EP2584874B1 - LED light source with supervision - Google Patents

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EP2584874B1
EP2584874B1 EP12187908.4A EP12187908A EP2584874B1 EP 2584874 B1 EP2584874 B1 EP 2584874B1 EP 12187908 A EP12187908 A EP 12187908A EP 2584874 B1 EP2584874 B1 EP 2584874B1
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EP
European Patent Office
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luminaire
sensors
light
deviation
led
Prior art date
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Active
Application number
EP12187908.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2584874A1 (en
Inventor
Jens Beecken
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.)
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
Publication of EP2584874A1 publication Critical patent/EP2584874A1/en
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Publication of EP2584874B1 publication Critical patent/EP2584874B1/en
Active legal-status Critical Current
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback

Definitions

  • the invention relates to a luminaire with a plurality of LED light sources, which is designed to monitor the operation of the LED light sources.
  • luminaires with LED light sources are widely used and are preferred for reasons of energy efficiency and easy controllability or regulation of the light output in the new development of luminaires.
  • one of the biggest benefits of customers of a lighting management system is that lights can be monitored remotely and malfunctions can thus be detected without great personnel or time expenditure. If, for example, an electronic ballast (ECG) or a fluorescent lamp fails, this can be directly and easily recognized by means of the light management system to the user or customer.
  • ECG electronic ballast
  • a fluorescent lamp fails
  • a light unit which comprises three LEDs and two sensors for measuring the actual light intensity.
  • the output signals of the sensors are fed to a computer and, based thereon, a regulation takes place on the desired luminous intensity-specific energization of the LEDs.
  • the invention is therefore based on the object to detect the deviation of an operating function of a lamp with multiple LED bulbs.
  • a luminaire is provided with a plurality of LED illuminants and a plurality of sensors for generating a sensor signal.
  • the sensor signal represents a luminance, an illuminance or a luminous flux of the LED bulbs again.
  • the luminaire has means for detecting a deviation an operating function based on a comparison of the sensor signals, in particular a failure of one or more LED light sources, wherein the comparison takes into account setpoints for each individual sensor signals and wherein based on the comparison of the deviation of the individual sensor signals from their respective setpoint a deviation of an operating function is detected ,
  • a permanent deviation such as the
  • the luminaire can be designed to categorize the deviation of the operating function, that is to say to distinguish different deviations from one another.
  • the luminaire has communication means which make the deviation of an operating function to the user of a luminaire recognizable, in particular a category of the deviation of the operating function corresponding to the categorization.
  • the communication means may include, for example, the connection to a bus system for controlling and regulating the operation of the luminaire.
  • the luminaire can therefore be connectable to an external control device for controlling the operation of the luminaire, wherein the luminaire sends information to the control device upon detection of a deviation of an operating function and preferably the DALI standard or the extended DALI standard (eDALI) for communication is provided with the control device.
  • an external control device for controlling the operation of the luminaire
  • the luminaire sends information to the control device upon detection of a deviation of an operating function and preferably the DALI standard or the extended DALI standard (eDALI) for communication is provided with the control device.
  • eDALI extended DALI standard
  • the inventively provided comparison of a plurality of sensor signals allows in particular the mentioned categorization or differentiation of several different deviations or different operating errors.
  • the comparison preferably takes into account setpoints for individual sensor signals, a deviation of an operating function being detected based on the comparison of the deviation of the individual sensor signals from their respective desired value.
  • the deviation of the sensor signals from their setpoint thus contributes to the categorization, so that, for example, the deviations from their setpoint can serve as input variables of a decision matrix.
  • the decision matrix With the aid of the decision matrix, it is then possible to differentiate between different errors depending on the input variables or can a categorization be carried out.
  • each deviation is assigned an operating function, a combination of input variables or a category that can be used for differentiation.
  • At least two of the sensors are identical and preferably the sensors in one of the lamp or A housing circumscribed space are arranged. For example, it is thus possible to determine the spatial deviation of sensor signals from a desired value, so that the spatial information contributes to the categorization or to the detection of the deviation from operating functions.
  • the sensors are arranged in an edge region of a light emission region of the luminaire and comprise photodiodes or photoresistors.
  • a particularly simple possibility is thus given to arrange sensors in or on the lamp, which take into account substantially the entire light output of the LED bulbs and additionally provide spatial information about the light output of the LED bulbs available.
  • the sensors have different detection ranges, such that in each case a part of the light emitted by the LED lamps can be assigned to a detection range of a sensor.
  • the detection regions preferably overlap or may be arranged adjacent overlapping.
  • At least one sensor can be assigned an optical element which changes the detection range.
  • one or more of the sensors in the light path is or are arranged immediately following the LED lighting means, i. while avoiding optical elements, the detection range can be defined.
  • a particularly advantageous arrangement of the sensors and their associated detection ranges in the luminaire results in that the luminaire has one or more planes of symmetry or points of symmetry, wherein the sensors are regularly symmetrically arranged with respect to each of the planes of symmetry or with respect to the point of symmetry.
  • At least three sensors are arranged symmetrically with respect to one another regularly, in particular with respect to a symmetry plane or a symmetry point.
  • the density of the arrangement of the sensors that is, the number of sensors per unit area, substantially is constant, wherein the number of sensors in this case preferably comprises more than three sensors.
  • a constant density of the arrangement can likewise for the Be provided detection ranges of the sensors.
  • the luminaire preferably has means for shading the sensors from extraneous light or stray light, wherein the means comprise, for example, a light entry surface in an interior of the luminaire circumscribed by the luminaire or a luminaire housing.
  • the sensor signals thus essentially only reflect the light output of the LED lamps.
  • a further aspect of the invention relates to a light management system having a luminaire having one or more of the features described above, and to a control device for controlling the operation of the luminaire, wherein the control device is designed to receive status messages via an operating function of the LED bulbs.
  • a method for detecting operational errors with a lamp as described above wherein the detection of operating errors is limited to time windows.
  • the restriction to a time window that affects a period at night or in the dark take place.
  • the time window comprises only a period of darkness.
  • a method for detecting an operating error of a luminaire with a luminaire as described above comprising the steps of: comparing the sensor signals with their respective desired value; Detecting an operating error of the lamp when one or more sensor signals differ from its setpoint by more than a tolerance range and at least one sensor signal is within a tolerance range around its setpoint.
  • a failure of one or more of the LED bulbs can be detected, and in particular a combination of deviations in a decision matrix, which are assigned to the failure of a specific or a plurality of specific LED bulbs.
  • An improvement of the method is conceivable in that with substantially uniform deviation of all sensor signals from their respective desired value or when exceeding all tolerance ranges of the respective target values, the illuminance of the LED lamps is adjusted and preferably adjusted according to the respective setpoint of the sensor signal.
  • an aging process of LED lighting means can be detected, so that thus a further combination of deviations can form a further category or operating function deviation in a decision matrix.
  • FIG. 5 1 shows an exemplary embodiment of a light management system 1000 according to the invention with a luminaire 100 according to the invention and a control device 300 for controlling and monitoring the operation of the luminaire 100.
  • a particular advantage of light management systems is the ability to remotely monitor operating functions of luminaires.
  • the luminaire includes several LED bulbs, the detection of a fault is particularly difficult for the LED bulbs.
  • the failure of individual LEDs may cause the total power consumption of the LED lamps to change only insignificantly, so that the detection of operational errors by changing the power consumption of the LED lamps extremely difficult and therefore unreliable.
  • Typical errors of LED bulbs 20 can also result in a short-circuit current, for example, which makes the failure of individual LED bulbs difficult to detect.
  • the invention provides a simple remedy for this problem and detects deviations from operating functions of a lamp with multiple LED bulbs.
  • FIG. 1 shows a lamp 100, with a trough-shaped housing having a light exit opening, which with a in FIG. 4 clearly visible Lichtabstrahlusion is completed.
  • a plurality of LED lighting means 10 are arranged in the space circumscribed by the housing and the light exit opening.
  • the exemplary embodiment shows a luminaire 100 for planar illumination, so that the LED illuminants 10 are advantageously arranged in a field or matrix manner. As will become clear later, a regular arrangement of the LED lamps 10 is associated with particular advantages for the invention.
  • the concept of the invention provides no restriction with respect to the arrangement of the LED light-emitting means 10 and moreover also with respect to the design of the housing, as will become clear in particular from the embodiments described below.
  • the luminaire 100 has a plurality of sensors 20 which generate a sensor signal which corresponds to a luminance, an illuminance or a luminous flux of at least part of the emitted light LED illuminant 20.
  • the correspondence of the sensor signal applies at least to the part of the emitted light 20 which can be assigned to a detection range of the sensor.
  • the sensors 20 are arranged in an edge region of the housing or a light exit opening and follow the LED lighting means 20 directly in the light path. This results in a particularly advantageous arrangement, which allows to detect the entire light output of the lamp 100 with a few sensors 20. In addition, the sensors are arranged regularly, resulting in the later even more precisely described advantages.
  • the spatial arrangement of the sensors 20 to each other or to the LED bulbs 10 is known;
  • the comparison of the sensor signals of several sensors 20 simultaneously includes spatial information about the light emission of the LED bulbs 10. This information is missing, for example, when the sensor signals are detected via a common light guide, which usually requires a light mixture, so that the spatial information about the light emission in this case is changed or lost.
  • the invention provides to detect a deviation from an operating function of the luminaire 100 on the basis of the comparison of the sensor signals.
  • the deviation of an operating function may be a permanent deviation, such as the failure of one or more of the LED lamps 10 or the aging of LED lamps or the like, without user intervention.
  • the luminaire 100 can in particular be designed to carry out a categorization of the deviation of an operating function, that is to say to distinguish different deviations from one another.
  • setpoints for individual sensor signals can be provided.
  • the comparison of the deviation of the respective sensor signals from their associated set values contributes to the differentiation of the deviation of the operating function of the luminaire, whereby in particular the spatial information of the deviation can play a special role.
  • the sensors 20 are essentially identically formed photoresistors (LDRs) which can provide a sensor signal in a particularly cost-effective manner, which corresponds to the luminous flux of the LED luminous means 20 in an assigned spatial area or detection area.
  • LDRs photoresistors
  • each of the sensors 20 is arranged in a plane of symmetry S of the luminaire 100.
  • the arrangement of the LED lighting means 10 can be provided in a field or grid-like manner. This makes it particularly easy to arrange the sensors in a plane of symmetry S of the lamp or it is particularly easy to define a corresponding plane of symmetry.
  • the described embodiments can also be transferred to the points of symmetry of the arrangement of the LED lighting means 10, i. the sensors 20 may be arranged symmetrically to the arrangement of the LED bulbs 10.
  • Each of the sensors 20 thus detects a light emission of the LED light source 10 or generates a sensor signal which can be assigned to the mutually similar (in the mathematical sense) or dimensionally substantially identical space sections or detection areas.
  • the sensors thus realize similar (mathematical) or essentially identical detection ranges I, II, III and IV to each other.
  • a deviation of an operating function can be determined from the comparison of the sensor signals.
  • each of the sensor signals is compared with its associated setpoint value;
  • an operating error or a deviation from an operating function of the luminaire 100 is detected when at least one sensor signal is within a tolerance range around its desired value and at least one sensor signal deviates from the assigned desired value by more than a tolerance range.
  • the tolerance range can be defined by at least two threshold values of a corresponding sensor signal and include, for example, the setpoint.
  • one of the sensors 20 detect light from a detection area II, and the luminous flux from the Detection area I to arrange a corresponding sensor signal.
  • the other of the sensors 20 could be correspondingly associated with a respective detection range I, III or IV, wherein the other sensors 20 also generate sensor signals associated with the luminous flux of the respective detection ranges I, III and IV.
  • the detection or differentiation of operating errors or deviations from operating functions can be improved by overlapping the detection ranges I, II, II and IV of the sensors 20, as in the exemplary embodiment of FIG. 1 the case is.
  • the LED luminous means 20 arranged in the detection area II and now failing will cause an insignificant, but measurable change in the luminous flux in the adjacent detection areas I, III and IV, so that the sensor signals associated with the detection areas I, III and IV are within the tolerance range of the deviation may be changed by a setpoint.
  • the failed LED illuminant 20 can be explicitly determined in the detection area II.
  • the position of the failed LED light-emitting means 20 can be triangulated with the help of the information about the spatial arrangement of the sensors 20 or the position of the detection areas I, II, III and IV and the comparison of the deviations of the sensor signals to each other.
  • the comparison of the deviation of the sensor signals can take place with the aid of a decision matrix;
  • the decision matrix can then be used to distinguish the deviation from operating functions or to differentiate between Operating errors are used.
  • one or more threshold values or setpoint values can be provided for each sensor signal, for example.
  • Each deviation from an operating function can be assigned a combination of deviations from the threshold values or nominal values, so that the comparison of the deviations of the sensor signals is carried out with the aid of a decision matrix and different operating errors can be distinguished with the aid of the decision matrix.
  • a single LED lighting means 10 need not necessarily be determined or located explicitly. In order to be able to determine an operating error or a deviation of an operating function, it is sufficient to characterize the normal operation of the luminaire 100 sufficiently with sensor signals. In the case of dimmable LED lighting means 10, for example, it is also conceivable to adapt the threshold values, tolerance ranges or setpoint values for comparison of the sensor signals to a predetermined or actual dimming value. It is also particularly advantageous if the sensor signal setpoint values or the deviation of the sensor signal setpoint values are or are calibrated for a plurality of operating functions. Thus, for example, an abnormal drift in the light output of one or more of the LED bulbs 10 can be detected.
  • a discernible deviation of an operating function may, for example, also relate to the aging of the LED lighting means 10.
  • the deviation of an operating function of the luminaire 100 can also be ascertained if the sensor signals deviate substantially uniformly from their nominal value or if all the sensor signals lie uniformly outside their respective tolerance ranges.
  • the uniform deviation from a set point may form another category in the decision matrix.
  • a correlation function of the sensor signals can be used.
  • the correlation function particularly preferably allows a normalized assessment of the deviation. For example, this may be the determination of the percentage deviation of the sensor signal with respect to the desired value or with respect to a comparison quantity.
  • temporal correlations are also conceivable, for example the determination of the deviation with respect to a previously determined sensor signal.
  • the illuminance of the LED light-emitting means 10 is adjusted and is preferably adjusted in accordance with the respective sensor setpoint.
  • the detection of a deviation of an operating function is explicitly started when the corresponding operating function of the luminaire is selected.
  • the selection of the operating function can be made, for example, by a user, preferably in the course of normal operation of the lamp.
  • the detection of operating errors of the luminaire 100 is limited to time windows.
  • the characterization of the plurality of sensor signals or a calibration is preferably carried out under reduced influence of light which does not originate from the LED lighting means 10.
  • a characterization or calibration during a certain time window preferably at night or in the dark, be provided.
  • the detection of an operating error of a luminaire 100 or the detection of the deviation of an operating function from a time window at night or in the dark could be limited.
  • the influence of stray light on the detection of the deviation of an operating function or an operating error can be excluded or reduced, and the time window can be selected preferably in accordance with a calibration time or calibration time window.
  • other environmental influences on the light output of the LED bulbs 10 can be considered.
  • the detection of an operating error of a lamp 100 preferably regularly, particularly preferably daily, weekly or monthly in a certain time window with respect to the time of day, for example, between 22 clock and 23 clock.
  • This procedure uses the fact that the LED bulbs 10 are relatively reliable, and in case of failure of each of the LED bulbs 10 a functionality of the lamp 100 is still likely to be sufficiently given.
  • the influence of scattered light is relatively reliably excluded and it can continue to minimize the disturbance of the inhabitants of the building by checking the LED light-emitting means 10.
  • one of the sensors 20 can also be designed to evaluate extraneous light to be considered or to measure the luminance, illuminance or luminous flux of extraneous light, so that the Measurement of the deviation of the sensor signals can be determined by extraneous light and is considered accordingly in the detection of the deviation of an operating function of the lamp 100.
  • a corresponding correction of the desired or threshold values of the sensor signals can be provided.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a lamp 100.
  • the in this case substantially disc-shaped, or circular in cross-section lamp 100 has a central point of symmetry at the intersection of the symmetry planes S shown in dashed lines.
  • the sensors are arranged according to the rule that they have an identical distance to the symmetry point are therefore arranged regularly.
  • the sensors are arranged following a circumferential line of the housing of the luminaire 100 or a peripheral line of a corresponding light exit opening of the housing for the light of the LED illuminant 10.
  • the light output of the LED light-emitting means 10 can again be characterized in a particularly favorable manner.
  • the number of sensors 20 particularly preferably exceeds three, since thus a triangulation of the position of individual LED lighting means 10 is made possible. Particularly preferably, even in this rather small number of sensors 20 a regular arrangement is provided.
  • the number of sensors can be chosen relatively small, since the illustrated lamp 100 has a high degree of symmetry.
  • the lamp 100 is six-fold rotationally symmetric, point-symmetrical and two-fold mirror-symmetrical.
  • the luminaire 100 is a luminaire of so-called "organic form", i. the luminaire or the arrangement of the LED illuminant 10 has only a few or no symmetry ranges, so a deviating procedure for arranging the sensors may be advantageous.
  • the support surface of the LED light source 10 may, for example, specify a corresponding area section.
  • the LED lighting means 10 are arranged in the form of a grid or field on the common carrier surface, however, for example, the arrangement may also be provided in the form of a plurality of LED clusters on the common carrier surface. In contrast to previously described embodiments, the arrangement of the LED light-emitting means 10 has only local symmetry, for example limited to LED cluster size or field size.
  • the sensors 20 are arranged uniformly in a grid or field-like arrangement. Furthermore, it may also be in this case to identical sensors 20, which can be formed for example by a particularly cost-effective variant.
  • a cost-effective variant can be formed by a photodiode or a photoresistor, so that the density of the arrangement grid can be increased and can preferably be arranged on average between 2 and 9 LEDs between adjacent sensors.
  • this measure relates to the direct connection line of adjacent diodes or sensors 20.
  • the effect of a constant density of the arrangement of the sensors can also be simulated with the aid of optical elements.
  • one or more of the sensors 20 may be assigned an optical element which changes the detection range of the respective sensor 20.
  • FIG. 4 shows in cross section a lamp 100 with a trough-shaped housing, as may for example also be provided in the above-described embodiments.
  • the housing has a light exit opening for the light output of the LED illuminant 10, which is closed with a light exit disc.
  • a plurality of sensors 20 are arranged, which detect the light of the LED lamps 10.
  • the sensors are each assigned different detection ranges I and II, which have a substantially similar surface area with respect to a support surface of the LED light source 10 and a similar (again in the mathematical sense) form.
  • the detection areas are arranged with respect to the support surface in a constant density. This can be realized in particular for three or more sensors 20.
  • the shape and the surface dimension with respect to a support surface of the LED light source 10 can be changed with the aid of optical elements 25, the individual sensors 20 are changed, so that, for example, the above-described constant density of the detection areas I, II can be realized.
  • the optical element 25 limits the detection range of the sensors 20 to a solid angle that has an identical surface dimension in cross-section in the plane of the carrier surface of the LED lighting device 10.
  • the optical elements 25 may preferably comprise one or more lenses, so that, for example, also spatially non-contiguous detection areas can be assigned to individual sensors 20. Furthermore, it is also possible, for example, to provide mirrors or reflectors, but it is particularly advantageous if the spatial information about the light distribution in the respective detection area remains reproducible.
  • the embodiment describes the FIG. 4 a luminaire 100 with means 50 for shading the sensors 20 with respect to extraneous light, so that the or the sensor signals substantially exclusively reproduce the light output of the LED illuminant.
  • the light exit window which simultaneously forms a light entry surface for extraneous light in the lamp 100, with prismatic elevations that limit the entrance angle of extraneous light into the lamp 100.
  • the light exit disc or the light entry surface thus defines a cut-off region for extraneous light entering the luminaire 100, in which one or more of the sensors 20 is or are arranged. The entrance angle is then limited so that no external light hits the sensors 20 directly.
  • FIG. 5 shows a detail of an embodiment of a light management system 1000 with a lamp 100 according to the invention.
  • the light management system 1000 is configured to control the operation of the lamp 100;
  • a bus system is provided, via which the components of the light management system 1000 are connected.
  • the luminaire 100 can communicate directly or indirectly over several areas of the bus system.
  • the DALI gateway 200 is preferably designed to receive and forward information relating to an operating state of a luminaire 100, so that this information can be forwarded to a control device 300 of the light management system 1000.
  • the control device 300 is accordingly configured to receive status messages for the operation of the LED lighting means 10. It is also particularly advantageous to provide an eDALI standard, so that the delivered message can, for example, be given a light-specific or light management-specific adaptation.
  • the light management system 1000 comprises a control device 400 which can be connected to the bus system and controls the operation of the luminaire 100 with the aid of the control device 300, and can display corresponding status information for operating the luminaire or make it identifiable to a user of the light management system.
  • this may be a control computer, or an operator panel of a plant operator, which has or the corresponding display elements.
  • the luminaire 100 has a connection device to the bus system or via communication means for communication with the bus system, which in particular can also enable wireless communication with the control device.
  • the control device 300 of the light management system 1000 can now preferably initiate the check of the LED light source 10 of the light 100 in accordance with a predetermined time window.
  • the check can also be carried out at the request of the plant operator, for example by means of the control device 400.
  • the control device 300 sends a corresponding command to the luminaire 100, which will transmit to the luminaire 100 using the DALI standard or particularly advantageously the eDALI standard.
  • the DALI / resp. eDALI Gateway 200 may be provided.
  • the luminaire 100 now evaluates according to the invention, the operating functions of the lamp 100 and sends a status message to the control system 300 regarding the deviations of operating functions of the lamp 100th These can now be detected by the plant operator with the aid of the control device 400, so that a corresponding maintenance of the lamp 100th can be made.
  • the luminaire 100 also independently carries out a check of deviations of an operating function. This can preferably take place in a correspondingly provided time window. If the luminaire 100 now detects a deviation of an operating function, it likewise sends a status message to the control system 300 about the deviation of an operating function of the luminaire 100, which can then be identified in the same way to the plant operator.
  • the invention defines a luminaire 100 with a plurality of LED illuminants 10, as well as a light management system 1000, which considerably improves the possibilities for detecting a deviation of an operating function of LED luminous means 10 or the luminaire 100.
  • the methods proposed in the context of the invention contribute directly to improving the detection of deviations of an operating function of the luminaire 100.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit mehreren LED-Lichtquellen, die dazu ausgebildet ist, den Betrieb der LED-Lichtquellen zu überwachen.The invention relates to a luminaire with a plurality of LED light sources, which is designed to monitor the operation of the LED light sources.

In der Allgemeinbeleuchtung finden Leuchten mit LED-Lichtquellen eine breite Anwendung und werden aus Gründen der Energieeffizienz sowie der einfachen Steuerbarkeit bzw. Regelung der Lichtabgabe in der Neuentwicklung von Leuchten bevorzugt. Um die Lichtabgabe bekannter Leuchten zu erreichen, ist gewöhnlich notwendig, mehrere LED-Lichtquellen vorzusehen.In general lighting, luminaires with LED light sources are widely used and are preferred for reasons of energy efficiency and easy controllability or regulation of the light output in the new development of luminaires. In order to achieve the light output of known luminaires, it is usually necessary to provide several LED light sources.

Weiterhin ist einer der größten Nutzen von Kunden eines Lichtmanagementsystems, dass Leuchten femüberwacht werden können und Betriebsstörungen so ohne großen Personal- bzw. Zeitaufwand erkannt werden können. Fällt beispielsweise ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) oder eine Fluoreszenzlampe aus, so kann dies unmittelbar und leicht erkennbar mit Hilfe des Lichtmanagementsystems dem Benutzer bzw. Kunden kenntlich gemacht werden.Furthermore, one of the biggest benefits of customers of a lighting management system is that lights can be monitored remotely and malfunctions can thus be detected without great personnel or time expenditure. If, for example, an electronic ballast (ECG) or a fluorescent lamp fails, this can be directly and easily recognized by means of the light management system to the user or customer.

Im Falle von mehreren LED-Lichtquellen zur gemeinsamen Lichtabgabe ist es jedoch mit besonderen Schwierigkeiten verbunden, Abweichungen einer Betriebsfunktion zu erkennen bzw. zu kategorisieren, welcher Fehler vorliegt. Dies ist insbesondere dadurch erschwert, dass LED-Leuchtmittel bei Ausfall einen erhöhten Kurzschlussstrom aufweisen können und weiterhin einem Alterungsprozess unterliegen, der die Lichtabgabe verändert. Besonders schwierig kann die Abweichung einer Betriebsfunktion festgestellt werden, wenn die Leuchte zudem zur Regelung der Lichtabgabe nach einem Sollwert ausgebildet ist.In the case of multiple LED light sources for the common light emission, however, it is associated with particular difficulties to detect deviations of an operating function or to categorize which error is present. This is particularly complicated by the fact that LED bulbs can have an increased short-circuit current in case of failure and continue to be subject to an aging process that changes the light output. Particularly difficult, the deviation of an operating function can be determined if the lamp is also designed to control the light output according to a target value.

Aus der DE 10 2010 005 088 A1 ist eine Lichteinheit bekannt, die drei LEDs umfasst, sowie zwei Sensoren zum Messen der Ist-Lichtstärke. Die Ausgangssignale der Sensoren werden einem Rechner zugeführt und darauf basierend erfolgt eine Regelung auf die Soll-Lichtstärke-spezifische Bestromung der LEDs.From the DE 10 2010 005 088 A1 a light unit is known which comprises three LEDs and two sensors for measuring the actual light intensity. The output signals of the sensors are fed to a computer and, based thereon, a regulation takes place on the desired luminous intensity-specific energization of the LEDs.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die Abweichung einer Betriebsfunktion einer Leuchte mit mehreren LED-Leuchtmitteln zu erkennen.The invention is therefore based on the object to detect the deviation of an operating function of a lamp with multiple LED bulbs.

Erfindungsgemäß ist eine Leuchte mit mehreren LED-Leuchtmitteln und mehreren Sensoren zum Erzeugen eines Sensorsignals vorgesehen. Das Sensorsignal gibt eine Leuchtdichte, eine Beleuchtungsstärke oder einen Lichtstrom der LED-Leuchtmittel wieder. Erfindungsgemäß weist die Leuchte Mitteln zum Erfassen einer Abweichung einer Betriebsfunktion auf Basis eines Vergleichs der Sensorsignale auf, insbesondere einem Ausfall eines oder mehrerer LED-Leuchtmittel, wobei der Vergleich Sollwerte für jeweils einzelne Sensorsignale berücksichtigt und wobei auf Basis des Vergleichs der Abweichung der einzelnen Sensorsignale von ihrem jeweiligen Sollwert eine Abweichung einer Betriebsfunktion detektiert wird.According to the invention, a luminaire is provided with a plurality of LED illuminants and a plurality of sensors for generating a sensor signal. The sensor signal represents a luminance, an illuminance or a luminous flux of the LED bulbs again. According to the invention, the luminaire has means for detecting a deviation an operating function based on a comparison of the sensor signals, in particular a failure of one or more LED light sources, wherein the comparison takes into account setpoints for each individual sensor signals and wherein based on the comparison of the deviation of the individual sensor signals from their respective setpoint a deviation of an operating function is detected ,

Insbesondere kann es sich bei der Abweichung von einer Betriebsfunktion um eine - ohne Eingriff eines Benutzers - dauerhafte Abweichung, wie beispielsweise denIn particular, in the case of the deviation from an operating function, a permanent deviation, such as the

Ausfall eines oder mehrerer der LED-Leuchtmittel, die Alterung von LED-Leuchtmitteln o.ä. handeln.Failure of one or more of the LED bulbs, the aging of LED bulbs or similar act.

Die Leuchte kann insbesondere dazu ausgebildet sein, eine Kategorisierung der Abweichung der Betriebsfunktion vorzunehmen, also unterschiedliche Abweichungen voneinander zu unterscheiden.In particular, the luminaire can be designed to categorize the deviation of the operating function, that is to say to distinguish different deviations from one another.

Besonders vorteilhaft weist die Leuchte Kommunikationsmittel auf, welche die Abweichung einer Betriebsfunktion dem Benutzer einer Leuchte kenntlich machen, insbesondere eine der Kategorisierung entsprechende Kategorie der Abweichung der Betriebsfunktion.Particularly advantageously, the luminaire has communication means which make the deviation of an operating function to the user of a luminaire recognizable, in particular a category of the deviation of the operating function corresponding to the categorization.

Die Kommunikationsmittel können beispielsweise die Anbindung an ein Bussystem zur Steuerung und Regelung des Betriebs der Leuchte umfassen.The communication means may include, for example, the connection to a bus system for controlling and regulating the operation of the luminaire.

Die Leuchte kann also mit einer externen Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Leuchte verbindbar sein, wobei die Leuchte bei Detektion einer Abweichung einer Betriebsfunktion eine Information an die Steuerungseinrichtung sendet und bevorzugt der DALI-Standard bzw. der erweiterte DALI-Standard (eDALI) zur Kommunikation mit der Steuerungseinrichtung vorgesehen ist.The luminaire can therefore be connectable to an external control device for controlling the operation of the luminaire, wherein the luminaire sends information to the control device upon detection of a deviation of an operating function and preferably the DALI standard or the extended DALI standard (eDALI) for communication is provided with the control device.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Vergleich mehrerer Sensorsignale gestattet insbesondere die angesprochene Kategorisierung bzw. Unterscheidung mehrerer unterschiedlicher Abweichungen bzw. unterschiedlicher Betriebsfehler.The inventively provided comparison of a plurality of sensor signals allows in particular the mentioned categorization or differentiation of several different deviations or different operating errors.

Bevorzugt berücksichtigt der Vergleich Sollwerte für jeweils einzelne Sensorsignale, wobei auf Basis des Vergleichs der Abweichung der einzelnen Sensorsignale von ihrem jeweiligen Sollwert eine Abweichung einer Betriebsfunktion detektiert wird. Die Abweichung der Sensorsignale von ihrem Sollwert tragen somit zur Kategorisierung bei, sodass beispielsweise die Abweichungen von ihrem Sollwert als Eingangsgrößen einer Entscheidungsmatrix dienen können. Mit Hilfe der Entscheidungsmatrix kann dann in Abhängigkeit von den Eingangsgrößen zwischen verschiedenen Fehlern unterschieden werden bzw. kann eine Kategorisierung durchgeführt werden. Bevorzugt ist jeder Abweichung eine Betriebsfunktion, eine Kombination von Eingangsgrößen bzw. eine Kategorie zugeordnet, die zur Unterscheidung herangezogen werden kann.The comparison preferably takes into account setpoints for individual sensor signals, a deviation of an operating function being detected based on the comparison of the deviation of the individual sensor signals from their respective desired value. The deviation of the sensor signals from their setpoint thus contributes to the categorization, so that, for example, the deviations from their setpoint can serve as input variables of a decision matrix. With the aid of the decision matrix, it is then possible to differentiate between different errors depending on the input variables or can a categorization be carried out. Preferably, each deviation is assigned an operating function, a combination of input variables or a category that can be used for differentiation.

Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Sensoren identisch ausgebildet sind und bevorzugt die Sensoren in einem von der Leuchte bzw. einem Leuchtengehäuse umschriebenen Raum angeordnet sind. Beispielsweise kann so die räumliche Abweichung von Sensorsignalen von einem Sollwert ermittelt werden, sodass die räumliche Information zur Kategorisierung bzw. zur Detektion der Abweichung von Betriebsfunktionen beiträgt.Particularly advantageous may be provided that at least two of the sensors are identical and preferably the sensors in one of the lamp or A housing circumscribed space are arranged. For example, it is thus possible to determine the spatial deviation of sensor signals from a desired value, so that the spatial information contributes to the categorization or to the detection of the deviation from operating functions.

Die Sensoren sind in einem Randbereich eines Lichtabstrahlbereichs der Leuchte angeordnet und umfassen Photodioden bzw. Photowiderstände. Eine besonders einfache Möglichkeit ist somit gegeben, Sensoren in bzw. an der Leuchte anzuordnen, die im Wesentlichen die gesamte Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel berücksichtigen und zusätzlich eine räumliche Information über die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel zur Verfügung zu stellen.The sensors are arranged in an edge region of a light emission region of the luminaire and comprise photodiodes or photoresistors. A particularly simple possibility is thus given to arrange sensors in or on the lamp, which take into account substantially the entire light output of the LED bulbs and additionally provide spatial information about the light output of the LED bulbs available.

Um die räumliche Abweichungsinformation zu verbessern, weisen die Sensoren unterschiedliche Erfassungsbereiche auf, derart, dass jeweils ein Teil des von den LED-Leuchtmitteln abgegebenen Lichts einem Erfassungsbereich eines Sensors zugeordnet werden kann. Dabei überlappen bevorzugt die Erfassungsbereiche bzw. können benachbart überlappend angeordnet sein.In order to improve the spatial deviation information, the sensors have different detection ranges, such that in each case a part of the light emitted by the LED lamps can be assigned to a detection range of a sensor. In this case, the detection regions preferably overlap or may be arranged adjacent overlapping.

Dazu kann wenigstens einem Sensor ein optisches Element zugeordnet sein, welches den Erfassungsbereich verändert.For this purpose, at least one sensor can be assigned an optical element which changes the detection range.

Alternativ oder in Kombination kann jedoch auch vorgesehen sein, dass einer oder mehrere der Sensoren im Lichtweg den LED-Leuchtmitteln unmittelbar nachfolgend angeordnet ist bzw. sind, d.h. unter Vermeidung optischer Elemente kann der Erfassungsbereich festgelegt sein.Alternatively or in combination, however, it may also be provided that one or more of the sensors in the light path is or are arranged immediately following the LED lighting means, i. while avoiding optical elements, the detection range can be defined.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Sensoren und ihrer zugehörigen Erfassungsbereiche in der Leuchte ergibt sich darin, dass die Leuchte eine oder mehrere Symmetrieebenen bzw. Symmetriepunkte aufweist, wobei die Sensoren bezüglich jeder der Symmetrieebenen bzw. bezüglich dem Symmetriepunkt regelmäßig insbesondere symmetrisch angeordnet sind.A particularly advantageous arrangement of the sensors and their associated detection ranges in the luminaire results in that the luminaire has one or more planes of symmetry or points of symmetry, wherein the sensors are regularly symmetrically arranged with respect to each of the planes of symmetry or with respect to the point of symmetry.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens drei Sensoren zueinander regelmäßig, insbesondere bzgl. einer Symmetrieebene bzw. einem Symmetriepunkte symmetrisch angeordnet.In one development of the invention, at least three sensors are arranged symmetrically with respect to one another regularly, in particular with respect to a symmetry plane or a symmetry point.

Darüberhinausgehend kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Dichte der Anordnung der Sensoren, also die Anzahl der Sensoren pro Flächeneinheit, im Wesentlichen konstant ist, wobei die Anzahl der Sensoren in diesem Fall bevorzugt mehr als drei Sensoren umfasst. Eine konstante Dichte der Anordnung kann ebenfalls für die Erfassungsbereiche der Sensoren vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Maßnahmen ist besonders einfach möglich, die räumlich Information der Sensoren zu verbessern, sodass damit auch die Unterscheidung von verschiedenen Abweichungen von Betriebsfunktionen optimierbar ist.Moreover, it can also be provided that the density of the arrangement of the sensors, that is, the number of sensors per unit area, substantially is constant, wherein the number of sensors in this case preferably comprises more than three sensors. A constant density of the arrangement can likewise for the Be provided detection ranges of the sensors. With the help of these measures is particularly easy to improve the spatial information of the sensors, so that it is also the distinction of different deviations of operating functions can be optimized.

Weiterhin weist die Leuchte bevorzugt Mittel zur Abschattung der Sensoren gegenüber Fremdlicht bzw. Streulicht auf, wobei die Mittel beispielsweise eine Lichteintrittsfläche in einen von der Leuchte bzw. einem Leuchtengehäuse umschriebenen Innenraum der Leuchte umfassen. Die Sensorsignale geben so im Wesentlichen nur die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel wieder.Furthermore, the luminaire preferably has means for shading the sensors from extraneous light or stray light, wherein the means comprise, for example, a light entry surface in an interior of the luminaire circumscribed by the luminaire or a luminaire housing. The sensor signals thus essentially only reflect the light output of the LED lamps.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Lichtmanagementsystem mit einer Leuchte aufweisend eines oder mehrere der vorbeschriebenen Merkmale, sowie mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Leuchte, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Statusmeldungen über eine Betriebsfunkionen der LED-Leuchtmittel zu empfangen.A further aspect of the invention relates to a light management system having a luminaire having one or more of the features described above, and to a control device for controlling the operation of the luminaire, wherein the control device is designed to receive status messages via an operating function of the LED bulbs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion von Betriebsfehlern mit einer vorbeschriebenen Leuchte vorgesehen, wobei die Detektion von Betriebsfehlern auf Zeitfenster beschränkt ist. Beispielsweise kann die Beschränkung auf ein Zeitfenster, das einen Zeitraum nachts bzw. bei Dunkelheit betrifft, erfolgen. Insbesondere ist denkbar, dass das Zeitfenster ausschließlich einen Zeitraum bei Dunkelheit umfasst. Weiterhin kann vorgesehen sein, das Verfahren zur Detektion von Betriebsfehlern einer Leuchte in regelmäßigen Abständen anzuwenden, beispielsweise einmal in einem 24 Stundenzyklus, bzw. einmal wöchentlich bzw. monatlich.According to a further aspect of the invention, a method is provided for detecting operational errors with a lamp as described above, wherein the detection of operating errors is limited to time windows. For example, the restriction to a time window that affects a period at night or in the dark, take place. In particular, it is conceivable that the time window comprises only a period of darkness. Furthermore, it can be provided to apply the method for the detection of operating errors of a lamp at regular intervals, for example once in a 24-hour cycle, or once a week or monthly.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion eines Betriebsfehlers einer Leuchte, mit einer vorbeschriebenen Leuchte vorgesehen, umfassend die Schritte: Vergleich der Sensorsignale mit ihrem jeweiligen Sollwert; Detektion eines Betriebsfehlers der Leuchte, wenn ein oder mehrere Sensorsignale von ihrem Sollwert um mehr als einen Toleranzbereich abweichen und wenigstens ein Sensorsignal in einem Toleranzbereich um seinen Sollwert liegt.According to a further aspect of the invention, a method is provided for detecting an operating error of a luminaire with a luminaire as described above, comprising the steps of: comparing the sensor signals with their respective desired value; Detecting an operating error of the lamp when one or more sensor signals differ from its setpoint by more than a tolerance range and at least one sensor signal is within a tolerance range around its setpoint.

Somit kann beispielsweise ein Ausfall eines oder mehrerer der LED-Leuchtmittel detektiert werden, und insbesondere auch eine Kombination von Abweichungen in einer Entscheidungsmatrix festgelegt sein, die dem Ausfall eines bestimmten oder mehrerer bestimmter LED-Leuchtmittel zu geordnet sind.Thus, for example, a failure of one or more of the LED bulbs can be detected, and in particular a combination of deviations in a decision matrix, which are assigned to the failure of a specific or a plurality of specific LED bulbs.

Eine Verbesserung des Verfahrens ist dadurch denkbar, dass bei im Wesentlichen gleichmäßiger Abweichung aller Sensorsignale von ihrem jeweiligen Sollwert bzw. bei Überschreiten aller Toleranzbereiche der jeweiligen Sollwerte die Beleuchtungsstärke der LED-Leuchtmittel angepasst und bevorzugt entsprechend dem jeweiligen Sollwert des Sensorsignals eingestellt wird. In der beschriebenen Weise kann beispielsweise ein Alterungsprozess von LED-Leuchtmitteln erkannt werden, sodass damit eine weitere Kombination von Abweichungen eine weitere Kategorie bzw. Betriebsfunktionsabweichung in einer Entscheidungsmatrix bilden kann.An improvement of the method is conceivable in that with substantially uniform deviation of all sensor signals from their respective desired value or when exceeding all tolerance ranges of the respective target values, the illuminance of the LED lamps is adjusted and preferably adjusted according to the respective setpoint of the sensor signal. In the described manner, for example, an aging process of LED lighting means can be detected, so that thus a further combination of deviations can form a further category or operating function deviation in a decision matrix.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, wobei gleiche Elemente in allen Darstellungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

Fig.1
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit mehreren Symmetrieebenen;
Fig.2
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit einem zentralen Symmetriepunkt;
Fig.3
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit einer Anordnung von Sensoren in konstanter Dichte;
Fig.4
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit Mitteln zur Abschattung der Sensoren gegenüber Fremdlicht; und
Fig.5
ein erfindungsgemäßes Lichtmanagementsystem.
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, wherein like elements in all representations are provided with the same reference numerals. Show it:
Fig.1
a first embodiment of a lamp according to the invention with a plurality of planes of symmetry;
Fig.2
a further embodiment of a lamp according to the invention with a central point of symmetry;
Figure 3
An embodiment of a lamp according to the invention with an array of sensors in constant density;
Figure 4
An embodiment of a lamp according to the invention with means for shading the sensors against extraneous light; and
Figure 5
an inventive light management system.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lichtmanagementsystems 1000 gemäß der Erfindung, mit einer Leuchte 100 gemäß der Erfindung und einer Steuerungseinrichtung 300 zur Steuerung und Überwachung des Betriebs der Leuchte 100. FIG. 5 1 shows an exemplary embodiment of a light management system 1000 according to the invention with a luminaire 100 according to the invention and a control device 300 for controlling and monitoring the operation of the luminaire 100.

Ein besonderer Vorteil von Lichtmanagementsystemen ist es, Betriebsfunktionen von Leuchten fernüberwachen zu können. Umfasst die Leuchte jedoch mehrere LED-Leuchtmittel, ist die Feststellung eines Fehlers die LED-Leuchtmittel betreffend besonders schwierig. Beispielsweise kann bei einer großen Anzahl von LED-Leuchtmitteln der Ausfall einzelner LEDs dazu führen, dass sich die Gesamtleistungsaufnahme der LED-Leuchtmittel nur unwesentlich ändert, sodass die Detektion von Betriebsfehlern über eine Änderung der Leistungsaufnahme der LED-Leuchtmittel äußerst schwierig und daher unzuverlässig ist. Typische Fehler von LED-Leuchtmitteln 20 können beispielsweise auch in einem Kurzschlussstrom resultieren, der den Ausfall einzelner LED-Leuchtmittel wiederum nur schwer erkennbar macht.A particular advantage of light management systems is the ability to remotely monitor operating functions of luminaires. However, if the luminaire includes several LED bulbs, the detection of a fault is particularly difficult for the LED bulbs. For example, in the case of a large number of LED lamps, the failure of individual LEDs may cause the total power consumption of the LED lamps to change only insignificantly, so that the detection of operational errors by changing the power consumption of the LED lamps extremely difficult and therefore unreliable. Typical errors of LED bulbs 20 can also result in a short-circuit current, for example, which makes the failure of individual LED bulbs difficult to detect.

Die Erfindung schafft für dieses Problem auf einfache Weise Abhilfe und erkennt Abweichungen von Betriebsfunktionen einer Leuchte mit mehreren LED-Leuchtmitteln.The invention provides a simple remedy for this problem and detects deviations from operating functions of a lamp with multiple LED bulbs.

Figur 1 zeigt eine Leuchte 100, mit einem wannenförmigen Gehäuse, das eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, die mit einer in Figur 4 deutlicher ersichtlichen Lichtabstrahlscheibe abgeschlossen ist. In dem von dem Gehäuse und der Lichtaustrittsöffnung umschriebenen Raum sind mehrere LED-Leuchtmittel 10 angeordnet. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Leuchte 100 zur flächigen Beleuchtung, sodass die LED-Leuchtmittel 10 vorteilhafter Weise feld- bzw. matrixartig angeordnet sind. Wie im Späteren noch deutlich wird, ist eine regelmäßige Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 mit besonderen Vorteilen für die Erfindung verbunden. FIG. 1 shows a lamp 100, with a trough-shaped housing having a light exit opening, which with a in FIG. 4 clearly visible Lichtabstrahlscheibe is completed. In the space circumscribed by the housing and the light exit opening, a plurality of LED lighting means 10 are arranged. The exemplary embodiment shows a luminaire 100 for planar illumination, so that the LED illuminants 10 are advantageously arranged in a field or matrix manner. As will become clear later, a regular arrangement of the LED lamps 10 is associated with particular advantages for the invention.

Jedoch sieht der Erfindungsgedanke keine Einschränkung bezüglich der Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 und darüber hinaus auch nicht bezüglich der Bauform des Gehäuses vor, wie insbesondere auch anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele deutlich werden wird.However, the concept of the invention provides no restriction with respect to the arrangement of the LED light-emitting means 10 and moreover also with respect to the design of the housing, as will become clear in particular from the embodiments described below.

Erfindungsgemäß weist die Leuchte 100 mehrere Sensoren 20 auf, die ein Sensorsignal erzeugen, welches zu einer Leuchtdichte, einer Beleuchtungsstärke oder einem Lichtstrom wenigstens eines Teils des abgegebenen Lichts LED-Leuchtmittel 20 korrespondiert. Die Korrespondenz des Sensorsignals gilt jedoch wenigstens für den Teil des abgegebenen Lichts 20, das einem Erfassungsbereich des Sensors zugeordnet werden kann.According to the invention, the luminaire 100 has a plurality of sensors 20 which generate a sensor signal which corresponds to a luminance, an illuminance or a luminous flux of at least part of the emitted light LED illuminant 20. However, the correspondence of the sensor signal applies at least to the part of the emitted light 20 which can be assigned to a detection range of the sensor.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 20 in einem Randbereich des Gehäuses bzw. einer Lichtaustrittsöffnung angeordnet und folgen den LED-Leuchtmitteln 20 unmittelbar im Lichtweg. Somit ergibt sich eine besonders vorteilhafte Anordnung, die gestattet, mit wenigen Sensoren 20 die gesamte Lichtabgabe der Leuchte 100 zu erfassen. Darüber hinaus sind die Sensoren regelmäßig angeordnet, woraus im Späteren noch genauer beschriebene Vorteile erwachsen.In the illustrated embodiment, the sensors 20 are arranged in an edge region of the housing or a light exit opening and follow the LED lighting means 20 directly in the light path. This results in a particularly advantageous arrangement, which allows to detect the entire light output of the lamp 100 with a few sensors 20. In addition, the sensors are arranged regularly, resulting in the later even more precisely described advantages.

Vorteilhaft ist, dass die räumliche Anordnung der Sensoren 20 zueinander bzw. gegenüber den LED-Leuchtmitteln 10 bekannt ist; somit beinhaltet der Vergleich der Sensorsignale mehrerer Sensoren 20 gleichzeitig eine räumliche Information über die Lichtabstrahlung der LED-Leuchtmittel 10. Diese Information fehlt beispielsweise, wenn die Sensorsignale über einen gemeinsamen Lichtleiter erfasst werden, der gewöhnlich eine Lichtmischung bedingt, sodass die räumliche Information über die Lichtabstrahlung in diesem Fall verändert bzw. verloren ist.It is advantageous that the spatial arrangement of the sensors 20 to each other or to the LED bulbs 10 is known; Thus, the comparison of the sensor signals of several sensors 20 simultaneously includes spatial information about the light emission of the LED bulbs 10. This information is missing, for example, when the sensor signals are detected via a common light guide, which usually requires a light mixture, so that the spatial information about the light emission in this case is changed or lost.

Mit Hilfe der zusätzlichen räumlichen Information sieht die Erfindung vor, auf Basis des Vergleichs der Sensorsignale eine Abweichung von einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 zu detektieren.With the aid of the additional spatial information, the invention provides to detect a deviation from an operating function of the luminaire 100 on the basis of the comparison of the sensor signals.

Bei der Abweichung einer Betriebsfunktion kann es sich um eine, ohne Eingriff eines Benutzers, dauerhafte Abweichung, wie beispielsweise den Ausfall eines oder mehrerer der LED-Leuchtmittel 10 bzw. die Alterung von LED-Leuchtmitteln o. ä., handeln.The deviation of an operating function may be a permanent deviation, such as the failure of one or more of the LED lamps 10 or the aging of LED lamps or the like, without user intervention.

Jedoch sind auch kleinere Abweichungen in der Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 detektierbar, die über geringfügige Toleranzen hinausgehen, welche beispielsweise in produktionsbedingten Abweichungen in der Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 begründet sein können.However, even smaller deviations in the light output of the LED lamps 10 can be detected, which go beyond slight tolerances, which may be due to production-related deviations in the light output of the LED lamps 10, for example.

Die Leuchte 100 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, eine Kategorisierung der Abweichung einer Betriebsfunktion vorzunehmen, also unterschiedliche Abweichungen voneinander zu unterscheiden.The luminaire 100 can in particular be designed to carry out a categorization of the deviation of an operating function, that is to say to distinguish different deviations from one another.

Dazu können Sollwerte für jeweils einzelne Sensorsignale vorgesehen sein. Der Vergleich der Abweichung der jeweiligen Sensorsignale von ihren zugeordneten Sollwerten trägt dabei zur Unterscheidung der Abweichung der Betriebsfunktion der Leuchte bei, wobei insbesondere die räumliche Information der Abweichung eine besondere Rolle spielen kann.For this purpose, setpoints for individual sensor signals can be provided. The comparison of the deviation of the respective sensor signals from their associated set values contributes to the differentiation of the deviation of the operating function of the luminaire, whereby in particular the spatial information of the deviation can play a special role.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind vier Sensoren 20 vorgesehen, die jeweils in einem Eckbereich der im Wesentlichen rechteckig ausgebildeten Gehäusewanne angeordnet sind. Bei den Sensoren 20 handelt es sich um im Wesentlichen gleichartig ausgebildete Photowiderstände (LDRs), die auf besonders kostengünstige Weise ein Sensorsignal bereitstellen können, das zum Lichtstrom der LED-Leuchtmittel 20 in einem zugeordneten Raumbereich bzw. Erfassungsbereich korrespondiert.In the embodiment according to FIG. 1 four sensors 20 are provided, which are each arranged in a corner region of the substantially rectangular housing trough. The sensors 20 are essentially identically formed photoresistors (LDRs) which can provide a sensor signal in a particularly cost-effective manner, which corresponds to the luminous flux of the LED luminous means 20 in an assigned spatial area or detection area.

Die Anordnung der Sensoren 20 in den Ecken der Gehäusewanne folgt in dem Ausführungsbeispiel der Regel der Beachtung von Symmetrieebenen S der Leuchte 100. Wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, ist jeder der Sensoren 20 in einer Symmetrieebene S der Leuchte 100 angeordnet.The arrangement of the sensors 20 in the corners of the housing tray follows in the embodiment of the rule of observance of planes of symmetry S of the lamp 100. As in particular from FIG. 1 As can be seen, each of the sensors 20 is arranged in a plane of symmetry S of the luminaire 100.

Wie bereits angedeutet kann die Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 feld- bzw. rasterartig vorgesehen sein. Damit ist besonders einfach die Anordnung der Sensoren in einer Symmetriebene S der Leuchte möglich bzw. es ist besonders einfach eine entsprechende Symmetrieebene festzulegen.As already indicated, the arrangement of the LED lighting means 10 can be provided in a field or grid-like manner. This makes it particularly easy to arrange the sensors in a plane of symmetry S of the lamp or it is particularly easy to define a corresponding plane of symmetry.

Weist lediglich die Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 eine Symmetrieebene bzw. einen oder mehrere Symmetriepunkte auf, so können die beschriebenen Ausführungen auch auf die Symmetriepunkte der Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 übertragen werden, d.h. die Sensoren 20 können symmetrisch zur Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 angeordnet sein.If only the arrangement of the LED lighting means 10 has a plane of symmetry or one or more points of symmetry, the described embodiments can also be transferred to the points of symmetry of the arrangement of the LED lighting means 10, i. the sensors 20 may be arranged symmetrically to the arrangement of the LED bulbs 10.

Jeder der Sensoren 20 detektiert somit eine Lichtabstrahlung der LED-Leuchtmittel 10 bzw. generiert ein Sensorsignal, die bzw. das zueinander ähnlichen (im mathematischen Sinne) bzw. in den Abmessungen im Wesentlichen identischen Raumabschnitten bzw. Erfassungsbereichen zugeordnet werden kann. Die Sensoren realisieren somit zueinander ähnliche (mathematisch) bzw. in den Abmessungen im Wesentlichen identische Erfassungsbereiche I, II, III und IV.Each of the sensors 20 thus detects a light emission of the LED light source 10 or generates a sensor signal which can be assigned to the mutually similar (in the mathematical sense) or dimensionally substantially identical space sections or detection areas. The sensors thus realize similar (mathematical) or essentially identical detection ranges I, II, III and IV to each other.

Gemäß der Erfindung kann aus dem Vergleich der Sensorsignale eine Abweichung einer Betriebsfunktion ermittelt werden.According to the invention, a deviation of an operating function can be determined from the comparison of the sensor signals.

Dazu ist erfindungsgemäß folgendes Verfahren vorgesehen.For this purpose, the following method is provided according to the invention.

In einem Schritt des Verfahrens wird jedes der Sensorsignale mit seinem zugeordneten Sollwert verglichen; in einem nachfolgenden Schritt wird ein Betriebsfehler bzw. eine Abweichung von einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 festgestellt, wenn wenigstens ein Sensorsignal in einem Toleranzbereich um seinen Sollwert liegt und wenigstens ein Sensorsignal um mehr als einen Toleranzbereich von dem zugeordneten Sollwert abweicht. Der Toleranzbereich kann dabei durch wenigstens zwei Schwellwerte eines korrespondieren Sensorsignals festgelegt sein und beispielsweise den Sollwert einschließen.In one step of the method, each of the sensor signals is compared with its associated setpoint value; In a subsequent step, an operating error or a deviation from an operating function of the luminaire 100 is detected when at least one sensor signal is within a tolerance range around its desired value and at least one sensor signal deviates from the assigned desired value by more than a tolerance range. The tolerance range can be defined by at least two threshold values of a corresponding sensor signal and include, for example, the setpoint.

Beispielsweise könnte in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 einer der Sensoren 20 Licht aus einem Erfassungsbereich II erfassen, und dem Lichtstrom aus dem Erfassungsbereich I ein entsprechendes Sensorsignal zu ordnen. Den weiteren der Sensoren 20 könnte korrespondierend jeweils ein Erfassungsbereich I, III bzw. IV zugeordnet sein, wobei die weiteren Sensoren 20 ebenfalls zum Lichtstrom der jeweiligen Erfassungsbereiche I, III bzw. IV zugeordnete Sensorsignale erzeugen.For example, in the embodiment of the FIG. 1 one of the sensors 20 detect light from a detection area II, and the luminous flux from the Detection area I to arrange a corresponding sensor signal. The other of the sensors 20 could be correspondingly associated with a respective detection range I, III or IV, wherein the other sensors 20 also generate sensor signals associated with the luminous flux of the respective detection ranges I, III and IV.

Weicht beispielsweise lediglich das dem Erfassungsbereich II zugeordnete Sensorsignal von einem entsprechend zugeordneten Sollwert um mehr als einen Toleranzbereich bzw. einen Schwellwert ab, so liegt mit großer Sicherheit ein Betriebsfehler der LED-Leuchtmittel 10 und damit eine Abweichung einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 vor. Beispielsweise kann ein LED-Leuchtmittel 10 in dem Erfassungsbereich II ausgefallen sein, sodass sich aus einem Vergleich mit den weiteren Sensorsignalen die Information ergibt, dass ein oder mehrere der LED-Leuchtmittel 10 in dem Erfassungsbereich I ausgefallen sind, also keine Dimmung der LED-Leuchtmittel 10 im Allgemeinen vorliegt. Wie später noch genauer erläutert, beschreibt diese Kombination von Schwellwertabweichungen ein Ereignis bzw. Kategorie in einer Entscheidungsmatrix, das bzw. die einer Abweichung einer Betriebsfunktion bzw. einem Betriebsfehler entspricht.If, for example, only the sensor signal associated with the detection range II deviates from a correspondingly assigned desired value by more than a tolerance range or a threshold, then there is a high certainty of an operating error of the LED lighting means 10 and thus a deviation of an operating function of the lamp 100. For example, an LED illuminant 10 may have failed in the detection area II, so that the information results from a comparison with the further sensor signals that one or more of the LED illuminants 10 has failed in the detection area I, ie no dimming of the LED illuminants 10 is generally present. As explained in more detail later, this combination of threshold deviations describes an event or category in a decision matrix which corresponds to a deviation of an operating function or an operating error.

Besonders vorteilhaft kann die Erkennung bzw. Unterscheidung von Betriebsfehlern bzw. Abweichungen von Betriebsfunktionen dadurch verbessert werden, dass die Erfassungsbereiche I, II, II und IV der Sensoren 20 überlappen, wie dies auch im Ausführungsbeispiel der Figur 1 der Fall ist.Particularly advantageously, the detection or differentiation of operating errors or deviations from operating functions can be improved by overlapping the detection ranges I, II, II and IV of the sensors 20, as in the exemplary embodiment of FIG FIG. 1 the case is.

Das in dem Erfassungsbereich II angeordnete, nunmehr ausgefallene LED-Leuchtmittel 20 wird eine nur unwesentliche, jedoch messbare Veränderung des Lichtstroms in den benachbarten Erfassungsbereichen I, III und IV hervorrufen, sodass die den Erfassungsbereichen I, III und IV zugeordneten Sensorsignale innerhalb des Toleranzbereichs der Abweichung von einem Sollwert geändert sein kann.The LED luminous means 20 arranged in the detection area II and now failing will cause an insignificant, but measurable change in the luminous flux in the adjacent detection areas I, III and IV, so that the sensor signals associated with the detection areas I, III and IV are within the tolerance range of the deviation may be changed by a setpoint.

Mit Hilfe des Vergleichs der Abweichung der Sensorsignale der benachbarten Erfassungsbereiche I, III und IV kann in dem Erfassungsbereich II das ausgefallene LED-Leuchtmittel 20 explizit bestimmt werden. Beispielsweise kann die Lage des ausgefallenen LED-Leuchtmittels 20 mit Hilfe der Information über die räumliche Anordnung der Sensoren 20 bzw. die Lage der Erfassungsbereiche I, II, III und IV und dem Vergleich der Abweichungen der Sensorsignale zueinander trianguliert werden.With the help of the comparison of the deviation of the sensor signals of the adjacent detection areas I, III and IV, the failed LED illuminant 20 can be explicitly determined in the detection area II. For example, the position of the failed LED light-emitting means 20 can be triangulated with the help of the information about the spatial arrangement of the sensors 20 or the position of the detection areas I, II, III and IV and the comparison of the deviations of the sensor signals to each other.

Weiterhin kann der Vergleich der Abweichung der Sensorsignale mit Hilfe einer Entscheidungsmatrix erfolgen; die Entscheidungsmatrix kann dann zur Unterscheidung der Abweichung von Betriebsfunktionen bzw. zur Unterscheidung verschiedener Betriebsfehler herangezogen werden. Dazu kann bzw. können beispielsweise ein oder mehrere Schwellwerte bzw. Sollwerte für jedes Sensorsignal vorgesehen sein. Jeder Abweichung von einer Betriebsfunktion kann dabei eine Kombination von Abweichungen von den Schwellwerten bzw. Sollwerten zugeordnet werden, sodass der Vergleich der Abweichungen der Sensorsignale mit Hilfe einer Entscheidungsmatrix erfolgt und verschiedene Betriebsfehler mit Hilfe der Entscheidungsmatrix unterscheidbar sind.Furthermore, the comparison of the deviation of the sensor signals can take place with the aid of a decision matrix; The decision matrix can then be used to distinguish the deviation from operating functions or to differentiate between Operating errors are used. For this purpose, one or more threshold values or setpoint values can be provided for each sensor signal, for example. Each deviation from an operating function can be assigned a combination of deviations from the threshold values or nominal values, so that the comparison of the deviations of the sensor signals is carried out with the aid of a decision matrix and different operating errors can be distinguished with the aid of the decision matrix.

Dazu muss nicht notwendigerweise dediziert ein einzelnes LED-Leuchtmittel 10 explizit bestimmt bzw. lokalisiert werden. Um einen Betriebsfehler bzw. eine Abweichung einer Betriebsfunktion feststellen zu können, ist ausreichend, den Normalbetrieb der Leuchte 100 hinreichend mit Sensorsignalen zu charakterisieren. Im Fall von dimmbaren LED-Leuchtmitteln 10 ist beispielsweise auch denkbar, die Schwellwerte, Toleranzbereiche bzw. Sollwerte zum Vergleich der Sensorsignale an einen vorgegebenen bzw. aktuellen Dimmwert anzupassen. Besonders vorteilhaft ist auch, wenn die Sensorsignal-Sollwerte bzw. die Abweichung der Sensorsignal-Sollwerte für mehrere Betriebsfunktionen kalibriert ist bzw. sind. Somit lässt sich beispielsweise auch ein anormaler Drift in der Lichtabgabe einzelner oder mehrere der LED-Leuchtmittel 10 feststellen.For this purpose, a single LED lighting means 10 need not necessarily be determined or located explicitly. In order to be able to determine an operating error or a deviation of an operating function, it is sufficient to characterize the normal operation of the luminaire 100 sufficiently with sensor signals. In the case of dimmable LED lighting means 10, for example, it is also conceivable to adapt the threshold values, tolerance ranges or setpoint values for comparison of the sensor signals to a predetermined or actual dimming value. It is also particularly advantageous if the sensor signal setpoint values or the deviation of the sensor signal setpoint values are or are calibrated for a plurality of operating functions. Thus, for example, an abnormal drift in the light output of one or more of the LED bulbs 10 can be detected.

Eine zu erkennende Abweichung einer Betriebsfunktion kann beispielsweise auch die Alterung der LED-Leuchtmittel 10 betreffen. Ergänzend zu vorbeschriebenem Verfahren kann ebenfalls die Abweichung einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 festgestellt werden, wenn die Sensorsignale im Wesentlichen gleichmäßig von ihrem Sollwert abweichen bzw. alle Sensorsignale gleichmäßig außerhalb ihrer jeweiligen Toleranzbereiche liegen. Beispielsweise kann die gleichmäßige Abweichung von einem Sollwert eine weitere Kategorie in der Entscheidungsmatrix bilden.A discernible deviation of an operating function may, for example, also relate to the aging of the LED lighting means 10. In addition to the method described above, the deviation of an operating function of the luminaire 100 can also be ascertained if the sensor signals deviate substantially uniformly from their nominal value or if all the sensor signals lie uniformly outside their respective tolerance ranges. For example, the uniform deviation from a set point may form another category in the decision matrix.

Zu Beurteilung der Gleichmäßigkeit kann, bevorzugt bei unterschiedlichen Sensoren 20, eine Korrelationsfunktion der Sensorsignale herangezogen werden. Die Korrelationsfunktion erlaubt besonders bevorzugt, eine normierte Beurteilung der Abweichung. Beispielsweise kann es sich dabei um die Bestimmung der prozentualen Abweichung des Sensorsignals gegenüber dem Sollwert oder gegenüber einer Vergleichsgröße handeln. Darüberhinaus sind aber auch zeitliche Korrelationen denkbar, beispielsweise die Bestimmung der Abweichung gegenüber einem zeitlich zuvor ermittelten Sensorsignal.In order to assess the uniformity, preferably with different sensors 20, a correlation function of the sensor signals can be used. The correlation function particularly preferably allows a normalized assessment of the deviation. For example, this may be the determination of the percentage deviation of the sensor signal with respect to the desired value or with respect to a comparison quantity. In addition, temporal correlations are also conceivable, for example the determination of the deviation with respect to a previously determined sensor signal.

Wird die Alterung der LED-Leuchtmittel 10 festgestellt, kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsstärke der LED-Leuchtmittel 10 angepasst wird und bevorzugt entsprechend dem jeweiligen Sensorsollwert eingestellt wird.If the aging of the LED light-emitting means 10 is detected, it may moreover be provided that the illuminance of the LED light-emitting means 10 is adjusted and is preferably adjusted in accordance with the respective sensor setpoint.

Weiterhin kann auch vorgesehen sein, die Erkennung einer Abweichung einer Betriebsfunktion explizit dann zu starten, wenn die entsprechende Betriebsfunktion der Leuchte ausgewählt ist. Die Auswahl der Betriebsfunktion kann beispielsweise durch einen Benutzer, bevorzugt im Laufe des normalen Betriebs der Leuchte, vorgenommen werden.Furthermore, it can also be provided that the detection of a deviation of an operating function is explicitly started when the corresponding operating function of the luminaire is selected. The selection of the operating function can be made, for example, by a user, preferably in the course of normal operation of the lamp.

Jedoch ist auch denkbar, dass die Detektion von Betriebsfehlern der Leuchte 100 auf Zeitfenster beschränkt ist. Die Charakterisierung der mehreren Sensorsignale bzw. eine Kalibrierung erfolgt bevorzugt unter reduziertem Einfluss von Licht, welches nicht von den LED-Leuchtmitteln 10 stammt. Dazu kann beispielsweise eine Charakterisierung bzw. Kalibration während eines bestimmten Zeitfensters, bevorzugt nachts oder bei Dunkelheit, vorgesehen sein.However, it is also conceivable that the detection of operating errors of the luminaire 100 is limited to time windows. The characterization of the plurality of sensor signals or a calibration is preferably carried out under reduced influence of light which does not originate from the LED lighting means 10. For this purpose, for example, a characterization or calibration during a certain time window, preferably at night or in the dark, be provided.

Genauso könnte die Detektion eines Betriebsfehlers einer Leuchte 100 bzw. die Detektion der Abweichung einer Betriebsfunktion auf ein Zeitfenster nachts bzw. bei Dunkelheit beschränkt sein. Somit kann der Einfluss von Streulicht auf die Detektion der Abweichung einer Betriebsfunktion bzw. eines Betriebsfehlers ausgeschlossen bzw. reduziert werden und das Zeitfenster bevorzugt in Übereinstimmung mit einem Kalibrierungszeitpunkt bzw. Kalibrierungs-Zeitfenster gewählt werden. Durch diese Wahl können auch weitere Umgebungseinflüsse auf die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 berücksichtigt werden.In the same way, the detection of an operating error of a luminaire 100 or the detection of the deviation of an operating function from a time window at night or in the dark could be limited. Thus, the influence of stray light on the detection of the deviation of an operating function or an operating error can be excluded or reduced, and the time window can be selected preferably in accordance with a calibration time or calibration time window. By this choice, other environmental influences on the light output of the LED bulbs 10 can be considered.

So kann beispielsweise die Detektion eines Betriebsfehlers einer Leuchte 100 bevorzugt regelmäßig, besonders bevorzugt täglich, wöchentlich oder monatlich in einem bestimmten Zeitfenster in Bezug auf die Tageszeit, beispielsweise zwischen 22 Uhr und 23 Uhr erfolgen. Dieses Vorgehen nutzt dabei den Umstand, dass die LED-Leuchtmittel 10 relativ zuverlässig sind, und bei Ausfall einzelner der LED-Leuchtmittel 10 eine Funktionalität der Leuchte 100 noch hinreichend gegeben sein dürfte. Weiterhin wird in diesem Zeitfenster der Einfluss von Streulicht relativ zuverlässig ausgeschlossen und es kann weiterhin die Störung der Bewohner des Gebäudes durch die Überprüfung der LED-Leuchtmittel 10 minimal gehalten werden.Thus, for example, the detection of an operating error of a lamp 100 preferably regularly, particularly preferably daily, weekly or monthly in a certain time window with respect to the time of day, for example, between 22 clock and 23 clock. This procedure uses the fact that the LED bulbs 10 are relatively reliable, and in case of failure of each of the LED bulbs 10 a functionality of the lamp 100 is still likely to be sufficiently given. Furthermore, in this time window, the influence of scattered light is relatively reliably excluded and it can continue to minimize the disturbance of the inhabitants of the building by checking the LED light-emitting means 10.

Über diese Maßnahmen hinausgehend, kann auch einer der Sensoren 20 dazu ausgebildet sein, zu berücksichtigendes Fremdlicht zu bewerten bzw. die Leuchtdichte, die Beleuchtungsstärke oder den Lichtstrom von Fremdlicht zu messen, sodass das Maß der Abweichung der Sensorsignale durch Fremdlicht bestimmt werden kann und entsprechend bei der Detektion der Abweichung einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 berücksichtigt wird. Dazu kann eine korrespondierende Korrektur der Soll- bzw. Schwellwerte der Sensorsignale vorgesehen sein.Going beyond these measures, one of the sensors 20 can also be designed to evaluate extraneous light to be considered or to measure the luminance, illuminance or luminous flux of extraneous light, so that the Measurement of the deviation of the sensor signals can be determined by extraneous light and is considered accordingly in the detection of the deviation of an operating function of the lamp 100. For this purpose, a corresponding correction of the desired or threshold values of the sensor signals can be provided.

Wie bereits angedeutet, trägt eine hinreichende Charakterisierung der Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 zur Verbesserung der Detektion der Abweichung einer Betriebsfunktion bzw. eines Betriebsfehlers bei. Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leuchte 100. Die in diesem Fall im Wesentlichen scheibenförmige, bzw. im Querschnitt kreisförmige Leuchte 100 weist einen zentralen Symmetriepunkt am Schnittpunkt der gestrichelt dargestellten Symmetrieebenen S auf. Die Sensoren sind dabei entsprechend der Regel angeordnet, dass sie einen identischen Abstand zu dem Symmetriepunkt aufweisen sind also regelmäßig angeordnet.As already indicated, a sufficient characterization of the light output of the LED lighting means 10 contributes to the improvement of the detection of the deviation of an operating function or an operating error. FIG. 2 shows a further embodiment of a lamp 100. The in this case substantially disc-shaped, or circular in cross-section lamp 100 has a central point of symmetry at the intersection of the symmetry planes S shown in dashed lines. The sensors are arranged according to the rule that they have an identical distance to the symmetry point are therefore arranged regularly.

In dem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren einer Umfangslinie des Gehäuses der Leuchte 100 bzw. einer Umfangslinie einer entsprechenden Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses für das Licht der LED-Leuchtmittel 10 folgend angeordnet. Mit Hilfe dieser Anordnung kann dabei die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 wiederum besonders günstig charakterisiert werden. Die Anzahl der Sensoren 20 übersteigt besonders bevorzugt drei, da somit eine Triangulierung der Position einzelner LED-Leuchtmittel 10 ermöglicht wird. Besonders bevorzugt ist auch bei dieser eher geringen Anzahl an Sensoren 20 eine regelmäßige Anordnung vorgesehen.In the exemplary embodiment, the sensors are arranged following a circumferential line of the housing of the luminaire 100 or a peripheral line of a corresponding light exit opening of the housing for the light of the LED illuminant 10. With the aid of this arrangement, the light output of the LED light-emitting means 10 can again be characterized in a particularly favorable manner. The number of sensors 20 particularly preferably exceeds three, since thus a triangulation of the position of individual LED lighting means 10 is made possible. Particularly preferably, even in this rather small number of sensors 20 a regular arrangement is provided.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Sensoren relativ gering gewählt werden, da die dargestellte Leuchte 100 einen hohen Symmetriegrad aufweist, Insbesondere ist die Leuchte 100 sechsfach rotationssymmetrisch, punktsymmetrisch und zweifach spiegelsymmetrisch.In the illustrated embodiment, the number of sensors can be chosen relatively small, since the illustrated lamp 100 has a high degree of symmetry. In particular, the lamp 100 is six-fold rotationally symmetric, point-symmetrical and two-fold mirror-symmetrical.

Handelt es sich bei der Leuchte 100 jedoch um eine Leuchte mit sogenannter "organischer Form", d.h. die Leuchte bzw. die Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 weist nur wenige oder keine Symmetriebereiche auf, so kann ein abweichendes Vorgehen zur Anordnung der Sensoren vorteilhaft sein.However, when the luminaire 100 is a luminaire of so-called "organic form", i. the luminaire or the arrangement of the LED illuminant 10 has only a few or no symmetry ranges, so a deviating procedure for arranging the sensors may be advantageous.

Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 hervorgeht, kann beispielsweise vorgesehen sein, die Dichte der Anordnung der Sensoren 20 in einem Flächenabschnitt konstant zu wählen. Die Trägerfläche der LED-Leuchtmittel 10 kann beispielsweise einen entsprechenden Flächenabschnitt vorgeben. Somit lässt sich auf einfache Weise erreichen, dass die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 ausreichend charakterisiert werden kann.As from the embodiment of FIG. 3 can be provided, for example, be provided to choose the density of the arrangement of the sensors 20 in a surface portion constant. The support surface of the LED light source 10 may, for example, specify a corresponding area section. Thus, it can be achieved in a simple manner that the light output of the LED lighting means 10 can be sufficiently characterized.

In dem Ausführungsbeispiel sind die LED-Leuchtmittel 10 raster- bzw. feldartig auf der gemeinsamen Trägerfläche angeordnet, jedoch kann beispielsweise die Anordnung auch in Form von mehreren LED-Clustern auf der gemeinsamen Trägerfläche vorgesehen sein. Im Gegensatz zu vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Anordnung der LED-Leuchtmittel 10 nur lokale Symmetrie, beispielsweise beschränkt auf LED-Clustergröße oder Feldgröße, auf. Über die Trägerfläche sind in einer raster- bzw. feldartigen Anordnung die Sensoren 20 gleichmäßig angeordnet. Weiterhin kann es sich in auch in diesem Fall um identische Sensoren 20 handeln, die beispielsweise durch eine besonders kostengünstige Variante gebildet werden können. Besonders bevorzugt kann eine kostengünstige Variante durch eine Photodiode bzw. einen Photowiderstand gebildet werden, sodass die Dichte des Anordnungsrasters erhöht werden kann und bevorzugt im Mittel zwischen 2 und 9 Leuchtdioden zwischen benachbarten Sensoren angeordnet sein können. Insbesondere betrifft diese Maßzahl die direkte Verbindungslinie von benachbarten Dioden bzw. Sensoren 20.In the exemplary embodiment, the LED lighting means 10 are arranged in the form of a grid or field on the common carrier surface, however, for example, the arrangement may also be provided in the form of a plurality of LED clusters on the common carrier surface. In contrast to previously described embodiments, the arrangement of the LED light-emitting means 10 has only local symmetry, for example limited to LED cluster size or field size. About the support surface, the sensors 20 are arranged uniformly in a grid or field-like arrangement. Furthermore, it may also be in this case to identical sensors 20, which can be formed for example by a particularly cost-effective variant. Particularly preferably, a cost-effective variant can be formed by a photodiode or a photoresistor, so that the density of the arrangement grid can be increased and can preferably be arranged on average between 2 and 9 LEDs between adjacent sensors. In particular, this measure relates to the direct connection line of adjacent diodes or sensors 20.

Besonders bevorzugt kann der Effekt einer konstanten Dichte der Anordnung der Sensoren auch mit Hilfe von optischen Elementen nachgebildet werden. Beispielsweise kann dazu einem oder mehreren der Sensoren 20 ein optisches Element zugeordnet sein, welches den Erfassungsbereich des jeweiligen Sensors 20 verändert.Particularly preferably, the effect of a constant density of the arrangement of the sensors can also be simulated with the aid of optical elements. For example, one or more of the sensors 20 may be assigned an optical element which changes the detection range of the respective sensor 20.

Insbesondere wird dies aus der Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 deutlich. Figur 4 zeigt im Querschnitt eine Leuchte 100 mit einem wannenförmigen Gehäuse, wie es beispielsweise auch in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein kann. Das Gehäuse weist eine Lichtaustrittsöffnung zur Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 10 auf, die mit einer Lichtaustrittsscheibe abgeschlossen ist. Im Bereich des Gehäuses sind mehrere Sensoren 20 angeordnet, die das Licht der LED-Leuchtmittel 10 erfassen. Den Sensoren sind jeweils unterschiedliche Erfassungsbereiche I und II zugeordnet, die bezüglich einer Trägerfläche der LED-Leuchtmittel 10 im Wesentlichen gleiches Flächenmaß und eine zueinander ähnliche (wiederum im mathematischen Sinn) Form aufweisen. Die Erfassungsbereiche sind als bezüglich der Trägerfläche in einer konstanten Dichte angeordnet. Dies kann insbesondere für drei oder mehr Sensoren 20 verwirklicht sein.In particular, this is the representation of the embodiment according to FIG. 4 clear. FIG. 4 shows in cross section a lamp 100 with a trough-shaped housing, as may for example also be provided in the above-described embodiments. The housing has a light exit opening for the light output of the LED illuminant 10, which is closed with a light exit disc. In the region of the housing a plurality of sensors 20 are arranged, which detect the light of the LED lamps 10. The sensors are each assigned different detection ranges I and II, which have a substantially similar surface area with respect to a support surface of the LED light source 10 and a similar (again in the mathematical sense) form. The detection areas are arranged with respect to the support surface in a constant density. This can be realized in particular for three or more sensors 20.

Die Form und das Flächenmaß bezüglich einer Trägerfläche der LED-Leuchtmittel 10 kann dabei mit Hilfe von optischen Elementen 25, die einzelnen Sensoren 20 zugeordnet sind, verändert werden, sodass beispielsweise die vorbeschriebene konstante Dichte der Erfassungsbereiche I, II realisiert werden kann.The shape and the surface dimension with respect to a support surface of the LED light source 10 can be changed with the aid of optical elements 25, the individual sensors 20 are changed, so that, for example, the above-described constant density of the detection areas I, II can be realized.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel begrenzt das optische Element 25 den Erfassungsbereich der Sensoren 20 auf einen Raumwinkel, der im Querschnitt in der Ebene der Trägerfläche der LED-Leuchtmittel 10 identisches Flächenmaß aufweist.In the exemplary embodiment illustrated, the optical element 25 limits the detection range of the sensors 20 to a solid angle that has an identical surface dimension in cross-section in the plane of the carrier surface of the LED lighting device 10.

Die optischen Elemente 25 können bevorzugt eine oder mehrere Linsen umfassen, sodass beispielsweise auch räumlich nicht zusammenhängende Erfassungsbereiche einzelnen Sensoren 20 zugeordnet werden können. Weiterhin können beispielsweise auch Spiegel bzw. Reflektoren vorgesehen sein, wobei jedoch besonders vorteilhaft die räumliche Information über die Lichtverteilung in dem jeweiligen Erfassungsbereich reproduzierbar bleibt.The optical elements 25 may preferably comprise one or more lenses, so that, for example, also spatially non-contiguous detection areas can be assigned to individual sensors 20. Furthermore, it is also possible, for example, to provide mirrors or reflectors, but it is particularly advantageous if the spatial information about the light distribution in the respective detection area remains reproducible.

Weiterhin beschreibt das Ausführungsbeispiel der Figur 4 eine Leuchte 100 mit Mitteln 50 zur Abschattung der Sensoren 20 gegenüber Fremdlicht, sodass das bzw. die Sensorsignale im Wesentlichen ausschließlich die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel wiedergeben. Dazu ist vorgesehen, die Lichtaustrittsscheibe, die gleichzeitig eine Lichteintrittsfläche für Fremdlicht in die Leuchte 100 bildet, mit prismatischen Erhebungen zu versehen, die den Eintrittswinkel von Fremdlicht in die Leuchte 100 begrenzen. Die Lichtaustrittsscheibe bzw. die Lichteintrittsfläche legt somit einen Cut-Off Bereich für in die Leuchte 100 eintretendes Fremdlicht fest, in dem einer oder mehrere der Sensoren 20 angeordnet ist bzw. sind. Der Eintrittswinkel ist dann so begrenzt, dass kein Fremdlicht auf die Sensoren 20 direkt trifft.Furthermore, the embodiment describes the FIG. 4 a luminaire 100 with means 50 for shading the sensors 20 with respect to extraneous light, so that the or the sensor signals substantially exclusively reproduce the light output of the LED illuminant. For this purpose, it is provided to provide the light exit window, which simultaneously forms a light entry surface for extraneous light in the lamp 100, with prismatic elevations that limit the entrance angle of extraneous light into the lamp 100. The light exit disc or the light entry surface thus defines a cut-off region for extraneous light entering the luminaire 100, in which one or more of the sensors 20 is or are arranged. The entrance angle is then limited so that no external light hits the sensors 20 directly.

Figur 5 zeigt ein ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel eines Lichtmanagementsystems 1000 mit einer Leuchte 100 gemäß der Erfindung. Das Lichtmanagementsystem 1000 ist zur Steuerung des Betriebs der Leuchte 100 ausgebildet; dazu ist ein Bussystem vorgesehen, über das die Komponenten des Lichtmanagementsystems 1000 verbunden sind. FIG. 5 shows a detail of an embodiment of a light management system 1000 with a lamp 100 according to the invention. The light management system 1000 is configured to control the operation of the lamp 100; For this purpose, a bus system is provided, via which the components of the light management system 1000 are connected.

Mit Hilfe eines DALI-Gateways 200 kann die Leuchte 100 über mehrere Bereiche des Bussystems hinweg direkt oder indirekt kommunizieren. Der DALI-Gateway 200 ist bevorzugt zum Empfang und zur Weiterleitung von Informationen betreffend einen Betriebszustand einer Leuchte 100 ausgebildet, sodass diese Information an eine Steuerungseinrichtung 300 des Lichtmanagementsystems 1000 weitergeleitet werden kann. Die Steuerungseinrichtung 300 ist dementsprechend dazu ausgebildet, Statusmeldungen zum Betrieb der LED-Leuchtmittel 10 zu empfangen. Besonders vorteilhaft kann auch ein eDALI-Standard vorgesehen sein, sodass die abgegebene Meldung beispielsweise ein leuchtenspezifische oder Lichtmanagement spezifische Anpassung erfahren kann.With the aid of a DALI gateway 200, the luminaire 100 can communicate directly or indirectly over several areas of the bus system. The DALI gateway 200 is preferably designed to receive and forward information relating to an operating state of a luminaire 100, so that this information can be forwarded to a control device 300 of the light management system 1000. The control device 300 is accordingly configured to receive status messages for the operation of the LED lighting means 10. It is also particularly advantageous to provide an eDALI standard, so that the delivered message can, for example, be given a light-specific or light management-specific adaptation.

Weiterhin umfasst das Lichtmanagementsystem 1000 eine mit dem Bussystem verbundene bzw. verbindbare Kontrolleinrichtung 400, die mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 300 den Betrieb der Leuchte 100 kontrolliert, und entsprechende Statusinformationen zum Betrieb der Leuchte darstellen kann, bzw. einem Benutzer des Lichtmanagementsystems kenntlich machen kann. Beispielsweise kann dies ein Kontrollrechner, bzw. ein Bedienerpanel eines Anlagenbetreibers sein, der bzw. das entsprechende Anzeigeelemente aufweist.Furthermore, the light management system 1000 comprises a control device 400 which can be connected to the bus system and controls the operation of the luminaire 100 with the aid of the control device 300, and can display corresponding status information for operating the luminaire or make it identifiable to a user of the light management system. For example, this may be a control computer, or an operator panel of a plant operator, which has or the corresponding display elements.

Die Leuchte 100 verfügt dazu über eine Anschlussvorrichtung an das Bussystem bzw. über Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit dem Bussystem, die insbesondere auch die drahtlose Kommunikation mit der Steuerungseinrichtung ermöglichen können.For this purpose, the luminaire 100 has a connection device to the bus system or via communication means for communication with the bus system, which in particular can also enable wireless communication with the control device.

Die Steuerungseinrichtung 300 des Lichtmanagementsystems 1000 kann nun bevorzugt entsprechend einem vorbestimmten Zeitfenster die Überprüfung der LED-Leuchtmittel 10 der Leuchte 100 einleiten. Die Überprüfung kann jedoch auch auf Anforderung des Anlagenbetreibers beispielsweise mit Hilfe der Kontrolleinrichtung 400 erfolgen.The control device 300 of the light management system 1000 can now preferably initiate the check of the LED light source 10 of the light 100 in accordance with a predetermined time window. However, the check can also be carried out at the request of the plant operator, for example by means of the control device 400.

Dazu sendet die Steuerungseinrichtung 300 ein entsprechendes Kommando an die Leuchte 100, das mit Hilfe des DALI-Standards bzw. besonders vorteilhaft dem eDALI-Standard an die Leuchte 100 übertagen wird. Zur Umsetzung des Kommandos zwischen verschiedenen Busbereichen bzw. unterschiedlichen Busstandards kann der DALI-/bzw. eDALI-Gateway 200 vorgesehen sein. Die Leuchte 100 bewertet nun entsprechend der Erfindung die Betriebsfunktionen der Leuchte 100 und schickt eine Statusmeldung an das Steuerungssystem 300 betreffend die Abweichungen von Betriebsfunktionen der Leuchte 100. Diese können nun vom Anlagenbetreiber mit Hilfe der Kontrolleinrichtung 400 erfasst werden, sodass eine entsprechende Wartung der Leuchte 100 vorgenommen werden kann.For this purpose, the control device 300 sends a corresponding command to the luminaire 100, which will transmit to the luminaire 100 using the DALI standard or particularly advantageously the eDALI standard. To implement the command between different bus areas or different bus standards, the DALI / resp. eDALI Gateway 200 may be provided. The luminaire 100 now evaluates according to the invention, the operating functions of the lamp 100 and sends a status message to the control system 300 regarding the deviations of operating functions of the lamp 100th These can now be detected by the plant operator with the aid of the control device 400, so that a corresponding maintenance of the lamp 100th can be made.

Alternativ oder in Kombination kann vorgesehen sein, dass die Leuchte 100 auch selbständig eine Überprüfung von Abweichungen einer Betriebsfunktion durchführt. Dies kann bevorzugt in einem entsprechend vorgesehenen Zeitfenster erfolgen. Erfasst die Leuchte 100 nun eine Abweichung einer Betriebsfunktion, so sendet sie in gleicher Weise eine Statusmeldung an das Steuerungssystem 300 über die Abweichung einer Betriebsfunktion der Leuchte 100, die dann in gleicher Weise dem Anlagenbetreiber kenntlich gemacht werden kann.Alternatively or in combination, it may be provided that the luminaire 100 also independently carries out a check of deviations of an operating function. This can preferably take place in a correspondingly provided time window. If the luminaire 100 now detects a deviation of an operating function, it likewise sends a status message to the control system 300 about the deviation of an operating function of the luminaire 100, which can then be identified in the same way to the plant operator.

Somit lässt sich festhalten, dass die Erfindung eine Leuchte 100 mit mehreren LED-Leuchtmitteln 10, sowie ein Lichtmanagementsystem 1000 festlegt, das die Möglichkeiten zur Erkennung einer Abweichung einer Betriebsfunktion von LED-Leuchtmitteln 10 bzw. der Leuchte 100 erheblich verbessert. Die im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren tragen unmittelbar zur Verbesserung der Erkennung von Abweichungen einer Betriebsfunktion der Leuchte 100 bei.Thus, it can be stated that the invention defines a luminaire 100 with a plurality of LED illuminants 10, as well as a light management system 1000, which considerably improves the possibilities for detecting a deviation of an operating function of LED luminous means 10 or the luminaire 100. The methods proposed in the context of the invention contribute directly to improving the detection of deviations of an operating function of the luminaire 100.

Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass im Rahmen der Erfindung ebenso denkbar ist, alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigte Merkmale beliebig vorteilhaft miteinander zu kombinieren.Furthermore, it should be pointed out that within the scope of the invention it is equally conceivable to combine all the features described above or features shown in the figures in any advantageous manner.

Claims (12)

  1. A luminaire (100)
    having a plurality of LED luminous means (10),
    and a plurality of sensors (20) for generating a sensor signal which reproduces a luminous density, a lighting intensity or a light flux of the LED luminous means (10), and also having
    means for picking up a deviation of an operating function on the basis of a comparison of the sensor signals, in particular a failure of one or more LED luminous means (10), wherein the comparison takes into account desired values for respective individual sensor signals, wherein the deviation of the operating function is detected on the basis of the comparison of the deviation of the individual sensor signals from their respective desired value,
    wherein the sensors (20) are arranged in the edge region of a light-radiating region of the luminaire,
    characterised in that
    the sensors (20) comprise photodiodes or photoresistors (LDR), and
    the sensors (20) have different pick-up ranges (I, II) so that in each case a portion of the light emitted by the LED luminous means (10) can be associated with a pick-up range (I, II) of a sensor (20).
  2. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    at least two of the sensors (20) are configured so as to be identical, and preferably the sensors (20) are arranged in a space circumscribed by the luminaire (100) or a luminaire housing.
  3. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    associated with at least one sensor (20) there is an optical element (25) which varies the pick-up range.
  4. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    a plurality of the sensors (20) is arranged so as to follow the LED luminous means (10) directly in the light path.
  5. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the luminaire (100) has one or more planes of symmetry (S) or points of symmetry, wherein the sensors are arranged in a regular manner, in particular in a symmetrical manner, with regard to each of the planes of symmetry (S) or with regard to each point of symmetry.
  6. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    at least three sensors (20) are arranged in a regular manner with respect to each other, in particular so as to be symmetrical with regard to a plane of symmetry (S) or a point of symmetry, and/or the density of the arrangement of the sensors, that is, the number of sensors (20) per unit of area, is substantially constant.
  7. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the luminaire (100) can be connected to an external control device (300) for controlling the operation of the luminaire (100),
    wherein upon detection of a deviation of an operating function the luminaire (100) sends information to the control device (300), and
    preferably the DALI standard or the extended DALI standard (eDALI) is provided for the purposes of communication.
  8. A luminaire according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the luminaire (100) has means to shield the sensors (20) with respect to external light or stray light, wherein the means preferably include a light-entry face of the luminaire (50).
  9. A light-management system (1000)
    comprising a luminaire (100) according to one of the preceding claims and also a control device (300) for controlling the operation of the luminaire (100), wherein the control device (300) is configured to receive status messages for the operation of the LED luminous means (10).
  10. A method for detecting an operating error of a luminaire,
    having a luminaire (100) according to one of claims 1 to 8,
    characterised in that
    the detection of operating errors is restricted to time windows, preferably to a time window at night or when it is dark.
  11. A method for detecting an operating error of a luminaire,
    having a luminaire according to one of claims 1 to 8, comprising the steps
    (A) comparison of the sensor signals with their respective desired value,
    (B) detection of an operating error of the luminaire, when one or more sensor signals deviate from their desired value by more than a tolerance range
    and
    at least one sensor signal lies in a tolerance range by its desired value.
  12. A method according to claim 11,
    characterised in that in the case of substantially uniform deviation of all the sensor signals from their respective desired value or when all the tolerance ranges of the respective desired values are exceeded, the lighting intensity of the LED luminous means (10) is adapted and preferably set in accordance with the respective desired sensor value.
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