<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van
Lightolier Incorporated gevestigd te
Jersey City, New Jersey
Verenigde Staten van Amerika voor te programmeren in een wand gemonteerde regelaar voor een aantal ketens.
EMI1.1
----------------------------- - onder inroeping van het recht van voorrang op grond van octrooiaanvrage no. 804.827, ingediend in de Verenigde Staten van Amerika dd. 5 december 1985, op naam van Gordon W. Pearlman en Steven B. Carlson.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een in een wand gemonteerde schakelkast voor het regelen van een aantal huishoud-wisselstroomverlichtingsketens en meer in het bijzonder op een stelsel van verlichtingsketens, waarbij een of meer van de ketens een fluorescentielamp kunnen omvatten.
Een typerende huishoudbedrading omvat gewoonlijk een paneel van lichtschakelaars, welke zijn opgesteld in een hal of foyer voor het regelen van een aantal verlichtingsketens in de hal en in daaraan grenzende vertrekken. Soms zijn diminrichtingen bij de lichtschakelaars aanwezig om het niveau van de energie, welke aan elk van de verlichtingsketens wordt toegevoerd, te regelen. Deze diminrichtingen hebben gewoonlijk de vorm van reostaten, die met de hand op het gewenste helderheidsniveau worden ingesteld.
Een te programmeren diminrichting met een enkele lijn voor één van dergelijke ketens is aangegeven in de Amerikaanse octrooiaanvrage serial no. 724.015. Deze aanvrage beschrijft een te programmeren diminrichting, welke wordt bediend door een paar éénpolige schakelaars met één schakelstand. Deze inrichting is in staat een enkele belasting, welke een gloeilamp omvat, te bedrijven. De inrichting is niet geschikt voor het bedrijven van een fluorescentielamp omdat een fluorescentielamp een extra ingang voor het bedrijven van een verwarmingsinrichting vereist. Bovendien kunnen normale dimschakelaars niet met fluorescentielampen worden verbonden in verband met de ballasteisen voor de verwarmingsketens.
De uitvinding voorziet in een in een wand gemonteerde verlichtingsketenregelaar met een aantal secties, welke zodanig kan worden geprogrammeerd, dat deze een aantal verlichtingsketens kan bedrijven waarvan er sommige van fluorescentielampen zijn voorzien.
Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm kunnen vier verlichtingsketens worden bestuurd en kunnen er vier vooraf ingestelde helderheidsniveaus voor de vier verlichtingsketens aanwezig zijn. De voorinstellingen kunnen in een geheugen worden ingevoerd en uit het geheugen worden gewist onder gebruik van een leermodus, welke vanuit het front-
<Desc/Clms Page number 3>
paneel van de regelaar wordt ingeleid door een"leer"-drukknop in te drukken. Afgezien van de voorinstellingen kunnen de vier individuele ketens worden geregeld door dimschakelaars, welke een paar niet-vergrendelende drukknoppen omvatten.
Een van deze schakelaars is aangeduid als een"op"-schakelaar en de andere is aangeduid als een"neer"-schakelaar, zodat bij het indrukken van de op-schakelaar het helderheidsniveau wordt verhoogd en omgekeerd bij het indrukken van de neer-schakelaar het helderheidsniveau wordt verlaagd.
De regelaar omvat een microprocessor en een uitwisbaar te programmeren dood geheugen. Elk van de frontpaneelschakelaars levert een ingangssignaal aan de microprocessor, welke zodanig is geprogrammeerd, dat deze het sluiten van de contacten van elk van de schakelaars aftast en voorziet in de functie, welke door het sluiten van de bepaalde schakelaar wordt vereist. Er zijn vier belastingslijnuitgangen, welke onder normale omstandigheden met vier gloeilampverlichtingsketens kunnen zijn verbonden. Indien gewenst kan evenwel een van de ketens, kanaal 4,
EMI3.1
met de verwarmingsketens van één of meer fluorescentielamparmaturen in de kanalen 1, 2 of 3 zijn verbonden. De microprocessor kan zodanig zijn geprogrammeerd, dat het kanaal 4 als een verwarmingsketen wordt aangegeven bij het indrukken van voorafbepaalde schakelaars op het frontpaneel.
Bij deze configuratie voert het vierde kanaal energie aan de verwarmingsketens van één of meer fluorescentielampen toe in afhankelijkheid van het feit of deze fluorescentielampen al dan niet in-of uitgeschakeld zijn. Derhalve zal dit kanaal niet langer volgens een dimmodus werken doch slechts energie toevoeren aan de ketens, welke de fluorescentielampen bevatten van die ketens, welke zijn geactiveerd.
Een eerste doel van de uitvinding is het verschaffen van een van een aantal secties voorziene in een wand gemonteerde te programmeren lichtketenregelaar, welke in staat is verschillende configuraties aan te nemen in afhankelijkheid van het feit of een gloei-of fluorescentieverlichting moet worden gebruikt.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een van een aantal secties voorziene te programmeren diminrichting, waarin verschillende combinaties van lichtniveaus in een geheugen kunnen worden opgeslagen en momentaan uit het geheugen kunnen worden teruggewonnen door
<Desc/Clms Page number 4>
een frontpaneelschakelaar in te drukken.
Weer een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een van een aantal secties voorziene verlichtingsketenregelaar, welke wordt bestuurd door een microprocessor, die reageert op het sluiten van contacten van een aantal niet-vergrendelende éénpolige schakelaars met een enkele schakelstand om verschillende besturingsfuncties in te leiden.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. l een blokschema van een van een aantal secties voorziene functieregelaar, waarbij de opbouw van het frontpaneel van de regelaar is aangegeven ; fig. 2 een blokschema van de functieregelaar volgens fig. 11 en fig. 3 een stroomdiagram ter toelichting van de programmering van de in fig. 2 afgebeelde microprocessor voor fluorescentie-en gloeiverlichtingsketenconfiguraties.
Een van een aantal secties voorziene lichtketenregelaar 10 omvat het frontpaneel 12, dat met de huishoudbedrading is verbonden, welke bestaat uit een spanningsader 9, een neutrale ader 11 en een geaarde ader 13. De regelaar bevindt zich achter het frontpaneel en omvat vier uitgangen op uitgangslijnen 14,16, 18 respectievelijk 20. Met een stippellijn zijn alternatieve configuraties voor de uitgangslijnen 18a en 20a aangegeven. De lijn 14 drijft een gloeilampbelasting 22 aan, de lijn 16 een gloeilampbelasting 24 en de lijnen 18 en 20 drijven respectievelijk een fluorescentielampbelasting 26 aan. Het is ook mogelijk, dat de lijnen 18 respectievelijk 20 twee andere gloeilampbelastingen aandrijven, welke zijn aangegeven als de gloeilampbelasting no. 3 bij het blok 28 en de gloeilampbelasting no. 4 bij het blok 30.
Bij weer een andere (niet afgebeelde) configuratie kunnen de belastingen bij de blokken 22 en 24 beide fluorescentielampbelastingen zijn en in dat geval is de lijn 20 parallel aan de verwarmingsketens van de beide fluorescentielampen verbonden. Dat wil zeggen, dat het kanaal 4 de verwarmingsketens van evenveel fluorescentielampen kan aandrijven als er met de regelaar 10 zijn verbonden. De vier ketens zijn slechts ter illustratie afgebeeld, waarbij het duidelijk is, dat afhankelijk van de gebruikte microprocessor, elk willekeurig aantal uitwendige ketens kan worden geregeld.
<Desc/Clms Page number 5>
Het frontpaneel 12 omvat vier voorinstelschakelaars, aangeduid met A, B, C en D. Er is ook een"uit"-schakelaar en een"leer"-schakelaar.
Al deze schakelaars bestaan uit éénpolige, niet-vergrendelende drukknoppen met een enkele schakelstand. Het indrukken van elk van de schakelaars aardt een spanning, welke uit een locale voedingsbron ter beschikking staat en voert aan de microprocessor een logisch"nul"-ingangs- signaal toe. De microprocessor herkent de logische nul als een signaal, dat de schakelaar is ingedrukt. Er zijn andere configuraties van de schakelaars mogelijk waarbij het slechts van belang is, dat de schakelaar een operatieve en een niet-operatieve positie bezit teneinde logische signalen aan de microprocessor toe te voeren. Elk kanaal omvat een paar "op"-en"neer"-schakelaars, aangegeven als 1, 2,3 en 4 op het frontpaneel 12.
Het kanaal 1 omvat de op-knop 34A en de neer-knop 34B ; het kanaal 2 omvat de op-knop 36A en de neer-knop 36B ; het kanaal 3 omvat de op-knop 38A en de neer-knop 38B ; en het kanaal 4 omvat de op-knop 40A en de neer-knop 40B.
Thans verwijzende naar fig. 2 omvat de regelaar 10 een microprocessor 42 en een elektrisch uitwisbaar te programmeren dood geheugen (EEPROM) 44. Elk van de uitgangslijnen 14,16, 18 en 20 omvat bufferversterkers 46,48, 50 en 52. Het frontpaneel 12 is met de microprocessor 42 via een reeks lijnen verbonden. De op-neer-schakelaars voor de kanalen 1 t/m 4 zijn met acht ingangen van de microprocessor 42 over de lijn 54 verbonden. De voorinstellijnen zijn verbonden met vier ingangen van de microprocessor 42 via de lijn 56. De uit-schakelaar is over de lijn 58 en de leer-schakelaar over de lijn 60 verbonden. Een oscillator 62 levert een inwendige tempering voor de microprocessor 42.
De microprocessor 42 levert onsteekcommando's aan (niet afgebeelde) thyristors, welke in elk van de belastingsketens 22,24 en 26 aanwezig zijn. De wijze waarop deze ketens worden bedreven, is bekend en wordt meer gedetailleerd beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage serial no. 724.015. Om de ontsteekcommando's voor de genoemde belastingen te synchroniseren, is een voedingsbron en een nuldoorgangsdetector 64 aanwezig. De lijnspanning en de neutrale lijn zijn met elk van de belastingen 22,24 en 26 verbonden en de ontsteekcommando's uit de microprocessor 42 sluiten een thyristor, welke de lijnspanning
<Desc/Clms Page number 6>
beschikbaar stelt aan de belasting gedurende een gekozen gedeelte van elke halve periode van de wisselstroomgolfvorm, overeenkomende met de gewenste mate van helderheid.
Bij kanaal 4 wordt, indien dit kanaal als een verwarmingsketen is uitgevoerd, de thyristor in een gesloten toestand gehouden wanneer de belasting van het kanaal 3 wordt ingeschakeld onafhankelijk van de instelling van de helderheid. Dit omdat de energieeisen voor de verwarmingsketens constant zijn.
Thans verwijzende naar fig. 3 wordt bij het inschakelen van de eenheid informatie vanuit de EEPROM 44 ingelezen. Indien de uit-schakelaar op het frontpaneel 12 in combinatie met bepaalde andere drukknoppen wordt ingedrukt, wordt de microprocessor 42 in een speciale modus gebracht, waarbij het mogelijk is de uitwendige kanalen voor fluorescentielampbelastingen te herprogrammeren of het kanaal 4 als een niet-dimkanaal te programmeren. Een niet-dimkanaal dat wil zeggen een kanaal, dat 6f volledig is uitgeschakeld 6f volledig is ingeschakeld doch nooit met minder dan het volle vermogen wordt bedreven, is van nut bij het bedrijven van een inrichting, zoals een projector, een televisietoestel en dergelijke.
Indien derhalve de uit-knop bij ingeschakeld vermogen wordt ingedrukt en de D-voorinstelknop eveneens wordt ingedrukt, voert de microprocessor 42 een toetsenborddiagnose uit om vast te stellen of het frontpaneel 12 volledig operationeel is. De details van een dergelijk testprogramma zijn aan de vakman op het gebied van de microprocessorprogrammering bekend. Indien de A-voorinstelknop wordt ingedrukt terwijl de uit-knop is ingedrukt, worden de vier kanalen alle als gloeilampdiminrichtingen teruggesteld. Deze informatie wordt bewaard in de EEPROM indien deze een verandering ten opzichte van de laatstbestaande toestand voorstelt. Indien in plaats van de A-of D-voorinstelknoppen de l, 2 of 3 op-knoppen 34A, 36A pf 38A worden ingedrukt, worden deze kanalen als fluorescentieverlichtingsketens gemarkeerd en wordt het kanaal 4 als een verwarmingsketen gemarkeerd.
Vanaf dit punt zal het kanaal 4 niet volgens een dimmodus werken doch slechts volledig zijn uitgeschakeld of volledig zijn ingeschakeld afhankelijk van het feit of de fluorescentieverlichtingsketens waarmede het kanaal is verbonden, zijn ingeschakeld. Indien een verandering moet worden uitgevoerd, welke
EMI6.1
6f het kanaal 1, 2 of 3 als een gloeilampverlichtingsketen aangeeft (in het geval, dat deze eerder een fluorescentieverlichtingsketen was),
<Desc/Clms Page number 7>
worden de betreffende neer-knoppen van de kanalen 1, 2 of 3 ingedrukt, dat wil zeggen de knoppen 34B, 36B en 38B. Indien alle kanalen 1, 2 en 3 gloeilampkanalen moeten zijn, wordt het kanaal 4 automatisch als een gloeilampkanaal gemarkeerd.
Indien geen fluorescentieverlichtingsketens zijn aangegeven en de op-knop voor kanaal 4, de knop 40A, wordt ingedrukt, wordt het kanaal 4 als een niet-dimverlichtingsketen gemarkeerd. Indien de neer-knop 40B van kanaal 4 wordt ingedrukt, wordt kanaal 4 als een gloeilampketen gemarkeerd. Deze aanduidingen worden dan in de EEPROM geregistreerd door middel van een digitale code, welke door de microprocessor 42 wordt opgewekt, en zullen als een deel van het bedrijfsprogramma voor de microprocessor 42 aanwezig blijven totdat weer een verandering plaatsvindt. Nadat deze programmering tot stand is gebracht, stelt de microprocessor automatisch een inschakelbit in en start een tempeerinrichting om het mogelijk te maken, dat een tempeerinrichtingonderbrekingsprogramma begint te lopen. De microprocessor 42 werkt dan loos en wacht op de onderbreking van de tempeerinrichting.
Het tempeerinrichtingsonderbrekingsprogramma is een conventioneel programma waarbij de thyristor voor elk van de vier kanalen bij een voorafbepaalde fasehoek wordt ontstoken. Dit programma kan bijvoorbeeld gedurende elke halve periode van de wisselstroom voedingsingangsgolfvorm van 60 Hz 140 maal aflopen. De wijze waarop een dergelijk programma is opgebouwd, is op zichzelf bekend en deze vindt men bijvoorbeeld in de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage serial no. 724.015.
Tijdens het werkelijke bedrijf wordt de regelaar 10 voor verschillende verlichtingsniveaus geprogrammeerd door eerst de helderheidniveaus in te stellen onder gebruik van de op-neer-schakelaars voor de
EMI7.1
kanalen 1, 2, 3 en 4 op het frontpaneel 12. Wanneer de gewenste niveaus tot stand zijn gebracht, kunnen zij daarna in het geheugen worden opge- slagen door de betreffende voorinstelknop tezamen met de leer-knop in te drukken. Derhalve kunnen vier verschillende voorinstellingen in de EEPROM 44 worden opgeslagen. Om een voorafingesteld verlichtingsniveau uit het geheugen terug te winnen, is het slechts nodig één van de voorinstelknoppen A, B, C of D in te drukken.
Om verlichtingsniveaus bij elk van de vier kanalen op een bepaald moment in te stellen is het slechts nodig 6f de op- 6f de neer-knop voor elk van de kanalen 1 t/m 4
<Desc/Clms Page number 8>
in te drukken. Het indrukken van alleen de uit-knop veroorzaakt, dat alle verlichtingsniveaus tot nul afnemen.
Als een deel van de inwendige programmering daarvan ondervraagt de microprocessor het frontpaneel 12 periodiek voor het vaststellen van de positie van de verschillende drukknoppen. Indien één van de op-of neerknoppen van de kanalen 1-4 is ingedrukt, zal de microprocessor de hoeveelheid energie, welke aan dat kanaal wordt toegevoerd, in incrementen wijzigen zolang als de bepaalde drukknop wordt ingedrukt.
Dat wil zeggen, dat elke keer, dat het frontpaneel wordt ondervraagd, de microprocessor het vermogen naar een kanaal incrementaal zal doen toenemen of afnemen afhankelijk van welke knoppen zijn ingedrukt. Indien op een bepaald moment de leer-knop wordt ingedrukt terwijl het frontpaneel 12 wordt ondervraagd, zullen de geldende energieniveaus in het geheugen worden bewaard. Daarna zal wanneer één van de voorinstelknoppen A, B, C of D wordt ingedrukt, de microprocessor het geleerde energieniveau uit het geheugen afnemen en dit niveau bij het bepaalde kanaal instellen. Werkwijzen voor het programmeren van microprocessoren voor het verschaffen van de bovenbeschreven functies liggen binnen het normale terrein van de vakman.