DE102018217148A1

DE102018217148A1 - Beleuchtungssystem mit vlc-datenübertragung und verfahren

Info

Publication number: DE102018217148A1
Application number: DE102018217148.3A
Authority: DE
Inventors: Norbert Haas; Norbert Magg
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: CLAY PAKY S.R.L., SERIATE, IT
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2020-04-09
Also published as: US20200112368A1; US10873397B2

Abstract

Beleuchtungssystem mit mindestens zwei VLC-Einheiten und einer Effektleuchte, wobei eine VLC-Einheit mit der Effektleuchte verbunden ist und/oder daran angeordnet ist, und die andere VLC-Einheit an einem Objekt anordenbar ist. Die VLC-Einheiten tauschen Zustandsinformationen miteinander aus, entweder uni- oder multidirektional. Des Weiteren kann die Effektleuchte und/oder das Objekt in Abhängigkeit der Zustandsinformation steuerbar sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit mindestens zwei VLC-Einheiten und mindestens einer Effektleuchte und ein Verfahren zur Übertragung und/oder zum Austausch von Daten.
Aus dem Stand der Technik sind Effektleuchten bekannt. Diese werden zur Erzeugung von Lichteffekten, aber auch zur gezielten Ausleuchtung von Bühnenbereichen und/oder zur Beleuchtung einer Person und/oder eines Objekts verwendet. Wird die Position der Person oder des Objekts verändert, so kann die Effektleuchte so ausgerichtet werden, dass sie der Bewegung des Objektes oder der Person folgt. Ein Bewegen der Effektleuchte kann dabei beispielsweise ein Schwenken eines bewegbaren Leuchtenkopfes der Effektleuchte oder eines Moving-Heads in alle Raumrichtungen sein und/oder ein lineares Verschieben der Effektleuchte auf beispielsweise einer Führungsschiene auf der die Effektleuchte angeordnet ist. Das Bewegen der Effektleuchte kann dabei manuell durch eine Bedienperson ausgeführt werden. Diese Bedienperson muss sich in der Nähe der Effektleuchte befinden, um diese bewegen zu können. Dies bedeutet jedoch einen hohen Personalaufwand und es falls die Effektleuchten an unzugänglichen Orten angebracht sind, kann es vorkommen, dass sie nicht durch eine Bedienperson erreicht werden können. Zur optimalen Ausleuchtung durch die Effektleuchte ist es zudem nötig, dass eine genaue Abfolge von Bewegungen vorher einstudiert ist, damit die Bedienperson der Bewegung der Person auf der Bühne folgen kann. Eine improvisierte Bewegung der Person auf der Bühne kann dazu führen, dass die Person nicht beleuchtet ist. Eine weitere Möglichkeit die Effektleuchte zu bewegen, ist die manuelle Bedienung durch ein Steuerelement. Dieses Steuerelement kann beispielsweise ein Stellmotor sein, der durch eine Bedienvorrichtung, beispielsweise ein Bedienpult, gesteuert wird, sodass auch hier ein hoher Personalaufwand bestehen bleibt. Des Weiteren kann die Bewegung der Effektleuchte inzwischen auch vollautomatisch durchgeführt werden. Dazu wird die Bewegung von beispielsweise einem Objekt und/oder einer Person durch beispielsweise ein funktechnisches Mittel detektiert und die Effektleuchte danach ausgerichtet. Bei diesem Echtzeitpositionserfassungssystem weist das bewegte Objekt und/oder die Person eine Sendeeinheit und/oder einen Transponder auf. Die von den Transpondern und/oder Sendeeinheiten ausgegebenen Funksignale, werden von Basisstationen, die um den zu beobachteten Bereich angeordnet sind, erfasst und ausgewertet. Dies wird auch Local Position Measurement-System (LPM-System) genannt. Eine weitere Möglichkeit die Position zu bestimmen ist ein optisches System, beispielsweise ein Light Detection and Ranging System (LiDAR-System), das die Objekte und die Personen durch ein Kamerasystem verfolgt. Dieses arbeitet ähnlich wie das LPM-System. Es sendet Laserlicht aus und wertet die von den Objekten und/oder Personen reflektierte Laserstrahlung aus, um die Position des Objekts und/oder der Person zu bestimmen. Nachteilig an dem LiDAR-System und an dem LPM-System ist es, dass ein „Schatten“ hinter dem Objekt und/oder der Person, aus der Richtung der Erfassungseinheit des LiDAR- oder des LPM-Systems gesehen, entstehen kann, den die Funkwellen oder der Laser nicht erfassen können. Somit sind für eine genaue Bestimmung der Position mindestens zwei Sendestationen von Funk-Signalen oder Laserstrahlung notwendig, die den zu überwachenden Bereich aus verschiedenen Blickwinkeln erfassen. Damit kann eine Überlappungssituation, bei der ein Schatten entstehen kann, ausgeschlossen werden. Jedoch kann eine Verwechslung der Objekte und/oder der Personen stattfinden, da die Systeme verschiedene Objekte und/oder Personen nicht eindeutig bestimmen können. Mit anderen Worten, stehen beispielsweise zwei Personen nahe hintereinander, so ist keine eindeutige Identifizierung durch das System möglich und wenn die Personen sich nach der Überlappungssituation trennen, kann es zu einer Verwechslung kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Beleuchtungssystem zu schaffen, das auf vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige Weise steuerbar ist und die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung zu schaffen, das die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt.
Die Aufgabe wird gelöst hinsichtlich des Beleuchtungssystems gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.
Erfindungsgemäß ist ein Beleuchtungssystem vorgesehen, das vorzugsweise mindestens zwei Visual Light Communication-Einheiten (VLC-Einheiten) aufweist. VLC-Einheiten können miteinander durch sichtbares Licht kommunizieren und somit Daten übertragen. Des Weiteren weist das Beleuchtungssystem vorzugsweise mindestens eine Effektleuchte auf. Eine der VLC-Einheiten kann mit der Effektleuchte verbunden werden. Dabei kann die VLC-Einheit direkt an der Effektleuchte angebracht sein, oder auch damit verbunden sein. Die VLC-Einheit kann insbesondere an dem Sockel der Effektleuchte angebracht sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die VLC-Einheit an einem bewegbaren Leuchtenkopf der Effektleuchte angebracht ist. Die weitere VLC-Einheit kann an einem Objekt, das insbesondere bewegbar ist, anordenbar oder befestigbar sein. Die VLC-Einheiten, die an dem Objekt und an der Effektleuchte angeordnet sind, können miteinander durch mindestens ein Lichtsignal kommunizieren und somit mindestens eine Zustandsinformation, beispielsweise die Position des Objekts, miteinander austauschen und/oder das Lichtsignal kann zumindest von einer VLC-Einheit zu der anderen VLC-Einheit gesendet werden. Ist noch mindestens eine weitere dritte VLC-Einheit vorgesehen, die beispielsweise an einem weiteren Objekt oder einer weiteren Effektleuchte anordenbar ist, entsteht ein Netzwerk aus VLC-Einheiten, die untereinander Zustandsinformation von dem oder mehreren Objekt/en und/oder der oder mehreren Effektleuchte/n untereinander austauschen können. Selbstverständlich können auch zwei VLC-Einheiten ein Netzwerk bilden. Mit anderen Worten ist es möglich, dass ein Beleuchtungssystem geschaffen ist, das eine oder mehrere Effektleuchte/n, die mit einer oder jeweils einer VLC-Einheit verbunden ist/sind, und das ein oder mehrere Objekt/e und/oder Person/en aufweist, das oder die eine oder eine jeweilige VLC-Einheit aufweist/aufweisen.
Vorteilhaft an dieser Erfindung ist, dass das oder mehrere Objekt/e und/oder die oder zumindest ein Teil der Effektleuchte/n miteinander über die jeweiligen VLC-Einheiten, insbesondere multidirektional, kommunizieren können. Mit anderen Worten, können Zustandsinformationen, die beispielsweise Betriebszustände der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n und/oder eines steuerbaren Elements des Objekts oder mehrerer Objekte sind, zwischen den VLC-Einheiten derart ausgetauscht werden, sodass alle VLC-Einheiten alle Zustandsinformationen gleichermaßen erhalten und versenden. Dies ist möglich, da die VLC-Kommunikation eine sehr große Datenübertragungsrate hat. Somit können viele Informationen gleichzeitig übertragen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass zwei Personen beispielsweise miteinander durch die VLC-Einheiten kommunizieren können. Beide Personen können dazu eine VLC-Einheit aufweisen. Eine Person kann ein Lichtsignal mit der VLC-Einheit an die VLC-Einheit der anderen Person senden, die auf einer Bühne sein kann. Dies kann vorteilhaft sein, da dadurch beispielsweise die Person auf einer Bühne eine Regieanweisung durch beispielsweise ein akustisches Signal und/oder ein Vibrationssignal, aktiviert durch ein von der VLC-Einheit empfangenes Lichtsignal, erhalten kann, und dies unbemerkt vom Publikum. Dazu ist eine VLC-Einheit mit einer Kommunikationseinheit, die beispielsweise vibrieren kann oder die mit Mittel zum Vibrieren in Verbindung steht, verbunden. Eine weitere Möglichkeit wäre es, dass die Person, die die Regieanweisung gibt, beispielsweise auch mit der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n kommunizieren kann und die jeweilige oder die Effektleuchte durch ein bestimmtes Lichtsignal der Person auf der Bühne Regieanweisungen, Markierungen und/oder sonstige Symbole, insbesondere auf dem Bühnenboden, zukommen lassen kann. Dieses kann beispielsweise zur Orientierungshilfe dienen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann zumindest eine VLC-Einheit mit einer Steuervorrichtung und/oder einer Bedienvorrichtung verbunden sein. Dies ist vorteilhaft, da somit die Steuerung der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n durch die VLC-Einheiten erfolgen kann. Mit anderen Worten kann beispielsweise ein Farbwechsel der oder der jeweiligen oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n durch ein von der Steuervorrichtung und/oder Bedienvorrichtung über eine VLC-Einheit gesendetes Steuersignal, das von der VLC-Einheit der oder der jeweiligen oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n empfangen wird, hervorgerufen werden. In diesem Ausgestaltungsbeispiel ist es daher außerdem vorteilhaft, wenn die VLC-Einheiten neben den Zustandsinformationen außerdem noch Steuersignale kommunizieren können. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die VLC-Einheiten sowohl zur Informationsübertragung und auch zur Steuerung des Beleuchtungssystems genutzt werden können.
Die VLC-Einheit kann eine VLC-Sendeeinheit zum Senden von Lichtsignalen und/oder eine VLC-Empfangseinheit zum Empfangen von Lichtsignalen aufweisen. Mit anderen Worten besteht die Möglichkeit, dass eine VLC-Einheit nur eine VLC-Sendeeinheit oder eine VLC-Empfangseinheit hat oder auch, dass die VLC-Einheit sowohl eine VLC-Sendeeinheit als auch eine VLC-Empfangseinheit aufweist. Dies ist vorteilhaft, da somit ein Netzwerk geschaffen werden kann, bei dem eine Mehrzahl von VLC-Einheiten miteinander kommunizieren können. Beispielsweise kann die oder die jeweilige Effektleuchte nur eine VLC-Empfangseinheit aufweisen, da sie so beispielsweise auf die Zustandsinformationen die beispielsweise durch die VLC-Sendeeinheit der VLC-Einheit des oder des jeweiligen Objekts reagiert. Somit können Kosten gespart werden. Es gibt also die Möglichkeit verschiedene Netzwerke aufzubauen. Denkbar ist es ein Netzwerk aufzubauen, bei dem eine oder die Effektleuchte mit genau einem oder dem Objekt unidirektional kommuniziert. Das bedeutet, das jeweilige Objekt hat eine VLC-Einheit mit zumindest einer VLC-Sendeeinheit und die jeweilige Effektleuchte eine VLC-Einheit mit zumindest einer VLC-Empfangseinheit. Es ist auch möglich, dass mehrere Objekte mit je einer oder der Effektleuchte unidirektional kommunizieren und/oder dass eine oder die Effektleuchte genau einem oder dem Objekt zugeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit kommuniziert die oder zumindest ein Teil der Effektleuchte/n mit zumindest einem oder dem Objekt bidirektional, das heißt beide weisen eine VLC-Einheit auf, die sowohl eine VLC-Sende- als auch eine VLC-Empfangseinheit aufweisen kann.
Durch die bidirektionale Kommunikation ist es beispielsweise möglich, dass das oder das jeweilige Objekt, das das steuerbares Element oder ein steuerbares Mittel aufweisen kann, beispielsweise ein Stellmotor, durch ein Signal, beispielsweise ein Steuersignal, das von den VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte gesendet wird, gesteuert wird. Es ist auch beispielsweise möglich, dass die VLC-Einheit, die an dem oder dem jeweiligen Objekt mit dem Mittel, insbesondere mit dem Stellmotor, angeordnet ist, eine Zustandsinformation der oder der jeweiligen Effektleuchte, beispielsweise den Farbton der emittierten Strahlung, empfängt, gesendet durch die VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte. Dies kann beispielsweise eine Verstellung des steuerbaren Mittels, also beispielsweise des Stellmotors, des oder des jeweiligen Objektes zur Folge haben. Daraufhin kann die VLC-Einheit des oder des jeweiligen Objektes eine Zustandsinformation, die das steuerbare Mittel betrifft, beispielsweise die Position des Stellmotors, an die VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte senden. Diese kann wiederrum, beispielsweise eine Bewegung der oder der jeweiligen Effektleuchte der empfangenen Zustandsinformation anpassen, wenn sich das Objekt durch die Verstellung des Stellmotors beispielsweise bewegt.
Die VLC-Sendeeinheit der oder der jeweiligen VLC-Einheit kann mindestens eine Sensoreinheit aufweisen und/oder mit einer Sensoreinheit verbunden sein, zum Erfassen der Zustandsinformation des Objekts oder der Effektleuchte. Ist die VLC-Einheit beispielsweise an einem bewegbaren Objekt angeordnet, so kann die Sensoreinheit beispielsweise Positionsdaten erfassen. Die Sensoreinheit, die beispielsweise ein GPS-Sensor ist, kann insbesondere direkt an dem Objekt angeordnet sein. In einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel ist es möglich, dass eine externe VLC-Einheit, die nicht an dem Objekt angeordnet ist und die eine Sensoreinheit aufweist, alternativ oder zusätzlich Positionsdaten des bewegbaren Objektes erfasst, beispielsweise in dem die Sensoreinheit als ein Light Detection and Ranging System (LiDAR-System) ausgestaltet ist. Die Sensoreinheit, die beispielsweise an der VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte angeordnet werden kann oder mit dieser/diesen verbunden sein kann, kann beispielsweise erfassen in welche Richtung das emittierte Licht der Effektleuchte strahlt, also die Positionsdaten des bewegbaren Leuchtenkopfes bestimmen. Des Weiteren kann die Sensoreinheit auch die Positionsdaten der Effektleuchte bestimmen, wenn diese beispielsweise auf einer Schiene beweglich angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit einen Controller aufweisen und/oder mit einem Controller verbunden sein, der die Zustandsinformation und/oder das Steuersignal codiert und das Lichtsignal moduliert. Bevorzugte Modulationstechnologien sind dabei beispielsweise Parts High Modulation, Parts Wide Modulation, Amplitude Modulation, Frequency Modulation, Pulse Code Modulation, Variable Pulse Position Modulation, Color Code Modulation oder Chromaticity Coordinate Modulation.
Des Weiteren weist die VLC-Einheit vorzugsweise einen Energiespeicher auf und/oder ist mit einem Energiespeicher verbunden, insbesondere, wenn diese nicht an einer Energiequelle angeschlossen werden kann und insbesondere an einem Objekt befestigt ist. Dies ist vorteilhaft, da somit das Beleuchtungssystem flexibel gestaltet werden kann.
Des Weiteren weist die VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit vorzugsweise ein Leuchtmittel auf und/oder ist mit einem Leuchtmittel verbunden, das zum Senden des Lichtsignals konfiguriert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit mindestens einen Leuchtmitteltreiber aufweisen, der das Leuchtmittel steuert oder schaltet. Das Leuchtmittel kann insbesondere eine Leuchtdiode (LED) und/oder auch mehrere aufweisen, die an dem Objekt oder der Effektleuchte angeordnet sind. Eine LED kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten LED oder in Form einer Mikro-LED oder einer Nano-LED (Smart Dust), vorliegen. Es können mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat (Submount) montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Platine befestigt sein, bspw. durch einen Chip on Board Prozess (CoB). Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs, beispielsweise OLEDs wie Polymer-OLEDs, einsetzbar. Die LEDs können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Alternativ kann die lichtemittierende Komponente eine Laserdiode oder eine Laserdiodenanordnung mit Konverter (Leuchtstoff) sein.
Das Leuchtmittel zum Senden des Lichtsignals kann vorzugsweise die folgenden Eigenschaften aufweisen. Es kann schnell schalt- und modulierbar sein, sowie eine gute Kommunikationsreichweite aufweisen, das bedeutet, dass das Licht über große Reichweiten wahrnehmbar ist. Dabei kann die Kommunikationsreichweite in Nahbereich (1 bis 5 Meter), mittlerer Bereich (5 bis 20 Meter) und Fernbereich (ab 20 Meter bis einige 100 Meter) aufgeteilt werden. Die Leuchtmittel können entsprechend gewählt werden, also für eine jeweilige Reichweite ein jeweiliges Leuchtmittel. Es besteht die Möglichkeit, dass das Leuchtmittel zum Senden des Lichtsignals die jeweilige oder die Effektleuchte ist, an der eine VLC-Einheit mit einer VLC-Sendeeinheit angeordnet ist. Die oder die jeweilige Effektleuchte kann ihr emittiertes Licht nutzen, das ansonsten den Bühnenbereich bestrahlt, um Lichtsignale zu senden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die oder die jeweilige Effektleuchte zur Übertragung von Datensätzen zu nutzen. Dabei gibt es die Möglichkeit, dass alle Lichtquellen der oder der jeweiligen Effektleuchte, die als Leuchtmittel zum Senden des Lichtsignals konfiguriert sind, synchron moduliert werden, unabhängig von der Farbe oder davon ob sie eine Laserlichtkonversion aufweisen. Mit anderen Worten können alle Lichtquellen der Effektleuchte synchron blinken bzw. moduliert werden und somit das Lichtsignal senden. Es gibt auch die Möglichkeit, nur Lichtquellen zu nutzen, die nicht konvertiert werden, das heißt es werden nur Lichtquellen der Effektleuchten zum Senden des Lichtsignals genutzt, die keine Laserlichtkonversion aufweisen. Eine weitere Möglichkeit ist es, nur Lichtquellen einer bestimmten Farbe zu nutzen. Auch die ausschließliche Benutzung von Lichtquellen mit einer definierten Abstrahlung, dazu gehört ein Strahldurchmesser und/oder eine Strahlfokussierung und/oder das Zusammenwirken einer Primär- und Sekundäroptik, ist möglich. Es ist außerdem möglich, dass nur die Lichtquelle/n mit der stärksten Abstrahlung, das bedeutet die Lichtquelle/n mit der höchsten Photonendichte genutzt werden. Außerdem gibt es die Möglichkeit, dass zwischen Lichtquellen mit unterschiedlicher Farbe umgeschaltet oder hin und her geschaltet wird und/oder dass verschiedene Lichtquellen mit verschiedenen Farben andere Lichtsignale aussenden. Durch die Nutzung verschiedener Lichtquellen mit verschiedenen Farben kann die Datenübertragungsrate gesteigert werden, das heißt es können mehr Informationen in kürzerer Zeit übertragen werden. Werden beispielsweise zwei Farben genutzt, können doppelt so viele Informationen in der gleichen Zeit gesendet werden, wie mit einer Farbe. Vorzuziehen ist es außerdem, dass nur Lichtquellen der oder der jeweiligen Effektleuchte als Leuchtmittel genutzt werden, die nicht an Blinkeffekten und/oder anderen hochdynamischen Leuchteffekten beteiligt sind. Das Nutzen der oder der jeweiligen Effektleuchte als Leuchtmittel hat den Vorteil, dass diese einen großen Bühnenbereich bestrahlen können, also eine hohe Reichweite haben können. Außerdem muss kein zusätzliches Leuchtmittel an der oder der jeweiligen Effektleuchte angeordnet werden.
Des Weiteren können die Leuchtmittel und auch die VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit sowohl für Indoor-Anwendungen als auch für Outdoor-Anwendungen geeignet sein, das bedeutet, die VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit kann insbesondere wasserdicht abgedichtet sein. Des Weiteren kann die VLC-Einheit so konfiguriert sein, dass sie sowohl in einer hellen Umgebung als auch bei Nacht oder Dunkelheit verwendet werden kann. Je nachdem, wie die Nutzungsbedingungen der VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit sind, können die Leuchtmittel entsprechend gewählt und/oder angesteuert werden. Beispielsweise kann in einer hellen Umgebung ein Leuchtmittel mit einer größeren Intensität gewählt werden, als bei Nacht oder Dunkelheit.
Die VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit hat vorzugsweise mindestens einen optischen Sensor, um das Lichtsignal zu empfangen, das von dem oder dem Leuchtmittel über die jeweiligen VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit gesendet wird. Der optische Sensor kann beispielsweise ein Fotodetektor und/oder ein Charge-Coupled-Device-Array (CCD-Array) einer Kamera sein. Des Weiteren kann der optische Sensor auch an die Umgebungsbedingungen angepasst werden und somit in heller Umgebung und auch bei Dunkelheit eingesetzt werden und/oder der optische Sensor kann derart ausgewählt werden, sodass er für die Umgebung, in der die VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit eingesetzt werden kann, geeignet ist. Der optische Sensor kann Teil der Sensoreinheit sein. Des Weiteren hat die VLC-Einheit vorzugsweise eine Auswerteeinheit und/oder ist mit einer Auswerteeinheit verbunden, um das Lichtsignal zu decodieren und/oder auszuwerten. Ist die VLC-Einheit beispielsweise an dem oder dem jeweiligen Objekt angebracht, so ist es vorteilhaft, wenn sie außerdem einen Energiespeicher aufweist. Ist die VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit beispielsweise an der oder der jeweiligen Effektleuchte angeordnet, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn sie eine Steuereinheit und/oder einen Datenspeicher aufweist und/oder mit einer Steuereinheit und/oder mit einem Datenspeicher verbunden ist. Durch die Steuereinheit kann die Lichtquelle der Effektleuchte gesteuert und/oder die Effektleuchte bewegt werden. Ist die VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit an dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet, so kann auch diese eine Steuereinheit enthalten und/oder mit einer Steuereinheit verbunden sein, und damit das steuerbare Mittel steuern, das beispielsweise ein Motor zum Bewegen des oder des jeweiligen Objekts und/oder eine Lichtquelle, die an dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet ist und nicht Teil der VLC-Einheit sein kann und/oder die Kommunikationseinheit, die beispielsweise zur Kommunikation mit einer Person dienen kann, ist. Durch den Datenspeicher ist es möglich, dass ein Programmablauf gespeichert werden kann. Beispielsweise kann eine Beleuchtungssequenz in dem Datenspeicher hinterlegt werden und damit eine Show eröffnet werden. Des Weiteren ist es möglich die VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit gegen Nässe abzudichten. Somit kann die VLC-Einheit beispielsweise im Outdoor-Bereich angewendet werden.
Vorzugsweise weist die oder die jeweilige Effektleuchte einen bewegbaren Leuchtenkopf, Moving-Head, auf, der in alle Raumrichtungen schwenkbar ist, beispielsweise durch einen Stellmotor. Mit anderen Worten ist die optische Hauptachse der oder der jeweiligen Effektleuchte in mehrere oder alle Raumrichtungen schwenkbar. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die oder die jeweilige Effektleuchte beispielsweise auf einer Schiene linear beweglich angeordnet ist. Somit kann ein großer Bereich durch die oder die jeweilige Effektleuchte beleuchtet werden. Mit anderen Worten kann/können sich das oder das jeweilige oder mehrere Objekt/e beispielsweise über die Bühne bewegen und von der oder der jeweiligen Effektleuchte über die komplette Distanz beleuchtet werden. Des Weiteren kann die oder die jeweilige Effektleuchte zumindest eine Lichtquelle aufweisen, die Licht in unterschiedlichen Farben emittieren kann und/oder dimmbar sein kann, also Licht mit unterschiedlicher Intensität emittiert. Des Weiteren ist die Effektleuchte vorzugweise in der Lage, Lichtpunkte und/oder auch Muster zu bilden und/oder zu pulsen und/oder zu blinken und/oder ein Strahldurchmesser und/oder Spotdurchmesser und/oder eine Strahlfokussierung und/oder eine Optik anzupassen. Es ist auch möglich eine Graphical Optical Blackout-Einstellung (Gobo-Einstellung) zu verändern. Das heißt, dass die Effektleuchte beispielsweise Muster und/oder Schriftzüge projizieren kann. Daran ist vorteilhaft, dass so verschiedene Lichteffekte von der oder der jeweiligen oder einem Teil der Effektleuchte/n ausgeführt werden können. Diese Lichteffekte können durch die Steuereinheit der jeweiligen VLC-Einheit gesteuert werden und/oder auch in dem Datenspeicher hinterlegt sein. Die Aktivierung eines im Datenspeicher gespeicherten Programmablaufes kann durch eine von der VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte empfangene Zustandsinformation oder durch ein empfangenes Steuersignal erfolgen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die oder die jeweilige oder ein Teil der Effektleuchte/n an einer Drohne angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, da die oder die jeweilige Effektleuchte oder ein Teil der Effektleuchten somit, insbesondere in alle Raumrichtungen, insbesondere frei, in dem zu beleuchtenden Raum bewegbar ist/sind.
Das jeweilige oder ein Teil der oder das Objekt/e, an dem die oder die jeweilige VLC-Einheit angeordnet ist, kann/können im Raum bewegbar, insbesondere auf einer Fläche bewegbar sein. Das jeweilige oder ein Teil der oder das Objekt/e kann beispielsweise ein Fahrzeug, das über die Bühne bewegt werden kann, und/oder ein anderes Objekt, das insbesondere ein steuerbares Mittel aufweist, sein. Das steuerbare Element kann vorzugsweise durch die Steuereinheit der VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit, die an dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet oder damit verbunden ist, gesteuert sein. Alternativ oder zusätzlich kann das oder das jeweilige Objekt beispielsweise eine Person sein, die sich auf der Bühne bewegen kann und/oder durch Leinen, die an der Bühnendecke befestigt sind, Akrobatik ausführen kann. Alternativ oder zusätzlich kann das jeweilige oder das Objekt zumindest eine steuerbare Lichtquelle aufweisen. Die Lichtquelle kann wie auch das steuerbare Element durch die Steuereinheit der VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit und/oder durch die Steuereinheit, die mit der VLC-Einheit verbunden ist, gesteuert sein. Des Weiteren kann diese Lichtquelle in ein T-Shirt und/oder in einem sonstigen Textil eingearbeitet sein und/oder auch in einem steuerbaren Scheinwerfer an einem Fahrzeug vorgesehen sein. Auch ein Accessoire wie beispielsweise ein Armband mit zumindest einer steuerbaren Lichtquelle kann durch die Steuereinheit der VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit und/oder durch die Steuereinheit, die mit der VLC-Einheit verbunden ist, gesteuert sein. Die steuerbare Lichtquelle kann Licht in unterschiedlichen Farben emittieren und/oder auch mit unterschiedlicher Intensität. Des Weiteren kann die Lichtquelle pulsen und/oder blinken und/oder auch einen Leuchteffekt produzieren, der beispielsweise auf dem Datenspeicher, insbesondere der VLC-Einheit, hinterlegt ist, also einen Programmablauf starten. Des Weiteren können auch an einer Textilie und/oder an einem Objekt verschiedene Lichtquellen angebracht werden, die, insbesondere unterschiedlich, angesteuert werden können. Mit anderen Worten kann beispielsweise in einem Textil, das insbesondere ein T-Shirt ist, zuerst die linke Seite aufleuchten und danach die rechte Seite und/oder zuerst alle blauen Lichtquellen und dann alle roten Lichtquellen. Somit können viele verschiedene Leuchteffekte erzielt werden. Des Weiteren kann das oder das jeweilige Objekt eine Person, ein Akteur, ein Zuschauer, ein Wagen, ein Musikinstrument oder auch ein anderes Bühnenequipment sein.
Um die Daten, insbesondere die Zustandsinformation der jeweiligen Effektleuchte oder des jeweiligen Objekts, zuordnen zu können, können die Zustandsinformationen durch die Codierung des Lichtsignals genau einer VLC-Einheit zugeordnet werden. Das bedeutet, die jeweilige Zustandsinformationen der oder der jeweiligen oder eines Teils der Effektleuchte/n oder des oder des jeweiligen Objekts oder eines Teiles der Objekte können genau zugeordnet werden. Die Zuordnung der jeweiligen VLC-Einheiten zu dem oder dem jeweiligen Objekt oder eines Teils der Objekte kann zum Beispiel zu Beginn einer Bühnenshow erfolgen. Dabei können beispielsweise die Zuschauer an der Kasse eine codierte VLC-Einheit erhalten, oder auch eine Person auf der Bühne kann eine codierte VLC-Einheit erhalten. Das bedeutet außerdem, dass die jeweilige Zustandsinformation des oder des jeweiligen Objekts, die von der VLC-Einheit des oder des jeweiligen Objektes zu einer anderen VLC-Einheit gesendet wird und von dieser an eine weitere dritte VLC-Einheit gesendet wird, weiterhin genau dem jeweiligen Objekt zuordenbar ist. Dazu können beispielsweise Identifikationscodes genutzt werden. Vorteilhaft daran ist, dass die Steuerung von beispielsweise der oder der jeweiligen oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n sehr präzise sein kann und es nicht zu Verwechselungen kommen kann, nachdem zwei Objekte nahe zusammenstehen. Alternativ oder zusätzlich kann die oder die jeweilige Effektleuchte somit auch eine Mehrzahl von Objekten auf der Bühne, insbesondere nacheinander, beleuchten. Durch das VLC-Netzwerk, ist es möglich, dass die VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte mit beispielsweise der VLC-Einheit des jeweiligen Objektes Zustandsinformationen austauscht, die neben den Zustandsinformationen des jeweiligen Objektes auch Zustandsinformationen anderer Objekte und/oder Effektleuchten enthalten. Somit ist es möglich, dass mehrere Objekte nacheinander beleuchtet werden. Der Ablauf kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen. Zuerst kann die oder die jeweilige Effektleuchte das jeweilige Objekt beleuchtet. Die jeweilige VLC-Einheit des jeweiligen Objekts kann beispielsweise dann die Zustandsinformationen, die beispielsweise Positionsdaten eines nebenstehenden Objektes enthalten kann, an die VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte senden. Da somit beispielsweise die Position des nebenstehenden Objektes bekannt ist, kann die oder die jeweiligen Effektleuchten dann das nebenstehende Objekt beleuchten.
Mit anderen Worten muss die Zuordnung der oder der jeweiligen Effektleuchte zu dem oder dem jeweiligen Objekt auf der Bühne nicht starr sein, sondern die Zuordnung kann bei Bedarf verändert werden. Es ist auch möglich, dass mehrere Objekte und/oder mehrere Effektleuchten zu einer Gruppe zusammengefasst werden können, durch die genaue Zuordnung durch die Identifikationscodes. Durch die Zusammenfassung in Gruppen kann beispielsweise eine Gruppe von Tänzern auf der Bühne beleuchtet werden, während eine Gruppe daneben und/oder eine Gruppe die zwischen der ersten Gruppe steht nicht beleuchtet wird. Des Weiteren können steuerbare Lichtquellen, die an Objekten angebracht sind und die sich in einem Bereich befinden, gleichzeitig aufleuchten, da die daran angeordneten VLC-Einheiten, die die Lichtquellen steuern, durch den Identifikationscode identifizierbar sind. Durch die genaue Zuordnung der Zustandsinformation zu dem oder dem jeweiligen Objekt und/oder zu der oder der jeweiligen Effektleuchte ist es außerdem möglich, dass ein Bühnenprogramm nicht nur traditionell ablaufbasiert sein kann, sondern auch zeitlich flexibel gestaltet werden kann und beispielsweise ein Effekt durch die Position des oder des jeweiligen Objekts und/oder des oder der jeweiligen Effektleuchte ausgelöst werden kann und die Beleuchtung des oder des jeweiligen Objektes durch die oder die jeweilige Effektleuchte auch bei einer Improvisation präzise sein kann. Es kann beispielsweise möglich sein, dass ein Tor bei einem Fußballspiel ein Aufleuchten der oder zumindest eines Teils der Effektleuchten auslöst. Dazu kann beispielsweise die Sensoreinheit eine Lichtschranke am Tor sein, an der eine VLC-Einheit mit einer VLC-Sendeeinheit angeordnet ist und diese gibt die Zustandsinformation, die in diesem Fall den Ball im Tor darstellt an die oder die jeweilige VLC-Einheit der oder eines zumindest Teils der Effektleuchte/n, die demzufolge aufleuchten/leuchten.
Das Lichtsignal, das zur Kommunikation zwischen den VLC-Einheiten genutzt wird, kann dabei insbesondere ein sichtbares Licht sein. Dabei kann das Lichtsignal mit verschiedenen LEDs, die Licht mit unterschiedlichen Farben emittieren, gesendet werden. Es möglich, dass unterschiedliche Datensätze durch unterschiedliche Lichtfarben übertragen werden. Somit können mehrere Datensätze gleichzeitig übertragen werden und die Datenübertragungsrate wird größer. Des Weiteren kann das Lichtsignal zusätzlich oder alternativ durch UV-Licht und/oder auch Infrarotlicht übertragen werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Lichtsignal derart moduliert ist, dass es eine Frequenz von mindestens 60 Hertz hat. Je höher die Frequenz des Lichtsignals ist, desto höher ist die Datenübertragungsrate. Des Weiteren kann das Blinken des Leuchtmittels, das das Lichtsignal moduliert, ab 60 Hertz nicht mehr von dem menschlichen Auge wahrgenommen werden. Insbesondere ist es vorzuziehen, wenn die Frequenz des Lichtsignals größer als 500 Hertz oder größer als 1000 Hertz ist. In diesem Fall kann das Blinken des Leuchtmittels nicht mehr durch eine Kameraaufnahme, mittels eines Smartphones oder einer Fernsehkamera, wahrgenommen werden. Des Weiteren kann somit eine Datenübertragungsrate bis zu 10 oder 100 Gigabyte pro Sekunde erreicht werden.
Des Weiteren kann das Leuchtmittel der oder der jeweiligen VLC-Einheit mit einer VLC-Sendeeinheit und der optische Sensor der oder der jeweiligen VLC-Einheit mit einer VLC-Empfangseinheit derart ausgerichtet sein, dass sie in Hinblick auf die Übertragung optimiert sind. Mit anderen Worten kann das Leuchtmittel und der optische Sensor eine Sichtverbindung haben, sodass der optische Sensor die Lichtsignale des Leuchtmittels empfangen kann. Dies kann eine einfache Sichtverbindung sein oder auch beispielsweise eine Sichtverbindung über Spiegel. Des Weiteren kann in einem Netzwerk von VLC-Einheiten die Datenübertragung auch über mehrere verschiedene VLC-Einheiten geleitet werden, und somit muss keine direkte Sichtverbindung zwischen zwei VLC-Einheiten bestehen, die miteinander kommunizieren.
Die Zustandsinformationen, die durch die Datenübertragung zwischen den VLC-Einheiten übertragen werden können, können beispielsweise die Positionsdaten des oder des jeweiligen Objekts und/oder die Positionsdaten und/oder die Orientierung der oder der jeweiligen Effektleuchte im Raum und/oder ein Betriebszustand einer Lichtquelle und/oder auch verschiedener Lichtquellen, die an dem Objekt und/oder an der Effektleuchte angeordnet sind, und/oder der Betriebszustand eines steuerbaren Elements des Objektes sein. Dies können beispielsweise Bewegungsdaten sein, wie Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung und/oder Drehung und/oder Verkippung und/oder eine Höhe, beispielsweise der Abstand von einem Bühnenboden aus, der oder der jeweiligen Effektleuchte oder des oder des jeweiligen Objekts. Der Betriebszustand einer Lichtquelle kann beispielsweise die Farbe und/oder die Intensität und/oder das Muster, das die Effektleuchte bilden kann, Puls- und/oder Blinkgeschwindigkeit und/oder Strahldurchmesser und/oder Spotdurchmesser und/oder die Frosting-Einstellung und/oder die Gobo-Einstellung und/oder die Strahlfokussierung und/oder die Einstellung der Optiken sein. Diese Zustandsinformationen können dabei von der Sensoreinheit erfasst werden, die der VLC-Einheit zugeordnet ist und/oder mit einer VLC-Einheit verbunden ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Erfassung der Positionsdaten des jeweiligen oder des Objektes als Zustandsinformation auf, insbesondere zwei, unterschiedliche Weisen erfolgen. Insbesondere sind die Sensoreinheiten, die die Positionsdaten erfassen an verschiedenen Positionen angeordnet, insbesondere eine Sensoreinheit an dem Objekt und eine Sensoreinheit in einer Entfernung zum Objekt. Eine oder eine weitere Möglichkeit ist es, die Position des Objekts durch ein GPS-Sender zu bestimmen, der der Sensoreinheit der VLC-Einheit zugeordnet ist. Der GPS-Sensor kann beispielsweise bei einem Smartphone und/oder bei einem Beschleunigungssensor und/oder einem Drehungssensor und/oder einem Verkippungssensor und/oder bei einem Armband vorgesehen sein. Des Weiteren kann das Beleuchtungssystem auch ein Positionserfassungssystem, insbesondere als zweite Sensoreinheit, aufweisen, das in einer Entfernung zu dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet ist. Zur Bestimmung von Positionsdaten kann beispielsweise das Leuchtmittel, das an VLC-Einheit angeordnet oder das mit der VLC-Einheit verbunden ist, genutzt werden. Das Leuchtmittel kann durch ein Objektabstandsmessgerät und/oder eine Stereokamera und/oder eine 3D-Kamera, beziehungsweise ein 3D-KameraSystem, aufgenommen werden. Eine binary large object-Erkennung (Blob-Erkennung), die die erfassten Bilder, beispielsweise die der 3D-Kamera, auswertet, ermöglicht die optische und visuelle Objekterfassung. Zum Beispiel können die Daten durch Triangulation ausgewertet und somit die Position des oder des jeweiligen Objektes bestimmt werden. Die Blob-Erkennung kann Bereiche gleicher Struktur, die dann das Objekt und/oder einen Teilbereich des Objekts definieren, erfassen. Eine weitere Möglichkeit ist es, zusätzlich oder alternativ ein LiDAR-System (Light Detection and Ranging System) zu nutzen. Dies ist ein Lasersystem, das die Position des oder des jeweiligen Objekts durch das von dem Objekt reflektierten Licht bestimmen kann. Mit anderen Worten senden LiDAR-Systeme Laserimpulse aus und detektieren das von Objekten zurückgestreute Licht. Aus der Lichtlaufzeit des Lichts, das ausgesendet und zurückgestrahlt wird, kann die Entfernung zum Ort der Streuung, also einem Punkt des Objektes, berechnet werden. Weitere Möglichkeiten sind außerdem die Bestimmung der Position durch Ultraschall und/oder Positionsmarkierungssysteme, wie beispielsweise ein Infrarot-Lasernetz, beziehungsweise ein Lasernetz. Sind die Positionsdaten von zwei unterschiedlichen Sensoreinheiten bestimmt, so kann beispielsweise die VLC-Einheit, die an einer der Sensoreinheiten angeordnet ist und/oder damit verbunden ist, die Positionsdaten an die VLC-Einheit senden, die an der anderen Sensoreinheit angeordnet ist und/oder damit verbunden ist. Vorzugsweise weist dazu die Auswerteeinheit der VLC-Einheit eine Möglichkeit auf, die verschieden Datensätze der Positionsdaten des Objekts miteinander zu vergleichen. Somit kann die Sichtverbindung zwischen Leuchtmittel der VLC-Einheit mit VLC-Sendeeinheit des oder des jeweiligen Objektes und optischem Sensor der VLC-Einheit der oder der jeweiligen Effektleuchte, der zum Erfassen des Lichtsignals dient, kurz getrennt werden, ohne dass die Position des Objektes zu dieser Zeit der Effektleuchte unbekannt ist. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft wenn das Beleuchtungssystem eine Sensoreinheit zur Positionsbestimmung an dem Objekt und eine Sensoreinheit zur Positionsbestimmung des Objekts in einer Entfernung zu dem Objekt aufweist, um die Position des Objekts zu jedem Zeitpunkt genau zu bestimmen und das Beleuchtungssystem ist damit ausfallsicherer.
Vorzugsweise ist die Bewegung des oder des jeweiligen Objekts und/oder die Bewegung der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n und/oder der Zustand der Lichtquelle der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n und/oder das steuerbare Element des oder des jeweiligen Objekts steuerbar. Das bedeutet, diese Merkmale können durch die Steuereinheit der jeweiligen VLC-Einheit gesteuert werden und somit kann der Betriebszustand des steuerbaren Elements des oder des jeweiligen Objekts und/oder der Betriebszustand der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n verändert werden, je nachdem welche Zustandsinformation und/oder welchen Befehl die VLC-Einheit sendet. Somit ist die Steuerung der Effektleuchte oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n und/oder des oder des jeweiligen Objekts zeitlich flexibel.
Das Verfahren zum Übertragen oder zum Austausch mindestens einer Zustandsinformation zwischen zwei VLC-Einheiten, die an der oder der jeweiligen Effektleuchte und dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet sind und/oder damit verbunden sind, weist den folgenden Ablauf auf. Zuerst kann die Zustandsinformation des oder des jeweiligen Objekts und/oder der oder der jeweiligen Effektleuchte durch die Sensoreinheit einer ersten VLC-Einheit, die eine VLC-Sendeeinheit aufweisen kann, erfasst werden. Danach wird die Zustandsinformation mit dem Identifizierungscode codiert, sodass sie dem oder dem jeweiligen Objekt und/oder der oder der jeweiligen Effektleuchte zugeordnet werden kann, und danach wird die Zustandsinformation moduliert, sodass sie von dem Leuchtmittel gesendet werden kann. Die Modulation und die Codierung kann beispielsweise durch den Controller der VLC-Einheit und/oder durch einen Controller, der mit der VLC-Einheit verbunden ist durchgeführt werden. Danach wird das Lichtsignal durch das Leuchtmittel über die VLC-Einheit gesendet. Das Leuchtmittel kann dabei von dem Leuchtmitteltreiber kontrolliert und gesteuert werden. Dann kann das Lichtsignal von einer weiteren, insbesondere zweiten, VLC-Einheit empfangen werden. Die VLC-Einheit weist dazu vorzugsweise den optischen Sensor, der Teil der Sensoreinheit sein kann, auf. Dieser ist der VLC-Einheit mit VLC-Empfangseinheit zugeordnet. Danach kann das Lichtsignal von der Auswerteeinheit dekodiert werden, damit die Zustandsinformation und der Identifizierungscode verarbeitet werden können. Dies wird vorzugsweise von der Auswerteeinheit der VLC-Einheit verarbeitet.
Nach dem Decodieren und/oder dem Verarbeiten der Zustandsinformation kann die Zustandsinformation, von der weiteren, insbesondere zweiten, VLC-Einheit, die das Lichtsignal empfangen hat, weiter versendet werden an eine weitere, insbesondere dritte, VLC-Einheit. Des Weiteren kann die empfangene Zustandsinformation nicht nur an die dritte VLC-Einheit gesendet werden, sondern die Zustandsinformation kann, insbesondere mit einer zusätzlichen Zustandsinformation, an die erste VLC-Einheit zurückgesendet werden.
Die zusätzliche Zustandsinformation, die an die erste VLC-Einheit gesendet wurde, kann insbesondere die Position des oder des jeweiligen Objekts enthalten, die durch die Sensoreinheit zur Positionsbestimmung des Objektes, die in einer Entfernung zum Objekt angeordnet ist, erfasst ist. Ist die erste VLC-Einheit an dem oder dem jeweiligen Objekt angeordnet und weist diese eine Sensoreinheit zur Positionsbestimmung, beispielsweise einen GPS-Sensor, auf, so hat die erste VLC-Einheit zwei unterschiedlich bestimmte Positionsdaten des Objekts. Das bedeutet, nachdem der VLC-Einheit die Zustandsinformation, also die Positionsdaten, und die zusätzliche Zustandsinformation zurückgesendet wurden, kann die Auswerteeinheit der VLC-Einheit die Positionsdaten miteinander vergleichen und auswerten.
Alternativ oder zusätzlich können in Abhängigkeit der Zustandsinformation, die die VLC-Einheit erhalten hat, die Betriebszustände der oder der jeweiligen Effektleuchte geändert werden und/oder das steuerbare Element des Objektes angesteuert werden. Dazu gehören beispielsweise das Bewegen der Effektleuchte und/oder das Blinken von Lichtquellen, oder auch der Farbwechsel von Lichtquellen. Mit anderen Worten, das oder das jeweilige Objekt und/oder die oder die jeweilige oder zumindest ein Teil der Effektleuchte/n kann hinsichtlich der Zustandsinformation angesteuert werden und die emittierten Lichtsignale werden als Steuergröße für Leuchteffekte für die oder die jeweilige Effektleuchte und/oder das oder das jeweilige Objekt genutzt. Durch diese verschiedenen Schritte ist es möglich, dass der zeitliche Ablauf einer Veranstaltung flexibel angepasst werden kann. Beispielsweise kann je nach Größe des Veranstaltungsgeländes und je nach Position des oder des jeweiligen Objekts eine unterschiedliche Intensität der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n nötig sein, um das Objekt zu bestrahlen, sodass im Vergleich zur sonstigen Ausleuchtung in diesem Bereich ein gewünschter Kontrast erreicht wird. Dies kann beispielsweise nach Beginn einer Show festgelegt werden. Weiterhin ist es möglich, beispielsweise bei einer Sportveranstaltung verschiedene Sportler mit verschiedenen Lichtfarben und/oder verschiedenen Effektleuchten zu beleuchten und/oder die Farbe zu wechseln, wenn ein Sportler in Führung liegt. So kann beispielsweise der führende Sportler immer rot beleuchtet sein. Des Weiteren ist es möglich, dass ein Akteur in einem Bereich der Bühne immer grün von der oder der jeweiligen oder zumindest ein Teil der Effektleuchte/n angestrahlt wird und/oder dass er ein Textil mit Lichtquellen trägt, das in diesem Bereich grün leuchtet. Des Weiteren kann auch eine Leuchtsequenz ausgelöst werden, wenn zum Beispiel ein Sänger auf der Bühne eine bestimmte Position betritt. Es ist außerdem möglich ein einziges Objekt in einer abgesprochenen oder konzentrierten Aktion von mehreren Effektleuchten zu beleuchten. Auch eine abgestimmte Beleuchtung, beispielsweise beide leuchten grün, zwischen einer steuerbaren Lichtquelle des jeweiligen Objekts und der oder zumindest eines Teils der Effektleuchte/n ist möglich.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

1 zeigt ein Beleuchtungssystem mit einer Person und einer Effektleuchte und
2a und 2b zeigen jeweils ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens.

1 zeigt ein Beleuchtungssystem 1, das eine Person 2, als bewegbares Objekt, aufweist. An der Person 2 ist eine VLC-Einheit 4 angeordnet. Diese hat eine VLC-Sendeeinheit 6 und kann optional auch eine VLC-Empfangseinheit 8 aufweisen. Des Weiteren weist die VLC-Einheit 4 eine Sensoreinheit 10 auf, die zur Erfassung von Zustandsinformationen, beispielsweise zur Erfassung von Positionsdaten der Person 2, konfiguriert ist. Die VLC-Einheit 4 weist außerdem einen Energiespeicher 12 und ein Leuchtmittel 14 auf, das zum Senden eines Lichtsignals 16 dient. Das Lichtsignal 16 ist schematisch als Linie dargestellt. Zur Modulation und zur Decodierung einer Zustandsinformation in ein Lichtsignal 16 weist die VLC-Einheit 4 einen Controller 18 auf. Dieser gibt das modulierte und codierte Signal an den Leuchtmitteltreiber 20 weiter, der das Leuchtmittel 14 schaltet, sodass es das Lichtsignal 16 abstrahlt.
Hat die VLC-Einheit 4 außerdem die VLC-Empfangseinheit 8, so kann diese einen optischen Sensor 22, zum Empfangen eines Lichtsignals 16 aufweisen. Zur Decodierung und Auswertung des Lichtsignals 16 weist die VLC-Empfangseinheit 8 außerdem eine Auswerteeinheit 24 auf.
Die Person 2 kann zusätzlich zur VLC-Einheit 4 ein steuerbares Mittel, beispielsweise ein Leuchttextil 26 aufweisen, in das beispielsweise das Leuchtmittel 14 und/oder steuerbare Lichtquellen 28 eingearbeitet sind. Die steuerbaren Lichtquellen 28 können beispielsweise durch die VLC-Einheit 4 gesteuert werden, sodass diese beispielsweise bei Bedarf aufleuchten. Zur Steuerung des steuerbaren Mittels, also der Lichtquellen 28 und/oder des Leuchtmittels 14, weist die VLC-Empfangseinheit 8 außerdem eine Steuereinheit 30 auf.
Das Beleuchtungssystem 1 weist außerdem eine Effektleuchte 32 auf, die beispielsweise die Person 2 auf einer Bühne beleuchten kann. Die Effektleuchte 32 hat einen Sockel 34, auf dem ein um eine Hochachse drehbarer Arm 36 angeordnet ist, der gabelförmig einen Leuchtenkopf 38 mit zumindest einer Lichtquelle 40 umgreift. Die Effektleuchte 32 weist ebenfalls eine VLC-Einheit 42 auf. Diese hat eine VLC-Empfangseinheit 44 mit einem optischen Sensor 46, einer Auswerteeinheit 48 und einer Steuereinheit 50, zur Steuerung der Lichtquelle 40, des drehbaren Arms 36 und des Leuchtenkopfes 38. Die VLC-Empfangseinheit 44 kann außerdem einen Datenspeicher 52 aufweisen, der beispielsweise einen Programmablauf zur Steuerung der Effektleuchte 32 speichern kann. Die VLC-Einheit 42 kann außerdem eine VLC-Sendeeinheit 54 aufweisen. Diese weist eine Sensoreinheit 56, beispielsweise ein LiDAR-System, zur Erfassung von Zustandsinformationen, die beispielsweise Positionsdaten der Person 2 sind, auf. Die VLC-Sendeeinheit 54 hat außerdem einen Controller 58 und einen Leuchtmitteltreiber 60. Weist die VLC-Einheit 42 eine VLC-Sendeeinheit 54 auf, so kann die VLC-Sendeeinheit zusätzlich ein Leuchtmittel 62 zum Senden des Lichtsignals 16 aufweisen oder die Effektleuchte kann das Lichtsignal 16 durch ihre Lichtquelle 40 aussenden.
Das Beleuchtungssystem kann zusätzlich mindestens eine externe Einheit 64 aufweisen. Diese kann beispielsweise eine Sensoreinheit 66 aufweisen die zur Erfassung von Zustandsinformationen, beispielsweise zur Positionserfassung der Person 2, dient. Zur Kommunikation mit der VLC-Einheit 42 der Effektleuchte 32 und/oder der VLC-Einheit 4 der Person 2, weist die externe Einheit 64 außerdem eine VLC-Einheit 68 auf, die ebenfalls eine VLC-Sendeeinheit 70 und/oder eine VLC-Empfangseinheit 72 haben kann und Lichtsignale 16 empfangen und/oder senden kann. Die externe Einheit 64 kann außerdem eine Bedienvorrichtung 74 aufweisen, die zur externen Bedienung, durch beispielsweise eine Person, konfiguriert ist. Die Befehle können ebenfalls über die Lichtsignale 16 gesendet werden.
Der Ablauf des Austausches von Zustandsinformationen zwischen den VLC-Einheiten 4, 42, 68 kann beispielsweise folgendermaßen verlaufen. Die Sensoreinheit 10 kann die Positionsdaten der Person 2 erfassen. Diese Zustandsinformation wird durch den Controller 18 codiert und moduliert. Über die Ansteuerung der Lichtquelle 14 durch den Leuchtmitteltreiber 20 wird das decodierte Lichtsignal 16 gesendet. Dieses kann beispielsweise durch den optischen Sensor 46 der Effektleuchte 32 empfangen werden und von der Auswerteeinheit 48 decodiert und ausgewertet werden. Dann wird durch die Steuereinheit 50 die Effektleuchte 32 derart gesteuert, dass die Person 2 beleuchtet ist. Diese Zustandsinformation, die besagt, dass die optische Hauptachse der Effektleuchte 32 zu der Person 2 ausgerichtet ist, könnte umgekehrt nun der VLC-Einheit 4 der Person 2 gesendet werden. Deren Steuereinheit 30 könnte dann die steuerbaren Lichtquellen 28 des Leuchttextils 26 ansteuern, sodass sie beispielsweise in der gleichen Farbe leuchten, wie die Effektleuchte 32.
Das Verfahren zur Steuerung des Beleuchtungssystems 1, das in 2a beschrieben ist, beginnt mit dem Schritt 76, in dem die Positionsdaten des Objektes 2, das beispielsweise die Person ist, als Zustandsinformation bestimmt werden. Optional und/oder zusätzlich kann mindestens eine weitere Zustandsinformation durch die Sensoreinheit 10 der ersten VLC-Einheit 4, die an dem Objekt 2 angeordnet ist, bestimmt werden, siehe auch 1. In Schritt 78 wird die Zustandsinformation über ein identifikationscodiertes, moduliertes Lichtsignal 16 über das Leuchtmittel 14 der ersten VLC-Einheit 4 gesendet. In Schritt 80 empfängt eine weitere, zweite VLC-Einheit 42, die an einer Effektleuchte 32 angeordnet ist, das Lichtsignal 16 über den optischen Sensor 22 und decodiert das Lichtsignal 16, um die Zustandsinformationen zu erhalten. In Schritt 82, der alternativ oder zusätzlich, zu Schritt 80 ausgeführt werden kann, empfangen andere weitere, dritte VLC-Einheiten, beispielsweise die VLC-Einheit 68 der externen Einheit 64, das Lichtsignal 16 der VLC-Einheit des Objektes 2 und sendet es weiter. In Schritt 84, der nach dem Schritt 82 stattfindet, empfängt die zweite VLC-Einheit 42 die Zustandsinformation, die durch die anderen dritte VLC-Einheiten 68 gesendet wurde, und decodiert das Lichtsignal, um die Zustandsinformation zu erhalten. In Schritt 86, der ein optionaler Schritt ist, werden die Positionsdaten des Objekts 2 durch die Sensoreinheit 56 der Effektleuchte 32 erfasst und die Auswerteeinheit 48 der zweiten VLC-Einheit 42 gleicht die ermittelten Positionsdaten der ersten Sensoreinheit 10 mit den ermittelten Positionsdaten der zweiten Sensoreinheit 56 ab. In Schritt 88 wird die Effektleuchte 32 durch die Steuereinheit 50 der zweiten VLC-Einheit 42 derart gesteuert, sodass sie dem Objekt 2 folgt und dieses beleuchtet. Alternativ oder zusätzlich steuert die Steuereinheit 50 die Effektleuchte 32 in Abhängigkeit mindestens einer weiteren Zustandsinformation, sodass sich beispielsweise die emittierte Farbe der Effektleuchte 32 ändert.
In 2b ist ein Ablaufdiagramm gegeben, das sich hinsichtlich Schritt 86 von dem Ablaufdiagramm in 2a unterscheidet, denn Schritt 86 ist in dem Ablaufdiagramm von 2b nicht optional, sondern wird ausgeführt. Des Weiteren werden noch zwei zusätzliche Schritte 90 und 92 durchgeführt. In Schritt 90 werden Zustandsinformationen der Effektleuchte 32, die durch die Sensoreinheit 56 der zweiten VLC-Einheit 42 ermittelt wurden, zu der ersten VLC-Einheit 4, die an dem Objekt 2 angeordnet ist gesendet und von der ersten VLC-Einheit 4 verarbeitet. Danach werden in Schritt 92 das steuerbare Element des Objekts 2 durch die erste VLC-Einheit 4 und die Effektleuchte 32 durch die zweite VLC-Einheit 42 derart angesteuert, sodass ortsabhängige und/oder ortsunabhängige und/oder durch die Zustandsinformationen aufeinander abgestimmte Leuchteffekte entstehen.
Beleuchtungssystem mit mindestens zwei VLC-Einheiten und einer Effektleuchte, wobei eine VLC-Einheit mit der Effektleuchte verbunden ist und/oder daran angeordnet ist, und die andere VLC-Einheit an einem Objekt anordenbar ist. Die VLC-Einheiten tauschen Zustandsinformationen miteinander aus, entweder uni- oder multidirektional. Des Weiteren kann die Effektleuchte und/oder das Objekt in Abhängigkeit der Zustandsinformation steuerbar sein.
Bezugszeichenliste

Beleuchtungssystem	1
Person	2
VLC-Einheit	4, 42, 68
VLC-Sendeeinheit	6, 54, 70
VLC-Empfangseinheit	8, 44, 72
Sensoreinheit	10, 56, 66
Energiespeicher	12
Leuchtmittel	14, 62
Lichtsignal	16
Controller	18, 58
Leuchtmitteltreiber	20, 60
Optischer Sensor	22, 46
Auswerteeinheit	24, 48
Leuchttextil	26
Lichtquelle	28, 40
Steuereinheit	30, 50
Effektleuchte	32
Sockel	34

Drehbarer Arm	36
Leuchtenkopf	38
Datenspeicher	52
Externe Einheit	64

Claims

Beleuchtungssystem, aufweisend mindestens zwei Visual Light Communication-Einheiten (VLC-Einheiten) (4, 42, 68) und mindestens eine Effektleuchte (32), an der eine der VLC-Einheiten (4, 42, 68) vorgesehen ist und wobei die weitere VLC-Einheit (4, 42, 68) an einem Objekt (2) anordbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den VLC-Einheiten (4, 42, 68) durch mindestens ein Lichtsignal (16) mindestens eine Zustandsinformation des Objektes (2) und/oder der Effektleuchte (32) übertragbar ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die VLC-Einheit (4, 42, 68) eine VLC-Sendeeinheit (6, 54, 70) und/oder eine VLC-Empfangseinheit (8, 44, 72) aufweist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 2, wobei die VLC-Sendeeinheit (6, 54, 70) mindestens eine Sensoreinheit (10, 56, 66) zum Erfassen der Zustandsinformation und/oder mindestens einen Controller (18, 58) zur Codierung und/oder Modulation des Lichtsignals (16) und/oder mindestens einen Energiespeicher (12) und/oder mindestens ein Leuchtmittel (14, 62) aufweist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die VLC-Empfangseinheit (8, 44, 72) mindestens einen optischen Sensor (22, 46) zum Empfangen des Lichtsignals (16) und/oder eine Auswerteeinheit (24, 48) zum Decodieren des Lichtsignals (16) und/oder zur Auswertung des Lichtsignals (16) und/oder mindestens einen Energiespeicher (12) aufweist.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehreren Objekten (2) und/oder mehreren Effektleuchten (32) jeweils eine VLC-Einheit (4, 42, 68) zuordenbar ist, wobei die Zustandsinformation durch Codierung des Lichtsignals (16) jeweils genau einer VLC-Einheit (4, 42, 68) zuordenbar ist.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Lichtsignal (16) eine Frequenz von mindestens 60 Hz hat.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Leuchtmittel und der optische Sensor so ausgerichtet sind, dass sie in Hinblick auf die Übertragung optimiert ausgerichtet sind.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei optische Hauptachse der Effektleuchte (32) in mehrere oder alle Raumrichtungen schwenkbar ist und/oder die Effektleuchte (32) auf einer Schiene linear bewegbar angeordnet ist und/oder mindestens eine steuerbare Lichtquelle (28, 40) aufweist.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Objekt (2) im Raum und/oder auf einer Fläche bewegbar ist und/oder zumindest ein steuerbares Element aufweist.
Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zustandsinformation die Positionsdaten des Objektes (2) und/oder der Betriebszustand des steuerbaren Elements des Objektes (2) und/oder die Positionsdaten der Effektleuchte (32) und/oder die Orientierung der Effektleuchte (32) im Raum und/oder ein Betriebszustand der steuerbaren Lichtquellen (28, 40) ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 10, wobei dieses zumindest zwei Sensoreinheiten (10, 56, 66) aufweist, die dazu konfiguriert sind, die Positionsdaten des Objektes (2) zu bestimmen.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 10, wobei dieses eine Auswerteeinheit (24, 48) aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Positionsdaten des Objektes (2), die durch eine der zwei Sensoreinheiten (10, 56, 66) erfasst sind, mit den Positionsdaten des Objekts (2), die durch die andere der zwei Sensoreinheiten (10, 56, 66) erfasst sind, zu korrelieren.
Verfahren zur Übertragung oder zum Austausch von mindestens einer Zustandsinformation von mindestens einem Objekt (2) und/oder von mindestens einer Effektleuchte (32) eines Beleuchtungssystems (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend die Schritte: - Erfassen der Zustandsinformation des Objektes (2) und/oder der Effektleuchte (32) - Modulation und/oder Codierung der Zustandsinformationen in ein Lichtsignal (16), - Senden oder Emittieren des Lichtsignals (16) von einer ersten VLC-Einheit (4, 42, 68), - Empfangen des Lichtsignals (16) von einer zweiten VLC-Einheit (4, 42, 68) und - Decodieren und/oder Verarbeiten der Zustandsinformation.
Verfahren zur Übertragung oder zum Austausch von mindestens einer Zustandsinformation nach Anspruch 13, wobei das Verfahren nach dem Schritt: - Decodieren und/oder Verarbeiten der Zustandsinformation, den Schritt aufweist: - Senden der Zustandsinformation an die zweite und/oder mindestens eine weitere VLC-Einheit (4, 42, 68) .
Verfahren zur Übertragung oder zum Austausch von mindestens einer Zustandsinformation nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei das Verfahren nach dem Schritt: - Decodieren und/oder Verarbeiten der Zustandsinformation oder nach dem Schritt: - Senden der Zustandsinformation an die zweite oder eine weitere VLC-Einheit (4, 42, 68) den Schritt aufweist: - Steuern der Effektleuchte (32) und/oder des steuerbaren Elements des Objekts und/oder der Effektleuchte (32) in Abhängigkeit von der Zustandsinformation.