EP1667079B1 - Sensorleuchte - Google Patents

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Publication number
EP1667079B1
EP1667079B1 EP05026169A EP05026169A EP1667079B1 EP 1667079 B1 EP1667079 B1 EP 1667079B1 EP 05026169 A EP05026169 A EP 05026169A EP 05026169 A EP05026169 A EP 05026169A EP 1667079 B1 EP1667079 B1 EP 1667079B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
unit
lamp
lamp according
movement
Prior art date
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Active
Application number
EP05026169A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1667079A1 (de
Inventor
Wolfgang Steinel
Martin Dipl.-Phys. Meggle
Christof Herbst
Thomas Möller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steinel GmbH and Co KG
Original Assignee
Steinel GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steinel GmbH and Co KG filed Critical Steinel GmbH and Co KG
Publication of EP1667079A1 publication Critical patent/EP1667079A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1667079B1 publication Critical patent/EP1667079B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/03—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type
    • F21S8/033—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type the surface being a wall or like vertical structure, e.g. building facade
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems

Definitions

  • the present invention relates to a sensor lamp according to the preamble of the main claim.
  • Such devices are known from the prior art EP 1 398 742 A1 are known and are brought about as by an infrared motion sensor controlled outdoor or garden lights in large quantities on the market.
  • Principle known sensor lights is that a virtually arbitrarily aesthetically designed, having a light source lamp unit is attached to a support unit (base unit), which ensures the one hand, the electrical supply of the light unit, on the other hand, the mechanical attachment of the sensor light on a house wall or the like , Mounting position allows.
  • a motion sensor system is present, which, typically integrated into the carrier unit, offers a lens window for a movement sensor arranged behind it and sensitive to infrared radiation.
  • the associated, integrated in the support unit sensor electronics then allows the sensor-controlled switching on and off of the light emitting element in response to a detected movement, in addition suitable ambient or operating parameters can be selected or preselected, such as a level of ambient brightness, in which the device is first activated, a lighting period in the activated state (before the lighting unit is automatically deactivated again), or a detection range of the sensor.
  • suitable ambient or operating parameters can be selected or preselected, such as a level of ambient brightness, in which the device is first activated, a lighting period in the activated state (before the lighting unit is automatically deactivated again), or a detection range of the sensor.
  • These parameters are usually location- or environment-related, so that each mounted sensor light must first be adjusted properly before proper commissioning.
  • a disadvantage of the devices known from the prior art is that, especially at wide detection angles and the use of a mirror for interaction with an infrared motion sensor, the circumferential detection area is highly inhomogeneous; This is due to the fact that, with typically two sensor-individual elements of a motion sensor, certain optical radiation conditions cause, depending on the circumferential position of a person moving relative to the sensor whose image is projected in different ways on the sensor adjustment elements.
  • the motion detection signal is based on a difference of the individual signals outputted from the elements, there exist positions in the circumferential direction in which both sensor elements receive infrared images equally and thus no usable sensor difference signal is generated, hence the motion sensor has an extremely inhomogeneous sensitivity in the environment direction - and thus detection area shows.
  • the Fig. 9 to 11 illustrate this relationship: A person of size of 1.80 m, whose movement is to be detected by a pair of individual sensor elements (more precisely, the signal of this sensor pair is fed to a differential amplification and evaluated on signal difference, which then, after appropriate filtering, a Motion detection signal triggers) generated at a distance of 20 m to the motion sensor with a lens focal length of 22.2 mm, a picture size of 2 mm on the sensor pair. It is assumed that the person moves relative to the sensor, in the example of Fig. 9 that would be perpendicular to the image plane.
  • the 10 and 11 illustrate the resulting signal, depending on the arrangement of the two sensor segments of the sensor pair; in Fig. 10 these sensor segments are arranged horizontally next to each other (ie along the direction of movement of the person), however, in Fig. 11 vertically next to each other, ie perpendicular to the direction of movement of the person. From the representations of Fig. 10 or 11 then results, as in the example of Fig. 10 , First, the projected image of the person on the first sensor segment A, then according to the arrow direction on the second segment A 'is displayed. Accordingly, the input side, both sensor segments evaluating differential amplifier generates the in Fig. 10 shown above useful signal, which is well evaluated due to the high signal amplitude for motion detection.
  • a sensor arrangement leads the Fig. 11 in that the projected image of the person essentially reaches both sensor segments A and A 'simultaneously, insofar as only a weak useful (difference) signal, effected by the different covers, can be achieved.
  • a 360 ° round detection such as by providing a suitable plurality of mirrors that project the person image onto the pair of sensors in each circumferential position such that, for example, a circular, faceted mirror arrangement images the person's image onto the sensor For example, would seat on a board and upwardly open sensor element pair deflect
  • there are both circumferential positions which are more like the pattern of Fig. 10 on the other hand, but also positions that are merely the constellation of Fig. 11
  • Object of the present invention is to improve the range and sensitivity homogeneity of the motion sensor of a sensor lamp in the circumferential direction, thereby simplifying the setting of operating parameters.
  • the motion sensor unit for realizing the sensor system has four infrared-sensitive sensor elements which expand the known pair of sensor elements.
  • the above-described problem of inhomogeneous detection area is solved in the circumferential direction by greatly varying sensitivity behavior, because in accordance with the invention, the suitably paired and / or cross-connected four sensor elements in the form of two mutually independent branches (with respective sensor electronics) are evaluated, so that even in the above-described unfavorable case of simultaneous application of both sensor elements of a pair of sensor elements with an identical IR image, the respective other branch outputs a detection detection signal useful for detecting movement.
  • a logical OR combination of both branches a uniform, homogeneous detection signal is then ensured for each case of the environmental position at a wide detection angle.
  • a favorable development of the invention also consists in that the mirror element which cooperates with the sensor (or the individual sensor elements) and is used to realize the large detection angle is itself adjustable or adjustable, so that in this way a setting can be made in a simple and elegant manner of the detection range (for example by tilting or pivoting of individual or all facets or segments of the mirror) can take place.
  • the module-like motion sensor unit can be removed from the sensor light and then in this removed state - easy and problem-free adjustment of the operating parameters. It is particularly advantageous that, according to the preferred embodiment of the invention, the removal of the motion sensor unit a predetermined illumination state of the sensor lamp, in particular a continuous light of the lamp unit, triggers, which in particular also so that a setting under poor ambient light conditions (such as when setting a twilight threshold) is simplified.
  • the sensor housing accommodating the movement sensor unit is particularly suitably designed to be cylindrical and pluggable, with the at least one positioning element being more preferably concealed in the inserted state. Not only can thereby promote an aesthetically pleasing realization of the sensor light as a whole, also this typically used as an actuator control knob or switch are advantageously protected from environmental influences, without having to take special measures for this purpose.
  • a motion sensor which has a wide detection range, ie. H. greater than 180 ° and typically up to 360 °.
  • This detection range is made suitable by a multi-faceted mirror which then interacts with the actual (infrared-sensitive) sensor, the sensor housing forming a peripheral slot area for this purpose, through which infrared radiation can strike the mirror, in order then to be suitably deflected onto the sensor.
  • the above-mentioned and further adjustment parameters for the lighting and detection behavior the sensor light - brightness thresholds, detection range, light duration, illuminance in rest and activation state, etc. - not individually and separately set, but for this purpose predetermined, programmatically stored sets of parameters by pressing the control element are easily selectable. These parameter sets are based on factory-set and stored typical environmental scenarios, so that the (first) adjustment effort can be drastically reduced for the user performing the assembly and initial setting on the sensor light.
  • Sensor light shown has an arm 10 and a wall portion 12 having carrier unit made of a plastic material, wherein at the end of the arm in an otherwise known manner, a bulb holder and a holder for a (not shown), the bulb holder and thus the lamp enclosing lampshade is provided.
  • a motion sensor unit 16 which can be plugged in by means of a cylindrical sensor housing 14, is detachably provided.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate the relative relationship between the carrier unit of the sensor lamp and the sensor housing; the Fig. 2 shows the sensor housing in the inserted state, wherein an annular lens portion 18 in the inserted state protrudes from the housing realized by the carrier unit, while the remaining housing portion is hidden in the lamp body.
  • the exploded view of the Fig. 3 clarifies the withdrawn state.
  • the cylindrical housing 14 made of a plastic material has at one end an electronic module 20, which, exposed above, among others further electronic components an infrared sensor 22 (again consisting of an arrangement of four paired and cross-connected IR single sensors according to Fig. 12 to 15 , see below).
  • the sensor 22 opposite a cone-shaped facet mirror 24 is provided, which is in the housing 14 at the height of the laterally encircling lens portion 18 and can be acted upon by this with incident radiation, which is then deflected by the facets of the mirror unit 24 on the sensor 22 ,
  • the sensor housing on the front side a further round lens portion 26, through which incident radiation can fall directly through a free central region of the mirror 24 on the sensor 22.
  • the housing 14 On the bottom side (ie the electronics module 20 adjacent), the housing 14 from the outside accessible control elements in the form of rotary controls 28, and a molded into the housing material and corresponding plug contacts having connector 30 for electrical connection provided in the support unit of the lamp further units, including Power supply and control of the lighting unit.
  • Fig. 1 shown lamp, mounted approximately in the position shown on a wall or the like, it is screwed in the lamp and the lampshade mounted. After the electrical connection, it is then possible in the in Fig. 3 shown manner to remove the motion sensor unit 16 and make in this withdrawn state by pressing the adjusting elements 28, the desired settings.
  • the lighting unit is set in a steady light state. After reinserting ( Fig. 2 ) is then the sensor lamp for the motion detection operation in the set manner ready.
  • the Fig. 8 illustrates the advantages achieved by the design of the sensor 22 with four pairwise interconnected sensors in the detection range: While the provided with the reference numerals 36 and 38 waveforms illustrate an angularly limited or highly inhomogeneous detection range, as he the result of a typical, common two-element sensor is, the measured curve 40 shows the measured with the sensor system of the present invention homogeneous course using four pairs and redundantly evaluated IR single sensors.
  • the show Fig. 12 to 15 various arrangement options, such as the four sensor elements (segments) in the detection plane (eg on the assembly surface of a sensor electronics, as in Fig. 7 indicated by the reference numeral 22) may be arranged.
  • the element (segment) pairs AA 'and B-B' are evaluated.
  • straight lines G A (for the elements A, A ') and G B (for the elements B, B') described by geometric centers of the relevant sensor elements of a pair are perpendicular to one another, in the case of the optimized examples of FIGS Fig. 13 to 15 they intersect within the sensor array.
  • Fig. 16 Shown are four cone segments Sp1 to Sp4, which, with a suitable inclination relative to the underlying four-element sensor array, a circumferential 360 ° detection area (with respect to the image plane) and map accessible for the sensor evaluation.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorleuchte nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik gemäß EP 1 398 742 A1 bekannt und werden etwa als durch einen Infrarot-Bewegungssensor gesteuerte Außen- bzw. Gartenleuchten in großer Stückzahl in den Verkehr gebracht.
  • Prinzip bekannter Sensor- Leuchten ist, dass eine nahezu beliebig ästhetisch ausgestaltete, ein Leuchtmittel aufweisende Leuchteneinheit an einer Trägereinheit (Sockeleinheit) befestigt ist, welche zum einen die elektrische Versorgung der Leuchteinheit sicherstellt, zum anderen die mechanische Befestigung der Sensorleuchte an einer Hauswand od.dgl. Befestigungsposition ermöglicht. Zusätzlich ist bei derartigen Leuchten eine Bewegungssensorik vorhanden, welche, typischerweise in die Trägereinheit integriert, ein Linsenfenster für einen dahinter angeordneten, für Infrarotstrahlung empfindlichen Bewegungssensor anbietet.
  • Die zugehörige, in der Trägereinheit integrierte Sensorelektronik ermöglicht dann das sensorgesteuerte Ein- bzw. Ausschalten des Leuchtelements als Reaktion auf eine detektierte Bewegung, wobei zusätzlich geeignete Umgebungs- bzw. Betriebsparameter einstell- bzw. vorwählbar sind, so etwa ein Pegel der Umgebungshelligkeit, bei welchem die Vorrichtung überhaupt erst aktiviert wird, eine Leuchtdauer in aktiviertem Zustand (bevor die Leuchteinheit wieder automatisch deaktiviert wird), oder ein Erfassungsbereich der Sensorik. Diese Parameter sind üblicherweise standort- bzw. umgebungsbedingt, so dass jede montierte Sensorleuchte vor einer ordnungsgemäßen Inbetriebnahme zunächst geeignet eingestellt werden muss.
  • Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist, dass, insbesondere bei weiten Erfassungswinkeln und der Verwendung eines Spiegels zum Zusammenwirken mit einem Infrarot-Bewegungssensor, der Erfassungsbereich in Umfangsrichtung höchst inhomogen ist; dies ist dadurch bedingt, dass, bei typischerweise zwei Sensor-Einzelelementen eines Bewegungssensors, gewisse optische Einstrahlungsbedingungen dazu führen, dass, je nach Umfangsposition einer sich bewegenden Person relativ zum Sensor, dessen Bild auf verschiedene Weise auf die Sensor-Einstellelemente projiziert wird.
  • Da jedoch das Bewegungserfassungsignal auf einer Differenz der von den Elementen jeweils ausgegebenen Einzelsignale beruht, existieren in Umfangsrichtung Positionen, bei welchen beide Sensor-Einzelelemente gleichermaßen Infrarotbilder empfangen und so kein verwertbares Sensor-Differenzsignal erzeugt wird, mithin also der Bewegungssensor einen in Umgebungsrichtung äußerst inhomogenen Empfindlichkeits- und damit Erfassungsbereich zeigt.
  • Die Fig. 9 bis 11 verdeutlichen diesen Zusammenhang: Eine Person einer Größe von 1,80 m, deren Bewegung durch ein Paar von Sensor-Einzelelementen zu detektieren ist (genauer gesagt wird das Signal dieses Sensorpaares einer Differenzverstärkung zugeführt und auf Signaldifferenz ausgewertet, welche dann, nach geeigneter Filterung, ein Bewegungserfassungssignal auslöst) erzeugt in einem Objektabstand von 20 m zum Bewegungssensor bei einer Linsenbrennweite von 22,2 mm eine Bildgröße von 2 mm auf dem Sensorpaar. Angenommen wird, dass die Person sich relativ zum Sensor bewegt, im Beispiel der Fig. 9 wäre das senkrecht zur Bildebene.
  • Die Fig. 10 und 11 verdeutlichen das so entstehende Signal, abhängig von der Anordnung der beiden Sensorsegmente des Sensorpaares; in Fig. 10 sind diese Sensorsegmente horizontal nebeneinander angeordnet (also entlang der Bewegungsrichtung der Person), dagegen in Fig. 11 vertikal nebeneinander, also senkrecht zur Bewegungsrichtung der Person. Aus den Darstellungen der Fig. 10 bzw. 11 ergibt sich dann, wie, im Beispiel der Fig. 10, zunächst das projizierte Bild der Person auf das erste Sensorsegment A, danach gemäß Pfeilrichtung auf das zweite Segment A' abgebildet wird. Entsprechend erzeugt der eingangsseitig beide Sensorsegmente auswertende Differenzverstärker das in Fig. 10 oben gezeigte Nutzsignal, welches aufgrund der hohen Signalamplitude gut für die Bewegungserfassung auswertbar ist.
  • Dagegen führt eine Sensoranordnung der Fig. 11 dazu, dass das projizierte Bild der Person im wesentlichen beide Sensorsegmente A und A' gleichzeitig erreicht, insoweit nur ein schwaches Nutz (Differenz-) Signal, bewirk durch die unterschiedlichen Abdeckungen, erzielbar ist. Dadurch jedoch, dass bei dem Vorsehen einer 360°-Rundum-Erfassung (etwa durch Vorsehen einer geeigneten Mehrzahl von Spiegeln, die in jeder Umfangsposition das Personenbild auf das Sensorpaar projizieren, so dass z.B. eine kreisförmig angeordnete, facettenartige Spiegelanordnung das Bild der Person auf das z.B. auf einer Platine sitzende und nach oben geöffnete Sensorelementpaar umlenken würde) es sowohl Umfangspositionen gibt, die eher dem Muster der Fig. 10 entsprechen, dagegen aber auch Positionen, die lediglich die Konstellation der Fig. 11 erreichen, ist klar erkennbar, dass im Hinblick auf eine gewünschte Rundum-(360°- )Erfassung die existierende, auf der Basis eines Sensorelementpaares basierende Technologie durch ihren inhomogenen Empfindlichkeits- und Erfassungsbereich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Reichweiten- bzw. Empfindlichkeitshomogenität des Bewegungssensors einer Sensorleuchte in Umfangsrichtung zu verbessern, dabei die Einstellung von Betriebsparametern zu vereinfachen.
  • Die Aufgabe wird durch die Sensorleuchte mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise weist die Bewegungs-Sensoreinheit zur Realisierung der Sensorik vier infrarotempfindliche Sensorelemente auf, welche das bekannte Paar von Sensorelementen erweitern. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das eingangs geschilderte Problem des inhomogenen Erfassungsbereichs in Umfangsrichtung durch stark variierendes Empfindlichkeitsverhalten gelöst, denn in erfindungsgemäßer Weise werden die geeignet paar- und/oder kreuzweise verschalteten vier Sensorelemente in Form zweier voneinander unabhängiger Zweige (mit jeweiliger Sensorelektronik) ausgewertet, so dass selbst in dem eingangs beschriebenen ungünstigen Fall der gleichzeitigen Beaufschlagung beider Sensorelemente eines Paares von Sensorelementen mit einem identischen IR-Bild der jeweils andere Zweig ein zur Bewegungserfassung brauchbares Detektions-Erfassungssignal ausgibt. Durch eine logische ODER-Verknüpfung beider Zweige ist dann für jeden Fall der Umgebungsposition bei weitem Erfassungswinkel ein gleichmäßiges, homogenes Erfassungssignal gewährleistet.
  • Eine günstige Weiterbildung der Erfindung besteht zudem darin, dass das mit dem Sensor (bzw. den einzelnen Sensorelementen) zusammenwirkende, zur Realisierung des großen Erfassungswinkels verwendete Spiegelelement selbst einstell- bzw. verstellbar ist, so dass auf diesem Wege in einfacher und eleganter Weise eine Einstellung des Erfassungsbereichs (etwa durch Kippen oder Verschwenken einzelner oder aller Facetten bzw. Segmente des Spiegels) erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß und zum Zweck der vereinfachten Handhabung und Einstellung der Erfassungs- und Betriebsparameter kann die modulartig ausgebildete Bewegungs-Sensoreinheit von der Sensorleuchte abgenommen werden und in diesem abgenommenen Zustand dann die --einfache und problemloseEinstellung der Betriebsparameter erfolgen. Besonders günstig ist es dabei, dass gemäß der bevorzugten Weiterbildung der Erfindung das Abnehmen der Bewegungs-Sensoreinheit einen vorbestimmten Beleuchtungszustand der Sensorleuchte, insbesondere ein Dauerlicht der Leuchteneinheit, auslöst, womit insbesondere auch damit eine Einstellung unter schlechten Umgebungslichtbedingungen (wie etwa bei dem Einstellen einer Dämmerungsschwelle) vereinfacht ist.
  • Besonders geeignet ist das die Bewegungs-Sensoreinheit aufnehmende Sensorgehäuse zylindrisch und steckbar ausgebildet, wobei weiter bevorzugt im eingesteckten Zustand das mindestens eine Stellelement verdeckt ist. Nicht nur lässt sich hierdurch eine ästhetisch ansprechende Realisierung der Sensorleuchte als Gesamtes fördern, auch werden hierdurch die typischerweise als Stellelement herangezogenen Drehregler oder Schalter vorteilhaft vor Umgebungseinflüssen geschützt, ohne dass gesonderte Maßnahmen hierfür getroffen werden müssen.
  • Besonders geeignet ist es zudem, die vorliegende Erfindung mit einem Bewegungssensor auszustatten, welcher einen weiten Erfassungsbereich, d. h. größer als 180° und typischerweise bis zu 360°, erfasst. Geeignet wird dieser Erfassungsbereich durch einen Mehrfacettenspiegel, der dann mit dem eigentlichen (infrarotempfindlichen) Sensor zusammenwirkt erreicht, wobei weiterbildungsgemäß das Sensorgehäuse hierfür einen umlaufenden Schlitzbereich ausbildet, durch welchen Infrarotstrahlung auf den Spiegel treffen kann, um dann geeignet auf den Sensor umgelenkt zu werden.
  • Weiterbildungsgemäß und zur Verbesserung bzw. Erweiterung des Erfassungsbereichs in einer senkrechten Ebene ist es zudem vorgesehen, in das Sensorgehäuse einen stirnseitig angeordneten Linsenbereich einzubringen, so dass etwa auch Bewegungen in einem Bereich unmittelbar unter einer aufgehängten Sensorleuchte erfasst werden können.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass die eingangs erwähnten und weitere Einstellparameter für das Leucht- und Erfassungsverhalten der Sensorleuchte -- Helligkeitsschwellwerte, Erfassungsbereich, Leuchtdauer, Beleuchtungsstärke im Ruhe- und Aktivierungszustand usw. -- nicht einzeln und separat eingestellt werden, sondern zu diesem Zweck vorgegebene, programmartig gespeicherte Parametersätze durch Betätigen des Stellelements einfach auswählbar sind. Diese Parametersätze basieren auf werkseitig eingestellten und gespeicherten typischen Umgebungsszenarien, so dass für den die Montage und Ersteinstellung vornehmenden Benutzer an der Sensorleuchte der (Erst-)Einstellaufwand drastisch verringert werden kann.
  • Im Ergebnis entsteht somit überraschend einfach und eleganter Weise eine Sensorleuchte, welche deutlich verbesserte Erfassungseigenschaften mit vereinfachter Herstellung und vereinfachten Montage- und Einstelleigenschaften kombiniert.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
    • Fig. 1:
    Eine Ansicht einer Sensorleuchte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2, Fig. 3:
    die Teilansichten des unteren Bereichs der Trägereinheit der Sensorleuchte gemäß Fig. 1 mit eingesteckter, modulartiger Bewegungs-Sensoreinheit (Fig. 2) sowie explosionsartig dargestellte, dem abgenommenen Zustand;
    Fig. 4:
    eine Variante der Trägereinheit gegenüber Fig. 2 als zweites Ausführungsbeispiel;
    Fig. 5, Fig. 6:
    Perspektivansichten der modulartigen Bewegungs-Sensoreinheit mit verschiedenen Flächen des Sensorgehäuses;
    Fig. 7:
    eine Schnittansicht des Sensorgehäuses der Fig. 5, 6 mit innenliegender Spiegeleinheit, Sensorik und zugehöriger Elektronik;
    Fig. 8:
    ein Empfindlichkeits-/Reichweiten-Erfassungsdiagramm der Erfassungseigenschaften der mit der Bewegungssensorik der Fig. 5 - 7 ausgestatteten Sensorleuchte im Vergleich zu bekannten Zweielement-Sensoren;
    Fig. 9 bis 11
    schematische Diagramme zum Verdeutlichen des Problems der in Umfangsrichtung stark inhomogenen Signal- und Empfindlichkeits- eigenschaften bekannter Zweisegment-Sensoren;
    Fig. 12 bis 15
    vier alternative Möglichkeiten zur Anordnung von vier Sensorsegmenten eines Vierelement-(Viersegment)-Sensors und
    Fig. 16
    eine schematische Draufsicht auf die geometrischen Verhältnisse einer aus vier Spiegeln bestehenden Prinzipdarstellung im Hinblick die Sensorkonfiguration der Fig. 15.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Sensorleuchte weist eine einen Arm 10 sowie einen Wandabschnitt 12 aufweisende Trägereinheit aus einem Kunststoffmaterial auf, wobei am Ende des Armes in ansonsten bekannter Weise eine Leuchtmittelfassung sowie eine Halterung für einen (nicht gezeigten), die Leuchtmittelfassung und damit das Leuchtmittel umschließenden Lampenschirm vorgesehen ist. Anderenends ist im unteren Bereich des Arms der Trägereinheit eine mittels eines zylindrischen Sensorgehäuses 14 steckbar ausgebildete Bewegungs-Sensoreinheit 16 abnehmbar vorgesehen.
  • Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen die Relativbeziehung zwischen Trägereinheit der Sensorleuchte und dem Sensorgehäuse; die Fig. 2 zeigt das Sensorgehäuse im eingesteckten Zustand, wobei ein ringförmiger Linsenabschnitt 18 im eingesteckten Zustand aus dem durch die Trägereinheit realisierten Gehäuse herausragt, während der verbleibende Gehäuseabschnitt im Leuchtenkörper verborgen ist. Die Explosionsdarstellung der Fig. 3 verdeutlicht den herausgezogenen Zustand.
  • Anhand der Fig. 5 bis 7 wird der prinzipielle Aufbau der Sensoreinheit 16 erläutert. Das zylindrische Gehäuse 14 aus einem Kunststoffmaterial weist dabei einends ein Elektronikmodul 20 auf, welches, nach oben freiliegend, u. a. neben weiteren Elektronik-Bauelementen einen Infrarotsensor 22 (wiederum bestehend aus einer Anordnung von vier miteinander paarweise und über Kreuz verschalteten IR-Einzelsensoren gemäß Fig. 12 bis 15, siehe unten) trägt. Im Gehäuse dem Sensor 22 gegenüberliegend ist ein kegelabschnittsförmiger Facettenspiegel 24 vorgesehen, welcher im Gehäuse 14 auf der Höhe des seitlich umlaufenden Linsenbereichs 18 liegt und durch diesen mit einfallender Strahlung beaufschlagt werden kann, welche dann durch die Facetten der Spiegeleinheit 24 auf dem Sensor 22 umgelenkt wird. Zusätzlich weist, wie in Fig. 5 und Fig. 7 gezeigt, das Sensorgehäuse stirnseitig einen weiteren runden Linsenbereich 26 auf, durch welchen einfallende Strahlung unmittelbar durch einen freien Mittelbereich des Spiegels 24 hindurch auf den Sensor 22 fallen kann. Bodenseitig (d. h. dem Elektronikmodul 20 benachbart) weist das Gehäuse 14 von außen zugängliche Stellelemente in Form von Drehreglern 28 auf, sowie einen in das Gehäusematerial eingeformten und entsprechende Steckerkontakte aufweisenden Stecker 30 zur elektrischen Verbindung mit in der Trägereinheit der Leuchte vorgesehenen weiteren Aggregaten, u. a. zur Stromversorgung und Ansteuerung der Leuchteinheit.
  • In Gebrauch wird zunächst die in Fig. 1 gezeigte Leuchte, etwa in der gezeigten Position, an einer Wand oder dergleichen montiert, es wird das Leuchtmittel eingeschraubt und der Lampenschirm aufgesetzt. Nach erfolgter elektrischer Verbindung ist es dann möglich, in der in Fig. 3 gezeigten Weise die Bewegungs-Sensoreinheit 16 zu entnehmen und in diesem abgezogenen Zustand durch Betätigen der Stellelemente 28 die gewünschten Einstellungen vorzunehmen. Durch geeignete Konfiguration der in der Trägereinheit vorhandenen Elektronik wird zu diesem Zeitpunkt (d. h. durch das Abnehmen des Moduls) die Leuchteinheit in einen Dauerlichtzustand versetzt. Nach dem Wiedereinsetzen (Fig. 2) ist dann die Sensorleuchte für den Bewegungs-Erfassungsbetrieb in der eingestellten Weise betriebsbereit.
  • Die Fig. 8 verdeutlicht die durch die Ausgestaltung des Sensors 22 mit vier jeweils paarweise verschalteten Sensoren erreichten Vorteile im Erfassungsbereich: Während die mit den Bezugszeichen 36 und 38 versehenen Messkurven einen winkelmäßig beschränkten bzw. stark inhomogenen Erfassungsbereich verdeutlichen, wie er das Ergebnis eines typischen, gängigen Zweielement-Sensors ist, zeigt die Messkurve 40 den mit der Sensorik der vorliegenden Erfindung gemessenen homogenen Verlauf bei Einsatz von vier jeweils paarweise und redundant ausgewerteten IR-Einzelsensoren.
  • Konkret zeigen die Fig. 12 bis 15 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten, wie die vier Sensorelemente (Segmente) in der Erfassungsebene (also z.B. auf der Bestückungsoberfläche eines Sensorelektronik, wie in der Fig. 7 anhand des Bezugszeichens 22 angedeutet) angeordnet sein können. Ausgewertet werden jeweils paarweise die Elemente-(Segment- )Paare A-A' sowie B-B'. Dabei gibt es sowohl die Möglichkeit, wie in Fig. 12 gezeigt, beide Paare, zueinander um 90° versetzt, nebeneinander anzuordnen, als auch die Paare mit einem gemeinsamen geometrischen Mittelpunkt anzuordnen, wie in den Fig. 13 bis 15 verdeutlicht. Genauer gesagt stehen durch geometrische Mittelpunkte der betreffenden Sensorelemente eines Paares beschriebene Geraden GA (für die Elemente A, A') und GB (für die Elemente B, B') zueinander senkrecht, im Fall der optimierten Beispiele der Fig. 13 bis 15 schneiden sie sich innerhalb der Sensoranordnung.
  • Vorteilhaft ergibt sich, dass bei Verwendung eines derart konfigurierten Vierelement-(Viersegment-)Sensors, der jeweils in der gezeigten Weise paarweise ausgewertet wird, keine Bereiche geringerer Sensitivität in Umfangsrichtung auftreten, also die Messkurve 40 der Fig. 8 erreichbar ist. Plausibilisiert wird dies durch die schematische Darstellung der Fig. 16: Gezeigt sind vier Kegelsegmente Sp1 bis Sp4, welche, bei geeigneter Neigung relativ zur unterliegenden Vierelement-Sensoranordnung, einen umlaufenden 360°-Erfassungsbereich (bezogen auf die Bildebene) abbilden und für die Sensorauswertung zugänglich machen. Bei Zuordnung einer Sensorkonfiguration gemäß Fig. 15 zur Spiegelanordnung gemäß Fig. 16 zeigt sich plausibel, dass eine in diesen Bereichen der Spiegelfacetten Sp1 und Sp4 sich bewegende Person über den Sensorsegmenten A-A' ein auswertbares Signal erzeugt (insoweit liegen die geometrischen Verhältnisse der Fig. 10 vor), während für diese Erfassungsbereiche die Sensorsegmente B-B' kaum ein Signal erzeugen (analog der Konstellation der Fig. 11). Dagegen erzeugen die Spiegelbilder in den Segmenten der Spiegel Sp2 und Sp3 in analoger Weise für die Sensorsegmente B-B' ein auswertbares Signal, während dieses für die Sensorsegmente A-A' von deutlich geringerer Empfindlichkeit ist.

Claims (12)

  1. Sensorleuchte mit
    einer als Reaktion auf ein Sensor-Ausgangssignal einer auf Infrarotbasis wirkenden Sensoreinheit aktivierbaren Leuchteinheit,
    die an einer Trägereinheit zur Montage der Sensorleuchte im Innen- oder Außenbereich vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bewegungs-Sensoreinheit einen vier infrarotempfindliche Sensorelemente als Segmente in der Erfassungsebene aufweisenden Sensor (22) aufweist, wobei die Sensorelemente paarweise getrennt jeweils einem Signalelektronik aufweisenden Zweig zugeordnet sind und so ausgewertet werden, dass ein Erfassungssignal eines der Zweige eine Aktivierung der Leuchteinheit bewirkt.
  2. Sensorleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensor (22) ein in einem Sensorgehäuse (14) der Bewegungs-Sensoreinheit vorgesehener, eine Mehrzahl von Facetten aufweisender Spiegel (24) zugeordnet ist.
  3. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungs-Sensoreinheit einen Erfassungswinkel von 360° aufweist.
  4. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungs-Sensoreinheit Mittel zum Einstellen eines Erfassungsbereichs aufweist, insbesondere durch Variieren der Position einer mit einem Sensor der Bewegungs-Sensoreinheit zusammenwirkenden Spiegeleinheit.
  5. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungs-Sensoreinheit modulartig und bei montierter Trägereinheit abnehmbar von dieser ausgebildet ist und mindestens ein manuell betätigbares Stellelement (28) aufweist, welches in dem abgenommenen Zustand der Bewegungs-Sensoreinheit betätigbar ist.
  6. Sensorleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungs-Sensoreinheit (16) ein Sensorgehäuse (14) aufweist, welches zum steckbaren Zusammenwirken mit der Trägereinheit ausgebildet ist und eine mechanische sowie eine elektrische Verbindung zwischen der Bewegungs-Sensoreinheit und der Trägereinheit in einem eingesteckten Zustand des Sensorgehäuses herstellt.
  7. Sensorleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse einends einen Linsenbereich (18, 26) aufweist, der in dem eingesteckten Zustand des Sensorgehäuses aus der Trägereinheit herausragt,
    und anderenends das Stellelement (28) vorgesehen ist, welches in dem eingesteckten Zustand verdeckt ist.
  8. Sensorleuchte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (14) zylindrisch ausgebildet ist und einends den umlaufend und schlitzförmig ausgebildeten Linsenbereich (18) aufweist.
  9. Sensorleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse stirnseitig einen den Erfassungsbereich der Bewegungs-Sensoreinheit erweiternden zusätzlichen Linsenbereich (26) aufweist.
  10. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorleuchte so ausgebildet ist, dass als Reaktion auf ein Abnehmen der Bewegungs-Sensoreinheit von der montierten und betriebsbereiten Trägereinheit die Leuchteinheit in einen vorbestimmten Aktivierungszustand, insbesondere Dauerlicht, aktiviert wird.
  11. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Stellelement mindestens ein vorbestimmter, programmartig vorgegebener Steuerparametersatz für einen Leuchtbetrieb der Sensorleuchte und/oder Erfassungsbedingungen der Bewegungs-Sensoreinheit einstell- oder auswählbar sind.
  12. Sensorleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente einander benachbart so angeordnet sind, dass eine durch Sensorelemente eines ersten Paares (A-A') beschriebene Gerade (GA) senkrecht zu einer durch Sensorelemente des zweiten Paares (B-B') beschriebenen Gerade (GB) verläuft, wobei bevorzugt der Schnittpunkt der Geraden innerhalb der Anordnung der Sensorelemente liegt.
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