AT10601U1 - Verfahren zur ansteuerung fur ein betriebsgerat fur leuchtmittel, insbesondere led - Google Patents

Description

2 AT 010 601 U1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung für mindestens ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LED, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Beleuchtungssystem mit einem Steuergerät sowie mindestens einem Betriebsgerät zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12, ein Be-5 triebsgerät zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, mit einer Schnittstellenschaltung zum Empfang von digitalen Steuerbefehlen über eine Busleitung und einem Konverter zum Betreiben des Leuchtmittels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17 sowie ein Steuergerät für ein Beleuchtungssystem mit zumindest einem Betriebsgerät zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 23. 10

Technisches Gebiet

Derartige Verfahren werden zur Ansteuerung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel genutzt und werden in Beleuchtungssystemen verwendet, um Leuchtmittel mit Hilfe einer zentralen Steuer-15 einheit ein- und auszuschalten und in der Helligkeit einzustellen. Üblicherweise werden dabei die Leuchtmittel von Betriebsgeräten angesteuert. Die Betriebsgeräte werden in Gruppen zusammengefasst und können von einer oder auch mehreren zentralen Steuereinheiten gesteuert werden. Mit dem Begriff Leuchtmittel werden sowohl Gasentladungslampen als auch Halogenlampen oder Leuchtdioden (LED) bezeichnet. Ein derartiges Leuchtmittel kann einzeln oder 20 gemeinsam mit weiteren Leuchtmitteln in einer Leuchte angeordnet sein, die auch das Betriebsgerät enthalten kann.

Stand der Technik 25 Bei modernen Beleuchtungssystemen werden oftmals durch die zentrale Steuereinheit digitale Steuerbefehle an die Betriebsgeräte übersendet. Durch diese externen Steuerbefehle lassen sich insbesondere Helligkeitswerte vorgeben, um verschiedene Beleuchtungszustände zu erreichen. Die Betriebsgeräte können mit einer Adresse versehen sein, um eine einzelne oder auch gruppenweite Ansteuerung durch die zentrale Steuereinheit zu ermöglichen. 30

Ein weit verbreitetes Steuerungsverfahren ist die Ansteuerung von Beleuchtungssystemen gemäß DALI (Digital Adressable Lighting Interface) Standard. Dieser Standard definiert eine Schnittstelle und ein Übertragungsformat zur digitalen Ansteuerung von Betriebsgeräten, wobei für die einzelnen Betriebsgeräte Adressen vergeben werden können. Die Betriebsgeräte kön-35 nen über die externen Steuerbefehle ein- und ausgeschaltet oder in der Helligkeit gesteuert werden, zudem kann eine spezielle Betriebsbedingung wie ein Notbeleuchtungszustand initiiert werden und Fehlermeldungen abgefragt werden.

Der DALI Standard ist 16 Bit Manchester-Code, der eine maximale Dimmgeschwindigkeit bei 40 einer Helligkeitsänderung von 1 % bis 100 % in knapp 0,7 Sekunden ermöglicht. Der Hochpegel liegt im Bereich von ungefähr 16 V, der niedrige Pegel bei einer Spannung von ungefähr 0 Volt.

Die Steuerung gemäß dem DALI Standard schränkt der Anzahl von möglichen Adressen innerhalb eines Beleuchtungssystems auf einen definierten Wert ein (65 Adressen für einen Be-45 reich). Diese Anzahl ist insbesondere für Beleuchtungssysteme mit Leuchtmitteln verschiedener Farbe oftmals nicht ausreichend. Deshalb wird bei heutigen Beleuchtungssystemen mit einem höheren Bedarf an Adressen eine Unterteilung des Beleuchtungssystems auf mehrere Untersysteme vorgenommen, diese Aufteilung erfordert jedoch eine erhöhte Anzahl an Steuergeräten und erhöht somit sowohl den Aufwand bei der Installation eines solchen Beleuchtungssys-50 tems als auch die Komplexität der Steuergeräte, die in diesem Fall ein mehrstufiges Beleuchtungssystem steuern und überwachen müssen.

Durch den Einsatz neuer Leuchtmittel wie Leuchtdioden ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten von Beleuchtungssystemen, insbesondere ein Mischen von Farben und eine 55 Änderung der Farbe des Beleuchtungssystems kann ermöglicht werden. Durch die Anwendung 3 AT 010 601 U1 von verschiedenfarbigen Leuchtmitteln können anhand eines solchen Steuerungsverfahrens farbliche Veränderungen realisiert werden. Bei einer solchen farblichen Beleuchtung kann das Licht der verschiedenfarbigen Leuchtmittel mit Hilfe einer entsprechenden Optik gekoppelt und gemischt werden. Die Mischung des verschiedenfarbigen Lichtes kann insbesondere in einer Leuchte oder durch die Kombination von mehreren Leuchten erfolgen. Derartige farbliche Veränderungen können eine Anpassung der Geschwindigkeit der Helligkeitsänderung erfordern.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2006 001 256 A1 beschreibt ein Verfahren zum Einstellen der Helligkeit eines Leuchtmittels in Abhängigkeit von Helligkeitsbefehlen. Gemäß diesem Verfahren überwacht das Betriebsgerät die zeitliche Abfolge der Helligkeitsbefehle und passt die Geschwindigkeit der Helligkeitsänderung, welche mittels Steuerbefehl initiiert wurde, an diese zeitliche Abfolge an. Für den Betrachter kann eine Helligkeitsänderung gerade bei niedrigen Helligkeiten gut wahrgenommen werden. Insbesondere bei langsam ablaufenden Helligkeitsänderungen ist es daher sehr wichtig, das diese kontinuierliche und mit einer sehr geringen Schrittweite an Helligkeitsstufen erfolgt. Der Betrachter kann eine stufenweise Helligkeitsänderung als unangenehm empfinden. Insbesondere bei dem Einsatz von verschiedenfarbigen Leuchtmitteln zur Änderung der Farbe des Beleuchtungssystems oder der Leuchte kann bereits eine sehr geringe Änderung der Farbe durch den Betrachter wahrgenommen werden.

Gemäß dem DALI Standard ist nur eine begrenzte Anzahl von Helligkeitsstufen anhand der vorgegebenen Helligkeitsbefehle zur Einstellung der Helligkeit verfügbar. Diese eingeschränkte Anzahl von Helligkeitsstufen schränkt insbesondere bei Anwendungen für farbliche Veränderungen den Helligkeitsbereich und die umsetzbare Geschwindigkeit für Helligkeitsänderungen ein.

Gemäß der DE 10 2006 001 256 A1 kann zwar eine bessere Anpassung der Geschwindigkeit der gewünschten Helligkeitsänderung erzielt werden, allerdings ermöglicht dieses Verfahren nur eine Erhöhung der Geschwindigkeit, es ist aber keine Erhöhung der Anzahl der Helligkeitsstufen möglich. Weiterhin wird gemäß der DE 10 2006 001 256 A1 ein vorhandenes Übertragungsformat zur Übertragung der Steuerbefehle genutzt. Durch die Nutzung des vorhandenen Übertragungsformats ist die maximale Übertragungsrate und somit auch die maximale Geschwindigkeit für Helligkeitsänderungen begrenzt und an das vorhandene Übertragungsformat gebunden.

Heutige Beleuchtungssysteme erfordern die Nutzung eines weit verbreiteten Standards als Verfahren zur Ansteuerung des Beleuchtungssystems und der darin enthaltenen Betriebsgeräte. Eine Änderung oder Anpassung eines solchen standardisierten Verfahrens bedeutet einen großen Aufwand bei der Umsetzung durch die Anwender. Es müssen sowohl die Hersteller der entsprechenden Betriebsgeräten und die Hersteller der Steuereinheiten ihre entsprechenden Produkte an den vereinbarten Standard anpassen als auch die Abnehmer, insbesondere die Leuchtenhersteller und die Fachleute, die solche Beleuchtungssysteme installieren und in Betrieb nehmen, auf den entsprechenden Standard eingeschult sein und die entsprechenden Anforderungen einhalten.

Darstellung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Ansteuerung von Betriebsgeräten durch eine Steuereinheit ohne die oben genannten Nachteile bzw. unter einer deutlichen Reduzierung dieser Nachteile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und für eine gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 12, 17 und 23 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. 4 AT 010 601 U1

Die erfindungsgemäße Lösung zur Steuerung von Betriebsgeräten beruht auf dem Gedanken, dass selektiv eine erste Übertragung von Steuerbefehlen gemäß einem definierten Standardübertragungsformat oder aber durch die Wahl des Benutzers eine von diesem ersten Übertragungsformat abweichendes zweite Übertragungsformat genutzt werden kann. Dabei erfolgen beide Übertragungen mittels digitaler Steuerbefehle, die von einer oder auch mehreren zentralen Steuereinheiten an zumindest ein Betriebsgerät übersendet werden.

Auf diese Weise ist es möglich, sowohl eine entsprechende Übertragung, die einem etablierten Standardübertragungsformat entspricht, zu wählen, um eine möglichst hohe Kompatibilität für die Steuereinheiten und Betriebsgeräte eines Beleuchtungssystems zu erhalten, als auch eine an spezielle Erfordernisse des Beleuchtungssystems angepasste abgeänderte Übertragung mit einem zweiten Übertragungsformat zu wählen und für die Übersendung von Steuerbefehlen zu verwenden.

Vorteilhafterweise unterscheiden sich die Übertragungsraten der beiden Übertragungen voneinander. Somit kann für den Anwendungsfall einer geforderten hohen Geschwindigkeit für Helligkeitsänderungen für die zweite Übertragung eine höhere Übertragungsrate gewählt werden, als für die erste Übertragung gemäß des etablierten Standards zugelassen ist. Vorteilhafterweise können sich die Übertragungsformate in der Flankensteilheit ihrer Signale, in der Pegelhöhe oder auch der Bitanzahl der Signale unterscheiden.

Die zweite, frei wählbare Übertragung kann sich aber auch durch zusätzliche Steuerbefehle auszeichnen, die weitere Möglichkeiten für die Ansteuerung der Betriebsgeräte zur Verfügung stellen können. Aufgrund dieser zusätzlichen Steuerbefehle kann beispielsweise eine größere Anzahl an Adressen oder eine größere Anzahl an Helligkeitsstufen mittels einer solchen Übertragung mit einem zusätzlichen Übertragungsformat realisiert werden.

Ein Steuerbefehl ist gemäß der Erfindung nicht nur ein Einschaltbefehl, Ausschaltbefehl oder neuer Helligkeitswert, der an ein Betriebsgerät übertragen werden kann, sondern kann auch erweiterte Informationen enthalten. Insbesondere kann eine Farbinformation bzw. ein Farbbe-fehl, eine Adresse, eine Zustandsinformation oder ein Fehlersignal als Steuerbefehl übertragen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann dabei der Benutzer am Steuergerät die Übertragung einstellen. Er kann die Übertragung gemäß einem etablierten Standard wählen oder aber eine zweite Übertragung vorgeben. Eine vorteilhafte Anwendung einer frei wählbaren Übertragung ergibt sich durch die Skalierung der Übertragungsrate der ersten Übertragung. Vorzugsweise wird eine Vervielfachung der ersten Übertragungsrate eingestellt, insbesondere eine Verdoppelung oder Verdreifachung der Übertragungsrate kann durch den Benutzer gewählt werden.

Eine solche Übertragung durch Vervielfachung der ersten Übertragungsrate kann Vorteilhafterweise durch einen speziellen Steuerbefehl ausgewählt werden. Dieser Steuerbefehl kann sowohl an die angeschlossenen Steuergeräte als auch an die Betriebsgeräte gesendet werden. Nach Empfang dieses speziellen Steuerbefehls stellen die Steuergeräte und/oder die Betriebsgeräte ihre Übertragung gemäß dem Steuerbefehl um.

Eine alternative Lösung besteht darin, dass zumindest einem Steuergerät die zu wählende Übertragung durch den Benutzer oder eine andere Vorgabe vorgegeben werden kann. Die weiteren Teilnehmer des Beleuchtungssystems anhand der erkannten Übertragung adaptiv ihre Übertragungsart für den Empfang und das Aussenden von Steuerbefehlen ein. Als Teilnehmer werden in der weiteren Beschreibung weitere an die Busleitung angeschlossene Betriebsgeräte oder Steuergeräte bezeichnet. Vorzugsweise wird dabei nach Beginn einer Übertragung von Steuerbefehlen die Übertragung durch die weiteren Teilnehmer des Beleuchtungssystems analysiert. 5 AT 010 601 U1

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Beleuchtungssystem mit einem Steuergerät sowie mindestens einem Betriebsgerät zum Betreiben von Leuchtmitteln, wobei das Steuergerät digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten senden kann.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Empfangen von Steuerbefehlen durch ein Betriebsgerät von Leuchtmitteln. Das Betriebsgerät weist eine Treiberschaltung zum Betreiben des Leuchtmittels auf. Zum Empfang und zur Auswertung der Steuerbefehle weist das Betriebsgerät eine Schnittstellenschaltung auf. Gemäß der empfangenen Steuerbefehle kann das Betriebsgerät über die Treiberschaltung den Betrieb und die Helligkeit des Leuchtmittels steuern.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Betriebsgerät über seine Schnittstellenschaltung die Übertragung überwachen und anhand der empfangenen Steuerbefehle die Übertragung analysieren. Entsprechend der erkannten Übertragung kann das Betriebsgerät seine Schnittstellenschaltung auf diese Übertragung anpassen. Die Erkennung der Übertragung kann Vorteilhafterweise anhand der Auswertung der Übertragungsrate der empfangenen Steuerbefehle erfolgen.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann auch ein Steuergerät für ein Beleuchtungssystem digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten empfangen, wobei das Steuergerät anhand der empfangenen digitalen Steuerbefehle selbstständig erkennen kann, nach welchem Übertragungsformat die Steuerbefehle gesendet werden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes für eine LED als Leuchtmittel

Fig. 2 schematisch die Ausgestaltung einer Beleuchtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät und einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät für eine Gasentladungslampe als Leuchtmittel

Fig. 3 schematische Zeitverlaufsdiagramme zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Übertragung von Steuerbefehlen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines Betriebsgerätes für eine LED erläutert. Die vorliegende Erfindung kann allerdings bei sämtlichen Arten von Betriebsgeräten für Leuchtmittel eingesetzt werden. Dabei ist die Anwendung von ganz verschiedenen Leuchtmitteln möglich, es können insbesondere Gasentladungslampen, Halogenlampen oder auch anorganische oder organische Leuchtdioden eingesetzt werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Betriebsgerät 1 weist als zentrale Komponente eine Steuerschaltung 2 auf, welche alle Funktionen der Komponenten des Betriebsgerätes 1 steuert und überwacht. Insbesondere wird der Betrieb des Konverters 3 gesteuert und überwacht, insbesondere auch geregelt. Der Konverter 3 ist über Anschlüsse an das Stromversorgungsnetz 20 angeschlossen und nimmt die zum Betrieb des Leuchtmittels erforderliche Energie auf. Weiterhin steuert er auch den Betrieb des Leuchtmittels, insbesondere die Helligkeit des Leuchtmittels. Als Leuchtmittel ist eine Lampe LED an den Konverter 3 des Betriebsgeräts 1 angeschlossen. Der Konverter 3 übernimmt sowohl die Aufgabe der korrekten Stromaufnahme aus dem Stromversorgungsnetz 20, welche durch die Bestimmungen des Energieversorgers vorgegeben sein kann. Diese Aufgabe kann vor allem eine möglichst sinusförmige Stromaufnahme mit möglichst wenigen hochfrequenten Störungen betreffen. Der Konverter 3 kann daher ein söge- 6 AT 010 601 U1 nanntes Filter zum Vermeiden von hochfrequenten Störungen, die entweder aus dem Stromversorgungsnetz 20 kommen können oder aber durch den Konverter 3 erzeugt wurden, sowie eine Schaltung zur aktiven Leistungsfaktorkorrektur enthalten. Außerdem stellt der Konverter 3 den ordnungsgemäßen Betrieb der Lampe LED sicher. Insbesondere kann er den Strom und/oder die Spannung durch die Lampe LED einstellen oder auch regeln. In einer besonderen Ausführungsform kann der Konverter 3 auch als mehrstufiger Konverter ausgeführt werden, um die verschiedenen Aufgaben der auf die einzelnen Stufen des Konverters 3 aufzuteilen. Vorteilhafterweise wird durch eine Stufe die korrekte Stromaufnahme aus dem Stromversorgungsnetz 20 sichergestellt, eine nachfolgende Stufe steuert den Betrieb der Lampe LED. Das Stromversorgungsnetz 20 kann eine niederfrequente Wechselspannung mit einer Spannung von 230 V oder eine Gleichspannung von 24 V sein. Abhängig von der Art des Stromversorgungsnetzes 20 kann der Konverter 3 als DC-DC-Wandler oder als AC-DC-Wandler ausgebildet sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Konverter 3 einen Energiespeicher (Cbus) enthalten, dieser kann durch einen Speicherkondensator oder auch eine wiederaufladbare Batterie gebildet werden.

Das Betriebsgerät 1 und das Steuergerät 10 sind Bestandteil eines Beleuchtungssystems A.

Die Steuerschaltung 2 ist weiterhin mit der Schnittstellenschaltung 4 verbunden. Die Schnittstellenschaltung 4 ist mit der Busleitung 21 verbunden. Über die Busleitung 21 werden die von dem Steuergerät 10 gesendeten Steuerbefehle übertragen. Diese Steuerbefehle werden von der Schnittstellenschaltung 4 empfangen und an die Steuerschaltung 2 weitergeleitet. Die Steuerschaltung 2 kann die Steuerbefehle auswerten und abspeichern. Gemäß der übermittelten Steuerbefehle kann die Steuerschaltung 2 den Betrieb der Lampe LED durch den Konverter 3 steuern. Die Steuerschaltung 2 kann auch den Betrieb der Lampe LED und des Konverters 3 überwachen und im Falle eines Fehlers oder besonderen Ereignisses dieses Erkennen und über die Schnittstellenschaltung 4 und die Busleitung 21 einen entsprechenden Steuerbefehl an das Steuergerät 10 senden. Zusätzlich können weitere Steuergeräte 11 an die Busleitung 21 angeschlossen sein. Die verschiedenen Steuergeräte 10 und 11 können verschiedene Sensoren wie beispielsweise Bewegungs- oder Helligkeitssensoren aber auch durch einen Benutzer steuerbare Aktoren wie beispielsweise Schalter, Taster oder auch berührungsempfindliche Bildschirme mit einem Benutzerinterface zur Beleuchtungssteuerung sein.

Die Steuerschaltung 2 kann einen Speicher 8 enthalten oder einen externen Speicher 8 ansteuern, der in dem Betriebsgerät 1 vorhanden ist.

Die Busleitung 21 ist als zweidrahtige Datenleitung ausgebildet, die als Steuerbefehl ein Digitalsignal mit einer niedrigen Gleichspannung überträgt. Über die Busleitung 21 wird beispielweise eine Datenübertragung gemäß DALI Standard übertragen. Die Schnittstellenschaltung 4 und das Steuergerät 10 sind in der Lage, Steuerbefehle gemäß dem DALI Standard zu empfangen. Gemäß der Erfindung ist es jedoch möglich, alternativ zu der Datenübertragung gemäß der standardisierten Übertragung eine Übertragung mit anderen Parametern zu wählen. Durch die Fähigkeit zur Datenübertragung gemäß DALI Standard sowohl des Betriebsgerätes 1 als auch des Steuergerätes 10 kann eine sehr hohe Kompatibilität für die Komponenten des Beleuchtungssystems erzielt werden. Dadurch steht dem Benutzer eine große Anzahl an verschiedenen Steuer- und Betriebsgeräten von verschiedenen Anbietern und für verschiedene Anwendungszwecke zur Verfügung, die je nach Bedarf durch den Benutzer für ein entsprechendes Beleuchtungssystem ausgewählt werden können.

Entsprechend der Erfindung kann über die Busleitung 21 eine weitere, von dem DALI Standard abweichende Übertragungsart übertragen werden.

Beispielsweise kann die Übertragungsrate für die Steuerbefehle um ein Vielfaches erhöht oder auch verringert werden, idealerweise wird die Übertragungsrate verdoppelt oder verdreifacht. Alternativ dazu oder auch zusätzlich kann die Flankensteilheit der übertragenen Signale um ein 7 AT 010 601 U1

Vielfaches erhöht oder auch verringert werden, idealerweise wird die Flankensteilheit verdoppelt oder verdreifacht. Als weitere Möglichkeit der Veränderung der Übertragung kann die Amplitude der zu übertragenden Signale in ähnlicher Weise verändert werden. 5 Anzumerken ist, dass die Datenübertragung der Steuerbefehle über die Busleitung 21 nicht drahtgebunden erfolgen muß, sondern sie kann beispielsweise drahtlos über eine Funkverbindung oder über eine Power Line Communication (PLC) über das Stromversorgungsnetz 20 übertragen werden. Für die genannten Übertragungsvarianten existieren jeweils standardisierte Übertragungsverfahren analog zu dem DALI Standard für drahtgebundene Datenübertragung, io wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine abgeänderte Datenübertragung über die gleiche Busleitung 21 erfolgen kann.

Die Änderung kann durch den Benutzer dem Steuergerät 10 vorgegeben werden. Dabei kann der Benutzer über ein Kommando dem Steuergerät beispielsweise den Faktor der Änderung 15 der Übertragungsrate vorgeben.

Dieses Kommando stellt einen speziellen Steuerbefehl dar. Das Steuergerät passt dann seine Übertragungsrate, mit der es die Steuerbefehle an die Busleitung 21 überträgt, gemäß dem Benutzerkommando an. In der gleichen Weise kann beispielsweise auch die Flankensteilheit 20 oder die Amplitude der Übertragung angepasst werden. Bevor das Steuergerät 10 seine Übertragung anpasst, kann es per speziellen Steuerbefehl über die Busleitung 21 die weiteren Steuergeräte 11 und die angeschlossenen Betriebsgeräte 1 über die Änderung der Übertragung informieren. Die weiteren Steuergeräte 11 und die angeschlossenen Betriebsgeräte 1 werden im folgenden auch als Busteilnehmer bezeichnet. 25

In einer alternativen Variante kann das Steuergerät 10 gemäß der Vorgabe für die zu wählende Übertragung seine Übertragungsrate anpassen und nach Anpassung der Übertragungsrate bei einer erstmaligen Steuerung durch einen Benutzer oder eine erstmalige Aktivierung eines vorhandenen Sensors die Steuerbefehle mit der angepassten Übertragungsrate über die Buslei-30 tung 21 an die weiteren Busteilnehmer übertragen. Diese Busteilnehmer überwachen die Busleitung und analysieren die Übertragungsrate der empfangenen Steuerbefehle. Anhand der Übertragungsrate können die weiteren Busteilnehmer auch ihre Übertragungsrate anpassen. Im weiteren kann sowohl der Empfang der Steuerbefehle als auch die Aussendung von Steuerbefehlen an die ermittelte Übertragungsrate angepasst werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn 35 die geänderte Übertragungsrate ein Vielfaches der ersten, standardisierten Übertragungsrate beträgt.

In diesem Fall können die Busteilnehmer anhand der gemessenen Übertragungsrate aus einer in der Steuerschaltung 2 abgelegten Referenztabelle die den Messwerten entsprechende vor-40 definierte Übertragungsrate auswählen und ihre Übertragung so anpassen. Eine solche Referenztabelle kann in dem Speicher 8, der im Betriebsgerät 1 vorhanden ist, abgelegt sein. Über spezielle Steuerbefehle des Steuergerätes 10 kann diese Referenztabelle angepasst oder erweitert werden. Durch die Eingrenzung der möglichen Übertragungsraten auf ein Vielfaches der ersten (standardisierten) Übertragungsrate kann das Risiko, dass durch Abweichungen in 45 der Übertragungsrate Fehler bei der Übertragung auftreten, verringert werden. Eine solche Abweichung in der Übertragungsrate kann durch Bauteiltoleranzen oder auch Temperaturschwankungen, welche einen Einfluß auf die Bauteile der Schnittstellenschaltung 4 haben können, hervorgerufen werden. Durch die Fixierung der möglichen Übertragungsraten auf ein Vielfaches der ersten (standardisierten) Übertragungsrate kombiniert mit dem Ablegen von so vordefinierten Übertragungsraten kann das Fehlerrisiko für die Übertragung stark vermindert werden.

Im Falle dieses Ausführungsbeispiels liest die Steuerschaltung 2 die Steuerbefehle, die von dem Steuergerät 10 über die Busleitung 21 übertragen werden, aus der Schnittstellenschaltung 55 4 aus. Dabei kann die Steuerschaltung 2 die empfangenen Steuerbefehle in dem Speicher 8 8 AT 010 601 U1

Zwischenspeichern und anhand ihrer Übertragungsrate analysieren. Die Übertragungsrate wird durch die Bitlänge der einzelnen Bestandteile der Steuerbefehle definiert.

Ein Beispiel für eine solche Übertragung wird später anhand der Fig. 3 erläutert.

Die Steuerschaltung 2 analysiert die Steuerbefehle und kann daraufhin die Übertragungsrate für später zu empfangende oder zu sendende Steuerbefehle anpassen.

Alternativ kann das Steuergerät 10 selbstständig anhand der gewünschten maximalen Geschwindigkeit für die Helligkeitsänderung, welche vom Benutzer über eine Programmierung der Abfolge der verschiedenen Helligkeitswerte oder auch anderer Beleuchtungsparameter vorgegeben werden kann, die optimale Übertragungsrate berechnen. Dadurch kann ein optimaler Kompromiss zwischen der erforderlichen Geschwindigkeit für die Helligkeitsänderung und der für eine sichere Datenübertragung maximal zulässigen Übertragungsrate erreicht werden.

Durch die Anpassung der Übertragungsrate kann das Beleuchtungssystem besser an spezielle Benutzeranforderungen angepasst werden. So kann beispielsweise durch eine Vervielfachung der Übertragungsrate eine schnellere Helligkeitsänderung durch eine schnellere Abfolge der Steuerbefehle zur Änderung der Helligkeit erreicht werden.

Alternativ kann durch die Erhöhung der Übertragungsrate auch eine höhere Anzahl an Helligkeitsstufen oder eine höhere Anzahl an Adressen erreicht werden. So kann beispielsweise in Kombination mit der Erhöhung der Übertragungsrate auch die Datenlänge der zu übertragenden Steuerbefehle erhöht werden.

Es kann beispielsweise anstelle der 2 Byte langen Steuerbefehle des Standardprotokolls ein 3 Byte Steuerbefehl oder auch ein 4 Byte Steuerbefehl zur Adressierung gesendet werden. Auf diese Weise kann bei einer Verdoppelung der Übertragungsrate und einer Verdoppelung der Datenlänge in der gleichen Zeit eine viel höhere Datenmenge und somit auch ein viel größerer Adressbereich angesprochen werden.

Das Steuergerät 10 kann nach erfolgter Änderung seiner Datenübertragung eine Überprüfung durchführen, um zu prüfen, ob die weiteren Busteilnehmer wie beispielsweise das Betriebsgerät 1 die angepasste Datenübertragung erfassen können und ihre Datenübertragung daran anpassen können. Zu diesem Zwecke kann das Steuergerät 10 einen Steuerbefehl zur Statusabfrage an die einzelnen Busteilnehmer senden. Wenn die einzelnen Busteilnehmer ihre Datenübertragung anpassen haben können, werden sie eine Steuerbefehl zur Statusrückmeldung gemäß der angepassten Datenübertragung zurücksenden. Erfolgt keine Statusrückmeldung, muß das Steuergerät 10 davon ausgehen, dass der oder die angesprochenen Busteilnehmer nicht zu einer Anpassung der Datenübertragung fähig sind. In diesem Fall muß das Steuergerät 10 seine Datenübertragung wieder auf die erste Datenübertragung zurücksetzen. Gemäß diesem Beispiel könnte das Steuergerät 10 anhand der ihm bekannten Adressen (diese sind in dem Beleuchtungssystem bei der Inbetriebnahme vergeben worden) jeden einzelnen Busteilnehmer wie beispielsweise das Betriebsgerät 1 abfragen und überprüfen, ob die angepasste Datenübertragung einsetzbar ist.

Wenn die Steuerschaltung 2 in dem Betriebsgerät 1 anhand der geänderten Übertragung feststellt, dass das Übertragungsformat zur Übertragung der digitalen Steuerbefehle geändert wurde, oder wenn das Übertragungsformat zur Übertragung der digitalen Steuerbefehle mittels eines speziellen Steuerbefehls geändert wurde, kann die Steuerschaltung 2 in dem Speicher 8 eine Information über das zuletzt gewählte Übertragungsformat zur Übertragung der digitalen Steuerbefehle ablegen. Dieses Abspeichern der Information kann auch in regelmäßigen Zeitabständen oder nach bei jedem ersten Empfang eines Steuerbefehls nach Einschalten des Betriebsgerätes durch Zuschalten der Netzversorgung erfolgen. 9 AT 010 601 U1

Das in Fig. 1 dargestellte Beispiel kann dahingehend erweitert werden, dass drei Betriebsgeräte 1a, 1b und 1c mit jeweils einer andersfarbigen LED (beispielsweise rot, grün und blau) über ein Steuergerät 10 angesteuert werden.

Die drei Betriebsgeräte 1a, 1b und 1c mit jeweils einer andersfarbigen LED (beispielsweise rot, grün und blau) sind in einer Leuchte kombiniert, um eine Farbbeleuchtung zu erreichen. Alternativ können aber auch in einem Betriebsgerät 1 mehrere Konverter 3a, 3b und 3c vorhanden sein, die jeweils mindestens eine LED einer Farbe (beispielsweise rot, grün und blau) ansteuern. Die Ansteuerung der drei Konverter 3a, 3b und 3c erfolgt durch die gemeinsame Steuerschaltung 2.

Wenn der Benutzer nun eine besondere Effektbeleuchtung mit schnellen und sanften Farbwechseln erwünscht, die aufgrund der Limitierung der Datenübertragung gemäß DALI Standard nur sehr eingeschränkt realisierbar ist, kann er direkt oder über die Berechnung im Steuergerät 10 eine höhere Übertragungsrate und eine höhere Helligkeitsabstufung einstellen. Daraufhin wird die Datenübertragung über die Busleitung 21 von dem Steuergerät 10 angepasst.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem zumindest ein Steuergerät 10 ein Betriebsgerät 1' für eine Gasentladungslampe LA als Leuchtmittel über eine Busleitung 21 ansteuert. An dieser Busleitung 21 ist ein weiteres Steuergerät 11 angeschlossen.

Das Betriebsgerät 1' weist einen Gleichrichter 14 auf, der an das Stromversorgungsnetz 20 angeschlossen ist. Die vom Gleichrichter 14 aufgenommene Energie wird an eine Zwischenkreisschaltung 15 übertragen, welche eine aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFC) und einen Energiespeicher enthalten kann. Auf die Zwischenkreisschaltung 15 folgt ein Wechselrichter 16, der über einen Lastkreis 17 die Gasentladungslampe LA ansteuert. Der Wechselrichter 16 kann durch eine Halbbrücke gebildet werden, welche den Lastkreis 17 mit einer getakteten Gleichspannung speist. Der Lastkreis 17 kann durch einen Serienresonanzkreis aus einer Induktivität und einer Kapazität gebildet werden.

Die Steuerschaltung 2 ist über die Schnittstellenschaltung 4 an die Busleitung 21 angeschlossen und kann somit die von dem Steuergerät 10 gesendeten Steuerbefehle empfangen.

Das Steuergerät 11 kann die Datenübertragung über die Busleitung 21 überwachen und analysieren. Sofern es eine Änderung der Übertragungsrate durch das Steuergerät 10 feststellt, kann es auch seine Übertragungsrate für die auszusendenden und zu empfangenden Steuerbefehle anpassen. In der gleichen Weise kann das Betriebsgerät 1' seine Übertragungsrate für die auszusendenden und zu empfangenden Steuerbefehle anpassen.

Fig. 3 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm und soll zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Übertragung von Steuerbefehlen dienen. Hier dargestellt ist ein Signal A gemäß dem DALI Standard, welches eine definierte Übertragungsrate aufweist. Die Länge eines Steuerbefehls ist festgelegt, wie auch die Amplitude und die Flankensteilheit des Signals. Ein Steuerbefehl gemäß DALI Standard besteht aus 16 Bit, wobei die Nutzdatenübertragungsrate bei 1200 Bit pro Sekunde liegt. Die Bitlänge ist dabei 416 us. Diese sogenannte Bitlänge bestimmt die Übertragungsrate, mit der die Steuerbefehle übertragen werden. Die dabei zulässige Flankensteilheit liegt im Bereich von 10 us bis zu 100 us.

Weiterhin ist ein zweites Signal B dargestellt, welches die doppelte Übertragungsrate des Signals A aufweist. Die Flankensteilheit dieses Signals kann im Bereich von 5 us bis 30 us liegen. Die Bitlänge kann beispielsweise auf 213 us reduziert werden, sie kann aber auch auf einen Bereich von 100 us bis 150 us reduziert werden.

Das zweite Signal B kann sich von dem Signal A des weiteren in der Flankensteilheit seiner Signale, in der Pegelhöhe oder auch der Bitanzahl der Signale unterscheiden.

Claims (24)

10 AT 010 601 U1 Die zwei verschiedenen Übertragungsformate können sich auch durch ihre Übertragung dahingehend unterscheiden, dass das erste Übertragungsformat eine sogenannte .Active Low1 Übertragung nutzt, d.h. es liegt dauerhaft ein Pegel von beispielweise 12 V an, solange keine Daten übertragen werden. Im Fall einer Datenübertragung wird der Pegel zum Übertragen eines Bit auf einen Pegel unter beispielsweise 2 V gezogen wird. Das zweite Übertragungsformat kann dagegen ein Signal mit einer sogenannten .Active High' Übertragung nutzen. In diesem Fall würde dauerhaft ein Pegel von beispielsweise 0 V anliegen, solange keine Daten übertragen werden. Im Fall einer Datenübertragung wird der Pegel zum Übertragen eines Bit auf beispielsweise 12 V erhöht. Auf diese Weise ist die Wahl zwischen einer Datenübertragung, bei der durch die .Active Low' Übertragung eine dauerhafte Spannung auf der Busleitung 21 anliegt und somit eine Versorgung von Steuergeräten 10 über die Busleitung 21 möglich ist, und einer Datenübertragung mit einer .Active High1 Übertragung möglich. Die .Active High' Übertragung bietet den Vorteil, dass keine dauerhafte Speisung der Busleitung 21 erforderlich ist und somit die Steuergeräte 10 bei fehlender Busaktivität komplett abgeschaltet werden können. Ansprüche: 1. Verfahren zum Ansteuern eines Betriebsgerätes (1) für Leuchtmittel, insbesondere LED, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten empfangen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Übertragungsformate verschiedenen Übertragungseigenschaften besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) auch digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten senden kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Übertragungsformate durch ihre Übertragungsrate unterscheiden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungsformat einem Standardübertragungsformat entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungsformat dem DALI Standard entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) anhand der empfangenen digitalen Steuerbefehle selbstständig erkennt, nach welchem Übertragungsformat die Steuerbefehle gesendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) anhand der Bitlänge der empfangenen digitalen Steuerbefehle 11 AT 010 601 U1 selbstständig erkennt, nach welchem Übertragungsformat die digitalen Steuerbefehle gesendet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) anhand eines speziellen Steuerbefehls eine Information erhält, nach welchem Übertragungsformat die digitalen Steuerbefehle gesendet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Steuerbefehle eine Änderung der Helligkeit des Leuchtmittels, mit dem das Betriebsgerät (1) das Leuchtmittel ansteuert, bewirken kann.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) aufgrund des verwendeten Übertragungsformats unterschiedlich schnell die Helligkeit des Leuchtmittels ändern kann.

12. Beleuchtungssystem (A) mit einem Steuergerät (10) sowie mindestens einem Betriebsgerät (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten senden kann.

13. Beleuchtungssystem (A) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Übertragungsformate verschiedene Übertragungseigenschaften besitzen.

14. Beleuchtungssystem (A) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Übertragungsformate durch ihre Übertragungsrate unterscheiden.

15. Beleuchtungssystem (A) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungsformat einem Standardübertragungsformat entspricht.

16. Beleuchtungssystem (A) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) einen Steuerbefehl zur Statusabfrage gemäß dem zweiten Übertragungsformat aussenden kann und bei fehlender Rückmeldung der angesprochenen Betriebsgeräte (1) die Übertragung wieder auf das erste Übertragungsformat zurücksetzt.

17. Betriebsgerät (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, mit Anschlüssen für eine Stromaufnahme aus dem Stromversorgungsnetz (20), einer Schnittstellenschaltung (2) zum Empfang von digitalen Steuerbefehlen über eine Busleitung (21), einem Konverter (3) zum Betreiben des Leuchtmittels, einer Steuerschaltung (2), die gemäß den über die Schnittstellenschaltung (2) empfangenen digitalen Steuerbefehle den Konverter (3) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten empfangen kann.

18. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, 12 AT 010 601 U1 daß die verschiedenen Übertragungsformate verschiedenen Übertragungseigenschaften besitzen.

19. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 17 oder 18, 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) anhand der empfangenen digitalen Steuerbefehle selbstständig erkennt, nach welchem Übertragungsformat die Steuerbefehle gesendet werden.

20. Betriebsgerät (1) nach den Ansprüchen 17 bis 19, io dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) anhand eines speziellen Steuerbefehls eine Information erhält, nach welchem Übertragungsformat die digitalen Steuerbefehle gesendet werden.

21. Betriebsgerät (1) nach den Ansprüchen 17 bis 20, 15 dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) einen Speicher (8) besitzt, und das Betriebsgerät (1) in diesem Speicher (8) eine Information ablegen kann, welches Übertragungsformat zuletzt für die Übertragung der digitalen Steuerbefehle genutzt wurde.

22. Betriebsgerät (1) nach den Ansprüchen 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsgerät (1) mehrere Konverter (3a, 3b, 3c) enthält, um verschiedenfarbige LEDs anzusteuern.

23. Steuergerät (10) für ein Beleuchtungssystem mit zumindest einem Betriebsgerät (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LED, wobei das Steuergerät (10) digitale Steuerbefehle nach mindestens zwei verschiedenen Übertragungsformaten empfangen kann, dadurch gekennzeichnet, 30 daß das Steuergerät (10) anhand der empfangenen digitalen Steuerbefehle selbstständig erkennt, nach welchem Übertragungsformat die Steuerbefehle gesendet werden.

24. Steuergerät (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, 35 daß das Steuergerät (10) auch digitale Steuerbefehle mittels des erkannten Übertragungs formats senden kann. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55