Die Erfindung betrifft eine Leuchte, mittels der Daten oder Steuersignale kabellos übertragen werden können.

In der Gebäudeautomation empfangen Steuereinrichtungen Signale von Sensoren und senden Steuersignale an Leuchten oder andere Geräte über Kabel oder mittels kabelloser Übertragungsverfahren.

Die WO 2012/089355 Ai offenbart ein Sicherheits- bzw. Notbeleuchtungssystem, bei dem eine Steuereinrichtung Funksignale für die Durchführung der vorgeschriebenen regelmäßigen Funktionsprüfungen an die Sicherheitsleuchten direkt oder mittels Repeater überträgt.

Ein Beleuchtungssystem, bei dem Deckenleuchten mit einem Funknetzwerkmodul ausgestattet sind, um für WLAN-fähige Geräte einen Internet-Zugang bereitstellen, ist in der DE 102011007 416 Al offenbart.

Moderne Leuchten weisen in der Regel Betriebsgeräte/Konverter auf, welche den für das Leuchtmittel notwendigen Strom bzw. die Betriebsspannung für das Leuchtmittel bereitst eilen, die Funktion des Leuchtmittels überwachen und ein Dimmen oder Ändern der Lichtfarbe ermöglichen. Zusätzlich können Betriebsgeräte mit einem Netzwerk zur Steuerung mehrerer Komponenten eines Beleuchtungssystems verbindbar sein, über das sie Befehle und/oder Parameter für die Steuerung bzw. den Betrieb des Leuchtmittels empfangen und Statusmeldungen senden. Die Übertragung der Steuersignale und Daten erfolgt zunehmend kabellos insbesondere mit WIFI- oder Bluetooth -Anwendungen. Problematisch dabei ist es, dass die für die Datenübertragung erforderliche Antenne in der Regel am Betriebsgerät angeordnet ist und ein Integrieren des Betriebsgeräts in einem metallischen Gehäuse einer Leuchte wegen der abschirmenden Wirkung des Gehäuses gegenüber Funksignalen nicht möglich ist. Zudem sind am Leuchtengehäuse außen angebrachte Antennen aus ästhetischen Gründen meist unerwünscht und erfordern einen Berührungsschutz. Damit müssen erhebliche Einschränkungen beim Design von Leuchten mit integrierter Funkkommunikation in Kauf genommen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte zu schaffen, die die beschriebenen Probleme löst. Aufgabe ist es insbesondere, eine Leuchte bereitzustellen, mit der Steuersignale und/oder Daten zwischen einem Betriebsgerät im Inneren der Leuchte und einem Kommunikationspartner unter Verwendung einer stabilen Funkverbindung übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs i gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet,

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Leuchte zumindest ein Leuchtmittel, ein metallisches Leuchtengehäuse und zumindest ein im Inneren des Leuchtengehäuses angeordnetes Betriebsgerät für das zumindest eine Leuchtmittel auf, wobei das Betriebsgerät eine Antenne zum Senden und/oder Empfangen eines Funksignals aufweist, und in dem Leuchtengehäuse zumindest eine Schlitzantenne ausgebildet ist, die mittels

Strahlungskopplung, über einen Hohlleiter oder einem Hohlraumresonator mit der Antenne des Betriebsgeräts für die Übertragung des Funksignals außerhalb des Leuchtengehäuses gekoppelt ist. Die Schlitzantenne hat insbesondere eine Länge die der halben Wellenlänge der für die Funkübertragung verwendeten Strahlung entspricht.

Die Schlitzantenne ermöglicht eine Funkübertragung zwischen einer im Inneren der Leuchte mit metallischem Gehäuse angeordneten Antenne und einem außerhalb, von der Leuchte entfernt angeordneten Gerät und ist leicht in das metallische Leuchtengehäuse integrierbar und unauffällig bzw. als Antenne meist nicht erkennbar. Dadurch werden die Freiheitsgrade beim Design der Leuchte verbessert.

Bei der Funkübertragung können Signale für die Steuerung der Leuchte bzw. des Betriebsgeräts, Signale für die Konfigurierung der Leuchte bzw. des Betriebsgeräts und/oder Meldungen von der Leuchte bzw. des Betriebsgeräts übertragen werden.

Zusätzlich oder alternativ kann die Leuchte eine Repeater-Funktion aufweisen, bei der mittels der Schlitzantenne und dem Betriebsgerät oder einem anderen Funkgerät im Inneren der Leuchte empfangene Funksignale weitergeleitet werden und/oder als Basisstation für WLAN- fahige Geräte und/oder DECT-Telefone dienen. Bei der Strahlungskopplung erfolgt die Kopplung der Schlitzantenne und der Antenne im Inneren der Leuchte über die Luft, wobei die elektrische Komponente des von der Antenne erzeugten elektromagnetischen Feldes im rechten Winkel zur Schlitzausrichtung auf den Schlitz bzw. den Speisepunkt auftrifft. Das so auf den Schlitz auftretende elektromagnetische Feld regt die Schlitzgeometrie zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung mit entsprechender Frequenz an. Hierzu sind die Position und die Ausrichtung der Schlitzantenne und der im Inneren der Leuchte angeordneten Antenne aufeinander abgestimmt.

Alternativ erfolgt die Kopplung bzw. die Speisung der Schlitzantenne mittels einem Hohlleiter, der von der im Inneren der Leuchte angeordneten Antenne zur Schlitzantenne führt oder über das Leuchtengehäuse, welches einen Hohlraumresonator bildet.

Die Schlitzantenne kann eine mehrere Schlitze aufweisende Schlitzgruppenantenne sein, um eine Richtwirkung der Antenne zu erzielen.

Die Schlitzantenne kann an einer beliebigen Seite des Leuchtengehäuses angeordnet sein, sofern wobei jedoch die relative Lage der Schlitzantenne und der Antenne des Betriebsgeräts zueinander so bleiben muss, dass die Schlitzantenne in (oder nahe bei) dem Amplitudenmaximum der Antenne des Betriebsgeräts liegt. Sind die Beleuchtungsrichtung und die gewünschte Abstrahlrichtung der Schlitzantenne nahezu gleich, kann die Schlitzantenne an der Seite des Leuchtengehäuses angeordnet sein, an der das zumindest eine Leuchtmittel angeordnet ist.

Zusätzlich kann die Leuchte mehrere Leuchtmittel aufweisen, wobei die Leuchtmittel und die Schlitze alternierend nebeneinander auf der Seite des Leuchtengehäuses angeordnet sind. Die Leuchtmittel können streifenförmig angeordnete Leuchtdioden (LED) sein, wobei zwischen zwei LED-Streifen jeweils ein Schlitz der Schlitzantenne angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Schlitzantenne sehr unauffällig integriert werden und im Bereich der LEDs eine verbesserte Luftbewegung/Kühlung ermöglichen.

Die Leuchte kann eine lichtdurchlässige Abdeckung aufweisen, welche die Schlitzantenne und das zumindest eine Leuchtmittel abdecken. Somit ist keine zusätzliche Abdeckung für die Schlitzantenne nötig, um eine hohe IP-Schutzart (Berührungsschutz, Schutz gegen Staub und Wasser) zu erreichen. Die Schlitzlänge der Schlitzantenne kann der Hälfte oder einem Vielfachem der Hälfte der Wellenlänge des Funksignals entsprechen.

Das Betriebsgerät kann ein Gehäuse aufweisen, an dem die Antenne zum Senden und Empfangen des Funksignals angeordnet ist.

An zumindest zwei unterschiedlichen Seiten des Leuchtengehäuses kann jeweils zumindest eine Schlitzantenne angeordnet sein, die mittels der Strahlungskopplung, dem Hohlleiter oder dem Hohlraumresonator mit der Antenne des Betriebsgeräts gekoppelt ist.

Alternativ oder zusätzlich kann die Leuchte mehrere der Betriebsgeräte und mehrere der Schlitzantennen aufweisen, wobei jede Antenne mittels der Strahlungskopplung, dem Hohlleiter oder dem Hohlraumresonator mit einer anderen Schlitzantenne gekoppelt ist.

Der Schlitz der Schlitzantenne kann offen oder zumindest teilweise mit einem dielektrischen Füllmaterial verschlossen bzw. gefüllt sein, wobei das dielektrische Material in dem Schlitz angeordnet ist und/oder zumindest auf einer Seite des Schlitzes der Schlitzantenne (Innenseite und/oder Außenseite des Leuchtengehäuse) den Schlitz abdeckt.

Das Verschließen der Öffnung der Schlitzantenne mit einem Dielektrikum ermöglicht das Erfüllen von hohen Anforderungen bezüglich des Staub- und Spritzwasserschutzes der Leuchte. Zudem ergibt sich der physikalische Effekt, dass die Länge des Schlitzes reduziert werden kann, wobei die Größe des Effekts davon abhängt, welches Material als Dielektrikum verwendet wird. Mit dem Ausfüllen oder Abdecken des Schlitzes durch das dielektrische Material können Staubkanten auf der Außenseite der Leuchte verhindert werden.

Der Schlitz der Schlitzantenne muss keine rechteckige Form (einschließlich abgerundete Recken) aufweisen. Dies erlaubt eine leichte Integration der Schlitzantenne auch in kleinen Leuchten und Leuchten mit runden, ovalen bzw. nicht geraden Formen. Insbesondere kann der Schlitz der Schlitzantenne in seiner Haupterstreckungsrichtung zumindest teilweise parallel zu einer Kante der Leuchte verlaufen, wobei die Kante beispielsweise eine Kante des Leuchtengehäuses oder eine Kante einer lichtdurchlässigen Abdeckung der Leuchte sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Schlitz zumindest Teil eines an der Leuchte angebrachten Zeichens, wie ein Logo, eine Zahl oder ein Buchstabe sein bzw. durch seine Form zumindest einen Teil des Zeichnen darstellen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Leuchte,

Fig. 3 einen Ausschnitt einer Anordnung von Antennenschlitzen und LEDs am

Leuchtengehäuse,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung und

Figuren 5a bis gf Schlitzantennen 2 in unterschiedlichen Formen für eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung.

Komponenten mit gleichen Funktionen sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in einer vereinfachten räumlichen Darstellung. Die Leuchte weist ein metallisches Gehäuse 1, einen in der oberen Seite des kastenförmigen Gehäuses 1 befindlichen Schlitz 2, ein an der unteren Seite der Leuchte befindliches Leuchtmittel (nicht gezeigt), eine das Leuchtmittel abdeckende lichtdurchlässige Abdeckung 3 und ein im Inneren der Leuchte angeordnetes Betriebsgerät 4 für das Leuchtmittel auf.

Das Leuchtmittel kann ein LED-Modul sein, wobei das Betriebsgerät 4 den für die LEDs nötigen Strom bereitstellt. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Leuchte mit dem Leuchtmittel 6.

Das Betriebsgerät 4 kann zudem drahtlos Daten zur Konfiguration des Betriebsgeräts 4 (Vorgabe des maximalen Betriebsstroms und/oder der Lichttemperatur) und zur Steuerung der Leuchte (Ein-/Ausschaltbefehle oder Dimm-Pegel) von einer externen Steuereinrichtung empfangen und/oder drahtlos Informationen zur aktuellen Konfiguration und zum aktuellen Betriebsstatus an die Steuereinrichtung senden. Hierzu weist das Betriebsgerät 4 eine Antenne 5 auf, die eine Bluetooth- oder WLAN-Antenne sein kann und ein entsprechendes Funksignal abstrahlt bzw. empfangt.

Der in der oberen Seite des metallischen Gehäuses l befindliche und durch das metallische Gehäuse gehende Schlitz 2 bildet eine Schlitzantenne, welche von dem Funksignal des Betriebsgeräts 4 oder eines ankommenden Signals gespeist bzw. angeregt wird und dieses wiederum nach Außen (außerhalb der Leuchte) bzw. nach Innen zur Antenne 5 abstrahlt. Die Antenne 5 und die Schlitzantenne sind relativ zueinander so angeordnet, dass die von der Antenne 5 abgestrahlte elektromagnetische Strahlung ein auf den Speisepunkt der Schlitzantenne 2 im rechten Winkel auftreffendes elektrisches Feld E erzeugt (Strahlungskopplung). Die Schlitzlänge entspricht der Hälfte oder einem Vielfachem der Hälfte der Wellenlänge des Funksignals (l/2 oder h*l/2), was bei einer Funksignalfrequenz von 2,4 GHz einer Länge von 6,25 cm bzw. n*6,25 cm entspricht. Um eine genaue Positionierung des Betriebsgeräts zu ermöglichen und so eine effiziente Kopplung zu ermöglichen, können in der Leuchte Elemente vorgesehen sein, die die Einbaulage des Betriebsgeräts 4 festlegen. Beispielsweise sind Aufnahmen oder Anschläge im Inneren des metallischen Gehäuses 1 ausgebildet.

Alternativ zu einer direkten Strahlungskopplung kann eine Kopplung mittels einem Hohlleiter erfolgen, welcher von der Antenne 5 zur Schlitzantenne 2 führt, oder einem durch das Leuchtengehäuse gebildeten Hohlraumresonator, welcher von der Antenne 5 angeregt wird und das elektrische Feld E erzeugt.

Die Schlitzantenne kann mehrere Schlitze aufweisen, um eine Richtwirkung zu erzielen. Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung mit vier Schlitzen 2, bei der die Schlitze 2 und drei Leuchtmittel 6 auf derselben Seite des Gehäuses 1 angeordnet sind. Die Leuchtmittel 6 sind als streifenförmige LED-Module mit jeweils acht LEDs ausgebildet. Zwischen den Leuchtmitteln 6 (LED-Modulen) sind die Schlitze 2 angeordnet. Der Abstand zwischen zwei Schlitzen 2, die bezüglich ihrer Haupterstreckungsrichtung parallel verlaufen, ist größer als l/2.

Fig. 4 zeigt eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Schlitzantenne 2 nicht rechteckig ausgebildet ist. Die in Fig. 4 gezeigte Leuchte weist ein kreisrundes metallisches Gehäuse 1, einen kreisbogenförmigen auf der oberen Seite des runden Gehäuses 1 befindlichen Schlitz 2, ein Leuchtmittel (nicht gezeigt), eine das Leuchtmittel abdeckende licht durchlässige runde Abdeckung 3 und das im Inneren der Leuchte angeordnetes Betriebsgerät 4 (nicht gezeigt) für das Leuchtmittel auf.

Der die Schlitzantenne bildende Schlitz 2 weist eine einheitliche Breite auf und verläuft parallel zu der Außenkannten 3a der runden Abdeckung 3, wobei der Umfang des Kreisbogens so gewählt ist, dass die Länge der Geraden zwischen den Enden des Kreisbogens der Hälfte oder einem Vielfachem der Hälfte der Wellenlänge des Funksignals (l/2 oder h*l/2) entspricht. Die Ankopplung der Antenne 5 des Betriebsgeräts 4 erfolgt, wie oben beschrieben.

Die Figuren 5a bis 5f zeigen Schlitzantennen 2 in unterschiedlichen Formen mit den Maßen für eine Funksignalfrequenz von 2,4 GHz, wobei die Feile die jeweilige Ausrichtung des elektromagnetischen Feldes anzeigen. Wie in den Figuren 5c bis sf gezeigt, kann die Form der Schlitzantenne 2 einem Zeichen entsprechen, das beispielsweise der Identifizierung der Leuchte oder des Herstellers dient.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Schlitzantenne 2 an einer der Seiten des Gehäuses 1 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich zumindest an zwei unterschiedlichen Seiten des Gehäuses 1 jeweils zumindest eine Schlitzantenne 2 anzuordnen, die mittels der Strahlungskopplung, dem Hohlleiter oder dem Hohlraumresonator mit der Antenne des Betriebsgeräts 4 gekoppelt sind.

Alternativ können in der Leuchte mehrere Betriebsgeräte 1 und/oder ein anderes Gerät mit Funkfunktion (Repeater, Funknetzwerkmodul für kabellosen Internetzugang) angeordnet sein, wobei jede Geräteantenne mittels der Strahlungskopplung, dem Hohlleiter oder dem Hohlraumresonator mit einer anderen Schlitzantenne 2 gekoppelt ist.

Die Position des Betriebsgeräts 4 wird unter Berücksichtigung der Lage seiner Antenne 5 in dem Gehäuse 1 der Leuchte so gewählt das eine optimale Anregung der Schlitzantenne 2 möglich ist. Für unterschiedliche Betriebsgeräte 4 können in dem Gehäuse dazu unterschiedliche Positionierhilfen vorgesehen sein, so dass durch nur ein Leuchtengehäuse mehrere Konfigurationen möglich sind und insbesondere auch Betriebsgeräte 4 eingesetzt werden können, die unterschiedliche Funksignale (Bluetooth, WiFi) verwenden.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der die Schlitzantenne bildende Schlitz 2 offen sein oder mit einem dielektrischen Füllmaterial verschlossen werden. Dass die elektrische Material kann dabei entweder auf den offenen Bereich des Schlitzes beschränkt sein oder aber auf der Innen- und/oder Außenseite des Gehäuses aufgebracht werden. Das an einer Fläche aufgebrachte Material weist dabei vorzugsweise eine reliefartige Oberfläche auf, so das das die elektrische Material in den offenen Bereich des Schlitzes dringt.