-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, eine Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen an eine derartige Leuchte, ein System umfassend eine derartige Leuchte und eine derartige Vorrichtung und schließlich ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer derartigen Leuchte mit einer derartigen Vorrichtung.
-
2. Hintergrund
-
Im Stand der Technik sind Lichtsysteme bekannt, die eine Vielzahl von ansteuerbaren Leuchten und Lampen umfassen. Lampen und Leuchten derartiger Lichtsysteme werden üblicherweise mittels einer zentralen Steuereinheit angesteuert, wobei die Leuchten hierfür an ein entsprechendes Netzwerk angeschlossen werden. Zur eindeutigen Zuordnung und korrekten Ansteuerung der Leuchten im Netzwerk werden den Leuchten bei Inbetriebnahme des Lichtsystems eindeutige Leuchten-Adressen zugeordnet, mit Hilfe derer die Lichtsteuerungsanlage die jeweiligen Leuchten später ansteuern kann.
-
Die Inbetriebnahme derartiger Lichtsysteme ist dabei oft ein aufwendiger und damit kostenintensiver Prozess. Typischerweise werden die Leuchten derartiger Lichtsysteme zunächst montiert und in einem nachfolgenden Schritt an die elektrische Versorgung und an ein entsprechendes Bussystem (beispielsweise an ein sogenanntes DALI-System („Digital Addressable Lighting Interface”) angeschlossen. Solange die Leuchten allerdings noch nicht an eine externe Energieversorgung angeschlossen sind und noch keine korrekte Verkabelung des Bussystems vorliegt, können die Leuchten nicht bzw. nur sehr eingeschränkt parametriert und mit entsprechenden Leuchten-Adressen versehen werden. In der Praxis stellt sich oftmals das Problem, dass erst während der Inbetriebnahme des Lichtsystems festgestellt wird, dass die Leuchten nicht korrekt angeschlossen sind. In diesem Fall muss die Inbetriebnahme abgebrochen werden, um zunächst eine korrekte Verkabelung der Leuchten bereitzustellen. Erst daran anschließend kann eine erneute Inbetriebnahme des Lichtsystems erfolgen, was in der Praxis einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand zur Folge hat.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Leuchte bereitzustellen, die auch dann in Betrieb genommen werden kann, wenn diese noch nicht an eine externe Energieversorgung und an ein entsprechendes Bussystem angeschlossen ist bzw. keine korrekte Verkabelung der Leuchte vorgenommen wurde.
-
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden dabei den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
-
3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Eine erfindungsgemäße Leuchte umfasst: zumindest einen Energiegewinnungsschaltkreis mit zumindest einem Halbleiterelement zum Empfang von Lichtsignalen und zum Erzeugen einen Fotostroms; zumindest ein Verarbeitungsmodul zum Verarbeiten der Lichtsignale, die durch das Halbleiterelement empfangen werden; und zumindest eine Speichervorrichtung zum Speichern von Daten, die durch das Verarbeitungsmodul bereitgestellt werden, wobei das Verarbeitungsmodul und die Speichervorrichtung derart mit dem Energiegewinnungsschaltkreis verbunden sind, dass diese mittels des Fotostroms des Halbleiterelements betreibbar sind.
-
Ein Energiegewinnungsschaltkreis einer erfindungsgemäßen Leuchte dient somit einerseits zum Empfang von Lichtsignalen (bspw. mittels „Visible Light Communication”) und andererseits zum Erzeugen eines Fotostroms, wenn die Lichtsignale auf das Halbleiterelement auftreffen.
-
Das Halbleiterelement ist dabei vorzugsweise eine Leuchtdiode, eine Fotodiode oder ein Halbleiterdünnschichtsystem, wobei mehrere Halbleiterelemente in Reihe oder parallel geschaltet werden können, je nach Ausführungsform und je nach Energiebedarf der mit dem Energiegewinnungsschaltkreis verbundenen Module.
-
Der Energiegewinnungsschaltkreis kann dabei eine in der Solartechnik eingesetzte Energiegewinnungslösung („Energy Harvesting”) umfassen (beispielsweise eine Energiegewinnungsschaltung der Firma Linear Technology vom Typ LTC3105).
-
Das Verarbeitungsmodul dient zum Verarbeiten/Aufbereiten der vom Halbleiterelement empfangenen Lichtsignale, wobei das Verarbeitungsmodul hierfür entsprechende Filter, Verstärker, etc. umfassen kann, um aus dem empfangenden Lichtsignal ein nutzbares/speicherbares Signal (beispielsweise ein Digitalsignal) zu erzeugen.
-
Eine erfindungsgemäße Speichervorrichtung dient zum Speichern der vom Verarbeitungsmodul bereitgestellten Daten (beispielsweise Parameterdaten für einen späteren Betrieb der Leuchte, eine Leuchten-Adresse, etc.).
-
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass zumindest das Verarbeitungsmodul als auch die Speichervorrichtung derart mit dem Energiegewinnungsschaltkreis verbunden sind, dass diese mittels des Fotostroms betreibbar sind.
-
Dadurch besteht die Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Leuchte in Betrieb nehmen zu können (also an die Leuchte eine entsprechende Leuchten-Adresse, Parameterdaten etc. zu übermitteln, die für den späteren Betrieb der Leuchte notwendig sind), auch wenn diese noch nicht an eine externe Energieversorgung und/oder an ein entsprechendes Bussystem angeschlossen ist.
-
Zur Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Leuchte muss somit lediglich eine Lichtquelle auf das Halbleiterelement gerichtet werden, wobei die Lichtquelle vorzugsweise eine gepulste oder eine modulierte Lichtquelle ist, um entsprechende Daten zur Leuchte übertragen zu können. Eine Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Leuchte kann somit zu jedem Zeitpunkt erfolgen, insbesondere nach Montage einer erfindungsgemäßen Leuchte, auch wenn noch keine bzw. noch keine korrekte Verkabelung der Leuchte vorgenommen wurde. Mit anderen Worten kann eine erfindungsgemäße Leuchte vollständig „Offline” in Betrieb genommen werden, sodass sich dadurch die Inbetriebnahmekosten erheblich senken lassen, da eine Bereitstellung einer korrekten Verkabelung einer Leuchte nicht mehr notwendig ist.
-
Ferner ergibt sich durch eine erfindungsgemäße Leuchte eine erhöhte Flexibilität bei der Programmierung eines Leuchtensystems, da beispielsweise eine versehentlich falsch programmierte Leuchte schlicht durch nochmaliges Übermitteln der Daten durch entsprechende Lichtsignale korrigiert werden kann. Diese Möglichkeit ist beim Großteil der bekannten Lichtsysteme nicht gegeben, da diese beispielsweise bei einer DALI-Installation entlang des Verkabelungstrangs (d. h. hintereinander) programmiert werden müssen.
-
Vorteilhafterweise umfasst der Energiegewinnungsschaltkreis weiterhin zumindest eine Energiespeichervorrichtung zum Speichern des Fotostroms, wobei die Energiespeichervorrichtung vorzugsweise einen Akkumulator und/oder einen (Lade-)Kondensator umfasst. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Fotostrom, der vor der Inbetriebnahme der Leuchte im Halbleiterelement erzeugt wurde (beispielsweise bei Auftreffen von Tageslicht auf das Halbleiterelement nachdem die Leuchte montiert wurde) für eine spätere Verwendung zu speichern. Weiterhin besteht dadurch der Vorteil, dass vor Übertragung eines gepulsten oder modulierten Lichtsignals für eine gewisse Zeit ein konstantes intensives Licht an das Halbleiterelement gerichtet wird, um die Energiespeichervorrichtung zu laden bzw. zumindest teilweise zu laden. Dadurch können eventuelle Schwankungen des Fotostroms, aufgrund der gepulsten oder modulierten Lichtsignale bei der Datenübertragung ausgeglichen werden.
-
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der Energiegewinnungsschaltkreis einen Laderegler umfasst, um eine Anpassung des Energiegewinnungsschaltkreises an unterschiedlich hohe Fotoströme aufgrund unterschiedlicher Lichteinstrahlung bereitzustellen, wobei der Laderegler vorzugsweise ein Maximal-Leistungspunkt-Regler („Maximum Powerpoint Controller”) ist. Insbesondere falls die Leuchte eine Energiespeichervorrichtung umfasst, die vor der Inbetriebnahme aufgeladen wird (beispielsweise durch Tageslichteinwirkung), besteht dadurch die Möglichkeit eine Anpassung an unterschiedliche Lichtintensitäten bereitzustellen. Derartige Laderegler, insbesondere Maximal-Leistungspunkt-Regler, sind beispielsweise aus der Fotovoltaik bekannt.
-
Vorzugsweise umfasst die Speichervorrichtung zum Speichern von Daten einen nichtflüchtigen Speicher („Non-Volatile Memory”), sodass die vom Verarbeitungsmodul bereitgestellten Daten (insbesondere eine der Leuchte zugeordnete Leuchten-Adresse, die einzustellenden Parameter für einen späteren Betrieb der Leuchte, etc.) dauerhaft in der Speichervorrichtung abgespeichert werden können und hierfür keine weitere Energie vom Energiegewinnungsschaltkreis benötigt wird. Der nichtflüchtige Speicher ist dabei vorzugsweise ein Flash-RAM.
-
Vorteilhafterweise umfasst die Speichervorrichtung zum Speichern von Daten einen Mikrokontroller, insbesondere einen Niedrigenergiemikrokontroller („Ultra Low Power Microcontroller”). Mikrokontroller werden bei erfindungsgemäßen Leuchten besonders bevorzugt eingesetzt, da diese eine Vielzahl von für den späteren Betrieb einer erfindungsgemäßen Leuchte vorteilhaften Operatoren und Schnittstellen umfassen und Mikrokontroller mit entsprechenden Speicherbausteinen ausgestattet werden können. Der genannten Niedrigenergiemikrokontroller eignet sich aufgrund seiner niedrigeren Leistungsaufnahme in besonders vorteilhafter Weise für die vorliegende Anwendung.
-
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Leuchte eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation umfasst, die derart mit dem Energiegewinnungsschaltkreis verbunden ist, dass diese mittels des Fotostroms des Halbleiterelements betreibbar ist. Vorzugsweise ist die Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation eine Bluetooth-Schnittstelle (insbesondere eine „Bluetooth Low Energy (BLE)” Schnittstelle), eine ZigBee-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Active Note („ANT”) Schnittstelle, eine „6LoWPAN” Schnittstelle oder „EnOcean” Schnittstelle. Dadurch besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, eine bidirektionale Verbindung zu einer erfindungsgemäßen Leuchte aufzubauen, um beispielsweise Gerätedaten der Leuchte (beispielsweise Typdaten der Leuchte, die geräteabhängigen Parameter, etc.) an ein entsprechend eingerichtetes Empfangsgerät zu übermitteln und diese für einen späteren Betrieb des Lichtsystems einer zentralen Steuereinheit bereitzustellen.
-
Vorteilhafterweise umfasst die Leuchte ein Rückmeldemittel, das derart mit dem Energiegewinnungsschaltkreis verbunden ist, dass dieses mittels des Fotostroms des Halbleiterelements betreibbar ist. Zweck eines solchen Rückmeldemittels ist es, nach erfolgter Speicherung der übermittelten Daten in der Speichervorrichtung eine akustische oder optische Rückmeldung abzugeben und damit dem Anwender eine erfolgreiche Übermittlung der Daten unmittelbar anzuzeigen. Das Rückmeldemittel ist vorzugsweise eine Leuchtdiode oder ein Lautsprecher, sodass ein entsprechendes akustisches oder optisches Rückmeldesignal durch die Leuchte abgegeben werden kann.
-
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Leuchte ein optisches Filtermittel zur Filterung des auf das Halbleiterelement auftreffenden Lichts umfasst. Beispielsweise besteht dadurch die Möglichkeit, störendes Tageslicht, das die Genauigkeit der Datenübermittlung mittels der Lichtsignale beeinträchtigt, herauszufiltern. Darüber hinaus besteht dadurch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Leuchte auf den Empfang eines genau definierten Lichts (beispielsweise auf das Licht einer Laserdiode) anzupassen. Das optische Filtermittel kann dabei fest vor dem Halbleiterelement angeordnet sein, kurz vor der Montage der Leuchte oder vor der Übermittlung der Lichtsignale davor angeordnet werden. Letztere Vorgehensweisen sind insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Energiespeichervorrichtung vorgesehen ist und diese vorab mittels Tageslicht aufgeladen werden soll.
-
Vorteilhafterweise ist das Halbleiterelement eingerichtet, um Licht von einer Laserlichtquelle zu empfangen und einen Fotostrom zu erzeugen. Derartige Laserlichtquellen können beispielsweise mittels entsprechend eingerichteter Laserdioden bereitgestellt werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen an eine erfindungsgemäße Leuchte, wobei die Vorrichtung eine gepulste oder modulierende Laserlichtquelle zur Abgabe eines gepulsten oder modulierten Laserlichts umfasst. Eine derartige Vorrichtung kann beispielsweise durch ein kompaktes Handgerät bereitgestellt werden, das eine entsprechende Laserlichtquelle (beispielsweise eine Laserdiode) aufweist, um einen gepulsten oder modulierten Laserlichtstrahl auf das Halbleiterelement des Energiegewinnungsschaltkreises einer erfindungsgemäßen Leuchte richten zu können.
-
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung eingerichtet, um mit einem mobilen Endgerät, insbesondere mit einem Laptop, einem Tablet-Computer oder einem Smartphone, drahtlos zu kommunizieren. Eine drahtlose Kommunikation zwischen der Vorrichtung und dem mobilen Endgerät kann dabei insbesondere durch die oben genannten Schnittstellen zur drahtlosen Kommunikation bereitgestellt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass eine Eingabe der Daten auf dem mobilen Endgerät erfolgt, sodass die Vorrichtung selbst relativ kompakt gestaltet werden kann, da diese lediglich zum Senden eines entsprechend gepulsten/modulierten Laserlichts eingerichtet sein muss, und keine weiteren Eingabevorrichtungen (beispielsweise eine Tastatur, ein Display, etc.) an der Vorrichtung vorgesehen werden müssen. Das mobile Endgerät, an dem vorzugsweise die Eingabe der Daten (beispielsweise einer zu übermittelnden Leuchten-Adresse, einzustellende Parameter der Leuchte für einen späteren Betrieb der Leuchte, etc.) erfolgt, kann die Daten bereits als Steuerbefehle für die Ansteuerung der Laserlichtquelle bereitstellen und derart an die Vorrichtung übertragen. Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass das mobile Endgerät lediglich die eingegebenen Daten an die Vorrichtung überträgt und eine Umsetzung in entsprechende Steuerbefehle erst in der Vorrichtung (beispielsweise in einem entsprechend eingerichteten Steuermodul) erfolgt.
-
Zur Eingabe der Daten und gegebenenfalls Umsetzung dieser in entsprechende Steuerbefehle kann auf dem mobilen Endgerät eine hierfür eingerichtete Software (beispielsweise eine auf einem Smartphone eingerichtete Anwendersoftware in Form einer „App”) vorgesehen sein.
-
Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung Mittel zur Aufweitung des Laserlichts, beispielsweise ein diffraktives optische Element (beispielsweise Linsen, optische Gitter, etc.). Durch eine derartige Aufweitung des Laserlichts kann die Datenübermittlung weiter vereinfacht werden, da der Anwender dann lediglich einen entsprechend großen Lichtkegel auf das Halbleiterelement einer erfindungsgemäßen Leuchte richten muss und nicht einen punktförmigen Laserstrahl.
-
Weiterhin umfasst die Vorrichtung vorzugsweise Mittel zur Projektion von Informationen auf eine Fläche. Dies kann einerseits durch eine entsprechende Ansteuerung des Laserstrahls mittels eines dafür eingerichtet Steuermoduls erfolgen oder durch hierfür eingerichtete optische Elemente (beispielsweise diffraktive optische Elemente, Blenden, Gravuren, etc.). Dadurch kann beispielsweise eine Typenbezeichnung der Vorrichtung, ein Logo, ein Zielkreuz oder Ähnliches auf die Leuchte bzw. den Umgebungsbereich der Leuchte projiziert werden, um den Anwender während der Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Leuchte weitere Informationen bereitzustellen.
-
Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Projektion von Informationen auf eine Fläche eine Digitale-Mikrospiegel-Einheit („Digital Micro Mirror Device”). Derartige Digitale-Mikrospiegel-Einheiten sind beispielsweise aus der Beamertechnik bekannt und stellen eine besonders hohe Flexibilität bezüglich der darstellbaren Informationen bereit. Beispielsweise kann die übertragene Lampen-Adresse während der Datenübertragung auf eine Fläche neben einer Lampe dargestellt werden, sodass der Anwender während der Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Leuchte unmittelbar eine Rückmeldung hinsichtlich der gerade übertragenen Daten erhalten und kontrollieren kann, ob die derzeit übertragenen Daten korrekt sind und beispielsweise mit einem Lichtplan übereinstimmen.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein System mit einer erfindungsgemäßen Leuchte und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen an eine erfindungsgemäße Leuchte.
-
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Leuchte mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Leuchte und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen;
- – Senden von Lichtsignalen an das Halbleiterelement der Leuchte;
- – Verarbeiten der gesendeten Lichtsignale durch das Verarbeitungsmodul der Leuchte;
- – Speichern von Daten, die durch das Verarbeitungsmodul bereitgestellt werden.
-
4. Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
-
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:
-
1 eine schematische (Teil-)Schaltung einer erfindungsgemäßen Leuchte;
-
2 eine schematische (Teil-)Schaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen;
-
3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems;
-
4 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen;
-
5 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen; und
-
6 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen.
-
1 zeigt einen Teilausschnitt eines Schaltungsaufbaus einer erfindungsgemäßen Leuchte, die eine Energiegewinnungsschaltung 100 mit einem daran angeschlossenen Halbleiterelement bspw. in Form einer Fotodiode 110, eine Energiespeichervorrichtung bspw. in Form eines Kondensators 120 und einen Mikrokontroller bspw. in Form eines Niedrigenergiemikrokontrollers („Ultra Low Power Microcontroller”) 130 umfasst.
-
Wie in 1 gezeigt ist, ist vor der Fotodiode 110 bevorzugt ein Filter 140 angeordnet, der störendes Streulicht filtert und somit die Qualität der Lichtsignalübertragung verbessert.
-
In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist in der Energiegewinnungsschaltung 100 ebenfalls ein Verarbeitungsmodul zum Verarbeiten der durch die Leuchtdiode 110 empfangenen Lichtsignale vorgesehen. Die vom Verarbeitungsmodul bereitgestellten Daten werden anschließend an den Mikrokontroller 130 weitergeleitet und dort dauerhaft abgespeichert. Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, ein separates Speichermodul (beispielsweise ein Flash-RAM) vorzusehen.
-
Die Energiegewinnungsschaltung 100 kann dabei einen Laderegler, insbesondere einen Maximal-Leistungspunkt-Regler („Maximum Power Point Controller”) umfassen. Derartige Laderegler sind beispielsweise aus der Fotovoltaik bekannt.
-
Der Filter 140 kann dabei als feststehendes Bauteil ausgebildet sein oder gegebenenfalls als verschiebliches bzw. abnehmbares Bauteil. Letzteres kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Energiespeichervorrichtung (hier der Kondensator 120) bereits vor der Inbetriebnahme geladen werden soll, beispielsweise indem die Fotodiode 110 mit Tageslicht beaufschlagt wird und der Fotostrom in dem Kondensator 120 gespeichert werden soll. In diesem Zusammenhang besteht darüber hinaus die Möglichkeit, vor der Übertagung von Daten ein (Lade-)Lichtsignal an die Leuchte zu übertragen, um die Energiespeichervorrichtung zu laden bzw. zumindest teilweise zu laden, sodass eventuelle Schwankungen des Fotostroms durch das gepulste/modulierte Lichtsignal ausgeglichen werden können.
-
Neben dem Mikrokontroller 130 kann weiterhin eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation vorgesehen werden (nicht gezeigt), wobei diese insbesondere als Bluetooth-Schnittstelle (insbesondere „Bluetooth Low Energy (BLE)” Schnittstelle), ZigBee-Schnittstelle, WLAN-Schnittstelle, Active Note („ANT”) Schnittstelle, „6LoWPAN” Schnittstelle oder als „EnOcean” Schnittstelle ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist auch die Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation derart mit dem Kondensator verbunden, dass diese mittels des Fotostroms der Fotodiode 110 betrieben werden kann.
-
Alternativ zur gezeigten Fotodiode 110 können auch mehrere Fotodioden, Leuchtdioden oder Halbleiterdünnschichtsysteme (d. h. alle Halbleiterelemente, die bei Lichteinfall einen Fotostrom erzeugen) verwendet werden.
-
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Fotodiode 110 und der Filter 140 eingerichtet, um Licht von einer Laserlichtquelle zu empfangen und einen entsprechenden Fotostrom zu erzeugen.
-
Bei der Inbetriebnahme wird vorzugsweise eine gepulste Laserlichtquelle eingesetzt, die ein gepulstes Laserlicht auf den Filter 140 richten kann, das anschließend von der Fotodiode 110 in einen korrespondierend gepulsten Fotostrom umgewandelt wird. Dieser gepulste Fotostrom wird anschließend einerseits zum Betrieb des Verarbeitungsmoduls, das in der Energiegewinnungsschaltung 100 integriert ist, eingesetzt und andererseits zum Betrieb des Mikrokontrollers 130. Das Verarbeitungsmodul wandelt dabei den gepulsten Fotostrom in ein verwendbares Signal (vorzugsweise ein Digitalsignal) um. Dieses verarbeitete Signal wird anschließend in einer Speichervorrichtung des Mikrokontrollers 130 gespeichert, wobei diese Speichervorrichtung vorzugsweise eine nichtflüchtige Speichervorrichtung ist.
-
Somit kann eine erfindungsgemäße Leuchte „Offline” (d. h. ohne an eine externe Energieversorgung oder an ein Bussystem angeschlossen zu sein) in Betrieb genommen werden.
-
Weiterhin umfasst die gezeigte Schaltung vorzugsweise ein Rückmeldemittel, beispielsweise eine Leuchtdiode oder einen Lautsprecher (nicht gezeigt), um nach erfolgter Datenübermittlung und erfolgreicher Speicherung der Daten eine korrespondierende Rückmeldung für den Anwender bereitstellen zu können. Soweit eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation vorgesehen ist, besteht darüber hinaus die Möglichkeit, bereits bei der Inbetriebnahme notwendige Daten zum Aufbau eines Lichtsystems aus der Leuchte auszulesen (beispielsweise eine Typenbezeichnung der Leuchte, feststehende Leuchtenparameter, etc.). Soweit eine derartige Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation in der Leuchte vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass auch diese derart mit der Energiegewinnungsschaltung 100 bzw. mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist, um diese auch ohne externe Energieversorgung mit Energie versorgen zu können.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltkreisausschnitts einer Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen an eine erfindungsgemäße Leuchte.
-
Eine Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen umfasst dabei vorzugsweise ebenfalls eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation 200, ein Steuermodul 210, das eine Lasereinheit 220 derart steuert, dass der Laser ein gepulstes Laserlicht abgibt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein diffraktives optisches Element 230 zur Strahlformung.
-
Die Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation 200 dient dabei zum Empfangen von Daten von einem mobilen Endgerät (beispielsweise von einem Laptop, einem Tablet-Computer oder einem Smartphone). Die Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen kann dabei derart eingerichtet sein, die vom mobilen Endgerät erhaltenen Daten zu verarbeiten und in entsprechende Steuerbefehle für die Lasereinheit 220 umzuwandeln, oder, falls das mobile Endgerät bereits unmittelbare Steuerbefehle überträgt, die Lasereinheit 220 entsprechend anzusteuern.
-
Das diffraktive optische Element 230 dient dabei zur Aufweitung des von der Laserdiode 220 ausgesendeten gepulsten Laserlichts, um einen größeren Bereich bereitzustellen, der auf die in 1 gezeigten Leuchtdiode 110 gerichtet werden kann.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems umfassend Leuchten 300, die eine in 1 gezeigte Schaltung umfassen, eine Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400, und ein mobiles Endgerät in Form eines Smartphones 500.
-
Zur Inbetriebnahme der Leuchten 300 wird zunächst eine entsprechende Software (beispielsweise eine „App”) auf dem Smartphone in Betrieb genommen, wobei die Software vorzugsweise eine Eingabeoberfläche bereitstellt, mit Hilfe derer entsprechende Daten eingegeben werden können (beispielsweise über eine Tastatur des Smartphones).
-
Anschließend werden die Daten über drahtlose Schnittstellen des Smartphones 500 und der Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400 an die Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400 übermittelt. Die Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400, die eine in 2 gezeigte Schaltung umfasst, emittiert anschließend einen aufgeweiteten gepulsten Laserstrahl 410, der vom Anwender auf einen Empfangsbereich der Leuchte gerichtet wird, an dem eine Fotodiode 110 angeordnet ist. Durch den gepulsten Laserstrahl 410 werden einerseits Daten übertragen, als auch eine Energieversorgung des Verarbeitungsmoduls und der Speichervorrichtung zum Speichern von Daten übermittelt.
-
4 zeigt eine Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400, wie sie in dem System aus 3 vorzugsweise eingesetzt wird. Wie in 4 gezeigt, umfasst die Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400 in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform eine Auslösetaste 420, mit der die Abgabe des gepulsten Laserstrahls 410 ausgelöst werden kann. Ebenfalls in 4 gut zu erkennen ist die Aufweitung des Laserstrahls 410 durch das in 2 gezeigte diffraktive optische Element 230.
-
5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400'. Im Gegensatz zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400, umfasst die in 5 gezeigte Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400' weiterhin ein optisches Mittel zur Projektion von Informationen. In der in 5 gezeigten Ausführungsform wird dem gepulsten Laserstrahl 410' bspw. ein Logo, ein Fadenkreuz oder dergleichen hinzugefügt. Die Mittel zur Projektion von Informationen können dabei durch entsprechende Blenden, Linsengravuren oder durch eine spezielle Ansteuerung der Laserdiode 220 bereitgestellt werden.
-
6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400'', wobei die Vorrichtung zum Senden von Lichtsignalen 400'' eine Digitale-Mikrospiegel-Einheit („Digital Micromirror Device”) umfasst. Derartige Digitale-Mikrospiegel-Einheiten sind beispielsweise aus der Beamertechnologie bekannt. Der Vorteil einer derartigen Ausführungsform besteht darin, dass dem Laserstrahl 410'' sehr flexible weitere Informationen/Darstellungen hinzugefügt werden können (beispielsweise die gerade übermittelte Leuchten-Adresse, ein Fadenkreuz, etc.).
-
Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorhergehend gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte bzw. auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden von Lichtstrahlen beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst sind. Ferner sind die vorherigen Ausführungsbeispiele in beliebiger Weise mit- und untereinander kombinierbar.
