WO2019063167A1 - Verfahren zum betrieb wenigstens einer leuchte und beleuchtungseinrichtung - Google Patents

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WO2019063167A1
WO2019063167A1 PCT/EP2018/071057 EP2018071057W WO2019063167A1 WO 2019063167 A1 WO2019063167 A1 WO 2019063167A1 EP 2018071057 W EP2018071057 W EP 2018071057W WO 2019063167 A1 WO2019063167 A1 WO 2019063167A1
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lamp
luminaire
lighting
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PCT/EP2018/071057
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Marc Stockburger
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Herbert Waldmann Gmbh & Co. Kg
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to a method for operating at least one luminaire according to the preamble of claim 1 and to a luminaire according to the preamble of claim 13.
  • Luminaires are known from the prior art in different embodiments. Lamps commonly used in Bu ⁇ rofestn in individual offices or open-plan offices, and are used to illuminate the rooms. High demands are made to promote a pleasant atmosphere and to provide ergonomically ⁇ mix working conditions arising activities to the illumination of the rooms. In this case, a plurality ⁇ plurality of lights coming in a space or more spaces for a ⁇ set, which are location-based to individually configured in dependence on the position in the space. For example, regions away from natural light in a room are to be illuminated more intensely than areas into which natural light, for example through windows, enters.
  • luminaires with a contemporary design should work as energy-efficiently as possible.
  • So-called smart lighting systems have proven, which are characterized in that the difference ⁇ union lamps communicate with each other and change existing function of the other in the lighting system luminaire ⁇ th in a given job level.
  • Such an intelligent lighting system with a plurality of luminaires is previously known from EP 2 642 828 B1, which comprises a large number of luminaires, which are grouped together.
  • the respective lamp comprises a sensor device for presence detection and a communication device configured to communicate with the remaining group members.
  • the group members communicate with each other and turn in response to a presence detection in different operating modes, wherein ⁇ game as a ground level or a working level.
  • a lighting system with a plurality of lights which communicate wirelessly with each other and have a swarm behavior.
  • the lights provide in response to the received signals of the walls ⁇ ren lamps and in dependence on the position of the lamps in a two dimensional coordinate system, a working level a.
  • the working level includes brightness and / or color of the respective lamp.
  • the position of the individual luminaires for example, during the installation of the lighting system ⁇ each luminaire individual manually assigned by means of a Fernbe ⁇ or by means of a button or automatically determined.
  • ⁇ he follows the automatic determination of the position of the jewei ⁇ time light in the two dimensional coordinate system by means of an ultrasonic signal based on a maturity ⁇ measurement.
  • the BL LEVEL ⁇ processing system determines starting from a master light, the coordinates of each lamp, so that it is achieved by an automatic assignment of the coordinates of each lamp.
  • Such objects may be lights, wherein the position of the lights is realized by means of at least three transmitters and receivers, for example, the position by means of a running time measurement determine the luminaires and check by the position whether the luminaire is in a predefined zone.
  • Fin ⁇ det the luminaire in a correspondingly predefined Zo ⁇ ne, the lamp is assigned a network address and the network is a predetermined contextual service via ⁇ portable.
  • a disadvantage of the above prior art is that setting up of a lighting system with a high In ⁇ stallationsaufwand is connected.
  • the setting limited hours ⁇ tem lighting behavior depends on the luminaire itself and its swarm, so that the lighting systems do not meet the requirements of a flexible and maximum individualization of lighting in one place.
  • a change in the positioning of the lights of such lighting systems is associated with great effort, since for each change individual site-related settings must be made to the individual light.
  • Object of the present invention is to provide a Wenig ⁇ least insbesonde- for re-plan offices suitable method for operating a lamp, which will meet the requirements ei ⁇ ner ergonomic illumination, creates a pleasant office atmosphere and is energy efficient.
  • the method is intended to ensure the greatest possible flexibility in setting up and changing the luminaires without the operating personnel having to undertake a renewed location-specific configuration of the luminaires.
  • the inventive method for operating a lamp with the features of claim 1, moreover, over the prior art has the advantage that a particularly ho ⁇ hes level of ease of use is given both during installation and during operation. Without considerable effort and involvement of qualified personnel, further luminaires can be integrated into an already existing lighting system, since no location-specific configuration has to be made.
  • the method for operating at least one lamp preferably an interior space ⁇ lighting, with at least one light source on a global lighting model, which is deposited on a storage medium in the respective light.
  • the position of the lamp is determined in the at least one room.
  • the illumination model comprises a completeness, ⁇ ended light model of the space that has been created, for example by a light engineer or designer light and is suitable for interior lighting in front ⁇ preferably.
  • the lighting model has at least one entire room, a floor, and / or a floor. Buildings three - dimensional with at least one mapped dreidi ⁇ dimensional zone maps.
  • a space such as a large space ⁇ office in an office building may be divided into a plurality of kar ⁇ oriented zones.
  • a first zone includes, for example, the jobs in the immediate vicinity of windows, a second zone which is remote from the windows Häplät ⁇ ze that achieves no or little natural light, a drit ⁇ te zone a gear, a fourth zone, for example a
  • the constricting vorlie ⁇ illumination model comprises time-related actions, photometric properties such as brightness and color of the light o-, location information and configurations. Zeitbe ⁇ early actions can be for example the switching on and off of lights during certain hours and / or days or the switching on and switching off a half or Vollautomatikbe ⁇ drive.
  • the location information and configurations include the specific properties of the luminaire, such as possible working levels, light color, and the like.
  • the luminaire can communicate with at least one adjacent luminaire by means of a communication device.
  • a communication device Preferred is the structure of a wireless connection, but also wired connections, for example by means of powerline or dLAN, can be established.
  • the wireless com munication ⁇ is preferably carried out in the ISM radio frequency ranges or in the SRD radio frequency band, which ranges from about 50 m can be achieved in the open terrain.
  • the lighting model is provided with a time stamp when reading from a ⁇ Since tenroughstelle and the writing of the lighting model on the storage medium.
  • the lamp has a data ⁇ interface, such as an SD card or SD card drive, USB, Ethernet, WLAN or the like to ⁇ gear, through a new lighting model to the
  • Lighting device or its storage medium can be transmitted.
  • the new Be ⁇ leuchtungsmodell provided with the time stamp for example, is read out from a real time clock, whereby this Be ⁇ leuchtungsmodell is clearly distinguishable from anotherthesmo ⁇ dell.
  • the new lighting model replaces the old illumination model, the old lighting model can be either completely erased or as a backup, for example as flawless valid version, ge ⁇ stores will last.
  • the lighting model can be made with a version number or alphanumeric code clearly identifi ⁇ ible as latest version.
  • the other informa- tion and the visualizations include all significant ⁇ handy parameters that are necessary for the lighting calculations.
  • the parameters that the vicinity of the lamp - be ⁇ write a list of the different luminous body and light sources - for example, a room, a floor or a building.
  • Preference is given to using the communication device with Be ⁇ may at least one image file, so Image data updated siert or exchanged.
  • a processing unit controller
  • the processing unit can, if required a so-called boot loader the current firmware loaded from the storage medium to ⁇ in their memory, and then access to this and elaborate with the latest version of the firmware on ⁇ .
  • the firmware contains this regularly a version number of its firmware contents, so based on this version number can be found, always check the control ⁇ ler actually works with the latest firmware.
  • the storage medium ⁇ also includes firmware data (image data) and this ge ⁇ it with ⁇ means of the communication device-to-date or updated and replaced.
  • the lamp by means of communi cation device ⁇ exchanging the lighting model completely autonomous with other lights, and the lighting model with the most recent time stamp, or a latest version on ⁇ is taken.
  • the light at predetermined Zeitab can ⁇ stands query their neighboring lamps.
  • the lamp transmits on which the new version of theansmo ⁇ dells has been deployed for a request to the neighboring lights, a new lighting model to rela ⁇ hen. This ensures that all luminaires that are part of a lighting system have the latest lighting model within a very short time.
  • the position of the light when setting up by the stand is manually set to the control device
  • the manual input of the position for example via a user interface and has the disadvantage that the entry of the new position he ⁇ is required when switching the lamp. Accordingly, it is preferred if the Po ⁇ sition of the respective lamp is autonomously determined by an Sensoreinrich- processing.
  • the sensory determination of the position can be performed by well-known from the prior art methods, such as using GPS, LINGPS, WiFi, GSM, triangulation, ultrasound transit time measurement or derglei ⁇ chen.
  • the luminaire can have an operating button which on the one hand triggers a position determination after the changeover and on the other hand puts the luminaire in a so-called "pairing mode", by which the first connection or reconnection to the adjacent luminaires is established and the adjacent luminaires are their own Position and configuration.
  • the position of the lamp comprises an orientation of the lamp in the room.
  • the method does justice to the fact that lights do not always have a spherical light output, but often have designbe ⁇ dingt directional characteristics that must be considered when ei ⁇ ner optimum lighting in a room.
  • the constricting vorlie ⁇ light detected in the ambient light is thus determined by means of the position and / or orientation, the ambient light and the lighting ⁇ tion model.
  • the ambient light can, for example, by a brightness sensor, the sensor unit zugeord ⁇ net, are detected.
  • the brightness or the working level of the lamp is thereby controlled in addition in dependence on the ambient brightness he ⁇ mediated.
  • the lamp does not turn, but if there is a need for illumination, the brightness in addition to the ambient light is needed only be ⁇ riding provided by the luminaire, so that a particularly high energy efficiency is werkstelligt loading.
  • a presence detection by which one or more persons are detected in a sensor area and which switches the light on to its working level.
  • the presence detection can be done by the sensor device, which works by ultrasound, by infrared (eg by means of passive infrared sensors), with radar o- the like.
  • a presence detection corridor areas can be illuminated to at any time to ensure a sufficiently illuminated escape route to ge ⁇ .
  • an operation of the lamp by means of ei ⁇ ner manual switching device via which each lighting device is individually switchable.
  • the luminaire is thereby individually adjustable or dimmable to its working level.
  • a so-called "cleaning mode" be provided are turned on by the all lights in a designated mapped zone to a maximum possible illumination. Such switching is example ⁇ as necessary when a Jardinticianko- lonne purified in an office cubicle.
  • the present invention relates to a luminaire for carrying out the method according to the invention, comprising least a storage medium, a control device and Minim ⁇ least one luminous means, wherein the control means determines an Ar ⁇ beitstell the at least one luminous means by means of a stored on the storage medium and illumination model in dependence on the position of the lamp.
  • the BL LEVEL ⁇ assessment model contains all the information about the position and the space in a three-dimensional coordinate system and vice summarizes photometric properties, such as brightness and light ⁇ color, time-related actions and specific configurations.
  • the lighting model is a global data set which is created for at least one area with at least one mapped zone, a floor with one or more rooms, or even for an entire building, together with outdoor lighting by a light Inge ⁇ engineer or a lighting designer.
  • the lamp can at any space which is detected by the lighting model, are placed and where it holds - without a complex location-based configuration - the optimal behavior.
  • the luminaire has at least one data interface ⁇ .
  • the at least one data interface ⁇ it enables the uploading of a lighting model to the storage medium of the lamp and is preferably as USB,
  • Dar ⁇ beyond the position of the lamp can be entered via the at least one data interface.
  • the position of the luminaire can be set via a corresponding user interface.
  • the lamp Minim ⁇ least having a communication device
  • the set is to exchange data with other lights.
  • the communication device the Be ⁇ leuchtungsmodell and their position with further luminaires tei ⁇ len can.
  • the communication device may be directed Scheme- to divide the working level of the lamps with Benach ⁇ disclosed light emitting devices, and to synchronize, so that the lights behave like a "swarm".
  • the communication device is set up to establish a secure connection with other lights.
  • an operating element can be provided on the luminaire that places the luminaire in a connection mode or "pairing mode.”
  • the luminaire comprises at least one sensor device by which the position of the luminaire can be sensed is.
  • the position of the lamp can be ⁇ game as detected at by means of GPS, LINGPS, WLAN, GSM, triangulation, ultrasound transit time measurement and / or the like.
  • an operating element may be provided for it on the light that causes, upon actuation, that a position determination is carried leads.
  • At least one Sen ⁇ sor boots is provided which detects the ambient light.
  • the sensor means communicates with the control means and the control means determines the working level by means of the illumination model in dependence on the ambient light ⁇ .
  • the sensor device may for example be a Hellig ⁇ keitssensor so that the light depending on the Ambient brightness is controlled. This makes it possible to realize a special ⁇ DERS energy-efficient lighting.
  • a real-time clock is provided. Due to the real time clock transmitted via the data interface ⁇ location on the storage medium lighting model may be provided with a time stamp.
  • the constricting vorlie ⁇ sensor device persons detected in egg ⁇ nem sensor region.
  • the so-called presence detection detects, for example, by means of ultrasound, infrared, radar or similar persons in the sensor area and outputs a corresponding signal to the control device to switch the light to a working level.
  • a recupersenzer ⁇ identifier can be split by means of the communication means with neighboring lamps, thereby forming a swarm behavior reali ⁇ Siert can be.
  • Figure 1 is a schematic representation of a floor of an office building with two rooms that are divided into a plurality Kartier ⁇ te zones in which lamps are positioned with un ⁇ ter Kunststofferiem behavior,
  • FIG. 2 a shows a schematic process sequence for the first time
  • FIG. 2b shows a detailed method sequence according to FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic view according to FIG. 1, wherein a further luminaire according to the invention is installed in the pole ,
  • FIG. 4 shows a schematic process sequence for setting up the wide luminaire according to the invention in the floor according to FIG. 3
  • FIG. 5 shows a schematic representation according to FIGS
  • FIG. 6 shows a schematic process sequence when changing over one of the luminaires according to the invention according to FIG. 5.
  • FIG. 1 shows a floor of a multi-storey building 4 with two rooms R1, R2.
  • the floor is kar ⁇ tiert and divided into three zones ZI, Z2, Z3.
  • the first zones ZI is, for example, on the south side of the building 4
  • Benach ⁇ discloses disposed to one of the windows 5, during which the second zone Z2 and the third zone Z3 are arranged on the north side of the building.
  • the first zone ZI and the second zone Z2 are each arranged in a common space Rl, while the third zone Z3 is arranged in the second space R2 in the floor.
  • two lamps LI, L2 are arranged in the second zone Z2, the Leuch ⁇ th and L3 and L4 in the third zone, the light L5.
  • the lights L are part of the interior lighting.
  • the respective light L includes a storage medium, a STEU ⁇ er worn, one or more light sources, a communica ⁇ tion means 10, a data interface and a transmitter sor issued.
  • the controller evaluates the data interface of the comm ⁇ munikations Rhein 10, which Sen ⁇ sor planted coming signals or data, and provides a working level of the at least one lighting means is a based on a predetermined by an illumination model M behavior.
  • the sensor device is on the one hand designed with a brightness ⁇ sensor for determining the ambient light 20 and on the other hand, is preferably provided with a measurement technology for determining the position x, y, z of the lamp L.
  • the sensor device has a presence detection, are detected by the persons in a surveillance area, whereby if necessary, the light source can be ge ⁇ sets in a working level.
  • the communication device 10 is used to build a well-known from the prior art radio connection between the lights L.
  • wireless synchronization of the lighting model M between the lights L is possible.
  • a presence detection between the lights L can be exchanged and thus a swarm behavior, as is known for example from EP 2 642 828 Bl, can be realized.
  • the luminaires L are each assigned to a specific position x, y, z in the spaces R, wherein the spatial directions x and y describe the horizontal plane and the spatial directions z the vertical.
  • the lighting model M is created by a Pla ⁇ ner, for example a light engineer or designer light, and includes the mapping of the areas R, the zones Z, photometric properties, configurations, and claim related time ⁇ ne actions.
  • the zones Z are three-dimensionally stored as vectors in the BL LEVEL ⁇ processing model M.
  • a behavior is pre-defined for each zone ZI, Z2, Z3, which comprises for example the time profile, the illuminance, and the configuration that result in the spe ⁇ -specific operating point of the lamp. For example, as shown in FIG. hold are determined. Between 20:00 and 23:00 o'clock the configuration "façade lighting" should be carried out and otherwise the configuration "fully automatic operation".
  • the maxi ⁇ male illuminance of the respective light L in zone ZI is limited to 10.0001m.
  • the lighting model M defined globally for all zones Z behavior that are available in their lamps L. In back ⁇ are off formations in the lighting model M behave independent contents such as stored, for example, a plan of the office, coordina ⁇ th and scaling information.
  • the transfer of the illumination model M over the data interface whereby the lighting model M is provided with a time stamp ⁇ when reading out the illumination model M, which is generated by a real time clock.
  • the time stamp makes the illumination model M uniquely identifiable.
  • the lighting model M is played only on the light LI or its storage medium by means of the data interface.
  • the communication device 10 of the light LI sends a signal to the lights L2, L3, L4, L5, whereby it is informed that a new lighting model M is available.
  • the Leuch ⁇ th L2, L3, L4, L5 then relate with the proviso that the time stamp of the illumination model M of Leuchtein- direction LI is younger than its own lighting model M, the lighting model M of the lamp LI. After completion of the syn ⁇ chronization all lights L have the same aktu elle ⁇ lighting model M.
  • each luminaire L assumes the behavior of the respective zone ZI, Z2, Z3 according to the illumination model M in accordance with the position x, y, z.
  • the control means of the respective light L thus determined from the position x, y, z, the illumination model M, as well as the particular means of Sensorein ⁇ direction brightness of the ambient light 20, the Ar ⁇ beitstell the luminous means.
  • the global lighting model M if an additional light L is to be set up.
  • this detected position or the position is manually assigned via the data interface of the light L6 by means of the sensor inputs either direction.
  • the lamp L can comprise an operating element through which the com- munikat ions Huawei 10 in a so-called "pairing mode" is added.
  • the respective light L be ⁇ riding, with at least one other connect lamp L. in addition may be triggered during actuation of the key serving be ⁇ a position determining routine in which the sensor means the position (x, y, z) and a
  • orientation CC of the luminaire L once recorded for further operation.
  • the orientation CC of the lamp L can be, for example be determined absolutely by a compass or relative to the spatial directions x, y.
  • the luminaire L6 registers itself by means of the communication device with the other luminaires LI, L2, L3, L4, L5 and compares with them. If appropriate, a Syn ⁇ nization of the lights L or the illumination models M.
  • the light L6 takes the to by the lighting model M in Zo ne ⁇ Z3 defined behavior without the operator must carry out a site-specific configuration of the light L6.
  • FIGS. 5 and 6 The changeover of a luminaire L according to the invention, which is operated with a method according to the invention, can be seen in FIGS. 5 and 6.
  • luminaire L6 assumes the behavior of zone Z2.
  • the illumination model M can consist of one or more global databases, which comprise or comprise at least one "mapping file” in which position and space the three-dimensional zones Z are stored.For the zones Z, information, for example files or file systems be linked, the lighting properties, configurations, zeitbezo ⁇ gene actions, visualization information, etc.
  • a typical configuration is the "fully automatic operation”.
  • the configuration "fully automatic operation” includes, for example ⁇ a maximum illuminance depending on the Um- ambient light, presence detection behavior and possible swarm behavior.
  • the working level of the two lights L5, L6 can be reduced because a Reduzie ⁇ tion the working level of the two lamps ensures sufficient illumination.
  • the image file is a memory image of the storage medium and includes all data stored on the storage medium, in particular the light model, the at least one "mapping file", the photometric properties, configurations, time-related actions, visualization information
  • the image file is preferably a compressible and extractable file, wherein the complete and proper transfer of the image file by means of the prior art conventional methods he follows ⁇ .
  • lights L can be combined in differing ⁇ chen groups.
  • the groups can be grouped into different networks and have un ⁇ ter Kunststofferie illumination models M. This is recommended especially for very large, multi-storey office building ⁇ the. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Leuchte (L) mit wenigstens einem Leuchtmittel (2), wobei die wenigstens eine Leuchte (L) ein auf einem Speichermedium (10) hinterlegtes Beleuchtungsmodell (M) aufweist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: - Ermitteln der Position (x, y, z) der Leuchte (L), - Bestimmen des Arbeitsniveaus in Kenntnis der Position (x, y, z) anhand des Beleuchtungsmodells (M), und - Schalten der Leuchte (L) in das Arbeitsniveau.

Description

Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Leuchte und Beleuch¬ tungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Leuchten sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Leuchten werden üblicherweise in Bü¬ rogebäuden in einzelnen Büros oder Großraumbüros verwendet, und dienen der Ausleuchtung der Räume. An die Ausleuchtung der Räume werden hohe Anforderungen gestellt, um eine angenehme Atmosphäre zu fördern und bei anfallenden Tätigkeiten ergono¬ mische Arbeitsbedingungen zu schaffen. Dabei kommen eine Viel¬ zahl von Leuchten in einem Raum oder mehreren Räumen zum Ein¬ satz, die standortbezogen in Abhängigkeit von der Position in dem Raum individuell zu konfigurieren sind. Beispielsweise sind vom natürlichen Licht abgelegene Bereiche in einem Raum intensiver zu beleuchten, als Bereiche, in die natürliches Licht, beispielsweise durch Fenster, eintritt.
Darüber hinaus sollen Leuchten mit einem zeitgemäßen Design möglichst energieeffizient arbeiten. Als besonders energieef¬ fizient haben sich sogenannte intelligente Beleuchtungssysteme erwiesen, die sich dadurch auszeichnen, dass die unterschied¬ lichen Leuchten miteinander kommunizieren und in Abhängigkeit von den weiteren in dem Beleuchtungssystem vorhandenen Leuch¬ ten in ein vorgegebenes Arbeitsniveau wechseln. Ein solches intelligentes Beleuchtungssystem mit mehreren Leuchten ist aus der EP 2 642 828 Bl vorbekannt, das eine Vielzahl von Leuchten umfasst, die in Gruppen zusammengefasst sind. Die jeweilige Leuchte umfasst eine Sensoreinrichtung zur Präsenzerkennung und eine Kommunikationseinrichtung, die eingerichtet ist, mit den übrigen Gruppenmitgliedern zu kommunizieren. Um die Ent¬ stehung von „Lichtinseln" zu verhindern, bei der nur einzelne Leuchteinrichtungen ein Großraumbüro schalten, kommunizieren die Gruppenmitglieder miteinander und schalten in Abhängigkeit einer Präsenzerkennung in unterschiedliche Betriebsmodi, bei¬ spielsweise ein Grundniveau oder ein Arbeitsniveau.
Aus den EP 3 013 123 AI ist ein Beleuchtungssystem mit einer Vielzahl von Leuchten vorbekannt, die drahtlos miteinander kommunizieren und ein Schwarmverhalten aufweisen. Die Leuchten stellen in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen der ande¬ ren Leuchten und in Abhängigkeit von der Position der Leuchten in einem zweidimensionalen Koordinatensystem ein Arbeitsniveau ein. Das Arbeitsniveau umfasst dabei Helligkeit und/oder Farbe der jeweiligen Leuchte. Die Position der einzelnen Leuchten wird beispielsweise während der Installation des Beleuchtungs¬ systems jeder Leuchte einzelnen manuell mittels einer Fernbe¬ dienung oder mittels einer Taste zugeordnet oder automatisch ermittelt. Die automatische Ermittlung der Position der jewei¬ ligen Leuchte in dem zweidimensionalen Koordinatensystem er¬ folgt mittels eines Ultraschallsignals anhand einer Laufzeit¬ messung. Anhand der vermessenen Abstände bestimmt das Beleuch¬ tungssystem ausgehend von einer Masterleuchte die Koordinaten einer jeden Leuchte, so dass durch eine automatische Zuordnung der Koordinaten jede Leuchte erreicht ist.
Aus der EP 2 908 611 Bl ist eine Vorrichtung zur Lokalisierung und Identifizierung von Objekten in einem Raum vorbekannt, die einen Zugang zu kontextuellen Diensten ermöglicht. Derartige Objekte können Leuchten sein, wobei die Position der Leuchten mittels mindestens drei Sendern und Empfängern realisiert ist, die beispielsweise mittels einer LaufZeitmessung die Position der Leuchten bestimmen und anhand der Position überprüfen, ob sich die Leuchte in einem vordefinierten Zonen befindet. Fin¬ det sich die Leuchte in einer entsprechend vordefinierten Zo¬ ne, wird der Leuchte eine Netzwerkadresse zugewiesen und über das Netzwerk ist ein vorgegebener kontextueller Dienst über¬ tragbar .
Nachteilig an dem oben genannten Stand der Technik ist, dass das Einrichten eines Beleuchtungssystems mit einem hohen In¬ stallationsaufwand verbunden ist. Das Einstellen von bestimm¬ tem Beleuchtungs-Verhalten ist abhängig von der Leuchte selbst und dessen Schwärm, so dass die Beleuchtungssysteme nicht den Anforderungen einer flexiblen und maximalen Individualisierung der Beleuchtung an einem Ort gerecht werden. Eine Veränderung der Positionierung der Leuchten solcher Beleuchtungssysteme ist mit großen Aufwand verbunden, da für ein jedes Umstellen individuelle standortbezogene Einstellungen an der einzelnen Leuchte vorgenommen werden müssen. Auch hat die Erfahrung ge¬ zeigt, dass beim Umstellen von Leuchten oftmals die standort¬ bezogenen Einstellungen der Leuchte nicht durch den Benutzer angepasst werden, so dass unter Umständen der Energieverbrauch der Leuchte erheblich über dem notwendigen Level liegt.
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein insbesonde- re für Großraumbüros geeignetes Verfahren zum Betrieb wenigs¬ tens einer Leuchte bereitzustellen, das den Anforderungen ei¬ ner ergonomischen Ausleuchtung gerecht wird, eine angenehme Büroatmosphäre erzeugt und energieeffizient arbeitet. Durch das Verfahren soll eine größtmögliche Flexibilität beim Auf- stellen und beim Umstellen der Leuchten gewährleistet werden, ohne dass das Bedienpersonal eine erneute standortbezogene Konfiguration der Leuchten vornehmen muss. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Leuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist darüber hinaus gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass ein besonders ho¬ hes Maß an Bedienungskomfort sowohl bei der Installation als auch im Betrieb gegeben ist. Ohne nennenswerten Aufwand und Einbeziehung von Fachpersonal können weitere Leuchten in ein bereits vorhandenes Beleuchtungssystem integriert werden, da keine standortbezogene Konfiguration vorgenommen werden muss. Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Verfahren zum Betrieb mindestens einer Leuchte, vorzugsweise eine Innen¬ raumbeleuchtung, mit mindestens einem Leuchtmittel auf ein globales Beleuchtungsmodell zurückgreift, welches auf einem Speichermedium in der jeweiligen Leuchte hinterlegt ist. In einem ersten Verfahrensschritt ist die Position der Leuchte in dem mindestens einen Raum ermittelt. Anschließend ist in
Kenntnis der Position anhand des Beleuchtungsmodells ein Ar¬ beitsniveau der Leuchte bzw. des Leuchtmittels bestimmt und in einem dritten Verfahrensschritt ist das Arbeitsniveau der Leuchte bzw. des Leuchtmittels angesteuert und eingestellt. Alle Leuchten die Teil eines Beleuchtungssystems sind, haben das gleiche globale Beleuchtungsmodell, so dass die Leuchte jederzeit an einen beliebigen Ort in dem mindestens einen Raum bewegt werden kann und sich dabei stets das optimale Arbeits¬ niveau einstellt. Das Beleuchtungsmodell umfasst ein vollstän¬ diges Lichtmodell des Raums, das beispielsweise von einem Lichtingenieur oder Lichtdesigner erstellt wurde und ist vor¬ zugsweise für Innenraumbeleuchtungen geeignet.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der auf den An¬ spruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Beleuchtungsmodell mindestens einen gesamten Raum, eine Etage, und/oder ein Ge- bäude dreidimensional mit mindestens einer kartierten dreidi¬ mensionalen Zone abbildet. Ein Raum, beispielsweise ein Gro߬ raumbüro in einem Bürogebäude, kann in eine Vielzahl von kar¬ tierten Zonen unterteilt werden. Eine erste Zone umfasst bei- spielsweise die Arbeitsplätze in direkter Nähe zu Fenstern, eine zweite Zone die von den Fenstern abgelegenen Arbeitsplät¬ ze, die kein bzw. wenig natürliches Licht erreicht, eine drit¬ te Zone einen Gang, eine vierte Zone beispielsweise eine
Druck/Kopierinsel, eine fünfte Zone einen Besprechungsbereich, eine sechste Zone beispielsweise die Außenfassade des Büroge¬ bäudes usw. Das globale Beleuchtungsmodell definiert das Ver¬ halten der Leuchten in allen Zonen und wird somit dort den je¬ weils spezifischen Anforderungen gerecht. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie¬ genden Erfindung umfasst das Beleuchtungsmodell zeitbezogene Aktionen, lichttechnische Eigenschaften wie Helligkeit und o- der Lichtfarbe, Lageinformationen und Konfigurationen. Zeitbe¬ zogene Aktionen können beispielsweise das An- und Abschalten der Leuchten zu bestimmten Tageszeiten und/oder Tagen sein o- der das Ein- und Abschalten eines Halb- oder Vollautomatikbe¬ triebes. Die Lageinformationen und Konfigurationen beinhalten die spezifischen Eigenschaften der Leuchte, wie beispielsweise mögliche Arbeitsniveaus, Lichtfarbe und dergleichen.
Bevorzugt kann die Leuchte mit mindestens einer benachbarten Leuchte mittels einer Kommunikationseinrichtung kommunizieren. Bevorzugt ist der Aufbau einer drahtlosen Verbindung, jedoch können auch kabelgebundene Verbindungen, beispielsweise mit- tels Powerline oder dLan, aufgebaut werden. Die drahtlose Kom¬ munikation erfolgt vorzugsweise in ISM-Funkfrequenzbereichen bzw. im SRD-Funkfrequenzband, wodurch Reichweiten von ca. 50 m im offenen Gelände erreicht werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn beim Auslesen aus einer Da¬ tenschnittstelle und bei dem Schreiben des Beleuchtungsmodells auf das Speichermedium das Beleuchtungsmodell mit einem Zeit- Stempel versehen ist. Die Leuchte weist hierzu eine Daten¬ schnittstelle, beispielsweise eine SD-Karte bzw. SD- Kartenlaufwerk, USB, Ethernet, WLAN oder einen dergleichen Zu¬ gang auf, durch die ein neues Beleuchtungsmodell auf die
Leuchteinrichtung bzw. dessen Speichermedium übertragen werden kann. Beim Einlesen des Beleuchtungsmodells wird das neue Be¬ leuchtungsmodell mit dem Zeitstempel, der beispielsweise von einer Echtzeituhr ausgelesen ist, versehen, wodurch dieses Be¬ leuchtungsmodell eindeutig von einem anderen Beleuchtungsmo¬ dell unterscheidbar ist. Das neue Beleuchtungsmodell ersetzt das alte Beleuchtungsmodell, wobei das alte Beleuchtungsmodell entweder vollständig gelöscht werden kann, oder als Backup, beispielsweise als zuletzt fehlerfreie gültige Version, ge¬ speichert wird. Als Alternative zu dem Zeitstempel kann das Beleuchtungsmodell mit einer Versionsnummer oder einer alpha- numerischen Codierung eindeutig als neuste Version identifi¬ zierbar gemacht werden.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn weitere Informationen, insbeson¬ dere Visualisierungen, ausgetauscht werden. Die weiteren In- formationen bzw. die Visualisierungen beinhalten alle wesent¬ lichen Parameter, die für die Lichtberechnungen notwendig sind. Neben den Parametern, die die Umgebung der Leuchten - beispielsweise einen Raum, eine Etage oder ein Gebäude - be¬ schreiben, eine Aufzählung der unterschiedlichen Leuchtkörper und Leuchtmitteln.
Bevorzugt wird mittels der Kommunikationseinrichtung bei Be¬ darf mindestens eine Image-Datei, also Imagedaten, aktuali- siert bzw. ausgetauscht. In einer solchen Image-Datei sind in der Regel Firmwaredaten bzw. Programmdaten enthalten, die eine Verarbeitungseinheit (Controller) braucht, um arbeiten zu kön¬ nen. Die Verarbeitungseinheit kann dabei bei Bedarf über einen sogenannten Bootloader die aktuelle Firmware vom Speichermedi¬ um in ihren Arbeitsspeicher laden, um dann hierauf zugreifen zu können und mit der aktuellsten Version der Firmware weiter¬ zuarbeiten. Die Firmeware enthält hierfür regelmäßig auch eine Versionsnummer ihres Firmwareinhalts, so dass anhand dieser Versionsnummer immer festgestellt werden kann, ob der Control¬ ler tatsächlich mit der neuesten Firmware arbeitet. Es liegt also im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das Speicher¬ medium auch Firmwaredaten (Imagedaten) enthält und diese mit¬ tels der Kommunikationseinrichtung auf dem neuesten Stand ge¬ halten bzw. aktualisiert und ausgetauscht werden.
Besonders bevorzugt ist, wenn die Leuchte mittels der Kommuni¬ kationseinrichtung das Beleuchtungsmodell vollständig autonom mit weiteren Leuchten austauscht, und das Beleuchtungsmodell mit dem jüngsten Zeitstempel oder einer neuesten Version über¬ nommen ist. Hierzu kann die Leuchte in vorgegebenen Zeitab¬ ständen ihre benachbarten Leuchten abfragen. Alternativ sendet die Leuchte auf welcher die neue Version des Beleuchtungsmo¬ dells aufgespielt wurde eine entsprechende Aufforderung an die benachbarten Leuchten, ein neues Beleuchtungsmodell zu bezie¬ hen. Somit ist sichergestellt, dass innerhalb kürzester Zeit alle Leuchten die Teil eines Beleuchtungssystems sind, das neueste Beleuchtungsmodell haben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie- genden Erfindung ist die Position der Leuchte beim Aufstellen durch den Aufsteller manuell der Steuereinrichtung vorgegeben Die manuelle Eingabe der Position erfolgt beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle und weist den Nachteil auf, dass beim Umstellen der Leuchte die Eingabe der neuen Position er¬ forderlich ist. Dementsprechend ist es bevorzugt, wenn die Po¬ sition der jeweiligen Leuchte autark durch eine Sensoreinrich- tung ermittelt ist. Die sensorische Bestimmung der Position kann mittels aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise per GPS, lokalGPS, WLAN, GSM, Triangulation, Ultraschall, LaufZeitmessung oder derglei¬ chen. Die Leuchte kann eine Bedientaste aufweisen, die einer- seits eine Positionsermittlung nach dem Umstellen auslöst und andererseits die Leuchte in einen sogenannten „Pairing Modus" versetzt, durch die die erstmalige Verbindung oder erneute Verbindung zu den benachbarten Leuchten hergestellt ist und den benachbarten Leuchten die eigene Position und Konfigurati- on mitteilt.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Position der Leuchte eine Ausrichtung der Leuchte in dem Raum umfasst. Somit wird das Verfahren dem Umstand gerecht, dass Leuchten nicht immer eine sphärische Lichtabgabe aufweisen, sondern oftmals designbe¬ dingt richtungsabhängige Eigenschaften aufweisen, die bei ei¬ ner optimalen Beleuchtung in einem Raum berücksichtigt werden müssen . Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie¬ genden Erfindung erfasst die Leuchte das Umgebungslicht. Das Arbeitsniveau der Leuchte ist somit mittels der Position und/oder Ausrichtung, des Umgebungslichtes und des Beleuch¬ tungsmodells bestimmt. Das Umgebungslicht kann beispielsweise durch einen Helligkeitssensor, der der Sensoreinheit zugeord¬ net ist, erfasst werden. Die Helligkeit bzw. das Arbeitsniveau der Leuchte ist dadurch zusätzlich in Abhängigkeit von der er¬ mittelten Umgebungshelligkeit gesteuert. Bei einem ausreichen- den Umgebungslicht schaltet die Leuchte nicht ein, wenn aber ein Beleuchtungsbedarf besteht wird lediglich die zusätzlich zum Umgebungslicht benötigte Helligkeit durch die Leuchte be¬ reitgestellt, wodurch eine besonders hohe Energieeffizienz be- werkstelligt ist.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn eine Präsenzerkennung vorgesehen ist, durch die eine oder mehrere Personen in einem Sensorbereich erfasst sind und die die Leuchte auf ihr Ar- beitsniveaus einschaltet. Die Präsenzerkennung kann durch die Sensorvorrichtung erfolgen, die dabei per Ultraschall, per Infrarot (z.B. mittels passiv-InfrarotSensoren) , mit Radar o- der Ähnlichem arbeitet. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Leuchte mittels der Kommunikationseinrichtung mit den be- nachbarten Leuchten kommuniziert und eine Präsenzerkennung austauscht, wodurch benachbarte Leuchten infolge einer Prä¬ senzerkennung in Abhängigkeit von ihrer Position auf ein Ar¬ beitsniveau geschaltet werden. Somit können beispielsweise bei einer Präsenzerkennung Flurbereiche ausgeleuchtet werden, um jederzeit einen ausreichend ausgeleuchteten Fluchtweg zu ge¬ währleisten. Auch ist eine Betätigung der Leuchte mittels ei¬ ner manuellen Schalteinrichtung vorgesehen, über welche jede Leuchteinrichtung einzeln schaltbar ist. Vorzugsweise ist die Leuchte hierdurch auch auf ihr Arbeitsniveaus individuell ein- stellbar bzw. dimmbar. Auch kann ein sogenannter „Putzmodus" vorgesehen sein, durch den alle Leuchten in einer vorgesehenen kartierten Zone auf eine maximale mögliche Beleuchtungsstärke eingeschaltet werden. Ein solches Einschalten ist beispiels¬ weise notwendig, wenn in einem Großraumbüro eine Raumpflegeko- lonne reinigt.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Leuchte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend min- destens ein Speichermedium, eine Steuereinrichtung und mindes¬ tens ein Leuchtmittel, wobei die Steuereinrichtung ein Ar¬ beitsniveau des mindestens einen Leuchtmittels mittels eines auf dem Speichermedium hinterlegten Beleuchtungsmodells und in Abhängigkeit der Position der Leuchte bestimmt. Das Beleuch¬ tungsmodell beinhaltet alle Informationen über die Lage und den Raum in einem dreidimensionalen Koordinatensystem und um- fasst lichttechnische Eigenschaften, wie Helligkeit und Licht¬ farbe, zeitbezogene Aktionen und spezifische Konfigurationen. Das Beleuchtungsmodell ist ein globaler Datensatz, der für mindestens einen Raum mit mindestens einer kartierten Zone, eine Etage mit einem oder mehreren Räumen oder gar für ein ganzes Gebäude mitsamt Außenbeleuchtung durch einen Lichtinge¬ nieur oder einen Lichtdesigner erstellt ist. Durch den globa- len Datensatz in Form eines Beleuchtungsmodells auf dem Spei¬ chermedium der jeweiligen Leuchte kann die Leuchte in einem beliebigen Raum, der durch das Beleuchtungsmodell erfasst ist, aufgestellt werden und übernimmt dort - ohne eine aufwändige standortbezogene Konfiguration - das optimale Verhalten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie¬ genden Erfindung weist die Leuchte mindestens eine Daten¬ schnittstelle auf. Die mindestens eine Datenschnittstelle er¬ möglicht das Aufspielen eines Beleuchtungsmodells auf das Speichermedium der Leuchte und ist vorzugsweise als USB,
Ethernet, SD-Kartenlaufwerk oder dergleichen ausgebildet. Dar¬ über hinaus kann über die mindestens eine Datenschnittstelle die Position der Leuchte eingegeben werden. Alternativ hierzu kann die Position der Leuchte über eine entsprechende Benut- zerschnittstelle eingestellt werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leuchte mindes¬ tens eine Kommunikationseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, mit weiteren Leuchten Daten auszutauschen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Kommunikationseinrichtung das Be¬ leuchtungsmodell und ihre Position mit weiteren Leuchten tei¬ len kann. Weiterhin kann die Kommunikationseinrichtung einge- richtet sein, das Arbeitsniveau der Leuchtmittel mit benach¬ barten Leuchteinrichtungen zu teilen und zu synchronisieren, so dass die Leuchten sich nach Art eines „Schwanns" verhalten.
Insbesondere ist die Kommunikationseinrichtung eingerichtet, eine sichere Verbindung mit weiteren Leuchten herzustellen. Zum erstmaligen Verbinden mit weiteren Leuchten kann an der Leuchte ein Bedienelement vorgesehen sein, dass die Leuchte in einen Verbindungsmodus bzw. „pairing modus" versetzt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Leuchte mindestens eine Sensoreinrichtung umfasst, durch die die Position der Leuchte sensorisch erfassbar ist. Die Position der Leuchte kann bei¬ spielsweise mittels GPS, lokalGPS, WLAN, GSM, Triangulation, Ultraschall, LaufZeitmessung und/oder dergleichen erfasst wer- den. Die Position der Leuchte muss nicht ständig überwacht und erfasst werden, sondern die Erfassung der Position erfolgt le¬ diglich beim Aufstellen bzw. Umstellen der Leuchte. An der Leuchte kann dafür ein Bedienelement vorgesehen sein, dass bei Betätigung veranlasst, dass eine Positionsbestimmung durchge- führt wird.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Sen¬ soreinrichtung vorgesehen ist, die das Umgebungslicht erfasst. Die Sensoreinrichtung kommuniziert mit der Steuereinrichtung und die Steuereinrichtung bestimmt das Arbeitsniveau mittels des Beleuchtungsmodells in Abhängigkeit von dem Umgebungs¬ licht. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise ein Hellig¬ keitssensor sein, so dass die Leuchte in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit gesteuert ist. Hierdurch kann eine beson¬ ders energieeffiziente Beleuchtung realisiert werden.
Darüber hinaus es vorteilhaft, wenn eine Echtzeituhr vorgese- hen ist. Durch die Echtzeituhr kann ein über die Datenschnitt¬ stelle auf das Speichermedium übertragenes Beleuchtungsmodell mit einem Zeitstempel versehen werden. Beim Austausch bzw.
Synchronisieren mit weiteren Leuchten ist dieser Zeitstempel einmalig und anhand des Zeitstempels ist das neueste Beleuch- tungsmodell eindeutig identifizierbar. Ältere Beleuchtungsmo¬ delle können auf dem Speichermedium durch das neuere Beleuch¬ tungsmodell ersetzt werden, so dass alle Leuchten stets über die neueste Version des Beleuchtungsmodells verfügen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie¬ genden Erfindung erfasst die Sensoreinrichtung Personen in ei¬ nem Sensorbereich. Die sogenannte Präsenzerkennung erfasst beispielsweise per Ultraschall, per Infrarot, mit Radar oder Ähnlichem Personen in dem Sensorbereich und gibt ein entspre- chendes Signal an die Steuereinrichtung um die Leuchte in ein Arbeitsniveau zu schalten. Darüber hinaus kann eine Präsenzer¬ kennung mittels der Kommunikationseinrichtung mit benachbarten Leuchten geteilt werden, wodurch ein Schwarmverhalten reali¬ siert werden kann.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Leuchte eine Innenraumleuchte, Stehleuchte, Tischleuchte, Tischaufbauleuch¬ te, Hängeleuchte oder Ähnliches ist. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus¬ führungsbeispiels im Zusammenhang mit mehreren Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Stockwerks eines Bürogebäudes mit zwei Räumen, die in mehrere kartier¬ te Zonen unterteilt sind, in denen Leuchten mit un¬ terschiedlichem Verhalten aufgestellt sind,
Figur 2a ein schematischer Verfahrensablauf beim erstmaligen
Aufstellen der erfindungsgemäßen Leuchten in dem Stockwerk gemäß Figur 1, Figur 2b ein detaillierter Verfahrensablauf gemäß Figur 2a,
Figur 3 eine schematische Darstellung gemäß Figur 1, wobei eine weitere erfindungsgemäße Leuchte in dem Stock¬ werk aufgestellt ist,
Figur 4 ein schematischer Verfahrensablauf beim Aufstellen der weiten erfindungsgemäßen Leuchte in dem Stockwerk gemäß Figur 3, Figur 5 eine schematische Darstellung gemäß der Figuren 1 und
2, wobei eine der erfindungsgemäßen Leuchten von ei¬ nem Raum in einen anderen Raum umgestellt wird, und
Figur 6 ein schematischer Verfahrensablauf beim Umstellen ei- ner der erfindungsgemäßen Leuchten gemäß Figur 5.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchte L sowie eine erfindungsge- mäße Leuchte L im Detail beschrieben.
Der Figur 1 ist ein Stockwerk eines mehrstöckigen Gebäudes 4 mit zwei Räumen Rl, R2 zu entnehmen. Das Stockwerk ist kar¬ tiert und in drei Zonen ZI, Z2, Z3 eingeteilt. Die erste Zonen ZI ist beispielsweise auf der Südseite des Gebäudes 4 benach¬ bart zu einem der Fenster 5 angeordnet, währenddessen die zweite Zone Z2 und die dritte Zone Z3 auf der Nordseite des Gebäudes 4 angeordnet sind. Die erste Zone ZI und die zweite Zone Z2 sind jeweils in einem gemeinsamen Raum Rl angeordnet, währenddessen die dritte Zone Z3 in dem zweiten Raum R2 in dem Stockwerk angeordnet ist. In der ersten Zone ZI sind zwei Leuchten LI, L2 angeordnet, in der zweiten Zone Z2 die Leuch¬ ten L3 und L4 und in der dritten Zone die Leuchte L5. Die Leuchten L sind Bestandteil der Innenraumbeleuchtung.
Die jeweilige Leuchte L umfasst ein Speichermedium, eine Steu¬ ereinrichtung, ein oder mehrere Leuchtmittel, eine Kommunika¬ tionseinrichtung 10, eine Datenschnittstelle und eine Sen- soreinrichtung . Die Steuereinrichtung wertet die von der Kom¬ munikationseinrichtung 10, der Datenschnittstelle, der Sen¬ soreinrichtung kommenden Signale bzw. Daten aus, und stellt ein Arbeitsniveau des mindestens einen Leuchtmittels anhand eines durch ein Beleuchtungsmodell M vorgegebenen Verhaltens ein.
Die Sensoreinrichtung ist einerseits mit einem Helligkeits¬ sensor zur Bestimmung des Umgebungslichtes 20 ausgebildet und andererseits vorzugsweise mit einer Messtechnik zur Bestimmung der Position x, y, z der Leuchte L versehen. Darüber hinaus weist die Sensoreinrichtung eine Präsenzerkennung auf, durch die Personen in einem Überwachungsbereich erfasst sind, wodurch bei Bedarf das Leuchtmittel in ein Arbeitsniveau ge¬ stellt werden kann.
Die Kommunikationseinrichtung 10 dient dem Aufbau einer aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten Funkverbindung zwischen den Leuchten L. Durch die Kommunikationseinrichtung 10 ist eine drahtlose Synchronisation des Beleuchtungsmodells M zwischen den Leuchten L möglich. Darüber hinaus kann eine Präsenzerkennung zwischen den Leuchten L ausgetauscht werden und somit ein Schwarmverhalten, wie beispielsweise aus der EP 2 642 828 Bl bekannt ist, realisiert werden.
Die Leuchten L sind jeweils einer bestimmten Position x, y, z in den Räumen R zugeordnet, wobei die Raumrichtungen x und y die horizontale Ebene beschreiben und die Raumrichtungen z die vertikale. Für jede der Leuchten L ist die Position x, y, z vorgegeben, beispielsweise LI (x = 3, y = 2, z = 2), L2 (x = 6, y = 2, z = 2), L3 (x = 3, y = 4, z = 2), L4 (x = 6, y = 4, z = 2) und L5 (x = 2, y = 6, z = 2) . Auf dem Speichermedium der Leuchte L ist ein Beleuchtungsmo¬ dell M hinterlegt, dass das Verhalten der Leuchten L in den Zonen Z definiert. Das Beleuchtungsmodell M ist von einem Pla¬ ner, beispielsweise einem Lichtingenieur oder Lichtdesigner, erstellt und umfasst die Kartierung der Räume R, die Zonen Z, lichttechnische Eigenschaften, Konfigurationen und zeitbezoge¬ ne Aktionen.
Die Zonen Z sind dreidimensional als Vektoren in dem Beleuch¬ tungsmodell M hinterlegt. Im vorliegenden Beispiel entsprechen die Vektoren der Zonen Z gemäß Figur 1 ZI: (x= 1 - 10, y= 1 -3 und z = 0 - 2), Z2 : (x = 1 - 10, y = 3 - 5 und z = 0 - 2) und Z3: (x = l - 4, y = 5 - 7 und z= 0 - 2) .
Für jede Zone ZI, Z2, Z3 ist darüber hinaus ein Verhalten vor- definiert, welches beispielsweise den zeitlichen Verlauf, die Beleuchtungsstärke und die Konfiguration umfasst, die den spe¬ zifischen Arbeitspunkt des Leuchtmittels ergeben. So ist zum Beispiel Figur 2b zu entnehmen, ist für Zone ZI mehrere Ver- halten bestimmt sind. Zwischen 20:00 und 23:00 Uhr soll die Konfiguration „Fassadenbeleuchtung" durchgeführt werden und ansonsten die Konfiguration „Vollautomatik Betrieb". Die maxi¬ male Beleuchtungsstärke der jeweiligen Leuchte L in Zone ZI ist auf 10.0001m begrenzt.
Das Beleuchtungsmodell M definiert global für alle Zonen Z das Verhalten der sich in ihr befindenden Leuchten L. Darüber hin¬ aus sind in dem Beleuchtungsmodell M verhaltensunabhängige In- formationen, wie beispielsweise ein Plan des Büros, Koordina¬ ten sowie Skalierungsinformationen hinterlegt.
Wie den Figuren 2a und 2b zu entnehmen ist, wird nach der Er¬ stellung des Beleuchtungsmodells M durch den Planer das Be- leuchtungsmodell M auf eine der Leuchten L übertragen. Die Übertragung des Datensatzes kann beispielsweise werkseitig aber auch vor Ort über die Datenschnittstelle erfolgen.
Im laufenden Betrieb erfolgt die Übertragung des Beleuchtungs- modells M über die Datenschnittstelle, wobei beim Auslesen des Beleuchtungsmodells M das Beleuchtungsmodell M mit einem Zeit¬ stempel versehen ist, der von einer Echtzeituhr erzeugt ist. Durch den Zeitstempel ist das Beleuchtungsmodell M eindeutig identifizierbar .
Im vorliegenden Beispiel wird mittels der Datenschnittstelle das Beleuchtungsmodell M nur auf die Leuchte LI bzw. dessen Speichermedium gespielt. Bei der ersten Inbetriebnahme sendet die Kommunikationseinrichtung 10 der Leuchte LI ein Signal an die Leuchten L2, L3, L4, L5, wodurch diesen mitgeteilt ist, dass ein neues Beleuchtungsmodell M erhältlich ist. Die Leuch¬ ten L2, L3, L4, L5 beziehen sodann unter der Voraussetzung, dass der Zeitstempel des Beleuchtungsmodells M der Leuchtein- richtung LI jünger ist als das eigene Beleuchtungsmodell M das Beleuchtungsmodell M der Leuchte LI. Nach Abschluss der Syn¬ chronisation verfügen alle Leuchten L über das gleiche, aktu¬ elle Beleuchtungsmodell M.
Im Betrieb der Leuchte L nimmt jede Leuchte L entsprechend der Position x, y, z das Verhalten der jeweiligen Zone ZI, Z2, Z3 gemäß dem Beleuchtungsmodell M an. Die Steuereinrichtung der jeweiligen Leuchte L bestimmt somit anhand der Position x, y, z, des Beleuchtungsmodells M, sowie der mittels der Sensorein¬ richtung bestimmten Helligkeit des Umgebungslichtes 20 das Ar¬ beitsniveau des Leuchtmittels.
Besonders vorteilhaft ist das globale Beleuchtungsmodell M, wenn eine zusätzliche Leuchte L aufgestellt werden soll. Im vorliegenden Beispiel, dargestellt in den Figuren 3 und 4, wird die Leuchte L6 zusätzlich in dem Raum R2 auf der Position (x = 3, y = 6, z = 2) aufgestellt. Sobald die Leuchte L6 auf¬ gestellt ist, erfasst diese entweder mittels der Sensorein- richtung ihre Position oder die Position ist manuell über die Datenschnittstelle der Leuchte L6 zugewiesen.
Zum Aufbau einer Datenverbindung zwischen den Leuchten L kann die Leuchte L ein Bedienelement aufweisen, durch das die Kom- munikat ionseinrichtung 10 in einen sogenannten „Pairing Modus" versetzt ist. In diesem Modus ist die jeweilige Leuchte L be¬ reit, mit mindestens einer weiteren Leuchte L eine Verbindung herzustellen. Darüber hinaus kann bei der Betätigung der Be¬ dientaste eine Positionsbestimmungsroutine ausgelöst werden, bei der die Sensoreinrichtung die Position (x, y, z) und eine
Ausrichtung CC der Leuchte L einmalig für den weiteren Betrieb erfasst. Die Ausrichtung CC der Leuchte L kann beispielsweise absolut durch einen Kompass oder relativ zu den Raumrichtungen x, y bestimmt werden.
Die Leuchte L6 meldet sich mittels der Kommunikationseinrich- tung bei den übrigen Leuchten LI, L2, L3, L4, L5 an und gleicht sich mit diesen ab. Gegebenenfalls erfolgt eine Syn¬ chronisation der Leuchten L bzw. der Beleuchtungsmodelle M. Die Leuchte L6 nimmt das durch das Beleuchtungsmodell M in Zo¬ ne Z3 definierte Verhalten an, ohne dass das Bedienpersonal eine standortbezogene Konfiguration der Leuchte L6 vornehmen muss .
Das Umstellen einer erfindungsgemäßen Leuchte L, welche mit einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben ist, ist den Figu- ren 5 und 6 zu entnehmen. Die Leuchte L6 wird aus der Zone Z3 und dem Raum R2 herausgenommen und in den Raum Rl in Zone Z2 auf die Position (x = 9, y = 4, z = 2) umgestellt. Sobald die Position der Leuchte L6 entweder manuell hinterlegt ist oder sensorisch erfasst ist, übernimmt die Leuchte L6 das Verhalten der Zone Z2.
Das Beleuchtungsmodell M kann aus einer oder mehreren globalen Datenbanken bestehen, die mindestens eine „Mapping File", in welcher Lage und Raum die dreidimensionalen Zonen Z hinterlegt sind, umfasst bzw. umfassen. An die Zonen Z können Informatio¬ nen, beispielsweise Dateien oder Dateisysteme verknüpft sein, die lichttechnische Eigenschaften, Konfigurationen, zeitbezo¬ gene Aktionen, Visualisierungsinformationen usw. beinhalten. Eine typische Konfiguration ist der „Vollautomatik Betrieb". Die Konfiguration „Vollautomatik Betrieb" umfasst beispiels¬ weise eine maximale Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit vom Um- gebungslicht , ein Verhalten bei einer Präsenzerkennung und mögliches Schwarmverhalten .
Darüber hinaus beinhaltet das Beleuchtungsmodell Standortin¬ formationen aller Leuchten L, wodurch das Verhalten der ein¬ zelnen Leuchte L nicht nur abhängig von dem Beleuchtungsmodell ist, sondern auch von dem Verhalten anderer Leuchten L. Die Leuchten L5 und L6 in Figur 3 stehen in dem Raum R2 beispiels¬ weise relativ dicht beieinander. Das Arbeitsniveau der beiden Leuchten L5, L6 kann reduziert werden, da auch eine Reduzie¬ rung des Arbeitsniveaus der beiden Leuchten eine ausreichende Beleuchtung gewährleistet.
Sämtliche Daten der Leuchten L können als Image-Datei mittels der Kommunikationseinrichtung 10 übertragen werden. Die Image- Datei ist ein Speicherabbild des Speichermediums und umfasst alle auf dem Speichermedium hinterlegten Daten, insbesondere das Lichtmodell, die mindestens eine „Mapping File", die lichttechnische Eigenschaften, Konfigurationen, zeitbezogene Aktionen, Visualisierungsinformationen. Die Image-Datei ist bevorzugt eine komprimierbare und extrahierbare Datei, wobei die vollständige und ordnungsgemäße übertragen der Image-Datei mittels aus dem Stand der Technik herkömmlichen Verfahren er¬ folgt .
Es versteht sich von selbst, dass Leuchten L in unterschiedli¬ chen Gruppen zusammengefasst werden können. Die Gruppen können in unterschiedlichen Netzwerken zusammengefasst werden und un¬ terschiedliche Beleuchtungsmodelle M aufweisen. Dies empfiehlt sich vor allem bei besonders großen, mehrstöckigen Bürogebäu¬ den . Bezugszeichenliste
4 Gebäude
5 Fenster
10 Kommunikationseinrichtung
20 Umgebungslicht
L Leuchte
M Beleuchtungsmodell
R Raum
W Arbeitsniveau
T Zeitstempel
Z Zone x Raumkoordinate
y Raumkoordinate
z Raumkoordinate

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Leuchte (L) mit we¬ nigstens einem Leuchtmittel, wobei die wenigstens eine Leuchte (L) ein auf einem Speichermedium hinterlegtes Be¬ leuchtungsmodell (M) aufweist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte :
Ermitteln der Position (x, y, z) der Leuchte (L) ,
Bestimmen des Arbeitsniveaus des Leuchtmittels in Kenntnis der Position (x, y, z) anhand des Beleuchtungsmodells (M) , und
Schalten der Leuchte (L) in das Arbeitsniveau.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmodell (M) mindestens einen gesamten Raum (R) , eine Etage, und/oder ein Gebäude (4) dreidimensional mit mindestens einer kartierten Zone (Z) umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmodell (M) zeitbezogene Aktionen, lichttechnische Eigenschaften, insbesondere Helligkeit und/oder Lichtfarbe, Konfigurationen, und/oder Lage der Leuchten (L) umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (L) mit mindestens einer benachbarten Leuchte (L) mittels einer Kommunikationsein¬ richtung (10), vorzugsweise drahtlos oder via Powerline, kommuniziert .
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Auslesen des Beleuchtungs¬ modells (M) aus einer Datenschnittstelle und dem Schreiben des Beleuchtungsmodells (M) auf das Speichermedium das Be¬ leuchtungsmodell (M) mit einem Zeitstempel versehen ist.
Verfahren nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten (L) mittels der Kommunikationseinrich¬ tung (10) das Beleuchtungsmodell (M) selbstständig austau¬ schen, und dass das Beleuchtungsmodell (M) mit dem jüngs¬ ten Zeitstempel oder einer neusten Version jeweils über¬ nommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass weitere Informationen, insbesondere Vi¬ sualisierungsinformationen mittels der Kommunikationsein¬ richtung (10) ausgetauscht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Speichermedium auch Firmwaredaten (Imagedaten) enthält und diese mittels der Kommunikati¬ onseinrichtung (10) auf dem neuesten Stand gehalten bzw. aktualisiert und ausgetauscht werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (x, y, z) der Leuchte (L) in dem Raum (R) vorgegeben ist, oder dass die Position (x, y, z) mittels mindestens einer Sensoreinrichtung er¬ mittelt ist, vorzugsweise per GPS, LocalGPS, WLan, GSM, Triangulation, LaufZeitmessung und/oder dergleichen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (x, y, z) der Leuchte (L) eine Ausrichtung ( oc) der Leuchte (L) in dem Raum (R) umfasst .
11. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (L) ein Umgebungslicht (20) erfasst, und dass mittels der Position (x, y, z), des Umgebungslichts (20) und des Beleuchtungsmodells (M) das Arbeitsniveau bestimmt ist.
12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorvorrichtung mittels einer Präsenzerkennung Personen in einem Sensorbereich erfasst.
13. Leuchte (L) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend ein Speichermedium, eine Steuereinrichtung und mindestens ein Leuchtmittel, wobei die Steuereinrichtung das Arbeitsniveau des mindestens ei- nen Leuchtmittels mittels eines auf dem Speichermedium hinterlegten Beleuchtungsmodells (M) und in Abhängigkeit von einer Position (x, y, z) der Leuchte (L) bestimmt.
14. Leuchte (L) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Datenschnittstelle vorgesehen ist, durch die ein Beleuchtungsmodell (M) auf das Speichermedium (M) aufgespielt werden kann.
15. Leuchte (L) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich- net, dass mindestens eine Kommunikationseinrichtung (10) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, das Beleuchtungsmo¬ dell (M) mit weiteren Leuchten zu teilen und/oder zu syn¬ chronisieren . 16. Leuchte (L) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, und dass die Sensoreinrichtung die Position (x, y, z) sensorisch ermittelt.
17. Leuchte (L) nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Sensoreinrichtung ein Umgebungslicht (20) erfasst .
18. Leuchte (L) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Echtzeituhr vorgesehen ist.
19. Leuchte (L) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung Personen in ei nem Sensorbereich erkennt, vorzugsweise mittels Ultra¬ schall, Infrarotdetektion, Radar oder dergleichen.
20. Leuchte (L) nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (L) einer Innenraumleuch te eine Stehleuchte, Tischaufbauleuchte, Hängeleuchte, Fassadenleuchte oder dergleichen ist.
PCT/EP2018/071057 2017-09-26 2018-08-02 Verfahren zum betrieb wenigstens einer leuchte und beleuchtungseinrichtung WO2019063167A1 (de)

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EP18750181.2A EP3689110A1 (de) 2017-09-26 2018-08-02 Verfahren zum betrieb wenigstens einer leuchte und beleuchtungseinrichtung

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