DE202015100749U1 - Wireless color temperature sensor module - Google Patents
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Abstract
Farbtemperatur-Sensormodul (1) mit: – einem Lichtsensor (2) mit einem zur Aufnahme von Licht ausgeführten Erfassungsbereich (3), wobei der Sensor (2) in der Lage ist, Erfassungssignale abzugeben an – eine Verarbeitungseinheit (4), wobei die Verarbeitungseinheit (4) in der Lage ist, einen Farbtemperaturwert und wahlweise auch eine Intensität des von dem Erfassungsbereich (3) empfangenen Lichtes auf der Grundlage der von dem Lichtsensor (2) empfangenen Erfassungssignale zu berechnen und entsprechende Informationen auszugeben, – einer Energiequelle (7), die zur elektrischen Versorgung des Lichtsensors (2) und der Verarbeitungseinheit (4) ausgelegt ist, und – einer Übertragungseinheit (5), die zur Übertragung von den berechneten Farbtemperaturwert darstellenden Informationen ausgelegt ist, indem sie eine drahtlose Schnittstelle (6) verwendet.A color temperature sensor module (1) comprising: - a light sensor (2) having a detection area (3) for receiving light, the sensor (2) being capable of outputting detection signals to a processing unit (4), the processing unit (4) being capable of calculating a color temperature value and, optionally, an intensity of the light received by the detection area (3) on the basis of the detection signals received from the light sensor (2) and outputting corresponding information, - an energy source (7), which is adapted for the electrical supply of the light sensor (2) and the processing unit (4), and - a transmission unit (5) designed to transmit information representing the calculated color temperature value using a wireless interface (6).
Description
Die Erfindung betrifft ein drahtloses Farbtemperatur-Sensormodul oder CCT Sensormodul (CCT = Correlated Color Temperature/Korrelierte Farbtemperatur) und insbesondere ein Sensormodul, das in der Lage ist, Licht zu erfassen und eine Farbtemperatur, eine Lichtfarbe und/oder eine Intensität des empfangenen Lichtes zu bestimmen und entsprechende Informationen auszugeben.The invention relates to a wireless color temperature sensor module or CCT (Correlated Color Temperature) sensor module and more particularly to a sensor module which is capable of detecting light and of a color temperature, a light color and / or an intensity of the received light determine and output appropriate information.
Insbesondere in Gebäuden ist die Steuerung der Farbtemperatur des von Beleuchtungskörpern emittierten Lichtes ein bedeutender Aspekt und hat einen Einfluss auf das Aussehen von Objekten in Gebäuden sowie auf die Sinneswahrnehmung von Personen innerhalb des Gebäudes. Insbesondere wenn in Bereichen des Gebäudes kein natürliches Licht vorliegt oder nur teilweise vorliegt, ist eine Beleuchtung, die sich an das natürliche oder Umgebungslicht außerhalb des Gebäudes anpasst oder dieses kompensiert, für die Wahrnehmung innerhalb des Gebäudes vorteilhaft.Especially in buildings, the control of the color temperature of the light emitted by lighting fixtures is an important aspect and has an influence on the appearance of objects in buildings as well as the sensory perception of persons within the building. In particular, if there is no natural light in areas of the building, or is only partial, then lighting that adapts or compensates for the natural or ambient light outside the building is beneficial to the perception within the building.
Es ist somit ein Ziel der Erfindung, ein Beleuchtungssystem bereitzustellen, das sich an den Mangel an natürlichem Licht anpasst oder diesen ausgleicht, indem es in dem Gebäude installierte Beleuchtungskörper einsetzt. Um das künstliche Licht innerhalb des Gebäudes an das natürliche Licht außerhalb des Gebäudes anzupassen, sind jedoch Sensoren erforderlich, um Informationen über das natürliche Licht abzurufen. Diese Sensoren können nicht in die Beleuchtungskörper eingebaut werden, da künstliches Licht die Lichtmessungen verfälschen würde, da auch das künstliche Licht gemessen werden würde.It is thus an object of the invention to provide a lighting system which adapts or compensates for the lack of natural light by employing lighting fixtures installed in the building. However, in order to match the artificial light within the building to the natural light outside the building, sensors are needed to retrieve information about the natural light. These sensors can not be installed in the lighting fixtures because artificial light would falsify the light measurements since the artificial light would also be measured.
Während sich die Beleuchtungskörper eigenständig an bestimmte Konfigurationen anpassen können, welche vorab in den Beleuchtungskörpern konfiguriert werden können oder welche von einer zentralen Steuereinheit eingestellt werden können, mit der die Beleuchtungskörper verbunden sind, muss deren Anpassung nach wie vor auf dieselben Daten gestützt werden, um sicherzustellen, dass eine Anpassung des künstlichen Lichtes gemäß einem gleichförmigen Schema erfolgt. Insbesondere ist es wichtig, den natürlichen Farbpunkt und/oder die Intensität des natürlichen Lichtes zu bestimmen.While the lighting fixtures can independently adapt to particular configurations that can be pre-configured in the fixtures or that can be set by a central control unit to which the fixtures are connected, their adaptation still needs to be based on the same data to ensure in that an adaptation of the artificial light takes place according to a uniform scheme. In particular, it is important to determine the natural color point and / or the intensity of the natural light.
Somit stellt die Erfindung ein Farbtemperatur-Erfassungsmodul sowie ein Beleuchtungssystem bereit, wie in den unabhängigen Ansprüchen beansprucht. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.Thus, the invention provides a color temperature sensing module and a lighting system as claimed in the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the independent claims.
In einem ersten Aspekt ist ein Farbtemperatur-Sensormodul vorgesehen mit: einem Lichtsensor mit einem Erfassungsbereich, der zur Aufnahme von Licht konfiguriert ist, wobei der Sensor in der Lage ist, Erfassungssignale einer Verarbeitungseinheit zuzuführen, wobei die Verarbeitungseinheit in der Lage ist, einen Farbtemperaturwert und wahlweise auch eine Intensität des von dem Erfassungsbereich aufgenommenen Lichtes auf der Grundlage der von dem Lichtsensor erhaltenen Erfassungssignale zu berechnen und entsprechende Informationen auszugeben, mit einer Energiequelle, die zur Stromversorgung des Lichtsensors und der Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, sowie mit einer Übertragungseinheit, die zur Übertragung von den berechneten Farbtemperaturwert darstellenden Informationen unter Verwendung einer drahtlosen Schnittstelle ausgelegt ist.In a first aspect, there is provided a color temperature sensor module comprising: a light sensor having a detection area configured to receive light, the sensor being capable of supplying detection signals to a processing unit, the processing unit being capable of producing a color temperature value and optionally also calculating an intensity of the light received by the detection area on the basis of the detection signals obtained from the light sensor and outputting corresponding information, with a power source configured to supply power to the light sensor and the processing unit, and to a transmission unit adapted to transmit the calculated color temperature value representing information is designed using a wireless interface.
Das Modul kann eine Richtungsanzeigeeinheit umfassen, die zur Ausgabe eines Richtungsanzeigesignals an die Verarbeitungseinheit ausgelegt ist.The module may include a direction indication unit configured to output a direction indication signal to the processing unit.
Das Richtungsanzeigesignal kann eine Raumrichtung angeben, in die der Erfassungsbereich des Lichtsensors ausgerichtet ist.The direction indication signal may indicate a spatial direction in which the detection range of the light sensor is aligned.
Die Richtungsanzeigeeinheit kann aus einem Magnetometer und/oder einem Gyroskop bestehen. Das Gyroskop kann insbesondere eine räumliche Ausrichtung des Moduls an die Verarbeitungseinheit ausgeben.The direction indicator unit may consist of a magnetometer and / or a gyroscope. In particular, the gyroscope can output a spatial orientation of the module to the processing unit.
Die Verarbeitungseinheit kann eine Richtungsanzeigeinformation auf der Grundlage des an die Übertragungseinheit ausgegebenen Richtungsanzeigesignals ausgeben.The processing unit may output direction indication information based on the direction indication signal output to the transmission unit.
Die Energiequelle kann aus einem Photoelement, einem Energiepuffer, vorzugsweise einem Kondensator oder einer Batterie, oder einer Kombination aus diesen bestehen.The energy source may consist of a photoelement, an energy buffer, preferably a capacitor or a battery, or a combination of these.
Der Lichtsensor kann mindestens zwei Lichtbandfilter umfassen und kann mindestens zwei sichtbare Lichtbänder bestimmen, und umfasst vorzugsweise mindestens zwei Fotodioden mit integrierten Farbfiltern.The light sensor may comprise at least two light band filters and may define at least two visible light bands, and preferably comprises at least two photodiodes with integrated color filters.
Die Verarbeitungseinheit kann die Farbtemperatur als eine Farbkoordinate und/oder eine kalibrierte Farbkoordinate ausgeben.The processing unit may output the color temperature as a color coordinate and / or a calibrated color coordinate.
Die Übertragungseinheit kann Signale unter Einsatz der drahtlosen Schnittstelle empfangen und kann das empfangene Signal an die Verarbeitungseinheit weiterleiten.The transmission unit may receive signals using the wireless interface and may forward the received signal to the processing unit.
Die Verarbeitungseinheit kann das empfangene Signal auswerten und Betriebsparameter des Farbtemperatur-Sensormoduls auf der Grundlage des empfangenen Signals einstellen.The processing unit may evaluate the received signal and adjust operating parameters of the color temperature sensor module based on the received signal.
Die Farbtemperatur kann eine korrelierte Farbtemperatur sein. The color temperature can be a correlated color temperature.
Der Lichtsensor kann mindestens einen der RGB, RGBC und/oder IR-Sensoren umfassen und ist mit Lichtdämpfung, einem Grau- und/oder einem UV-Filter ausgeführt.The light sensor may comprise at least one of the RGB, RGBC and / or IR sensors and is implemented with light attenuation, a gray and / or a UV filter.
In einem weiteren Aspekt wird ein Beleuchtungssystem bereitgestellt, das ein Farbtemperatur-Sensormodul wie vorstehend beschrieben und eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere einer LED, eine Übertragungseinheit, die zum Empfangen von von dem Farbtemperatur-Sensormodul übertragenen Daten unter Einsatz einer drahtlosen Schnittstelle ausgeführt ist, und eine Steuereinheit umfasst, die Betriebsparameter der Beleuchtungseinrichtung steuert, wobei die Betätigungsvorrichtung so ausgeführt ist, dass sie die Beleuchtungseinrichtung auf der Grundlage der von dem Farbtemperatur-Sensormodul empfangenen Daten steuert.In another aspect, there is provided a lighting system comprising a color temperature sensor module as described above and an actuator for operating a lighting device, particularly an LED, a transmission unit configured to receive data transmitted from the color temperature sensor module using a wireless interface , and a control unit that controls operating parameters of the lighting device, wherein the actuating device is configured to control the lighting device based on the data received from the color temperature sensor module.
Die Steuereinheit kann eine Farbtemperaturinformation, eine Intensitätsinformation und/oder eine Richtungsinformation aus den empfangenen Daten extrahieren und kann Betriebsparameter der Beleuchtungseinrichtung entsprechend verändern. Die Steuereinheit kann die Richtungsinformation auswerten und kann die Betriebsparameter nur dann ändern, wenn die Richtungsinformation mit einer für die Betätigungsvorrichtung eingestellten Richtung übereinstimmt.The control unit can extract color temperature information, intensity information and / or direction information from the received data and can correspondingly change operating parameters of the illumination device. The control unit can evaluate the direction information and can change the operating parameters only when the direction information coincides with a direction set for the operating device.
Die Betätigungsvorrichtung kann die Betriebsparameter, die mit dem von der Beleuchtungseinrichtung emittierten Licht übereinstimmen, an die von der extrahierten Farbtemperaturinformation und/oder Intensitätsinformation angegebene Farbtemperatur und/oder Intensität anpassen.The actuator may adjust the operating parameters that match the light emitted by the illuminator to the color temperature and / or intensity specified by the extracted color temperature information and / or intensity information.
Die Betätigungsvorrichtung kann Daten von mehr als einem Farbtemperatur-Sensormodul empfangen und die Steuereinheit kann die extrahierte Temperatur-, Intensitäts- und/oder Richtungsinformation auswerten und stellt die Betriebsparameter der Beleuchtungseinrichtung auf der Grundlage der Richtungsinformation, vorzugsweise unter Verwendung einer gespeicherten Funktion, ein.The actuator may receive data from more than one color temperature sensor module and the controller may evaluate the extracted temperature, intensity and / or direction information and adjust the operating parameters of the illuminator based on the direction information, preferably using a stored function.
Die Erfindung wird nachfolgend außerdem mit Bezug auf die Figuren beschrieben.The invention will be further described below with reference to the figures.
Die Verarbeitungseinheit
Die drahtlose Schnittstelle
Das Farbtemperatur-Sensormodul ist außerdem mit einer Energie- oder Stromquelle
Um eine Steuerung der Beleuchtungskörper zu ermöglichen, beispielsweise um im Inneren eine Nachahmung des natürlichen Lichtes außerhalb eines Gebäudes bereitzustellen, kann es vorteilhaft sein, mehr als ein Farbtemperatur-Sensormodul zu verwenden, um die Farbtemperatur und/oder die Intensität des natürlichen und/oder Umgebungslichtes außerhalb des Gebäudes oder des Bereiches zu bestimmen, in dem die Erfassung erfolgen sollte. Die Erfassung kann natürlich auch im Inneren erfolgen, beispielsweise wenn das Farbtemperatur-Sensormodul zur Erfassung der Farbtemperatur und/oder Intensität in einer speziellen Umgebung eingesetzt werden sollte. In order to allow control of the lighting fixtures, for example, to provide an imitation of the natural light outside a building inside, it may be advantageous to use more than one color temperature sensor module, the color temperature and / or the intensity of the natural and / or ambient light outside the building or the area in which it should be recorded. The detection can of course also be done inside, for example, if the color temperature sensor module should be used to detect the color temperature and / or intensity in a specific environment.
Für eine derartige Steuerung ist es von Vorteil, die Richtung zu kennen, aus der die Farbtemperaturinformation stammt. Der Sensor
Im Hinblick auf
Unter einem Aspekt der Erfindung kann die Betätigungsvorrichtung
Daher kann es Betätigungsvorrichtungen
Ein Gyroskop kann auch zur Bestimmung einer räumlichen Ausrichtung des Moduls
Das Modul
Die Betätigungsvorrichtung
Insbesondere kann die Steuereinheit
Die Betätigungsvorrichtung
Es versteht sich von selbst, dass Funktionsweisen der Betätigungsvorrichtung in der zentralen Steuereinheit
In dem Beleuchtungssystem
Die Betätigungsvorrichtung
Es wird erneut
Die Erfindung ermöglicht auch eine unabhängige Steuerung von abstimmbaren Lichtquellen. Es ist keine Verdrahtung erforderlich, da das Modul
Wenn in dem Gebäude zueinander passende Betätigungsvorrichtungen
Die in dem Gebäude eingesetzte Betätigungsvorrichtung
Aufgrund des Photoelementes
Wenn die Verarbeitungseinheit von dem Puffer versorgt wird, kann diese Phase genutzt werden, um ein Standardsignal oder ein Signal zu senden, das anzeigt, dass keine weiteren Informationen von dem Modul zu erwarten sind, beispielsweise wenn normalerweise ein Zeitraum vorliegt, in dem Informationen von dem Modul ausgesandt werden und von der Betätigungsvorrichtung
Der Sensor
Das Modul
Die Stromquelle
Zur Verarbeitung von Daten und Datenübertragung des Moduls
In der Verarbeitungseinheit
Es versteht sich von selbst, dass das Modul auch drahtlos von der zentralen Steuereinheit
Das Magnetometer oder der Kompass, wie in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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