DE102017008933A1

DE102017008933A1 - Lichterfassungsoptik zur Konstantlichtregelung in großen Höhen

Info

Publication number: DE102017008933A1
Application number: DE102017008933.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-03-28

Abstract

Lichterfassungsoptik mit einem in einem Gehäuse angeordneten Lichtsensor zur Messung der Umgebungshelligkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine einfach konvexe Linse aus einem transparenten Material mit guten optischen Eigenschaften zur Sammlung und Bündelung von Licht umfasst, deren konvexer Teil nach unten gerichtet ist, und derart dimensioniert ist, dass das von der Linse gebündelte Licht auf den im Fokus der Linse angeordneten Lichtsensor, der analog oder digital sein kann, um sowohl mit der 1-10V-Technik als auch mit Bussystemen wie beispielsweise KNX oder DALI verwendet werden zu können, geleitet wird, so dass auch in einer Montagehöhe von mehr als 5 m, zum Beispiel 14 m, die auf den Lichtsensor auftreffende Lichtmenge die Realisierung einer zuverlässigen Konstantlichtregelung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichterfassungsoptik zur Konstantlichtregelung in großen Höhen, zum Beispiel in einem Hochregallager.
Präsenz- und Bewegungsmelder werden zur Beleuchtungssteuerung in und außerhalb von Gebäuden eingesetzt, um Energiesparpotentiale auszuschöpfen. Präsenz- und Bewegungsmelder schalten beide das Licht automatisch in Abhängigkeit von anwesenden Personen (Bewegung) und der Umgebungshelligkeit. Beide Melderarten schalten das Licht ein, wenn die Umgebungshelligkeit, die mittels integriertem Lichtsensor gemessen wird, unterhalb einer am Gerät einstellbaren Einschaltschwelle liegt und eine Bewegung erkannt wird.
Ein Bewegungsmelder schaltet das Licht wieder aus, sobald während einer Nachlaufzeit keine Bewegung mehr erkannt wird, d.h., die Beleuchtung bleibt so lange eingeschaltet, wie Bewegungen detektiert werden (unabhängig vom Lichtwert) plus der eingestellten Nachlaufzeit. Es findet keine kontinuierliche Lichtmessung statt.
Bei Präsenzmeldern hingegen wird kontinuierlich die Umgebungshelligkeit gemessen. Präsenzmelder werden unterteilt in Schalt- und Regelmelder. Ein Schaltmelder schaltet im Unterschied zum Bewegungsmelder das Licht unabhängig von Bewegung aus, sobald die Umgebungshelligkeit eine Mindestzeit oberhalb der kalkulierten Ausschaltschwelle liegt. Präsenz-Regelmelder, hier kurz als Präsenzmelder bezeichnet, sind Geräte, die es ermöglichen, dass zum Anteil an vorhandenem Tageslicht einzig der Anteil Kunstlicht hinzugeregelt wird, der zum Erreichen der im Raum gewünschten Helligkeit erforderlich ist. Dieses Hinzuregeln eines Anteils an Kunstlicht zum Tageslicht, um einen gewünschten Helligkeitswert im Raum konstant zu halten, wird als Konstantlichtregelung bezeichnet. Eine Konstantlichtregelung ist mit analogen Systemen, z. B. 1-10V, und digitalen Systemen, beispielsweise KNX oder DALI, möglich.
Für gewöhnlich ist der Lichtsensor zum Messen der Umgebungshelligkeit hinter der Linse des Melders, welche aus einem lichtdurchlässigen und nicht transparenten Kunststoff besteht, angeordnet. Bei dieser Art der Lichtmessung wird das Licht, das im Raum vorhanden ist und zum Melder reflektiert wird, gemessen. Diese Art der Lichtmessung eignet sich besonders für Räume mit geringem Tageslichtanteil, da durch die Linse des Melders, die aus einem lichtdurchlässigen, nicht transparenten Kunststoff besteht, Licht diffus gebündelt wird und so mehr Licht am Lichtsensor ankommt.
Aus der DE 20 2006 020 311 des Herrn Dietmar F. Brück ist bekannt, den Lichtsensor zur Lichtmessung nicht hinter der Linse des Präsenzmelders anzuordnen, sondern diesen in einem separaten Gehäuse außen am Gehäuse des Präsenzmelders anzubringen. Durch diese Anordnung wird eine eher punktuelle Lichtmessung ermöglicht, die sich insbesondere für Räume mit viel Tageslicht eignet.
Beide Arten der Lichtmessung ermöglichen eine Konstantlichtregelung jedoch nur bis zu einer Höhe von ca. 5 m. Ab dieser Höhe ist die Menge an Licht, die zum Lichtsensor reflektiert wird, nicht mehr ausreichend, um eine zuverlässige Konstantlichtregelung zu realisieren. Es ist jedoch beispielsweise in Hochregallagern, wo die Lichtmessung in einer Höhe von mehr als 5 m, zum Beispiel 14 m, stattfindet, wünschenswert, unter anderem aus Gründen der Sicherheit einen konstanten Lichtwert zu halten.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur Konstantlichtregelung in Montagehöhen von mehr als 5 m vorzusehen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lichterfassungsoptik gemäß den beigefügten Patentansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lichterfassungsoptik wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen genauer beschrieben sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren, in denen:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichterfassungsoptik im Querschnitt ist;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichterfassungsoptik im Querschnitt ist;
3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Lichterfassungsoptik ist, die mit einem Präsenzmelder verbunden ist; und
4 die Lichterfassungsoptik aus 3 in einer Ansicht von schräg unten darstellt.

Eine erfindungsgemäße Lichterfassungsoptik (1), wie in 1 dargestellt, umfasst ein Gehäuse (4), eine Linse (2) sowie einen Lichtsensor (6). Der Lichtsensor (6) kann analog oder digital sein, um sowohl mit der 1-10V-Technik als auch mit Bussystemen, wie beispielsweise KNX oder DALI, verwendet werden zu können. Die Lichterfassungsoptik (1) kann, wie in 3 und 4 dargestellt ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Präsenzmelder (5) fest verbunden sein. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die Lichterfassungsoptik (1) die gemessenen Werte über einen Bus an eine distale Auswertungseinheit (nicht dargestellt) übermittelt. Die Linse (2) ist einfach konvex und aus einem transparenten Material mit guten optischen Eigenschaften, d.h., mit einer geringen Lichtdämpfung und einem geringen optischen Widerstand. Die Linse (2) lagert mit dem geraden Teil gegen zwei Auflageflächen (8), die leicht zurückversetzt am nach unten gerichteten Teil des Gehäuses (4) angeordnet sind, wobei der konvexe Teil der Linse (2) nach unten gerichtet ist und das Licht bündelt, welches dann auf den Lichtsensor (6) fokussiert wird. Im oberen Teil (7) des Gehäuses (4) sind die Anschlusskabel bzw. der Bus (nicht dargestellt) angeordnet. Die Verlängerung (3) des oberen Teils (7) des Gehäuses (4) ist zur Verbindung mit einer Auswertungseinheit, zum Beispiel dem Präsenzmelder (5), ausgebildet. Der obere Teil (7) sowie die Verlängerung (3) können vom Gehäuse (4) abnehmbar vorgesehen sein, so dass, wie in 2 dargestellt ist, Einlegscheiben (10) in einer veränderlichen Anzahl eingesetzt werden können. Die Einlegscheiben (10) weisen eine Aussparung auf, die vor dem Lichtsensor (6) angeordnet ist, so dass durch die Einlegscheiben (10) eine Art Tunnel gebildet wird, dessen Länge variabel ist und durch den der Einfall von Streulicht auf den Lichtsensor verhindert wird. Als Alternative zu den Einlegscheiben (10) kann erfindungsgemäß auch ein Röhrchen verwendet werden, allerdings ist dann die Länge nicht variabel. Der Zwischenboden (9) des Gehäuses (4), der den oberen Teil (7) und dessen Verlängerung (3) abtrennt, weist im Fokus der Linse (2) eine Aussparung zur Anbringung des Lichtsensors (6) auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Linse (2) nicht auf den Auflageflächen (8) angebracht, sondern ist mittels Schraubverbindung mit dem Gehäuse (4) verbunden. Des Weiteren kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse (4) einen unteren Teil aufweist, der mittels Schraubverbindung mit dem Rest des Gehäuses (4) verbunden ist, wobei die Linse (2) in den unteren Teil eingesetzt und mit diesem fest verbunden ist. Diese beiden Ausführungsformen bieten den weiteren Vorteil, dass die Brennweite variabel ist und somit weitere Anpassungsmöglichkeiten an die örtlichen Gegebenheiten sowie die Montagehöhe vorgesehen werden.
Durch die Bündelung des von der Linse (2) gesammelten Lichts trifft eine Menge an Licht auf den Lichtsensor (6) auf, die eine Konstantlichtregelung auch in Höhen von mehr als 5 m ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Lichterfassungsoptik
2: Linse
3: Verlängerung des oberen Teils (7) des Gehäuses (4)
4: Gehäuse
5: Präsenzmelder
6: Lichtsensor
7: oberer Teil des Gehäuses (4)
8: Auflagefläche für Linse (2)
9: Zwischenboden zur Abtrennung von (7)
10: Einlegscheiben

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202006020311 [0006]

Claims

Lichterfassungsoptik (1) mit einem in einem Gehäuse (4) angeordneten Lichtsensor (6) zur Messung der Umgebungshelligkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) eine einfach konvexe Linse (2) aus einem transparenten Material mit guten optischen Eigenschaften zur Sammlung und Bündelung von Licht umfasst, deren konvexer Teil nach unten gerichtet ist, und derart dimensioniert ist, dass das von der Linse (2) gebündelte Licht auf den im Fokus der Linse (2) angeordneten Lichtsensor (6), der analog oder digital sein kann, um sowohl mit der 1-10V-Technik als auch mit Bussystemen wie beispielsweise KNX oder DALI verwendet werden zu können, geleitet wird, so dass auch in einer Montagehöhe von mehr als 5 m, zum Beispiel 14 m, die auf den Lichtsensor (6) auftreffende Lichtmenge die Realisierung einer zuverlässigen Konstantlichtregelung ermöglicht.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) einen oberen Teil (7), dessen Verlängerung (3), einen Zwischenboden (9) sowie zwei oder mehr Auflageflächen (8) für die Linse (2) aufweist, wobei der obere Teil (7) des Gehäuses (4) ein Hohlraum zur Unterbringung von Anschlusskabeln bzw. einem Bus ist, die Verlängerung (3) des oberen Teils (7) derart ausgebildet ist, dass sie mit einer Einheit zur Auswertung der gemessenen Lichtwerte, zum Beispiel einem Präsenzmelder (5), verbindbar ist, der Zwischenboden (9) eine Aussparung zur Anbringung des Lichtsensors (6) aufweist, und die Auflageflächen (8) für die Linse (2) im unteren Teil des Gehäuses (4) angeordnet sind.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (2) mittels Schraubverbindung mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) einen unteren Teil aufweist, der mittels Schraubverbindung mit dem Rest des Gehäuses (4) verbunden ist, wobei die Linse (2) nicht auf den Auflageflächen (8) angebracht ist, sondern in den mittels Schraubverbindung mit dem Gehäuse (4) verbundenen unteren Teil eingesetzt und mit diesem fest verbunden ist.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Auswertung der gemessenen Werte sowohl proximal, zum Beispiel in Form eines Präsenzmelders (5), als auch distal, zum Beispiel in Form einer zu einem Bussystem gehörenden Auswertungseinheit, angeordnet sein kann.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß Anspruch 1 und 2, wobei der obere Teil (7) des Gehäuses (4) sowie dessen Verlängerung (3) vom Gehäuse (4) abnehmbar ausgebildet sind, so dass Einlegscheiben (10) derart um den Lichtsensor (6) platzierbar sind, dass durch eine in den Einlegscheiben (10) vorgesehene Öffnung eine Art Tunnel zur Verhinderung des Einfalls von Streulicht auf den Lichtsensor gebildet wird, wobei die Anzahl an Einlegscheiben und somit die Länge des Tunnels variabel ist.
Lichterfassungsoptik (1) gemäß Anspruch 6, wobei statt der Einlegscheiben (10) ein Röhrchen zur Bildung des Tunnels verwendet wird.