DE102015207980A1 - Lighting arrangement with several individually controllable bulbs - Google Patents
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Abstract
Eine Beleuchtungsanordnung (100) weist mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel (115), welche derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben, Personen-Erkennungsmittel (120, 130), welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen (501, 502, 503), die sich in einem von den Leuchtmitteln (115) beleuchtbaren Bereich befinden, zu erkennen, sowie Steuermittel (140) auf, welche auf Basis von Informationen, die von den Personen-Erkennungsmitteln (120, 130) zur Verfügung gestellt werden, die Leuchtmittel (115) ansteuern.A lighting arrangement (100) has a plurality of individually activatable lighting means (115), which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions, personal recognition means (120, 130), which are designed for the face and the viewing direction of persons (501, 502, 503), which can be seen in an area that can be illuminated by the lighting means (115), and control means (140), which, on the basis of information provided by the personal recognition means (120, 130) for Are made available to drive the bulbs (115).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, welche mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel aufweist, wobei mit Hilfe der Beleuchtungsanordnung ein blendfreies Beleuchten von Räumen oder Bereichen erzielt werden soll. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben mehrerer individuell ansteuerbarer Leuchtmittel. The present invention relates to a lighting arrangement which has a plurality of individually controllable lighting means, with the aid of the lighting arrangement a glare-free lighting of rooms or areas is to be achieved. Furthermore, the invention relates to a method for operating a plurality of individually controllable bulbs.
Ein zentraler Aspekt in der Beleuchtungstechnologie betrifft die Frage, inwiefern die Lichtabgabe von Leuchtmitteln derart vorgenommen werden kann, dass das Blenden von Personen, die sich in dem beleuchteten Bereich befinden, vermieden wird. Dies betrifft insbesondere das Beleuchten von Arbeitsplätzen, da hier Verhältnisse vorliegen, bei denen sich Personen über einen verhältnismäßig langen Zeitraum hinweg dauerhaft innerhalb des beleuchteten Bereichs befinden. Würden hierbei Blendungen auftreten, so könnten diese äußerst störend sein und die Arbeitsleistung negativ beeinträchtigen. Vergleichbares gilt allerdings auch für die Beleuchtung von Bereichen, in denen sich eine Vielzahl von Personen aufhalten kann, wie bspw. öffentlichen Gebäuden, Schulen, Geschäften oder dergleichen. Auch hier sollte die Lichtabgabe möglichst derart erfolgen, dass die einzelnen Personen möglichst wenig geblendet werden. A central aspect in the lighting technology concerns the question of how the light emission of bulbs can be made such that the dazzling of people who are in the illuminated area is avoided. This concerns in particular the lighting of workplaces, since there are circumstances in which persons are permanently located within the illuminated area over a relatively long period of time. If glare would occur, it could be extremely annoying and negatively affect the work performance. However, the same applies to the lighting of areas in which a large number of people may be present, such as public buildings, schools, shops or the like. Again, the light output should be as possible done so that the individual persons are dazzled as little as possible.
Eine im Stand der Technik übliche Maßnahme, das Auftreten von Blendeffekten und/oder störenden Reflexionen zu vermeiden, besteht darin, die Leuchten derart auszugestalten, dass Licht lediglich innerhalb bestimmter Winkelbereiche abgegeben wird. So ist oftmals vorgesehen, dass bei an Decken befestigten Leuchten die Lichtabgabe primär nach unten hin erfolgt und insbesondere eine Lichtabgabe oberhalb bestimmter Winkeln gegenüber der Vertikalen vermieden wird. Eine derartige Lichtabgabe, die auch in entsprechenden Normen beschrieben ist, verhindert hierbei, dass Beobachter die leuchtende Fläche einer Leuchte unter sehr flachen Winkeln beobachten können. Da speziell unter diesen Winkeln eine sehr hohe sog. Leuchtdichte vorliegt, hilft diese Maßnahme, ein Blenden zu vermeiden. Auch führt eine zur Unterseite hin gerichtete Lichtabgabe dazu, dass störende Reflexionen an senkrechten Flächen wie bspw. Bildschirmen oder dergleichen vermieden werden. One common practice in the prior art to avoid the occurrence of glare and / or disturbing reflections is to design the luminaires such that light is emitted only within certain angular ranges. Thus, it is often envisaged that when lamps are mounted on ceilings, the light output is primarily downwards and in particular a light output above certain angles to the vertical is avoided. Such a light emission, which is also described in corresponding standards, prevents observers from observing the luminous surface of a luminaire at very shallow angles. Since there is a very high so-called luminance especially at these angles, this measure helps to avoid dazzling. Also, a light output directed towards the underside avoids disturbing reflections on vertical surfaces such as screens or the like.
Die oben beschriebene Maßnahme, nämlich die Lichtabgabe von Leuchten derart zu gestalten, dass das Licht dauerhaft innerhalb bestimmter Winkelbereiche abgegeben wird, führt dann zu Vorteilen, wenn die Blickrichtung von Personen überwiegend in bestimmte Bereiche bzw. Richtungen gerichtet ist. Diese Voraussetzung ist bspw. bei der Beleuchtung von Arbeitsplätzen erfüllt, da sich hier Personen üblicherweise über einen längeren Zeitraum hinweg an einer bestimmten Stelle – z.B. einem Schreibtisch – aufhalten und in eine bestimmte Richtung – bspw. auf einen Bildschirm oder eine Arbeitsfläche des Schreibtischs – blicken. Es ist in diesem Fall also eher unwahrscheinlich, dass die Personen dauerhaft wechselnd in unterschiedliche Richtungen blicken und hierbei durch die Leuchten geblendet werden. Trotz allem kann dies nicht ausgeschlossen werden, weshalb die oben beschriebene, im Stand der Technik realisierte statische Beleuchtung bestimmter Raumwinkelbereiche in gewissen Situationen nach wie vor zu Blendungen von Personen führt. The measure described above, namely to make the light output of luminaires such that the light is emitted permanently within certain angular ranges, then leads to advantages when the viewing direction of persons is directed predominantly in certain areas or directions. This requirement is fulfilled, for example, in the lighting of workplaces, since here people are usually present for a longer period of time at a certain location - e.g. a desk - stop and look in a certain direction - for example, on a screen or a work surface of the desk - look. It is therefore unlikely in this case that the persons look constantly changing in different directions and are blinded by the lights. However, this can not be ruled out, which is why the above-described static illumination of certain solid angle ranges realized in the prior art still leads to glare of persons in certain situations.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Lösung zum Realisieren einer Beleuchtungsanordnung anzugeben, bei der unter möglichst vielen Umständen das Auftreten von Blendungen für Personen vermieden wird. The present invention is therefore based on the object to provide a novel solution for realizing a lighting arrangement in which the occurrence of glare for persons is avoided under as many circumstances as possible.
Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanordnung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanordnung gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The object is achieved by a lighting arrangement having the features of claim 1, and by a method for operating a lighting arrangement according to claim 11. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, die Beleuchtungsanordnung mit mehreren individuell ansteuerbaren Leuchtmitteln auszubilden, wobei die Leuchtmittel derart ausgestaltet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben. Ferner weist die Beleuchtungsanordnung Personen- Erkennungsmittel auf, welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem beleuchtbaren Bereich der Anordnung befinden, zu erkennen. Eine Ansteuerung der Leuchtmittel erfolgt dann auf Basis der Informationen, die von den Personen-Erkennungsmitteln zur Verfügung gestellt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Ansteuerung derart erfolgt, dass eine Blendung von durch die Personen-Erkennungsmitteln erkannten Personen vermieden wird. The solution according to the invention is based on the idea of designing the lighting arrangement with a plurality of individually controllable lighting means, wherein the lighting means are designed such that they emit light in different spatial areas or directions. Furthermore, the lighting arrangement comprises person recognition means, which are designed to recognize the face and the viewing direction of persons who are located in an illuminable area of the arrangement. A triggering of the lighting means then takes place on the basis of the information provided by the person recognition means, wherein provision is made in particular for the activation to take place in such a way that glare of persons recognized by the person recognition means is avoided.
Erfindungsgemäß wird also eine Beleuchtungsanordnung vorgeschlagen, welche aufweist:
- • mehrere individuell ansteuerbare Leuchtmittel, die derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben,
- • Personen-Erkennungsmittel, welche dazu ausgebildet sind, das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem von den Leuchtmitteln beleuchtbaren Bereich befinden, zu erkennen, sowie
- • Steuermittel, welche auf Basis von Informationen, die von den Personen- Erkennungsmitteln zur Verfügung gestellt werden, die Leuchtmittel ansteuern.
- A plurality of individually controllable illuminants, which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions,
- Person recognition means which are adapted to recognize the face and the viewing direction of persons who are in an area that can be illuminated by the light sources, as well as
- • Control means which, based on information provided by the personal detection means, drive the light sources.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanordnung mit mehreren individuell ansteuerbaren Leuchtmitteln, welche derart ausgebildet sind, dass sie Licht in unterschiedliche Raumbereiche oder Richtungen abgeben, vorgeschlagen, wobei das Gesicht und die Blickrichtung von Personen, die sich in einem von den Leuchtmitteln beleuchtbaren Bereich befinden, erkannt wird und auf Basis von Informationen bezüglich der Blickrichtung von erkannten Personen die Leuchtmittel angesteuert werden. According to the invention, a method for operating a lighting arrangement with a plurality of individually controllable lighting means, which are designed such that they emit light in different spatial areas or directions, is proposed, wherein the face and the viewing direction of persons who are in a illuminable by the bulbs area are located, is detected and based on information regarding the direction of view of recognized persons the bulbs are controlled.
Wie bereits erwähnt, sind die Steuermittel vorzugsweise dazu ausgebildet, die Leuchtmittel derart anzusteuern, dass die Blendung von durch die Personen- Erkennungsmitteln erkannten Personen vermieden wird. Hierfür kann insbesondere vorgesehen sein, Leuchtmittel, welche Licht entgegen der Blickrichtung einer durch die Personen-Erkennungsmittel erkannten Person abgeben, zu deaktivieren oder zumindest in ihrer Lichtabgabe zu reduzieren. D.h., wird erkannt, dass eine Person in Richtung der Leuchtmittel blickt, so werden genau diejenigen Leuchtmittel deaktiviert oder zumindest stark gedimmt, welche ein Blenden dieser Person bewirken würden. Hierdurch wird die insgesamt mit den Leuchtmitteln erzielbare Beleuchtung nur unwesentlich beeinträchtigt, da in der Regel nur ein geringer Anteil der Leuchtmittel deaktiviert bzw. gedimmt wird. Die Gesamt-Beleuchtung wird also im Wesentlichen beibehalten, allerdings unter Vermeidung von Blendungen einzelner Personen. As already mentioned, the control means are preferably designed to control the lighting means in such a way that the glare of persons recognized by the person recognition means is avoided. For this purpose, provision can be made, in particular, for deactivating or at least reducing the emission of light, which emits light counter to the viewing direction of a person recognized by the person recognition means. In other words, if it is detected that a person is looking in the direction of the lighting means, precisely those lighting means are deactivated or at least strongly dimmed, which would cause an aperture of this person. As a result, the total achievable with the lighting means illumination is only slightly affected, since usually only a small proportion of the light source is deactivated or dimmed. The overall lighting is thus essentially maintained, but avoiding dazzling individuals.
Dabei kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Ansteuerung der weiteren Leuchtmittel derart vorgenommen wird, dass das Deaktivieren bzw. Dimmen einzelner Leuchtmittel zum Vermeiden von Blendungen kompensiert wird. D.h., werden bestimmte Leuchtmittel deaktiviert, um das Blenden einer durch die Personen-Erkennungsmittel erkannten Person zu vermeiden, so kann die Lichtabgabe der weiteren Leuchtmittel derart modifiziert werden, dass insgesamt gesehen eine konstante Lichtmenge durch die Beleuchtungsanordnung abgegeben wird. Sollten darüber hinaus andere Leuchtmittel zur Verfügung stehen, die den Bereich, in dem sich die erkannte Person befindet, aus einer anderen – nicht blendenden – Richtung beleuchten, so können diese ggf. gezielt in ihrer Helligkeit erhöht werden, um weiterhin eine schattenfreie Beleuchtung des gesamten Bereichs zu gewährleisten. It can be provided according to an advantageous development of the invention, that the control of the other bulbs is made such that the deactivation or dimming of individual bulbs to avoid glare is compensated. In other words, if certain lighting means are deactivated in order to avoid dazzling of a person recognized by the person recognition means, then the light output of the further lighting means can be modified in such a way that overall a constant amount of light is emitted by the lighting arrangement. If, in addition, other illuminants are available which illuminate the area in which the recognized person is located from another - not dazzling - direction, then they can be selectively increased in their brightness if necessary in order to continue to provide shadowless illumination of the entire area Range.
Das Erkennen von Personen und deren Blickrichtung wird vorzugsweise mit Hilfe von Personen-Erkennungsmitteln erzielt, die zunächst eine Kamera zum Erfassen digitaler Bildinformationen sowie einen Controller zum Auswerten der Bildinformationen aufweisen. Entsprechende Algorithmen, mit deren Hilfe die Gesichter und Blickrichtungen von Personen erkannt werden können, sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Sie kommen insbesondere bei Digitalkameras zum Einsatz, welche automatisch ein Bild erstellen, sobald eine Person in Richtung der Kamera blickt. Diese bekannten Maßnahmen können erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise nunmehr auch zur Optimierung der Beleuchtung von Räumen oder Bereichen eingesetzt werden. The recognition of persons and their viewing direction is preferably achieved by means of personal recognition means, which initially have a camera for acquiring digital image information and a controller for evaluating the image information. Corresponding algorithms by means of which the faces and viewing directions of persons can be recognized are already known from the prior art. They are used in particular for digital cameras, which automatically create an image as soon as a person looks in the direction of the camera. These known measures can be used according to the invention in an advantageous manner now also to optimize the lighting of rooms or areas.
Die Leuchtmittel können mehrere verteilt angeordnete Lichtquellen umfassen, bspw. mehrere Leuchten bilden, die innerhalb eines bestimmten Bereichs angeordnet und von den Steuermitteln aufeinander abgestimmt angesteuert werden. Allerdings kann das erfindungsgemäße Konzept auch in einer einzigen Leuchte realisiert sein, wobei in diesem Fall vorzugsweise die Lichtquellen durch mehrere LEDs oder LED-Cluster gebildet sind, welche gemeinsam mit einer entsprechenden Optik jeweils in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind oder denen jeweils eine Optik zugeordnet ist, die eine asymmetrische Lichtabgabe in eine bestimmte Richtung bewirkt. The lighting means may comprise a plurality of light sources arranged distributed, for example, form a plurality of lights which are arranged within a certain range and controlled by the control means coordinated with each other. However, the inventive concept can also be realized in a single luminaire, in which case preferably the light sources are formed by a plurality of LEDs or LED clusters, which are respectively aligned in different directions together with a corresponding optics or to which optics are respectively assigned. which causes an asymmetric light output in a certain direction.
Nachfolgen soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung soll nachfolgend anhand der
Die in
Innerhalb des Leuchtengehäuses
Eine Möglichkeit, dies zu realisieren ist in
Diese spezielle Lichtabstrahleigenschaft der verschiedenen Leuchtmittel kann dadurch erzielt werden, dass den LEDs
Die Ansteuerung der LEDs
Als dritte wesentliche Komponente weist die erfindungsgemäße Leuchte
Mit Hilfe der Kamera
Bei der Auswertung der von der Kamera
Zum Betreiben der Leuchte
Basierend auf diesen Informationen erfolgt nunmehr eine Ansteuerung der LEDs
Die weiteren Leuchtmittel hingegen, welche andere Bereiche des Bereichs I beleuchten, werden in der gewünschten Helligkeit betrieben, die für die Ausleuchtung des Bereichs I vorgesehen ist. Somit ist sichergestellt, dass der Bereich I insgesamt im Wesentlichen gemäß einer bspw. von außen vorgebaren Helligkeit beleuchtet wird, wobei jedoch erfindungsgemäß individuell eine Anpassung einzelner Leuchtmittel vorgenommen wird, um ggf. das Auftreten von Blendungen zu verhindern. On the other hand, the other lamps that illuminate other areas of area I are operated in the desired brightness that is provided for the illumination of area I. Thus, it is ensured that the area I overall is illuminated substantially in accordance with, for example, a brightness that can be predetermined from the outside, but according to the invention, an individual illumination element is adapted individually in order to prevent the occurrence of glare.
Das gezielte Ansteuern einzelner LEDs dahingehend, dass in bestimmte Richtungen hinweg keine Lichtabgabe erfolgt, um ein Blenden zu vermeiden, ist dabei auch nicht auf Einzelpersonen beschränkt. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass mehrere Personen gleichzeitig in dem von der Kamera
Eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung ist in
Entsprechend dem zuvor beschriebenen Grundprinzip ist auch bei dieser zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass eine Leuchte
Bei dem Ausführungsbeispiel in
Letztendlich wird also mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine neuartige Art und Weise der Lichtabgabe vorgeschlagen, mit der flexibel auf die Anwesenheit und Blickrichtung von Personen reagiert werden kann, um in allen vorstellbaren Situationen ein Blenden der Personen zu vermeiden. Ultimately, therefore, with the aid of the present invention, a novel way of light emission is proposed, with which it is possible to respond flexibly to the presence and viewing direction of persons in order to avoid dazzling of the persons in all imaginable situations.
Claims (14)
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