfunktion zurückzukehren.
  • 7 zeigt, diesmal in Hochkant-Darstellung, eine weitere Bedienoberfläche (ein anderes Fenster bzw. ein Menü) der App zur Steuerung der LED-Leuchte auf einem mobilen Endgerät 60. Hier sind unter einem Ausschnitt der Steuerungskurve STK innerhalb einer sog. „Toolbar“ mehrere virtuelle Tasten 65, 66, 67, 68, 69 dargestellt. Diese Toolbar kann beispielsweise aufgerufen werden, indem der Nutzer bei eingeschalteter App und dargestellter Spektrums-Steuerungskurve vom Rand ausgehend mit dem Finger nach oben über den Bildschirm fährt, um die Toolbar aus dem Seitenrand „herauszuziehen“. Diese Toolbar enthält zum einen eine Menütaste 69, mit der ein Hauptmenü und darunter weitere Funktionen (bzw. Fenster) eingeschaltet werden können, beispielsweise ein Fenster zum Aufruf eines Initialisierungsmodus, um zunächst eine möglichst gut angepasste individuelle Start-Spektrums-Steuerungskurve für den Nutzer anzulegen. Die Toolbar umfasst zudem eine Boost-Taste 65 zur Auslösung des oben erwähnten Boost-Modus. Außerdem ist hier eine Ein/Aus-Taste 66 vorgesehen. Mit einer weiteren Taste 67 kann eingestellt werden, ob bei einer Verschiebung des zum aktuellen Zeitpunkt sichtbaren Stützpunkts auf der Steuerungskurve tatsächlich die Steuerungskurve STK verstellt wird oder ob dies nur eine kurzzeitige individuelle Anpassung der Steuerungskurve für diesen einen Tag sein soll. Über eine virtuelle Dimm-Taste 68 wird ein virtueller Dimm-Regler 70 geöffnet. Auf diesem kann ein virtueller Punkt 71 verfahren werden, um so die Helligkeit des LED-Leuchtmoduls zu variieren, parallel zur Möglichkeit, eine entsprechende Dimmer-Regelung im Bedienmodul 10 an der LED-Leuchte 100 zu nutzen.
  • Die besagte App kann auf übliche Weise, beispielsweise aus dem Internet, auf das mobile Endgerät 60 heruntergeladen werden. Mit Hilfe dieser App ist es auch möglich, das Endgerät 60 über die drahtlose Schnittstelle mit der LED-Leuchte 100 zu koppeln, beispielsweise, indem in üblicher Weise ein Suchmodus eingestellt wird und gleichzeitig auch an der LED-Leuchte ein Suchmodus eingestellt wird und bei einem Auffinden der Geräte dann noch jeweils ein Bestätigungssignal in der App und/oder dem Bedienmodul der LED-Leuchte gegeben werden kann, um die Kopplung zu vollziehen. Auch wären eine Kopplung mittels einer Nahfeldkommunikations-Schnittstelle oder das Einlesen eines Scancodes an der LED-Leuchte denkbar. Weiterhin kann, insbesondere auch über verschiedene Menüpunkte der App, vorgegeben werden, was passiert, wenn ein gekoppeltes mobiles Endgerät aus dem Empfangsbereich der LED-Leuchte entfernt wird und was passiert, wenn dieses Endgerät dann wieder in den Empfangsbereich zurückkehrt. Beispielsweise könnte in einem Eco-Modus dafür gesorgt werden, dass bei Entfernung des Endgeräts aus dem Empfangsbereich der LED-Leuchte automatisch das LED-Leuchtmodul abgeschaltet oder auf ein Minimum heruntergedimmt wird und automatisch eine Wiederaufnahme der Verbindung und ein Hochfahren des LED-Leuchtmoduls erfolgt, sobald sich das Endgerät wieder im Empfangsbereich befindet etc.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zudem können die oben beschriebenen besonderen Merkmale der Varianten auch miteinander kombiniert werden. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    kaltweiße LED-Anordnung
    2
    warmweiße LED-Anordnung
    3
    blaue LED-Anordnung
    4
    kaltweiße LED-Anordnung
    5
    amberfarbene LED-Anordnung
    6
    warmweiße LED-Anordnung
    10
    Bedienmodul
    11
    Farbtemperaturregler
    15
    Kurzzeitdosisveränderungs-Schnittstelle / Boost-Taste
    18
    Dimm-Tastenanordnung
    20
    Mikrocontroller
    21
    Speicher
    22
    Zufallszahlengenerator
    30a, 30b
    LED-Stromsteuerung
    31a, 31b
    Einrichtung zur Gesamtstromsteuerung
    32a, 32b
    Einrichtung zur Bestromungsauswahl
    33a, 33b
    Stromschalter
    40
    Steueranordnung
    41
    Steuereinrichtung / Steuermodul
    42
    drahtlose Schnittstelle / Bluetooth-Schnittstelle
    43
    Steckerschnittstelle / USB-Schnittstelle
    50
    Leuchtkopf
    51
    Leuchtmodul
    52
    Leuchtmodul
    60
    mobiles Endgerät / Smartphone
    61
    grafische Benutzerschnittstelle
    62
    Zoom-Tasten
    63
    Umschalttasten
    64
    Taste
    69
    Menütaste
    65
    Kurzzeitdosisveränderungs-Schnittstelle / Boost-Taste
    66
    Ein/Aus-Taste
    67
    Taste
    68
    Dimm-Taste
    70
    Dimm-Regler
    71
    Punkt
    100
    LED-Leuchte / Tischleuchte
    DHS
    Kurzzeitdosisveränderungssignal / Boost-Signal
    STK
    Spektrums-Steuerungsfunktion / Spektrums-Steuerungskurve
    STK‘
    geänderte Spektrums-Steuerungskurve
    STK1
    Spektrums-Steuerungsfunktion / Spektrums-Steuerungskurve
    STK2
    Spektrums-Steuerungsfunktion / Spektrums-Steuerungskurve
    STK2‘
    zufallsbeeinflusste Spektrums-Steuerungskurve
    SP1, SP2, ... SP6
    Stützpunkte
    t
    Zeit
    t1, t2
    Zeitpunkt
    H
    Häufigkeitsverteilung
    HW
    Häufigkeitswert
    CT
    Farbtemperatur
    CT1, CT2
    Parameterwert / Farbtemperaturwert / Mittelwert
    b1, b2
    Parameterwert / Breite

Claims (15)

  1. Verfahren zur Ansteuerung eines LED-Beleuchtungssystems (100), insbesondere einer LED-Leuchte (100), welches mehrere LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) umfasst, wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) im Betrieb Licht mit unterschiedlichen Lichtspektren aussenden, wobei die Anteile des von den LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) ausgesendeten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrums zumindest eines Teils der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) unter Nutzung einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2) gesteuert werden, und wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmusters mit Hilfe von Zufallswerten und/oder Pseudo-Zufallswerten und/oder Quasi-Zufallswerten gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2) eine zeitabhängige, vorzugsweise zirkadiane, Spektrums-Steuerungskurve (STK1, STK2) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2), vorzugsweise der zeitabhängigen Spektrums-Steuerungskurve (STK2) ein Zufallssteuerungsmuster, besonders bevorzugt in einem Zeitraster in Minutengröße, überlagert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerung der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) derart erfolgt, dass die Lichtintensität und/oder die Farbtemperatur des Lichts unter Verwendung des Zufallssteuerungsmusters verändert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Steuerparameterwerte für das Zufallssteuerungsmuster, insbesondere Parameterwerte (CT1, CT2, b1, b2) einer Häufigkeitsverteilung (H) der Zufallswerte und/oder Pseudo-Zufallswerte und/oder Quasi-Zufallswerte, in Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Werte bestimmt werden: – Zeitpunkt, vorzugsweise Tageszeit und/oder Jahreszeit und/oder Zeitraum seit der Inbetriebnahme des LED-Beleuchtungssystems (100); – Sensorwerte, vorzugsweise Temperaturwerte und/oder Helligkeitswerte und/oder Barometerwerte und/oder Feuchtigkeitswerte; – Wetterdaten.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Steuerparameterwerte (CT1, CT2, b1, b2) für das Zufallssteuerungsmuster in Abhängigkeit von einer Steuerungsfunktion, vorzugsweise einer zeitabhängigen, besonders bevorzugt zirkadianen, Steuerungskurve, bestimmt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4, 5, 6) in verschiedenen Leuchtmodulen (51, 52) gruppiert sind und jeweils die LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4, 5, 6) verschiedener Leuchtmodule (51, 52) unter Nutzung unterschiedlicher, vorzugsweise zumindest weitgehend voneinander unabhängiger, Modul-Steuerungsfunktionen (STK1, STK2) gesteuert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die LED-Anordnungen (1, 2) eines Leuchtmoduls (52) unter Verwendung des Zufallssteuerungsmuster gesteuert werden und die LED-Anordnungen (3, 4, 5, 6) eines anderen Leuchtmoduls (51) nicht unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmuster gesteuert werden.
  9. Verfahren, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Ansteuerung eines LED-Beleuchtungssystems (100), insbesondere einer LED-Leuchte (100), welches mehrere LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) umfasst, wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) im Betrieb Licht mit unterschiedlichen Lichtspektren aussenden und wobei die LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4, 5, 6) in verschiedenen Leuchtmodulen (51, 52) gruppiert sind und jeweils die LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4, 5, 6) verschiedener Leuchtmodule (51, 52) unter Nutzung verschiedener Modul-Steuerungsfunktionen (STK1, STK2) gesteuert werden und dabei zumindest die LED-Anordnungen (3, 4, 5, 6) eines der Leuchtmodule (52) so angesteuert werden, dass sie ein Himmelsbeleuchtungsszenarium simulieren.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Leuchtmodul (52), welches das Himmelsbeleuchtungsszenarium simuliert, so am LED-Beleuchtungssystems (100) angeordnet ist, dass es im Betrieb sein Licht gegen eine Raumdecke und/oder eine Wand eines Raums abstrahlt, in dem das LED-Beleuchtungssystems (100) angeordnet ist, und ein weiteres Leuchtmodul (51) so am LED-Beleuchtungssystems (100) angeordnet ist, dass es einen Arbeitsbereich im Wesentlichen gleichmäßig ausleuchtet.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Beleuchtungsmodul (52) zumindest LED-Anordnungen (3, 4, 5, 6) der Farben Kaltweiß, Warmweiß, Blau und Amber aufweist und die blauen und kaltweißen LED-Anordnungen (3, 4) gemeinsam zur Erzeugung von kaltweißem Licht und die amberfarbigen und warmweißen LED-Anordnungen (5, 6) gemeinsam zur Erzeugung von warmweißem Licht genutzt werden,
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Farbtemperatur des von allen LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) gemeinsam und/oder von Gruppen von LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4; 5, 6) abgestrahlten Lichtspektrums jeweils über das Stromverhältnis des den einzelnen LED-Anordnungen (1, 2; 3, 4, 5, 6) zugeteilten Stroms eingestellt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei Empfang eines Kurzzeitdosisveränderungssignals (DHS), vorzugsweise eines Dosiserhöhungssignals (DHS), zumindest eine der LED-Anordnungen (1) für eine vordefinierte Dosisveränderungs-Zeitspanne abweichend von der vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion (STK) so angesteuert wird, dass sie mit einer vorgegebenen Mindestleistung betrieben wird oder der Anteil des Lichts dieser LED-Anordnung (1) innerhalb des Gesamtlichtspektrums der LED-Anordnungen (1, 2) einen bestimmten Mindestanteil beträgt, und nach Ablauf der vordefinierten Dosisveränderungs-Zeitspanne die LED-Anordnungen (1, 2) gemäß einer vorgegebenen Steuerungsregel so angesteuert werden, dass das Gesamtlichtspektrum wieder dem aktuellen Wert einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion (STK) entspricht.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2) und/oder ein Kurzzeitdosisveränderungssignal (DHS) von einem mobilen Endgerät (60) und/oder einem PC, vorzugsweise drahtlos, besonders bevorzugt über eine kurzreichweitige Funkverbindung, an eine Steuereinrichtung (41) des LED-Beleuchtungssystems (100) übertragen werden.
  15. LED-Beleuchtungssystem (100), insbesondere LED-Leuchte (100) mit mehreren LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6), wobei zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) im Betrieb Licht mit unterschiedlichen Lichtspektren aussenden, und einer Steuerungsanordnung (40), welche ausgebildet ist, um die Anteile des von den LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) ausgesendeten Lichts innerhalb eines Gesamtlichtspektrums zumindest eines Teils der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) unter Verwendung einer vorgegebenen Spektrums-Steuerungsfunktion (STK, STK1, STK2) zu steuern, und um zumindest ein Teil der LED-Anordnungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) unter Verwendung eines Zufallssteuerungsmuster mit Hilfe von Zufallswerten und/oder Pseudo-Zufallswerten und/oder Quasi-Zufallswerten zu steuern.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015105479A1 (de) 2015-04-10 2016-10-13 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Standleuchte
DE102016104452A1 (de) 2016-03-11 2017-09-14 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Regelung einer LED-Anordnung und LED-Beleuchtungssystem
FR3079912A1 (fr) * 2018-04-08 2019-10-11 Lucibel Dispositif d'eclairage circadien
WO2021086943A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 Ideal Industries Lighting Llc Systems and methods for providing dynamic lighting
DE102020118794A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Trilux Gmbh & Co. Kg Lichtband mit zusätzlicher Datenleitung
US11209138B2 (en) 2017-01-30 2021-12-28 Ideal Industries Lighting Llc Skylight fixture emulating natural exterior light
EP4279799A1 (de) * 2022-05-19 2023-11-22 Zumtobel Lighting GmbH Tisch- oder stehleuchte für arbeitsplätze
US11856059B2 (en) 2016-02-08 2023-12-26 Ideal Industries Lighting Llc Lighting fixture with enhanced security
DE102022132470B3 (de) 2022-12-07 2024-02-22 VILOOM GmbH Modul für eine Leuchte, Leuchte sowie Verfahren zum Einstellen eines Lichtparameters an einer Leuchte

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106304465A (zh) * 2016-08-04 2017-01-04 周星星 一种植物照明控制系统
CN117098271A (zh) * 2023-08-19 2023-11-21 深圳市华电照明有限公司 一种亮度可调的多功能led灯具及其亮度调节方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589741A (en) * 1993-04-22 1996-12-31 Research Foundation For Mental Hygiene, Inc. System for creating naturalistic illumination cycles
US20100076250A1 (en) * 2007-03-09 2010-03-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system for energy stimulation
US20130229114A1 (en) * 2009-10-08 2013-09-05 Summalux, Llc Led lighting system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611244B1 (en) * 2000-10-30 2003-08-26 Steven P. W. Guritz Illuminated, decorative led-display wearable safety device with different modes of motion and color
US7755470B2 (en) * 2007-02-05 2010-07-13 Blaine Clifford Readler Security television simulator
US8021021B2 (en) * 2008-06-26 2011-09-20 Telelumen, LLC Authoring, recording, and replication of lighting

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589741A (en) * 1993-04-22 1996-12-31 Research Foundation For Mental Hygiene, Inc. System for creating naturalistic illumination cycles
US20100076250A1 (en) * 2007-03-09 2010-03-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system for energy stimulation
US20130229114A1 (en) * 2009-10-08 2013-09-05 Summalux, Llc Led lighting system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015105479A1 (de) 2015-04-10 2016-10-13 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Standleuchte
US11856059B2 (en) 2016-02-08 2023-12-26 Ideal Industries Lighting Llc Lighting fixture with enhanced security
DE102016104452A1 (de) 2016-03-11 2017-09-14 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Regelung einer LED-Anordnung und LED-Beleuchtungssystem
WO2017153151A1 (de) 2016-03-11 2017-09-14 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Regelung einer led-anordnung und led-beleuchtungssystem
US11209138B2 (en) 2017-01-30 2021-12-28 Ideal Industries Lighting Llc Skylight fixture emulating natural exterior light
FR3079912A1 (fr) * 2018-04-08 2019-10-11 Lucibel Dispositif d'eclairage circadien
WO2021086943A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 Ideal Industries Lighting Llc Systems and methods for providing dynamic lighting
US11419201B2 (en) 2019-10-28 2022-08-16 Ideal Industries Lighting Llc Systems and methods for providing dynamic lighting
DE102020118794A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Trilux Gmbh & Co. Kg Lichtband mit zusätzlicher Datenleitung
EP4279799A1 (de) * 2022-05-19 2023-11-22 Zumtobel Lighting GmbH Tisch- oder stehleuchte für arbeitsplätze
DE102022132470B3 (de) 2022-12-07 2024-02-22 VILOOM GmbH Modul für eine Leuchte, Leuchte sowie Verfahren zum Einstellen eines Lichtparameters an einer Leuchte

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