DE102015205936B4 - Selbstregulierende Vorrichtung zur Energieeinsparung für Fensterrahmen - Google Patents

Selbstregulierende Vorrichtung zur Energieeinsparung für Fensterrahmen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2), umfassend:eine an einem Fenster des Raumes montierbare Lamellenanordnung (4) mit mindestens einer Lamelle (6),eine Antriebseinheit (17) zum Antrieb der mindestens einen Lamelle (6), um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) variieren zu können,eine Sensoreinheit (18) zur Erfassung eines Parameters,eine Benutzerschnittstelle zum Bereitstellen eines Benutzerprofils,eine Steuerungseinheit (26) zum Ansteuern der Antriebseinheit (17), um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) auf Basis des erfassten Parameters und des bereitgestellten Benutzerprofils variieren zu können,wobei die Sensoreinheit (18) an der Antriebseinheit (17) angebracht ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des elektrischen Energieverbrauchs in privaten und kommerziell genutzten Gebäuden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein sich selbstständig regulierendes Energiemanagementsystem, welches an handelsüblichen Fensterrahmen oder an einfachen Gebäudeöffnungen angebaut werden kann.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Rahmen der energetischen Gebäudesanierung werden in jüngster Zeit vielfach Anstrengungen unternommen, den Energieverbrauch in Gebäuden zu reduzieren. Dabei wird häufig versucht, den Wärmeübergang durch Gebäudewände in die Außenwelt durch verbesserte Dämmverfahren und Dämmmaterialien zu reduzieren. Diese Verfahren zielen jedoch in erster Linie auf die Einsparung von Wärmeenergie im Haushalt und nicht auf die Einsparung elektrischer Energie. Der Verbrauch an elektrischer Energie kann beispielsweise durch energiesparende Haushaltsgeräte oder Energiesparlampen reduziert werden. Ferner werden Solar- oder Photovoltaikanlagen auf Hausdächern montiert um Wärmeenergie bzw. elektrische Energie in das Haushaltsstromnetz oder das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Durch das Schließen von Fensterjalousien bleibt jedoch ein Teil des Sonnenlichts ungenutzt und wird nach außen hin in die Umgebung reflektiert. DE 102008010761 A1 beschreibt die Integration von Solarthermie- und Photovoltaikelementen in eine Lamellenjalousie zur energetischen Nutzung von einfallendem Sonnenlicht. DE 202005001160 U1 beschreibt ein Photovoltaik-Raffstore, welches Sonnenschutz und Photovoltaik miteinander verbindet, indem die Lamellen aus Photovoltaikmodulen bestehen. Durch derartige Lamellen bzw. Lamellenjalousien kann der Lichteinfall wahlweise manuell reguliert werden, indem bei starkem Lichteinfall, z. B. bei Sonnenschein, die Lamellen der Jalousien derart ausgerichtet werden, dass mehr Licht nach außen hin reflektiert wird und bei geringem Lichteinfall an einem bewölkten Tag die Lamellen derart ausgerichtet werden, dass mehr Licht in den Raum gelangt. Dabei wird in der Regel sowohl die Lichtintensität als auch die Temperatur im Raum verändert. Ein Ausrichten der Lamellen geschieht bei handelsüblichen Lammellenjalousien durch eine manuelle Veränderung der Schrägstellung der Lamellen und damit deren Reflexionseigenschaften.
  • Bei diesen manuell betätigten Lamellenjalousien müssen diese zu jeder Tageszeit neu eingestellt werden, um den Raum optimal auszuleuchten bzw. um durch das Sonnenlicht im Raum nicht geblendet zu werden. Vielmehr wird oft unabhängig vom äußeren Lichteinfall eine Lampe verwendet um den Raum bei geschlossener Jalousie auszuleuchten, wodurch unnötigerweise elektrische Energie verbraucht wird.
  • Ferner wird das Sonnenlicht bei Sonnenschein durch Schließen der Jalousien vollständig in die Umgebung reflektiert und somit energetisch nicht genutzt.
  • DE 197 09 546 A1 beschreibt ein Regelungssystem zur Belichtung und Beschattung von Räumen mit einer Lamellen aufweisenden Lichteinlenkungsvorrichtung zum Lenken des Lichts in den Raum. Ein Motor steuert das von außen einfallende Licht durch Drehung der Lamellen. Ein Lichtsensor, welcher an der Raumdecke angeordnet ist, detektiert das von außen einfallende Licht. Ferner ist noch eine Regelung separat von der Lichteinlenkungsvorrichtung vorgesehen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es kann als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, ein System bereitzustellen, mit dem das einfallende Sonnenlicht zu jeder Tageszeit optimal in den Raum gelangt und diesen aufhellt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst, wobei beispielhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen verkörpert sind.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes angegeben. Die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes kann nachfolgend auch als First-Light System bezeichnet werden. Die Vorrichtung weist eine an einem Fenster des Raumes montierbare Lamellenanordnung mit mindestens einer Lamelle auf. Die Vorrichtung weist ferner eine Antriebseinheit zum Antrieb der mindestens einen Lamelle auf, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle variieren zu können.
  • Weiterhin weist die Vorrichtung eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Parameters sowie eine Benutzerschnittstelle zum Bereitstellen eines Benutzerprofils auf. Zudem weist die Vorrichtung eine Steuerungseinheit zum Ansteuern der Antriebseinheit auf, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle auf Basis des erfassten Parameters und des bereitgestellten Benutzerprofils variieren zu können. Erfindungsgemäß ist die Sensoreinheit an der Antriebseinheit angebracht.
  • Der Parameter kann eine technische oder physikalische Größe sein, welche einen aktuellen Zustand innerhalb oder außerhalb des Raumes beschreibt. Beispielsweise weist der Parameter Information über eine Lichtintensität, eine Temperatur, ein akustisches Signal bzw. ein Geräusch oder einen Ladezustand einer Energiespeichereinheit auf. Zur Erfassung des Parameters kann die Sensoreinheit dazu im Raum selbst und/oder außerhalb des Raumes angebracht sein. Außerhalb des Raumes kann dabei bedeuten, dass die Sensoreinheit auch außerhalb eines Wohnhauses, welches den Raum umfasst, angebracht sein kann. Somit ist eine Erfassung des bzw. Messung des Parameters sowohl innerhalb des Raumes als auch in der Umgebung des Raumes bzw. des Hauses möglich. Durch die Erfassung der Lichtintensität außerhalb des Raums ergibt sich der Vorteil, dass zum Beispiel die von außen auf die Lamellenanordnung auftreffende Sonneneinstrahlung gemessen bzw. detektiert werden kann und somit eine Schrägstellung der Lamellen dahingehend erfolgen kann, dass mehr oder weniger Licht von außen in den Raum gelassen wird. Durch die Erfassung der Lichtintensität innerhalb des Raums ergibt sich der Vorteil, dass festgestellt werden kann, ob für bestimmte Tätigkeiten einer Person oder eines Benutzers innerhalb des Raums ausreichend Licht zur Verfügung steht. Ist dies nicht der Fall, kann daraufhin die Schrägstellung der Lamellen so angepasst werden, dass mehr Licht von außen in den Raum gelassen wird.
  • Die Benutzerschnittstelle bietet einem Benutzer die Möglichkeit der Eingabe des Benutzerprofils. Ein solches Benutzerprofil kann zum Beispiel Daten über einen Zeitpunkt zur Aktivierung oder Deaktivierung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes aufweisen oder aber auch Daten über die im Raum einzustellende Lichtintensität oder Temperatur. Ferner kann ein solches Benutzerprofil ein Programmablauf oder eine Steuerungsroutine aufweisen. Für den Programmablauf dient beispielsweise der Parameter als Regelgröße. Eine Steuerungsroutine kann basierend auf dem Programmablauf durchgeführt werden. Insbesondere wird die Steuerungseinheit unter Verwendung des Programmablaufs bzw. der Steuerungsroutine betrieben werden. Der Programmablauf kann dabei vorprogrammierte oder erlernte Parameter oder Daten aufweisen. Die Lernfunktion wird im Folgenden noch genauer erläutert werden.
  • Insbesondere ist es möglich, dass die Steuerungseinheit das bereitgestellte bzw. eingegebene Benutzerprofil und die erfassten Parameterdaten miteinander vergleicht und anschließend die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle auf Basis des Vergleichs zwischen dem erfassten Parameter und dem bereitgestellten Benutzerprofil einstellt. Somit kann beispielsweise gewährleistet werden, dass bei einer Abweichung der aktuellen Lichtintensität von der im Benutzerprofil hinterlegten gewünschten Lichtintensität im Raum eine Anpassung der Lichtintensität durch Neuausrichten der mindestens einen Lamelle dahingehend erfolgt, dass mehr oder weniger Licht von außen in den Raum gelangt und somit die gewünschte Lichtintensität eingestellt wird. Die Steuerungseinheit kann dazu ausgeführt sein, die Beleuchtung des Raumes entsprechend eines vorgegebenen Benutzerprofils anzupassen, so dass die Beleuchtung zu jedem Zeitpunkt maximal ist. Dies kann durch kontinuierliches Ausrichten der Lamellen erreicht werden. Insbesondere kann dadurch die Beleuchtungszeit innerhalb eines Raumes gemäß dem Benutzerprofil verlängert werden, beispielsweise wenn es außerhalb des Raumes oder in der Umgebung des Raumes dunkel wird. Somit kann der Lichteinlass in den Raum optimiert werden und der Energieverbrauch, wie zum Beispiel der Verbrauch elektrischer Energie, durch etwaige im Raum vorgesehene künstliche Lichtquellen reduziert werden. Mit anderen Worten kann durch die beschriebene Vorrichtung generell Energie eingespart werden.
  • Die Antriebseinheit kann zum Beispiel einen Aktuator oder einen Servomotor zur Ausrichtung der mindestens einen Lamelle aufweisen. Insbesondere kann die gesamte Lammellenanordnung durch die Antriebseinheit gesteuert werden. Dabei kann einerseits die Schrägstellung der Lamellen variiert werden und andererseits können die Abstände zwischen den einzelnen Lamellen der Lamellenanordnung verkleinert oder vergrößert werden, so dass die Lamellenanordnung wie eine Jalousie eingefahren oder ausgefahren werden kann. Die Steuerungseinheit ist zum Beispiel in Form eines Mikroprozessors bzw. einer Recheneinheit ausgeführt. Die Steuerungseinheit ist zum Empfang von Eingangssignalen und zum Übertragen von Ausgangssignalen ausgeführt. Die Eingangssignale können Sensorsignale, beispielswiese zur Erfassung des Parameters, sein und die Ausgangssignale können Steuerungssignale sein, welche an die Antriebseinheit bzw. den Aktuator oder andere externe Geräte übertragen werden. Dies wird nachfolgend noch eingehender beschrieben werden.
  • Durch die Ausrichtung der Lamellen der Lamellenanordnung kann eine Einstellung der Lichtintensität innerhalb des Raumes erfolgen. Ferner kann ein Sichtschutz bereitgestellt werden, insbesondere wenn es außerhalb des Raumes dunkler ist als im Raum, was wiederum der Privatsphäre einer sich im Raum aufhaltenden Person zugutekommt. Es ist ebenfalls möglich, dass ein Ansteuern der Lammellenanordnung durch die Antriebseinheit zu unregelmäßigen Zeiten den Eindruck erwecken kann, dass sich eine Person im Raum aufhält. Dies kann unter anderem auch zur Abschreckung von Einbrechern dienen, so dass die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes auch zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt.
  • Zudem kann eine durch die Steuerungseinheit angesteuerte Lichtquelle aktiviert bzw. deaktiviert werden, wenn durch die Sensoreinheit ein akustisches Signal erfasst wird, welches die Anwesenheit einer Person indiziert. Auch eine solche Funktion kann von dem Benutzerprofil umfasst sein. Das akustische Signal kann zum Beispiel durch ein Mikrofon erfasst werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Lamellenanordnung eine Mehrzahl von Lamellen bzw. Lamellengruppen auf, wobei die Antriebseinheit ausgestaltet ist, um jede einzelne Lamelle der der Mehrzahl von Lamellen separat ausrichten zu können.
  • Dadurch kann jede einzelne Lamelle der Lamellenanordnung aus mehreren Lamellen das einfallende Licht in unterschiedliche Richtungen reflektieren, wodurch es möglich ist das in den Raum reflektierte Licht individuell innerhalb der Lamellenanordnung variieren. Eine gleichmäßige Raumausleuchtung ist durch eine entsprechende individuelle Schrägstellung der Lamellen möglich. Die einzelnen Lamellen können an Tragseilen/-bändern bzw. Tragschnüren befestigt sein, welche durch die Antriebseinheit direkt bewegt werden können. Durch individuelles Einfahren oder Ausfahren der Tragseile bzw. Tragschnüre kann die Schrägstellung der Lamellen separat gesteuert werden. Insbesondere können auch unterschiedliche Lamellengruppen durch die Antriebseinheit separat angesteuert werden, so dass eine erste Gruppe von Lamellen eine andere Schrägstellung aufweist als eine zweite Gruppe von Lamellen.
  • Auf den Lamellen können beispielsweise Solarpanelen befestigt sein. Insbesondere können die Lamellen der Lamellenanordnung teilweise mit Solarpanelen besetzt sein. Durch das separate Ausrichten von einzelnen Lamellen oder Lamellensegmenten ist es möglich, die mit Solarpanelen besetzten Lamellen getrennt von den nicht mit Solarpanelen besetzten Lamellen auszurichten, wodurch eine elektrische Energiegewinnung und eine maximale Raumausleuchtung gleichzeitig erzielbar ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die mindestens eine Lamelle zumindest teilweise mit einem lichtreflektierenden Material beschichtet.
  • Dadurch wird der reflektierte Lichtanteil erhöht und somit die Ausleuchtung des Raumes verbessert. Hierbei ist die einseitige Beschichtung der Lamellen, insbesondere die der Lichtquelle zugewandten Seite, für eine Beschichtung mit lichtreflektierendem Material besonders geeignet. Es sind verschiedene Beschichtungen wie beispielsweise weiße Farbe und silberne oder spiegelartige Oberflächen denkbar und insbesondere Beschichtungsmaterialien mit hohem Reflexionsgrad. Das Material kann so gewählt bzw. aufgetragen werden, dass Personen im Raum nicht durch das von den Lamellen reflektierte Licht geblendet werden. Vielmehr ist in den meisten Fällen eine optimale Beleuchtung des Raumes gegeben, wenn Licht in Richtung einer weißen Raumdecke reflektiert wird, wo es diffus gestreut wird. Eine verbesserte Reflexionsfähigkeit der Lamellen hat außerdem zur Folge, dass bei vertikaler Stellung der Lamellen der Raum besser vor Sonneneinstrahlung abgeschirmt wird, da weniger Sonnenlicht absorbiert wird, wodurch bei heißen Sommertagen die Temperatur im Raum angenehm niedrig gehalten werden kann. Durch ein automatisches Ausrichten der Lamellen durch die Steuerungseinheit kann somit eine im Benutzerprofil definierte Temperatur eingestellt werden. Beispielsweise sind unterschiedliche Temperaturen zu unterschiedlichen Tageszeiten möglich. Für eine optimale Raumausleuchtung sind die Lamellen selbst meist flach und/oder leicht konvex geformt, können bei Bedarf jedoch auch andere Formen annehmen. Für eine Abstimmung der Reflexionseigenschaften der Lamellenanordnung, sind Lamellen mit den verschiedensten Größen denkbar. Größere Lamellentiefen reichen üblicherweise von 35 mm und 50 mm, wohingegen kleinere Lamellentiefen üblicherweise von 20 mm bis 25 mm reichen. Flache Lamellen können auf der Unterseite oder an den Kanten mit Stabilisationsstrukturen versehen sein, um ein Durchbiegen zu vermeiden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der durch die Sensoreinheit erfasste Parameter eine Information über eine Lichtintensität und/oder ein akustisches Signal und/oder eine Temperatur auf.
  • Somit kann die Steuerungseinheit die Antriebseinheit und damit die Schrägstellung mindestens einen Lamelle basierend auf der im Raum herrschenden Lichtintensität und/oder Temperatur und/oder eines im Raum erfassten akustischen Signals bzw. Geräuschs angesteuert werden. Die Steuerungseinheit kann zudem auch weitere externe Geräte, insbesondere elektrische Geräte, ansteuern. Ein solche Gerät kann beispielsweise eine Lichtquelle aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerungseinheit ferner dazu ausgeführt, eine Lichtquelle und/oder eine Ausgabeeinheit zur Information eines Benutzers auf Basis des erfassten Parameters und des bereitgestellten Benutzerprofils anzusteuern.
  • Die Lichtquelle kann beispielsweise eine Raumbeleuchtung zur Beleuchtung des Raumes sein. Die Lichtquelle kann dann automatisch eingeschaltet werden, wenn die Sensoreinheit detektiert, dass die Lichtintensität im Raum zu gering ist, die Lamellen jedoch mittels der auf diesen vorgesehenen Solarpanelen benötigt werden, um Energie aus Sonnenlicht bereitzustellen und somit derart ausgerichtet sind, dass nicht ausreichend Licht in den Raum hineingelassen werden kann. Die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes ist somit ein selbstregulierendes System, welches einem Benutzer stets den größtmöglichen Komfort bieten und gleichzeitig Energie einsparen kann, beispielsweise durch Energiegewinnung mittels Solarpanelen. Die gewonnene Energie kann dazu in einer Energiespeichereinheit bzw. einem Energiespeicher gespeichert werden.
  • Die Lichtquelle kann ferner ein LED (Light-emitting diode)-Licht, das heißt eine Leuchtdiode zur Anzeige eines Zustands der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes sein. Insbesondere kann durch ein solches LED-Licht angezeigt werden, ob die Vorrichtung aktiviert oder deaktiviert ist. Ferner kann beispielswiese durch Blinken der LED-Anzeige dem Benutzer eine Information über eine Funktionstüchtigkeit oder eine eingeschränkte Funktionstüchtigkeit angezeigt werden. Die Ausgabeeinheit kann zum Beispiel ein Lautsprecher oder eine visuelle Anzeigevorrichtung sein, mit der eine Information, beispielsweise über die Lichtintensität, dem Benutzer angezeigt werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes weiterhin einen Energiespeicher auf. Der Parameter weist eine Information über einen Ladezustand des Energiespeichers auf. Die Steuerungseinheit ist zum Ansteuern der Antriebseinheit ausgeführt, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle auf Basis der Information über den Ladezustand des Energiespeichers variieren zu können. Der Energiespeicher wird vorzugsweise über Solarpanele mit elektrischer Energie versorgt, kann jedoch auch an eine externe Stromversorgung angeschlossen werden. Vorzugsweise sind auf den Lamellen Solarpanele bzw. Solarzellen angeordnet, die den Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgen und somit aufladen. Die Solarpanele können zum Beispiel auf einer Oberseite einer oder mehrerer Lamellen montiert sein. Es ist auch möglich, dass die Solarpanele lediglich auf der obersten Lamelle oder an einer rahmenförmigen Halterung der Lamellenanordnung vorgesehen sind.
  • Somit kann erreicht werden, dass die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle optimiert wird, so dass die Energiegewinnung durch das auf der Lamelle angeordnete Solarpanel maximal wird. Eine solche Optimierung der Schrägstellung kann beispielsweise dann durchgeführt werden, wenn ein niedriger Ladezustand durch die Sensoreinheit erfasst wird. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn ein bestimmter vorgegebener Grenzwert für den Ladezustand unterschritten ist. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Vorrichtung bei Unterschreiten des Grenzwertes selbststätig abschaltet oder einen Energiesparmodus schaltet. Dann kann beispielsweise automatisch eine externe Stromzufuhr hinzu geschaltet werden und/oder die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle mit Solarpanel derart angepasst werden, dass Wiederaufladen des Energiespeichers erfolgen kann.
  • Ist im Energiespeicher ausreichend Energie vorhanden, kann auch ein externes Gerät, insbesondere ein mobiles Endgerät, an der Vorrichtung angeschlossen werden, um dieses externe Gerät mit Energie zu versorgen oder es aufzuladen. Somit kann die Vorrichtung auch als Ladestation für Mobiltelefone oder Laptops genutzt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerungseinheit ausgelegt, um die Antriebseinheit und/oder eine Lichtquelle und/oder eine Ausgabeeinheit zur Information eines Benutzers auf Basis des erfassten Ladezustandes des Energiespeichers zu steuern.
  • Die Lichtquelle kann ein LED-Licht sein, welches einem Benutzer anzeigt, dass nicht ausreichend Energie im Energiespeicher zur Verfügung steht. Dann kann durch die Steuerungseinheit anschließend ein Ausgangssignal bzw. ein Steuerungssignal an die Antriebseinheit übertragen werden, so dass die Lamellen der Lamellenanordnung in eine Schrägstellung zur größtmöglichen Energiegewinnung gebracht werden. Solange nicht ausreichend Energie zur Verfügung steht, kann dies durch ein Blinken des LED-Lichts angezeigt werden. Die Funktion der Vorrichtung kann zu diesem Zeitpunkt nur eingeschränkt bereitgestellt werden. Wenn der Energiespeicher genügend aufgeladen wurde, wird dies ebenfalls durch das LED-Licht, beispielsweise mittels eines stetigen Leuchtens des LED-Lichts, angezeigt. Dann kann Vorrichtung ausschließlich aufgrund des vorgegebenen Benutzerprofils und des erfassten Parameters arbeiten, beispielsweise indem die Schrägstellung der Lamellen basierend auf der erfassten Lichtintensität und/oder eines Geräusches im Raum und/oder zu vorprogrammierten Tageszeiten erfolgt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist mindestens eine Lamelle ein Solarpanel auf. Die Sensoreinheit ist dazu ausgeführt, eine Lichtintensität auf dem Solarpanel zu erfassen und die Steuerungseinheit ist dazu ausgeführt, um die Antriebseinheit auf Basis der auf dem Solarpanel erfassten Lichtintensität anzusteuern, sodass eine gewünschte Lichtintensität in dem Raum und/oder auf dem Solarpanel erreicht wird. Das Solarpanel kann ein Photovoltaikmodul oder ein Solarmodul sein.
  • Somit kann das Solarpanel selbst als Sensor zur Erfassung des Parameters ausgestaltet sein, wobei der Parameter in diesem Fall eine Information über die von Solarpanel empfangene Lichtintensität aufweist. Diese Lichtintensität ist allerdings von der Lichtintensität innerhalb des Raumes zu unterscheiden. Es können somit durch die Sensoreinheit Informationen über verschiedene Lichtintensitäten bereitgestellt werden. Es ist auch möglich, dass Lichtintensitäten in unterschiedlichen Bereichen des Raumes erfasst werden. Der Parameter kann neben den Informationen über die erfassten Lichtintensitäten auch Informationen über den Ladezustand des Energiespeichers oder ein akustisches Signal im Raum aufweisen.
  • Insbesondere kann aber auf Basis der im Raum detektierten Lichtintensität und auf Basis der auf dem Solarpanel detektierten Lichtintensität eine gewünschte Lichtintensität im Raum eingestellt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Benutzerschnittstelle die Möglichkeit zur Eingabe mindestens einer gewünschten Temperatur und/oder einer gewünschten Lichtintensität in dem Raum auf.
  • Die Raumtemperatur wird dabei zum Beispiel durch Variieren der Schrägstellung der Lamellen eingestellt, indem mehr oder weniger von außerhalb des Raumes einfallendes Sonnenlicht abgeschirmt wird. Es kann also durch die Schrägstellung derjenige Lichtanteil, der in den Raum gelangt, eingestellt werden. Somit kann eine selbstregulierte und vollautomatische Ansteuerung der Antriebseinheit durch die Steuerungseinheit derart erfolgen, dass stets eine konstante Raumtemperatur oder Lichtintensität gehalten wird. Es kann ferner aber auch erreicht werden, dass zu bestimmten Uhrzeiten oder Tageszeiten eine bestimmte vorgegebene Temperatur oder Lichtintensität eingestellt wird. Sollte durch die Schrägstellung der Lamellen die vorgegebene Temperatur oder Lichtintensität nicht eingehalten werden können, kann durch die Steuerungseinheit automatisch eine Lichtquelle oder eine Klimaanlage hinzu geschaltet werden. Somit arbeitet die Vorrichtung selbsttätig bzw. selbstregulierend. Die Steuerung der Vorrichtung kann zum Beispiel auf einem Programmablauf oder einer Steuerungsroutine erfolgen. Ein Programmablauf kann sich aus im Benutzerprofil hinterlegten Parameterwerten ergeben.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes ferner eine Ortungseinheit auf, wobei die Ortungseinheit ein GPS-Modul und/oder einen Erdmagnetfeldsensor aufweist. Die Ortungseinheit weist also zum Beispiel einen Kompass auf. Die Ortungseinheit kann zumindest die Orientierung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes bestimmen. Die Steuerungseinheit ist zum Ansteuern der Antriebseinheit ausgelegt, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle auf Basis der bestimmten Orientierung variieren zu können.
  • Die Steuerungseinheit kann dann auf Basis der von der Ortungseinheit bestimmten Lage bzw. Orientierung die Antriebseinheit der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes ansteuern.
  • Durch eine Ortungseinheit kann die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes aufgrund der Lage und der Orientierung die optimale Schrägstellung der Lamellen für einen bestimmten Zweck berechnen. Das bedeutet, dass die Schrägstellung der Lamellen je nach Himmelsrichtung unterschiedlich angepasst werden kann. Dies ist auch erforderlich, da die Fenster in Gebäuden zumeist in unterschiedliche Himmelsrichtungen orientiert sind. Durch die Lageerkennung ist zudem die geographische Breite und daraus der Einfallwinkel der Sonnenstrahlen berechenbar. Eine entsprechende angepasste und optimierte Schrägstellung der Lamellen ist somit auch bezüglich jedes Ortes auf der Erde möglich. Die Ausgestaltung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes als intelligentes bzw. lernfähiges System bietet die Möglichkeit, dass es selbstständig erkennt, an welchem Ort es sich befindet und in welche Himmelsrichtung es ausgerichtet ist. Eine automatische Anpassung der Schrägstellung der Lamellen zur Optimierung des Lichteinfalls durch Reflexion bzw. zur Energiegewinnung durch die Solarpanelen ist mit den berechneten Orts-, Lage- und Orientierungsdaten möglich. Auch ist es möglich, dass die Orientierung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes aufgrund einer erfassten Lichtintensität und einer vorgegebenen Uhrzeit bestimmt werden kann. Hierfür kann die Ortungseinheit mit einer eingebauten Zeitfunktion kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes ferner eine Schnittstelle auf. Die Schnittstelle ist ausgelegt, um mit externen Geräten kommunizieren zu können, sodass Einstellungen an der Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes auf Basis von Ortsinformation und/oder Orientierung und/oder geographischer Breite und/oder Zeit und Datum und/oder Benutzerprofil vorgenommen werden können. Das externe Gerät ist zum Beispiel ein mobiles Endgerät. Somit kann das externe Gerät ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smart Phone, oder aber auch ein Laptop sein. Die Schnittstelle kann ein Teil der Benutzerschnittstelle sein.
  • Dadurch ist eine Voreinstellung bzw. Installation der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes möglich. Der Vorteil externer Geräte wie Smartphones ist, dass sie bereits eingebaute Zeiterfassungsmodule, GPS-Module und Erdmagnetfeldsensoren aufweisen und damit diese Informationen direkt der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes bereitstellen, womit die Steuerungseinheit in der Lage ist entsprechende Funktionen auszuführen. Für die Schnittstelle sind alle denkbaren Kabelanschlüsse wie beispielsweise USB-Anschlüsse geeignet. Die Schnittstelle kann aber auch als kabellose Schnittstelle ausgeführt sein. Durch Anschluss eines Smartphones, welches gerade Musik abspielt, kann beispielsweise eine passende rhythmische Lichterabfolge in verschiedenen Farben bei der in der Vorrichtung integrierten Lichtquelle hervorgerufen werden. Eine Übertragung mittels z. B. WLAN und/oder Bluetooth ist möglich. Damit ist eine Fernbedienung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes möglich. Eine Software, die aus dem Internet heruntergeladen werden kann, ermöglicht es dem Benutzer die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes entsprechend den eigenen Anforderungen und Wünschen leicht zu konfigurieren, zu kalibrieren und zu steuern.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes ferner eine Lerneinheit auf. Die Lerneinheit ist dazu ausgeführt, auf Basis des bestehenden Benutzerprofils und/oder auf Basis des Parameters eine Adaption des bestehenden Benutzerprofils vorzunehmen.
  • Die Lerneinheit kann ein Teil der Steuerungseinheit sein. Durch die Lerneinheit ist es möglich, eine Anpassung der Schrägstellung der Lamellen der Lamellenanordnung basierend auf erlernten bzw. aufgezeichneten Abläufen vorzunehmen. Insbesondere können bestimmte Zustande, das heißt zum Beispiel unterschiedliche Lichtintensitäten, zu verschiedenen Jahreszeiten abgespeichert werden und somit eine Anpassung der Schrägstellung der Lamellen an die jeweilige Jahreszeit durchgeführt werden. Ferner können auf dieselbe Weise Orientierungszustände der Vorrichtung bzw. der Lamellenanordnung aufgezeichnet werden, so dass die Schrägstellung der Lamellen zu bestimmten Uhrzeiten automatisch an eine bestimmte Orientierung angepasst wird, was insbesondere bei einem Umbau der Lamellenanordnung vorteilhaft ist. Die Aufzeichnung, das heißt das Lernen durch die Lerneinheit, kann über einen beliebig langen Zeitraum erfolgen, so dass auf Basis der aufgezeichneten Informationen ein selbsttätiges Regulieren der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes erfolgen kann, ohne dass der Benutzer sämtliche Einstelloptionen über die Benutzerschnittstelle vornehmen muss. Vielmehr kann der Benutzer selbst entscheiden, welche Werte er vorgeben möchte und welche er mittels der Lerneinheit von der Vorrichtung bzw. vom First-Light System erlernen lässt. Durch die Aufzeichnung von Abläufen und Zuständen kann ein selbsttätig erlernter Programmablauf generiert werden und somit auch eine selbsttätig erlernte Steuerungsroutine bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann das bestehende Benutzerprofil adaptiert bzw. angepasst werden.
  • Die Steuerungseinheit kann dazu ausgeführt sein, automatisch eine Tageszeit oder eine Nachtzeit zu bestimmen. Insbesondere kann eine genaue Uhrzeit und ein Datum bestimmt werden und je nach geographischer Lage zusätzlich bestimmt werden, um welche Uhrzeit bei der gegebenen geographischen Lage und bei gegebenem Datum mit einer bestimmten Lichtintensität in der Umgebung gerechnet werden kann. Zur Bestimmung der Tageszeit bzw. Uhrzeit ist nicht notwendigerweise eine Eingabe durch den Benutzer erforderlich. Diese interne Uhrzeit kann durch eine vorherige Kalibrierung der Steuerungseinheit bereits bestimmt worden sein. Beispielsweise kann die interne Uhrzeit durch die gemessene Lichtintensität kalibriert werden. Mit anderen Worten kann durch die Steuerungseinheit beobachtet bzw. aufgezeichnet werden, zu welcher Uhrzeit eine bestimmte Lichtintensität vorliegt, das heißt es kann festgestellt werden, wann es wie dunkel ist. Somit kann zum Beispiel durch eine Aufzeichnung über drei Tage die interne Uhr der Steuerungseinheit kalibriert werden und bei einer Aufzeichnung über zwei bis vier Wochen kann die Steuerungseinheit sogar entsprechend der Jahreszeit kalibriert werden. Somit ist es ausreichend, dass der Benutzer die Vorrichtung lediglich physisch installiert und keine weiteren Einstellungen vornehmen muss. Die Steuerungseinheit kann die Kalibrierung dann nach erstem Einschalten automatisch vornehmen. Die automatische Kalibreirung kann dabei unter anderem Uhrzeiteinstellungen, Temperatureinstellungen sowie Einstellungen der Lichtintensität im Raum umfassen.
  • Das First-Light-System bzw. die Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes bietet Vorteile hinsichtlich der Reduzierung des Verbrauchs von elektrischer Energie, insbesondere Energie zum Betrieb einer Beleuchtung, Energie zum Betrieb einer Klimaanlage, etc. Dadurch wird der Komfort innerhalb von Räumen erhöht, insbesondere in Räumen, wo das First-Light-System installiert ist. Das First-Light-System kann beispielsweise im privaten Bereich, zu Hause, im Büro oder in öffentlichen Einrichtungen verwendet werden. Zusätzlich kann durch das First-Light-System die Sicherheit in Häusern und Büros erhöht werden.
  • Von großer Bedeutung ist, dass das integrierte Steuerungssystem des First-Light-Systems, welches insbesondere auch als First-Light-Fensterlamellensystem oder Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes bezeichnet wird, in sich geschlossen und anpassungsfähig ist und dabei vollautomatisch betrieben werden kann. Das First-Light-Steuerungssystem und seine Funktion kann unabhängig von äußeren Einflüssen sein. Insbesondere ist das First-Light System zum autonomen Arbeiten ohne eine Bedienung durch einen Benutzer ausgeführt und benötigt nicht notwendigerweise eine externe elektrische Energiezufuhr, um sich mit Energie zu versorgen. Dazu kann die integrierte Steuerungseinheit die vorhandenen Energieressourcen abschätzen und regulieren. Eine wiederaufladbare Batterie als Energiespeicher kann zum Beispiel zur Speicherung von elektrischer Energie verwendet werden. Die Steuerungseinheit kann die in dem Energiespeicher vorhandene Energie basierend auf den Umgebungsbedingungen regulieren bzw. anpassen. Insbesondere kann durch die Steuerungseinheit berücksichtigt werden, ob Personen anwesend sind und welche Tätigkeiten diese Personen durchführen. Das First-Light-System kann ferner eine Schnittstelle bzw. eine Benutzerschnittstelle aufweisen, so dass ein möglicher Benutzer Änderungen der Einstellungen der integrierten Steuereinheit oder der Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes als Ganzes vornehmen kann. Dazu gehören unter anderem das Einstellen einer Uhrzeit, eines Datums, bestimmter Zeiten, in denen eine bestimmte Anpassung der Lamellen der Lamellenanordnung erfolgen soll, sowie Alarmeinstellungen.
  • Nachfolgend wird die Arbeitsweise des First-Light-Systems genauer erläutert.
  • Es können mindestens sieben verschiedene funktionale Stufen für das First-Light-Lamellensystem vorgesehen sein. Es sei verstanden, dass mit Stufen in diesem Zusammenhang Hardwarekonfigurationen und Softwarekonfigurationen gemeint sein können. Die höchste Stufe (Stufe 7) kann ein Maximum an Komfort und Funktionalität bereitstellen während die niedrigste Stufe (Stufe 1) lediglich Basisfunktionen bereitstellt.
  • Ein sog. Basis-First-Light-Lamellensystem umfasst zum Beispiel eine bestimmte Anzahl von Lamellen, die miteinander durch Tragseile verbunden sind. Die Lamellenanordnung bzw. das First-Light-Lamellensystem kann voll ausgefahren innerhalb eines Standard- oder benutzerdefinierten Fensterrahmens befestigt sein. Es kann vorgesehen sein, dass das First-Light-System unter bestimmten Umständen stets dafür sorgt, dass sich die Lamellen in einer voll ausgefahrenen Position befinden. Während der Installation der Lamellen kann der Benutzer beispielsweise entscheiden, wie weit die Lamellen ausgefahren werden und damit ggf. den gesamten Fensterrahmen abdecken sollen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Spalt an einem unteren Ende des Fensterrahmens vorhanden ist, an dem sich keine Lamellen befinden.
  • Die Schrägstellung bzw. Auslenkung der einzelnen Lamellen kann durch den Aktuator bzw. durch die Steuerungseinheit eingestellt werden. Es kann zwischen den Zuständen voll geöffnet, voll geschlossen und schräg gestellt unterschieden werden. Der Aktuator kann beispielsweise zum Ansteuern eines elektrischen Motors mit einem Getriebe oder zum Ansteuern eines Servomotors, wie er beispielsweise in Modellflugzeugen und Modellautos verwendet wird, ausgeführt sein. Der Aktuator oder der Servomotor, die zum Ansteuern der einzelnen Lamellen ausgeführt sind, können durch eine Recheneinheit gesteuert werden. Die Recheneinheit wird dabei beispielsweise durch die Steuerungseinheit gebildet. Hierfür kann beispielsweise ein Mikroprozessor vorgesehen sein, welcher eine Entscheidung über eine Neuausrichtung der Lamellen treffen kann. Die Entscheidung des Mikroprozessors kann basierend auf Sensordaten erfolgen, aber auch basierend auf Daten einer Zeitschaltuhr, wobei diese Daten dem Mikroprozessor zur Verfügung stehen.
  • Die benötigte elektrische Energie, um den Elektromotor oder den Servomotor oder aber auch den Mikroprozessor zu betreiben, kann von der wiederaufladbaren Batterie bereitgestellt werden, welche beispielsweise von dem Energiespeicher umfasst wird. Die wiederaufladbare Batterie bezieht die Energie ihrerseits wiederum von den Solarpanelen, die an der Lamellenanordnung bzw. auf den einzelnen Lamellen der Lamellenanordnung befestigt sind. Insbesondere sind die auf den einzelnen Lamellen der Lamellenanordnung befestigten Solarpanele derart ausgerichtet, dass sie Sonneneinstrahlung von außerhalb eines Gebäudes oder des Raums, in welchem die Lamellenanordnung befestigt ist, empfangen können. Optional, insbesondere bei einer niedrigeren Produktstufe, kann die integrierte Energieversorgung auch durch eine ersetzbare Batterie bereitgestellt werden.
  • Nachfolgend werden die verschiedenen Signaleingänge und Signalausgänge der First-Light-Steuerungseinheit beschrieben. Die Sensoreingangssignale können beispielsweise Informationen über die Lichtintensität in einer Umgebung außerhalb eines Raums bzw. außerhalb eines Hauses sein. Hier kann insbesondere mehr als ein Sensoreingangssignal vorgesehen sein. Ferner können Sensoreingangssignale Daten über die Lichtintensität innerhalb eines Raumes aufweisen. Hierfür kann ebenfalls mehr als ein Signal vorgesehen sein, welches Informationen über die Lichtintensität innerhalb des Raumes aufweist. Ein weiteres Sensoreingangssignal ist eine Innentemperatur, eine anliegende Spannung an der elektrischen Speichereinheit bzw. dem energiespeicher (Batterie), ein akustisches Signal, beispielsweise von einem Mikrofon oder ein Ortungssignal, welches beispielsweise durch einen magnetischen Kompass erfasst werden kann. Insbesondere können Informationen über die Ausrichtung der Lamellen bezüglich einer Himmelsrichtung als Sensoreingangssignal bereitgestellt werden. Ferner können die Sensoreingangssignale durch einen Einlassschalter bzw. Rückmeldeschalter bereitgestellt werden. Weitere Eingangssignale können Informationen über die von den Solarpanelen aufgenommene Energie umfassen. Die Solarpanele können auch als Lichtsensor zur Erfassung der Lichtintensität außerhalb des Raumes dienen. Andere Eingangssignale sind zum Beispiel eine 24-Stunden-Uhr, welche beispielsweise bereits in die Steuerungseinheit integriert sein kann. Ein weiteres Eingangssignal ist eine Kalenderinformation über eine Jahreszeit. Eingangssignale, welche beispielsweise dem Aktuator bereitgestellt werden, können zur Steuerung des Motors bzw. der Antriebseinheit für die Einstellung der Schrägstellung der Lamellen verwendet werden.
  • Signalausgänge können zum Beispiel zur Steuerung von LED-Leuchten vorgesehen sein, die in Richtung einer Rauminnenseite gewandt sind und anzeigen, ob das First-Light-System ein- oder ausgeschaltet ist. Ferner kann eine Lautsprechereinheit zur Erzeugung eines Tons, beispielsweise in Form eines Pieptons oder eines summenden Tons, bereitgestellt werden. Signalausgänge bzw. Ausgangssignale können vom Aktuator kabellos empfangen werden, beispielsweise mittels Bluetooth, WLAN oder ähnlichen Übertragungssystemen. Ferner können Schnittstellen zur elektrischen Versorgung von mobilen Endgeräten, wie beispielsweise Mobiltelefonen, vorgesehen sein.
  • Nachfolgend wird das elektrische Versorgungsmanagementsystem beschrieben. Um die elektrische Energie der Steuerungseinheit bereitzustellen, werden Solarpanele verwendet. Insbesondere wird Photovoltaikenergie zur Versorgung der Steuerungseinheit mit elektrischer Energie verwendet. Alternativ kann auch eine Batterie integriert sein, um Kosten einzusparen. Die Solarpanele können auf einem Hauptteil des First-Light-Systems platziert sein, insbesondere auf einem Gehäuse, welches auf die Außenseite des Fensters montiert ist und somit in die äußere Umgebung gerichtet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Solarpanele auf einer oberen Seite an einigen ausgewählten Lamellen der Lamellenanordnung montiert sind.
  • Bei der Benutzung von Solarpanelen besteht die Möglichkeit, die Solarpanele selbst als Sensor zur Erfassung der Lichtintensität in der Umgebung zu verwenden. Somit ist es möglich, dass keine zusätzliche Einrichtung zur Detektion der Lichtintensität vorgesehen sein muss, um festzustellen, ob Tag- oder Nachtverhältnisse vorliegen. Die elektrische Energie, die durch die Solarpanele bereitgestellt wird, kann durch die Steuerungseinheit reguliert werden. Bevorzugt wird durch die bereitgestellte Energie der Energiespeicher, welcher die Steuerungseinheit mit Energie versorgt, wieder aufgeladen. Es ist ebenfalls möglich, eine wiederaufladbare Batterie zu integrieren. Wenn die integrierte Energieversorgungseinheit bzw. der Energiespeicher ein ausreichendes Level an vorhandener Energie detektiert, können bestimmte Funktionen aktiviert werden und durch die Steuerungseinheit reguliert werden.
  • Wenn jedoch niedrige Level an vorhandener Energie detektiert werden, beispielweise wenn die Energie in dem Energiespeicher bzw. in der wiederaufladbaren Batterie unter einen Grenzwert fällt, kann die Steuerungseinheit infolgedessen die Lamellen mit den darauf montierten Solarpanelen in eine Position bringen bzw. die Schrägstellung derart regulieren, dass eine möglichst optimale Wiederaufladung der Batterie erfolgen kann. Beispielsweise können die Lamellen in eine geschlossene Position gebracht werden, so dass möglichst viel Energie durch das Sonnenlicht aufgenommen werden kann. Gleichzeitig kann vorgesehen sein, dass Energieverbraucher, die mit der Steuerungseinheit verbunden sind, automatisch ausgeschaltet werden.
  • Beim Erreichen kritischer Versorgungslevel, also bei Unterschreiten des Grenzwerts, kann eine integrierte Energieanzeige in Form eines LED-Lichts, welches in Rauminnenrichtung ausgerichtet ist, durch Blinken einen möglichen Benutzer über die Versorgungssituation aufmerksam machen. Ein solches LED-Licht kann zum Beispiel in Form eines rot blinkenden Lichts bereitgestellt werden.
  • Nachfolgend werden die individuellen Aufgaben und funktionalen Module der Steuerungseinheit und der Sensoreinheit beschrieben. Hierbei können die folgenden Basisfunktionen vorgesehen sein. Eine Aufgabe kann das Messen der Lichtintensität in der Umgebung oder Messen von Umgebungslicht betreffen, wobei vorgesehen sein kann, dass das Tageslicht nur tagsüber gemessen wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Lichtintensität innerhalb des Raums ebenfalls nur tagsüber gemessen wird.
  • Es kann stets die Tageszeit bestimmt werden, beispielsweise in 5-Minuten-Intervallen. Ferner erfolgt ein Erfassen des akustischen Signals, wenn ein lebendes Objekt, zum Beispiel eine Person, ein Geräusch von sich gibt nur nachtsüber und wenn sich die Lamellenanordnung in einem geschlossenen Zustand befindet.
  • Die Sensoreinheit kann ein Spannungslevel an der wiederaufladbaren Batterie, das heißt dem Energiespeicher, ermitteln und die Steuerungseinheit kann basierend auf dem ermittelten Wert des Spannungslevels darüber entscheiden, ob das System normal arbeiten kann oder nicht. Beispielsweise kann entschieden werden, dass das System in einen Energiesparmodus oder eventuell ganz abgeschaltet werden soll. Es kann vorgesehen sein, dass durch eine Zeitschaltuhr ein Anschalten des LED-Lichts nur nachtsüber möglich ist und/oder wenn ein bekanntes Geräusch detektiert wird.
  • Eine Selbstlernfunktion kann zum Beispiel Zeitunkte für einen Sonnenaufgang und einen Sonnenuntergang an verschiedenen Tagen aufzeichnen und abspeichern. Ein Abspeichern solcher Werte in einem dauerhaften Speicher kann erforderlich sein, um später die korrekte Tageszeit und Nachtzeit zu bestimmen bzw. vorzugeben. Durch Standardsystemeinstellungen kann ein Startwert bereitgestellt werden, so dass das System unmittelbar nach einer ersten Aktivierung gestartet werden kann. Insbesondere kann sofort erfasst und gemessen werden, in welche Himmelsrichtung das Fenster bzw. die Lamellenanordnung ausgerichtet ist (Nord, Süd, etc.). Die Messung der Orientierung kann dabei mittels der Ortungseinheit erfolgen.
  • Es können zudem folgende fortgeschrittene Funktionen vorgesehen sein. Ein automatisches Einstellen der internen 24-Stunden-Uhr kann beispielsweise durch die Steuerungseinheit auf Basis der Hellphasen und Dunkelphasen bzw. auf Basis von Intervallen von Hellphasen und Dunkelphasen durchgeführt werden. Bei einer Langzeitbestimmung unter Verwendung des entsprechenden Sensorsignals kann dadurch die Tageszeit und Nachtzeit identifiziert werden. Ferner kann ein automatisches Identifizieren einer Winterzeit und einer Sommerzeit durch das Messen von Tageslichtintervallen durchgeführt werden. Durch eine ausgedehnte Langzeitmessung unter Verwendung des Sensorsignals und eines Vergleichs der stets wechselnden Länge des vorhandenen Tageslichts kann ein lernendes System bereitgestellt werden. Eine weitere Funktion der Sensoreinheit umfasst das automatische Erfassen der Tätigkeiten von Personen, die sich innerhalb des Raums aufhalten, in welchem das First-Light-System installiert ist und das Optimieren der Funktionen und Eigenschaften des First-Light-Systems. Ferner können Lichtmuster oder Beleuchtungszyklen innerhalb des Raums und/oder Geräuschen innerhalb des Raums identifiziert werden.
  • Eine weitere Funktion kann ein benutzerdefiniertes Alarmsignal zum Aufwecken des Benutzers sein. Insbesondere kann durch das First-Light-System ein Aktivieren bzw. Deaktivieren von Licht innerhalb des Raums gesteuert werden, so dass in den Morgenstunden bestimmte Beleuchtungseinstellungen vorliegen. Dazu kann beispielsweise auch eine kabellose Funktion des First-Light-Systems vorgesehen sein, wobei das Licht bzw. die jeweilige Beleuchtung kabellos angesteuert werden. Das benutzerdefinierte Alarmsignal kann davon abhängen, ob es außerhalb des Raumes bzw. in der Umgebung des Hauses hell oder dunkel ist.
  • Es können auch Nachrichten automatisch durch die Steuerungseinheit abgesendet werden, wenn ein Fehler festgestellt wurde. Die Nachrichten können dabei kabellos übertragen werden. Dazu gehört auch das Detektieren eines Feuers, eines Einbrechers oder sonstiger Umstände, die nicht dem regelmäßigen Ablauf der Tätigkeiten bzw. Bewegungen im Raum entsprechen.
  • Ebenfalls kann eine bestimmte Funktion des First-Light-Systems durch spezifische Geräusche ausgelöst werden. Dies können Geräusche von einer Person innerhalb des Raums sein, wie beispielsweise Hände klatschen, Pfeifen oder zischende Geräusche. Zum Beispiel wird durch ein in die Hände klatschen tagsüber ein Öffnen oder Schließen der Lamellen ausgelöst. Nachts bedeutet Hände klatschen zum Beispiel Aktivieren oder Deaktivieren der integrierten Beleuchtung bzw. Lichter.
  • Durch integrierte automatische Abläufe und die Lernfunktion kann das First-Light-System seine Leistungsfähigkeit stets verbessern. Dazu gehört die Optimierung der Energiespareinstellungen, wofür eine Vielzahl von Sensorinformationen oder Messdaten verwendet werden können. Beispielsweise können solche Sensorinformationen oder Messdaten Auskunft darüber geben, wann sich eine Person innerhalb des Raums befindet, in welchem das First-Light-System integriert bzw. installiert ist. Insbesondere können die Daten Auskunft darüber geben, wann sich keine Person in dem Raum befindet, beispielsweise am Wochenende oder während eines Urlaubs der Person, so dass das First-Light-System in einen Sicherheitsmodus geschaltet werden kann und gleichzeitig nützliche und interessante Statistiken während der Abwesenheit der Person bereitstellen kann.
  • Wenn die First-Light-Steuerungseinheit beispielsweise aufgrund der Sensorinformationen feststellt, dass das Fenster, an welchem das First-Light-System installiert ist, in Richtung Norden gerichtet ist, dann kann ein Benutzer darüber informiert werden, dass lediglich Basisfunktionen bereitgestellt werden können. Eine solche Information an den Benutzer kann beispielsweise über das integrierte LED-Licht oder über eine Benutzerschnittstelle, insbesondere eine Benutzerschnittstelle zur kabellosen Datenübertragung, bereitgestellt werden. Wenn das First-Light-System in Richtung Norden ausgerichtet ist und dieses sich gleichzeitig auf der Nordhalbkugel befindet, kann eine nur limitierte Menge an Licht, das heißt nicht die maximale Menge an Licht, zur Verfügung stehen, um den integrierten Energiespeicher wieder aufzuladen. Dies kann durch die First-Light-Steuerungseinheit festgestellt werden, beispielsweise aufgrund von entsprechenden Sensordaten. Wo das First-Light-System installiert ist, kann dabei durch die Ortungseinheit festgestellt werden. Wenn das First-Light-System in Richtung Norden ausgerichtet ist, kann es vorteilhaft sein, ersetzbare Batterien in dem First-Light-System vorzusehen, da ein Wiederaufladeprozess möglicherweise nicht vollständig ausreicht, um den Energiespeicher mit der benötigten Energie zu versorgen.
  • Nachfolgend werden einige Eigenschaften hinsichtlich Komfort und Funktionalität des First-Light-Systems erläutert.
  • Durch das LED-Licht kann angezeigt werden, ob das First Light System eingeschaltet ist. Für den Fall, dass ein geringer Energielevel festgestellt wird, kann ein Blinklicht des LED-Lichts und eventuell ein komplettes Abschalten des First-Light-Systems erfolgen. Das Ausrichten der Lamellen in die geschlossene Position kann abhängig von der Tageszeit erfolgen. Ferner können die Lamellen in Abhängigkeit des Monats oder des Jahres zu bestimmten Zeitpunkten in die geschlossene Position gebracht werden. Vorzugsweise können die Lamellen jedoch in Abhängigkeit der Uhrzeit in die geschlossene Position gebracht werden. Beispielsweise werden die Lamellen zwischen 21 Uhr abends und 7 Uhr morgens geschlossen, um eine entsprechende Privatsphäre zu gewährleisten. Die Schließzeit der Lamellen kann dabei durch den Benutzer einstellbar sein. Die Schließzeit kann auch eine Funktion der Jahreszeit bzw. des Datums sein, so dass die Schließzeit der Lamellen automatisch auf die jeweilige Jahreszeit bzw. das jeweilige Datum angepasst ist. Die Schließzeit kann aufgrund eines automatischen Lernprozesses bestimmt werden, wobei hierfür eine bestimmte Zeit für die Aufzeichnung erforderlich ist.
  • Das Öffnen der Lamellen kann hingegen beispielsweise dann erfolgen, wenn das Licht außerhalb des Raums bzw. in der Umgebung des Hauses gleichhell oder heller als das Licht innerhalb des Raums ist. Unter dem Begriff „Licht“ kann hier insbesondere auch die Lichtintensität verstanden werden. Das Öffnen der Lamellen kann generell dann erfolgen, wenn keine gegenteiligen Einstellungen durch den Benutzer vorgenommen wurden oder wenn die Innentemperatur eine bestimmte Obergrenze noch nicht erreicht hat und es außerhalb des Raums bzw. in der Umgebung des Hauses ausreichend hell ist.
  • Nachfolgend wird das Energiemanagement des First-Light-Systems beschreiben. Die Schrägstellung der Lamellen der Lamellenanordnung kann derart erfolgen, dass eine maximale Helligkeit, das heißt maximale Lichtintensität, innerhalb des Raums erreicht wird. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass dafür bestimmte Bedingungen gegeben sein müssen. Beispielsweise erfolgt eine derartige Schrägstellung der Lamellen nur tagsüber, nicht nachtsüber oder wenn es außen heller als innen ist, was wiederum von der Jahreszeit und den Wetterbedingungen abhängen kann. Ferner kann durch eine vom Benutzer programmierbare Zeitschaltuhr ein vordefiniertes Öffnen der Lamellen bewirken. Die Zeitschaltuhr kann in der Steuerungseinheit integriert sein. Wenn ein Geräusch detektiert wird, kann auch ein Licht für eine vordefinierte Zeit eingeschaltet werden, wobei vorgesehen sein kann, dass dies lediglich nachtsüber erfolgt oder wenn die Lamellen geschlossen sind.
  • Wenn das First-Light-System an einem Fenster installiert ist, welches Richtung Norden ausgerichtet ist bzw. welches nur geringe Lichtmengen empfängt, dann kann der Benutzer über die limitierte Funktionalität des First-Light-Systems informiert werden und/oder der Energieverbrauch First-Light-Systems des entsprechend der nur limitiert zur Verfügung stehenden Energiemenge entsprechend angepasst werden.
  • Der Sicherheitsaspekt oder die Verbesserung der Privatsphäre ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen First-Light-Systems. Insbesondere kann sichergestellt werden, dass sich die Lamellen während der Nachtzeit in einer geschlossenen Position befinden, so dass sich außerhalb des Raums befindende Personen nicht durch das Fenster hindurchschauen können. Demzufolge kann ein automatisches Schließen der Lamellen erfolgen, wenn ein Licht innerhalb des Raumes detektiert wird, beispielsweise eine Lichtquelle, die angeschaltet wird, so dass sich außerhalb des Raums bzw. außerhalb des Hauses befindende Personen nicht in den Raum hineinschauen können. Es kann vorgesehen sein, dass eine solche Funktion lediglich dann bereitgestellt wird, wenn die Lichtintensität innerhalb des Raums größer ist als außerhalb des Raums bzw. außerhalb des Hauses. Insbesondere kann ein Vergleich zwischen der Lichtintensität innerhalb und außerhalb des Raums durchgeführt werden und daraufhin eine Anpassung der Schrägstellung der Lamellen erfolgen.
  • Zudem kann durch das First-Light-System der Eindruck erweckt werden, dass sich jemand innerhalb des Raums aufhält. Dies kann zum Beispiel geschehen, indem die Lamellenanordnung nicht zu bestimmten Zeiten geöffnet bzw. geschlossen wird, sondern beispielsweise unregelmäßig oder angepasst auf an bestimmte Umgebungsbedingungen. Eine im Raum vorhandene Lichtquelle, welches Teil des First-Light-Systems sein kann, wird als Alarmsignal eingeschaltet, wenn ein Geräusch zu einer bestimmten Zeit oder zu einer zufälligen Zeit detektiert wird. Somit kann eine Sicherheitsfunktion durch das First-Light-System bereitgestellt werden. Ein Alarm kann auch ausgelöst werden, wenn eine detektierte Sensorinformation einem spezifischen Sicherheitsprofil zugeordnet werden kann. Eine solche Funktion kann durch Aktivieren eines Benutzers vorgenommen werden, so dass eine falsche Interpretation der Signale vermieden wird. Zum Beispiel kann eine solche Aktivierung durch einen Benutzer vorgenommen werden, wenn dieser in den Urlaub fährt oder über das Wochenende.
  • Ein Alarm kann dabei aufgrund verschiedener im First-Light-System vorgesehener Komponenten ausgelöst werden. Hierfür kommen beispielsweise Blinklichter, Morsecodes (SOS), akustische Signale oder kabellos steuerbare Aktivitäten, wie zum Beispiel das Versenden einer E-Mail oder einer SMS in Betracht.
  • Die Hauptfunktionen des automatisch angesteuerten First-Light-Systems sind Energiereduktion, Komfortsteigerung und Erhöhung der Sicherheit (Sicherheitsfunktion). Die Recheneinheit bzw. Steuerungseinheit des First-Light-Systems kann entweder in Form eines digitalen Elektronikschaltkreises, eines analogen Elektronikschaltkreises oder eines Mischsignal-Elektronikschaltkreises ausgeführt sein. Für das First-Light-System können verschiedene Preiskategorien vorgesehen sein. Die minimale Sensoreingangsdatenkonfiguration für ein Niedrigpreis-First-Light-System ist zum Beispiel ein Tageslichtsensor, welcher bezüglich des Fensters nach außen gerichtet ist. Das First-Light-System ist dazu ausgeführt, automatisch Sensorinformationen zu erfassen und durch entsprechende Verknüpfung mit unterschiedlichen Zuständen aufzuzeichnen bzw. zu lernen. Dazu gehört zum Beispiel die Unterscheidung zwischen Tag und Nacht, das Feststellen von verschiedenen Jahreszeiten, wie beispielsweise Winterzeit oder Sommerzeit, oder in welche Richtung das Fenster bzw. das First-Light-System ausgerichtet ist, so dass die Funktionen zur Energieeinsparung oder zur Beleuchtung des Raumes optimal ausgenutzt werden können.
  • Optional kann das First-Light-System mittels einer Datenübertragung mit einem autorisierten Computersystem kommunizieren. Beispielsweise ist das First-Light-System dazu ausgeführt, mit einem Smartphone oder einem Personal Computer zu kommunizieren. Auf Anfrage durch den Benutzer stellt das First-Light-System statistische Daten bereit, welche angeben, wie viel Energie eingespart wurde. Diese Daten werden zum Beispiel mittels kabelloser Übertragung dem Benutzer bereitgestellt.
  • Durch eine geeignete Konfiguration des First-Light-Systems können die Funktionen sofort bereitgestellt werden. Mit anderen Worten ist das First-Light System nach dem Einschalten sofort einsatzbereit. Die Steuerungseinheit stellt beispielsweise sofort Basisfunktionen bereit. Damit wird erreicht, dass nach Einschalten des First-Light-Systems keine Einstellungen durch den Benutzer mehr vorgenommen werden müssen. Dies kann durch Beobachten der von den vorhandenen Sensoren bereitgestellten Informationen oder durch Benutzen von Standardeinstellungen auf dem integrierten Speicher erfolgen. Dies kann aber auch durch Identifizieren einer Lichtintensität außerhalb des Raumes erfolgen, beispielsweise durch Erkennen von Tageslicht oder Dunkelheit bei Nacht.
  • Ein sofortiges Bereitstellen der Funktionen des First-Light-Systems kann ferner durch einen Vergleich der Lichtintensität innerhalb des Raums und der Lichtintensität außerhalb des Raums, das heißt in der Umgebung des Raums oder außerhalb des Hauses, erfolgen. Eine weitere Funktion ist die Selbstlernfunktion des First-Light-Systems. Dadurch kann eine ständige Verbesserung der Funktionen und auch der Effizienz des First-Light-Systems und eine Optimierung der Einstellungen erreicht werden. Beispielsweise können eine Intervalluhr oder eine Intervallzeitschaltuhr automatisch durch Aufzeichnen und Messen von Tages- und Nachtzeitintervallen eingestellt werden. Ferner können Änderungen in der Tageszeit bzw. Nachtzeit, das heißt das Verhältnis von Tageszeit zur Nachtzeit durch eine Langzeitaufzeichnung bzw. Überwachung automatisch ausgewertet werden. Dabei kann die sich ändernde Länge der Tageszeit aufgezeichnet werden. Somit kann ein interner Kalender über 12 Monate erstellt werden.
  • Eine weitere Funktion stellt die Einbrecherabwehrfunktion dar. Beispielsweise kann durch das First-Light-System der Eindruck erzeugt werden, dass sich jemand innerhalb des Raums befindet, indem die Lamellen der Lamellenanordnung in ihrer Ausrichtung oder Position verändert werden oder indem eine Lichtquelle innerhalb des Raums durch das First-Light-System zu verschiedenen Zeiten aktiviert wird, beispielsweise bei einer Zuordnung zu verschiedenen Wetterbedingungen. Durch Nutzung des First-Light-Systems kann der Eindruck erzeugt werden, dass sich jemand zu Hause befindet bzw. in dem Raum befindet, insbesondere dadurch, dass sich das First-Light-System adaptiv selbst reguliert und nicht notwendigerweise nach einer bestimmten Uhrzeit arbeiten muss.
  • Eine weitere Funktion ergibt sich daraus, dass keine externe Energiequelle erforderlich ist. Insbesondere arbeitet das First-Light-System basierend auf Energie, welches es selbst generiert hat, beispielsweise durch die Solarpanelen. Ferner kann das First Light System dazu ausgeführt sein, nicht plötzlich oder zufällig abgeschaltet zu werden, beispielsweise durch einen Einbrecher. Ferner ist es möglich, dass zum Betrieb des First-Light-Systems keine elektrischen Kabelleitungen vorgesehen sein müssen, so dass es für einen möglichen Benutzer leicht zu installieren ist. Insbesondere kann die Übertragung der Sensorsignale oder Steuerungssignale kabellos erfolgen.
  • Die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes kann ferner eine Vorrichtung zur Energieeinsparung aufweisen oder auch einfach als Vorrichtung zur Energieeinsparung bezeichnet werden. Die Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes bzw. das First-Light-System kann zum Beispiel als Synonymbezeichnung für die Vorrichtung zur Energieeinsparung verwendet werden, wobei beide Vorrichtungen gleiche oder ähnliche Komponenten und Funktionen aufweisen. Dies wird anhand der nachfolgenden Beschreibung verdeutlicht.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Energieeinsparung eine an einem Fenster montierbare Lamellenanordnung mit mindestens einer Lamelle auf. Diese mindestens eine Lamelle wird durch eine Antriebseinheit bewegt, sodass die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle variiert werden kann. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Lichtintensität und eine Steuerungseinheit zum Ansteuern der Antriebseinheit, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle auf Basis der erfassten Lichtintensität variieren zu können.
  • Durch Verändern der Schrägstellung bzw. des Neigungswinkels der mindestens einen Lamelle wird die Richtung, in die das einfallende Licht reflektiert werden soll, vorgegeben, wodurch bei verschiedenen Lichtverhältnissen der Raum optimal ausgeleuchtet werden kann. Das bedeutet, dass bei starkem äußeren Leichteinfall, z. B. Sonnenschein, weniger Licht in den Raum gelangt, da die mindestens eine Lamelle in eine eher vertikale Position gebracht wird. Bei geringerem Lichteinfall wird die mindestens eine Lamelle in eine eher horizontale Position gebracht, damit möglichst viel Licht in den Raum gelangt. Ebenso kann die Ausrichtung der mindestens einen Lamelle in Abhängigkeit der Tageszeit erfolgen. In den Abendstunden kann durch eine optimale Raumausleuchtung beispielsweise das Anschalten einer zusätzlichen Lichtquelle im Raum hinausgezögert und damit Energie eingespart werden. Bei korrekter Anwendung kann in den Morgenstunden eine zusätzliche Lichtquelle etwa 15 bis 30 Minuten eher ausgeschaltet und in den Abendstunden etwa 30 bis 45 später angeschaltet werden. Neben der Energieeinsparung kann dadurch auch der Wohnkomfort gesteigert werden. Für eine optimale Raumbeleuchtung werden die Lichtstrahlen z. B. in Richtung einer weiß gestrichenen Raumdecke reflektiert, wo sie diffus gestreut werden. Dies können jedoch auch andere Gegenstände im sein, die zur Aufhellung des Raumes geeignet sind und die Lichtstrahlen möglichst wenig absorbieren. Ohne die Lamellenanordnung würde einfallendes Sonnenlicht von einem oftmals dunklen Raumboden oder einem Teppich absorbiert werden
  • Die Lamellenanordnung kann in einen bereits existierenden Fensterrahmen auf der raumzugewandten Seite eingebaut werden. Dabei erzielt die Vorrichtung den bestmöglichen Effekt, wenn die gesamte Fensteröffnung von der Lamellenanordnung bedeckt wird. Als Ausgangsbasis für die Größenbestimmung der Lamellenanordnung können beispielsweise Standardgrößen für Fensterrahmen dienen, jedoch sind auch andere Größen und Geometrien der Lamellenanordnung denkbar, um diese flexibel an jede Art von Fenster oder Gebäudeöffnung anbringen zu können. Dadurch ist die Vorrichtung an die geometrischen Gegebenheiten anpassbar. Ein Einbau der Lamellenanordnung in Türen, Garagentore, Dachgeschossfenster oder sogar Gartenlauben ist möglich. Eine kostengünstigste Variante sieht vor, dass die Steuerungseinheit an der oberen Seite des Fensterrahmens angebracht ist, wobei andere Möglichkeiten der Anbringung, abhängig von den geometrischen Rahmenbedingungen und dem Design, nicht ausgeschlossen werden. Im Allgemeinen ist die Vorrichtung einfach montierbar, da sie im Grunde z. B. nur zwei Schrauben benötigt, um an schon vorhandenen Fenstern angebracht werden zu können. Ferner ist es möglich, dass eine Smart Phone Applikation in der Lage ist, eine Datenübertragung zwischen der Vorrichtung zur Energieeinsparung und einem Smart Phone über eine entsprechende Schnittstelle durchführen zu können und wenigstens einen Teil der Steuerungsfunktionen der Steuerungseinheit zu übernehmen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Energieeinsparung eine Mehrzahl von Lamellen auf, wobei die Antriebseinheit ausgestaltet ist, um jede einzelne Lamelle der Lamellenanordnung separat ausrichten zu können.
  • Dadurch kann jede einzelne Lamelle der Lamellenanordnung aus mehreren Lamellen das einfallende Licht in unterschiedliche Richtungen reflektieren, wodurch es möglich ist das in den Raum reflektierte Licht individuell innerhalb der Lamellenanordnung variieren. Ein Vorteil ergibt sich beispielsweise, wenn ein Ast ein Teil des von außen auf die Lamellenanordnung einfallenden Sonnenlichts abschirmt, sodass auf diesen Teil der Lamellenanordnung weniger Licht auftrifft, als auf einen anderen Teil der Lamellenanordnung. Eine gleichmäßige Raumausleuchtung ist durch eine entsprechende individuelle Schrägstellung der Lamellen trotzdem möglich. Die einzelnen Lamellen können an Tragseilen/-bändern bzw. Tragschnüren befestigt sein, welche durch die Antriebseinheit direkt bewegt werden können. Durch individuelles Hochziehen oder Herablassen der Tragseile bzw. Tragschnüre kann die Schrägstellung der Lamellen separat gesteuert werden. Durch das separate Ausrichten von einzelnen Lamellen oder Lamellensegmenten ist es möglich, die mit Solarpanelen besetzten Lamellen getrennt von den nicht mit Solarpanelen besetzten Lamellen auszurichten, wodurch eine elektrische Energiegewinnung und eine maximale Raumausleuchtung gleichzeitig erzielbar ist. Werden alle Tragseile gleichzeitig nach oben gezogen, sodass sich jeweils benachbarte Lamellen in gestapelter Weise berühren, wird die gesamte Vorrichtung in eine kompakte für den Transport geeignete Form gebracht.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lamellen der Vorrichtung zur Energieeinsparung zumindest teilweise mit einem lichtreflektierenden Material beschichtet.
  • Dadurch wird der reflektierte Lichtanteil erhöht und somit die Ausleuchtung des Raumes verbessert. Hierbei ist die einseitige Beschichtung der Lamellen, insbesondere die der Lichtquelle zugewandten Seite, für eine Beschichtung mit lichtreflektierendem Material besonders geeignet. Es sind verschiedene Beschichtungen wie beispielsweise weiße Farbe und silberne oder spiegelartige Oberflächen denkbar und insbesondere Beschichtungsmaterialien mit hohem Reflexionsgrad. Das Material kann so gewählt bzw. aufgetragen werden, dass Personen im Raum nicht durch das von den Lamellen reflektierte Licht geblendet werden. Vielmehr ist in den meisten Fällen eine optimale Beleuchtung des Raumes gegeben, wenn Licht in Richtung einer weißen Raumdecke reflektiert wird, wo es diffus gestreut wird. Eine verbesserte Reflexionsfähigkeit der Lamellen hat außerdem zur Folge, dass bei vertikaler Stellung der Lamellen der Raum besser vor Sonneneinstrahlung abgeschirmt wird, da weniger Sonnenlicht absorbiert wird, wodurch bei heißen Sommertagen die Temperatur im Raum angenehm niedrig gehalten werden kann. Es ist außerdem möglich, nur einen Teil der Lamellen mit lichtreflektierendem Material zu beschichten, wenn dies beispielsweise für manche Lamellen nicht notwendig oder aus Kostengründen nicht praktikabel ist. Für eine optimale Raumausleuchtung sind die Lamellen selbst meist flach und/oder leicht konvex geformt, können bei Bedarf jedoch auch andere Formen annehmen. Für eine Abstimmung der Reflexionseigenschaften der Lamellenanordnung, sind Lamellen mit den verschiedensten Größen denkbar. Größere Lamellentiefen reichen üblicherweise von 35 mm und 50 mm, wohingegen kleinere Lamellentiefen üblicherweise von 20 mm bis 25 mm reichen. Flache Lamellen können auf der Unterseite oder an den Kanten mit Stabilisationsstrukturen versehen sein, um ein Durchbiegen zu vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinheit der Vorrichtung zur Energieeinsparung derart angeordnet und ausgestaltet, dass sie die Lichtintensität innerhalb eines Raumes erfassen kann, wobei die Steuerungseinheit ausgelegt ist, um die Antriebseinheit aufgrund einer bestimmten von der Sensoreinheit erfassten Lichtintensität zu steuern, sodass eine gewünschte Lichtintensität im Raum erreicht wird.
  • Dadurch ist eine maximale Raumausleuchtung möglich. Die Sensoreinheit ist für die Erfassung der Lichtintensität von Bedeutung, da sie die Steuerungseinheit mit Informationen versorgt, die schließlich die Antriebseinheit ansteuert und in der Folge die Schrägstellung der Lamellen solange verändert, bis die Lichtintensität im Raum bzw. die Raumausleuchtung optimal wird. Optimal ist dabei so zu verstehen, dass eine für einen bestimmten Zweck geeignete Lichtintensität erreicht wird. Beispielsweise ist bei Dämmerung eine maximale Lichtintensität wünschenswert. Sobald eine maximale Lichtintensität von der Sensoreinheit registriert wird, findet keine Veränderung der Schrägstellung der Lamellen mehr statt. Die Erfassung der Lichtintensität kann dabei kontinuierlich und/oder zu diskreten Zeitabständen erfasst werden. Ferner kann auch die Veränderung der Schrägstellung der Lamellen zu kontinuierlich und/oder zu diskreten Zeitabständen erfolgen.
  • Die gewünschte Lichtintensität kann vom Benutzer jedoch auch individuell vorgegeben werden, wenn dies gewünscht ist. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Steuerungseinheit lernfähig ist oder durch den Benutzer vorkonfiguriert wird. Dadurch ist die Vorrichtung zur Energieeinsparung selbstständig in der Lage vom Benutzer vorgegebene und abgespeicherte Einstellungen abzurufen und die Schrägstellung der Lamellen entsprechend anzupassen. Zur Erkennung der Lichtverhältnisse in der äußeren Umgebung kann eine weitere Sensoreinheit an der Außenseite des Fensterrahmens angebracht werden. Damit kann die Vorrichtung zur Energieeinsparung z. B. so konfiguriert werden, dass die Lamellen in den Abendstunden bei Dämmerung, wenn im Raum das Licht angeschaltet wird, stets in eine vertikale Stellung gebracht werden, um die Privatsphäre der Personen im Raum zu schützen. Am Morgen werden die Lamellen wieder in eine eher horizontale Stellung gebracht, um den Raum aufzuhellen. Durch die Lernfähigkeit des Systems und der Kombination von Innen- und Außensensor ist es der Vorrichtung zur Energieeinsparung auch möglich zwischen verschiedenen Lichtverhältnissen am Tag und in der Nacht unterscheiden zu können und die Schrägstellung der Lamellen selbstständig anzupassen. Durch die Kombination von Innen- und Außensensor ist es ferner möglich die bereits angedeutete separate Ausrichtung von Lamellen mit Solarpanelen und von Lamellen ohne Solarpanelen gezielt durchzuführen, um die Raumbeleuchtung und die Energiegewinnung gleichzeitig maximieren zu können. Ferner ist ein Energiesparmodus denkbar, bei dem nur die Kontrollleuchten der Vorrichtung leuchten, z B. wenn sich keine Person im Haus befindet.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst mindestens eine Lamelle ein Solarpanel, wobei die Sensoreinheit in der Lage ist, die Lichtintensität auf dem Solarpanel zu erfassen, und wobei die Steuerungseinheit ausgelegt ist, um die Antriebseinheit auf Basis der auf dem Solarpanel erfassten Lichtintensität anzusteuern, sodass eine gewünschte Lichtintensität im auf dem Solarpanel erreicht wird.
  • Das Anbringen von Solarpanelen auf den Lamellen ermöglicht es, das einfallende Sonnenlicht energetisch zu nutzen, anstatt es in die äußere Umgebung zu reflektieren. Durch die Installation einer solchen Vorrichtung kann der Energieverbrauch in privaten, öffentlichen oder Geschäftsgebäuden reduziert werden und damit auch Kosten gesenkt werden. Dabei ist es sinnvoll die Solarpanelen auf der Oberseite der Lamellen anzubringen, damit der Lichteinfall auf die Solarpanelen möglichst groß ist. Für die Anbringung sind Solarpanelen verschiedenster Größen und Formen denkbar, womit sie keinen limitierenden Faktor für Größe und Form der Lamellen, auf denen sie angebracht werden, darstellen. Die bereitgestellte elektrische Energie kann z. B. genutzt werden, um die Antriebseinheit für das automatische Ausrichten der Lamellen mit Energie zu versorgen. Die Vorrichtung zur Energieeinsparung ist somit ein in sich geschlossenes Energiemanagementsystem, das elektrische Energie bereitstellt und somit die eigene Funktionsfähigkeit gewährleistet. Es ist daher nicht auf elektrische Energie von externen Versorgungseinrichtungen angewiesen. Mittels der bereitgestellten Energie kann die Vorrichtung auch als Ladestation oder Energiequelle für jegliche Art von elektronischen Geräten, wie beispielsweise Mobile Phones, Tablet-Computern, PCs, Walkmans, DVD-Playern oder aber auch MP3-Playern dienen. Dazu können alle denkbaren Anschlussarten wie z. B. USB-Anschlüsse an der Vorrichtung zur Energieeinsparung vorgesehen werden. Die Solarpanelen müssen jedoch nicht auf allen Lamellen angebracht sein. Es können beispielsweise nur die oberen Lamellen der Lamellenanordnung mit Solarpanelen bedeckt sein, wobei die unteren Lamellen nur mit einer lichtreflektierenden Beschichtung versehen sind. Somit kann gewährleistet werden, dass ein Teil des einfallenden Sonnenlichts in den Raum gelangt um diesen zu erhellen und der andere Teil des einfallenden Sonnenlichts zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt wird, um die Antriebseinheit mit Strom zu versorgen. Die Solarpanelen können sowohl in einer Reihenschaltung als auch in einer Parallelschaltung miteinander verbunden sein.
  • Die Vorrichtung zur Energieeinsparung kann auch auf der Außenseite des Raums bzw. des Hauses angebracht werden, wodurch ein ähnlicher Effekt bezüglich der Reflexionseigenschaften der Lamellen herrschen würde. Die Solarpanelen können jedoch annähernd die doppelte Leistung bereitstellen, da die Sonnenstrahlen in diesem Fall nicht durch eine Fensterscheibe hindurchtreten müssen. Die Vorrichtung ist dann natürlich konstruktiv an die äußeren Witterungsbedingungen angepasst. Im Allgemeinen ist die Vorrichtung zur Energieeinsparung überall dort sinnvoll, wo es keinen Zugang zu elektrischem Strom gibt. Dies ist z. B. meist in Gartenlauben aber auch Bungalows sowie Ferienhäusern der Fall.
  • Durch Bereitstellung elektrischer Energie mit Hilfe von Solarpanelen können ferner eine oder mehrere Lichtquellen in die Vorrichtung integriert werden, die abhängig von der in der Sensoreinheit erfassten Lichtintensität den Raum zusätzlich in unterschiedlicher Stärke aber auch mit verschiedenen Farben beleuchten. Bei ausreichender Energieversorgung durch die Solarpanelen kann dadurch völlig auf das Anschalten externer Lichtquellen im Raum verzichtet werden, was wiederum Stromkosten einspart. Eine integrierte helle weiße Lichtquelle kann beispielsweise derart ausgerichtet werden, dass der Raum optimal beleuchtet wird und möglicherweise anwesende Personen im Raum nicht blendet. Dazu wird das Licht seitlich von der Vorrichtung weg oder in Richtung Raumdecke abgestrahlt. Eine Kombination mehrerer Lichtquellen mit unterschiedlichen Farben ist möglich. Das Aufleuchten der integrierten Lichtquellen kann auf verschiedene Arten erfolgen, wie z. B. datums- bzw. zeitabhängig, durch vorprogrammierte bzw. benutzerdefinierte Zeiteinstellungen oder durch bestimmte innere und äußere Lichtverhältnisse. Die Verwendung von energiesparenden Lampen sowie Energiesparmodi für die integrierte Lichtquelle in der Vorrichtung zur Energieeinsparung stellt eine vorteilhafte Ausführungsform dar, die zu einer Einsparung des durch die Solarpanelen erzeugten Stroms führt. Die durch die Solarpanelen überschüssig erzeugte Energie kann z. B. in das Haushalts- oder das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform können Solarpanele auch an nach außen aufklappbare Fensterläden angebracht werden. Hierdurch kann zusätzlich zu den an der Fensterinnenseite angebrachten Solarpanelen elektrische Energie gewonnen und für die Antriebseinheit und/oder wiederaufladbare externe Geräte bereitgestellt werden. Da bei dieser Ausführung die Solarpanelen auf der Außenseite des Raumes angeordnet sind und eine Kabelverbindung zur Antriebseinheit notwendig ist, kann eine Bohrung durch die Wand erforderlich werden. Eine solche Ausführungsform ist dahingehend auch von Bedeutung, als dass dadurch die Ästhetik des Gebäudes positiv beeinflusst wird.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Energieeinsparung eine Speichereinheit zum Speichern von elektrischer Energie, wobei die Speichereinheit die vom Solarpanel bereitgestellte elektrische Energie speichert und als Energieversorgung für die Steuerungseinheit dient. Die Speichereinheit zum Speichern von elektrischer Energie ist zum Beispiel der bereits beschriebene Energiespeicher.
  • Dadurch kann die Funktionsfähigkeit der Lamellenanordnung auch ohne externe Energieversorgung gewährleistet werden. Zur Energiespeicherung können beispielsweise wiederaufladbare Batterien dienen, die durch ein elektrisch leitfähiges Material mit den Solarpanelen verbunden sind. Es sind Batterien mit drei verschiedenen Speicherkapazitäten von „klein“ über „normal“ bis „sehr groß“ vorgesehen. Jedoch sind auch andere Speicherkapazitäten sowie Speicherkapazitäten von handelsüblichen wiederaufladbaren Batterien denkbar. Bei zusätzlicher Installation von Solarpanelen auf aufklappbaren Fensterläden ist eine extra große Speicherkapazität der wiederaufladbaren Batterie erforderlich, um die gesamte elektrische Energie speichern zu können. Die Bestimmung des Ladezustands der Batterien ist mittels einer Batterieladekontrolleinheit möglich. Im Hinblick auf ein sauberes Design der gesamten Vorrichtung, ist es denkbar, dass die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Solarpanelen und Speichereinheit durch Trageseile bzw. Tragschnüre erfolgt, die gleichzeitig zur Befestigung und Bewegung der Lamellen in der Lamellenanordnung dienen. Dabei ist das eine Ende der Lamellen verbunden mit dem positiv gepolten Leiter und das andere Ende der Lamellen mit dem negativ gepolten Leiter. Die Trageseile sollten möglichst aus einem nicht korrosions- und/oder oxidationsanfälligen Material gefertigt werden. Ein zusätzliches Kabel als Verbindung zwischen Solarpanelen und Speichereinheit ist selbstverständlich ebenfalls möglich.
  • Durch die Energiespeicherung ergibt sich der Vorteil, dass tagsüber, wenn sich keine Person im Haus befindet, die Lamellen mit den Solarpanelen so ausgerichtet werden können, dass die Batterie oder die Batterien bei maximaler Stromzufuhr aufgeladen werden. Eine Raumbeleuchtung ist zu dieser Zeit nicht nötig. Dagegen können abends, wenn sich Personen im Haus befinden und Licht benötigen, die nun aufgeladenen Batterien entladen werden.
  • Eine eingebaute Datums- bzw. Uhrzeitfunktion ermöglicht es der Vorrichtung zur Energieeinsparung es zwischen Tag und Nacht bzw. zwischen Sommer- und Winterzeit zu unterscheiden. Die individuelle Schrägstellung der Lamellen zu bestimmten Tageszeiten wird dann auf Basis dieser Zeitdaten durchgeführt. Diese Funktion kann vom Benutzer eingerichtet werden und arbeitet anschließend selbstständig unter ständiger Stromversorgung durch die Speichereinheit.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Energieeinsparung eine Benutzerschnittstelle, die mit der Steuerungseinheit verbunden ist, wobei die Benutzerschnittstelle die Möglichkeit zur Eingabe von gewünschter Temperatur und Lichtintensität im Raum sowie eines Benutzerprofils aufweist.
  • Mit Hilfe der Benutzerschnittstelle ist ein Benutzer in der Lage eine bestimmte Temperatur im Raum vorzugeben, welche durch eine bestimmte Schrägstellung der Lamellen und einen damit verbundenen Einfall von Sonnenlicht erreicht wird. Je mehr Sonnenstrahlen in den Raum gelangen, desto mehr wärmt sich der Raum auf. Ist eine bestimmte Temperatur erreicht, werden die Lamellen in eine vertikalere Stellung gebracht, sodass mehr Sonnenstrahlen nach außen hin reflektiert werden und weniger Sonnenstrahlen in den Raum gelangen. Durch ständiges Neuausrichten der Lamellen kann somit durch die Lamellenanordnung eine Temperaturvorgabe oder sogar eine Abfolge von verschiedenen tageszeitabhängigen Temperaturen im Raum eingehalten werden. Eine entsprechende Temperatursensoreinheit erfasst dabei die Raumtemperatur. Ähnliches gilt für die gewünschte Lichtintensität im Raum. Der Benutzer ist mittels der Benutzerschnittstelle in der Lage die Lichtintensität im Raum tageszeitabhängig oder entsprechend den äußeren Witterungsverhältnissen anzupassen. Dadurch kann ein zusätzliches Heizen oder Beleuchten des Raumes hinausgezögert oder sogar vermieden werden. Auch können vom Benutzer vorprogrammierte Temperaturverläufe und Lichtintensitäten über diverse Zeiträume vorgegeben werden. Eine weitere Ausführungsform umfasst den zusätzlichen Einbau einer Ventilationsanlage, die abhängig von der Raumtemperatur den Raum belüftet und mit Hilfe des in der Vorrichtung zur Energieeinsparung erzeugten Stroms betrieben wird. Dabei ist eine Ventilationsanlage, die externe Frischluft in den Raum befördert, aber auch eine Ventilationsanlage zur Luftumwälzung im Raum denkbar. Da eine solche Ventilationsanlage einen erhöhten Stromverbrauch aufweist, kann ebenfalls die in den Batterien der Vorrichtung gespeicherte Energie genutzt werden. Eine Energiezufuhr von mehreren im Gebäude installierten Vorrichtungen zur Energieeinsparung ist für den Betrieb der Ventilationsanlage, aber auch anderer elektrischer Geräte, denkbar.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung ferner eine Ortungseinheit, wobei die Ortungseinheit ein GPS-Modul und/oder einen Erdmagnetfeldsensor aufweist und wobei die Ortungseinheit die Lage bzw. die Orientierung der Vorrichtung zur Energieeinsparung bestimmen kann.
  • Die Steuerungseinheit kann dann auf Basis der von der Ortungseinheit bestimmten Lage bzw. Orientierung die Antriebseinheit der Vorrichtung zur Energieeinsparung ansteuern. Durch eine Ortungseinheit kann die Vorrichtung zur Energieeinsparung aufgrund der Lage und der Orientierung die optimale Schrägstellung der Lamellen für einen bestimmten Zweck berechnen. Das bedeutet, dass die Schrägstellung der Lamellen je nach Himmelsrichtung unterschiedlich angepasst werden kann. Dies ist auch erforderlich, da die Fenster in Gebäuden zumeist in unterschiedliche Himmelsrichtungen orientiert sind. Durch die Lageerkennung ist zudem die geographische Breite und daraus der Einfallwinkel der Sonnenstrahlen berechenbar. Eine entsprechende angepasste und optimierte Schrägstellung der Lamellen ist somit auch bezüglich jedes Ortes auf der Erde möglich. Die Ausgestaltung der Vorrichtung zur Energieeinsparung als intelligentes bzw. lernfähiges System bietet die Möglichkeit, dass es selbstständig erkennt, an welchem Ort es sich befindet und in welche Himmelsrichtung es ausgerichtet ist. Eine automatische Anpassung der Schrägstellung der Lamellen zur Optimierung des Lichteinfalls durch Reflexion bzw. zur Energiegewinnung durch die Solarpanelen ist mit den berechneten Orts-, Lage- und Orientierungsdaten möglich. Auch ist es möglich, dass die Orientierung der Vorrichtung zur Energieeinsparung aufgrund einer erfassten Lichtintensität und einer vorgegebenen Uhrzeit bestimmt werden kann. Hierfür kann die Ortungseinheit mit einer eingebauten Zeitfunktion kombiniert werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Energieeinsparung eine Schnittstelle, über die verschiedene externe Geräte mit der Vorrichtung zur Energieeinsparung kommunizieren können, wobei über diese Schnittstelle Orts- und Lageinformationen sowie Zeit und Datum an die Vorrichtung zur Energieeinsparung übertragen werden können.
  • Dadurch ist eine Voreinstellung bzw. Installation der Vorrichtung zur Energieeinsparung möglich. An die Schnittstelle können externe Geräte wie beispielsweise Smartphones, und PCs angeschlossen werden. Der Vorteil externer Geräte wie Smartphones ist, dass sie bereits eingebaute Zeiterfassungsmodule, GPS-Module und Erdmagnetfeldsensoren aufweisen und damit diese Informationen direkt der Vorrichtung zur Energieeinsparung bereitstellen, womit die Steuerungseinheit in der Lage ist entsprechende Funktionen auszuführen. Für die Schnittstelle sind alle denkbaren Kabelanschlüsse wie beispielsweise USB-Anschlüsse geeignet. Die Schnittstelle kann aber auch als kabellose Schnittstelle ausgeführt sein. Durch Anschluss eines Smartphones, welches gerade Musik abspielt, kann beispielsweise eine passende rhythmische Lichterabfolge in verschiedenen Farben bei der in der Vorrichtung integrierten Lichtquelle hervorgerufen werden. Eine Übertragung mittels z. B. WLAN und/oder Bluetooth ist denkbar. Damit ist eine Fernbedienung der Vorrichtung zur Energieeinsparung möglich. Eine Software, die aus dem Internet heruntergeladen werden kann, ermöglicht es dem Benutzer die Vorrichtung zur Energieeinsparung entsprechend den eigenen Anforderungen und Wünschen leicht zu konfigurieren, zu kalibrieren und zu steuern.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Energieeinsparung ferner eine Geräuscherkennungseinheit, die die Steuerungseinheit mit Geräuschinformationen versorgt, wobei die Steuerungseinheit in der Lage ist die Antriebseinheit anzusteuern, sodass aufgrund der erkannten Geräusche ein bestimmter Bewegungsablauf der Lamellenanordnung hervorgerufen wird.
  • Dadurch ist es möglich auf Basis von im Raum erzeugten Geräuschen bestimmte in der Vorrichtung zur Energieeinsparung vorprogrammierte Funktionen zu aktivieren bzw. deaktivieren. Als mögliche funktionsauslösende Geräusche kommen dabei unter anderem Händeklatschen, Pfeifen, aber auch das Sprechen bzw. Flüstern von Wörtern in Betracht. Dabei kann auch zwischen verschiedenen Geräuschen unterschieden werden. Klatscht zum Beispiel ein Benutzer im Raum in seine Hände, ändert sich die Schrägstellung der Lamellen, woraufhin der Lichteinfall in den Raum maximiert oder minimiert werden kann. Ferner kann durch solche Geräusche auch eine in der Vorrichtung zur Energieeinsparung integrierte elektrische Lichtquelle an- bzw. ausgeschaltet werden. Die Geräuscherkennungseinheit kann auch derart kalibriert werden, dass eine Benutzung des Raumes durch Personen erkannt wird und daraufhin die Beleuchtungseigenschaften einer integrierten Lichtquelle abgestimmt werden. Ist der Raum beispielsweise nicht in Benutzung, wird das Licht automatisch nach einer gewissen Zeit ausgeschaltet. Dagegen wird der Raum beleuchtet, sobald eine Person diesen betritt. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, dass die Vorrichtung zur Energieeinsparung derart konfiguriert wird, dass sie als Alarmanlage bei einem Einbruch fungiert, indem das Licht eingeschaltet wird und ein bestimmter Alarmton hervorgerufen wird, sobald eine Person den Raum betritt. Ebenfalls ist eine variierende Beleuchtung durch eine integrierte Lichtquelle denkbar, die abhängig von der rhythmischen Geräuschabfolge oder der Musik die Helligkeit oder die Farbe verändert. Mit Hilfe eines integrierten Lichtmanagementsystems kann können dabei die entsprechenden Lichteigenschaften hervorgerufen werden.
  • Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
  • Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erläutert und verdeutlicht.
  • Figurenliste
  • Mögliche Ausführungsbeispiele werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung und dürfen insbesondere nicht als Schutzbereichs einschränkend aufgefasst werden.
    • 1 zeigt die Vorderansicht eines Fensters mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Energieeinsparung;
    • 2 zeigt die Seitenansicht eines Fensters mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Energieeinsparung und den Verlauf der Lichtstrahlen;
    • 3 zeigt die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Energieeinsparung mit einem Teil der Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung und einem Teil der Lamellenanordnung für die Reflexion der einfallenden Lichtstrahlen; und
    • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Energieeinsparung.
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm für einen möglichen Programmablauf der Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes bzw. des First-Light-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • 1 zeigt die Vorderansicht eines Fensters 1 mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2. Die Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 ist an einem Fensterrahmen 3 derart angebracht, dass eine Lamellenanordnung 4 die gesamte Fensterscheibe 5 abdeckt. Die Lamellenanordnung 4 der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 weist dabei eine Mehrzahl von Lamellen 6 auf, die an ihren jeweiligen Lamellenenden 7 mit Tragseilen 8 befestigt sind.
  • 2 zeigt die Seitenansicht eines Fensters 1 mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 und den Verlauf der Lichtstrahlen 9. Dabei treffen die einfallenden Lichtstrahlen 10 nach Hindurchtreten durch die Fensterscheibe 5 auf die Lamellen 6, von wo aus die reflektierten Lichtstrahlen 11 in einen Raum gelangen und diesen beleuchten. Für eine optimale Ausleuchtung des Raumes werden die reflektierten Lichtstrahlen 11 beispielsweise in Richtung einer weißen Raumdecke 12 gelenkt, an der sie diffus gestreut werden. Die diffus gestreuten Lichtstrahlen 13 erhellen schließlich den Raum. Die Lamellen 6 sind mit einem reflektierenden Material 14 beschichtet, welches vorzugsweise an der Oberseite 15 der Lamellen 6 aufgebracht wird. Jedoch kann ein reflektierendes Material 14 auch an der Unterseite 16 der Lamellen 6 aufgebracht werden. Die Lamellen 6 werden durch Tragseile 8 in Position gehalten. Die Tragseile 8 können durch eine Antriebseinheit 17 wahlweise hochgezogen bzw. herabgelassen werden, wodurch die Schrägstellung der ganzen Lamellenanordnung 4 bzw. einzelner Lamellen 6 separat variiert werden kann. Bei einer Veränderung der Schrägstellung der Lamellen 6 in eine vertikalere Position wird der Anteil der von den Lamellen 6 reflektierten Lichtstrahlen 11, die in den Raum gelangen, geringer, wodurch der Raum schließlich weniger stark beleuchtet wird. Umgekehrt gelangt ein größerer Anteil der von den Lamellen 6 reflektierten Lichtstrahlen 11 in den Raum, wenn die Schrägstellung der Lamellen 6 geringer ist bzw. die Lamellen 6 eine horizontalere Position einnehmen. Die Beleuchtung des Raumes kann in Form einer Lichtintensität von einer Sensoreinheit 18 erfasst werden. Auf Basis dieser Informationen kann die Antriebseinheit 17 angesteuert werden und die Schrägstellung der Lamellen 6 entsprechend angepasst werden.
  • 3 zeigt die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 mit einem Teil der Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung 19 und einem Teil der Lamellenanordnung für die Reflexion 20 der einfallenden Lichtstrahlen 10. Die einfallenden Lichtstrahlen 10 treffen zum einen auf Solarpanelen 21, die auf den Lamellen 6 der Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung 19 angebracht sind. Zum anderen treffen die einfallenden Lichtstrahlen 10 auf die Lamellen 6 der Lamellenanordnung für die Reflexion 20. Von hier werden die reflektierten Lichtstrahlen 11 wiederum in den Raum gelenkt um diesen zu erhellen. Die beiden Lamellenanordnungen sind dabei so konstruiert, dass die Schrägstellung der Lamellen 6 mit Solarpanelen 21 unabhängig von den Lamellen 6 ohne Solarpanelen 21 erfolgt.
  • Demzufolge haben die beiden Lamellen ein gemeinsames erstes Tragseil 22, wobei die Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung 19 ein unabhängiges zweites Tragseil 23 hat und die Lamellenanordnung für die Reflexion 20 ein unabhängiges drittes Tragseil 24 hat. Ausführungsformen, bei denen die Schrägstellung für jede einzelne Lamelle 6 separat erfolgen kann, sind ebenfalls möglich. Die Sensoreinheit 18, welche sich im Raum befindet, erfasst die in diesem Raum herrschende Lichtintensität und liefert die erforderlichen Informationen, wie die Schrägstellung der Lamellen 6 der Lamellenanordnung für die Reflexion 20 erfolgen muss, damit die Raumbeleuchtung optimiert wird. Im Gegensatz dazu erfasst eine zweite Sensoreinheit 25 die Lichtintensität der äußeren Umgebung, um Informationen, die für die Ausrichtung der Lamellen 6 der Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung 19 erforderlich sind, bereitzustellen.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2. Eine in die Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 integrierte Steuerungseinheit 26 empfängt Informationen von verschiedenen Arten von Sensoren, wie beispielsweise eine Geräuscherkennungseinheit 27, eine Temperatursensoreinheit 28 und einer Sensoreinheit 18 zur Erfassung der Lichtintensität. Ferner können der Steuerungseinheit 26 weitere Informationen über eine Benutzerschnittstelle 29 oder über eine integrierte Datums- und Uhrzeitfunktion 30 bereitgestellt werden. Über eine kabelgestützte und/oder kabellose Schnittstelle 31 können an die Steuerungseinheit 26 ebenfalls Informationen übertragen werden. Auf Grundlage der bereitgestellten Informationen kann die Steuerungseinheit nun die Antriebseinheit 17 ansteuern und somit eine entsprechende Schrägstellung der Lamellen 6 hervorrufen, sodass beispielsweise eine bestimmte Lichtintensität oder eine bestimmte Temperatur im Raum eingestellt wird. Ebenfalls denkbar ist eine zweite Antriebseinheit 32, die den Betrieb eine Ventilationsanlage 33 aufgrund der bereitgestellten Informationen auslöst und somit ebenfalls die Temperatur reguliert. Die Solarpanelen 21 dienen der Bereitstellung elektrischer Energie zur Versorgung der Antriebseinheit 17 und/oder der zweiten Antriebseinheit 32. Eine Batterieladekontrolleinheit 34 reguliert zum einen die Aufladung der elektrischen Speichereinheit 35 und stellt zum anderen die Versorgung der Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 mit elektrischer Energie sicher. Zudem können auch in die Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 integrierte Lichtquellen 36 über ein Lichtmanagementsystem 37 mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei über das Lichtmanagementsystem 37 die Funktion der Lichtquelle gesteuert wird. Systeminformationen, die die gesamte Vorrichtung zur Energieeinsparung 2 betreffen, können über zusätzliche Signalquellen 38, wie z. B. LED-Anzeigen wiedergegeben werden. Eine integrierte Ladestation 39 für jegliche Art von elektronischen Geräten, wie beispielsweise Mobile Phones, Tablet-Computern, PCs, Walkmans, DVD-Playern oder aber auch MP3-Playern, ermöglicht es diese Geräte unter Nutzung der von den Solarpanelen 21 oder den Batterien 35 bereitgestellten elektrischen Energie aufzuladen.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm für einen möglichen Funktionsablauf der Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes bzw. des First-Light-Systems. Insbesondere veranschaulicht 5 einen Ablauf für die Steuerung des First-Light-Systems für eine Basisfunktion. Auf eine Ortungseinheit sowie kabellose Übertragungsmöglichkeiten wird in diesem Beispiel nicht Bezug genommen.
  • Zu Beginn erfolgt ein Aktivieren des First-Light-Systems sowie Initialisierung 40, so dass Basisinformationen, beispielsweise in Form von Startwerten, vorliegen und das First-Light-System automatisch eingerichtet werden kann. In diesem Zuge findet in einem Schritt eine Überprüfung der im Energiespeicher nutzbaren Energie 42 statt. Dabei kann ausgewertet werden, ob der Energielevel über oder unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Liegt der Energielevel unter dem Grenzwert, erfolgt ein Ansteuern 42a eines LED-Lichts 44. Es kann vorgesehen sein, dass das LED-Licht 44 ein Blinklicht aussendet, um einem Benutzer zu signalisieren, dass noch nicht ausreichend Energie zur Verfügung steht, damit das First-Light-System vollständig einsetzbar ist. Dies hat zur Folge, dass die Lamellen der Lamellenanordnung durch entsprechende Schrägstellung in einen optimalen Zustand zur Energieaufladung 46 gebracht werden. Die Einstellung der Schrägstellung kann dabei durch die Antriebseinheit erfolgen, so dass die Solarpanelen auf den Lamellen optimal die Lichteinstrahlung zum Aufladen des Energiespeichers 48 nutzen können. Die gewonnene Energie wird im Energiespeicher zugeführt womit dieser aufgeladen wird. Ist der Grenzwert nach erfolgreichem Aufladen 48 wieder überschritten, so wird dies durch eine Überprüfung des Ladezustands 50 detektiert, woraufhin wiederum ein Ansteuern 42b, 50b des LED-Lichts erfolgt und das LED-Licht nun ein permanentes Lichtsignal 52 abgibt, welches dem Benutzer die vollständige Funktionsbereitschaft des First-Light-Systems signalisiert. Für den Fall, dass der Grenzwert immer noch unterschritten ist, so wird dies ebenfalls durch die Überprüfung des Ladezustands 50 detektiert, woraufhin wiederum eine Anweisung für das Fortführen der Aufladung des Energiespeichers 50a bereitgestellt wird.
  • Wenn jedoch ausreichend Energie vorhanden ist, dann erfolgt in einem nächsten Schritt eine Detektion 54 der Lichtintensität und/oder eine Überprüfung der Uhrzeit 54, wobei zwischen Tageszeit und Nachtzeit unterschieden wird. Ergibt die Detektion bzw. Überprüfung 54 eine Nachtzeit, so folgt durch Ansteuern 54a ein Schließen 58 der Lamellen. Die Neuausrichtung der Lamellen geschieht dabei unter Verwendung der tagsüber gespeicherten Energie. Durch das Schließen 58 wird verhindert, dass sich außerhalb des Raumes befindende Personen in den Raum einsehen können, wodurch die Privatsphäre in dem Raum verbessert werden kann. Je nachdem, ob ein Geräusch detektiert 60, kann eine Entscheidung getroffen darüber werden, ob das eine Lichtquelle innerhalb des Raums eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Dies geschieht durch entsprechende Steuerungssignale 60a, 60b. Ein Einschalten der Lichtquelle 64 kann insbesondere für eine bestimmte Zeit vorgenommen werden, so dass sich die Lichtquelle nach einer bestimmten Zeit selbsttätig wieder ausschaltet, beispielsweise wenn kein Geräusch mehr detektiert wird. Wird hingegen kein Geräusch detektiert erfolgt ein Ausschalten der Lichtquelle 62, beispielsweise in einem Nachtmodus des First-Light - Systems.
  • Bei der Detektion der Lichtintensität 54 und/oder der Überprüfung der Uhrzeit 54 kann aber auch eine Tageszeit ermittelt werden, so dass durch Ansteuern 54b ein Schließen oder Öffnen der Lamellen auf Basis eines vorprogrammierten Benutzerprofils 56 erfolgt. Sollen die Lamellen beispielsweise zu einer bestimmten Tageszeit geschlossen werden, so erfolgt dies durch Ansteuern 56a der Lamellen, woraufhin das Schließen 58 der Lamellen ausgeführt wird. Sollen die Lamellen dagegen nicht geschlossen werden, so kann dies beispielsweise aufgrund eines Vergleichs zwischen der Lichtintensität innerhalb des Raums und der Lichtintensität außerhalb des Raums 66 erfolgen. Insbesondere wird überprüft, ob es außerhalb des Raumes heller ist als innerhalb. Ist dies der Fall, so können die Lamellen durch entsprechende Schrägstellung in einen optimalen Zustand zur Beleuchtung des Rauminneren 68 gebracht werden. Dabei wird die Lichtintensität innerhalb des Raums maximiert. Weitere Eingangssignale 68a werden dazu genutzt, um stets zu überprüfen, ob sich die Lichtintensitäten außerhalb und/oder innerhalb des Raums geändert hat, so dass die Schrägstellung der Lamellen ständig eingestellt werden kann. Dabei sind beliebige Zeitintervalle möglich, nach denen jeweils eine solche Überprüfung erfolgt. Eine solche Überprüfung umfasst beispielsweise eine Detektion der Lichtintensität 54 und/oder der Überprüfung der Uhrzeit 54 kann aber auch eine Tageszeit
  • Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
  • Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fenster
    2
    Vorrichtung zur Energieeinsparung
    3
    Fensterrahmen
    4
    Lamellenanordnung
    5
    Fensterscheibe
    6
    Lamellen
    7
    Lamellenende
    8
    Tragseile
    9
    Lichtstrahlen
    10
    einfallende Lichtstrahlen
    11
    reflektierte Lichtstrahlen
    12
    Raumdecke
    13
    diffus gestreute Lichtstrahlen
    14
    reflektierendes Material
    15
    Oberseite der Lamellen
    16
    Unterseite der Lamellen
    17
    Antriebseinheit
    18
    Sensoreinheit
    19
    Lamellenanordnung für die elektrische Energieerzeugung
    20
    Lamellenanordnung für die Reflexion
    21
    Solarpanel
    22
    gemeinsames erstes Tragseil
    23
    unabhängiges zweites Tragseil
    24
    unabhängiges drittes Tragseil
    25
    zweite Sensoreinheit
    26
    Steuerungseinheit
    27
    Geräuscherkennungseinheit
    28
    Temperatursensoreinheit
    29
    Benutzerschnittstelle
    30
    Datums- und Uhrzeitfunktion
    31
    Schnittstelle
    32
    zweite Antriebseinheit
    33
    Ventilationsanlage
    34
    Batterieladekontrolleinheit
    35
    Speichereinheit
    36
    Lichtquelle
    37
    Lichtmanagementsystem
    38
    Signalquelle
    39
    Ladestation
    40
    Initialisierung des First-Light Systems
    42
    Überprüfung der im Energiespeicher nutzbaren Energie
    42a
    Ansteuern eines LED-Lichts
    42b
    Ansteuern eines LED-Lichts
    44
    LED-Licht
    46
    Schrägstellung für optimalen Zustand zur Energieaufladung
    48
    Aufladen des Energiespeichers
    50
    Überprüfung des Ladezustands
    50a
    Anweisung für das Fortführen der Aufladung des Energiespeichers
    50b
    Ansteuern eines LED-Lichts
    52
    permanentes Lichtsignal
    54
    Detektion der Lichtintensität; Überprüfung der Uhrzeit
    54a
    Ansteuern der Lamellen
    54b
    Ansteuern der Lamellen
    56
    Schließen oder Öffnen der Lamellen auf Basis eines vorprogrammierten Benutzerprofils
    56a
    Ansteuern der Lamellen
    58
    Schließen der Lamellen
    60
    Detektieren eines Geräusches
    60a
    Steuerungssignale
    60b
    Steuerungssignale
    62
    Ausschalten der Lichtquelle
    64
    Einschalten der Lichtquelle
    66
    Vergleich zwischen Lichtintensität innerhalb des Raums und Lichtintensität außerhalb des Raums
    68
    Schrägstellung für optimalen Zustand zur Beleuchtung des Rauminneren
    68a
    Eingangssignale

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2), umfassend: eine an einem Fenster des Raumes montierbare Lamellenanordnung (4) mit mindestens einer Lamelle (6), eine Antriebseinheit (17) zum Antrieb der mindestens einen Lamelle (6), um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) variieren zu können, eine Sensoreinheit (18) zur Erfassung eines Parameters, eine Benutzerschnittstelle zum Bereitstellen eines Benutzerprofils, eine Steuerungseinheit (26) zum Ansteuern der Antriebseinheit (17), um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) auf Basis des erfassten Parameters und des bereitgestellten Benutzerprofils variieren zu können, wobei die Sensoreinheit (18) an der Antriebseinheit (17) angebracht ist.
  2. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) gemäß Anspruch 1, wobei die an einem Fenster montierbare Lamellenanordnung (4) eine Mehrzahl von Lamellen (6) aufweist, wobei die Antriebseinheit (17) ausgestaltet ist, um jede einzelne Lamelle (6) der der Mehrzahl von Lamellen (6) separat ausrichten zu können.
  3. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die mindestens eine Lamelle (6) zumindest teilweise mit einem lichtreflektierenden Material (14) beschichtet ist.
  4. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der durch die Sensoreinheit erfasste Parameter Information über eine Lichtintensität und/oder ein akustisches Signal und/oder eine Temperatur aufweist.
  5. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerungseinheit ferner dazu ausgeführt ist, eine Lichtquelle und/oder eine Ausgabeeinheit zur Information eines Benutzers auf Basis des erfassten Parameters und der eingegebenen Benutzereinstellung anzusteuern.
  6. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend: einen Energiespeicher, wobei der Parameter eine Information über einen Ladezustand des Energiespeichers aufweist; und wobei die Steuerungseinheit (26) zum Ansteuern der Antriebseinheit (17) ausgeführt ist, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) auf Basis der Information über den Ladezustand des Energiespeichers variieren zu können.
  7. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinheit (26) ausgelegt ist, um die Antriebseinheit und/oder eine Lichtquelle und/oder eine Ausgabeeinheit zur Information eines Benutzers auf Basis des erfassten Ladezustandes der Energiespeichereinheit zu steuern.
  8. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens eine Lamelle (6) ein Solarpanel (21) aufweist, wobei die Sensoreinheit (18) dazu ausgeführt ist, eine Lichtintensität auf dem Solarpanel (21) zu erfassen, wobei die Steuerungseinheit (26) dazu ausgeführt ist, um die Antriebseinheit (17) auf Basis der auf dem Solarpanel (21) erfassten Lichtintensität anzusteuern, sodass eine gewünschte Lichtintensität in dem Raum und/oder auf dem Solarpanel (21) erreicht wird.
  9. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Benutzerschnittstelle (29) die Möglichkeit zur Eingabe mindestens einer gewünschten Temperatur und/oder einer gewünschten Lichtintensität in dem Raum aufweist.
  10. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend eine Ortungseinheit, wobei die Ortungseinheit ein GPS-Modul und/oder einen Erdmagnetfeldsensor aufweist, wobei die Ortungseinheit zumindest die Orientierung der Vorrichtung zur Beleuchtung des Raumes (2) bestimmen kann, wobei die Steuerungseinheit (26) zum Ansteuern der Antriebseinheit ausgelegt ist, um die Schrägstellung der mindestens einen Lamelle (6) auf Basis der bestimmten Orientierung variieren zu können.
  11. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend eine Schnittstelle (31), wobei die Schnittstelle ausgelegt ist, um mit externen Geräten kommunizieren zu können, sodass Einstellungen an der Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) auf Basis von Ortsinformation und/oder Orientierung und/oder geographischer Breite und/oder Zeit und Datum und/oder Benutzerprofil vorgenommen werden können.
  12. Vorrichtung zur Beleuchtung eines Raumes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend eine Lerneinheit, wobei die Lerneinheit dazu in der Lage ist, auf Basis des bestehenden Benutzerprofils und/oder auf Basis des Parameters eine Adaption des bestehenden Benutzerprofils vorzunehmen.
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