EP2873301A1 - Beleuchtungssystem mit mehreren leuchten und verfahren zum betrieb eines solchen beleuchtungssystems - Google Patents

Beleuchtungssystem mit mehreren leuchten und verfahren zum betrieb eines solchen beleuchtungssystems

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EP2873301A1
EP2873301A1 EP13737587.9A EP13737587A EP2873301A1 EP 2873301 A1 EP2873301 A1 EP 2873301A1 EP 13737587 A EP13737587 A EP 13737587A EP 2873301 A1 EP2873301 A1 EP 2873301A1
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EP
European Patent Office
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signal
lights
receiving
ultrasonic
radio signal
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EP13737587.9A
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English (en)
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EP2873301B1 (de
Inventor
Christoph Schmitz
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Zumtobel Lighting GmbH Germany
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Zumtobel Lighting GmbH Germany
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Publication date
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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
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission

Definitions

  • Lighting system with multiple lights
  • the invention relates to a lighting system with a plurality of each j spaced spaced lights and a method for operating such
  • a known lighting system of this kind includes, for example, lights for the illumination of workplaces.
  • a particularly suitable design of a lighting system of this kind includes, for example, lights for the illumination of workplaces.
  • Assign at least one lamp to enable proper illumination of the workplace In particular, the use of table or floor lamps that illuminate, for example, the work surface of a desk, allows a flexible design of the work environment and allows easy extension or change of the arrangement of jobs.
  • a disadvantage of this individual illumination is that the light output is limited in space and therefore, as a rule, further illumination means for illuminating a room are to be provided. Usually it is therefore necessary, by additional
  • control systems for luminaires are known, for example in the form of bus systems, such as DALI (Digital Addressable Lighting Interface), which make it possible to use several luminaires tuned to each other in groups and operate, so that this next to the bus systems, such as DALI (Digital Addressable Lighting Interface), which make it possible to use several luminaires tuned to each other in groups and operate, so that this next to the bus systems, such as DALI (Digital Addressable Lighting Interface), which make it possible to use several luminaires tuned to each other in groups and operate, so that this next to the
  • Lighting system in advance require extensive planning and configuration of the control system. In particular, it is virtually impossible to change such a lighting system simply and quickly by spatially changing the lights, without the control system would have to be reset for this.
  • the invention has for its object to provide an improved lighting system or an improved method for operating such
  • Lighting system In addition, a corresponding light should be specified. In particular, a commissioning of the lighting system should be particularly easy and an adaptation of the lighting system in a spatial change of the individual lights be particularly easy and reliable.
  • a lighting system which has a plurality of mutually spaced lights.
  • the luminaires are designed to emit and receive signals from each other, wherein after sending a signal through an emitting light of this signal is received at least from a part of the other lights and the receiving lights then each adjust their performance, this adaptation in
  • the lights are designed to the respective distance using a
  • distance is meant a basically arbitrary “measure of the distance”.
  • Determining the distances between the individual luminaires by means of radio and ultrasound signals is particularly simple, reliable and at the same time with great Accuracy possible.
  • the information about the distances is there after the determination directly to the lights themselves, so that it is no longer necessary to control the lights that this distance information is still transmitted from another location to the lights. This makes it possible to achieve that the control or the adaptation behavior of the lights and thus the control behavior of the lighting system can be adapted in a particularly simple, accurate and reliable to the new configuration of the lights after a spatial conversion of the lights.
  • the illumination system is preferably designed in such a way that the radio signal and the ultrasound signal are emitted by the emitting lamp and are received by the receiving lamps in each case. In this way, the transmitter and the receiver of radio and ultrasonic signal are located directly at the two limits of the distance concerned.
  • the lights are adapted to the radio signal and the
  • Ultrasonic signal for the receiving light directly represents a measure of the distance, so to speak, the distance as such.
  • the lights are configured to detect a time difference between receiving the radio signal and receiving the ultrasonic signal. This time difference can be used directly as a measure of the mentioned distance.
  • the radio signal contains an identifier or address of the emitting light.
  • an association between this identifier and the relevant distance can be generated and stored in the receiving luminaires so that a signal received at a later time by a receiving luminaire, which also contains the identifier, clearly belongs to the receiving luminaire Distance can be assigned, in particular without the need for another ultrasonic signal would be required. In particular, this can be done as part of an initialization of the
  • Illumination system detect the distances between the lights accordingly and store them under assignment of the respective identifiers in the lights; In the subsequent phase of regular operation, it is sufficient if the signals each contain the identifier of the emitting lamp, so that in one
  • Receiving light with receipt of an identifier is the unique assignment to the relevant distance.
  • the signals may in particular be further radio signals, so that in this way during the - after completion of the initialization phase regular operation - no generation of
  • the lights each have a storage means and are configured to store a unique assignment of the identifier or address information to the respective relevant distance to the emitting light in the storage means.
  • the luminaires are preferably designed to emit the radio signal and the ultrasound signal simultaneously with the emission of the signal, wherein the radio signal preferably comprises the signal.
  • the lights are further configured to emit ultrasonic signals in different directions and to receive from different directions, the directions preferably including all horizontal directions.
  • the directions preferably including all horizontal directions.
  • one of the lamps emits a radio signal and an ultrasound signal either simultaneously or at a pre-determined time interval
  • each of the receiving lights determines a measure of the distance to the emitting light based on a time interval between receiving the radio signal and receiving the ultrasonic signal
  • each of the receiving lights sets an operating state as a function of the distance determined in step c).
  • the steps a) to c) are carried out once during the startup of the illumination system or during an initialization phase.
  • the radio signal preferably contains an identifier or address information of the emitting lamp.
  • steps a) to c) are carried out after the lighting system has been put into operation or during the regular operating phase.
  • step a) the emitting light also sends more
  • step b) the receiving lights in each case also receive the further ultrasonic signals and in step c) in the receiving lights in each case also based on the received further ultrasonic signals a direction to the emitting light is determined.
  • direction is meant a basically arbitrary “measure of direction”.
  • a luminaire in particular for use in a lighting system according to the invention.
  • the luminaire has the following:
  • an ultrasonic transmitter for emitting an ultrasonic signal
  • an ultrasonic receiver for receiving the ultrasonic signal
  • a radio transmitter for transmitting a radio signal
  • a radio receiver for receiving the radio signal
  • a determination unit for determining a time difference between a
  • control unit for setting a plurality of different operating conditions, wherein the control unit is adapted to perform the adjustment in dependence on the time difference.
  • the ultrasonic transmitter is adapted to emit ultrasonic signals in different directions and the ultrasonic receiver is adapted to receive ultrasonic signals from different directions, the different directions preferably including all horizontal directions.
  • the luminaire further comprises a sensor for generating a
  • Sensor signal preferably in the form of a motion sensor and / or a brightness sensor, wherein the control unit is further adapted to the
  • Fig. 3b is a corresponding view of the lamp head from below and a schematic representation of possible components of the lamp.
  • a configuration or arrangement of lights 10 of a lighting system 1 according to the invention is sketched very schematically and purely by way of example.
  • the lights 10 are each arranged at a distance from each other or placed.
  • the lights 10 may be, for example, table or floor lamps for lighting workplaces.
  • Fig. 2 is an example and very schematically sketched a corresponding lamp 10 in the form of a floor lamp. More generally, it can also be a pendant lamp or a lamp of a different kind. In particular, the luminaires 10 can all be designed identically or at least all have the respective features described here.
  • the luminaire 10 has a luminaire head 101 which can be arranged on a light column 102.
  • Fig. 3a is again shown by way of example a cross section through the - separated - lamp head 101, in Fig. 3b shows a corresponding view of the lamp head 101 from below.
  • the lamp head 101 is held relatively flat, so that a variety of
  • the lamp head 101 can - as shown in Figures 3 a and 3b outlined - several differently arranged bulbs 12, 12 ' have, preferably in the form of LED bulbs, which help to allow a variable light emission of the lamp 10.
  • the light sources 12, 12 ' are preferably arranged in a common housing 11, which is substantially closed, that is to say it is designed to be closed except for a few ventilation openings or openings for mounting means or carrier as well as energy supply means. This is advantageous with respect to temperature management and also has the advantage of having a defined Light emission, for example, with the help of provided for this purpose Lichtabgabefest, without causing unintentional scattered light is generated.
  • the housing 11 may have a plurality of Lichtabgabefiamba 13, 14, 15, which is a light emission of the lamp 10 for simultaneous direct and
  • the first light emitting surface 13 is associated with a flat light guide plate 16, on the narrow side or - sides of the bulbs 12, in particular a plurality of LED bulbs are arranged to emit light into the light guide plate 16.
  • One of the first light emitting surface 13 opposite, the second light emitting surface 14 is adapted to the
  • Light guide plate 16 also coupled light emitted from the bulbs 12, and preferably has the effect of a diffuser.
  • a reflector 17 Adjacent to the second light-emitting surface 14, a reflector 17 may be provided which, viewed in cross-section, has a wave or zigzag profile which simultaneously serves as a mounting surface for the further light-emitting means 12 '.
  • the further light sources 12 ' preferably again in the form of LED light sources, are preferably arranged oriented on the wave profile or the reflector 17 in such a way that they have a common light emission direction, which is preferably inclined with respect to the adjacent second light emission surface 14.
  • the shaft profile limiting opening of the housing 11 is covered with a transparent plate 18, which realizes a further, third light emitting surface 15.
  • the Lichtabgabefiamba 13, 14, 15 may be formed as a light guide, for example, each with the aid of a lenticular or prismatic structuring of the surface.
  • the housing 11 can furthermore have plug-ins or holders for LED spots 19, which contribute to the light emission substantially parallel to the light emission of the first light-emitting surface 13, wherein nevertheless the direction of the light emission of the LED spots 19 is preferred is designed adjustable.
  • the lamp 10 is designed to spot lighting a workplace, a flat direct lighting of a Workplace as well as an indirect lighting of a ceiling or wall to realize and to provide different types of light output available, which are mutually variable.
  • different types of light output of the lamp 10 are formed in different operating modes or operating states of the lamp 10, which are selectable for operation of the lamp 10. In particular, several can
  • different operating states of a lamp 10 may be characterized by delivery of different bright light.
  • a first operating state of the lamp 10 may be provided, in which the lamp 10 emits a light to 100% and a second operating state in which the lamp 10 emits the light to only 30% thereof, that is less bright.
  • the luminaire can comprise operating means 50 with which the luminaire can be switched on and off manually, and can also be displaced, for example by dimming, into different operating states.
  • the operating elements 50 can be arranged, for example, on the column 102.
  • the luminaire may comprise sensor means for generating a sensor signal, for example a motion sensor 40 and / or a brightness sensor 40 ' , the luminaire 10 being designed to change an operating state on the basis of the sensor signal. For example, it can thus be provided that the luminaire switches on automatically when a person approaches.
  • Luminaire 10 preferably designed such that it can be offset by the control unit 30 in several different operating states.
  • the different operating conditions may, for example - as mentioned - differ by different light outputs of the light 10 and / or by different light outputs in different radiation directions.
  • the control unit 30 accordingly with the control means 50 and also with the
  • the luminaires 10 are designed to emit and receive signals from one another.
  • the signals may in particular be electromagnetic waves, in particular in the radio wave range.
  • such a signal may signal that one of the lights 10 has been turned on.
  • the signal represents an "operating condition signal” or, more precisely, an “operating condition change signal” which gives the remaining lamps 10 information about the operating state or a change in the operating state of the lamp 10 from which the signal has been sent is.
  • the illumination system 1 is designed such that, during a regular phase of operation, such signals are repeatedly transmitted between the signals
  • a luminaire 10 that emits such a signal is referred to here as "emitting
  • the lighting system 1 is designed in such a way that, after the signal has been emitted by the emitting light 10 ', this signal is emitted by at least part of the other lights
  • one or each of these lights, which receives the signal is denoted by "receiving light” and - as shown in Fig. 1 - in the drawings by way of example with 10 "is designated.
  • the lighting system 1 is designed in such a way that the receiving lamps 10 '' adapt their operating behavior after receiving the signal, in particular by setting themselves in a specific operating state or maintaining a specific operating state is controlled by the control unit 30.
  • said adaptation by the receiving light 10 "takes place after receiving the signal, both as a function of the signal and in
  • the luminaires 10 are designed to determine the respective distance d by means of a radio signal F and with the aid of an ultrasound signal U.
  • the illumination system 1 is preferably configured such that the radio signal F and the ultrasound signal U are emitted by the emitting lamp 10 'and are received by the receiving lamps 10' in each case 10 for this purpose, indicated in Fig. 2 radio unit 104 with a radio transmitter for
  • the radio unit 104 can be arranged, for example, on an upper side of the lamp head 101 Ultrasonic unit 103, for example, below the lamp head 101, for example, in an upper region of the column 102. As indicated in Fig. 4, the ultrasonic unit 103 and the radio unit 104 are preferably each connected to the control unit 30.
  • a particularly simple determination of the relevant distance d is possible if the emitting lamp 10 'emits the radio signal F and the ultrasonic signal U at the same time or at least at a pre-determined time interval.
  • the lights 10 are preferably configured to
  • the time interval between the reception of the radio signal F and the subsequent reception of the ultrasonic signal U directly represents a measure of the distance d in question for the receiving luminaire 10 " .
  • the luminaires 10 are therefore preferred designed to determine a time difference between these two receptions, for example, with a corresponding determination unit, which is preferably designed as part of the control unit 30. Accordingly, a method according to the invention for operating the
  • Lighting system 1 the following steps: a) one of the lights, the emitting light 10 ', either simultaneously or at a predetermined interval sends a radio signal F and an ultrasonic signal U,
  • each of the receiving lamps 10 "determined on the basis of a time interval between the reception of the radio signal F and receiving the ultrasonic signal U in each case a measure of the distance d to the emitting
  • each of the receiving lights 10 "sets an operating state
  • step d) takes place, in particular, when one or the emitting lamp 10 'has sent out an "operating state change signal", that is to say briefly the above-mentioned signal, so that each of the receiving lamps 10 "then responds to it
  • the radio signal F can directly comprise the signal; in other words, the signal may be part of the radio signal F. However, this is not inevitable, in particular, the signal from the emitting lamp 10 'can be sent after sending the radio signal F.
  • the radio signal F contains an identifier or address information of the emitting lamp 10 '.
  • the luminaires 10 preferably each have a storage means integrated in the control unit 30, for example, and are configured to store a unique association between the identifier or address information and the respective relevant distance d to the emitting luminaire 10 'in the storage means. It is preferably provided that in an initialization of the
  • Lighting system 1 - so once when commissioning the lighting system 1 - the distances to the other lights 10 are determined by each of the lights 10 and then each associated with the respective identifier in the
  • Storage means are stored.
  • each of the lights 10 - as a transmitting light 10 ' is activated and the remaining lights to the receiving lights 10 " until all lights have 10 determined their distances to the remaining lights in each case to determine the distances.
  • each signal then also contains the identifier of the emitting light 10 ' , so that in the receiving light 10 " based on the identifier in the signal indirectly, but also clearly the information about the respective distance d exists.This is during the regular Operating phase or after
  • Radio signals F between the lights 10 must be sent out in this case only during the initialization phase.
  • the lights 10 are designed to simultaneously with the transmission of the signal and the
  • Radio signal F and send the ultrasonic signal U are not necessary in this case, however, each transmission of a signal with a
  • the radio signal F may include the signal.
  • the steps a) to c) are in this case so after commissioning of
  • the lights 10 are further configured to emit ultrasonic signals in different directions and to receive from different directions, the directions preferably including all horizontal directions. In this way, the spatial positions of the lamps 10 can continue to determine each other.
  • the ultrasound unit 103 has several components
  • Ultrasonic transmitter in particular at the same height, which are arranged radiating oriented in the horizontal at equal angular intervals.
  • the ultrasound unit 103 may thus comprise four ultrasound transmitters, which
  • ultrasonic sensors of the ultrasonic unit 103 are accordingly configured to generate ultrasonic signals, each comprising an angular range of at least 90 °. In this way let's represent all horizontal directions.
  • the ultrasonic sensors of the ultrasonic unit 103 are accordingly configured to generate ultrasonic signals, each comprising an angular range of at least 90 °. In this way let's represent all horizontal directions.
  • the ultrasonic sensors of the ultrasonic unit 103 are accordingly
  • Ultrasonic unit 103 has four correspondingly oriented ultrasonic receiver.
  • the emitting lamp 10 also emits further ultrasonic signals in different directions
  • the receiving lamps 10 each also the other
  • the design is furthermore preferably such that the ultrasound unit 103 is designed to activate the plurality of ultrasound transmitters and the ultrasound receivers one after another in each case.
  • the emitting light 10 consecutively emit the ultrasonic signals in the different directions and the remaining or receiving lights 10 "can their
  • all the ultrasonic transmitters of the ultrasonic unit 103 transmit simultaneously or receive all ultrasonic receivers of the ultrasonic unit 103 simultaneously.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem (1), das mehrere, voneinander jeweils beabstandete Leuchten (10) aufweist. Die Leuchten sind dabei dazu ausgebildet, untereinander Signale auszusenden und zu empfangen, wobei nach Aussenden eines Signals durch eine aussendende Leuchte (10´) dieses Signal zumindest von einem Teil der anderen Leuchten empfangen wird und die empfangenden Leuchten (10´´) daraufhin jeweils ihr Betriebsverhalten anpassen, wobei diese Anpassung in Abhängigkeit von dem Signal und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abstand (d) der betreffenden empfangenden Leuchte (10´´) zu der aussendenden Leuchte (10´) erfolgt. Die Leuchten (10) sind dabei dazu ausgebildet, den jeweiligen Abstand (d) mithilfe eines Funksignals (F) und eines Ultraschallsignals (U) zu ermitteln. Eine Ermittlung der Abstände zwischen den einzelnen Leuchten (10) ist auf diese Weise besonders einfach, zuverlässig und dabei mit großer Genauigkeit möglich. Durch die Gestaltung lässt sich erzielen, dass sich das Steuerverhalten des Beleuchtungssystems (1) nach einer räumlichen Umstellung der Leuchten (10) besonders einfach, genau und zuverlässig an die neue Konfiguration der Leuchten (10) anpassen kann.

Description

Beleuchtungssystem mit mehreren Leuchten und
Verfahren zum Betrieb eines solchen Beleuchtungssystems
Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit mehreren voneinander j eweils beabstandeten Leuchten sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen
Beleuchtungssystems.
Ein bekanntes Beleuchtungssystem dieser Art umfasst beispielsweise Leuchten zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen. Eine besonders geeignete Gestaltung von
Arbeitsplätzen ist ein wesentlicher Beitrag zur Qualität und Effizienz der geleisteten Arbeit. Viele Tätigkeiten erfordern eine Mindestbeleuchtungsstärke oder einen Lichteinfall aus bestimmten Richtungen bzw. Winkeln. Dergleichen Randbedingungen und Erkenntnisse bedingen die Ausgestaltung unterschiedlichster Leuchten, die auf die jeweiligen Anforderungen des Arbeitsplatzes exakt abgestimmt sind. Bei bestimmten Tätigkeiten schlägt sich dies auch in Normierungsbemühungen nieder, beispielsweise wenn dies die Sicherheit bzw. die Vermeidung von schädlichen Neben- oder
Langzeitwirkungen betrifft. Bei Büroarbeitsplätzen ist beispielsweise eine
Mindestbeleuchtungsstärke vorgeschrieben und darüber hinaus soll eine
Blendungswirkung vermieden werden.
Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass neben einer entsprechend geeigneten Beleuchtung des Arbeitsplatzes auch die Wahrnehmung des Umfeldes wesentlich zum Wohlbefinden eines Benutzers des Beleuchtungssystems beiträgt und dies zur weitergehenden Effizienz und Qualität der geleisteten Arbeit beitragen kann. Diese Erkenntnis ist beispielsweise bei Arbeitsplatzleuchten umgesetzt, die neben dem eigentlichen Arbeitsplatz, der vorzugsweise direkt beleuchtet ist, auch das Umfeld beleuchten, beispielsweise durch Bestrahlen einer Wand bzw. Decke. Beispielsweise ist es zur Beleuchtung von Büroarbeitsplätzen üblich, jedem
Arbeitsplatz wenigstens eine Leuchte zuzuordnen, um eine geeignete Ausleuchtung des Arbeitsplatzes zu ermöglichen. Insbesondere die Verwendung von Tisch- bzw. Stehleuchten, die beispielsweise die Arbeitsfläche eines Schreibtisches erhellen, ermöglicht eine flexible Gestaltung der Arbeitsumgebung und lässt eine einfache Erweiterung bzw. Veränderung der Anordnung der Arbeitsplätze zu.
Ein Nachteil dieser individuellen Beleuchtung ist, dass die Lichtabgabe räumlich begrenzt ist und daher in der Regel weitere Beleuchtungsmittel zur Ausleuchtung eines Raumes vorzusehen sind. Gewöhnlich ist es also notwendig, durch zusätzliche
Leuchten neben einer unmittelbaren Arbeitsplatzbeleuchtung auch eine
Raumgrundbeleuchtung sicherzustellen, um ein effektives Arbeiten, eine sichere Orientierung im Raum und eine angenehme Atmosphäre zu gewährleisten.
Eine Konsequenz dieser Erkenntnis ist die Entwicklung von relativ großformatigen Leuchten, die eine umfassende Lichtabstrahlung aufweisen und so neben einer Individualbeleuchtung auch zur Raumgrundbeleuchtung beitragen können, beispielsweise durch indirekte Lichtabgabe zur Raumdecke hin. Jedoch nimmt die Flexibilität der Anordnung der Leuchten mit zunehmender Größe der Leuchten ab, sodass im Allgemeinen nicht alle Bedürfnisse der Individualbeleuchtung abgedeckt werden können. Es zeigt sich, dass eine Raumgrundbeleuchtung bei gleichzeitig geeignetem Ausleuchten einzelner Arbeitsplätze nur schwer mit einer Vielzahl von individuellen Leuchten zu realisieren ist.
Soll beispielsweise eine Vielzahl von Leuchten zur Gesamtlichtabgabe bzw. zur Grundbeleuchtung eines Raumes bzw. Raumabschnitts beitragen, ist darüber hinaus keine Variation der Lichtabgabe möglich, ohne das Zusammenwirken der Leuchten aufeinander abstimmbar zu gestalten. Hierzu sind Steuerungssysteme für Leuchten bekannt, beispielsweise in Form von Bussystemen, wie beispielsweise DALI (Digital Addressable Lighting Interface), die es ermöglichen, mehrere Leuchten abgestimmt aufeinander in Gruppen zu bedienen und zu betreiben, so dass diese neben dem
Arbeitsplatz auch dessen Umfeld beleuchten. Dies ermöglicht neben einer
normgerechten Arbeitsplatzbeleuchtung ebenfalls das Erzeugen eines Eindrucks, der die Ausdehnung eines Raumes andeutet und so wesentlich zum Wohlbefinden beiträgt. Durch die Wahrnehmung mehrerer räumlich separierter Lichtquellen kann der
Eindruck der Anwesenheit von mehreren Personen vermittelt werden, sodass das Gefühl der Sicherheit am Arbeitsplatz damit zusätzlich verstärkt wird. Die erwähnten Steuerungssysteme weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie in der Regel ein fest installiertes Bussystem erfordern und die Inbetriebnahme des
Beleuchtungssystems im Vorfeld eine umfangreiche Planung und Konfiguration des Steuerungssystems erfordern. Insbesondere ist es praktisch kaum möglich, ein derartiges Beleuchtungssystem einfach und schnell durch räumliches Umstellen der Leuchten zu verändern, ohne dass das Steuerungssystem hierfür neu eingestellt werden müsste.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Beleuchtungssystem anzugeben bzw. ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines solchen
Beleuchtungssystems. Außerdem soll eine entsprechende Leuchte angegeben werden. Insbesondere soll eine Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems besonders einfach möglich sein und eine Anpassung des Beleuchtungssystems bei einer räumlichen Veränderung der einzelnen Leuchten besonders einfach und zuverlässig ermöglicht sein.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist ein Beleuchtungssystem vorgesehen, das mehrere, voneinander jeweils beabstandete Leuchten aufweist. Die Leuchten sind dabei dazu ausgebildet, untereinander Signale auszusenden und zu empfangen, wobei nach Aussenden eines Signals durch eine aussendende Leuchte dieses Signal zumindest von einem Teil der anderen Leuchten empfangen wird und die empfangenden Leuchten daraufhin jeweils ihr Betriebsverhalten anpassen, wobei diese Anpassung in
Abhängigkeit von dem Signal und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abstand der betreffenden empfangenden Leuchte zu der aussendenden Leuchte erfolgt. Die Leuchten sind dabei dazu ausgebildet, den jeweiligen Abstand mithilfe eines
Funksignals und eines Ultraschallsignals zu ermitteln. Mit„Abstand" sei dabei ein grundsätzlich beliebiges„Maß für den Abstand" bezeichnet.
Eine Ermittlung der Abstände zwischen den einzelnen Leuchten mithilfe von Funk- und Ultraschallsignalen ist besonders einfach, zuverlässig und dabei mit großer Genauigkeit möglich. Die Information über die Abstände liegt dabei nach deren Ermittlung unmittelbar an den Leuchten selbst vor, so dass es im Weiteren zur Steuerung der Leuchten nicht mehr erforderlich ist, dass diese Abstands-Information noch von einer anderen Stelle an die Leuchten übermittelt wird. Hierdurch lässt sich erzielen, dass sich die Steuerung bzw. das Anpassungs verhalten der Leuchten und damit das Steuerverhalten des Beleuchtungssystems insgesamt nach einer räumlichen Umstellung der Leuchten besonders einfach, genau und zuverlässig an die neue Konfiguration der Leuchten anpassen kann.
Vorzugsweise ist das Beleuchtungssystem derart ausgestaltet, dass das Funksignal und das Ultraschallsignal von der aussendenden Leuchte ausgesendet werden und von den empfangenden Leuchten jeweils empfangen werden. Auf diese Weise befinden sich der Sender und der Empfänger von Funk- und Ultraschallsignal unmittelbar an den beiden Begrenzungen des betreffenden Abstands.
Vorzugsweise sind die Leuchten dazu ausgestaltet, das Funksignal und das
Ultraschallsignal gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand auszusenden. Bei gleichzeitigem Aussenden der beiden Signale stellt die zeitliche Differenz zwischen dem Empfang des Funksignals und dem Empfang des
Ultraschallsignals für die empfangende Leuchte unmittelbar ein Maß für den Abstand dar, also quasi den Abstand als solchen.
Vorzugsweise sind die Leuchten dazu ausgestaltet, eine zeitliche Differenz zwischen dem Empfangen des Funksignals und dem Empfangen des Ultraschallsignals zu ermitteln. Diese zeitliche Differenz kann unmittelbar als Maß für den genannten Abstand verwendet werden.
Vorzugsweise enthält das Funksignal eine Kennung bzw. Adressenangabe der aussendenden Leuchte. Auf diese Weise lässt sich in den empfangenden Leuchten eine Zuordnung zwischen dieser Kennung und dem betreffenden Abstand erzeugen und speichern, so dass ein, zu einem späteren Zeitpunkt von einer empfangenden Leuchte empfangenes Signal, das ebenfalls die Kennung enthält, von der empfangenden Leuchte eindeutig dem betreffenden Abstand zugeordnet werden kann, insbesondere ohne dass hierfür ein weiteres Ultraschallsignal erforderlich wäre. Insbesondere lassen sich hierdurch im Rahmen einer Initialisierungsphase des
Beleuchtungssystems die Abstände zwischen den Leuchten entsprechend erfassen und unter Zuordnung der jeweiligen Kennungen in den Leuchten abspeichern; in der anschließenden Phase des regulären Betriebs reicht es dann aus, wenn die Signale jeweils die Kennung der aussendenden Leuchte enthalten, so dass in einer
empfangenden Leuchte mit Erhalt einer Kennung die eindeutige Zuordnung zu dem betreffenden Abstand vorliegt. Bei den Signalen kann es sich insbesondere um weitere Funksignale handeln, so dass auf diese Weise während des - nach Abschluss der Initialisierungsphase stattfindenden - regulären Betriebs keine Erzeugung von
Ultraschallsignalen mehr erforderlich ist. Vorzugsweise weisen dementsprechend die Leuchten jeweils ein Speichermittel auf und sind dazu ausgestaltet, eine eindeutige Zuordnung der Kennung bzw. Adressenangabe zu dem jeweiligen betreffenden Abstand zu der aussendenden Leuchte in dem Speichermittel abzuspeichern.
Alternativ vorzugsweise sind die Leuchten dazu ausgebildet, gleichzeitig mit dem Aussenden des Signals auch das Funksignal und das Ultraschallsignal auszusenden, wobei vorzugsweise das Funksignal das Signal umfasst. Hierdurch lässt sich erzielen, dass die oben genannte Initialisierungsphase nicht erforderlich ist. Allerdings müssen dann während des regulären Betriebs auch Ultraschallsignale erzeugt werden. Dies mag jedoch - je nach den im Einzelfall gegebenen Randbedingungen - unerheblich sein.
Vorzugsweise sind die Leuchten weiterhin dazu ausgestaltet, Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen auszusenden und aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen, wobei die Richtungen vorzugsweise alle horizontalen Richtungen umfassen. Auf diese Weise lässt sich erzielen, dass in den Leuchten nicht nur ein Maß für die Abstände zu den anderen Leuchten ermittelt werden kann, sondern auch eine Information über die Richtung, in der sich von der empfangenden Leuchte aus gesehen die aussendende Leuchte befindet bzw. die anderen Leuchten befinden. Hierdurch lässt sich das Betriebsverhalten der Leuchten noch feiner in Abhängigkeit von dem gesamten Beleuchtungssystem bzw. der jeweiligen Konfiguration der Leuchten einstellen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems vorgesehen. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:
a) eine der Leuchten sendet entweder gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand ein Funksignal und ein Ultraschallsignal aus,
b) zumindest ein Teil der anderen Leuchten empfängt das Funksignal und das
Ultraschallsignal,
c) jede der empfangenden Leuchten ermittelt auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen dem Empfangen des Funksignals und dem Empfangen des Ultraschallsignals jeweils ein Maß für den Abstand zu der aussendenden Leuchte,
d) jede der empfangenden Leuchten stellt einen Betriebszustand in Abhängigkeit von dem in Schritt c) ermittelten Abstand ein.
Vorzugsweise werden dabei die Schritte a) bis c) einmalig bei Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems bzw. während einer Initialisierungsphase durchgeführt.
Vorzugsweise enthält dabei das Funksignal eine Kennung bzw. Adressenangabe der aussendenden Leuchte. Alternativ vorzugsweise werden die Schritte a) bis c) nach Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems durchgeführt bzw. während der regulären Betriebsphase.
Vorzugsweise sendet in Schritt a) die aussendende Leuchte außerdem weitere
Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen aus, wobei in Schritt b) die empfangenden Leuchten jeweils auch die weiteren Ultraschallsignale empfangen und in Schritt c) in den empfangenden Leuchten jeweils außerdem auf Basis der empfangenen weiteren Ultraschallsignale eine Richtung zu der aussendenden Leuchte ermittelt wird. Mit„Richtung" sei dabei ein grundsätzlich beliebiges„Maß für Richtung" bezeichnet.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem. Die Leuchte weist dabei Folgendes auf:
- einen Ultraschallsender zum Aussenden eines Ultraschallsignals, - einen Ultraschallempfänger zum Empfangen des Ultraschallsignals,
- einen Funksender zum Aussenden eines Funksignals,
- einen Funkempfänger zum Empfangen des Funksignals,
- eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen einem
Empfangen des Funksignals mit dem Funkempfänger und einem Empfangen des Ultraschallsignals mit dem Ultraschallempfänger,
- eine Steuereinheit zur Einstellung mehrerer unterschiedlicher Betriebszustände, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Einstellung in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz durchzuführen.
Vorzugsweise ist dabei der Ultraschallsender dazu ausgelegt, Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen auszusenden und der Ultraschallempfänger dazu ausgelegt, Ultraschallsignale aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen, wobei die unterschiedlichen Richtungen vorzugsweise alle horizontalen Richtungen umfassen.
Vorzugsweise weist die Leuchte weiterhin einen Sensor zur Erzeugung eines
Sensorsignals auf, vorzugsweise in Form eines Bewegungssensors und/oder eines Helligkeitssensors, wobei die Steuereinheit weiterhin dazu ausgelegt ist, die
Einstellung auch in Abhängigkeit von dem Sensorsignal durchzuführen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: eine schematische Skizze zu einer beispielhaften Anordnung der
Leuchten des Beleuchtungssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine perspektivische Skizze einer Leuchte des Beleuchtungssystems,
Fig. 3a einen Querschnitt durch den Leuchtenkopf der Leuchte,
Fig. 3b eine entsprechende Ansicht des Leuchtenkopfes von unten und eine schematische Darstellung möglicher Komponenten der Leuchte. In Fig. 1 ist sehr schematisch und rein beispielhaft eine Konfiguration bzw. Anordnung von Leuchten 10 eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems 1 skizziert. Die Leuchten 10 sind jeweils voneinander beabstandet angeordnet bzw. aufgestellt. Bei den Leuchten 10 kann es sich beispielsweise um Tisch- bzw. Stehleuchten zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen handeln.
In Fig. 2 ist beispielhaft und sehr schematisch eine entsprechende Leuchte 10 in Form einer Stehleuchte skizziert. Allgemeiner kann es sich aber auch um eine Pendelleuchte oder um eine Leuchte einer noch anderen Art handeln. Die Leuchten 10 können insbesondere alle baugleich gestaltet sein oder zumindest alle jeweils die hier beschriebenen Merkmale aufweisen.
Die Leuchte 10 weist im gezeigten Beispiel einen Leuchtenkopf 101 auf, der an einer Leuchtensäule 102 angeordnet sein kann. In Fig. 3 a ist wiederum beispielhaft ein Querschnitt durch den - separierten - Leuchtenkopf 101 gezeigt, in Fig. 3b eine entsprechende Ansicht des Leuchtenkopfes 101 von unten.
Der Leuchtenkopf 101 ist relativ flach gehalten, sodass eine Vielzahl von
Montagemöglichkeiten denkbar ist, beispielsweise neben einer Tischleuchte auch als Pendelleuchte, abgehängt an einer Decke. Überdies ist darauf hinzuweisen, dass die Kombination mehrere Leuchtenköpfe auf einem gemeinsamen Leuchtenträger möglich ist, sodass sich im Bedarfsfall beispielsweise ein Lichtband bzw. eine sonstige Anordnung mehrerer Leuchtenköpfe realisieren lässt.
Der Leuchtenkopf 101 kann - wie in den Figuren 3 a und 3b skizziert - mehrere, unterschiedlich zueinander angeordnete Leuchtmittel 12, 12' aufweisen, bevorzugt in Form von LED-Leuchtmitteln, die dazu beitragen, eine variable Lichtabstrahlung der Leuchte 10 zu ermöglichen. Die Leuchtmittel 12, 12' sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse 11 angeordnet, das im Wesentlichen geschlossen ist, also bis auf wenige Lüftungsöffnungen oder Öffnungen für Montagemittel bzw. Träger sowie Energieversorgungsmittel geschlossen ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft mit Bezug auf das Temperaturmanagement und hat auch den Vorteil, dass eine definierte Lichtabgabe, beispielsweise mit Hilfe von dazu vorgesehenen Lichtabgabeflächen, erfolgen kann, ohne dass dabei unbeabsichtigt Streulicht erzeugt wird.
Hierzu kann das Gehäuse 11 mehrere Lichtabgabefiächen 13, 14, 15 aufweisen, die eine Lichtabstrahlung der Leuchte 10 zur gleichzeitigen Direkt- und auch
Indirektbeleuchtung ermöglichen, wie in Fig. 2 durch die Pfeile„Direkt-Licht" und „Indirekt-Licht" angedeutet. Eine, in Fig. 3 a bezeichnete, erste Lichtabgabefläche 13 ist dabei einer flächigen Lichtleiterplatte 16 zugeordnet, an deren Schmalseite bzw. - Seiten die Leuchtmittel 12, insbesondere mehrere LED-Leuchtmittel zur Lichtabgabe in die Lichtleiterplatte 16 angeordnet sind. Eine der ersten Lichtabgabefläche 13 gegenüberliegende, zweite Lichtabgabefläche 14 ist dazu ausgebildet, aus der
Lichtleiterplatte 16 ausgekoppeltes Licht der Leuchtmittel 12 ebenfalls abzustrahlen, und weist bevorzugt die Wirkung eines Diffusors auf. An die zweite Lichtabgabefläche 14 angrenzend kann ein Reflektor 17 vorgesehen sein, der im Querschnitt betrachtet ein Wellen- bzw. Zickzackprofil aufweist, das gleichzeitig als Montagefiäche für die weiteren Leuchtmittel 12' dient. Die weiteren Leuchtmittel 12', vorzugsweise wiederum in Form von LED-Leuchtmitteln, sind dabei vorzugsweise so auf dem Wellenprofil bzw. dem Reflektor 17 orientiert angeordnet, dass sie eine gemeinsame Lichtabstrahlrichtung aufweisen, die bevorzugt gegenüber der angrenzenden, zweiten Lichtabgabefläche 14 geneigt ist. Die das Wellenprofil begrenzende Öffnung des Gehäuses 11 ist mit einer transparenten Platte 18 abgedeckt, die eine weitere, dritte Lichtabgabefläche 15 realisiert. Die Lichtabgabefiächen 13, 14, 15 können als Lichtleitmittel ausgebildet sein, beispielsweise jeweils mit Hilfe einer linsenförmigen bzw. prismatischen Strukturierung der Oberfläche.
Wie in Fig. 3b beispielhaft dargestellt, kann das Gehäuse 11 weiterhin Einschübe bzw. Halterungen für LED-Spots 19 aufweisen, die zur Lichtabstrahlung im Wesentlichen parallel zur Lichtabstrahlung der ersten Lichtabgabefläche 13 beitragen, wobei dennoch die Richtung der Lichtabgabe der LED-Spots 19 vorzugsweise verstellbar gestaltet ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leuchte 10 dazu ausgebildet, eine Spotbeleuchtung eines Arbeitsplatzes, eine flächige direkte Beleuchtung eines Arbeitsplatzes sowie eine Indirektbeleuchtung einer Decke bzw. Wand zu realisieren und so verschiedene Arten der Lichtabgabe zur Verfügung zu stellen, die zueinander variierbar sind. Bevorzugt bilden sich verschiedene Arten der Lichtabgabe der Leuchte 10 in verschiedenen Betriebsarten bzw. Betriebszuständen der Leuchte 10 ab, die zum Betrieb der Leuchte 10 auswählbar sind. Insbesondere können mehrere
unterschiedliche Betriebszustände einer Leuchte 10 durch Abgabe von unterschiedlich hellem Licht charakterisiert sein. Beispielsweise kann ein erster Betriebszustand der Leuchte 10 vorgesehen sein, in dem die Leuchte 10 ein Licht zu 100% abgibt und ein zweiter Betriebszustand, in dem die Leuchte 10 das Licht zu lediglich 30% hiervon abgibt, also weniger hell strahlt.
In Fig. 4 sind schematisch mögliche Komponenten der Leuchte 10 skizziert. Die Leuchte kann insbesondere Bedienmittel 50 umfassen, mit denen die Leuchte manuell ein- und ausgeschaltet werden kann, sowie - beispielsweise durch Dimmen in unterschiedliche Betriebszustände versetzt werden kann. Die Bedienelemente 50 können beispielsweise an der Säule 102 angeordnet sein.
Weiterhin kann die Leuchte Sensormittel zur Erzeugung eines Sensorsignals aufweisen, beispielsweise einen Bewegungssensor 40 und/oder einen Helligkeitssensor 40', wobei die Leuchte 10 dazu ausgestaltet ist, auf Basis des Sensorsignals einen Betriebszustand zu ändern. Beispielsweise kann also vorgesehen sein, dass sich die Leuchte selbsttätig einschaltet, wenn sich eine Person nähert.
Zur Steuerung weist die Leuchte 10 - wie in Fig. 4 schematisch skizziert - vorzugsweise eine entsprechende Steuereinheit 30 auf. Dementsprechend ist die
Leuchte 10 vorzugsweise derart gestaltet, dass sie mit der Steuereinheit 30 in mehrere unterschiedliche Betriebszustände versetzt werden kann. Die unterschiedlichen Betriebszustände können sich beispielsweise - wie erwähnt - durch unterschiedlich helle Lichtabgaben der Leuchte 10 unterscheiden und/oder durch unterschiedliche Lichtabgaben in unterschiedliche Abstrahlrichtungen. Beim gezeigten Beispiel ist die Steuereinheit 30 dementsprechend mit den Bedienmitteln 50 und auch mit den
Sensormitteln 40, 40' verbunden. Um die Leuchten 10 des Beleuchtungssystems 1 flexibel, insbesondere geeignet in die Ausleuchtung eines Raumes integrieren zu können, sind die Leuchten 10 dazu ausgebildet, untereinander Signale auszusenden und zu empfangen. Bei den Signalen kann es sich insbesondere um elektromagnetische Wellen handeln, insbesondere im Funkwellenbereich.
Beispielsweise kann ein solches Signal signalisieren, dass eine der Leuchten 10 eingeschaltet worden ist. In diesem Sinn stellt das Signal ein„Betriebszustands- Signal" oder genauer ein„Betriebszustandsänderungs-Signal" dar, das den restlichen Leuchten 10 eine Information über den Betriebszustand bzw. eine Änderung des Betriebszustands derjenigen Leuchte 10 zukommen lässt, von der das Signal abgesendet worden ist.
Insbesondere ist das Beleuchtungssystem 1 dazu ausgestaltet, dass während einer regulären Betriebsphase in wiederholter Weise derartige Signale zwischen den
Leuchten 10 ausgetauscht werden.
Eine Leuchte 10, die ein solches Signal aussendet, wird hier als„aussendende
Leuchte" bezeichnet und ist - wie in Fig. 1 exemplarisch gezeigt - in den Zeichnungen mit 10' bezeichnet. Das Beleuchtungssystem 1 ist derart gestaltet, dass nach dem Aussenden des Signals durch die aussendende Leuchte 10' dieses Signal zumindest von einem Teil der anderen Leuchten empfangen wird, wobei hier eine bzw. jede dieser Leuchten, die das Signal empfängt, mit„empfangende Leuchte" bezeichnet ist und - wie in Fig. 1 gezeigt - in den Zeichnungen exemplarisch mit 10" bezeichnet ist.
Weiterhin ist das Beleuchtungssystem 1 derart gestaltet, dass die empfangenden Leuchten 10" nach dem Empfangen des Signals ihr Betriebsverhalten anpassen, insbesondere, indem sie sich in einen bestimmten Betriebszustand versetzen oder einen bestimmten Betriebszustand beibehalten. Vorzugsweise ist die Leuchte 10 derart gestaltet, dass die Anpassung durch die Steuereinheit 30 gesteuert wird.
Dabei erfolgt die genannte Anpassung durch die empfangende Leuchte 10" nach Empfangen des Signals sowohl in Abhängigkeit von dem Signal als auch in
Abhängigkeit von einem jeweiligen Abstand d der betreffenden empfangenden Leuchte 10" zu der aussendenden Leuchte 10'. Hierdurch lässt sich beispielsweise bewirken, dass die empfangenden Leuchten 10", die sich in einer bestimmten
Umgebung A der aussendenden Leuchte 10' befinden - deren Begrenzung in Fig. 1 gepunktet angedeutet ist - jeweils ein reduziertes Licht abgeben, so dass diese Umgebung A beispielsweise im Sinn einer Raumgrundbeleuchtung beleuchtet ist. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass diejenigen Leuchten, die sich außerhalb der Umgebung A befinden, zur Anpassung an das Signal kein Licht abgeben.
Die Leuchten 10 sind dazu ausgebildet, den jeweiligen Abstand d mithilfe eines Funksignals F und mithilfe eines Ultraschallsignals U zu ermitteln.
Wie in Fig. 1 angedeutete, ist das Beleuchtungssystem 1 vorzugsweise derart ausgestaltet, dass das Funksignal F und das Ultraschallsignal U von der aussendenden Leuchte 10 ' ausgesendet werden und von den empfangenden Leuchten 10 " j eweils empfangen werden. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Leuchten 10 hierzu eine, in Fig. 2 angedeutete Funkeinheit 104 mit einem Funksender zum
Aussenden des Funksignals F und einem Funkempfänger zum Empfangen des Funksignals F auf, sowie eine Ultraschalleinheit 103 mit einem Ultraschallsender zum Aussenden des Ultraschallsignals U und einen Ultraschallempfänger zum Empfangen des Ultraschallsignals U. Die Funkeinheit 104 kann beispielsweise auf einer Oberseite des Leuchtenkopfes 101 angeordnet sein, die Ultraschalleinheit 103 beispielsweise unterhalb des Leuchtenkopfes 101, zum Beispiel in einem oberen Bereich an der Säule 102. Wie in Fig. 4 angedeutet, sind die Ultraschalleinheit 103 und die Funkeinheit 104 vorzugsweise jeweils mit der Steuereinheit 30 verbunden.
Eine besonders einfache Ermittlung des betreffenden Abstand d ist möglich, wenn die aussendende Leuchte 10' das Funksignal F und das Ultraschallsignal U gleichzeitig oder aber zumindest in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand aussendet.
Dementsprechend sind die Leuchten 10 vorzugsweise dazu ausgestaltet, das
Funksignal F und das Ultraschallsignal U gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand auszusenden. Auf diese Weise stellt für die empfangende Leuchte 10" der zeitliche Abstand zwischen dem Empfangen des Funksignals F und dem darauffolgenden Empfangen des Ultraschallsignals U unmittelbar ein Maß für den betreffenden Abstand d dar. Die Leuchten 10 sind daher vorzugsweise dazu ausgestaltet, eine zeitliche Differenz zwischen diesen beiden Empfängen zu ermitteln, beispielweise mit einer entsprechenden Ermittlungseinheit, die vorzugsweise als Teil der Steuereinheit 30 gestaltet ist. Dementsprechend weist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des
Beleuchtungssystems 1 die folgenden Schritte auf: a) eine der Leuchten, die aussendende Leuchte 10', sendet entweder gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand ein Funksignal F und ein Ultraschallsignal U aus,
b) zumindest ein Teil der anderen Leuchten 10" empfängt das Funksignal und das Ultraschallsignal U,
c) jede der empfangenden Leuchten 10" ermittelt auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen dem Empfangen des Funksignals F und dem Empfangen des Ultraschallsignals U jeweils ein Maß für den Abstand d zu der aussendenden
Leuchte 10' und
d) jede der empfangenden Leuchten 10" stellt einen Betriebszustand in
Abhängigkeit von dem in Schritt c) ermittelten Abstand d ein. Der Schritt d) findet insbesondere statt, wenn eine bzw. die aussendende Leuchte 10' ein„Betriebszustandsänderungs-Signal", also kurz das oben genannte Signal ausgesendet hat, so dass jede der empfangenden Leuchten 10" daraufhin ihr
Betriebsverhalten in Abhängigkeit von dem Signal und in Abhängigkeit von dem Abstand d anpasst. Das Funksignal F kann dabei unmittelbar das Signal umfassen; mit anderen Worten kann das Signal Bestandteil des Funksignals F sein. Allerdings ist dies nicht zwangsläufig, insbesondere kann das Signal von der aussendenden Leuchte 10' nach Absenden des Funksignals F abgesendet werden.
Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass das Funksignal F eine Kennung bzw. Adressenangabe der aussendenden Leuchte 10' enthält. Die Leuchten 10 weisen dabei vorzugsweise jeweils ein - beispielsweise in die Steuereinheit 30 integrierte - Speichermittel auf und sind dazu ausgestaltet, eine eindeutige Zuordnung zwischen der Kennung bzw. Adressenangabe und dem jeweiligen betreffenden Abstand d zu der aussendenden Leuchte 10' in dem Speichermittel abzuspeichern. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass in einer Initialisierungsphase des
Beleuchtungssystems 1 - also einmalig bei Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems 1 - von jeder der Leuchten 10 die Abstände zu den anderen Leuchten 10 ermittelt werden und dann jeweils unter Zuordnung zu der jeweiligen Kennung in dem
Speichermittel gespeichert werden. Vorzugsweise wird dabei zur Ermittlung der Abstände - zeitlich aufeinander folgend - jede der Leuchten 10 - als aussendende Leuchte 10' aktiviert und die jeweils restlichen Leuchten zu den empfangenden Leuchten 10", bis schließlich alle Leuchten 10 ihre Abstände zu den jeweils restlichen Leuchten ermittelt haben.
Nach Abschluss dieser Initialisierungsphase kann dann die reguläre Betriebsphase beginnen. In dieser enthält jedes Signal dann auch die Kennung der aussendenden Leuchte 10', so dass in der empfangenden Leuchte 10" anhand der Kennung in dem Signal indirekt, aber eindeutig auch die Information über den jeweiligen Abstand d vorliegt. Auf diese Weise ist während der regulären Betriebsphase bzw. nach
Abschluss der Initialisierungsphase kein Aussenden eines Ultraschallsignals mehr erforderlich. In diesem Fall erfolgt also das Aussenden der Signale nach dem Ermitteln der gegenseitigen Abstände zwischen den Leuchten 10. Die entsprechenden
Funksignale F zwischen den Leuchten 10 müssen in diesem Fall lediglich während der Initialisierungsphase ausgesendet werden.
Die oben genannten Schritte a) bis c) erfolgen hierbei also einmalig bei
Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems 1 bzw. im Rahmen der Initialisierungsphase bzw. vor der regulären Betriebsphase.
Gemäß einer alternativen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Leuchten 10 dazu ausgebildet sind, gleichzeitig mit dem Aussenden des Signals auch das
Funksignal F und das Ultraschallsignal U auszusenden. In diesem Fall kann also der betreffende Abstand von den empfangenden Leuchten 10" sozusagen bei Empfang des Signals aktuell ermittelt werden; eine Initialisierungsphase ist in diesem Fall nicht erforderlich. Allerdings ist hierbei jedes Aussenden eines Signals mit einem
Aussenden eines Ultraschallsignals verbunden. Das Funksignal F kann dabei das Signal beinhalten. Die Schritte a) bis c) werden in diesem Fall also nach Inbetriebnahme des
Beleuchtungssystems, insbesondere während der regulären Betriebsphase
durchgeführt.
Vorzugsweise sind die Leuchten 10 weiterhin dazu ausgestaltet, Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen auszusenden und aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen, wobei die Richtungen vorzugsweise alle horizontalen Richtungen umfassen. Auf diese Weise lassen sich weiterhin die räumlichen Positionen der Leuchten 10 zueinander ermitteln.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Ultraschalleinheit 103 mehrere
Ultraschallsender, insbesondere auf gleicher Höhe, aufweist, die in der Horizontalen in gleichmäßigen Winkelabständen abstrahlend orientiert angeordnet sind. Beispielsweise kann die Ultraschalleinheit 103 also vier Ultraschallsender aufweisen, die
vorzugsweise jeweils zur Erzeugung von Ultraschallsignalen ausgebildet sind, die jeweils einen Winkelbereich von mindestens 90° umfassen. Auf diese Weise lassen sind alle horizontalen Richtungen repräsentieren. Die Ultraschallsensoren der Ultraschalleinheit 103 sind dementsprechend
vorzugsweise zum Empfangen von Ultraschallsignalen aus allen horizontalen
Richtungen ausgebildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die
Ultraschalleinheit 103 vier entsprechend orientierte Ultraschallempfänger aufweist. Zum Verfahren kann vorgesehen sein, dass in Schritt a) die aussendende Leuchte 10' außerdem weitere Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen aussendet, in Schritt b) die empfangenden Leuchten 10" jeweils auch die weiteren
Ultraschallsignale empfangen und in Schritt c) in den empfangenden Leuchten 10" jeweils außerdem auf Basis der empfangenen weiteren Ultraschallsignale eine
Richtung zu der aussendenden Leuchte 10' ermittelt wird.
Die Gestaltung ist weiterhin vorzugsweise derart, dass die Ultraschalleinheit 103 dazu ausgebildet ist, die mehreren Ultraschallsender und die Ultraschallempfänger jeweils zeitlich hintereinander zu aktivieren. Auf diese Weise kann die aussendende Leuchte 10' hintereinander die Ultraschallsignale in die unterschiedlichen Richtungen aussenden und die restlichen bzw. empfangenden Leuchten 10" können ihre
Ultraschallempfänger bei jedem Ultraschallsignal hintereinander auf Empfang schalten. Über Laufzeitdifferenzen lässt sich nunmehr - zusätzlich zu den betreffenden Abständen - über die Intensitäten der Ultraschallsignale eine Information über die Richtung bester Ultraschallkommunikation erzielen. Ist die absolute Position einer Leuchte bekannt, kann man aus den Ergebnissen der Messungen aller Leuchten nicht nur deren Abstände zueinander, sondern auch deren Positionen relativ zur Position der ersten Leuchte bestimmen.
Im Fall der genannten richtungsabhängigen Ausgestaltung kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass die empfangende Leuchte 10" ihr Betriebsverhalten in
Abhängigkeit von dem Signal und in Abhängigkeit von dem Abstand d und/oder in Abhängigkeit von der Richtung zu der aussendenden Leuchte 10' anpasst.
Falls bei der richtungsabhängigen Ausgestaltung lediglich eine Anpassung in
Abhängigkeit von dem Signal und dem Abstand d erwünscht ist, kann vorgesehen sein, dass alle Ultraschallsender der Ultraschalleinheit 103 gleichzeitig senden bzw. alle Ultraschallempfänger der Ultraschalleinheit 103 gleichzeitig empfangen.

Claims

Ansprüche
Beleuchtungssystem (1), aufweisend mehrere, voneinander jeweils beabstandete Leuchten (10), die dazu ausgebildet sind, untereinander Signale auszusenden und zu empfangen,
wobei nach Aussenden eines Signals durch eine aussendende Leuchte (10 ') dieses Signal zumindest von einem Teil der anderen Leuchten (10 ") empfangen wird und die empfangenden Leuchten (10 ") daraufhin jeweils ihr
Betriebsverhalten anpassen, wobei diese Anpassung in Abhängigkeit von dem Signal und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abstand (d) der betreffenden empfangenden Leuchte (10") zu der aussendenden Leuchte (10 ') erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchten (10) dazu ausgebildet sind, den jeweiligen Abstand (d) mithilfe eines Funksignals (F) und eines Ultraschallsignals (U) zu ermitteln.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 ,
das derart ausgestaltet ist, dass das Funksignal (F) und das Ultraschallsignal (U) von der aussendenden Leuchte (10 ') ausgesendet werden und von den empfangenden Leuchten (10 ") jeweils empfangen werden.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 2,
bei dem die Leuchten (10) dazu ausgestaltet sind, das Funksignal (F) und das Ultraschallsignal (U) gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand auszusenden.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 oder 3,
bei dem die Leuchten (10) dazu ausgestaltet sind, eine zeitliche Differenz zwischen dem Empfangen des Funksignals (F) und dem Empfangen des Ultraschallsignals (U) zu ermitteln.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das Funksignal (F) eine Kennung bzw. Adressenangabe der aussendenden Leuchte (10') enthält. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5,
bei dem die Leuchten (10) jeweils ein Speichermittel aufweisen und dazu ausgestaltet sind, eine eindeutige Zuordnung der Kennung bzw. Adressenangabe zu dem jeweiligen betreffenden Abstand (d) zu der aussendenden Leuchte (10') in dem Speichermittel abzuspeichern.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Leuchten (10) dazu ausgebildet sind, gleichzeitig mit dem
Aussenden des Signals auch das Funksignal (F) und das Ultraschallsignal (U) auszusenden, wobei vorzugsweise das Funksignal (F) das Signal umfasst.
Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Leuchten (10) dazu ausgestaltet sind, Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen auszusenden und aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen, wobei die Richtungen vorzugsweise alle horizontalen Richtungen umfassen.
Verfahren zum Betrieb eines Beleuchtungssystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:
a) eine der Leuchten (10 ') sendet entweder gleichzeitig oder in einem vorab festgelegten zeitlichen Abstand ein Funksignal (F) und ein Ultraschallsignal (U) aus,
b) zumindest ein Teil der anderen Leuchten (10") empfängt das Funksignal (F) und das Ultraschallsignal (U),
c) jede der empfangenden Leuchten (10 ") ermittelt auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen dem Empfangen des Funksignals (F) und dem Empfangen des Ultraschallsignals (U) jeweils ein Maß für den Abstand (d) zu der aussendenden Leuchte (10'),
d) jede der empfangenden Leuchten (10") stellt einen Betriebszustand in Abhängigkeit von dem in Schritt c) ermittelten Abstand (d) ein.
10. Verfahren nach Anspruch 9 ,
bei dem die Schritte a) bis c) einmalig bei Inbetriebnahme des
Beleuchtungssystems (1) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10,
bei dem das Funksignal (F) eine Kennung bzw. Adressenangabe der
aussendenden Leuchte enthält.
Verfahren nach Anspruch 9,
bei dem die Schritte a) bis c) nach Inbetriebnahme des Beleuchtungssystems (1) durchgeführt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
bei dem in Schritt a) die aussendende Leuchte (10') außerdem weitere
Ultraschallsignale in unterschiedliche Richtungen aussendet,
in Schritt b) die empfangenden Leuchten (10") jeweils auch die weiteren Ultraschallsignale empfangen und
in Schritt c) in den empfangenden Leuchten (10 ") jeweils außerdem auf Basis der empfangenen weiteren Ultraschallsignale eine Richtung zu der aussendenden Leuchte (10') ermittelt wird.
14. Leuchte (10), insbesondere zur Verwendung in einem Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend
- einen Ultraschallsender zum Aussenden eines Ultraschallsignals (U),
- einen Ultraschallempfänger zum Empfangen des Ultraschallsignals (U),
- einen Funksender zum Aussenden eines Funksignals (F),
- einen Funkempfänger zum Empfangen des Funksignals (F ,
- eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen einem Empfangen des Funksignals (F) mit dem Funkempfänger und einem Empfangen des Ultraschallsignals (U) mit dem Ultraschallempfänger,
- eine Steuereinheit (30) zur Einstellung mehrerer unterschiedlicher
Betriebszustände, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgelegt ist, die Einstellung in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz durchzuführen.
15. Leuchte nach Anspruch 14 ,
bei der der Ultraschallsender dazu ausgelegt ist, Ultraschallsignale in
unterschiedliche Richtungen auszusenden und der Ultraschallempfänger dazu ausgelegt ist, Ultraschallsignale aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen, wobei die unterschiedlichen Richtungen vorzugsweise alle horizontalen
Richtungen umfassen.
16. Leuchte nach Anspruch 14 oder 15 ,
weiterhin aufweisend einen Sensor zur Erzeugung eines Sensorsignals, vorzugsweise in Form eines Bewegungssensors (40) und/oder eines
Helligkeitssensors (40 '),
wobei die Steuereinheit (30) weiterhin dazu ausgelegt ist, die Einstellung auch in Abhängigkeit von dem Sensorsignal durchzuführen.
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