DE102015204778A1 - Lighting unit for use in a semi-finished product - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit (10), die dazu vorgesehen ist, in einem Bekleidungsstück () integriert zu werden, mit mindestens einem ersten Beleuchtungselement (12a), mindestens einem zweiten Beleuchtungselement (12b), wobei das erste Beleuchtungselement (12a) und das zweite Beleuchtungselement (12b) elektrisch über mindestens einen elektrischen Leiter (14a, 14b) miteinander verbunden sind. Es wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinheit (10) in einem Silikonmaterial integriert ist.The invention relates to a lighting unit (10) intended to be integrated in a garment (10) having at least one first lighting element (12a), at least one second lighting element (12b), the first lighting element (12a) and the second lighting element (12a) Lighting element (12b) are electrically connected to each other via at least one electrical conductor (14a, 14b). It is proposed that the lighting unit (10) is integrated in a silicone material.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit zur Verwendung in einem Halbzeug.The invention relates to a lighting unit for use in a semi-finished product.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs ist dazu vorgesehen, in einem Bekleidungsstück integriert zu werden. Der Schutz eines Trägers des Bekleidungsstücks erhöht sich sowohl im beruflichen Umfeld als auch im privaten Umfeld dadurch, dass der Träger des Bekleidungsstücks auch in dunkler Umgebung sichtbar wird. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit umfasst mindestens ein erstes Beleuchtungselement, mindestens ein zweites Beleuchtungselement, wobei die Beleuchtungselemente elektrisch über mindestens einen elektrischen Leiter miteinander verbunden sind.The lighting unit according to the invention with the features of the independent claim is intended to be integrated in a piece of clothing. The protection of a wearer of the garment increases in the professional environment as well as in the private environment in that the wearer of the garment also becomes visible in a dark environment. The illumination unit according to the invention comprises at least one first illumination element, at least one second illumination element, wherein the illumination elements are electrically connected to one another via at least one electrical conductor.
Die Beleuchtungselemente sind dazu vorgesehen, sichtbares Licht auszusenden. Eine Anordnung mit einer Vielzahl von Beleuchtungselementen gewährleistet eine hohe Lichtmenge ausgehend von der Beleuchtungseinheit.The lighting elements are intended to emit visible light. An arrangement with a plurality of lighting elements ensures a high amount of light from the lighting unit.
Unter sichtbarem Licht soll hier insbesondere Licht insbesondere mit folgenden Anzeigen verstanden werden:
- • Eine Änderung der Lichtfarbe
- • Eine Änderung der Lichtintensität
- • Lichtpulse unterschiedlicher Länge
- • Lichtpulse unterschiedlicher Helligkeit
- • Lauflicht mit Änderung der Laufrichtung des Lichts
- • Lichtpulse, variierend in Pulsfrequenz und/oder Helligkeit
- • A change in the light color
- • A change in light intensity
- • light pulses of different lengths
- • Light pulses of different brightness
- • Running light with change of direction of light
- • Light pulses, varying in pulse rate and / or brightness
Es wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinheit in einem Trägermaterial, insbesondere in einem Silikonmaterial integriert ist. Dies hat den Vorteil, dass die Beleuchtungseinheit eine hohe Biegsamkeit bei gleichzeitiger Isolation gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Luft aufweist und somit gut in einem Bekleidungsstück integriert werden kann. Des Weiteren sind vielfältige Designvarianten möglich. It is proposed that the illumination unit is integrated in a carrier material, in particular in a silicone material. This has the advantage that the lighting unit has a high flexibility with simultaneous insulation against ingress of liquids and air and thus can be easily integrated into a piece of clothing. Furthermore, a variety of design variants are possible.
Bevorzugt ist das Trägermaterial aus einem elastischen und flexiblen Material aufgebaut. Dadurch ist die Beleuchtungseinheit besonders flexibel einsetzbar. Besonders bevorzugt ist das Trägermaterial aus einem transparenten und lichtdurchlässigen Material aufgebaut. Vorteilhafterwiese weist das Trägermaterial eine Shore-Härte von 10 bis 60 Shore A, besonders von 20 bis 50 Shore A, bevorzugt von 30 bis 40 Shore A auf.Preferably, the carrier material is constructed of an elastic and flexible material. As a result, the lighting unit is particularly flexible. Particularly preferably, the carrier material is constructed from a transparent and translucent material. Vorteilhafterwiese, the carrier material has a Shore hardness of 10 to 60 Shore A, especially from 20 to 50 Shore A, preferably from 30 to 40 Shore A.
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Trägermaterial ein Silikon. Es ist aber auch denkbar, dass das Trägermaterial aus thermoplastischen Elastomeren, aus Elastomeren, aus Gummi, aus PVC, aus Polyethylen, aus Polyproylen, aus Polyisobutylen oder dergleichen aufgebaut ist.In the embodiment of the invention, the carrier material is a silicone. However, it is also conceivable that the carrier material is composed of thermoplastic elastomers, elastomers, rubber, PVC, polyethylene, polypropylene, polyisobutylene or the like.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass sich die Beleuchtungseinheit über eine Länge lBeleuchtung erstreckt, die mindestens 80 mm beträgt. Bevorzugt liegt die Länge lBeleuchtung zwischen 200 und 350 mm. Unter der Länge lBeleuchtung soll hierbei die geometrische Abmessung in einer axialen Richtung der Beleuchtungseinheit verstanden werden.Furthermore, it is proposed that the illumination unit extends over a length l illumination which is at least 80 mm. The length l lighting is preferably between 200 and 350 mm. In this case, the length l illumination should be understood to be the geometric dimension in an axial direction of the illumination unit.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Systems nach dem Anspruch 1 möglich.The features specified in the dependent claims advantageous developments of the system according to claim 1 are possible.
Eine erste Achse durchdringt die Beleuchtungseinheit und erstreckt sich dabei vorteilhafterweise entlang der Beleuchtungseinheit in einer axialen Richtung der Beleuchtungseinheit. A first axis penetrates the illumination unit and advantageously extends along the illumination unit in an axial direction of the illumination unit.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Beleuchtungselement mindestens eine Lichtaustrittsfläche auf. Unter einer Lichtaustrittsfläche soll hier insbesondere eine Fläche verstanden werden, durch die Licht sichtbar hervortritt. Vorteilhafterweise ist die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements aus transparentem Material aufgebaut. Es wird vorgeschlagen, dass die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements im Wesentlichen parallel zur ersten Achse der Beleuchtungseinheit verläuft. Dies hat den Vorteil einer hohen Lichtausbeute. Die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements ist vorzugsweise eine gerade Fläche. Die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements kann aber auch erhaben, insbesondere gewölbt, plastisch hervortretend, reliefartig oder dergleichen sein.In an advantageous embodiment, the first lighting element has at least one light exit surface. A light exit surface is to be understood here in particular as an area through which light emerges visibly. Advantageously, the light exit surface of the lighting element is constructed of transparent material. It is proposed that the light exit surface of the illumination element runs essentially parallel to the first axis of the illumination unit. This has the advantage of a high light output. The light exit surface of the illumination element is preferably a straight surface. But the light exit surface of the lighting element may also be raised, in particular curved, plastically protruding, relief-like or the like.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements zur ersten Achse der Beleuchtungseinheit in einem Winkel a, der zwischen 150 und 210° liegt, besonders zwischen 160 und 200°, bevorzugt aber zwischen 170 und 190°. Ausgenommen von den Bereichen ist ein Winkel a, der 180° beträgt. Diese Angaben berücksichtigen keine Fertigungstoleranzen.In a further advantageous embodiment, the light exit surface of the illumination element to the first axis of the illumination unit is at an angle a, which is between 150 and 210 °, especially between 160 and 200 °, but preferably between 170 and 190 °. Except for the areas is an angle a, which is 180 °. These specifications take no account of manufacturing tolerances.
Vorteilhafterweise tritt sichtbares Licht durch die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements in einem Lichtaustrittswinkel b, der zwischen 60 und 120° liegt, besonders zwischen 70 und 110°, insbesondere zwischen 80 und 100°, bevorzugt aber 90° beträgt. Diese Angaben berücksichtigen keine Fertigungstoleranzen. Der Lichtaustrittswinkel b sichert eine hohe Lichtausbeute, da somit das Licht insbesondere gerichtet aus der Oberfläche des Beleuchtungselements tritt. Vorteilhafterweise ist die Strecke, welches das Licht durch die Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungselements in dem genannten Bereich des Lichtaustrittswinkels b zurücklegt, geringer als bei Lichtaustrittswinkeln b außerhalb des genannten Bereiches.Advantageously, visible light passes through the light exit surface of the illumination element in a light exit angle b, which is between 60 and 120 °, especially between 70 and 110 °, in particular between 80 and 100 °, but preferably 90 °. This information does not take into account Manufacturing tolerances. The light exit angle b ensures a high luminous efficacy, since thus the light, in particular directed, emerges from the surface of the lighting element. Advantageously, the distance which travels the light through the light exit surface of the lighting element in the said region of the light exit angle b, lower than at light exit angles b outside of said range.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Beleuchtungselemente über zwei elektrische Leiter elektrisch miteinander verbunden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Beleuchtungselemente über drei elektrische Leiter elektrisch miteinander verbunden. Besonders vorteilhaft sind Beleuchtungselemente über vier elektrische Leiter elektrisch miteinander verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass die Beleuchtungselemente über mehr als vier elektrische Leiter elektrisch miteinander verbunden sind.In an advantageous embodiment, the lighting elements are electrically connected to one another via two electrical conductors. In a further advantageous embodiment, the lighting elements are electrically connected to one another via three electrical conductors. Particularly advantageous lighting elements are electrically connected to each other via four electrical conductors. But it is also conceivable that the lighting elements are electrically connected to each other via more than four electrical conductors.
Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungseinheit mindestens ein Sensorelement, das dazu vorgesehen ist, mindestens eine Kenngröße zu erfassen und in mindestens ein Sensorsignal umzuwandeln. Vorteilhafterweise kann der Sensor mindestens als eine der folgenden Sensoranwendungen ausgeführt sein: als Wegsensor, als Beschleunigungssensor, als Bewegungsmelder, als Drehratensensor, als Drucksensor, als Luftdrucksensor, als Feuchtesensor, als Gassensor, als Lagesensor, als Lichtsensor, als Näherungsschalter, als Schallsensor, als Temperatursensor, als Magnetfeldsensor, als Ortungssensor oder dergleichen. Die Kenngröße kann eine umgebungsspezifische Kenngröße sein.Advantageously, the lighting unit comprises at least one sensor element, which is provided to detect at least one parameter and to convert it into at least one sensor signal. Advantageously, the sensor can be embodied at least as one of the following sensor applications: as a displacement sensor, as an acceleration sensor, as a motion detector, as a rotation rate sensor, as a pressure sensor, as an air pressure sensor, as a humidity sensor, as a gas sensor, as a position sensor, as a light sensor, as a proximity switch, as a sound sensor, as Temperature sensor, as a magnetic field sensor, as a location sensor or the like. The characteristic may be an environment-specific characteristic.
Umhüllt das Trägermaterial mindestens zwei Beleuchtungselemente, wird vorteilhaft die Isolation gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Luft erreicht. Unter „Umhüllen“ soll hier teilweises oder ganzes Bedecken auf dem gesamten Umfang eines Beleuchtungselementes verstanden werden.If the carrier material encloses at least two lighting elements, the insulation against ingress of liquids and air is advantageously achieved. By "enveloping" is meant here partial or total covering over the entire circumference of a lighting element.
Vorteilhafterweise weist der Träger einen Außendurchmesser daußen auf. Dadurch, dass der Außendurchmesser daußen ist über die Länge lBeleuchtung der Beleuchtungseinheit konstant oder variabel ausgebildet ist, wird ein flexibler Aufbau der Beleuchtungseinheit erreicht.Advantageously, the carrier has an outer diameter d on the outside . Characterized in that the outer diameter d is the outside of the lighting unit is made constant or variable over the length l lighting, a flexible structure of the illumination unit is achieved.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist mindestens eine erste Beleuchtungseinheit in einem Halbzeug integriert. Das Halbzeug ist dazu vorgesehen, in einem Bekleidungsstück integriert zu werden. Das hat den Vorteil, dass das Halbzeug mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit in einem beliebigen textilen Produkt integriert wird. So kann das Halbzeug in einer Jacke, einer Weste, einer Hose, in Handschuhen, in Schuhen eingenäht oder dergleichen werden. Es ist aber auch denkbar, dass das Halbzeug in einer anderen beliebigen Ausführungsform eines Bekleidungsstücks integriert ist.In a further embodiment according to the invention, at least one first illumination unit is integrated in a semifinished product. The semi-finished product is intended to be integrated in a piece of clothing. This has the advantage that the semifinished product is integrated with the lighting unit according to the invention in any textile product. Thus, the semifinished product can be sewn in a jacket, a vest, a pair of trousers, in gloves, in shoes or the like. But it is also conceivable that the semifinished product is integrated in another arbitrary embodiment of a garment.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Halbzeug mindestens eine Symmetrieachse auf. Das Halbzeug ist symmetrisch an der Symmetrieachse angeordnet.In an advantageous embodiment, the semifinished product has at least one axis of symmetry. The semifinished product is arranged symmetrically on the axis of symmetry.
Weiterhin weist das Halbzeug mindestens eine Elektronik, mindestens ein Schaltelement und mindestens ein elektrisches Verbindungselement auf. Somit kann die Beleuchtungseinheit mit der Elektronik, dem Schaltelement und dem Verbindungselement verbunden werden. Das hat den Vorteil, dass die Beleuchtungseinheit über das Schaltelement aktiviert oder deaktiviert wird. Die Elektronik kann das Beleuchtungselement steuern und/oder regeln.Furthermore, the semifinished product has at least one electronics, at least one switching element and at least one electrical connecting element. Thus, the lighting unit can be connected to the electronics, the switching element and the connecting element. This has the advantage that the lighting unit is activated or deactivated via the switching element. The electronics can control and / or regulate the lighting element.
Die Elektronik, das Schaltelement und das Verbindungselement gehören nicht zur Symmetrie des Halbzeugs. Es ist aber auch möglich, dass die Elektronik, das Schaltelement und das Verbindungselement zur Symmetrie gehören.The electronics, the switching element and the connecting element do not belong to the symmetry of the semifinished product. But it is also possible that the electronics, the switching element and the connecting element belong to the symmetry.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Halbzeug mindestens ein Sensorelement auf, um die Funktionalität bzw. die Anwendungsmöglichkeiten des Halbzeugs zu erweitern.In a further advantageous embodiment, the semifinished product has at least one sensor element in order to expand the functionality or the possible applications of the semifinished product.
Vorteilhafterweise ist das Sensorelement als Lichtsensor ausgeführt. Ein Lichtsensor wandelt sichtbares und/oder unsichtbares Licht, wie beispielsweise UV oder Infrarot unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal um. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Lichtsensor, wird die Lichtstrahlung in der Umgebung des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt. Somit kann das Sensormodul vorteilhaft die Umgebungshelligkeit messen und in ein Sensorsignal umwandeln. Advantageously, the sensor element is designed as a light sensor. A light sensor converts visible and / or invisible light, such as UV or infrared, into an electrical signal using the photoelectric effect. If the sensor comprising the sensor module is a light sensor, the light radiation in the vicinity of the sensor module is measured and converted into a sensor signal. Thus, the sensor module can advantageously measure the ambient brightness and convert it into a sensor signal.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensorelement als Wegsensor ausgeführt. Ein Wegsensor ist beispielsweise ein Radar oder ein Ultraschallsensor und dient zur Messung des Abstandes zwischen einem Objekt und einem Bezugspunkt. Dabei wird die Änderung des Weges in ein Sensorsignal umgewandelt. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Wegsensor, wird der Abstand zwischen dem Sensormodul und einem Bezugspunkt in der Umgebung gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.In a further advantageous embodiment, the sensor element is designed as a displacement sensor. A displacement sensor is, for example, a radar or an ultrasonic sensor and serves to measure the distance between an object and a reference point. The change of the path is converted into a sensor signal. If the sensor comprising the sensor module is a displacement sensor, the distance between the sensor module and a reference point in the environment is measured and converted into a sensor signal.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Sensorelement als Beschleunigungssensor ausgeführt. Ein Beschleunigungssensor ist ein Sensor, der seine Beschleunigung misst. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Beschleunigungssensor, werden die Beschleunigungen, mit denen das Sensormodul beaufschlagt wird, gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.In a further advantageous embodiment, the sensor element is designed as an acceleration sensor. An acceleration sensor is a sensor that measures its acceleration. Is the sensor that the sensor module includes? Accelerometer, the accelerations that are applied to the sensor module, measured and converted into a sensor signal.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Sensorelement als Drehratensensor ausgeführt. Drehratensensoren messen die Rotationsbeschleunigung eines Körpers. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Drehratensensor, werden Rotationsbeschleunigungen des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt. In a further advantageous embodiment, the sensor element is designed as a rotation rate sensor. Rate of rotation sensors measure the rotational acceleration of a body. If the sensor comprising the sensor module is a rotation rate sensor, rotational accelerations of the sensor module are measured and converted into a sensor signal.
Weiterhin ist es vorstellbar, dass eine interne, zum Halbzeug gehörende Datenauswerteeinheit oder eine externe, nicht zum Halbzeug gehörende Datenauswerteeinheit in einer Speichereinheit hinterlegte Parameter und/oder Algorithmen auswertet. Somit können vorteilhaft Notfälle, wie das Stürzen eines Trägers des Halbzeugs erkannt und signalisiert werden.Furthermore, it is conceivable that an internal data evaluation unit belonging to the semifinished product or an external data evaluation unit not belonging to the semifinished product evaluates parameters and / or algorithms stored in a memory unit. Thus, advantageously emergencies, such as the collapse of a carrier of the semifinished product can be detected and signaled.
Um vorteilhaft die Position des Trägers des Halbzeugs zu bestimmen, ist das Sensorelement als GPS Sensor, Ortungssensor, als Magnetfeldsensor oder dergleichen ausgeführt.To advantageously determine the position of the carrier of the semifinished product, the sensor element is designed as a GPS sensor, position sensor, as a magnetic field sensor or the like.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Halbzeug eine Länge lHalbzeug auf. Unter der Länge lHalbzeug soll hier eine Gesamtlänge des Halbzeugs inklusive aller Teilkomponenten, wie die Elektronik, das Schaltelement, das Verbindungselement oder das Sensorelement verstanden werden. In one embodiment of the invention, the semifinished product has a length l semifinished product . The length l semi-finished product is to be understood here as meaning an overall length of the semifinished product including all subcomponents, such as the electronics, the switching element, the connecting element or the sensor element.
Vorteilhafterweise können die Beleuchtungseinheiten in einem gleichmäßigem Abstand oder einem ungleichmäßigem Abstand über die Länge lHalbzeug miteinander verbunden sein. Dies ermöglicht einen flexiblen Aufbau des Halbzeugs.Advantageously, the lighting units can be connected to each other at a uniform distance or an uneven distance over the length l semifinished product . This allows a flexible construction of the semifinished product.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Halbzeug in einem Bekleidungsstück integriert. Das Bekleidungsstück kann eine Jacke, eine Weste, eine Hose, ein Handschuh, ein Schuh oder dergleichen sein. Durch die Integration des Halbzeuges in das Bekleidungsstück, kann das Bekleidungsstück mit den Vorteilen der Beleuchtungseinheit ausgestattet werden.In one embodiment of the invention, the semi-finished product is integrated in a piece of clothing. The garment may be a jacket, a vest, pants, a glove, a shoe or the like. By integrating the semifinished product into the garment, the garment can be equipped with the advantages of the lighting unit.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Further advantages and expedient embodiments can be taken from the description of the figures and the drawings.
Zeichnungendrawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit, eines erfindungsgemäßen Halbzeugs sowie eines Bekleidungsstücks gezeigt.In the drawings, embodiments of a lighting unit according to the invention, a semifinished product according to the invention and a piece of clothing are shown.
Es zeigen:Show it:
Beschreibungdescription
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.The same reference numerals are used for the same components occurring in the different embodiments.
Ein erstes Beleuchtungselement
Die Beleuchtungseinheit
Die Beleuchtungseinheit
Eine erste Achse
Wie in der
Wie in
Sichtbares Licht tritt durch die Lichtaustrittsfläche
Ein Sensorelement
Wie in den Figuren ersichtlich weist die Beleuchtungseinheit
Das Halbzeug
Wie in
Wie in
Wie in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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