EP-3958653-B1 - LUMINAIRE WITH SENSOR DEVICE FOR MEASURING REFLECTED AND AMBIENT LIGHT

Inventors

• WUPPINGER, BERNHARD
• Gernhäuser, Alexander

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20210817

Claims (8)

1. Luminaire, in particular street luminaire or interior luminaire, having at least one light source (1) for emitting light of the luminaire and a sensor unit (2) which is configured to measure a light spectrum and a light intensity of ambient light (5) and light reflected by the light source (1), and a control device which is configured to evaluate the measured values of the sensor unit (2), wherein the proportion of the light reflected by the light source (1) of the luminaire itself in relation to the proportion of the ambient light (5) is determined from the spectral evaluation, and to control the light emission of the light source (1) as a function of the measured light spectrum and the light intensity, wherein the control device of the luminaire is configured to carry out this evaluation of the light spectrum and the light intensity in order to detect ambient conditions and to control the light source of the luminaire as a function of the detected ambient conditions.
2. Luminaire according to Claim 1, wherein the light source (1) and the sensor unit (2) are arranged behind a common transparent cover (4) of the luminaire.
3. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to determine one or more of the following parameters from a temporal change in the light spectrum over the course of the day: the sunrise, the sunset, and/or the moon phase, and to regulate the brightness of the light source (1) as a function of the one or more parameters.
4. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to determine a change in the light component reflected by the light source (1) in relation to the light intensity emitted by the light source (1) and to adapt the brightness of the light source (1) on the basis of the changed reflection conditions.
5. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to determine a color temperature of the ambient light (5) from the measured light spectrum, and the one light source (1) or the one light source (1) in conjunction with further light sources (1) of the luminaire is configured to generate light of different color temperatures, wherein the control device actuates the at least one light source (1) as a function of the measured color temperature in order to change, in particular to adapt, a color temperature of the emitted light as a function of the measured color temperature.
6. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to determine a temporal sequence of intensity fluctuations from the measured light intensity and, in the presence of a significant change in the intensity fluctuations, to infer a disturbance variable of the ambient light (5) and to adapt the light emission of the light source (1) as a function of the disturbance variable.
7. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to infer aging of the light source (1) from a change in the light intensity and/or the light spectrum of the light reflected by the light source (1) and to change the actuation of the light source (1) in accordance with the aging of the light source (1) in order to compensate for the aging.
8. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the control device is configured to detect a reflection of vehicle headlights of passing motor vehicles from a characteristic temporal change in the light spectrum and the light intensity of the measured ambient light (5) and to calculate a traffic volume therefrom, wherein the control device is furthermore configured to adapt the light of the light source (1) in accordance with the calculated traffic volume.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Straßenleuchte oder eine Innenraumleuchte, mit einer Sensoreinheit und einer Steuereinheit, welche eine spektrale Auswertung des Lichts der Umgebung und des von der Leuchte reflektierten Lichts zur Steuerung der Leuchte ermöglichen. Leuchten, die im Außenbereich eingesetzt werden, müssen abhängig vom Tagesverlauf ein- bzw. ausgeschaltet werden. Normalerweise werden solche Leuchten mithilfe von vordefinierten Zeiten in den Leuchtenparametern, durch eine zusätzlich benötigte Hardware an der Leuchte (z.B. Zhaga-Sockel) oder eine zentrale Steuerungsinfrastruktur (SLC, Tvilight etc.) geregelt. Demzufolge wird der Lichtstrom nur statisch und durch zeitgesteuerte, vordefinierte Dimmung angepasst. Ein Problem dabei ist jedoch, dass auf sich ändernde Umgebungsbedingungen nicht dynamisch reagiert werden kann. Ferner ist es bekannt, Leuchten mit Lichtsensoren auszustatten, um die Leuchte abhängig von der gemessenen Helligkeit zu regeln. Jedoch weist dieses System insbesondere im Außenraum den Nachteil auf, dass der Lichtstrom der Leuchte nicht in Abhängigkeit von Umweltbedingungen, insbesondere Nebel, Schnee, etc. eingestellt werden kann. Aus der WO 2014/180647 A1 ist eine Leuchte zur Straßenbeleuchtung mit einem Lichtsensor bekannt, wobei der Lichtsensor speziell dafür eingerichtet ist, um spiegelnd reflektiertes Licht und Streulicht separat zu messen. Aus dem Verhältnis der beiden Größen kann auf Umweltbedingungen oder Fahrbahnbedingungen geschlossen werden und die Leuchte ist dafür eingerichtet, den Lichtstrom entsprechend den Umweltbedingungen anzupassen. Jedoch ist diese Lösung verhältnismäßig aufwendig, weil der Sensor dafür eingerichtet sein muss, um aus verschiedenen Raumwinkeln Licht zu messen und ferner eine separate Lichtquelle in Form eines Lasers benötigt wird, um das Messlicht für den Sensor bereitzustellen. EP 2566303 A1 offenbart ein Beleuchtungssystem, das Innen- und Außenlichtsensoren zum Erfassen von Beleuchtungsniveau und - farbe verwendet. Eine Beleuchtungseinheit hat eine gesteuerte Farbe und Intensität, so dass eine Farbanpassungszone definiert werden kann, wo die Innenraumbeleuchtung eine Farbtemperatur hat, die auf den äußeren Lichtbedingungen basiert. WO 2010 11 5801 A1 offenbart ein Retrofit-LED-Modul mit einem Träger mit mindestens einer LED, ferner mit einem Retrofit-Sockel zur mechanischen und elektrischen Kontaktierung mit herkömmlichen Lampenfassungen und einer Elektronik zur Ansteuerung der mindestens einen LED, wobei mindestens ein Teil der Elektronik in den Träger integriert ist und die Elektronik einen Lichtsensor umfasst, und/oder einen Tageslichtsensor und/oder einen Farbsensor und/oder die zugehörige Elektronik zur Verarbeitung des Signals. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine baulich einfache und kostengünstige Lösung für eine Leuchte bereitzustellen, die es erlaubt, den Lichtstrom der Leuchte an gemessenen Umgebungsbedingungen anzupassen. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte nach Anspruch 1. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Leuchte ist, dass sowohl Umgebungslicht als auch Reflexionslicht der Lichtquelle der Leuchte gemeinsam gemessen wird und spektral ausgewertet wird. Aus der spektralen Auswertung lässt sich gemäß der vorliegenden Erfindung der Anteil des von der Lichtquelle der Leuchte selbst reflektierten Lichts im Verhältnis zu dem Anteil des Umgebungslichts ermitteln. Ferner lässt sich dann aus der Lichtintensität und der Spektralverteilung des Umgebungslichts auf Umweltbedingungen in der Nähe der Leuchte schließen. Eine Steuereinrichtung der Leuchte ist erfindungsgemäß dafür angepasst, diese Auswertung des Lichtspektrums zum Erfassen von Umgebungsbedingungen vorzunehmen und die Lichtquelle der Leuchte in Abhängigkeit der detektierten Umgebungsbedingungen zu steuern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtquelle und die Sensoreinheit hinter einer gemeinsamen transparenten Abdeckung der Leuchte angeordnet. Dies ist nicht nur baulich einfacher zu realisieren, sondern biete außerdem den Vorteil, dass die Sensoreinheit das Licht der Lichtquelle der Leuchte empfangen kann, welches an der Abdeckung zurückreflektiert wird, neben dem Umgebungslicht, welches von außen durch die Abdeckung hindurch auf den Sensor auftrifft. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dafür eingerichtet, um aus einer zeitlichen Veränderung des Lichtspektrums über den Tagesverlauf den Sonnenaufgang, den Sonnenuntergang und/oder die Mondphase zu bestimmen und in Abhängigkeit einer oder mehrerer dieser Parameter die Helligkeit der Lichtquelle zu regeln. Das Licht der Sonne bei unterschiedlichen Sonnenständen unterscheidet sich in der spektralen Zusammensetzung von dem Licht der Lichtquelle der Leuchte selbst, so dass die Steuereinrichtung in der Lage ist, durch die spektrale Auflösung die beiden Lichtanteile zu unterscheiden und ferner den Sonnenstand festzustellen. Diese Inform