Die öffentliche Straßenbeleuchtung verbraucht sehr viel Energie. Diese Energie soll möglichst geringgehalten werden. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, dass die Lampen nur dann eingeschaltet werden, wenn die Ausleuchtung eines bestimmten Bereiches notwendig ist. Hierzu sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene Techniken bekannt. Diese stellen zum Beispiel über Ultraschallsensoren fest, dass sich eine Person im Bereich der Leuchte befindet. In diesem Fall wird die Leuchte eingeschaltet und verbleibt mindestens für eine bestimmte Zeit in diesem Zustand, auch wenn die Person diesen Bereich bereits wieder verlassen hat. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass die Person von dem beleuchteten Bereich immer auf einen unbeleuchteten Bereich zu schreiten muss, bis die in dem Empfangskegel des Sensors der nächsten Leuchte eintritt. Zwar überschneiden sich diese Empfindlichkeitskegel der verschiedenen Leuchten, jedoch wird die Ausleuchtung des Bereiches, auf den die Person zu schreitet, nicht gewährleistet.
Aus der Offenlegungsschrift AT 509 035 A1 ist ein Leuchtennetzwerk bekannt, bei dem mehrere Leuchten durch Funktechnik basierend auf Funk, Bluetooth, WiFi, Mobilfunk, Infrarot und anderem nicht weiter spezifizierten Methoden oder drahtgebunden informationstechnisch verbunden sind. Die Leuchten tauschen dabei Daten ihrer Sensoren aus, und steuern aufgrund dieser erhaltenen und selbst ermittelten Daten die Leuchtstärke mittels Lichtszenarien, auch Lichtprofile genannt. Ähnlich wird das Leuchtennetzwerk in der US 2011 / 0 115 384 A1 beschrieben, wobei dieses selbstorganisierend ist. Die US 2011 / 0 115 384 A1 beschreibt ein Leuchtennetzwerk basierend auf einem drahtlosen Funknetzwerk, das mittels Funk-Ultraschall oder Infrarotsignalen gebildet wird. Dabei wird aus den empfangenen Signalen auf deren Entfernung geschlossen. Die US 2011 / 0 115 384 A1 gibt dabei in ihrem Abschnitt [0067] zwei Methoden dafür an, wie die „indicators“ aus den Signalen generiert werden können und was unter „distance“, also dem Abstand, zu verstehen ist. Danach soll der „indicator“ die relative Distanz zwischen der Leuchte und einer beliebigen benachbarten Leuchte wiedergeben und aus der Verstärkung und/oder der Amplitude eines von dieser benachbarten Leuchte empfangenen Signals berechnet werden. Dabei wird in der US 2011 / 0 115 384A1 die RSSI-Methode (Received Signal Stregth Indication), also die Messung der Stärke des Empfangssignals, vorgeschlagen. Als zweite Methode wird die Lichtlaufzeitmessung vorgeschlagen. Beide Methoden zielen darauf ab, den tatsächlichen Abstand zweier Leuchten zu messen. Da das jeweils betrachtete Leuchtenpaar jedoch nicht für sich alleine steht, ist eine solche Präzisionsmessung nicht beliebig einfach. Auch erfordert eine Abstandsmessung auf Basis der RSSI Methode eine direkte Sichtlinie oder langwellige und damit große Antennen, um Fehlmessungen durch Abschattungen zu vermeiden Die Methode ist daher in einem ungestörten Umfeld mit wenigen, linearen Leuchtennetzwerktopologien geeignet, versagt jedoch in gestörten Umgebungen und bei komplexen Topologien und Abschattungen der Funkstrecken. Aus der WO 2010 124 315 A1 ist die Verwendung einer Zählinformation bekannt, die zwischen den Leuchten hochgezählt wird. (Seite 6 Zeile 18 bis 26 der WO 2010 124 315 A1 ) Die Zählinformation wird dabei in einer Leuchte auf 0 initialisiert, wenn sich ein relevantes Objekt in der Nähe dieser Leuchte befindet. Da die Zählinformation von Leuchte zu Leuchte bei der Weitergabe erhöht wird, gibt diese Zählinformation die Entfernung in Leuchten wider.
Allen Leuchtennetzwerken aus dem genannten Stand der Technik ist gemeinsam, dass sie die Leuchtmittel nicht als Sensorelement nutzen und daher keine Lösung für eine tageslichtunempfindliche und blendungsunempfindliche Nutzung der Leuchtmittel für eine Sensorik offenlegen.Public street lighting uses a lot of energy. This energy should be kept as low as possible. For this purpose it makes sense that the lamps are only switched on when it is necessary to illuminate a certain area. Various techniques for this are already known from the prior art. These use ultrasonic sensors, for example, to determine that a person is in the area of the lamp. In this case, the lamp is switched on and remains in this state for at least a certain time, even if the person has already left this area. Here, however, the problem arises that the person must always walk from the illuminated area to an unlit area until it enters the receiving cone of the sensor of the next lamp. Although these sensitivity cones of the different luminaires overlap, the illumination of the area to which the person is walking is not guaranteed.
From the published application AT 509 035 A1 a luminaire network is known in which a plurality of luminaires are connected by radio technology based on radio, Bluetooth, WiFi, mobile radio, infrared and other methods which are not further specified or are wired in terms of information technology. The luminaires exchange data from their sensors and control the luminosity based on this received and self-determined data using light scenarios, also known as light profiles. The lighting network in the US 2011/0 115 384 A1 described, which is self-organizing. The US 2011/0 115 384 A1 describes a luminaire network based on a wireless radio network, which is formed by means of radio ultrasound or infrared signals. It is concluded from the received signals on their distance. The US 2011/0 115 384 A1 specifies in its section [0067] two methods for how the “indicators” can be generated from the signals and what is to be understood by “distance”, ie the distance. The “indicator” should then reflect the relative distance between the luminaire and any adjacent luminaire and be calculated from the amplification and / or the amplitude of a signal received by this adjacent luminaire. It is in the US 2011/0 115 384A1 the RSSI method (Received Signal Stregth Indication), i.e. the measurement of the strength of the received signal, is proposed. The time-of-flight measurement is proposed as the second method. Both methods aim to measure the actual distance between two lights. However, since the pair of luminaires considered does not stand on its own, such a precision measurement is not as simple as it should be. A distance measurement based on the RSSI method also requires a direct line of sight or long-wave and therefore large antennas to avoid incorrect measurements due to shadowing.The method is therefore suitable in an undisturbed environment with few, linear luminaire network topologies, but fails in disturbed environments and with complex topologies and Shadowing of the radio links. From the WO 2010 124 315 A1 the use of counting information, which is counted up between the lamps, is known. (Page 6 line 18 to 26 of WO 2010 124 315 A1 ) The count information is initialized to 0 in a luminaire if there is a relevant object in the vicinity of this luminaire. Since the counting information is increased from lamp to lamp when it is passed on, this counting information reflects the distance in lamps.
All luminaire networks from the prior art mentioned have in common that they do not use the lamps as a sensor element and therefore do not disclose a solution for daylight-insensitive and glare-insensitive use of the lamps for a sensor system.
Beispielsweise aus der DE 10 024 156A1 , der DE 19 839 730 C1 , der WO 2013 / 083 346 A1 und aus der EP 2 602 635 A1 ist eine Messmethodik mittels Leuchtmitteln, dort sind es LEDs, bekannt. Diese Messmethodik wird auch als Halios®-Technologie bezeichnet. Hierbei strahlen ein vorzugsweise modulierter optischer Sender und ein gegenphasig modulierter Kompensationssender so in einen Detektor ein, dass sich in dem Detektor ein Gleichsignal ergibt. Der Regler für den Kompensationssender wertet das Detektorsignal nun dergestalt aus, dass das Gleichsignal unterdrückt wird und das verbleibende, typischerweise vorwiegend das Modulationssignal enthaltene Restsignal nach dem Heruntermischen auf 0Hz sehr stark verstärkt wird. So wird ein Regelsignal erhalten, dass einen Messwert darstellt und das die Amplitude eines gegenphasigen Kompensationssendesignals regelt, mit dem der Kompensationssender geregelt wird. Diese zuvor genannten Halios®-Schriften gehören zu einer Reihe von weiteren Offenlegungsschriften, die sich mit dem Halios®-Prinzip befassen. Soll nun dieses Halios®-Prinzip auf ein Leuchtennetzwerk angewendet werden, wie es in den besagten Schriften aus dem Stand der Technik beschrieben ist, so ergibt sich das Problem, dass die Sender und Kompensationssender sich bei einem solchen Netzwerk in unterschiedlichen Leuchten, also im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in einem Gerät befinden können. Wie ein derartig verteiltes Halios®-System realisiert werden kann, ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Ein weiteres Problem, das bei einer Verteilung eines solchen Systems auf mindestens zwei Leuchten auftritt, ist eine notwendige Grundkopplung der Messsignale der beiden Leuchten, um auch bei schwachen Signalen noch ein Reglersignal im Halios®-Regler zu erhalten. Auch dieses ist bei der besagten Verteilung auf zwei Leuchten zu lösen. In der aus dem Stand der Technik stammenden Halios®-Schrift WO2012 / 013 757 A1 ist die Problematik dieser Grundkopplung für ein nicht verteiltes System in einem einzelnen Gerät beschrieben. Die dort erwähnte definierte Übertragung der Grundkopplung von einem Kompensationssender zum Sender, also von einer zweiten Leuchte, der Kompensationsleuchte, zu einer ersten Leuchte, also der Senderleuchte, ist nicht definiert möglich, da die Aufstellungsorte der Leuchten zum Zeitpunkt ihrer Herstellung nicht vorhersehbar sind. Dieses Problem ist im Stand der Technik nicht gelöst. Aus dem Stand der Technik sind Halios®-Methoden bekannt, Halios®-Systeme für eine Klassifikation eines Objektes (registriertes Objekt) dem Erkennungsbereich des Halios®-Systems zu nutzen. Beispielhaft seien hier die Patentschrift DE 10 2013 002 304 B3 oder die Anmeldeschrift EP 2 679 982 A1 genannt.For example from the DE 10 024 156A1 , the DE 19 839 730 C1 , the WO 2013/083 346 A1 and from the EP 2 602 635 A1 is a measuring method using lamps, there are LEDs. This measurement methodology is also called Halios ® technology. In this case, a preferably modulated optical transmitter and a counter-phase modulated compensation transmitter radiate into a detector in such a way that a direct signal results in the detector. The controller for the compensation transmitter now evaluates the detector signal in such a way that the DC signal is suppressed and the remaining signal, typically predominantly the modulation signal, is very strongly amplified after mixing down to 0 Hz. In this way, a control signal is obtained which represents a measured value and which controls the amplitude of an antiphase compensation transmission signal with which the compensation transmitter is controlled. The aforementioned Halios ® fonts are part of a number of other published documents that deal with the Halios® principle. If this Halios ® principle is now to be applied to a luminaire network, as described in the prior art documents, the problem arises that the transmitters and compensation transmitters in such a network are in different luminaires, that is to say in contrast state of the art cannot be in one device. As such a distributed Halios can be realized ® system, the technique is not known from the prior. Another problem that arises when such a system is distributed over at least two lights is a necessary basic coupling of the measurement signals of the two lights in order to obtain a controller signal in the Halios ® controller even with weak signals. This can also be solved with the said distribution on two lights. In the state of the art Halios® script WO2012 / 013 757 A1 the problem of this basic coupling for a non-distributed system is described in a single device. The defined transmission of the basic coupling mentioned there from a compensation transmitter to the transmitter, i.e. from a second lamp, the compensation lamp, to a first lamp, i.e. the transmitter lamp, is not possible in a defined manner, since the locations of the lamps cannot be predicted at the time of their manufacture. This problem has not been solved in the prior art. From the prior art Halios ® methods are known to use Halios® systems for a classification of an object (registered object) the detection range of the Halios ® system. The patent specification is an example here DE 10 2013 002 304 B3 or the application form EP 2 679 982 A1 called.
Aus der DE 10 300 224 A1 ist beispielsweise eine Halios® basierende Gestenerkennungsvorrichtung bekannt. Sofern also die zuvor genannten Probleme gelöst werden, wird eine Anwendung dieser Methoden auch für ein auf ein Leuchtennetzwerk verteiltes Halios®-System möglich, was wiederum die Messung von Bewegungsrichtungen etc. ohne ein Kamerasystem ermöglicht. Dies ist insbesondere bei der Anwendung der in der Patentschrift DE 10 2013 002 304 B3 genannten Techniken sinnvoll.From the DE 10 300 224 A1 a Halios ® based gesture recognition device is known, for example. If the aforementioned problems are solved, these methods can also be used for a Halios® system distributed over a lighting network, which in turn enables the measurement of directions of movement etc. without a camera system. This is especially true when using the in the patent DE 10 2013 002 304 B3 mentioned techniques useful.
Solche Halios®-Regelalgorithmen sind, wie bereits beschrieben, aus der WO 2013 / 083 346 A1 und aus der EP 2 602 635 A1 bekannt. Ein erfindungsgemäß zu lösendes Problem aus dieser und ähnlicher technischer Lehren aus dem Stand der Technik ist, dass die Sender und Kompensationssender sich bei diesen Techniken aus dem Stand der Technik nicht in unterschiedlichen Leuchten befinden. Bei einer technischen Lehre, die dieses Problem lösen soll, muss ein Sendesignal mit dem Leuchtmittel in einer ersten Leuchte erzeugt und ein Kompensationssignal mit einem zweiten Leuchtmittel in einer zweiten Leuchte erzeugt werden. Damit die Kompensation funktionieren kann, müssen die amplitudenmodulierten Signale des Leuchtmittels der ersten Leuchte und des Leuchtmittels der zweiten Leuchte synchronisiert werden. Die Lösung dieses Synchronisationsproblems unterscheidet dann ggf. die erfindungsgemäße technische Lehre von dem Stand der Technik.
Es sind verschiedenste Anwendungen der Halios®-Technik bekannt, die durch diese verteilte Messung für den Gebrauch in einem Leuchtennetzwerk somit erschlossen werden könnten. Ein besonderer Vorteil von Halios®-Systemen aus dem Stand der Technik ist, dass die Messungen mit Halios®-Systemen aus dem Stand der Technik robust gegen Blendungen durch Sonnenlicht und beispielsweise Kfz-Scheinwerfer sind. Messungen von Eigenschaften, wie beispielsweise Messungen des Straßenzustands etc. können daher mit Halios®-Systemen aus dem Stand der Technik auch bei Tageslicht erfolgen. Das übergeordnete Ziel ist es daher die Leuchtmittel der Leuchten eines Leuchtennetzwerks für eine Nutzung als Halios®-System nutzbar zu machen. Es wäre daher ein wesentlicher erfinderischer Schritt, die Grundkopplung zwischen einer zweiten Leuchte und einer ersten Leuchte nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, über eine definierte optische Übertragungsstrecke zwischen diesen Leuchten sondern anders zu erzielen.
Eine Lösung der oben aufgezählten Probleme aus dem Stand der Technik bei der Verteilung eines Halios®-Systems auf mehrere Leuchten ermöglicht somit die den Transfer der dort im Stand der Technik offenbarten Methoden und damit die Anwendung der Methoden zur Erkennung einer Bewegungsrichtung und/ oder einer Bewegungsgeschwindigkeit und/ oder einer Bewegungsbeschleunigung. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die Anwendung von Infraroten Strahlern besonders vorteilhaft ist, da sie nicht zu störenden visuell sichtbaren spektralen Bereichen führen. Dies ist insbesondere bei der Anwendung der in der Patentschrift DE 10 2013 002 304 B3 genannten Techniken sinnvoll.
Aus der US 2008 / 0 265 799 A1 ist ein Leuchtennetzwerk bekannt. Aus der US 2010 / 0 201 267 A1 ist ein Leuchtennetzwerk mit einem programmierbaren Prozessor bekannt.Such Halios ® control algorithms are, as already described, from the WO 2013/083 346 A1 and from the EP 2 602 635 A1 known. A problem to be solved according to the invention from this and similar technical teachings from the prior art is that the transmitters and compensation transmitters in these prior art techniques are not located in different lamps. In the case of a technical teaching intended to solve this problem, a transmission signal must be generated with the illuminant in a first lamp and a compensation signal must be generated with a second lamp in a second lamp. In order for the compensation to work, the amplitude-modulated signals of the lamp of the first lamp and the lamp of the second lamp must be synchronized. The solution to this synchronization problem then possibly distinguishes the technical teaching according to the invention from the prior art.
A wide variety of applications of Halios ® technology are known, which could thus be opened up for use in a lighting network by this distributed measurement. A particular advantage of Halios® systems of the prior art is that the measurements with Halios ® systems from the prior art robust against glare from sunlight and as vehicle headlamps. Measurements of properties, such as measurements of the road conditions etc., can therefore also be carried out in daylight using Halios ® systems from the prior art. The overarching goal is therefore to make the lamps of the lights of a lighting network usable for use as a Halios ® system. It would therefore be an essential inventive step not to achieve the basic coupling between a second lamp and a first lamp, as is known from the prior art, over a defined optical transmission path between these lamps, but rather differently.
A solution of the above-enumerated problems of the prior art in the distribution of a Halios ® system on several lamps enables thus the transfer of there in the prior art methods disclosed and thus the application of the methods to detect a moving direction and / or a moving speed and / or an acceleration of movement. It is known from the prior art that the use of infrared radiators is particularly advantageous since they do not lead to disturbing, visually visible spectral regions. This is especially true when using the in the patent DE 10 2013 002 304 B3 mentioned techniques useful.
From the US 2008/0 265 799 A1 a network of lights is known. From the US 2010/0 201 267 A1 a luminaire network with a programmable processor is known.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Leuchtmittel der Leuchten für die Nutzung in einem verteilten Halios®-System und Lösungen für die oben genannten Probleme anzugeben. zu nutzen. Diese Aufgabe wird mit einem Leuchtennetzwerk des Anspruchs 1 gelöst.It is therefore an object of the invention to provide the lamps of the lights for use in a distributed Halios ® system and solutions to the problems mentioned above. to use. This object is achieved with a lighting network of claim 1.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 9 erläutert. Zunächst wird ein typisches Leuchtennetzwerk aus dem Stand der Technik beschrieben, das Halios® fähig werden soll.The invention is based on the 1 to 9 explained. First of all, a typical lighting network from the state of the art is described, which should become Halios® capable.
1 zeigt beispielhaft anhand einer schematischen Zeichnung drei Leuchten (L1, L2, L3). Jede Leuchte verfügt über ein Leuchtmittel (1, 2, 3) und mindestens einen Leuchtcontroller (LC1, LC2, LC3). Jede Leuchte strukturiert sich weiter in einen oder mehrere Leuchten-Sensoren (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6). In der beispielhaften Zeichnung ist der ersten Leuchte (L1) der erste Sensor (LS1) und der zweite Sensor (LS2) zugeordnet, der zweiten Leuchte (L2) der dritte Sensor (LS3) und der vierte Sensor (LS4) und der dritten Leuchte L3 der fünfte Sensor LS5 und der sechste Sensor (LS6). Der jeweilige Leuchten-Controller (LC1, LC2, LC3) ist in der Lage, mit dem zugeordneten Leuchtmittel (1, 2, 3) Signalisierungen auszusenden, die von den Leuchten-Sensoren (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) der anderen Leuchten (L1, L2, L3) empfangen werden können. So ist die zweite Leuchte (L2) in der Lage, über den dritten Leuchten-Sensor (LS3) Signale des ersten Leuchtmittels (1) über die Übertragungsstrecke (13) zwischen dem besagten ersten Leuchtmittel (1) und dem dritten Leuchten-Sensor (LS3) zu empfangen, die durch den ersten Lichtcontroller (LC1) veranlasst werden. Gleiches gilt für die Übertragungsstrecken [(LC1)-(LS2)-(14)-(2)-(LC2)]; [(LC2)-(LS4)-(16)-(3)-(LC3)]; [(LC3)-(LS5)-(15)-(2)-(LC2)]. 1 shows three lights using a schematic drawing as an example ( L1 , L2 , L3 ). Each lamp has a lamp ( 1 , 2nd , 3rd ) and at least one light controller ( LC1 , LC2 , LC3 ). Each luminaire is further structured into one or more luminaire sensors ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ). In the exemplary drawing, the first lamp ( L1 ) the first sensor ( LS1 ) and the second sensor ( LS2 ) assigned to the second lamp ( L2 ) the third sensor ( LS3 ) and the fourth sensor ( LS4 ) and the third light L3 the fifth sensor LS5 and the sixth sensor ( LS6 ). The respective light controller ( LC1 , LC2 , LC3 ) is able to use the assigned illuminant ( 1 , 2nd , 3rd ) Send out signaling signals from the luminaire sensors ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) of the other lights ( L1 , L2 , L3 ) can be received. So the second lamp ( L2 ) via the third light sensor ( LS3 ) Signals of the first illuminant ( 1 ) over the transmission link ( 13 ) between said first illuminant ( 1 ) and the third light sensor ( LS3 ) received by the first light controller ( LC1 ) are initiated. The same applies to the transmission links [ (LC1) - (LS2) - (14) - (2) - (LC2) ]; [( LC2) - (LS4) - (16) - (3) - (LC3 )]; [ (LC3) - (LS5) - (15) - (2) - (LC2) ].
Die erste Leuchte (L1) verfügt also über den ersten Leuchtsensor (LS1) und den zweiten Leuchten-Sensor (LS2). Diese stellen dementsprechend die Verbindung zu der benachbarten zweiten Leuchten (L2) und der nicht gezeigten nullten Leuchte (L0) dar. Die Verbindung zur zweiten Leuchte (L2) wird über die Strecke (14) zwischen dem zweiten Leuchtmittel (2) und dem zweiten Sensor (LS2) hergestellt, wobei der zweite Sensor (LS2) über diese Strecke (14) die Signale des zweiten Leuchtmittels (2) der zweiten Leuchte (L2) empfängt. Umgekehrt empfängt der Leuchtmittelsensor (LS3) über die Strecke (13) zwischen dem ersten Leuchtmittel (1) und dem dritten Sensor (LS3) die Signalisierungen des ersten Leuchtmittels (1) der ersten Leuchte L1. Ähnlich ist es zwischen der zweiten Leuchte (L2) und der dritten Leuchte (L3). Über die Strecke (15) zwischen dem zweiten Leuchtmittel (2) und dem fünften Sensor (LS5) empfängt der fünfte Sensor (LS5) die Signalisierung des zweiten Leuchtmittels (2) und über die Strecke (16) zwischen dem dritten Leuchtmittel (3) und dem vierten Sensor (LS4) der vierte Sensor LS4 die Signalisierung des dritten Leuchtmittels (3). Der sechste Sensor (LS6) empfängt die Signalisierung des Leuchtmittels der vierten Leuchte (L4), die nicht mehr gezeichnet ist und die nächste in der Kette nach rechts wäre. Der erste Sensor (LS1) empfängt über die Strecke (12) zwischen dem Sensor ersten (LS1) und der nullten Leuchte (L0) die Signalisierung des Leuchtmittels der nullten Leuchte (L0), die nach links zu finden wäre und nicht mehr eingezeichnet ist.The first lamp ( L1 ) has the first light sensor ( LS1 ) and the second light sensor ( LS2 ). Accordingly, these provide the connection to the neighboring second lights ( L2 ) and the zero light, not shown ( L0 ). The connection to the second lamp ( L2 ) over the route ( 14 ) between the second illuminant ( 2nd ) and the second sensor ( LS2 ), the second sensor ( LS2 ) over this distance ( 14 ) the signals of the second illuminant ( 2nd ) of the second lamp ( L2 ) receives. Conversely, the illuminant sensor ( LS3 ) over the route ( 13 ) between the first lamp ( 1 ) and the third sensor ( LS3 ) the signaling of the first illuminant ( 1 ) of the first lamp L1 . It is similar between the second lamp ( L2 ) and the third light ( L3 ). Over the route ( 15 ) between the second illuminant ( 2nd ) and the fifth sensor ( LS5 ) receives the fifth sensor ( LS5 ) the signaling of the second illuminant ( 2nd ) and over the route ( 16 ) between the third illuminant ( 3rd ) and the fourth sensor ( LS4 ) the fourth sensor LS4 the signaling of the third illuminant ( 3rd ). The sixth sensor ( LS6 ) receives the signaling of the illuminant of the fourth lamp ( L4 ), which is no longer drawn and would be the next in the chain to the right. The first sensor ( LS1 ) receives over the route ( 12 ) between the sensor first ( LS1 ) and the zero light ( L0 ) the signaling of the illuminant of the zeroth lamp ( L0 ), which would be found to the left and is no longer shown.
Das erste Leuchtmittel (1) der ersten Leuchte (L1) wird vom ersten Leuchtcontroller (LC1) gesteuert, das zweite Leuchtmittel (2) der zweiten Leuchte (L2) wird vom zweiten Leuchtmittelcontroller (LC2) gesteuert und das dritte Leuchtmittel (3) der dritten Leuchte (L3) wird vom dritten Leuchtmittelcontroller (LC3) gesteuert. Jeder Leuchte ist jeweils ein Personendetektor (PD) zugeordnet. Bei der ersten Leuchte (L1) ist dies der erste Personendetektor (PD1), bei der zweiten Leuchte (L2) der zweite Personendetektor (PD2) und bei der dritten Leuchte (L3) der dritte Personendetektor (PD3). Beispielhaft sind unter jeder Leuchte nun die Personen (4, 5, und 6) skizziert. Diese werden durch den jeweiligen Detektor (PD1), (PD2) oder (PD3) detektiert. Solche Personendetektoren können beispielsweise Lichtschranken, Infrarot-Sensoren, Ultraschall-Sensoren, Radar- und Laser- basierende Sensorsysteme, optische Sensoren, Kameras, Positionsdetektoren, induktive und kapazitive Sensoren etc. sein. Diese Sensoren werden typischerweise von dem jeweiligen Controller (LC1, LC2, LC3) ausgewertet. Hierbei ist es beispielsweise Denkbar, dass ein Bildverarbeitungssystem die Objekte aufgrund von Größe, Bewegung, Bewegungsgeschwindigkeit und Form klassifiziert. Eine Klassifizierung beispielsweise in Mensch oder Tier, Auto oder LKW, Fahrrad oder Motorrad ist hierbei sinnvoll. Die Klasse sollte mindestens mit einer Präzision von 50% oder besser 70% oder besser 80% zugeordnet werden. Technisch ideal ist eine Erkennungsrate besser 95%. Auch kann es sich bei dem Sensor in Wirklichkeit um einen Sensor-Cluster oder Sensor-System handeln, also beispielsweise eine Kombination aus einer Kamera mit einer induktiven Messschleife zur Detektion von Kfz etc. Sinnvoller Weise können dabei Zusatzinformationen, die über das Netzwerk erhalten werden, Verwendung finden.
Beschleunigungssensoren oder Geophone können die von den Objekten ausgehenden Erschütterungen empfangen. Hierdurch ist eine LKW Detektion leichter möglich. Wenn die Leuchten zu einem bidirektionalen Datenaustausch in der Lage sind, so ist es besonders vorteilhaft, wenn Daten über potenziell gemeinsam detektierte Objekte ausgetauscht werden. Hierdurch können mehrere Leuchten als Leuchten-Cluster in einem Leuchten-Netzwerk detektierte Objekte klassifizieren, wobei jeder Leuchte dann eine größere Menge von Daten über das Objekt zur Verfügung steht und somit die Klassifikation präzisiert werden kann. Die ausgetauschten Daten können aktuelle, vergangene und prognostizierte Daten umfassen. Die Daten können des Weiteren Rohdaten, Klassifikation und andere abgeleitete und sonst wie erhaltene Daten umfassen.
Die Sensoren erkennen vorzugsweise nicht nur die Anwesenheit eines Objektes oder einer Person, sondern auch die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit und ggf. auch die Beschleunigung.The first illuminant ( 1 ) of the first lamp ( L1 ) is used by the first light controller ( LC1 ) controlled, the second illuminant ( 2nd ) of the second lamp ( L2 ) is controlled by the second lamp controller ( LC2 ) controlled and the third illuminant ( 3rd ) the third light ( L3 ) is controlled by the third lamp controller ( LC3 ) controlled. A person detector (PD) is assigned to each lamp. At the first light ( L1 ) this is the first person detector ( PD1 ), with the second light ( L2 ) the second person detector ( PD2 ) and the third light ( L3 ) the third person detector ( PD3 ). The persons under each lamp are now exemplary ( 4th , 5 , and 6 ) outlined. These are determined by the respective detector ( PD1 ), ( PD2 ) or ( PD3 ) detected. Such personal detectors can be, for example, light barriers, infrared sensors, ultrasound sensors, radar and laser-based sensor systems, optical sensors, cameras, position detectors, inductive and capacitive sensors etc. These sensors are typically used by the respective controller ( LC1 , LC2 , LC3 ) evaluated. It is conceivable, for example, that an image processing system classifies the objects on the basis of size, movement, speed of movement and shape. A classification, for example in humans or animals, cars or trucks, bicycles or motorcycles, is useful here. The class should be assigned at least with a precision of 50% or better 70% or better 80%. A detection rate better than 95% is technically ideal. The sensor can in reality be a sensor cluster or sensor system, for example a combination of a camera with an inductive measuring loop for the detection of motor vehicles, etc. Find use.
Accelerometers or geophones can receive the vibrations from the objects. This makes truck detection easier. If the luminaires are capable of bidirectional data exchange, it is particularly advantageous if data about potentially jointly detected objects are exchanged. As a result, several luminaires can classify objects detected as luminaire clusters in a luminaire network, with each luminaire then having a larger amount of data available about the object, and the classification can thus be specified more precisely. The exchanged data can include current, past and forecast data. The data may further include raw data, classification and other derived and otherwise received data.
The sensors preferably recognize not only the presence of an object or a person, but also the direction of movement and the speed and possibly also the acceleration.
Die Personen befinden sich im jeweiligen Leuchtkegeln (7, 8,9). Es wird im Folgenden zum besseren Verständnis vorausgesetzt, dass der Empfindlichkeitskegel der Personendetektoren (PD1, PD2, PD3) identisch ist mit den Leuchtfeldern (7, 8, 9). Die Leuchtfelder überschneiden sich (10, 11). Befindet sich nun eine Person in dem Kegel, so signalisiert die jeweilige Leuchte der Nachbarleuchte, dass sich eine Person in ihrem Kegel (7, 8, 9) befindet. Hierbei übermittelt die Leuchte an die nachfolgende Leuchte einen Wert V. Dieser Wert V wird durch die nachfolgende Leuchte beispielsweise um 1 vermindert und sofern sich keine Person in dem Kegel der nachfolgenden Leuchte befindet, wird dieser bereits verminderte Wert um 1 vermindert an die nächste nachfolgende Leuchte übermittelt. Hierdurch wird der Wert V immer so in der Kette der Leuchten weitergereicht, bis er in auf 0 abgesenkt ist. Andere Zählmethoden sind denkbar.The people are in the respective light cone ( 7 , 8th , 9 ). For a better understanding, it is assumed below that the sensitivity level of the personal detectors ( PD1 , PD2 , PD3 ) is identical to the light fields ( 7 , 8th , 9 ). The light fields overlap (10, 11). If a person is now in the cone, the respective lamp of the neighboring lamp signals that a person is in its cone ( 7 , 8th , 9 ) is located. Here, the lamp transmits a value V to the subsequent lamp. This value V is reduced by the following lamp, for example, by 1 and if there is no person in the cone of the subsequent lamp, this already reduced value is reduced by 1 to the next one subsequent lamp transmitted. As a result, the value V is always passed on in the chain of luminaires until it is lowered to 0. Other counting methods are possible.
Der Initialwert R von V ist netzspezifisch und kann beliebig gewählt werden. Er bestimmt die Anzahl der Netzknoten in Serie, die eingeschaltet werden, wenn sich eine Person an einem Knoten befindet. Der reale Abstand der Netzknoten spielt bei diesen Berechnungen keine Rolle. Es kommt lediglich darauf an, wie viele Netzknotensprünge von einem Knoten zum andere notwendig sind, um zu dem Knoten zu kommen, wo sich eine Person befindet.The initial value R of V is network-specific and can be selected as required. It determines the number of network nodes in series that are switched on when a person is at a node. The real distance between the network nodes plays no role in these calculations. All that matters is how many node hops from one node to another are necessary to get to the node where a person is.
In 1 sind zusätzlich noch Lautsprecher (S1, S2, S3) eingezeichnet, die symbolisieren sollen, dass jede Leuchte für sich optional auch in der Lage sein kann, Signalisierungen an die Person, die sich unterhalb der jeweiligen Leuchte befindet, abzugeben. Somit kann beispielsweise die erste Signalisierungseinheit (S1) Informationen an die erste Person (4), die zweite Signalisierungseinheit (S2) Informationen an die zweite Person (5) und die dritte Signalisierungseinheit (S3) Informationen an die dritte Person (6) übergeben. Solche Informationen können an einer Leuchte in das Leuchten-Netz eingespeist werden und verteilt werden.In 1 are also speakers ( S1 , S2 , S3 ) are drawn in, which symbolize that each luminaire can optionally also be able to give signaling to the person who is below the respective luminaire. The first signaling unit ( S1 ) Information to the first person ( 4th ), the second signaling unit ( S2 ) Information to the second person ( 5 ) and the third signaling unit ( S3 ) Information to the third person ( 6 ) to hand over. Such information can be fed into a luminaire in the luminaire network and distributed.
2 zeigt beispielhaft in Tabellenform, wie die Lampen in Abhängigkeit von dem Initialwert des Wertes V ein- oder ausgeschaltet werden. Die erste Zeile zeigt die Nummerierung der Lampen von L1 bis L13. Die Zahl kann natürlich auch andere Werte angeben, insofern sind die Zahlen hier beispielhaft gewählt. Bei Leuchte L2 und Leuchte L11 befindet sich jeweils eine Person P, die in der zweiten Zeile eingetragen ist. Die dritte Zeile zeigt nun den jeweiligen V-Code (Code V), den die einzelnen Leuchten erhalten. An den Stellen, wo sich die Person P befindet, ist in der dritten Zeile der V-Code 2 eingetragen. Die Nachbarlampen haben den V-Code 1, die übernächsten den V-Code 0. 0 ist in der dritten Zeile so definiert, dass die Lampe ausgeschaltet wird. 0 ist der beispielhaft niedrigste V-Code, der in diesem Beispiel überhaupt erreicht werden kann.
Natürlich sind auch andere V-Code Symbole denkbar, beispielsweise C, B, A, wobei A einer 0 äquivalent wäre, B einer 1 und C einer 2. Es können auch frei wählbare unterschiedliche Symbolketten wie beispielsweise „null“, „eins“, „zwei“ usw. verwendet werden. Wichtig ist nur die funktionale bijektive Zuordnung zu den oben beschriebenen Werten. Dies gilt analog auch für die folgenden Abschnitte. 2nd shows an example in table form how the lamps are switched on or off depending on the initial value of the value V. The first line shows the numbering of the lamps from L1 to L13. The number can of course also indicate other values, so the numbers are chosen here as examples. With light L2 and light L11 there is one person P, who is entered in the second line. The third line now shows the respective V code (code V) that the individual lights receive. Where the person P is, the third line is the V code 2nd registered. The neighboring lamps have the V code 1 , the next but one the V code 0 . 0 is defined in the third line so that the lamp is switched off. 0 is the lowest V-code that can be achieved in this example.
Of course, other V-code symbols are also conceivable, for example C, B, A, where A would be equivalent to 0, B to 1 and C to 2. Freely selectable different symbol strings such as "zero", "one", " two ”etc. can be used. The only important thing is the functional, objective assignment to the values described above. The same applies to the following sections.
In der vierten Zeile ist der Lampenzustand eingezeichnet und zwar für den zuerst zu ladenden Wert R=3. Hierbei gibt R den maximalen Abstand zwischen der Einschaltgrenze und der Person in der Einheit „Anzahl der Netzknoten“ an. Es ist der zuerst zu ladende Wert, wenn sich eine Person am Ort der Leuchte befindet. Durch diesen Wert wird die Menge der zusätzlich einzuschaltenden Leuchten definiert.The lamp status is shown in the fourth line, specifically for the value R = 3 to be loaded first. Here R indicates the maximum distance between the switch-on limit and the person in the unit "number of network nodes". It is the value to be loaded first when a person is at the location of the lamp. The amount of additional lights to be switched on is defined by this value.
Ebenso ist es daher möglich, weitere Radien R zu definieren, die zum Ein- oder Ausschalten führen. Wird zum Beispiel der Radius R=3 gewählt (dies ist in der Zeile 5 gezeigt), so sind die Zustände zwar immer noch identisch, aber die Wirkung in Form von eingeschalteten Leuchten unterscheidet sich in Zeile 6 dahingehend, dass die vierte Leuchte L4, die neunte Leuchte L9 und die dreizehnte Leuchte L13 nun zusätzlich eingeschaltet werden. Wird R auf 4 heraufgesetzt, so werden auch die fünfte Leuchte L5 und die achte Leuchte L8 zusätzlich eingeschaltet. Ausgeschaltet bleiben in diesem Zustand nur noch die sechste Leuchte L6 und die siebte Leuchte L7. Auf diese Weise lässt sich die Größe des Beleuchtungsfeldes je nach Vorgabe beliebig variieren und hängt nicht mehr von den physikalischen Parametern der einzelnen Leuchte ab, sondern nur noch davon, dass die Leuchten tatsächlich untereinander Informationen austauschen können. Diese Information kann durch Modulation des jeweiligen Leuchtmittels (1, 2, 3) beispielsweise durch Ein- und Ausschalten des besagten Leuchtmittels (1, 2, 3) übertragen werden. Wichtig ist, dass eine optische Verbindung direkt durch direkte Bestrahlung des jeweiligen Leuchten-Sensors (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) der jeweils anderen Leuchte oder indirekt durch Reflektion und darauffolgender Bestrahlung des jeweiligen Leuchten-Sensors der jeweils anderen Leuchte hergestellt wird. It is therefore also possible to define further radii R which lead to switching on or off. For example, if the radius R = 3 is selected (this is in the line 5 shown), the conditions are still identical, but the effect in the form of switched on lights differs in line 6 in that the fourth lamp L4 , the ninth lamp L9 and the thirteenth lamp L13 can now also be switched on. If R is increased to 4, so will the fifth lamp L5 and the eighth lamp L8 additionally switched on. Only the sixth lamp remains switched off in this state L6 and the seventh lamp L7 . In this way, the size of the lighting field can be varied as required and no longer depends on the physical parameters of the individual luminaire, but only on the fact that the luminaires can actually exchange information with one another. This information can be obtained by modulating the respective illuminant ( 1 , 2nd , 3rd ) for example by switching the illuminant on and off ( 1 , 2nd , 3rd ) be transmitted. It is important that an optical connection is made directly by direct irradiation of the respective light sensor ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) of the other luminaire or indirectly by reflection and subsequent irradiation of the respective luminaire sensor of the other luminaire.
3 zeigt eine beispielhafte Kette solcher Leuchten. Sie fängt in dem Beispiel mit der Leuchte L(-m) an, das beutetet: Von der Leuchte L0 aus gibt es m weitere Knoten mit Leuchten, die jeweils durch eine Verbindung (42, 43) mit der jeweils vorhergehenden Leuchte verbunden sind. So ist die Leuchte L(-m) durch eine undefiniert lange Kette mit der Leuchte L(-1) verbunden. Die Leuchte L(-1) ist durch eine optische Verbindung (43) mit der Leuchte L0 verbunden. Die Leuchte L0 ist durch eine optische Verbindung (44) mit der Leuchte L1 verbunden. Die Leuchte L1 ist durch eine optische Verbindung (45) mit der Leuchte L2 verbunden. Die Leuchte L2 ist durch eine optische Verbindung (46) mit der Leuchte L3 verbunden. Die Leuchte L3 ist durch eine undefiniert lange Kette dieser Art (47) mit der Leuchte L(n) verbunden, wobei n nun die Anzahl der Leuchten nach rechts gezählt von der Leuchte L0 an symbolisiert. Eine solch lineare Kette entspricht jedoch in der Regel nicht der Realität. Vielmehr kann es, wie in 4 gezeigt, dazu kommen, dass es komplexe Netzwerktopologie gibt, die verschiedene Leuchten über mehrere Pfade untereinander verbinden. Dieses Netzwerk muss auch nicht eben sein, da sich leuchten in Tunneln und auf Brücken befinden können, wodurch sich Leuchten-Ketten kreuzen können, ohne sich zu beeinflussen. 3rd shows an exemplary chain of such lights. In the example it starts with the light L (-m), which means: From the light L0 there are m further nodes with lights, each connected by a connection ( 42 , 43 ) are connected to the previous lamp. Luminaire L (-m) is connected to luminaire L (-1) by an undefined chain. The light L (-1) is through an optical connection ( 43 ) with the lamp L0 connected. The lamp L0 is through an optical connection ( 44 ) with the lamp L1 connected. The lamp L1 is through an optical connection ( 45 ) with the lamp L2 connected. The lamp L2 is through an optical connection ( 46 ) with the lamp L3 connected. The lamp L3 is characterized by an undefined long chain of this type ( 47 ) connected to the lamp L (n), where n is the number of lamps counted to the right of the lamp L0 symbolized on. However, such a linear chain usually does not correspond to reality. Rather, as in 4th shown that there are complex network topologies that connect different luminaires to one another via several paths. This network does not have to be flat either, as luminaires can be located in tunnels and on bridges, which means that luminaire chains can cross without influencing each other.
4 zeigt eine Kette aus 12 Leuchten beginnend mit einer ersten Leuchte (L1) und endend mit einer zwölften Leuchte (L12). Die Topologie des Netzwerks beginnt in diesem willkürlichen Beispiel zunächst linear. Alle Verbindungen werden vereinfachend als bidirektional angenommen, was in allen Fällen besonders vorteilhaft ist.
Die erste Leuchte (L1) ist dabei optisch über die eine erste Verbindung (48) mit der zweiten Leuchte (L2) verbunden.
Die zweite Leuchte (L2) ist optisch über eine zweite Verbindung (49) mit der dritten Leuchte (L3) verbunden.
Die dritte Leuchte (L3) ist optisch über eine dritte Verbindung (50) mit der vierten Leuchte (L4) verbunden
Die vierte Leuchte (L4) ist optisch über eine vierte Verbindung (52) mit der sechsten Leuchte (L6) verbunden.
Die sechste Leuchte (L6) ist optisch über eine fünfte Verbindung (53) mit der siebten Leuchte (L7) verbunden.
Die siebte Leuchte (L7) ist optisch über eine sechste Verbindung (54) mit der achten Leuchte (L8) verbunden.
Die achte Leuchte (L8) ist optisch über eine siebte Verbindung (57) mit der neunten Leuchte (L9) verbunden.
Die neunte Leuchte (L9) ist optisch über eine achte Verbindung (63) mit der zwölften Leuchte (L12) verbunden.
Die zwölfte Leuchte (L12) ist optisch über eine neunte Verbindung (65) mit der elften Leuchte (L11) verbunden.
Die elfte Leuchte (L11) ist optisch über eine zehnte Verbindung (61) mit der zehnten Leuchte (L10) verbunden.
Die zehnte Leuchte (L10) ist optisch über eine elfte Verbindung (60) mit der fünften Leuchte (L5) verbunden.
Darüber hinaus gibt es aber noch Querverbindungen in diesem Netzwerk.
Zum Beispiel ist die dritte Leuchte (L3) zusätzlich zu der dritten optischen Verbindung (50) optisch über eine zwölfte Verbindung (51) auch mit der fünften Leuchte (L5) verbunden.
Die fünfte Leuchte (L5) ist zusätzlich optisch über eine dreizehnte Verbindung (55) mit der achten Leuchte (L8) verbunden und optisch über eine vierzehnte Verbindung (58) mit der neunten Leuchte (L9).
Die zehnte Leuchte (L10) ist zusätzlich optisch über eine fünfzehnte Verbindung (56) mit der achten Leuchte (L8) und über eine sechzehnte Verbindung (59) mit der neunten Leuchte (L9) und über eine siebzehnte Verbindung (64) mit der zwölften Leuchte (L12). Die elfte Leuchte (L11) ist zusätzlich über eine achtzehnte Verbindung (62) mit der neunten Leuchte (L9) verbunden. Durch die Möglichkeit von Mehrfachverbindungen ergeben sich also komplexere Topologien. Dies ist natürlich nur ein Beispiel für eine mögliche Topologie. Insbesondere können die Leuchten mehr als zwei oder auch nur eine Schnittstelle bei Endpunkten aufweisen. 4th shows a chain of 12 lights starting with a first light ( L1 ) and ending with a twelfth lamp ( L12 ). The topology of the network begins linear in this arbitrary example. For simplicity, all connections are assumed to be bidirectional, which is particularly advantageous in all cases.
The first lamp ( L1 ) is optically via the first connection ( 48 ) with the second light ( L2 ) connected.
The second light ( L2 ) is optically via a second connection ( 49 ) with the third light ( L3 ) connected.
The third light ( L3 ) is optically via a third connection ( 50 ) with the fourth light ( L4 ) connected
The fourth lamp ( L4 ) is optically via a fourth connection ( 52 ) with the sixth lamp ( L6 ) connected.
The sixth lamp ( L6 ) is optically via a fifth connection ( 53 ) with the seventh lamp ( L7 ) connected.
The seventh lamp ( L7 ) is optically via a sixth connection ( 54 ) with the eighth lamp ( L8 ) connected.
The eighth lamp ( L8 ) is optically via a seventh connection ( 57 ) with the ninth lamp ( L9 ) connected.
The ninth lamp ( L9 ) is optically via an eighth connection ( 63 ) with the twelfth lamp ( L12 ) connected.
The twelfth lamp ( L12 ) is optically via a ninth connection ( 65 ) with the eleventh lamp ( L11 ) connected.
The eleventh lamp ( L11 ) is optically via a tenth connection ( 61 ) with the tenth lamp ( L10 ) connected.
The tenth lamp ( L10 ) is optically via an eleventh connection ( 60 ) with the fifth lamp ( L5 ) connected.
In addition, there are cross-connections in this network.
For example, the third light ( L3 ) in addition to the third optical connection ( 50 ) optically via a twelfth connection ( 51 ) also with the fifth lamp ( L5 ) connected.
The fifth lamp ( L5 ) is also optically via a thirteenth connection ( 55 ) with the eighth lamp ( L8 ) connected and optically via a fourteenth connection ( 58 ) with the ninth lamp ( L9 ).
The tenth lamp ( L10 ) is also optically via a fifteenth connection ( 56 ) with the eighth lamp ( L8 ) and via a sixteenth connection ( 59 ) with the ninth lamp ( L9 ) and via a seventeenth connection ( 64 ) with the twelfth lamp ( L12 ). The eleventh lamp ( L11 ) is also via an eighteenth connection ( 62 ) with the ninth lamp ( L9 ) connected. The possibility of multiple connections results in more complex topologies. Of course, this is just one example of a possible topology. In particular, the lights can have more than two or only one interface at end points.
Diese komplexere Topologie in dem Beispiel führt beispielsweise hier dazu, dass durchaus die achte Leuchte (L8) nicht nur die fünfte Leuchte (L5) einschaltet, sondern auch die zehnte Leuchte (L10). Das bedeutet, der Knotenabstand zwischen der zehnten Leuchte (L10) und der achten Leuchte (L8) nicht 2 ist, wie bei einem Weg über die fünfte Leuchte (L5), sondern, da der direkte Weg auch vorhanden ist, nur 1. Solche Konfigurationen können zum Beispiel typischerweise auf Plätzen entstehen, aber auch, wenn zum Beispiel Straßen im Quadrat geführt sind. Also beispielsweise könnte die Kette dritte Leuchte (L3), vierte Leuchte (L4), sechste Leuchte (L6), siebte Leuchte (L7), achte Leuchte (L8), fünfte Leuchte (L5) eine Straße symbolisieren, die um einen Häuserblock herum führt. Wenn also von Abstand im Sinne dieser Erfindung die Rede ist, so ist hierdurch nur gemeint, wie viele Leuchten (Netz-Knoten) man minimal springen muss, um von einem x-ten Knoten (L(x)) zu einem y-ten Knoten (L(y)) zu gelangen.This more complex topology in the example, for example, means that the eighth lamp ( L8 ) not just the fifth lamp ( L5 ) switches on, but also the tenth lamp ( L10 ). That means the knot distance between the tenth lamp ( L10 ) and the eighth lamp ( L8 ) is not 2, as with a path over the fifth lamp ( L5 ), but, since the direct route is also available, only 1. Such configurations can typically arise, for example, in squares, but also if, for example, streets are square. For example, the chain could have a third light ( L3 ), fourth light ( L4 ), sixth lamp ( L6 ), seventh lamp ( L7 ), eighth lamp ( L8 ), fifth lamp ( L5 ) symbolize a street that goes around a block. If, therefore, distance is used in the sense of this invention, this only means how many lights (network nodes) one has to jump minimally in order to move from an x-th node (L (x)) to a y-th node (L (y)).
5 stellt noch einmal den Zusammenhang dar, der bereits in 2 dargestellt wurde. Bei der dritten Leuchte (L3) befindet sich eine Person. Die Nachbarleuchten, die zweite Leuchte (L2) und die vierte Leuchte (L4) erhalten einen V-Code, der um 1 gegenüber dem ursprünglichen Wert erniedrigt ist. Die fünfte Leuchte (L5) erhält einen ebenfalls erniedrigten V-Code und die erste Leuchte (L1) ebenso. Es ist nun denkbar, dass der Personendetektor nicht nur Personen detektiert, sondern auch die Richtung, in die sich die Person bewegt. Insofern ist es dann möglich, zu signalisieren, in welche Richtung sich diese Person bewegt und den Dekrement-Faktor, den wir zuvor mit 1 angenommen haben, zum Beispiel richtungsabhängig in der Kette der Leuchten zu reduzieren oder zu erhöhen. Hierzu muss die Leuchte allerdings nicht nur die Bewegungsrichtung des Objektes kennen, sondern auch die Relation zu einer Ausrichtung der Leuchten-Kette. Dies kann beispielsweise jedoch über die Anordnung der Leuchten-Sensoren und deren richtungsabhängige Empfindlichkeiten vorgegeben sein.
Diese Abhängigkeit kann auch von anderen erkannten oder bekannten Eigenschaften eines im Bereich der Leuchte bzw. des benachbarten Leuchten-Clusters befindlichen Objekten abhängen. Beispielsweise von der Bewegungsrichtung eines erkannten Objekts oder dessen Beschleunigung, der erkannten Klasse oder einer über das Netzwerk übermittelten Eigenschaft eines erkannten Objekts. 5 shows again the connection that is already in 2nd was shown. With the third light ( L3 ) there is one person. The neighboring lights, the second light ( L2 ) and the fourth lamp ( L4 ) receive a V-code, which is reduced by 1 compared to the original value. The fifth lamp ( L5 ) receives a V-code that is also lowered and the first lamp ( L1 ) as well. It is now conceivable that the person detector not only detects people, but also the direction in which the person is moving. In this respect, it is then possible to signal in which direction this person is moving and to reduce or increase the decrement factor that we previously assumed with 1, for example depending on the direction in the chain of lights. To do this, the luminaire must not only know the direction of movement of the object, but also the relation to the alignment of the luminaire chain. However, this can be specified, for example, via the arrangement of the light sensors and their direction-dependent sensitivities.
This dependency can also depend on other recognized or known properties of an object located in the area of the luminaire or the adjacent luminaire cluster. For example, the direction of movement of a recognized object or its acceleration, the recognized class or a property of a recognized object transmitted via the network.
Zur vereinfachten Erläuterung haben sind wir in den bisherigen Erläuterungen von einem numerischen V-Code ausgegangen. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Bei der hier beschriebenen Reduzierung oder Erhöhung kann es sich vielmehr bei der Verwendung von beliebigen eindeutigen Symbolketten als V-Codes insbesondere auch um eine Änderung des V-Codes gemäß einer vorgegebenen Sequenz von Symbolzusammenstellungen in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung handeln, was der besagten Reduzierung bzw. Erhöhung jeweils gleichkommt. In diesem Sinne sind auch die Worte „vermindert“ oder „erhöht“ in Anspruch 10 zu verstehen, wobei als „Betrag“ die Schrittweite innerhalb der vereinbarten Symbolzusammenstellungs-Sequenz begriffen werden kann. Ein besonders einfaches Beispiel ergibt sich, wenn die bisher benutzten Zahlen für die V-Codes 1,2,3 beispielsweise durch die Zeichen Ketten {„e“, „i“, „n“, „s“}, {„z“, „w“, „e“, „i“}, {„d“, „r“, „e“, „i“} ersetzt werden. Die Symbolketten müssen nicht notwendigerweise alle die gleiche Länge haben, wenn das Datenprotokoll, mit dem die optische Verbindung betrieben wird variable Längen zulässt. Eine Symbolkette kann im Übrigen darüber hinaus grundsätzlich auch nur ein Symbol umfassen, das auch eine Zahl oder Ziffer sein kann.
Für die Reduzierung oder Erniedrigung in einer linearen Leuchten-Kette unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung können beispielsweise zwei verschiedene V-Codes an die nächste Leuchte übergeben werden können. So ist es zum Beispiel durchaus sinnvoll, das Licht im Rücken schneller auszuschalten als in dem Bereich, wo sich diese Person hinbewegen wird. Dies ist in 6 gezeigt.To simplify the explanation, we have assumed a numerical V code in the previous explanations. However, this is not absolutely necessary.
Rather, the reduction or increase described here can involve the use of any unique symbol chains as V codes, in particular also a change in the V code according to a predetermined sequence of symbol combinations in the forward or reverse direction, which Increase equals each. In this sense, the words “reduced” or “increased” are to be understood in claim 10, wherein the step size within the agreed symbol combination sequence can be understood as “amount”. A particularly simple example is obtained if the numbers used previously for the V codes 1, 2, 3, for example, are represented by the chains {"e", "i", "n", "s"}, {"z", "W", "e", "i"}, {"d", "r", "e", "i"} are replaced. The symbol chains do not necessarily all have the same length if the data protocol with which the optical connection is operated permits variable lengths. In addition, a symbol chain can basically only comprise one symbol, which can also be a number or digit.
For the reduction or reduction in a linear luminaire chain, taking into account the direction of movement, two different V codes can be transferred to the next luminaire, for example. For example, it makes perfect sense to switch off the light in the back faster than in the area where this person will be moving. This is in 6 shown.
7 zeigt verschiedene Zustände, die das jeweilige System des jeweiligen Controllers (LC1, LC2, LC3) annimmt, um festzustellen, was zu tun ist. Der jeweilige Controller (LC1, LC2, LC3) befindet sich zunächst jeweils in einem Idle-Zustand (66). 7 shows various states that the respective system of the respective controller ( LC1 , LC2 , LC3 ) to determine what to do. The respective controller ( LC1 , LC2 , LC3 ) is initially in an idle state ( 66 ).
Durch einen Trigger, der beispielsweise von einem Zeitgeber ausgelöst werden kann, wechselt der besagte Controller (LC1, LC2, LC3) vom Idle-Zustand (66) in den Personendetektions-Zustand (67) mittels des ersten Übergangs (75).With a trigger that can be triggered, for example, by a timer, said controller changes ( LC1 , LC2 , LC3 ) from idle state ( 66 ) in the person detection state ( 67 ) by means of the first transition ( 75 ).
In diesem Personendetektions-Zustand (67) prüft der Controller (LC1, LC2, LC3) mittels des zugeordneten Personendetektors (PD1, PD2, PD3), ob sich eine Person (P, 4, 5, 6) im jeweiligen Bereich (7, 8, 9) dieses Personendetektors (PD1, PD2, PD3) befindet. Daraufhin wird ein erster anfänglicher V-Code für dieses System durch den entsprechenden Controller (LC1, LC2, LC3) bestimmt. Dieser wird im Folgenden „aktueller V-Code“ genannt.In this person detection state ( 67 ) the controller checks ( LC1 , LC2 , LC3 ) by means of the assigned person detector ( PD1 , PD2 , PD3 ) whether a person (P, 4, 5, 6) is in the respective area ( 7 , 8th , 9 ) this person detector ( PD1 , PD2 , PD3 ) is located. A first initial V code for this system is then generated by the corresponding controller ( LC1 , LC2 , LC3 ) certainly. This is referred to below as the "current V code".
Daraufhin wechselt der Controller (LC1, LC2, LC3) mittels des zweiten Übergangs (76) in den Nord-Kommunikations-Zustand (68). Dieser zweite Übergang (76) erfolgt typischerweise, wenn der Nord-Kommunikations-Zustand (67) vollständig abgearbeitet ist.The controller then changes ( LC1 , LC2 , LC3 ) by means of the second transition ( 76 ) in the north communication state ( 68 ). This second transition ( 76 ) typically occurs when the north communication state ( 67 ) is completely processed.
Hier prüft der besagte Controller (LC1, LC2, LC3) mittels der nördlichen Schnittstelle LSN (siehe 9), ob eine Signalisierung aus dem Norden der jeweiligen Leuchte (L1, L2, L3) erfolgt. Die nördliche Schnittstelle LSN kann dabei einer der zuvor besprochenen Schnittstellen (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) entsprechen oder aber auch eine zusätzliche Schnittstelle sein. Ist der ermittelte V-Code höher als der aktuelle V-Code, so wird dieser neue V-Code als aktueller V-Code übernommen.Here said controller checks ( LC1 , LC2 , LC3 ) using the northern interface LSN (see 9 ) whether there is a signal from the north of the respective luminaire ( L1 , L2 , L3 ) he follows. The northern interface LSN can be one of the previously discussed interfaces ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) correspond or can also be an additional interface. If the V code determined is higher than the current V code, this new V code is adopted as the current V code.
Ist der Nord-Kommunikations-Zustand (68) vollständig abgearbeitet, also festgestellt worden, ob sich im Norden eine Person befindet, so erfolgt der dritte Übergang (77) in den West-Kommunikations-Zustand (69).Is the north communication state ( 68 ) completely processed, i.e. it has been determined whether there is a person in the north, the third transition takes place ( 77 ) in the west communication state ( 69 ).
Hier prüft der besagte Controller (LC1, LC2, LC3) mittels der westlichen Schnittstelle LSW (siehe 9), ob eine Signalisierung aus dem Westen der jeweiligen Leuchte (L1, L2, L3) erfolgt. Die westliche Schnittstelle LSW kann wieder einer der zuvor besprochenen Schnittstellen (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) entsprechen oder aber auch wieder eine zusätzliche Schnittstelle sein. Ist der ermittelte V-Code höher als der aktuelle V-Code, so wird dieser neue V-Code als aktueller V-Code übernommen.Here said controller checks ( LC1 , LC2 , LC3 ) using the western interface LSW (see 9 ) whether signaling from the west of the respective luminaire ( L1 , L2 , L3 ) he follows. The western interface LSW can again be one of the previously discussed interfaces ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) correspond or can also be an additional interface. If the V code determined is higher than the current V code, this new V code is adopted as the current V code.
Ist der West-Kommunikations-Zustand (69) vollständig abgearbeitet, also festgestellt worden, ob sich im Westen eine Person befindet, so erfolgt der vierte Übergang (78) in den Süd-Kommunikations-Zustand (70).Is the west communication state ( 69 ) completely processed, i.e. it has been determined whether there is a person in the west, the fourth transition takes place ( 78 ) in the south communication state ( 70 ).
Hier prüft der besagte Controller (LC1, LC2, LC3) nunmehr mittels der südlichen Schnittstelle LSS (siehe 9), ob eine Signalisierung aus dem Süden der jeweiligen Leuchte (L1, L2, L3) erfolgt. Die südliche Schnittstelle LSS kann wieder einer der zuvor besprochenen Schnittstellen (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) entsprechen oder aber auch wieder eine zusätzliche Schnittstelle sein. Ist der ermittelte V-Code höher als der aktuelle V-Code, so wird dieser neue V-Code als aktueller V-Code übernommen.Here said controller checks ( LC1 , LC2 , LC3 ) now using the southern interface LSS (see 9 ) whether signaling from the south of the respective luminaire ( L1 , L2 , L3 ) he follows. The southern interface LSS can again be one of the previously discussed interfaces ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) correspond or can also be an additional interface. If the V code determined is higher than the current V code, this new V code is adopted as the current V code.
Ist der Süd-Kommunikations-Zustand (70) vollständig abgearbeitet, also festgestellt worden, ob sich im Süden eine Person befindet, so erfolgt der fünfte Übergang (79) in den Ost-Kommunikations-Zustand (71).Is the south communication state ( 70 ) completely processed, i.e. it has been determined whether there is a person in the south, the fifth transition takes place ( 79 ) in the east communication state ( 71 ).
Hier prüft der besagte Controller (LC1, LC2, LC3) nunmehr mittels der östlichen Schnittstelle LSE (siehe 9), ob eine Signalisierung aus dem Osten der jeweiligen Leuchte (L1, L2, L3) erfolgt. Die Schnittstelle LSE kann wieder einer der zuvor besprochenen Schnittstellen (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5, LS6) entsprechen oder aber auch wieder eine zusätzliche Schnittstelle sein. Ist der ermittelte V-Code höher als der aktuelle V-Code, so wird dieser neue V-Code als aktueller V-Code übernommen.Here said controller checks ( LC1 , LC2 , LC3 ) using the eastern interface LSE (see 9 ) whether there is a signal from the east of the respective luminaire ( L1 , L2 , L3 ) he follows. The LSE interface can again be one of the previously discussed interfaces ( LS1 , LS2 , LS3 , LS4 , LS5 , LS6 ) correspond or can also be an additional interface. Is the determined V code higher than the current V code, this new V code is adopted as the current V code.
Ist der Ost-Kommunikations-Zustand (71) vollständig abgearbeitet, also festgestellt worden, ob sich im Osten eine Person befindet, so erfolgt der sechste Übergang (80) in den Auswerte-Zustand (72).Is the east communication state ( 71 ) completely processed, i.e. it has been determined whether there is a person in the east, the sixth transition takes place ( 80 ) in the evaluation state ( 72 ).
Im Auswerte-Zustand (72) wird aktuelle V-Code ausgewertet und der Wert für die Beleuchtung nach vorgegebenen Regeln festgestellt.
Nachdem dies geschehen ist, erfolgt der siebte Übergang (81) in den Übernahme-Zustand (73) und die Beleuchtung wird entsprechend dem ermittelten Wert auf Basis des aktuellen V-Codes eingestellt. Gleichzeitig wird festgelegt, welcher V-Code an die nächstgelegenen anderen Netzknoten (Leuchten) übermittelt wird. Dies ist der übertragene V-Code. Dieser wird im Übernahme-Zustand (73) vom aktuellen V-Code übernommen. Diese Übermittlung des übertragenen V-Codes an die anderen Leuchten erfolgt permanent unabhängig vom Zustand des Systems.In the evaluation state ( 72 ) the current V-code is evaluated and the value for the lighting is determined according to predefined rules.
After this has happened, the seventh transition takes place ( 81 ) in the takeover state ( 73 ) and the lighting is set according to the determined value based on the current V code. At the same time, it is determined which V code is transmitted to the closest other network nodes (lights). This is the transmitted V code. This is in the takeover state ( 73 ) from the current V-code. The transmission of the transmitted V-code to the other luminaires is permanent regardless of the state of the system.
Es erfolgt dann der siebte Übergang (82) vom Übernahme-Zustand (73) zurück in den Idle-Zustand (66).The seventh transition then takes place ( 82 ) from the takeover state ( 73 ) back to idle state ( 66 ).
Das System verbleibt dann in diesem Zustand bis zum nächsten Trigger-Zeitpunkt.The system then remains in this state until the next trigger time.
Es sind nun noch verschiedene Probleme zu lösen. Zum einen soll eine Leuchte nicht flackern. Daher dürfen die Modulationen nicht im sichtbaren Frequenzbereich liegen. Auch ist es denkbar, dass statt des Leuchtmittels (1, 2,3) eine IR-Schnittstelle, beispielsweise eine IR-Diode zur Signalisierung unabhängig vom Schaltzustand des Leuchtmittels verwendet wird. Auch ist es denkbar, das Leuchtmittel (1, 2, 3) statt von An nach Aus zu schalten von wahrnehmbar nach nicht-wahrnehmbar zu schalten. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Leuchte (L1, L2, L3) sowohl über sichtbare, also im optischen Wellenlängenbereich strahlende Leuchtmittel (1, 2, 3) verfügt als auch parallel dazu über nicht durch einen Menschen wahrnehmbare Leuchtmittel. Durch die Umschaltung zwischen diesen kann nun dem Menschen der Eindruck eines Ausschaltens vermittelt werden ohne dass die optische Datenverbindung unterbrochen werden muss. Die Umschaltung kann als Modulation im weitesten Sinne erfolgen.
Auch ist es denkbar, statt das Leuchtmittel auszuschalten, dieses nur zu dimmen oder sonst wie zu modulieren. Es kann also ein Leuchtmittel der Leuchte zumindest zeitweise als Sender für eine Datenverbindung von der Leuchte zu einer Nachbarleuchte dienen. Hier kommen auch komplexere Modulationsverfahren wie Phasenmodulation und Frequenzmodulation etc. in Frage. Ggf. ist die Anwendung von Spread-Spectra Verfahren angebracht, wenn bestimmte EMV Anforderungen erfüllt werden müssen.There are still various problems to be solved. On the one hand, a lamp should not flicker. Therefore, the modulations must not be in the visible frequency range. It is also conceivable that instead of the illuminant ( 1 , 2nd , 3) an IR interface, for example an IR diode, is used for signaling regardless of the switching state of the lamp. It is also conceivable that the illuminant ( 1 , 2nd , 3rd ) instead of switching from on to off, switching from perceptible to imperceptible. This can be done, for example, by the lamp ( L1 , L2 , L3 ) both via visible illuminants, i.e. illuminants that radiate in the optical wavelength range ( 1 , 2nd , 3rd ) also has illuminants that cannot be perceived by a person. By switching between them, people can now be given the impression of being switched off without having to interrupt the optical data connection. The switchover can take place as modulation in the broadest sense.
It is also conceivable, instead of switching off the illuminant, only to dim it or otherwise to modulate it. A lamp of the lamp can thus at least temporarily serve as a transmitter for a data connection from the lamp to a neighboring lamp. More complex modulation methods such as phase modulation and frequency modulation etc. can also be used here. Possibly. it is appropriate to use spread-spectra procedures if certain EMC requirements have to be met.
Schließlich sollten die optischen Frequenzbänder so aufgeteilt werden, dass das Gesamtsystem störungsfrei arbeiten kann.Finally, the optical frequency bands should be divided so that the entire system can work without interference.
8 zeigt nun ein willkürliches beispielhaftes einfaches Frequenzaufteilungsschema, mit dem die Leuchtmittel (L1, L2, L3) moduliert werden können. Zunächst einmal ist in der x-Achse aufgetragen die Modulationsfrequenz, in der y-Achse eine mit „au“= „arbitrary units“ („beliebig gewählte Einheiten“) markierte Achse, die die relative Amplitude nur skizzenhaft beispielhaft darstellen soll. Die Amplituden selber können komplett frei für die jeweiligen Zwecke angemessen gewählt werden. Es ist nun wichtig, dass die technischen Modulationsfrequenzen bei höheren Frequenzwerten liegen als die Sichtbarkeitsgrenze für das Auge. Diese ist in dem Schema mit einer gestrichelten Linie und den Buchstaben „VR“ markiert. 8th now shows an arbitrary exemplary simple frequency distribution scheme with which the lamps ( L1 , L2 , L3 ) can be modulated. First of all, the modulation frequency is plotted in the x-axis, and an axis marked with “au” = “arbitrary units” (“arbitrarily selected units”) is plotted in the y-axis, which is only intended to illustrate the relative amplitude as an example. The amplitudes themselves can be chosen completely freely for the respective purposes. It is now important that the technical modulation frequencies are higher than the visibility limit for the eye. This is marked in the diagram with a dashed line and the letters "VR".
In dem Beispiel ist ein Frequenzband vorgesehen mit der Mittelfrequenz f0 und der Minimalfrequenz fmin und der Maximalfrequenz fmax, die für sensorische Anwendungen vorgesehen sind. Des Weiteren sind beispielhaft Frequenzbinder für die Kommunikation mit verschiedenen beispielhaften Kanälen (C1) bis (C6) vorgesehen. Diese verschiedenen Kanäle können verschiedene Zwecke erfüllen. Von besonderer Wichtigkeit ist aber die Verbindung zwischen den einzelnen Leuchten. Wird eine Leuchte gestartet, so prüft sie beispielsweise zunächst, welche von den Kommunikationsbändern schon belegt sind. Dies geschieht zweckmäßiger weise durch einen Zufallsgenerator, der durch zufälliges Beobachten der verschiedenen Bänder über einen gewissen Mindestzeitraum sicherstellt, ob hier bereits eine Transmission erfolgt. Solche Bänder, die bereits belegt sind, werden von der Leuchte nach Möglichkeit nicht benutzt.In the example, a frequency band is provided with the center frequency f 0 and the minimum frequency fmin and the maximum frequency fmax, which are provided for sensory applications. Furthermore, frequency binders for communication with various exemplary channels ( C1 ) to ( C6 ) intended. These different channels can serve different purposes. However, the connection between the individual lights is of particular importance. If a luminaire is started, it first checks, for example, which of the communication bands are already occupied. This is expediently carried out by a random generator which, by randomly observing the various bands over a certain minimum period, ensures whether transmission is already taking place here. Such tapes, which are already occupied, are not used by the lamp if possible.
Die einzelnen Bänder sind mit (C1), (C2), (C3), (C4), (C5), (C6) hier beispielhaft markiert. Es können auch mehr oder weniger Bänder sein und auch die Lage muss nicht unbedingt frequenzmäßig oberhalb der Sensorik-Frequenzbänder liegen, sie muss jedoch auf jeden Fall oberhalb der Sichtbarkeitsgrenze (VR) liegen. Diese Bänder sind zusammen mit fcom bezeichnet.The individual bands are marked with ( C1 ), ( C2 ), ( C3 ), ( C4 ), ( C5 ), ( C6 ) marked here as an example. There may also be more or fewer bands and the position does not necessarily have to be above the sensor frequency bands in terms of frequency, but it must in any case be above the visibility limit (VR). These bands are referred to as f com .
Des Weiteren ist es sinnvoll, für Synchronisationszwecke das Netzwerk zu synchronisieren. Hierfür ist es besonders sinnvoll, die Frequenz fsync beispielsweise weit oberhalb aller anderen Bänder vorzusehen. Dies ist eine einzelne Frequenz, die nur dazu dient, alle Systeme miteinander auf einen gemeinsamen Systemtakt auszurichten. Hierbei wird der Systemtakt bevorzugt, der als erstes vorhanden ist. It is also useful to synchronize the network for synchronization purposes. For this purpose it is particularly useful to provide the frequency f sync far above all other bands, for example. This is a single frequency that only serves to align all systems with each other on a common system clock. Here will the system clock that is available first is preferred.
Hierdurch kommt es in einem Netzwerk typischerweise zu einer kornartigen Granulierung, das heißt, es kann passieren, dass zwei Bereiche mit unterschiedlicher Synchronisationsfrequenz oder Synchronisationsphase aufeinanderstoßen. Stellt eine Leuchte dies fest, so wählt sie beispielsweise die Frequenz fsync aus, die niedriger liegt als ihre eigene. Hierdurch setzt sich immer das Teilnetz mit der niedrigsten Synchronisationsfrequenz durch. Zu Beginn wählt jede Leuchte mittels eines Zufallsprozesses eine anfängliche eigene Synchronisationsfrequenz und sucht dann die niedrigste benachbarte Synchronisationsfrequenz aus. Bei der Phasenlage wird die Phasenlage ausgewählt, die eine betragsmäßig niedrigere Phasenverschiebung erfordert und wenn die erforderliche Phasenverschiebung negativ ist. Hierbei ist wichtig, dass nur ungerade Bruchteile von 2π als Phasenverschiebung erlaubt sind. Dies verhindert 180° Phasenverschiebungen. Hierdurch wird im Wesentlichen sichergestellt, dass alle Systeme sich immer auf die niedrigste Frequenz und die niedrigste Phasenlage hin synchronisieren.This typically results in granular granulation in a network, that is, it can happen that two areas with different synchronization frequencies or synchronization phases collide. If a luminaire detects this, it selects, for example, the frequency f sync which is lower than its own. As a result, the subnetwork with the lowest synchronization frequency always prevails. At the beginning, each luminaire selects an initial synchronization frequency of its own by means of a random process and then selects the lowest neighboring synchronization frequency. In the phase position, the phase position is selected that requires a phase shift that is lower in terms of amount and if the required phase shift is negative. It is important here that only odd fractions of 2π are allowed as a phase shift. This prevents 180 ° phase shifts. This essentially ensures that all systems always synchronize to the lowest frequency and the lowest phase position.
Selbstverständlich sind auch ganz andere Frequenzschemata denkbar, die den gleichen Zweck erfüllen.Of course, completely different frequency schemes are also conceivable that serve the same purpose.
9 zeigt das Blockschaltbild eines beispielhaften Controller / Leuchten-Systems. Insbesondere sind hier die schon besprochenen Schnittstellen (LSN, LSS, LSW, LSE) eingezeichnet, die die Datenausstrahlungen der anderen Lichtquellen (1, 2, 3) detektieren. Diese Datenübermittlung kann sowohl über eine Amplituden-, als auch über eine Frequenzmodulation als auch über eine Umschaltung der Trägerwellenlänge, also einen Farbwechsel (z.B. IR<->sichtbar) erfolgen. Weitere Modulationsarten aus dem Stand der Technik (z.B. Phasenmodulation, Spread-Spectra Verfahren etc.) sind denkbar.
Der Personendetektor ist hier mit PD bezeichnet. Das Leuchtmittel (41) ist über eine Energieversorgungsleitung (41) mit der LED-Treiberstufe (35) verbunden. Diese LED-Treiberstufe (35) wird über eine Datenleitung von einer Encoder-Stufe (33) moduliert. Die LED-Treiberstufe (35) ist über eine Energieversorgungsleitung (38) mit einer Energieversorgung (40) verbunden. Der Kern des Controllers (LC, 26) ist ein Rechner oder Endlicher-Automat, im Folgenden Controller-Kern (27) genannt. Dieser steuert beispielsweise den Encoder (33). Die Lichtsensoren (LSS), (LSW), (LSN), (LSE) zur Detektion der Strahlung der Leuchtmittel der anderen Leuchten sind über jeweils zugehörige Leitungen (18), (32), (34), (37) an einen DeMultiplexer (25) angeschlossen. Dieser wird je nach Systemzustand über eine Leitung (28) durch den Controller-Kern (27) umgeschaltet. Dieser Decoder liefert das Signal über einen Verstärker (30) an einen Decoder (24). Dieser dekodiert die empfangenen V-Codes und wertet auch den Personendetektor (PD) aus. Mit diesem ist er über die Leitung (36) verbunden. Der Decoder wird über die Leitung (23) durch den Controller-Kern (27) kontrolliert.
Eine Ausgabeschnittstelle (21) wird über eine Leitung (22) durch den Controller-Kern (27) angesteuert. Diese treibt in diesem Beispiel über die Leitung (20) einen Lautsprecher (19) als beispielhaften Aktor. Andere Aktoren sind denkbar (Motoren, Projektionen, Ventile etc.). Beispielsweise ist die Ausgabe von Schallsignalen, Musik, Sprachmitteilungen, Leuchtsignalen, projizierter Bildinformation oder Symbolen, oder von Warn-Signalen möglich. Die Art der Ausgaben deren Zeitpunkt, Intensität und Dauer kann von den empfangenen Informationen abhängen.
Neben den Objekt-Sensoren können auch andere Umweltfaktoren wie beispielsweise Temperatur, Sichtweite, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Niederschlagssensor, Helligkeit- oder Sonnenstand, Eis- oder Schnee, Rauch, Feuer etc. erfasst werden. 9 shows the block diagram of an exemplary controller / lighting system. In particular, the interfaces already discussed (LSN, LSS, LSW, LSE) are shown here, which are used to transmit the data from the other light sources ( 1 , 2nd , 3rd ) detect. This data transmission can take place both by means of amplitude and frequency modulation and also by switching the carrier wavelength, that is to say a color change (for example IR <-> visible). Further types of modulation from the prior art (for example phase modulation, spread-spectra method, etc.) are conceivable.
The person detector is referred to here as PD. The illuminant ( 41 ) is via a power supply line ( 41 ) with the LED driver stage ( 35 ) connected. This LED driver stage ( 35 ) is via a data line from an encoder stage ( 33 ) modulated. The LED driver stage ( 35 ) is via a power supply line ( 38 ) with an energy supply ( 40 ) connected. The core of the controller (LC, 26 ) is a computer or finite state machine, hereinafter the controller core ( 27 ) called. For example, this controls the encoder ( 33 ). The light sensors (LSS), (LSW), (LSN), (LSE) for detecting the radiation from the illuminants of the other luminaires can be 18th ), ( 32 ), ( 34 ), ( 37 ) to a DeMultiplexer ( 25th ) connected. Depending on the system status, this is via a line ( 28 ) through the controller core ( 27 ) switched. This decoder delivers the signal via an amplifier ( 30th ) to a decoder ( 24th ). This decodes the received V-codes and also evaluates the person detector (PD). With this he is on the line ( 36 ) connected. The decoder is connected via the line ( 23 ) through the controller core ( 27 ) checked.
An output interface ( 21st ) is via a line ( 22 ) through the controller core ( 27 ) controlled. In this example, this drives via the line ( 20th ) a speaker ( 19th ) as an exemplary actuator. Other actuators are conceivable (motors, projections, valves, etc.). For example, the output of sound signals, music, voice messages, light signals, projected image information or symbols, or warning signals is possible. The type of expenditure, its timing, intensity and duration may depend on the information received.
In addition to the object sensors, other environmental factors such as temperature, visibility, air humidity, wind speed, precipitation sensor, brightness or sun position, ice or snow, smoke, fire etc. can also be recorded.
Darüber hinaus kann der Controller-Kern über die optionale Schnittstelle (IF) mit anderen optionalen Rechnersystemen oder einem Datennetzwerk kommunizieren und von dort Informationen empfangen und dort (insbesondere Sensorik- und Klassifikationsdaten) abliefern. Diese Schnittstelle kann beispielsweise drahtlos oder drahtgebunden oder eine optische Glasfaserverbindung sein.
Es ist selbstverständlich möglich, dass das Leuchten-Netzwerk über diese Schnittstelle (IF) Befehle erhalten kann oder eine Leuchte, die Teil dieses Leuchten-Netzwerkes ist, in ihrer wahrnehmbaren Leuchtkraft oder dem wahrnehmbaren Leuchtkegel oder Leuchtfarbe oder der spektralen Zusammensetzung der abgestrahlten Strahlung durch einen Befehl über diese Schnittstelle (IF) beeinflusst werden kann. Ebenso ist es denkbar einen Aktor zu betätigt oder ein Signal oder Information auszugeben.
Hierbei kann es sein, dass nicht die Leuchte gesteuert wird, über deren Schnittstelle der Befehl übermittelt wird, sondern eine Leuchte oder Leuchtengruppe im Leuchtennetzwerk. Hierfür muss diese jedoch über eine individuelle Adresse verfügen, die im Netzwerk einmalig ist. Mögliche Effekte einer solchen Steuerung sind beispielsweise, dass eine Leuchte, die Teil dieses Leuchten-Netzwerkes ist, oder Gruppen von solchen Leuchten in ihrer wahrnehmbaren Leuchtkraft, dem wahrnehmbaren Leuchtkegel, der Leuchtfarbe oder der spektralen Zusammensetzung der abgestrahlten Strahlung durch einen Befehl über diese Schnittstelle IF beeinflusst werden.
Selbstverständlich ist es sehr sinnvoll und denkbar in Abhängigkeit von der jeweiligen beabsichtigten Nutzungssituation Teile dieses Controllers (LC) ganz oder teilweise durch eine Kombination von Rechner-Hard-Ware und -Software und einem gewissen Anteil spezialisierter Hardware zu realisieren. Insofern ist das hier beschriebene System nur beispielhaft.In addition, the controller core can communicate with other optional computer systems or a data network via the optional interface (IF) and receive information from there and deliver it (in particular sensor and classification data). This interface can be, for example, wireless or wired or an optical fiber connection.
It is of course possible that the luminaire network can receive commands via this interface (IF) or a luminaire that is part of this luminaire network in terms of its perceptible luminosity or perceptible luminous cone or luminous color or the spectral composition of the emitted radiation by one Command can be influenced via this interface (IF). It is also conceivable to actuate an actuator or to output a signal or information.
It may be that it is not the luminaire that is controlling the interface that controls the luminaire, but a luminaire or luminaire group in the luminaire network. To do this, however, it must have an individual address that is unique in the network. Possible effects of such a control are, for example, that a luminaire that is part of this luminaire network or groups of such luminaires in their perceptible luminosity, the perceptible luminous cone, the luminous color or the spectral composition of the emitted radiation by a command via this interface IF to be influenced.
Of course, depending on the intended use situation, it is very useful and conceivable to implement parts of this controller (LC) in whole or in part using a combination of computer hardware and software and a certain proportion of specialized hardware. In this respect, the system described here is only an example.
Schließlich soll nicht unerwähnt bleiben, dass ein solches Leuchten-Netzwerk auch als Sensor genutzt werden kann. 23. Dies lässt sich an einem Leuchten-Netzwerk mit zwei Leuchten beschreiben:
- Die durch eine Datenverbindung, beispielsweise wie oben beschrieben verbundenen Leuchten werden synchronisiert, sodass eine interne Zeitbasis in jeder der beiden Leuchten im Rahmen einer akzeptablen Genauigkeit synchron arbeitet.
Ein Helligkeitssensor, der Teil der ersten Leuchte ist wird nun von dem ersten Leuchtmittel dieser ersten Leuchte auch ohne Reflektion an dem zu beleuchtenden Objekt direkt bestrahlt, um die Grundkopplung sicherzustellen. Dabei wird das erste Leuchtmittel beispielsweise mit einem vordefinierten Signal S amplitudenmoduliert, das in der ersten Leuchte erzeugt wird. Der besagte Helligkeitssensor erfasst dabei die Bestrahlung in einen bestimmten Bereich einer gemeinsamen Bestrahlungsfläche beider Leuchten und zusätzlich das Signal des ersten Leuchtmittels. Aus dessen Signal wird nun ein Regelsignal ermittelt. Dessen aktueller Wert wird dann an die zweite Leuchte übertragen. Natürlich ist es auch möglich den aktuellen Wert des Sensorsignals statt den Wert des Regelsignals an die zweite Leuchte zu übertragen und in der zweiten Leuchte dann den Regelsignalwert zu erzeugen. Mit diesem übertragenen oder ermittelten Regelsignalwert wird nun das Leuchtmittel dieser besagten zweiten Leuchte (zweites Leuchtmittel) wieder unter Zuhilfenahme des besagten vordefinierten Signals S, das nun aber in der zweiten Leuchte synchron zu dem in der ersten Leuchte erzeugt wird, so in der Amplitude gesteuert, dass trotz einer Amplitudenmodulation des Leuchtmittels der ersten Leuchte und der sich ergebenden Amplitudenmodulation des besagten zweiten Leuchtmittels der zweiten Leuchte der besagte Bereich der gemeinsame Bestrahlungsfläche im Wesentlichen bis auf einen Regelfehler und Systemrauschen zeitlich gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Hierbei können die Amplitudenschwankungen des zweiten Leuchtmittels ein negatives Vorzeichen haben, wenn der Mittelwert der Leuchtmittelamplitude des zweiten Leuchtmittels selbst größer als diese Amplitudenschwankungen ist. Dabei stellt der besagte Regelsignalwert oder eine damit zusammenhängende Größe das eigentliche Sensorsignal dar. Es ist hierbei wichtig, dass das zweite Leuchtmittel der zweiten Leuchte im Wesentlichen nicht direkt in den besagten Helligkeitssensor der ersten Leuchte einstrahlt.
Finally, it should not go unmentioned that such a luminaire network can also be used as a sensor. 23. This can be described in a luminaire network with two luminaires: - The luminaires connected by a data connection, for example as described above, are synchronized so that an internal time base in each of the two luminaires operates synchronously within an acceptable accuracy. A brightness sensor, which is part of the first lamp, is now irradiated directly by the first lamp of this first lamp even without reflection on the object to be illuminated, in order to ensure the basic coupling. The first illuminant is amplitude-modulated, for example, with a predefined signal S that is generated in the first lamp. Said brightness sensor detects the radiation in a specific area of a common radiation area of the two lamps and additionally the signal of the first lamp. A control signal is now determined from its signal. Its current value is then transmitted to the second lamp. Of course, it is also possible to transmit the current value of the sensor signal to the second lamp instead of the value of the control signal and then to generate the control signal value in the second lamp. With this transmitted or determined control signal value, the illuminant of said second luminaire (second illuminant) is again controlled with the aid of said predefined signal S, which is now generated in the second luminaire synchronously with that in the first luminaire. that in spite of an amplitude modulation of the illuminant of the first lamp and the resulting amplitude modulation of the said second illuminant of the second lamp, the said area of the common irradiation area is illuminated uniformly over time, except for a control error and system noise. The amplitude fluctuations of the second illuminant can have a negative sign if the mean value of the illuminant amplitude of the second illuminant itself is greater than these amplitude fluctuations. Said control signal value or a related variable represents the actual sensor signal. It is important here that the second illuminant of the second lamp does not essentially radiate directly into said brightness sensor of the first lamp.