WO2010124902A2 - Method and device for setting a target brightness value of a luminaire - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for setting a brightness setpoint of a lamp and a corresponding lamp.
- the constant brightness impression is achieved by keeping a brightness setpoint as constant as possible.
- the proportion of artificial light can be changed manually until the resulting brightness value is set
- Total brightness of artificial light and daylight corresponds to the desired brightness. This value is then stored manually as the brightness setpoint.
- a switch-on threshold or a switch-off threshold are set manually via corresponding control elements.
- both the dimmable and the non-dimmable luminaire must each be laboriously set to the desired brightness setpoint. This causes a considerable adjustment effort in the event that a variety of adjustable lights are mounted, for example in the form of individual ceiling lights.
- the brightness setpoint for example, due to different office equipment (eg dark instead of bright carpets) change, so that a renewed adjustment of the brightness setpoint is necessary. If the adjustment is not made, improper illumination may result in an unsuitable working environment.
- the object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and in particular to provide an efficient way to set a brightness setpoint of a luminaire.
- the luminaire thus determines its own contribution to the ambient light and can thus determine the brightness setpoint or switch-on and switch-off thresholds determine without the need for manual intervention by a user.
- the brightness setpoint generally corresponds to a default value regarding a total brightness of light and ambient light emitted from the lamp.
- compliance with the setpoint can be achieved by means of the turn-on and turn-off thresholds using the ambient light, e.g. of daylight.
- the lamp mentioned here may also include a lighting system with a plurality of bulbs.
- a control system for setting a plurality of lighting means may be provided.
- a refinement is that a multiplicity of first brightness values and a multiplicity of second brightness values are measured and an adjustment of the brightness desired value is carried out as a function of the multiplicity of first and second brightness values.
- a controller e.g. in the form of a processor unit, which stores a plurality of measured values, and depending on several of the measured values (for example, they may become increasingly significant over time, i.e., old measured values may be weighted correspondingly lower) determine the brightness setpoint.
- first brightness values and / or the second brightness values are measured at least partially iteratively or at specific times. Thus, it is possible, for example, that each time the lamp is switched off again, first and second brightness values are determined.
- first and / or second brightness values it is possible for individual first and / or second brightness values to have little or no influence on the adaptation of the brightness setpoint, if these are not within a predetermined range.
- measurements that are most likely based on an atypical situation or a measurement error can be sorted out.
- a switch-on threshold of the luminaire is determined on the basis of a difference between the first brightness value and the second brightness value.
- a switch-off threshold of the luminaire is determined on the basis of the switch-on threshold plus a predetermined tolerance.
- a next development is that a hysteresis is provided between the switch-off threshold and the switch-on threshold of the luminaire.
- One embodiment is that the first brightness value is measured immediately before the luminaire is switched off.
- the lamp can be turned off manually or automatically (for example, via the brightness control).
- first the first brightness value can be measured, then the light is switched off and then the second brightness value is measured.
- the "Turn off the light” process will provide the trigger for the measurements and for turning off the light.
- An alternative embodiment is that the first brightness value and / or the second brightness value is / are measured using at least one sensor.
- the at least one sensor comprises a brightness sensor, in particular a photodiode, a photoresistor or a phototransistor.
- the lamp is a dimmable lamp.
- a brightness setpoint of the luminaire based on a first brightness value measurable by the at least one sensor and based on a second brightness value measurable by the at least one sensor, wherein - Before switching off the lamp, the first brightness value can be measured;
- the second brightness value is measurable; - The brightness setpoint based on the first brightness value and on the basis of the second brightness value is adjustable.
- the lamp has at least one lamp, wherein the
- Illuminant may preferably comprise an optical system.
- the light-emitting means may be a semiconductor light-emitting element, in particular a light-emitting diode.
- Fig.l schematically shows a curve that is a linear
- FIG. 2 shows a hysteresis curve A-c-B-d for illustrating an on-off behavior of the luminaire depending on the brightness
- a luminaire comprising a luminous means, in particular two sensors, one
- the approach proposed here allows automatic determination of a brightness setpoint of a luminaire. Furthermore, on and off thresholds for the luminaire can be determined automatically.
- the luminaire mentioned here is, for example, a lighting system comprising at least one light source. Each bulb can have its own optics.
- light sources are semiconductor elements, such as light emitting diodes used.
- the luminaire has at least one sensor for measuring brightness.
- the sensor may comprise a photodiode and / or a phototransistor and / or a photoresistor.
- the sensor has a linear or essentially linear relationship between the detected measured value and a brightness.
- FIG. 1 schematically shows a curve 101 which illustrates a linear dependence of a measured value of the sensor on a brightness.
- a brightness value I is measured and after switching off the luminaire, a brightness value II is measured.
- Measurement of the brightness values I and II are chosen a relatively short period of time, so that the risk of falsification of the result by changing ambient light influences is low.
- a brightness change d 1 caused by the artificial light of the luminaire can be determined.
- This change in brightness d 1 corresponds to the linear relationship between the curve shown in the curve 101 Measured value and the brightness of that brightness, which is achieved, for example without daylight content (and / or without proportion of ambient light) by the artificial light of the lamp.
- This change in brightness d 1 is again a value that is used in the lighting design of the luminaire or a
- Lighting system comprising this lamp has been determined such that a minimum illuminance, e.g. a job is safely achieved.
- the change in brightness d 1 corresponds to a brightness that ensures adequate illumination of the workstation in the absence of any ambient light.
- a measured value A in FIG. 1 indicates a brightness below which the luminaire is to be switched on (switch-on threshold).
- FIG. 2 shows a hysteresis curve A-c-B-d for illustrating an on-off behavior of the luminaire depending on the brightness.
- the illumination by the lamp as well as an influence of the ambient light give a total brightness according to a point c in Fig.2.
- the luminaire is switched off with increasing ambient light at a point B.
- Point B is the brightness change d1 and an additional brightness difference ⁇ (e.g., 10%) above the brightness of point A.
- the measurement of the brightness change d 1 caused by the luminaire takes place correspondingly.
- the point A can be determined, from which (or when it falls below), the lamp is turned on.
- the point B for switching off the dimmable luminaire may be slightly above the switch-on threshold A, e. G., Irrespective of the brightness change dl. on A + 10%.
- the hysteresis curve shown schematically in Figure 2 is correspondingly narrower and shallower.
- switch-on threshold A, switch-off threshold B In order to enable an efficient determination of the brightness setpoint, it is possible to check before the storage of the corresponding threshold values (switch-on threshold A, switch-off threshold B) whether the brightness change d 1 lies in a predefined (meaningful) range and / or if the measured values provided by the at least one sensor lie in a (largely) linear region of the respective sensor element.
- the storage takes place, for example, in previously unused lights or at too high daylight rate.
- the brightness setpoint determination can be carried out automatically iteratively, for example at certain predefined times, for example during a day or during different days.
- the determined measured values can be individually weighted and the brightness setpoint can be tracked on the basis of the weighted measured values. It is thus possible for the luminaire to independently adjust the brightness setpoint for changing conditions, eg changes in the furnishing of an office. It is also possible that excessive changes are treated as measurement errors, discarded or weighted correspondingly weak. This has the advantage that the adapting lamp responds mainly to continuous changes and less to short-term changes.
- the luminaire or the control unit of the luminaire has a provisional desired value as the brightness setpoint and adapts itself in the mounted environment.
- Such an adaptation can e.g. initially fast, because not many measurements are available and the first measurements have a higher weighting accordingly.
- the luminaire may self-illuminate within the given measurements with a larger time constant, e.g. as part of an averaging of the last x measurements, adapt.
- a luminaire 306 comprising a luminous means 301, two sensors 302, 303, a controller 304 and an operating element 305.
- FIG. 3 shows, by way of example, the two sensors 302, 303. It is also possible for only one sensor or a multiplicity (including different sensors) to be provided.
- the controller 304 may be implemented as a microcontroller, a processor, or the like. with a corresponding usual
- Circuit (memory, input-output interface, etc.) to be executed.
- the control element 305 is optional and may have switches, buttons, potentiometers and display elements.
- the light source 301 is driven by the controller 304.
- a driver circuit (not shown) may be provided for this purpose.
- the sensors 302, 303 provide measured values, which are preferably proportional to a recorded brightness.
- the control element 305 is connected to the controller 304.
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Helligkeitssollwerts einer LeuchteMethod and device for setting a brightness setpoint of a luminaire
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines Helligkeitssollwerts einer Leuchte sowie eine entsprechende Leuchte.The invention relates to a method and a device for setting a brightness setpoint of a lamp and a corresponding lamp.
Es sind Leuchten bekannt, die ihre Helligkeit automatisch an eine Umgebungshelligkeit anpassen. Beispielsweise wird mit Einbruch der Dämmerung die Helligkeit einer solchen Leuchte erhöht, so dass sich einem Benutzer eine vorzugsweise konstante Helligkeit auf der Arbeitsoberfläche unabhängig von einer sonstigen Umgebungshelligkeit - bietet .There are lights known that automatically adjust their brightness to an ambient brightness. For example, with the onset of dusk, the brightness of such a luminaire is increased, so that a user is provided with a preferably constant brightness on the working surface independently of any other ambient brightness.
Der beständige Helligkeitseindruck wird erreicht, indem ein Helligkeitssollwert möglichst konstant gehalten wird.The constant brightness impression is achieved by keeping a brightness setpoint as constant as possible.
Bei üblichen Leuchten oder Leuchtsystemen zur tageslichtabhängigen Regelung eines Kunstlichtanteils muss der Benutzer den Helligkeitssollwert manuell einstellen bzw. vorgeben. Dies geschieht entweder mittels eines Potentiometers, eines Bedientasters oder anhand einer Fernbedienung .In conventional luminaires or lighting systems for daylight-dependent control of a proportion of artificial light, the user must manually set or specify the brightness setpoint. This is done either by means of a potentiometer, a control button or a remote control.
Ist die Leuchte selbst dimmbar ausgeführt, so kann zur Einstellung des Helligkeitssollwerts der Kunstlichtanteil manuell verändert werden bis die sich ergebendeIf the luminaire itself is dimmable, the proportion of artificial light can be changed manually until the resulting brightness value is set
Gesamthelligkeit aus Kunst- und Tageslicht der gewünschten Helligkeit entspricht. Dieser Wert wird anschließend manuell als Helligkeitssollwert gespeichert.Total brightness of artificial light and daylight corresponds to the desired brightness. This value is then stored manually as the brightness setpoint.
Ist die Leuchte hingegeben nicht dimmbar, so werden eine Einschalt- bzw. eine Ausschaltschwelle über entsprechende Bedienelemente manuell eingestellt. Hierbei ist es von Nachteil, dass sowohl die dimmbare als auch die nicht dimmbare Leuchte jeweils aufwändig auf den gewünschten Helligkeitssollwert eingestellt werden müssen. Dies verursacht einen erheblichen Einstellungsaufwand für den Fall, dass eine Vielzahl einstellbarer Leuchten z.B. in Form einzelner Deckenleuchten montiert sind. Auch kann sich der Helligkeitssollwert beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Büroausstattungen (z.B. dunkle statt helle Teppichböden) ändern, so dass eine erneute Anpassung des Helligkeitssollwerts nötig wird. Falls die Anpassung nicht erfolgt, kann eine falsche Ausleuchtung zu einem ungeeigneten Arbeitsumfeld führen.If the luminaire is not dimmable, then a switch-on threshold or a switch-off threshold are set manually via corresponding control elements. In this case, it is disadvantageous that both the dimmable and the non-dimmable luminaire must each be laboriously set to the desired brightness setpoint. This causes a considerable adjustment effort in the event that a variety of adjustable lights are mounted, for example in the form of individual ceiling lights. Also, the brightness setpoint, for example, due to different office equipment (eg dark instead of bright carpets) change, so that a renewed adjustment of the brightness setpoint is necessary. If the adjustment is not made, improper illumination may result in an unsuitable working environment.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Möglichkeit zu schaffen, einen Helligkeitssollwert einer Leuchte einzustellen.The object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and in particular to provide an efficient way to set a brightness setpoint of a luminaire.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Einstellung eines Helligkeitssollwerts einer Leuchte vorgeschlagen,To achieve the object, a method for setting a brightness setpoint of a luminaire is proposed,
- bei dem vor dem Ausschalten der Leuchte ein erster Helligkeitswert gemessen wird;- in which before switching off the lamp, a first brightness value is measured;
- bei dem nach dem Ausschalten der Leuchte ein zweiter Helligkeitswert gemessen wird; - bei dem der Helligkeitssollwert anhand des ersten Helligkeitswerts und anhand des zweiten Helligkeitswert eingestellt wird.- in which after switching off the lamp, a second brightness value is measured; - In which the brightness setpoint based on the first brightness value and on the basis of the second brightness value is set.
Dieser Ansatz ermöglicht ein effizientes Kalibrieren der Leuchte auf den Helligkeitssollwert. Die Leuchte ermittelt somit den eigenen Beitrag zum Umgebungslicht und kann somit den Helligkeitssollwert bzw. Ein- und Ausschaltschwellen ermitteln, ohne dass es eines manuellen Eingriffs eines Benutzers bedarf.This approach allows for efficient calibration of the luminaire to the brightness setpoint. The luminaire thus determines its own contribution to the ambient light and can thus determine the brightness setpoint or switch-on and switch-off thresholds determine without the need for manual intervention by a user.
Der Helligkeitssollwert entspricht allgemein einem Vorgabewert betreffend eine Gesamthelligkeit aus von der Leuchte emittierten Licht und Umgebungslicht.The brightness setpoint generally corresponds to a default value regarding a total brightness of light and ambient light emitted from the lamp.
Insbesondere kann die Einhaltung des Sollwertes mittels der Ein- und Ausschaltschwellen unter Ausnutzung des Umgebungslichts, z.B. des Tageslichts, erreicht werden.In particular, compliance with the setpoint can be achieved by means of the turn-on and turn-off thresholds using the ambient light, e.g. of daylight.
Die hier erwähnte Leuchte kann auch ein Leuchtsystem mit einer Vielzahl von Leuchtmitteln umfassen. Insbesondere kann ein Steuersystem zur Einstellung mehrerer Leuchtmittel vorgesehen sein.The lamp mentioned here may also include a lighting system with a plurality of bulbs. In particular, a control system for setting a plurality of lighting means may be provided.
Eine Weiterbildung ist es, dass eine Vielzahl von ersten Helligkeitswerten und eine Vielzahl von zweiten Helligkeitswerten gemessen werden und eine Einstellung des Helligkeitssollwerts in Abhängigkeit von der Vielzahl erster und zweiter Helligkeitswerte durchgeführt wird.A refinement is that a multiplicity of first brightness values and a multiplicity of second brightness values are measured and an adjustment of the brightness desired value is carried out as a function of the multiplicity of first and second brightness values.
Somit kann beispielsweise eine Steuerung, z.B. in Form einer Prozessoreinheit, vorgesehen sein, die eine Vielzahl von Messwerten speichert, und abhängig von mehreren der Messwerte (diese können z.B. über die Zeit zunehmend an Bedeutung verlieren, d.h. alte Messwerte können entsprechend schwächer gewichtet werden) den Helligkeitssollwert bestimmt.Thus, for example, a controller, e.g. in the form of a processor unit, which stores a plurality of measured values, and depending on several of the measured values (for example, they may become increasingly significant over time, i.e., old measured values may be weighted correspondingly lower) determine the brightness setpoint.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die ersten Helligkeitswerte und/oder die zweiten Helligkeitswerte zumindest teilweise iterativ oder zu bestimmten Zeitpunkten gemessen werden. Somit ist es z.B. möglich, dass bei jedem Abschalten der Leuchte erneut erste und zweite Helligkeitswerte ermittelt werden .Another development is that the first brightness values and / or the second brightness values are measured at least partially iteratively or at specific times. Thus, it is possible, for example, that each time the lamp is switched off again, first and second brightness values are determined.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass eine Gewichtung bzw. Mittelung über mehrere erste Helligkeitswerte und/oder Gewichtung bzw. Mittelung über mehrere zweite Helligkeitswerte durchgeführt wird.In particular, it is a development that a weighting or averaging over a plurality of first brightness values and / or weighting or averaging over a plurality of second brightness values is performed.
Somit ist es möglich, dass einzelne erste und/oder zweite Helligkeitswerte nur einen geringen oder keinen Einfluss auf die Adaption des Helligkeitssollwerts nehmen, falls diese nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Somit können Messungen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einer untypischen Situation oder einem Messfehler beruhen, aussortiert werden.Thus, it is possible for individual first and / or second brightness values to have little or no influence on the adaptation of the brightness setpoint, if these are not within a predetermined range. Thus, measurements that are most likely based on an atypical situation or a measurement error can be sorted out.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass eine vorgegebene Anzahl an ersten Helligkeitswerten und/oder zweiten Helligkeitswerten zwischengespeichert werden und bei dem der Helligkeitssollwert anhand der mehreren zwischengespeicherten Werte bestimmt wird.It is also a further development that a predetermined number of first brightness values and / or second brightness values are temporarily stored and in which the brightness setpoint is determined on the basis of the plurality of temporarily stored values.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass eine Einschaltschwelle der Leuchte anhand einer Differenz zwischen dem ersten Helligkeitswert und dem zweiten Helligkeitswert bestimmt wird.Furthermore, it is a development that a switch-on threshold of the luminaire is determined on the basis of a difference between the first brightness value and the second brightness value.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung wird eine Ausschaltschwelle der Leuchte anhand der Einschaltschwelle zuzüglich einer vorgegebenen Toleranz bestimmt.In the context of an additional development, a switch-off threshold of the luminaire is determined on the basis of the switch-on threshold plus a predetermined tolerance.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass zwischen der Ausschaltschwelle und der Einschaltschwelle der Leuchte eine Hysterese vorgesehen ist. Eine Ausgestaltung ist es, dass der erste Helligkeitswert unmittelbar vor dem Ausschalten der Leuchte gemessen wird.A next development is that a hysteresis is provided between the switch-off threshold and the switch-on threshold of the luminaire. One embodiment is that the first brightness value is measured immediately before the luminaire is switched off.
Somit kann die Leuchte manuell oder automatisch (z.B. über die Helligkeitsregelung) ausgeschaltet werden. Dabei kann zuerst der erste Helligkeitswert gemessen werden, dann die Leuchte ausgeschaltet und daraufhin wird der zweite Helligkeitswert gemessen. In diesem Fall liefert der Vorgang "Ausschalten der Leuchte" den Trigger für die Messungen sowie für das Abschalten der Leuchte.Thus, the lamp can be turned off manually or automatically (for example, via the brightness control). In this case, first the first brightness value can be measured, then the light is switched off and then the second brightness value is measured. In this case, the "Turn off the light" process will provide the trigger for the measurements and for turning off the light.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass der erste Helligkeitswert und/oder der zweite Helligkeitswert anhand mindestens eines Sensors gemessen wird/werden.An alternative embodiment is that the first brightness value and / or the second brightness value is / are measured using at least one sensor.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass der mindestens eine Sensor einen Helligkeitssensor, insbesondere eine Photodiode, einen Photowiderstand oder einen Phototransistor umfasst.A next embodiment is that the at least one sensor comprises a brightness sensor, in particular a photodiode, a photoresistor or a phototransistor.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die Leuchte eine dimmbare Leuchte ist.It is also an embodiment that the lamp is a dimmable lamp.
Auch wird die vorstehend genannte Aufgabe gelöst anhand einer Steuerung zur Durchführung des Verfahrens wie hierin beschrieben .Also, the above object is achieved by means of a controller for carrying out the method as described herein.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe gelöst mittels einer Leuchte umfassend - mindestens einen Sensor,Furthermore, the above object is achieved by means of a luminaire comprising - at least one sensor,
- eine Steuerung zur Einstellung einesa control for setting a
Helligkeitssollwerts der Leuchte basierend auf einem ersten Helligkeitswert, der von dem mindestens einen Sensor messbar ist und basierend auf einem zweiten Helligkeitswert, der von dem mindestens einen Sensor messbar ist, wobei - vor dem Ausschalten der Leuchte der erste Helligkeitswert messbar ist;A brightness setpoint of the luminaire based on a first brightness value measurable by the at least one sensor and based on a second brightness value measurable by the at least one sensor, wherein - Before switching off the lamp, the first brightness value can be measured;
- vor dem Ausschalten der Leuchte der zweite Helligkeitswert messbar ist; - der Helligkeitssollwert anhand des ersten Helligkeitswerts und anhand des zweiten Helligkeitswert einstellbar ist.- before switching off the lamp, the second brightness value is measurable; - The brightness setpoint based on the first brightness value and on the basis of the second brightness value is adjustable.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die Leuchte mindestens ein Leuchtmittel aufweist, wobei dasA further development is that the lamp has at least one lamp, wherein the
Leuchtmittel vorzugsweise eine Optik umfassen kann. Das Leuchtmittel kann ein Halbleiterleuchtelement, insbesondere eine Leuchtdiode, sein.Illuminant may preferably comprise an optical system. The light-emitting means may be a semiconductor light-emitting element, in particular a light-emitting diode.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend schematisch anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert .Embodiments of the invention are illustrated and explained schematically below with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig.l schematisch eine Kurve, die eine lineareFig.l schematically shows a curve that is a linear
Abhängigkeit eines Messwerts des Sensors von einerDependence of a measured value of the sensor on one
Helligkeit veranschaulicht;Brightness illustrated;
Fig.2 eine Hysteresekurve A-c-B-d zur Veranschaulichung eines Ein-Ausschaltverhaltens der Leuchte abhängig von der Helligkeit;2 shows a hysteresis curve A-c-B-d for illustrating an on-off behavior of the luminaire depending on the brightness;
Fig.3 beispielhaft eine Leuchte umfassend ein Leuchtmittel, insbesondere zwei Sensoren, eine3 by way of example a luminaire comprising a luminous means, in particular two sensors, one
Steuerung sowie ein Bedienelement.Control and a control.
Der hier vorgeschlagene Ansatz ermöglicht eine automatische Ermittlung eines Helligkeitssollwertes einer Leuchte. Weiterhin können automatisch Ein- und Ausschaltschwellen für die Leuchte bestimmt werden. Bei der hier genannten Leuchte handelt es sich z.B. um ein Beleuchtungssystem umfassend mindestens ein Leuchtmittel. Jedes Leuchtmittel kann über eine eigene Optik verfügen. Als Leuchtmittel sind Halbleiterelemente, z.B. Leuchtdioden, einsetzbar.The approach proposed here allows automatic determination of a brightness setpoint of a luminaire. Furthermore, on and off thresholds for the luminaire can be determined automatically. The luminaire mentioned here is, for example, a lighting system comprising at least one light source. Each bulb can have its own optics. As light sources are semiconductor elements, such as light emitting diodes used.
Beispiel: Nicht-dimmbare Leuchte:Example: non-dimmable luminaire:
Die Leuchte weist mindestens einen Sensor zur Helligkeitsmessung auf. Der Sensor kann eine Photodiode und/oder einen Phototransistor und/oder einen Photowiderstand umfassen. Vorzugsweise besteht bei dem Sensor ein linearer oder ein im Wesentlich linearer Zusammenhang zwischen dem erfassten Messwert und einer Helligkeit.The luminaire has at least one sensor for measuring brightness. The sensor may comprise a photodiode and / or a phototransistor and / or a photoresistor. Preferably, the sensor has a linear or essentially linear relationship between the detected measured value and a brightness.
Fig.l zeigt schematisch eine Kurve 101, die eine lineare Abhängigkeit eines Messwerts des Sensors von einer Helligkeit veranschaulicht.FIG. 1 schematically shows a curve 101 which illustrates a linear dependence of a measured value of the sensor on a brightness.
Vor dem Ausschalten der Leuchte wird ein Helligkeitswert I gemessen und nach dem Ausschalten der Leuchte wird ein Helligkeitswert II gemessen.Before switching off the luminaire, a brightness value I is measured and after switching off the luminaire, a brightness value II is measured.
Insbesondere kann zwischen den beiden Zeitpunkten zurIn particular, between the two times to
Messung der Helligkeitswerte I und II ein verhältnismäßig kurzer Zeitraum gewählt werden, so dass das Risiko einer Verfälschung des Ergebnisses durch sich verändernde Umgebungslichteinflüsse gering ist.Measurement of the brightness values I and II are chosen a relatively short period of time, so that the risk of falsification of the result by changing ambient light influences is low.
Aus der Differenz des Helligkeitswerts I und des Helligkeitswerts II kann eine durch das Kunstlicht der Leuchte verursachte Helligkeitsveränderung dl ermittelt werden .From the difference of the brightness value I and the brightness value II, a brightness change d 1 caused by the artificial light of the luminaire can be determined.
Diese Helligkeitsveränderung dl entspricht aufgrund des in der Kurve 101 gezeigten linearen Zusammenhangs zwischen dem Messwert und der Helligkeit derjenigen Helligkeit, die z.B. ohne Tageslichtanteil (und/oder ohne Anteil eines Umgebungslichts) durch das Kunstlicht der Leuchte erreicht wird.This change in brightness d 1 corresponds to the linear relationship between the curve shown in the curve 101 Measured value and the brightness of that brightness, which is achieved, for example without daylight content (and / or without proportion of ambient light) by the artificial light of the lamp.
Diese Helligkeitsveränderung dl ist wiederum ein Wert, der bei der Lichtplanung der Leuchte bzw. einesThis change in brightness d 1 is again a value that is used in the lighting design of the luminaire or a
Beleuchtungssystems umfassend diese Leuchte, bestimmt wurde derart, dass eine Mindestbeleuchtungsstärke z.B. eines Arbeitsplatzes sicher erreicht wird. Mit anderen Worten entspricht die Helligkeitsveränderung dl einer Helligkeit, die bei Fehlen jeglichen Umgebungslichts für eine ausreichende Beleuchtung des Arbeitsplatzes sorgt.Lighting system comprising this lamp has been determined such that a minimum illuminance, e.g. a job is safely achieved. In other words, the change in brightness d 1 corresponds to a brightness that ensures adequate illumination of the workstation in the absence of any ambient light.
Ein Messwert A in Fig.l kennzeichnet eine Helligkeit, bei deren Unterschreiten die Leuchte eingeschaltet werden soll (Einschaltschwelle) .A measured value A in FIG. 1 indicates a brightness below which the luminaire is to be switched on (switch-on threshold).
Fig.2 zeigt eine Hysteresekurve A-c-B-d zur Veranschaulichung eines Ein-Ausschaltverhaltens der Leuchte abhängig von der Helligkeit.2 shows a hysteresis curve A-c-B-d for illustrating an on-off behavior of the luminaire depending on the brightness.
Die Beleuchtung durch die Leuchte sowie ein Einfluss des Umgebungslichts (z.B. des Tageslichts) ergeben eine Gesamthelligkeit gemäß einem Punkt c in Fig.2. Die Leuchte wird bei zunehmendem Umgebungslicht bei einem Punkt B abgeschaltet. Der Punkt B liegt um die Helligkeitsveränderung dl und um eine zusätzliche Helligkeitsdifferenz Δ (z.B. 10%) über der Helligkeit des Punktes A.The illumination by the lamp as well as an influence of the ambient light (e.g., daylight) give a total brightness according to a point c in Fig.2. The luminaire is switched off with increasing ambient light at a point B. Point B is the brightness change d1 and an additional brightness difference Δ (e.g., 10%) above the brightness of point A.
Nach dem Abschalten der Leuchte ergibt sich aufgrund des verbleibenden Umgebungslichts eine Helligkeit entsprechend einem Punkt d. Sinkt diese Helligkeit weiter bis auf einen dem Messwert zu Punkt A entsprechenden Wert ab, wird die Leuchte wieder eingeschaltet. Mit der in Fig.2 gezeigten Hysterese wird ein ständiges Ein- und Ausschalten und somit ein störendes Schwingen der Helligkeit der Leuchte wirksam verhindert.After switching off the lamp is due to the remaining ambient light, a brightness corresponding to a point d. If this brightness decreases further to a value corresponding to the measured value to point A, the lamp is switched on again. With the hysteresis shown in Figure 2 is a constant switching on and off and thus a disturbing vibration of the brightness of the lamp effectively prevented.
Beispiel: Dimmbare Leuchte:Example: Dimmable luminaire:
Bei einer dimmbaren Leuchte erfolgt die Messung der von der Leuchte verursachten Helligkeitsveränderung dl entsprechend. Somit kann der Punkt A bestimmt werden, ab dem (bzw. bei dessen Unterschreiten) die Leuchte einzuschalten ist.In the case of a dimmable luminaire, the measurement of the brightness change d 1 caused by the luminaire takes place correspondingly. Thus, the point A can be determined, from which (or when it falls below), the lamp is turned on.
Der Punkt B zum Ausschalten der dimmbaren Leuchte kann unabhängig von der Helligkeitsveränderung dl knapp oberhalb der Einschaltschwelle A, z.B. auf A+10%, gelegt werden.The point B for switching off the dimmable luminaire may be slightly above the switch-on threshold A, e. G., Irrespective of the brightness change dl. on A + 10%.
Da die dimmbare Leuchte bei Erreichen der Einschaltschwelle A sich zunächst mit einem minimalem Lichtstrom einschaltet und auch bei Erreichen der Ausschaltschwelle auf diesen minimalen Lichtstrom gedimmt ist, wird die in Fig.2 schematisch gezeigte Hysteresekurve entsprechend schmaler und flacher.Since the dimmable lamp on reaching the switch-on threshold A initially turns on with a minimum luminous flux and is dimmed to this minimum luminous flux even when reaching the switch-off, the hysteresis curve shown schematically in Figure 2 is correspondingly narrower and shallower.
Weitere Ausgestaltungen:Further embodiments:
Um eine effiziente Bestimmung des Helligkeitssollwerts zu ermöglichen, kann vor einer Speicherung der entsprechenden Schwellwerte (Einschaltschwelle A, Ausschaltschwelle B) geprüft werden, ob die Helligkeitsveränderung dl in einem vorgegebenen (sinnvollen) Bereich liegt und/oder ob die von dem mindestens einen Sensor bereitgestellten Messwerte in einem (weitgehend) linearen Bereich des jeweiligen Sensorelements liegen.In order to enable an efficient determination of the brightness setpoint, it is possible to check before the storage of the corresponding threshold values (switch-on threshold A, switch-off threshold B) whether the brightness change d 1 lies in a predefined (meaningful) range and / or if the measured values provided by the at least one sensor lie in a (largely) linear region of the respective sensor element.
Somit wird wirksam verhindert, dass die Speicherung z.B. bei zuvor noch nicht eingesetzten Leuchten oder bei einem zu hohem Tageslichtanteil erfolgt. Auch ist es möglich, dass die Helligkeitssollwertbestimmung automatisch iterativ erfolgt, z.B. zu bestimmten vorgegebenen Zeitpunkten, z.B. während eines Tages oder während unterschiedlicher Tage. Die ermittelten Messwerte können einzeln gewichtet werden und der Helligkeitssollwert kann anhand der gewichteten Messwerte nachgeführt werden. So ist es möglich, dass die Leuchte selbstständig den Helligkeitssollwert für sich verändernde Bedingungen, z.B. Veränderungen in der Einrichtung eines Büros, anpasst. Auch ist es möglich, dass zu starke Veränderungen als Messfehler behandelt, verworfen oder entsprechend schwach gewichtet werden. Dies hat den Vorteil, dass die sich adaptierende Leuchte hauptsächlich auf andauernde Änderungen und weniger auf kurzzeitige Veränderungen reagiert.Thus, it is effectively prevented that the storage takes place, for example, in previously unused lights or at too high daylight rate. It is also possible for the brightness setpoint determination to be carried out automatically iteratively, for example at certain predefined times, for example during a day or during different days. The determined measured values can be individually weighted and the brightness setpoint can be tracked on the basis of the weighted measured values. It is thus possible for the luminaire to independently adjust the brightness setpoint for changing conditions, eg changes in the furnishing of an office. It is also possible that excessive changes are treated as measurement errors, discarded or weighted correspondingly weak. This has the advantage that the adapting lamp responds mainly to continuous changes and less to short-term changes.
Weiterhin ist es möglich, dass die Leuchte bzw. das Steuergerät der Leuchte über einen provisorischen Sollwert als Helligkeitssollwert verfügt und sich selbst in der montierten Umgebung adaptiert. Eine solche Adaption kann z.B. anfangs schnell erfolgen, weil noch nicht viele Messwerte zur Verfügung stehen und die ersten Messungen dementsprechend eine höhere Gewichtung haben. Mit längerem Einsatz kann die Leuchte sich selbst im Rahmen der vorgegebenen Messungen mit einer größeren Zeitkonstanten, z.B. im Rahmen einer Mittelung der letzten x Messungen, adaptieren .Furthermore, it is possible that the luminaire or the control unit of the luminaire has a provisional desired value as the brightness setpoint and adapts itself in the mounted environment. Such an adaptation can e.g. initially fast, because not many measurements are available and the first measurements have a higher weighting accordingly. With prolonged use, the luminaire may self-illuminate within the given measurements with a larger time constant, e.g. as part of an averaging of the last x measurements, adapt.
Durch die hier vorgeschlagene Lösung kann auf eine manuelle Inbetriebnahme und Bestimmung der Helligkeitssollwerte vollständig verzichtet werden. Ebenso könnte auf Bauteile wie Potentiometer oder eine Schnittstelle für Eingabegeräte (Taster, Schalter, etc.) verzichtet werden. Die Leuchte bzw. die Lichtsteueranlage kann bereits nach dem ersten Ausschaltvorgang kalibriert sein. Fig.3 zeigt beispielhaft eine Leuchte 306 umfassend ein Leuchtmittel 301, zwei Sensoren 302, 303, eine Steuerung 304 sowie ein Bedienelement 305.The solution proposed here makes it possible to completely dispense with manual startup and determination of the brightness setpoint values. Likewise, components such as potentiometers or an interface for input devices (buttons, switches, etc.) could be dispensed with. The light or the light control system can already be calibrated after the first switch-off. 3 shows by way of example a luminaire 306 comprising a luminous means 301, two sensors 302, 303, a controller 304 and an operating element 305.
Fig.3 zeigt beispielhaft die zwei Sensoren 302, 303. Es kann auch nur ein Sensor oder es können eine Vielzahl (auch unterschiedlicher Sensoren) vorgesehen sein.3 shows, by way of example, the two sensors 302, 303. It is also possible for only one sensor or a multiplicity (including different sensors) to be provided.
Die Steuerung 304 kann als ein Mikrokontroller, ein Prozessor o.a. mit einer entsprechenden üblichenThe controller 304 may be implemented as a microcontroller, a processor, or the like. with a corresponding usual
Beschaltung (Speicher, Ein-Ausgabe-Schnittstelle, etc.) ausgeführt sein.Circuit (memory, input-output interface, etc.) to be executed.
Das Bedienelement 305 ist optional und kann über Schalter, Taster, Potentiometer sowie Anzeigeelemente verfügen.The control element 305 is optional and may have switches, buttons, potentiometers and display elements.
Das Leuchtmittel 301 wird über die Steuerung 304 angetrieben. In dem Leuchtmittel 301 oder in der Steuerung 304 kann hierzu noch eine Treiberschaltung (nicht dargestellt) vorgesehen sein.The light source 301 is driven by the controller 304. In the light source 301 or in the controller 304, a driver circuit (not shown) may be provided for this purpose.
Die Sensoren 302, 303 liefern Messwerte, die vorzugsweise zu einer aufgenommenen Helligkeit proportional sind. Das Bedienelement 305 ist mit der Steuerung 304 verbunden. The sensors 302, 303 provide measured values, which are preferably proportional to a recorded brightness. The control element 305 is connected to the controller 304.
Bezugszeichenliste :List of reference numbers:
101 Kurve eines Sensors (Helligkeit in Abhängigkeit vom101 Curve of a sensor (brightness as a function of
Messwert, z.B. Strom) A EinschaltschwelleMeasured value, e.g. Current) A switch-on threshold
B Ausschaltschwelle c Helligkeit unmittelbar nach dem Einschalten d Helligkeit unmittelbar nach dem AusschaltenB Switch-off threshold c Brightness immediately after switching on d Brightness immediately after switching off
I Messwert vor Ausschalten der Leuchte (zur Bestimmung des Helligkeitssollwerts)I measured value before switching off the luminaire (to determine the brightness setpoint)
II Messwert nach Ausschalten der Leuchte (zur Bestimmung des Helligkeitssollwerts) dl Helligkeitsveränderung (von der Leuchte verursacht)II Measured value after switching off the luminaire (to determine the brightness setpoint) dl Brightness change (caused by the luminaire)
301 Leuchtmittel301 bulbs
302 Sensor302 sensor
303 Sensor303 sensor
304 Steuerung304 control
305 Bedienelement305 control element
306 Leuchte 306 light
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