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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mehreren Sensoren, die jeweils eine Bewegung oder eine Anwesenheit erfassen, sowie ein Lichtsystem mit einer solchen Anordnung mit Sensoren.
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In Bereichen wie größeren Gebäuden oder auch im Außenbereich, in denen eine Mehrzahl von Leuchten angeordnet sind, ist es wünschenswert, diese Leuchten bedarfsgerecht zu aktivieren. So muss beispielsweise in einem langen Flur nur der Teil der Länge voll ausgeleuchtet sein, in der sich gerade eine Person befindet. Aber auch für statische Anwendungen kann es wünschenswert sein, wenn nur ein Bereich um eine Person herum z. B. an einem Arbeitsplatz hell beleuchtet ist, während mit zunehmendem Abstand von dieser Person nur noch eine reduzierte Beleuchtungsstärke realisiert wird. Ein entsprechendes System ist in der
WO 2011/134003 A1 beschrieben. Hier wird durch einen Bewegungsmelder eine Person detektiert und von der Leuchte wird dann ein Signal zu ihren benachbarten Leuchten übertragen, die ihrerseits wiederum Informationen über ihren aktuellen Beleuchtungsstatus an die weiteren Nachbarn aussenden. Das beschriebene System ist relativ komplex und erfordert, dass die Betriebsgeräte der Leuchten bzw. die Leuchten selbst Informationen über ihren aktuellen Beleuchtungszustand weitergeben.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine einfache Möglichkeit zu schaffen, mit der eine angepasste Beleuchtung realisiert werden kann. Die Aufgabe wird durch die Anordnung mit mehreren Sensoren bzw. durch ein Lichtsystem, das eine solche Anordnung verwendet, gelöst.
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Die Sensoren der Anordnung können Bewegungen oder Anwesenheit in verschiedenen Bereichen erfassen. Hierzu kann jeder der Sensoren der Anordnung eine Bewegung oder Anwesenheit in einem ersten Erfassungsbereich und in einem zweiten Erfassungsbereich, der sich von dem ersten Erfassungsbereich unterscheidet, detektieren. Die Sensoren sind dabei so angeordnet, dass der zweite Erfassungsbereich eines jeden Sensors mit mindestens einem zweiten Erfassungsbereichs eines anderen Sensors überlappt. Bei Erkennen der Anwesenheit oder einer Bewegung einer Person geben die Sensoren unterscheidbare Signale aus, je nachdem, in welchem der beiden Erfassungsbereiche des Sensors die Anwesenheit oder Bewegung detektiert wurde. Auf diese Weise lässt sich bei Erkennen einer Person in dem ersten Erfassungsbereich durch die zugeordnete Leuchte z. B. eine große Beleuchtungsstärke realisieren, während die Leuchte des Lichtsystems, wenn sie durch ihren zugeordneten Sensor die Information erhält, dass die Bewegung oder Anwesenheit in dem zweiten Erfassungsbereich detektiert wurde, auf ein anderes Beleuchtungsniveau eingestellt wird.
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Durch das Überlappen der Bereiche können die benachbarten Leuchten mit einbezogen werden. Das heißt nicht nur eine einzelne Leuchte (oder Leuchtengruppe) wird mit einer Beleuchtungsstärke betrieben, sondern die benachbarten Leuchten können ebenfalls auf ein angepasstes Beleuchtungsniveau eingestellt werden.
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Die Unteransprüche definieren vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung sowie des erfindungsgemäßen Lichtsystems. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der zweite Erfassungsbereich den ersten Erfassungsbereich desselben Sensors umgibt. Betrachtet man z. B. an einer Decke eines Gebäudes befestigte Sensoren, die einen Raum überwachen sollen, so entspräche der erste Erfassungsbereich z. B. bei einer Projektion auf den dem Sensor gegenüberliegenden Boden einem Kreis, der von einer den zweiten Erfassungsbereich bildenden Kreisscheibe umgeben ist. Wenn der zweite Erfassungsbereich den ersten Erfassungsbereich umgibt, hat dies den Vorteil, dass sich ein richtungsunabhängiges Verhalten für diesen Sensor ergibt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sensoren so angeordnet sind, dass die jeweils ersten Erfassungsbereiche an wenigstens einen ersten Erfassungsbereich eines anderen Sensors angrenzen. Dadurch ist es z. B. möglich, dass sich eine bewegende Person jeweils von einem ersten Erfassungsbereich eines Sensors in den ersten Erfassungsbereich des benachbarten Sensors bewegt. Wenn z. B. definiert ist, dass, sobald sich eine Person in diesen ersten Erfassungsbereich hinein bewegt, die zugeordnete Leuchte oder Leuchtengruppe mit maximaler Beleuchtungsstärke betrieben wird, so ist der aktuell von der Person benötigte Bereich gut ausgeleuchtet. Befindet sich dagegen eine Person in dem zweiten Erfassungsbereich, so kann für diesen Bereich eine geringere, zweite Beleuchtungsstärke vorgesehen sein. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der jeweils zweite Erfassungsbereich eines Sensors mit dem ersten Erfassungsbereich eines anderen Sensors überlappt. Dadurch kann, wenn eine Leuchte oder Leuchtengruppe mit maximaler Beleuchtungsstärke betrieben wird, da sich eine Person im ersten Erfassungsbereich dieses Sensors befindet, gleichzeitig bereits die benachbarte Leuchte oder Leuchtengruppe desjenigen Sensors, dessen zweiter Erfassungsbereich den ersten Erfassungsbereich des anderen Sensors überlappt auf eine niedrigere Beleuchtungsstärke eingestellt werden. Bewegt sich nun eine Person durch die Erfassungsbereiche der Sensoren hindurch, so wird jeweils dort, wo er sich in dem ersten Erfassungsbereich befindet die zugeordnete Leuchte mit maximaler Beleuchtungsstärke betrieben, gleichzeitig jedoch diejenige Leuchte in deren zweiten Erfassungsbereich die Person sich befindet, mit einer niedrigeren Beleuchtungsstärke betrieben. Es ergibt sich damit ein größerer ausgeleuchteter Bereich, mit einem Schwerpunkt dort, wo sich die Person gerade befindet.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sensoren Kommunikationsmittel aufweisen, so dass sie untereinander Informationen austauschen können. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Anwesenheit oder eine Bewegung in dem zweiten Erfassungsbereich eines Sensors mit Hilfe eines Informationssignals von diesem Sensor zu wenigstens einem weiteren Sensor übertragen wird. Damit kann bereits bevor die Person in den Erfassungsbereich des anderen Sensors gelangt diesem Sensor mitgeteilt werden, dass mit einer Bewegung zu rechnen ist. Dementsprechend kann bereits eine Vorverarbeitung oder ein Hochfahren eines Systems durchgeführt werden, noch bevor durch den empfangenden Sensor tatsächlich eine Bewegung registriert wird. Es ist auch möglich, dass aufgrund dieses empfangenen Informationssignals der empfangende Sensor an ein ihm zugeordnetes Betriebsgerät ein Signal ausgibt, wodurch die ihm zugeordnete Leuchte mit einer dritten, gegebenenfalls noch niedrigeren Beleuchtungsstärke betrieben wird.
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Um zu verhindern, dass bei einer aufeinanderfolgenden Erkennung einer Bewegung oder der Anwesenheit einer Person in den beiden Erfassungsbereichen ein unerwünscht schnelles Umschalten zwischen verschiedenen Beleuchtungsstärken auftritt, kann vorgesehen sein, dass das Reduzieren der Leuchtstärke erst nach Ablauf einer gewissen Mindestbetriebsdauer bei einer Beleuchtungsstärke erfolgt. Bewegt sich eine Person also von einem zweiten Erfassungsbereich in einen ersten Erfassungsbereich und wieder heraus in den zweiten Erfassungsbereich so sendet der entsprechende Sensor das Informationssignal, das im zweiten Erfassungsbereich eine Bewegung oder Anwesenheit detektiert wurde zweimal an einen anderen Sensor. Um zu verhindern, dass während die Person sich in dem ersten Erfassungsbereich des Sensors befindet, die dem empfangenden Sensor zugeordnete Leuchte oder Leuchtengruppe wieder abgeschaltet wird, wird eine Mindestbetriebsdauer aufrechterhalten. Bei typischen Bewegungen, bei denen die Person durch die unterschiedlichen Erfassungsbereiche der mehreren Sensoren der Anordnung läuft kann so vermieden werden, dass die Leuchte abschaltet, um kurz darauf aufgrund eines neuerlich empfangenen Informationssignals wieder einzuschalten.
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Nachfolgend wir die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Lichtsystem mit einer Anordnung von Sensoren gemäß der Erfindung in einer ersten Ansicht;
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2 eine Projektion der Erfassungsbereiche eines einzelnen Sensors der Anordnung auf den Boden; und
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3 eine Projektion der Erfassungsbereiche einer Anordnung von Sensoren gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt die Anordnung von im Beispiel drei Leuchten, die zum Beispiel entlang einer Geraden an einer Decke eines Raums in einem Gebäude angeordnet sind. Ein solcher Raum kann zum Beispiel ein Flur sein, wobei die Leuchten 1, 2 und 3 entlang der Längsrichtung verteilt und beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Typischerweise liegen in einem solchen Flur die Leuchten 1, 2 und 3 auf einer Linie mit gleichmäßigen Abständen zueinander. Jede Leuchte hat einen Sensor 4, 5 und 6, der ihr zugeordnet ist, und auf Basis dessen Signals die jeweilige Leuchte 1, 2, 3 geschaltet wird. Zum Betreiben der Leuchte 1, 2 und 3 ist außerdem jeweils ein Betriebsgerät 7, 8, 9 vorgesehen. Die Sensoren 4, 5, 6 haben jeweils mindestens einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang, der mit entsprechenden Eingängen der Betriebsgeräte 7, 8, 9 verbunden ist. In Abhängigkeit von einer erfassten Bewegung oder Anwesenheit gibt der Sensor 4, 5, 6 über seinen ersten bzw. zweiten Ausgang ein Ausgabesignal aus. Das Ausgabesignal kann drahtgebunden und/oder drahtlos (Bluetooth, Infrarot, WLAN, ...) vom Sensor 4, 5, 6 ausgegeben werden.
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Alternativ zu der Verwendung von zwei separaten Ausgängen, über die jeweils ein Ausgabesignal kann auch lediglich ein einzelner Ausgang verwendet werden, wobei sich das hierüber ausgegebene Ausgabesignal dann für die unterschiedlichen Erfassungsbereiche unterscheidet. Das Betriebsgerät 7, 8, 9 erhält somit von dem Sensor 4, 5, 6 eine Information darüber, in welchem der mehreren Erfassungsbereiche des Sensors 4, 5, 6 eine Bewegung oder Anwesenheit detektiert wurde.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Leuchten als auch die Betriebsgeräte und Sensoren von identischer Bauart. Der Sensor 6 hat einen ersten, inneren Erfassungsbereich 10 umgeben von einem zweiten, äußeren Erfassungsbereich 11. In der 1 ist dargestellt, dass der Sensor 4 als inneren Erfassungsbereich 10 einen Bereich hat, der genau dem Sensor 4 gegenüberliegt, wohingegen der äußere Erfassungsbereich 11 um diesen inneren Erfassungsbereich 10 herumverläuft. Ebenso weisen die Sensoren 5 und 6 jeweils einen inneren Erfassungsbereich 12 bzw. 14 sowie einen äußeren Erfassungsbereich 13 bzw. 15 auf.
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In 2 sind die Grenzen des ersten Erfassungsbereichs 10 sowie des zweiten Erfassungsbereichs 11 für den Sensor 4 exemplarisch dargestellt, wie sie auf dem Sensor 4 gegenüberliegenden Boden des Raums bzw. Flures verlaufen. Es ist zu erkennen, dass der innere Erfassungsbereich 10 eine kreisförmige Grenze aufweist und der äußere Erfassungsbereich 11 ebenfalls eine kreisförmige äußere Grenze aufweist, die konzentrisch zu der Grenze des inneren Erfassungsbereichs 10 verläuft. Im Zentrum der kreisförmigen Grenzen befindet sich der Sensor 4, der somit genau dem Mittelpunkt 16 gegenüberliegt. Der erste Erfassungsbereich 10 ist damit – in einer Projektion auf den Boden – eine Kreisfläche und der äußere Erfassungsbereich 11 eine Kreisscheibe.
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Alternativ können die Grenzen andere geometrische Formen aufweisen, wie beispielsweise Dreieck, Viereck, Trapez, etc.
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Zurückkommend auf 1 ist zu erkennen, dass die Sensoren so angeordnet sind, dass der äußere Erfassungsbereich 11 des Sensors 4 den inneren Erfassungsbereich 12 des Sensors 5 sowie den inneren Erfassungsbereich 14 des Sensors 6 überlappt. Bewegt sich nun eine Person entlang des dargestellten Flurs in Pfeilrichtung, so wird sie, von links kommend, zunächst in den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5 gelangen. Bewegt sie sich weiter, wird sie als nächstes den inneren Erfassungsbereich 12 des Sensors 5 betreten, gleichzeitig den äußeren Erfassungsbereich 11 des Sensors 4.
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Die Betriebsgeräte 7, 8 und 9 sind so ausgelegt, dass sie unterschiedliche Beleuchtungsstärken der Leuchten 1, 2 und 3 einstellen können. Beispielsweise haben sie zumindest zwei oder drei unterschiedliche Stufen, so dass neben der maximalen Beleuchtungsstärke auch reduzierte Beleuchtungsstärken einstellbar sind. Die maximale Beleuchtungsstärke wird dabei als erste Beleuchtungsstärke, eine geringere Beleuchtungsstärke als zweite Beleuchtungsstärke und eine noch verringerte Beleuchtungsstärke als dritte Beleuchtungsstärke bezeichnet. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, dass die erste Beleuchtungsstärke 100% beträgt.
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Auf das Beispiel zurückkommend löst also eine Person, die den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5 betritt den Betrieb der Leuchte 2 aus. Diese wird mit der zweiten Beleuchtungsstufe, die kleiner als die erste Beleuchtungsstärke ist, betrieben. Bewegt sich die Person nun weiter und betritt wie beschrieben den inneren Erfassungsbereich 12 des Sensors 5, so wird die Leuchte 2 mit ihrer maximalen Beleuchtungsstärke bzw. der ersten Beleuchtungsstärke betrieben. Gleichzeitig hat die Person jedoch nun den äußeren Erfassungsbereich 11 des Sensors 4 betreten, sodass hier in entsprechender Weise die Leuchte 1 mit der zweiten Beleuchtungsstärke betrieben wird. Die zweite Beleuchtungsstärke kann beispielsweise auf 30% der maximalen Beleuchtungsstärke eingestellt sein.
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Geht die Person nun weiter, so verlässt sie den inneren Erfassungsbereich 12 des Sensors 5 und tritt in den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5. Gleichzeitig betritt sie den inneren Erfassungsbereich 10 des Sensors 4. Als Folge wird die erste Leuchte 2 wieder auf die zweite Beleuchtungsstärke eingestellt und nun die Leuchte 1 auf die erste Beleuchtungsstärke, also beispielsweise 100%.
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Mit dem Betreten des ersten Erfassungsbereichs 10 des Sensors 4 betritt die Person aber gleichzeitig auch den äußeren. Erfassungsbereich 15 des Sensors 6. Dementsprechend wird die Leuchte 3 mit der zweiten Beleuchtungsstärke betrieben. Die weitergehende Bewegung der Person führt dann dazu, dass der innere Erfassungsbereich 10 des Sensors 4 verlassen wird und mit dem Betreten des äußeren Erfassungsbereichs 11 die Leuchte 1 wieder auf den gedimmten Wert von z. B. 30% eingestellt wird. Mit dem Verlassen des inneren Erfassungsbereichs 10 des Sensors 4 verlässt die Person auch den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5. Die dem Sensor 5 zugeordnete Leuchte 2 wird daher abgeschaltet. Gleichzeitig betritt die Person jedoch den inneren Erfassungsbereich 14 des Sensors 6, sodass die diesem Sensor 6 zugeordnete Leuchte 3 nunmehr auf ihren Maximalwert hochgefahren wird.
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In der 1 ist zu erkennen, dass die Grenzen der Erfassungsbereiche so gewählt sind, dass der innere Erfassungsbereich 10 des Sensors 4 vollständig in jeweils dem äußeren Erfassungsbereich 13 bzw. 15 der benachbarten Sensoren 5 bzw. 6 liegt. Gleichzeitig berühren sich die inneren Erfassungsbereiche 10, 12 und 14, sodass bei einer Person, die sich durch sämtliche Erfassungsbereiche hindurch bewegt, immer eine der Leuchten 1, 2 oder 3 mit ihrer maximalen Beleuchtungsstärke arbeitet. Die inneren Erfassungsbereiche 10, 12 und 14 können auch einander teilweise überlappend ausgebildet sein.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 4, 5 und 6 auch noch mit Kommunikationsmitteln ausgerüstet. Damit kann ein Sensor 4, 5 oder 6 seinen benachbarten Sensoren ein Informationssignal übermitteln, dass sich eine Person in äußeren Erfassungsbereich des das Informationssignal sendenden Sensors befindet. Damit ist es zum Beispiel auch möglich, noch vor dem Betreten des äußeren Erfassungsbereichs des benachbarten Sensors diesen über eine wahrscheinlich bevorstehende Bewegung zu informieren. Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel würde also bereits bei Eintreten einer Person von links in den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5 ein Informationssignal von dem Kommunikationsmittel des Sensors 5 an das entsprechende Kommunikationsmittel des Sensors 4 gesendet. Der Sensor 4 empfängt das Informationssignal und kann ein entsprechendes Steuersignal, an das Betriebsgerät 7, das von den Ausgabesignalen wiederum unterscheidbar ist, weitergeben. Es könnte dann die Leuchte 1 zum Beispiel auf einen nochmals reduzierten Dimmwert von beispielsweise 20% eingestellt werden oder ein Bereitschaftszustand des Sensors oder des Betriebsgeräts. Die Übertragung des Informationssignals kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen.
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Alternativ können die Sensoren 4, 5, 6 die Leuchten 1, 2, 3 direkt aktivieren. Dabei können die Sensoren 4, 5, 6 ein oder mehrere Schaltelemente aufweisen und in Abhängigkeit welcher Erfassungsbereich ausgelöst wurde, das entsprechende Schaltelement aktiviert werden und die dazugehörige Beleuchtungsstärke eingestellt werden.
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In den Figuren ist die ideale Anordnung des Überlapps der Erfassungsbereiche der Sensoren gezeigt. Es ist jedoch auch denkbar, dass sich die Erfassungsbereiche nicht so weit überlappen. Um in diesem Fall ein unbeabsichtigtes Hell-Dunkel-Schalten zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass vor dem Reduzieren einer einmal erreichten Leuchtstärke eine Mindestbetriebsdauer mit der zuletzt eingestellten höheren Beleuchtungsstarke vorgesehen ist. Damit kann verhindert werden, dass dann, wenn eine Person zunächst in den äußeren Erfassungsbereich 13 des Sensors 5 eintritt und ein entsprechendes Informationssignal an den Sensor 4 übermittelt wird, bei Betreten des inneren Erfassungsbereichs 12 des Sensors 5 die Leuchte 1 wieder abgeschaltet wird. In diesem Fall wird der Betrieb der Leuchte 1 über eine Zeitsteuerung aufrechterhalten. Geht die Person dann in der 1 wieder weiter nach rechts, so betritt sie beim Verlassen des inneren Erfassungsbereichs 12 den äußeren Erfassungsbereich 13, wodurch wieder ein Informationssignal an den Sensor 4 übermittelt wird. Auch dann, wenn zu diesem Zeitpunkt die Person noch nicht im äußeren Erfassungsbereich 11 des Sensors 4 angekommen ist, wird damit gewährleistet, dass zumindest mit der dritten Beleuchtungsstärke eine durchgehende Beleuchtung des Raums erfolgt.
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Betritt dann die Person den äußeren Erfassungsbereich 11 des Sensors 4, so wird selbstverständlich auf den diesem äußeren Erfassungsbereich 11 zugeordneten Dimmwert, also die zweite Beleuchtungsstärke, geregelt.
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Es ist zu beachten, dass die jeweils höhere Beleuchtungsstärke, die aufgrund eines Ereignisses einzustellen ist, Priorität hat. Im Falle, dass also mehrere Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind, wird die Leuchte 1, 2 bzw. 3 immer mit dem höchsten ausgelösten Beleuchtungswert betrieben.
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Die 3 verdeutlicht noch einmal die Anordnung der einzelnen Erfassungsbereiche der 3 Sensoren 4, 5 und 6 in einer Draufsicht. Auch hier ist gut zu erkennen, dass der Durchmesser des im Ausführungsbeispiel runden ersten Erfassungsbereichs 10, 12 und 14 der Sensoren der Breite des kreisscheibenförmigen äußeren Erfassungsbereichs 11, 13, 15 des benachbarten Sensors entspricht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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