DE102020114830A1 - Luminaire with contamination detection - Google Patents

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Roger Kistler
Markus Künzli
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Tridonic GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, das eine Leuchte mit Verschmutzungserkennung umfasst, wobei die Leuchte zumindest ein Leuchtmittel (4), ein Lichtaustrittsfenster (3), durch das von dem zumindest einem Leuchtmittel (4) abgegebene Licht austritt, und zumindest einen Sensor (7) zum Erfassen des von dem Lichtaustrittsfenster (3) und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts des zumindest einen Leuchtmittels.The present invention relates to a system which comprises a lamp with contamination detection, the lamp having at least one lamp (4), a light exit window (3) through which the light emitted by the at least one lamp (4) emerges, and at least one sensor (7 ) for detecting the light of the at least one illuminant reflected from the light exit window (3) and its contamination.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren, mit dem Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung einer Leuchte durch Änderung der Transmission- und Reflexionseigenschaften eines Lichtaustrittsfensters, insbesondere aufgrund von Verschmutzungen, erkannt werden können.The present invention relates to a system and a method with which impairments of the light propagation of a lamp by changing the transmission and reflection properties of a light exit window, in particular due to soiling, can be recognized.

Leuchten in geschlossenen Räumen mit großer Staubentwicklung wie zum Beispiel in Produktionshallen, vor allem aber Straßenlaternen, sind einer starken Verschmutzung z.B. durch den motorisierten Verkehr oder das Wetter ausgesetzt.Luminaires in closed rooms with high levels of dust, such as in production halls, but above all street lamps, are exposed to heavy pollution, e.g. from motorized traffic or the weather.

Eine Verschmutzung der Leuchte kann einerseits die vorhandene Lichtmenge im von der Leuchte beleuchteten Bereich reduzieren und andererseits unerwünschte Effekte wie Streuung des Lichts mit einhergehender Blendung verursachen. Um dem entgegenzuwirken, werden diese Leuchten in regelmäßigen Zeitabständen vor Ort von einem Monteur auf ihren Verschmutzungszustand hin geprüft und, wenn nötig, gereinigt. Diese Überprüfung ist sehr aufwendig und teuer. Zudem hängt der Grad der Verschmutzung nicht nur von der Nutzungsdauer bzw. den Reinigungsintervallen ab, sondern auch vom jeweiligen Standort. Bei statischen Anwendungen kann dies in einer Anpassung der Reinigungsintervalle noch berücksichtigt werden. Schwieriger zu berücksichtigen sind variable Einflussgrößen, wie beispielsweise das Wetter.Soiling of the lamp can on the one hand reduce the amount of light present in the area illuminated by the lamp and on the other hand cause undesirable effects such as scattering of the light with accompanying glare. To counteract this, these luminaires are checked at regular intervals on site by a fitter for their level of contamination and, if necessary, cleaned. This check is very time-consuming and expensive. In addition, the degree of contamination depends not only on the duration of use or the cleaning intervals, but also on the respective location. In the case of static applications, this can still be taken into account by adjusting the cleaning intervals. It is more difficult to take into account variable influencing factors such as the weather.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren anzugeben, die die beschriebenen Probleme verringern. Aufgabe ist es insbesondere ein System und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung aufgrund einer Reduzierung der Transmission im Lichtaustrittsbereich der Leuchte einfach und kostengünstig während des Betriebs erkannt werden können. Maßnahmen zur Reinigung oder gegebenenfalls zum Austausch des Lichtaustrittsfensters können so bedarfsgerecht durchgeführt werden. Prophylaktische Reinigungsmaßnahmen, durch welche unnötige Kosten entstehen, werden so überflüssig.The invention is based on the object of specifying a system and a method which reduce the problems described. The object is, in particular, to provide a system and a method with which impairments in the propagation of light due to a reduction in the transmission in the light exit area of the luminaire can be recognized easily and inexpensively during operation. Measures for cleaning or, if necessary, for replacing the light exit window can thus be carried out as required. Prophylactic cleaning measures, which result in unnecessary costs, become superfluous.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet. This object is achieved according to the features of the independent claims. The invention is further developed by the features of the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein System zumindest eine Leuchte mit einem Lichtaustrittsfenster auf, durch das von zumindest einem Leuchtmittel abgegebene Licht austreten kann, zumindest einen Sensor zum Erfassen von an dem Lichtaustrittsfenster und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts und eine Analyseeinrichtung zur Ermittlung eines Maßes für die Verschmutzung des Lichtaustrittsfensters auf der Grundlage der von dem Sensor erfassten Helligkeit des reflektierten Lichts auf.According to the present invention, a system has at least one lamp with a light exit window through which light emitted by at least one lamp can exit, at least one sensor for detecting light reflected on the light exit window and its contamination, and an analysis device for determining a measure for the contamination of the light exit window on the basis of the brightness of the reflected light detected by the sensor.

Trübungen des Lichtaustrittsfensters durch Alterungsprozesse oder eine Beschädigung insbesondere aber eine Verschmutzung des Lichtaustrittsfensters beeinflussen das von dem Sensor erfasste Licht, so dass das von dem Sensor abgegebene Signal für eine maschinelle Bewertung der aktuellen Beeinträchtigung der Lichtausbreitung genutzt werden kann. Diese von der Analyseeinrichtung durchgeführte Bewertung bzw. Ermittlung eines Maßes für die Verschmutzung kann in der Leuchte selbst oder an einem von der Leuchte entfernten Ort erfolgen, wobei eine Zunahme des von dem Sensor erfassten Lichts bei konstanter Lichtabgabe des Leuchtmittels eine Zunahme der Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung anzeigt.Cloudiness of the light exit window due to aging processes or damage in particular but contamination of the light exit window influence the light detected by the sensor, so that the signal emitted by the sensor can be used for a machine evaluation of the current impairment of the light propagation. This evaluation or determination of a measure for the contamination carried out by the analysis device can take place in the luminaire itself or at a location remote from the luminaire, with an increase in the light detected by the sensor with constant light output of the illuminant indicating an increase in the impairment of the light propagation .

Das Lichtaustrittsfenster kann aus einem festen Körper bestehen und beispielsweise eine Streuscheibe sein. Der Sensor kann auf der Seite des Lichtaustrittsfensters angeordnet sein, auf der das Leuchtmittel angeordnet ist. damit ist der Sensor im Inneren einer Leuchte angeordnet und kann seinerseits nicht aufgrund von eigener Verschmutzung das Analyseergebnis verschlechtern. Änderungen in den gemessenen Helligkeitswerten sind damit ausschließlich auf eine Änderung des Reflexionsgrad des Lichtfensters zurückzuführen.The light exit window can consist of a solid body and, for example, be a diffuser. The sensor can be arranged on the side of the light exit window on which the illuminant is arranged. This means that the sensor is arranged inside a lamp and cannot, for its part, worsen the analysis result due to its own contamination. Changes in the measured brightness values are therefore exclusively due to a change in the degree of reflection of the light window.

Die Analyseeinrichtung kann die von dem Sensor erfasste Helligkeit des reflektierten Lichts mit zumindest einem vorgegebenen Helligkeitswert vergleichen, um einen Grad der Transparenz bzw. der Opazität (Grad der Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung) des Lichtaustrittsfensters als Maß für die Verschmutzung zu bestimmen. Ist das Leuchtmittel dimmbar und/oder nimmt dessen Helligkeit während der Betriebszeit ab, kann der Dimmpegel und/oder der Alterungszustand des Leuchtmittels bei der Bestimmung mittels einem entsprechenden Korrekturfaktor berücksichtigt werden. Bei dem besonders bevorzugten Anwendungsfall einer Straßenbeleuchtung ist von einer 100 %-Ansteuerung des Leuchtmittels auszugehen. Somit sind sämtliche erfassten Helligkeitswerte durch den Sensor miteinander unmittelbar vergleichbar und eine Korrektur muss nicht erfolgen.The analysis device can compare the brightness of the reflected light detected by the sensor with at least one predetermined brightness value in order to determine a degree of transparency or opacity (degree of impairment of light propagation) of the light exit window as a measure of the contamination. If the lighting means can be dimmed and / or its brightness decreases during the operating time, the dimming level and / or the state of aging of the lighting means can be taken into account in the determination by means of a corresponding correction factor. In the particularly preferred application of street lighting, 100% control of the lighting means is to be assumed. In this way, all the recorded brightness values can be directly compared with one another by the sensor and a correction does not have to be made.

Der vorgegebene Helligkeitswert kann ein Schwellenwert, der nicht überschritten werden darf, oder ein Referenzwert für ein Lichtaustrittsfenster im gereinigten oder neuen Zustand d.h., ohne unerwünschte Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung, sein. Der Schwellen- oder Referenzwert kann vom Hersteller oder Anwender vorgegeben sein. Alternativ kann die Analyseeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Inbetriebnahme der Leuchte zu erkennen und/oder ein Signal zu erfassen, das einen bestimmten Grad der Opazität des Lichtaustrittsfensters anzeigt und den vorgegebenen Helligkeitswert aus der von dem Sensor erfassten Helligkeit zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme bzw. zum Zeitpunkt des ersten Betriebs nach dem Erfassen des Signals ableiten. Der so bestimmte Grad der Opazität kann dem gereinigten bzw. neuen Zustand bei der Inbetriebnahme (Referenzwert) entsprechen oder dem Verunreinigungszustand, der nicht überschritten werden darf (Schwellenwert).The predetermined brightness value can be a threshold value which must not be exceeded, or a reference value for a light exit window in the cleaned or new state, ie without undesired impairment of the light propagation. The threshold or reference value can be specified by the manufacturer or user. Alternatively, the analysis device can be designed to recognize the commissioning of the luminaire and / or to detect a signal that indicates a certain degree of opacity of the light exit window and derive the predetermined brightness value from the brightness detected by the sensor at the time of commissioning or at the time of first operation after the signal was detected. The degree of opacity determined in this way can correspond to the cleaned or new state at commissioning (reference value) or the state of contamination that must not be exceeded (threshold value).

Alternativ oder zusätzlich kann die Analyseeinrichtung dazu ausgebildet sein, bei einem Überschreiten eines bestimmten ersten Grads der Opazität die Helligkeit des von dem zumindest einen Leuchtmittel abgegebenen Lichts zu erhöhen, ein Warnsignal auszugeben und/oder eine Einrichtung der Leuchte, die dazu ausgebildet ist, das Lichtaustrittsfenster zu reinigen, zu aktivieren.Alternatively or additionally, the analysis device can be designed to increase the brightness of the light emitted by the at least one lamp when a certain first degree of opacity is exceeded, to output a warning signal and / or a device of the lamp that is designed to open the light exit window to clean, to activate.

Zusätzlich kann die Analyseeinrichtung dazu ausgebildet sein, bei Überschreiten des ersten Grads die Helligkeit des von dem zumindest einen Leuchtmittel abgegebenen Lichts zu erhöhen und bei einem Überschreiten eines bestimmten zweiten Grads der Opazität, der höher als der erste Grad ist, das Warnsignal auszugeben und/oder die Reinigungseinrichtung der Leuchte zu aktivieren.In addition, the analysis device can be designed to increase the brightness of the light emitted by the at least one illuminant when the first degree is exceeded and to output the warning signal and / or when a certain second degree of opacity is exceeded, which is higher than the first degree activate the cleaning device of the lamp.

Die Vorhersage des Zeitpunkts, wann eine Leuchte zu reinigen ist, erleichtert die Planung der Reinigung, und eine schnelle Zunahme der Verschmutzung kann auf einen Defekt (offene Leuchte) oder abnormale Umgebungsbedingungen deuten. Die Analyseeinrichtung kann hierzu auf der Grundlage des von dem Sensor zu verschiedenen Zeiten erfassten reflektierten Lichts eine Änderungsrate der Opazität bestimmen und/oder den Zeitpunkt für das Erreichen eines bestimmten Grads der Opazität vorhersagen.Predicting when to clean a luminaire makes cleaning planning easier, and a rapid increase in pollution can indicate a defect (open luminaire) or abnormal ambient conditions. For this purpose, the analysis device can determine a rate of change of the opacity on the basis of the reflected light detected by the sensor at different times and / or predict the point in time for reaching a certain degree of opacity.

Zusätzlich zur Helligkeit kann die Farbe des reflektierten Lichts für die Bestimmung der Beeinträchtigungen der Lichtausbreitung, insbesondere zur Erkennung der Art der Beeinträchtigung, genutzt werden. Mit der Information über die Art der Beeinträchtigung kann bestimmt werden, ob eine Reinigung, eine Aufbereitung, zum Beispiel durch Polieren, oder ein Austausch nötig ist, welche Reinigungseinrichtung einzusetzen ist und/oder ob eine Beeinträchtigung der Farbtemperatur/-Wiedergabe der Leuchte vorliegt. Die Bestimmung der Farbe kann durch den gleichen Sensor oder einen zusätzlichen Farbsensor erfolgen, wobei der Sensor dazu ausgebildet ist, die Farbe des reflektierten Lichts zu erfassen und die Analyseeinrichtung, die von dem Sensor erfasste Farbe des reflektierten Lichts mit zumindest einem vorgegebenen Farbwert vergleicht, um die Farbtemperatur des von dem zumindest einen Leuchtmittel abgegebenen Lichts zu ändern, ein Warnsignal auszugeben und/oder zumindest eine Einrichtung der Leuchte, die dazu ausgebildet ist, das Lichtaustrittsfenster zu reinigen, zu aktivieren.In addition to the brightness, the color of the reflected light can be used to determine the impairments to the propagation of light, in particular to identify the type of impairment. The information about the type of impairment can be used to determine whether cleaning, processing, for example by polishing, or replacement is necessary, which cleaning device is to be used and / or whether there is an impairment of the color temperature / rendering of the luminaire. The color can be determined by the same sensor or an additional color sensor, the sensor being designed to detect the color of the reflected light and the analysis device, which compares the color of the reflected light detected by the sensor with at least one predetermined color value to change the color temperature of the light emitted by the at least one illuminant, to output a warning signal and / or to activate at least one device of the lamp which is designed to clean the light exit window.

Zusätzlich kann die Leuchte eine erste Einrichtung zum Entfernen eines ersten Typs von Verunreinigungen des Lichtaustrittsfensters und eine zweite Einrichtung zum Entfernen eines zweiten Typs Verunreinigungen des Lichtaustrittsfensters aufweisen, wobei dem ersten Typ ein erster vorgegebener Farbwert oder eine erste Gruppe von Farbwerten und dem zweiten Typ ein zweiter vorgegebener Farbwert oder eine zweite Gruppe von Farbwerten zugeordnet ist und die Analyseeinrichtung die erste Einrichtung aktiviert, wenn die von dem Sensor erfasste Farbe dem ersten vorgegebenen Farbwert oder einem Farbwert der ersten Gruppe entspricht und die zweite Einrichtung aktiviert, wenn die von dem Sensor erfasste Farbe dem zweiten vorgegebenen Farbwert oder einem Farbwert der zweiten Gruppe entspricht.In addition, the luminaire can have a first device for removing a first type of contamination from the light exit window and a second device for removing a second type of contamination from the light exit window, the first type having a first predetermined color value or a first group of color values and the second type a second predetermined color value or a second group of color values is assigned and the analysis device activates the first device when the color detected by the sensor corresponds to the first predetermined color value or a color value of the first group and activates the second device when the color detected by the sensor corresponds to the corresponds to a second predetermined color value or a color value of the second group.

Der Sensor und die Analyseeinrichtung können Bestandteil der Leuchte sein bzw. in der Leuchte integriert sein, wobei das System eine oder mehrere dieser Leuchten aufweist.The sensor and the analysis device can be part of the lamp or be integrated in the lamp, the system having one or more of these lamps.

Alternativ kann die Analyseeinrichtung eine von der Leuchte räumlich getrennte stationäre oder mobile Einrichtung sein, wobei das System eine oder mehrere dieser Leuchten aufweist und eine Sendeeinrichtung der Leuchte die von dem Sensor erfassten Helligkeit an die Analyseeinrichtung sendet. auf diese Weise kann eine einzelne Analyseeinrichtung für eine Mehrzahl von Leuchten vorgesehen sein. Handelt es sich bei den Leuchten um Leuchten desselben Typs, die jeweils mit demselben Dimmlevel betrieben werden, so genügt in diesem Fall auch das einmalige Festlegen eines Referenzwerts bzw. Schwellwerts, der dann Gültigkeit für sämtliche Leuchten hat.Alternatively, the analysis device can be a stationary or mobile device spatially separated from the light, the system having one or more of these lights and a transmission device of the light sending the brightness detected by the sensor to the analysis device. In this way, a single analysis device can be provided for a plurality of lights. If the luminaires are luminaires of the same type, which are each operated with the same dimming level, then in this case it is sufficient to set a reference value or threshold value that is then valid for all luminaires.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Ermitteln eines Verschmutzungsgrads einer Leuchte die folgenden Schritte auf:

  • - Bestimmen eines Referenzhelligkeitswert durch Erfassen eines von an einem Lichtaustrittsfenster der Leuchte und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts bei einem bestimmten bzw. bekannten Verschmutzungsgrad des Lichtaustrittsfensters,
  • - Erfassen des von an dem Lichtaustrittsfenster und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts nachdem der Referenzhelligkeitswert bestimmt wurde,
  • - Bestimmen eines Helligkeitswerts des reflektierten Lichts und
  • - Ermitteln des Verschmutzungsgrad durch Vergleichen des Helligkeitswerts mit dem Referenzhelligkeitswert.
According to the present invention, a method for determining a degree of soiling of a luminaire has the following steps:
  • - Determination of a reference brightness value by detecting a light reflected from a light exit window of the luminaire and its contamination with a certain or known degree of contamination of the light exit window,
  • - Detection of the light reflected by the light exit window and its pollution after the reference brightness value has been determined,
  • - Determining a brightness value of the reflected light and
  • - Determination of the degree of soiling by comparing the brightness value with the reference brightness value.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Leuchte nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine Leuchte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 eine Leuchte nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, und
  • 4 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Darstellung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a lamp according to a first embodiment according to the present invention,
  • 2 a lamp according to a second embodiment according to the present invention,
  • 3 a lamp according to a third embodiment according to the present invention, and
  • 4th a simplified flow chart to illustrate the method according to the present invention.

Komponenten mit gleichen Funktionen sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Components with the same functions are identified by the same reference symbols in the figures.

1 zeigt eine Leuchte bzw. ein System nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Leuchte kann eine Straßenleuchte sein und weist ein an einem Mast 1 befestigtes Gehäuse 2 mit einer Streuscheibe 3 als Lichtaustrittsfenster auf. 1 shows a lamp or a system according to a first embodiment according to the present invention. The lamp can be a street lamp and has one on a pole 1 attached housing 2 with a diffuser 3 as a light exit window.

Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Leuchtmittel 4, ein Betriebsgerät 5 für das Leuchtmittel 4, eine Analyseeinrichtung 6 und ein Helligkeitssensor 7 angeordnet. Das Leuchtmittel 4 kann eine Leuchtstoffröhre oder ein aus einem oder mehreren Leuchtdioden bestehendes LED-Modul sein, wobei das Betriebsgerät 5 die für das Leuchtmittel 4 nötige Betriebsspannung bzw. den für das Leuchtmittel 4 nötigen Betriebsstrom erzeugt. Die Analyseeinrichtung 6 steuert zumindest indirekt die Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten und in Richtung der Streuscheibe 3 abgestrahlten Lichts, in dem sie einen Grad für die Verschmutzung der Streuscheibe 3 ermittelt und dem Betriebsgerät 5 übermittelt. Das Betriebsgerät 5 regelt auf Basis dieses Eingangswerts die abgegebene Lichtmenge entsprechend nach. Zusätzlich kann die Analyseeinrichtung 6 dazu ausgebildet sein, Ein- und Ausschalt-Signale für die Leuchte über das Stromnetz oder von einem Dämmerungsschalter (nicht gezeigt) zu empfangen. Die Analyseeinrichtung 6 kann insbesondere auch in das Betriebsgerät 5 integriert sein.Inside the case 2 is a light source 4th , an operating device 5 for the lamp 4th , an analysis facility 6th and a brightness sensor 7th arranged. The light source 4th can be a fluorescent tube or an LED module consisting of one or more light-emitting diodes, the operating device 5 the one for the lamp 4th required operating voltage or that for the lamp 4th necessary operating current generated. The analysis facility 6th controls at least indirectly the brightness of the lamp 4th generated and in the direction of the lens 3 emitted light, in which they have a degree of contamination of the lens 3 determined and the control gear 5 transmitted. The control gear 5 adjusts the amount of light emitted accordingly on the basis of this input value. In addition, the analysis device 6th be designed to receive switch-on and switch-off signals for the lamp via the mains or from a twilight switch (not shown). The analysis facility 6th can in particular also in the operating device 5 be integrated.

Auf der äußeren Seite der Streuscheibe 3, welche aus Glas oder Kunststoff bestehen kann, befindet sich eine Verunreinigung 8, durch die ein Teil des Licht nach innen reflektiert wird und somit die Lichtdurchlässigkeit verschlechtert und die Lichtmenge im von der Leuchte beleuchteten Bereich reduziert.On the outside of the lens 3 which can be made of glass or plastic, there is an impurity 8th , through which part of the light is reflected inwards and thus deteriorates the light transmission and reduces the amount of light in the area illuminated by the luminaire.

Zumindest ein Teil des nach innen reflektierten Lichts wird von dem Helligkeitssensor 7 erfasst, wobei die von dem Helligkeitssensor 7 erfasste Lichtmenge (Helligkeit) proportional zur Größe bzw. dem Grad der Verunreinigung 8 ist. Die Analyseeinrichtung 6 empfängt von dem Helligkeitssensor 7 ein die Verunreinigung 8, insbesondere den Grad der Verunreinigung 8 anzeigendes Signal und steuert das Betriebsgerät 5 so an, dass einer Reduzierung der Lichtmenge im von der Leuchte beleuchteten Bereich auf Grund der Verunreinigung 8 durch eine stufenweise oder stufenlose Erhöhung der Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts entgegengewirkt wird. Da die Erhöhung der Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts auch die von dem Helligkeitssensor 7 erfasste Lichtmenge vergrößert, wird diese Erhöhung bei einer erneuten Beurteilung des Grads der Verunreinigung 8 auf der Grundlage des von dem Helligkeitssensor 7 ausgegebenen Signals berücksichtigt.At least a part of the inwardly reflected light is from the brightness sensor 7th detected by the brightness sensor 7th The amount of light recorded (brightness) is proportional to the size or degree of contamination 8th is. The analysis facility 6th receives from the brightness sensor 7th an the pollution 8th , especially the level of contamination 8th indicating signal and controls the control gear 5 so that a reduction in the amount of light in the area illuminated by the luminaire due to contamination 8th by gradually or continuously increasing the brightness of the light source 4th generated light is counteracted. Because increasing the brightness of the light source 4th light generated by the brightness sensor 7th When the amount of light detected is increased, this increase will be increased upon reassessment of the degree of contamination 8th based on that from the brightness sensor 7th output signal taken into account.

In 1 ist die Verunreinigung 8 nur in einem kleinen Bereich der Streuscheibe 3 dargestellt. Sie kann sich jedoch gleichmäßig über die gesamte Streuscheibe 3 erstrecken. Anstelle einer Streuscheibe 3 kann eine klare Scheibe ohne Streueffekte insbesondere im Erfassungsbereich des Sensors 7 verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Signal des Helligkeitssensor 7 einer an dem Gehäuse 2 angebrachten Anzeigeeinrichtung zu geführt werden, die die erfasste Verunreinigung 8 nach außen und ggf. auch deren Stärke/Ausmaß bevorzugt im ausgeschalteten Zustand des Leuchtmittels 4 anzeigt.In 1 is the impurity 8th only in a small area of the lens 3 shown. However, it can spread evenly over the entire lens 3 extend. Instead of a diffuser 3 can create a clear pane without scattering effects, especially in the detection area of the sensor 7th be used. Additionally or alternatively, the signal from the brightness sensor 7th one on the case 2 Attached display device to be performed, which the detected contamination 8th to the outside and possibly also its strength / extent, preferably when the lamp is switched off 4th indicates.

Die Analyseeinrichtung 6 kann die von dem Helligkeitssensor 7 erfasste Helligkeit mit einen gespeicherten Referenzhelligkeitswert vergleichen bzw. die Differenz zwischen der erfassten Helligkeit und dem Referenzhelligkeitswert bestimmen und die Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts proportional zur Differenz erhöhen. Der Referenzhelligkeitswert entspricht hierbei einem Helligkeitswert des von dem Helligkeitssensor 7 erfassten Lichts ohne die Verunreinigung 8 und kann von der Analyseeinrichtung 6 bei der Inbetriebnahme der neuen Leuchte oder während des ersten Einschaltens ermittelt und gespeichert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Analyseeinrichtung 6 ein Signal mittels einem an der Leuchte befindlichen Schalter zugeführt werden, das eine gereinigte Leuchte bzw. die Abwesenheit der Verunreinigung 8 anzeigt. Andererseits kann der Referenzhelligkeitswert einem (maximalen) Grad der Verunreinigung 8 zugeordnet sein, der von der Analyseeinrichtung 6 durch eine Erhöhung der Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts (noch) kompensierbar ist, wobei der Referenzhelligkeitswert maximal einem Dimmlevel von 100% (maximale Helligkeit) zugeordnet ist. Ist der Grad der Verunreinigung 8 nicht mehr durch eine Erhöhung der Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts kompensierbar, kann dies von der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, um eine Reinigung der Leuchte zu veranlassen.The analysis facility 6th can that of the brightness sensor 7th Compare the detected brightness with a stored reference brightness value or determine the difference between the detected brightness and the reference brightness value and the brightness of the light source 4th generated light proportionally to the difference. The reference brightness value here corresponds to a brightness value from the brightness sensor 7th detected light without the contamination 8th and can from the analysis facility 6th can be determined and saved when the new luminaire is put into operation or when it is switched on for the first time. Alternatively or additionally, the analysis device 6th a signal can be supplied by means of a switch located on the lamp that indicates a cleaned lamp or the absence of contamination 8th indicates. On the other hand, the reference brightness value can indicate a (maximum) degree of contamination 8th assigned be that of the analyzer 6th by increasing the brightness of the light source 4th generated light can (still) be compensated, the reference brightness value being assigned a maximum of a dimming level of 100% (maximum brightness). Is the level of contamination 8th no longer by increasing the brightness of the light source 4th generated light can be compensated, this can be displayed by the display device to cause cleaning of the lamp.

2 zeigt eine Leuchte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der nicht die Helligkeit des von dem Leuchtmittel 4 erzeugten Lichts verändert wird, sondern das Signal des Helligkeitssensors 7 an ein externes Gerät bzw. eine externe Analyseeinrichtung 6 (nicht gezeigt) gesendet wird. Hierzu weist die Leuchte eine Sendeeinrichtung 9 auf, die das Signal ggf. mit einer Identifizierungsinformation der Leuchte über eine Bluetooth-Verbindung, eine WLAN-Verbindung, ein Mobilfunknetz oder PowerLAN an das externe Gerät überträgt. Die Übertragung kann von dem externen Gerät ausgelöst werden, zu bestimmten Zeiten oder dann automatisch erfolgen, wenn ein bestimmter Grad der Verunreinigung 8 vorliegt. 2 shows a lamp according to a second embodiment according to the present invention, in which not the brightness of the lighting means 4th generated light is changed, but the signal from the brightness sensor 7th to an external device or an external analysis device 6th (not shown) is sent. For this purpose, the lamp has a transmitting device 9 which transmits the signal, possibly with identification information of the luminaire, to the external device via a Bluetooth connection, a WLAN connection, a cellular network or PowerLAN. The transmission can be triggered by the external device, at certain times or automatically when a certain level of contamination 8th is present.

Das externe Gerät kann ein mobiles Kommunikationsgerät oder eine stationäre Überwachungs-/Analyseeinrichtung sein, wobei das externe Gerät die Signale von einer Vielzahl von Leuchten bzw. deren Helligkeitssensor 7 empfangen oder abfragen kann, um den Reinigungsbedarf und ggf. den Standort mittels der Identifizierungsinformation der jeweiligen Leuchte zu ermitteln.The external device can be a mobile communication device or a stationary monitoring / analysis device, the external device receiving the signals from a large number of lights or their brightness sensors 7th can receive or query in order to determine the need for cleaning and, if necessary, the location by means of the identification information of the respective lamp.

3 zeigt eine Leuchte nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Reinigungseinrichtung 10 für die Streuscheibe 3. Die Analyseeinrichtung 6 empfängt das Signal des Helligkeitssensors 7, vergleicht die von Helligkeitssensor 7 ermittelte Helligkeit mit einem Schwellenwert und aktiviert die Reinigungseinrichtung 10, welche die Streuscheibe 3 anregt zu vibrieren, um die Verunreinigung 8 von der Streuscheibe 3 zu entfernen, wenn die ermittelte Helligkeit den Schwellenwert übersteigt. 3 shows a lamp according to a third embodiment according to the present invention with a cleaning device 10 for the lens 3 . The analysis facility 6th receives the signal from the brightness sensor 7th , compares that of the brightness sensor 7th determined brightness with a threshold value and activates the cleaning device 10 , which is the lens 3 stimulates to vibrate to remove the impurity 8th from the lens 3 to be removed if the determined brightness exceeds the threshold value.

Alternativ oder zusätzlich können je nach Typ der erwarteten Verunreinigung 8 andere Reinigungseinrichtungen 10, wie zum Beispiel ein Betauungs-/Enteisungseinrichtung oder ein UV-Strahler zum Entfernen von organischen Verunreinigungen 8, eingesetzt werden.Alternatively or additionally, depending on the type of contamination expected 8th other cleaning facilities 10 such as a condensation / de-icing device or a UV lamp to remove organic contaminants 8th , can be used.

Weisen Verunreinigungen 8 im Licht des Leuchtmittels 4 unterschiedliche Farben auf, kann der Typ der vorliegenden Verunreinigung 8 auf der Streuscheibe 3 mittels eine Farbsensors ermittelt und eine dem ermittelten Typ zugeordneten Reinigungseinrichtungen 10 von der Analyseeinrichtung 6 aktiviert werden.Assign impurities 8th in the light of the lamp 4th different colors, may be the type of contamination present 8th on the lens 3 determined by means of a color sensor and a cleaning device assigned to the determined type 10 from the analysis facility 6th to be activated.

Der Farbsensor erfasst hierbei ebenfalls das reflektiertet Licht und gibt ein entsprechendes Farbsignal, das einen momentanen Farbwert für die Farben Rot, Grün und Blau anzeigt, an die Analyseeinrichtung 6 aus. Die Analyseeinrichtung 6 vergleicht diese Farbwerte mit gespeicherten Farbwerten, zu den jeweils ein Verunreinigungstyp bzw. eine Reinigungseinrichtung 10 zugeordnet ist und aktiviert bei einer Übereinstimmung oder einer ausreichenden Ähnlichkeit die zu der Verunreinigung 8 passende Reinigungseinrichtung 10. Zusätzlich kann mittels mehrerer Farbsensoren eine Farbverteilung/-Muster der Verunreinigung ermittelt und mit gespeicherten Farbmustern verglichen werden.The color sensor also detects the reflected light and sends a corresponding color signal, which shows an instantaneous color value for the colors red, green and blue, to the analysis device 6th out. The analysis facility 6th compares these color values with stored color values, for each of which a type of contamination or a cleaning device 10 is assigned and activated in the event of a match or a sufficient similarity to the impurity 8th suitable cleaning device 10 . In addition, a color distribution / pattern of the contamination can be determined by means of several color sensors and compared with stored color patterns.

Die bezüglich der 1 bis 3 beschriebenen Merkmale der Leuchte, insbesondere der Kompensation durch Anhebung des Dimmlevels , der Übertragung des Sensorsignals, der Reinigung der Streuscheibe 3 und der Erkennung des Typs der Verunreinigung 8 können je nach Anwendung beliebig kombiniert werden.Regarding the 1 until 3 features of the luminaire described, in particular the compensation by increasing the dimming level, the transmission of the sensor signal, the cleaning of the lens 3 and the detection of the type of contamination 8th can be combined as required depending on the application.

Eine Beeinträchtigung der Lichtausbreitung kann auch durch die Streuscheibe 3 selbst erfolgen. Gründe hierfür können Alterungsprozesse oder Beschädigungen sein, die die Lichtdurchlässigkeit der Streuscheibe 3 verringern bzw. die Opazität erhöhen. Solche Beeinträchtigungen können nicht durch eine Reinigung beseitigt werden. Die Streuscheibe 3 muss, soweit möglich, ersetzt werden.An impairment of the light propagation can also be caused by the diffuser 3 take place yourself. Reasons for this can be aging processes or damage to the light permeability of the lens 3 reduce or increase the opacity. Such impairments cannot be eliminated by cleaning. The lens 3 must be replaced as far as possible.

Die Beeinträchtigung durch Alterungsprozesse oder Beschädigungen der Streuscheibe 3 kann mittels dem Farbsignal von Beeinträchtigung durch Verunreinigung 8 unterschieden werden. Dies kann durch die (interne) Analyseeinrichtung 6, welche ein entsprechendes Signal an ein externes Überwachungsgerät und/oder die Anzeigeeinrichtung ausgibt oder durch eine externe Analyseeinrichtung 6 erfolgen. Die interne Analyseeinrichtung 6 kann eine integrierte Halbleiterschaltung sein oder eine integrierte Halbleiterschaltung umfassen. Sie kann als ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein Controller, ein Mikrocontroller oder eine anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC) oder eine Kombination der genannten Einheiten ausgestaltet sein. Die externe Analyseeinrichtung 6 kann ein Personal Computer, ein Tablet oder in einer zentralen Steuervorrichtung integriert sein.The impairment caused by aging processes or damage to the lens 3 can by means of the color signal of impairment by pollution 8th can be distinguished. This can be done by the (internal) analysis facility 6th which outputs a corresponding signal to an external monitoring device and / or the display device or through an external analysis device 6th respectively. The internal analysis facility 6th may be a semiconductor integrated circuit or comprise a semiconductor integrated circuit. It can be designed as a processor, a microprocessor, a controller, a microcontroller or an application-specific special circuit (ASIC) or a combination of the named units. The external analysis facility 6th a personal computer, a tablet or can be integrated in a central control device.

Alternativ oder zusätzlich kann bei einer detektierten Beeinträchtigung durch Alterungsprozesse oder Beschädigung der Dimm-Pegel angehoben und bei einer detektierten Beeinträchtigung durch die Verunreinigung 8 die Reinigungseinrichtung 10 aktiviert werden.Alternatively or additionally, the dimming level can be raised in the event of a detected impairment due to aging processes or damage, and in the event of a detected impairment due to the contamination 8th the cleaning facility 10 to be activated.

Mit der Erfassung des Grads der Beeinträchtigung zu bestimmten aufeinanderfolgenden Zeiten (z.B. einmal in der Stunde oder einmal am Tag bzw. in der Nacht) kann die Geschwindigkeit (Änderungsrate) der Alterung bzw. der Verunreinigung bestimmt und/oder der Zeitpunkt vorhergesagt werden, an dem die Streuscheibe 3 zu ersetzen bzw. zu reinigen ist, weil die Beeinträchtigung dann ein bestimmtes Maß übersteigt.By recording the degree of impairment at certain consecutive times (e.g. once an hour or once a day or night), the speed (rate of change) of aging or pollution can be determined and / or the point in time at which the lens 3 to be replaced or cleaned, because the impairment then exceeds a certain level.

In 4 ist ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm dargestellt, das die einzelnen, oben bereits ausführlicher beschriebenen Schritte bei der Durchführung des oben ausführlich beschriebenen Verfahrens zeigt.In 4th a greatly simplified flowchart is shown which shows the individual steps, already described in more detail above, when carrying out the method described in detail above.

Claims (12)

System zur Ermittlung eines Verschmutzungsgrads einer Leuchte, aufweisend eine Leuchte mit einem Lichtaustrittsfenster (3), durch von zumindest einem Leuchtmittel (4) abgegebenes Licht austreten kann, zumindest einen Sensor (7) zum Erfassen von an dem Lichtaustrittsfenster (3) und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts und eine Analyseeinrichtung zur Ermittlung eines Maßes für die Verschmutzung des Lichtaustrittsfensters (3) auf der Grundlage der von dem Sensor (7) erfassten Helligkeit des reflektierten Lichts.A system for determining the degree of soiling of a luminaire, comprising a lamp with a light exit window (3) through which light emitted by at least one lamp (4) can exit, at least one sensor (7) for detecting light reflected from the light exit window (3) and its contamination, and an analysis device for determining a measure of the soiling of the light exit window (3) on the basis of the brightness of the reflected light detected by the sensor (7). System nach Anspruch 1, wobei der Sensor (7) in der Leuchte auf der Seite des Lichtaustrittsfensters (3) angeordnet ist, auf der das Leuchtmittel (4) angeordnet ist.System according to Claim 1 , wherein the sensor (7) is arranged in the lamp on the side of the light exit window (3) on which the illuminant (4) is arranged. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die von dem Sensor (7) erfasste Helligkeit mit zumindest einem vorgegebenen Helligkeitswert zu vergleichen, um einen Grad der Opazität des Lichtaustrittsfensters (3) als Maß für die Verschmutzung zu bestimmen.System according to one of the preceding claims, wherein the analysis device (6) is designed to compare the brightness detected by the sensor (7) with at least one predetermined brightness value in order to assign a degree of opacity of the light exit window (3) as a measure of the contamination determine. System nach Anspruch 3, wobei die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Inbetriebnahme der Leuchte zu erkennen und/oder ein Signal zu erfassen, das einen bestimmten Grad der Opazität des Lichtaustrittsfensters (3) anzeigt und den vorgegebenen Helligkeitswert aus der von dem Sensor (7) erfassten Helligkeit zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme bzw. zum Zeitpunkt des ersten Betriebs nach dem Erfassen des Signals ableitet.System according to Claim 3 , wherein the analysis device (6) is designed to recognize the commissioning of the lamp and / or to record a signal which indicates a certain degree of opacity of the light exit window (3) and the predetermined brightness value from the value recorded by the sensor (7) Brightness at the time of commissioning or at the time of the first operation after the signal was acquired. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, bei einem Überschreiten eines bestimmten ersten Grads der Opazität die Helligkeit des von dem zumindest einen Leuchtmittel (4) abgegebenen Lichts zu erhöhen, ein Warnsignal auszugeben und/oder eine Einrichtung (10) der Leuchte, die dazu ausgebildet ist, das Lichtaustrittsfenster (3) zu reinigen, zu aktivieren.System according to Claim 3 or 4th , wherein the analysis device (6) is designed to increase the brightness of the light emitted by the at least one lamp (4) when a certain first degree of opacity is exceeded, to output a warning signal and / or a device (10) of the lamp, which is designed to clean the light exit window (3), to activate it. System nach Anspruch 5, wobei die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, bei Rechtes Überschreiten des ersten Grads die Helligkeit des von dem zumindest einen Leuchtmittel (4) abgegebenen Lichts zu erhöhen und bei einem Überschreiten eines bestimmten zweiten Grads der Opazität, der höher als der erste Grad ist, das Warnsignal auszugeben und/oder die Reinigungseinrichtung (10) der Leuchte zu aktivieren.System according to Claim 5 , wherein the analysis device (6) is designed to increase the brightness of the light emitted by the at least one illuminant (4) when the first degree is exceeded, and when a certain second degree of opacity is exceeded, which is higher than the first degree to output the warning signal and / or to activate the cleaning device (10) of the lamp. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, auf der Grundlage des von dem Sensor (7) zu verschiedenen Zeiten erfassten reflektierten Lichts eine Änderungsrate der Opazität zu bestimmen und/oder den Zeitpunkt für das Erreichen eines bestimmten Grads der Opazität vorherzusagen.System according to one of the Claims 3 until 6th , wherein the analysis device (6) is designed to determine a rate of change of the opacity on the basis of the reflected light detected by the sensor (7) at different times and / or to predict the point in time for reaching a certain degree of opacity. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Sensor (7) dazu ausgebildet ist, die Farbe des reflektierten Lichts zu erfassen, und die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die von dem Sensor (7) erfasste Farbe des reflektierten Lichts mit zumindest einem vorgegebenen Farbwert zu vergleichen, um die Farbtemperatur des von dem zumindest einen Leuchtmittels (4) abgegebenen Lichts zu ändern, ein Warnsignal auszugeben und/oder zumindest eine Einrichtung (10) der Leuchte, die dazu ausgebildet ist, das Lichtaustrittsfenster zu reinigen, zu aktivieren.System according to any one of the preceding claims, wherein the sensor (7) is designed to detect the color of the reflected light, and the analysis device (6) is designed to compare the color of the reflected light detected by the sensor (7) with at least one predetermined color value in order to change the color temperature of the light emitted by the at least one illuminant (4), to output a warning signal and / or to activate at least one device (10) of the lamp which is designed to clean the light exit window. System nach Anspruch 8, wobei die Leuchte eine erste Einrichtung (10) zum Entfernen eines ersten Typs von Verunreinigungen des Lichtaustrittsfensters und eine zweite Einrichtung (10) zum Entfernen eines zweiten Typs Verunreinigungen des Lichtaustrittsfensters (3) aufweist, dem ersten Typ ein erster vorgegebener Farbwert oder eine erste Gruppe von Farbwerten und dem zweiten Typ ein zweiter vorgegebener Farbwert oder eine zweite Gruppe von Farbwerten zugeordnet ist, und die Analyseeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die erste Einrichtung (10) zu aktivieren, wenn die von dem Sensor erfasste Farbe dem ersten vorgegebenen Farbwert oder einem Farbwert der ersten Gruppe entspricht und die zweite Einrichtung (10) zu aktivieren, wenn die von dem Sensor erfasste Farbe dem zweiten vorgegebenen Farbwert oder einem Farbwert der zweiten Gruppe entspricht.System according to Claim 8 , the luminaire having a first device (10) for removing a first type of contamination from the light exit window and a second device (10) for removing a second type of contamination from the light exit window (3), the first type having a first predetermined color value or a first group of color values and the second type is assigned a second predetermined color value or a second group of color values, and the analysis device (6) is designed to activate the first device (10) when the color detected by the sensor corresponds to the first predetermined color value or corresponds to a color value of the first group and to activate the second device (10) when the color detected by the sensor corresponds to the second predetermined color value or a color value of the second group. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Sensor (7) und die Analyseeinrichtung (6) Bestandteil der Leuchte sind.System according to one of the preceding claims, wherein the sensor (7) and the analysis device (6) are part of the lamp. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Sensor (7) Bestandteil der Leuchte ist, die Analyseeinrichtung (6) entfernt von der der Leuchte vorgesehen ist und die Leuchte eine Sendeeinrichtung 9 zum Senden der von dem Sensor (7) erfassten Helligkeit an die Analyseeinrichtung (6) aufweist.System according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the sensor (7) is part of the lamp, the analysis device (6) is provided remote from that of the lamp and the lamp has a transmission device 9 for sending the brightness detected by the sensor (7) to the analysis device (6). Verfahren zum Ermitteln eines Verschmutzungsgrads einer Leuchte, aufweisend die Schritte: Bestimmen eines Referenzhelligkeitswert durch Erfassen eines von an einem Lichtaustrittsfenster (3) der Leuchte und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts bei einem bestimmten Verschmutzungsgrad des Lichtaustrittsfensters (3), Erfassen des von an dem Lichtaustrittsfenster (3) und dessen Verschmutzung reflektierten Lichts nachdem der Referenzhelligkeitswert bestimmt wurde, Bestimmen eines Helligkeitswerts des reflektierten Lichts und Ermitteln des Verschmutzungsgrad durch Vergleichen des Helligkeitswerts mit dem Referenzhelligkeitswert.Method for determining the degree of soiling of a luminaire, comprising the steps: Determination of a reference brightness value by detecting a light reflected from a light exit window (3) of the lamp and its soiling with a certain degree of soiling of the light exit window (3), Detection of the light reflected from the light exit window (3) and its contamination after the reference brightness value has been determined, Determining a brightness value of the reflected light and Determining the degree of soiling by comparing the brightness value with the reference brightness value.
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