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Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem zum Steuern einer Beleuchtungsanlage.
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DE 20 2020 101 445 U1 offenbart ein System zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur einer LED-Beleuchtung, das eine dimmbare LED-Stromquelle, eine Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur der LED-Beleuchtung und eine LED-Lichtquelle umfasst. In der dimmbaren LED-Stromquelle ist ein beliebiges Dimmverfahren implementiert. Die Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur weist eine Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung, eine Programm- und Datenspeicherschaltung, eine automatische Positioniereinheit und eine Uhrschaltung auf und wechselwirkt mit der LED-Stromquelle. Die Programm- und Datenspeicherschaltung hält eine Informationsdatenbank mit Farbtemperaturdaten im Jahresverlauf aus unterschiedlichen geographischen Regionen bereit. Die LED-Lichtquelle umfasst eine erste Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von 2000 K bis 3000 K und eine zweite Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von 5000 K bis 6500 K. Die offenbarte LED-Lichtquelle, die die offenbarte erste Lichtquelle und die offenbarte zweite Lichtquelle umfasst, stellt eine Lampe dar. Die offenbarte dimmbare LED-Stromquelle und die offenbarte Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur stellen zusammen ein Steuergerät dar, das mit der Lampe verbunden und derart ausgebildet ist, dass es die Farbtemperatur der Lampe ändern kann. Das offenbarte System stellt somit eine Leuchte dar, die die Lampe und das Steuergerät umfasst. Die offenbarten Farbtemperaturdaten im Jahresverlauf, die in der offenbarten Programm- und Datenspeicherschaltung der Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur bereit gehalten sind, stellen einen zeitlichen Farbtemperaturverlauf dar. Folglich wird offenbart, dass für die Lampe ein zeitlicher Farbtemperaturverlauf in dem Steuergerät gespeichert ist und dass das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass es die Lampe in Abhängigkeit von dem Farbtemperaturverlauf ansteuern kann, indem es aus dem Farbtemperaturverlauf zu vorbestimmten Zeitpunkten den entsprechenden Farbtemperaturwert ermittelt.
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Eine Beleuchtungsanlage, die wenigstens eine oder wenigstens zwei dieser offenbarten Leuchten bzw. Systeme umfasst und beispielsweise zur Außenbeleuchtung eines Objektes oder einer Straße oder zur Innenbeleuchtung von Wohn- und/oder Arbeitsräumen eines Gebäudes dient, hat den Nachteil, dass zur individuellen Anpassung der Farbtemperaturverläufe dieser Leuchten die jeweiligen Steuergeräte einzeln ausgetauscht, eingestellt oder umprogrammiert werden müssen. Dies ist besonders mühsam, wenn die Leuchten an voneinander entfernten Installationsorten angebracht sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die individuelle Anpassung der Farbtemperaturverläufe von Leuchten einer Beleuchtungsanlage zu vereinfachen.
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Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche vor. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt ein Beleuchtungssystem vor, umfassend
- - eine Beleuchtungsanlage, die wenigstens eine Leuchte umfasst, wobei die wenigstens eine Leuchte umfasst
- - wenigstens eine Lampe und
- - ein Steuergerät, das mit der wenigstens einen Lampe verbunden und derart ausgebildet ist, dass es die Farbtemperatur der wenigstens einen Lampe ändern kann; und
- - eine zentrale Steuereinheit, die mit den Steuergeräten verbunden ist;
wobei
- - für jede Lampe ein zeitlicher Farbtemperaturverlauf in der Steuereinheit gespeichert ist; und
- - die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie jede Lampe in Abhängigkeit von dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf ansteuern kann, indem sie aus dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf zu vorbestimmten Zeitpunkten den entsprechenden Farbtemperaturwert ermittelt und an das jeweilige Steuergerät sendet.
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Die Erfindung ermöglicht eine einfachere individuelle Anpassung der Farbtemperaturverläufe der wenigstens einen Leuchte, da die hierfür erforderlichen Maßnahmen mit Hilfe der zentralen Steuereinheit vorgenommen werden können.
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Die Beleuchtungsanlage kann nach Bedarf beispielsweise keine zusätzliche oder wenigstens eine zusätzliche Leuchte und insbesondere wenigstens zwei Leuchten umfassen.
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Jede Leuchte kann nach Bedarf auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise derart, dass sie keine zusätzliche oder wenigstens eine zusätzliche Lampe und/oder ein Gehäuse, in dem ihre Lampen und ihr Steuergerät gemeinsam untergebracht sind, oder einen Rahmen, an dem ihre Lampen und ihr Steuergerät gemeinsam befestigt sind, umfasst.
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Jede Lampe kann nach Bedarf beispielsweise wenigstens eine RGB-LED („Red-Green-Blue LED“), wenigstens eine TW-LED („Tunable White LED“), wenigstens eine RGBW-LED („Red-Green-Blue-White LED“), wenigstens eine RGBWCCT-LED („Red-Green-Blue-White Correlated Color Temperature LED“), wenigstens eine Leuchtstofflampe und/oder wenigstens eine Glühlampe umfassen.
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Jedes Steuergerät kann nach Bedarf beispielsweise an ein Stromnetz angeschlossen sein und/oder wenigstens einen Transformator, wenigstens einen Gleichrichter und/oder wenigstens einen Dimmer umfassen.
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Jede Verbindung zwischen der zentralen Steuereinheit und einem der Steuergeräte kann nach Bedarf auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise gemäß dem Steuerprotokoll DALI, gemäß dem Steuerprotokoll DMX, gemäß dem KNX-Standard, gemäß dem Smart-Home System PHILIPS HUE, kabelgebunden und/oder kabellos.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist bestimmt, dass die vorbestimmten Zeitpunkte durch einen Puls mit vorbestimmter Periodendauer, die insbesondere 1 s, 60 s, 6 min, 15 min oder 30 min beträgt, definiert sind.
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Vorzugsweise sind die Farbtemperaturverläufe zu jedem Zeitpunkt, beispielsweise sekundengenau definiert. Die Periodendauer zum erneuten Start einer Farbtemperaturermittlung kann projektspezifisch angepasst werden. Es ist möglich, zu jedem beliebigen Zeitpunkt einen neuen Farbtemperaturwert zu ermitteln und an das jeweilige Steuergerät zu senden. Somit kann die Telegrammlast, die auch als Datentelegrammlast oder Datagrammlast bezeichnet wird, optimal gesteuert und beispielsweise der Dimmwert jeder Lampe individuell angepasst werden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist bestimmt, dass wenigstens einer der Farbtemperaturverläufe von der geographischen Position der jeweiligen Lampe abhängt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist bestimmt, dass
- - wenigstens einer der Farbtemperaturverläufe eine vorbestimmte Zeitspanne, die insbesondere einen Tag, eine Woche, einen Monat, eine Dreimonatszeitspanne, einen Sechsmonatszeitspanne oder ein Jahr beträgt, umfasst; und
- - das Ermitteln eines entsprechenden Farbtemperaturwerts erfolgt, indem die Steuereinheit den jeweiligen Farbtemperaturverlauf am Ende seiner Zeitspanne wiederholt oder am Ende der Zeitspanne des jeweiligen Farbtemperaturverlaufs diesen Farbtemperaturverlauf wieder anfügt oder am Ende der Zeitspanne des jeweiligen Farbtemperaturverlaufs wieder zum Anfang dieser Zeitspanne springt.
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Vorzugsweise umfasst wenigstens einer der Farbtemperaturverläufe ein Jahr, so dass zwischen einer Sommerzeitspanne, die beispielhaft von April bis September dauert, und einer Winterzeitspanne, die beispielhaft von Oktober bis März dauert, oder zwischen den Jahreszeiten unterschieden werden kann. So kann beispielsweise für die Tage der Sommerzeitspanne ein Farbtemperaturverlauf definiert sein, bei dem der Farbtemperaturwert um 9h00 und um 17h00 bei 4500 K und um 13h00 bei 4800 K liegt, und für die Tage der Winterzeitspanne ein Farbtemperaturverlauf, bei dem der Farbtemperaturwert um 9h00 und um 17h00 bei 3200 K und um 13h00 bei 3500 K liegt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist bestimmt, dass
- - wenigstens einer der Farbtemperaturverläufe durch eine stetige Funktion und/oder durch eine Lookup-Tabelle definiert ist; und
- - das Ermitteln eines entsprechenden Farbtemperaturwerts erfolgt, indem die Steuereinheit den Farbtemperaturwert mit Hilfe der stetigen Funktion und/oder der Lookup-Tabelle berechnet und/oder aus der Lookup-Tabelle ausliest.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist bestimmt, dass die Lookup-Tabelle wenigstens zwei Stützpunkte umfasst und die stetige Funktion eine Interpolante zu diesen Stützpunkten ist.
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Die Interpolante kann nach Bedarf auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise derart, dass sie durch lineare, quadratische, kubische, stückweise, trigonometrische oder logarithmische Interpolation oder durch Polynominterpolation berechnet ist oder wird.
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In einer beispielhaften Ausführungsform des Systems ist bestimmt, dass das Beleuchtungssystem umfasst
- - wenigstens eine Eingabeeinheit, die mit der Steuereinheit verbunden ist; wobei
- - die wenigstens eine Eingabeeinheit derart ausgebildet ist, dass sie für wenigstens eine vorbestimmte Lampe wenigstens ein Stellsignal erzeugen und an die Steuereinheit senden kann;
- - wenigstens eines der Stellsignale umfasst, dass die Steuereinheit
- - für die wenigstens eine vorbestimmte Lampe das von dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf abhängige Ansteuern stoppt, startet oder für eine vorbestimmte Zeitspanne pausiert,
- - die Helligkeit der wenigstens einen vorbestimmten Lampe um einen vorbestimmten Wert verkleinert oder vergrößert oder auf einen vorbestimmten Wert, vorbestimmten Minimalwert oder vorbestimmten Maximalwert stellt, oder
- - die Farbtemperatur der wenigstens einen vorbestimmten Lampe um einen vorbestimmten Wert verkleinert oder vergrößert oder auf einen vorbestimmten Wert, vorbestimmten Minimalwert oder vorbestimmten Maximalwert stellt.
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Das Beleuchtungssystem kann nach Bedarf beispielsweise keine zusätzliche oder wenigstens eine zusätzliche Eingabeeinheit umfassen.
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Jede Eingabeeinheit kann nach Bedarf auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise als tragbare oder ortsfeste Fernbedienung, Smartphone oder Tabletcomputer.
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Jede Verbindung zwischen der zentralen Steuereinheit und einer der Eingabeeinheiten kann nach Bedarf auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise gemäß dem Steuerprotokoll DALI, gemäß dem Steuerprotokoll DMX, gemäß dem KNX-Standard, gemäß dem Smart-Home System PHILIPS HUE, kabelgebunden und/oder kabellos.
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Die Erläuterungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.
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Wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff „etwa“ oder „ungefähr“ oder „im Wesentlichen“ im Zusammenhang mit Werten oder Wertebereichen oder aber mit Eigenschaften oder Geometrien verwendet, so ist darunter ein Toleranzbereich zu verstehen, den der Fachmann auf diesem Gebiet für üblich erachtet. Insbesondere beträgt im Zusammenhang mit Werten oder Wertebereichen bei Verwendung des Begriffs „etwa“ oder „ungefähr“ ein Toleranzbereich ±20 %, bevorzugt ±10 % und weiter bevorzugt ±5 %. Untergrenzen von Wertebereichen können somit um 5 % bis 20 % unterschritten werden. Obergrenzen von Wertebereichen können somit um 5 % bis 20 % überschritten werden. Soweit verschiedene Wertebereiche, beispielsweise bevorzugte und weiter bevorzugte Wertebereiche, in der vorliegenden Erfindung angegeben sind, sind die Untergrenzen und die Obergrenzen der verschiedenen Wertebereiche miteinander kombinierbar.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.
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Die Zeichnungen zeigen in
- 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems, das System eine bevorzugte Ausführungsform einer Beleuchtungsanlage umfasst; und
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In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems 10 schematisch dargestellt, das beispielhaft zur Innenbeleuchtung einer Rezeption und eines Büros in einem Bürohaus dient. Die Beleuchtungsanlage 10 umfasst eine Beleuchtungsanlage 12, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist und eine erste und eine zweite Leuchte 14.1, 14.2 umfasst, die beispielhaft als Deckenleuchten ausgebildet sind. Die erste Leuchte 14.1 ist unter der Decke der Rezeption angebracht und umfasst eine erste Lampe 16.1, ein erstes Steuergerät 18.1 sowie ein erstes Gehäuse, in dem ihre Lampe 16.1 und ihr Steuergerät 18.1 gemeinsam untergebracht sind. Das Steuergerät 18.1 ist an ein erstes Stromnetz (nicht dargestellt) angeschlossen und mit dieser Lampe 16.1 verbunden und versorgt sie mit elektrischer Energie. Die zweite Leuchte 14.2 ist unter der Decke des Büros angebracht und umfasst eine zweite und eine dritte Lampe 16.2, 16.3, ein zweites Steuergerät 18.2 sowie ein zweites Gehäuse (nicht dargestellt), in dem ihre Lampen 16.2, 16.3 und ihr Steuergerät 16.2 gemeinsam untergebracht sind. Das Steuergerät 18.2 ist an ein zweites Stromnetz (nicht dargestellt) angeschlossen und mit diesen Lampen 16.2, 16.3 verbunden, sodass es und sie mit elektrischer Energie versorgen kann. Jede Lampe 16 umfasst eine RGBW-LED mit einer roten, einer grünen, einer blauen und einer weißen LED (nicht dargestellt), und die Farbtemperatur dieser RGB-LED kann durch geeignetes individuelles Dimmen dieser vier LEDs zwischen 2700 K und 6500 K geändert werden kann. Zu diesem Zweck umfasst jedes Steuergerät 18 einen Gleichrichter (nicht dargestellt), der an das jeweilige Stromnetz angeschlossen ist, und für jede diesem Steuergerät 18 zugeordnete LED einen Dimmer (nicht dargestellt), der diese LED mit dem Gleichrichter verbindet.
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Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine zentrale Steuereinheit 20, die mit den Steuergeräten 18 über die jeweiligen Stromnetze verbunden ist. In der Steuereinheit 20 ist für jede Lampe 16 ein zeitlicher Farbtemperaturverlauf gespeichert. Die Steuereinheit 20 ist derart ausgebildet, dass sie jede Lampe 16 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf ansteuern kann, indem sie aus dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf zu vorbestimmten Zeitpunkten den entsprechenden Farbtemperaturwert ermittelt und an das jeweilige Steuergerät 18 sendet. Bei dieser Ausführungsform sind die vorbestimmten Zeitpunkte beispielsweise für alle Farbtemperaturverläufe gleich und durch einen Puls mit einer Periodendauer von 1 s definiert. Außerdem umfasst jeder Farbtemperaturverlauf eine Zeitspanne von einem Jahr, und die Steuereinheit 20 wiederholt jeden Farbtemperaturverlauf am Ende seiner Zeitspanne, indem sie wieder zum Anfang dieser Zeitspanne springt.
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Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine erste und eine zweite Eingabeeinheit 22.1, 22.2. Die Eingabeeinheit 22.1 ist an einem Empfangstresen (nicht dargestellt) in der Rezeption angebracht und mit der Steuereinheit 20 über das erste Stromnetz verbunden. Die Eingabeeinheit 22.2 ist an einer Wand neben einer Eingangstür (nicht dargestellt) des Büros angebracht und mit der Steuereinheit 20 über das zweite Stromnetz verbunden. Jede Eingabeeinheit 22 weist ein Tastenfeld auf und ist derart ausgebildet, dass sie für die Lampen 16 der jeweiligen Leuchte 14 unterschiedliche Stellsignale erzeugen und an die Steuereinheit 20 senden kann. Diese Stellsignale umfassen Stellsignale zum Ein- und Ausschalten der Lampen 16, Stellsignale zum Stoppen, Starten und Pausieren des von dem jeweiligen Farbtemperaturverlauf abhängigen Ansteuerns der Lampen 16, Stellsignale zum Verkleinern und Vergrößern der Helligkeit der Lampen 16 sowie Stellsignale zum Verkleinern und Vergrößern der Farbtemperatur der Lampen 16.
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Die Verbindungen zwischen der Steuereinheit 20 und den Steuergeräten 18 sowie den Eingabeeinheiten 22 sind gemäß dem Steuerprotokoll DALI ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Beleuchtungssystem
- 12
- Beleuchtungsanlage
- 14.1/14.2
- erste/zweite Leuchte
- 16.1/16.2/16.3
- erste/zweite/dritte Lampe
- 18.1/18.2
- erstes/zweites Steuergerät
- 20
- zentrale Steuereinheit
- 22.1/22.2
- erste/zweite Eingabeeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202020101445 U1 [0002]
