CN101523986A - 用于操作照明装置的操作设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对照明装置(3)的操作，如荧光灯和气体放电灯。为了操作用于照明装置(3)的操作设备(2)，实施了一种方法，而该操作设备(2)具有一接口输入端(5)，用于连接光传感器。该接口输入端(5)可以用于无源电子或光电子组件，或用于接收有源发送的信号。

Description

用于操作照明装置的操作设备及方法

技术领域

本发明涉及对如荧光灯和气体放电灯等照明装置的操作。本发明尤其涉及一种设置有输入接口的操作设备或电子镇流器，输入接口上可以连接用于监测亮度的光传感器，另外还涉及一种使用该输入接口的方法。

背景技术

从EP0965252B1中已经基本得知，出于对灯具进行操作的目的，一电子镇流器设有一连接机构，连接机构上可以连接用于监测给定空间区域的亮度的光传感器。用于调节亮度的该光传感器检测灯具的照明区域内的实际亮度值。这些实际亮度值通过连接机构被提供给操作设备。灯具的亮度由光传感器检测，并由操作设备根据该实际亮度值进行控制，或者将光线调光。

电子镇流器还进一步设有与该第一连接机构并联的连接部件，用于接收外部控制信息，例如以总线方式。不同类型的信息或命令，如外部预期调光值，可以以此种方式被提供给该电子镇流器。进一步地，电子镇流器的接通和切断命令可以通过控制连接端发送。

需要注意的是，这种测量连接机构被用于连接光传感器或光敏电阻。如果将一光传感器与所述设备连接，则可以由操作设备进行检查及识别，以便根据传感器的值来调整灯具的亮度或将其调光。在这种情况下，不考虑对灯具进行操作时与灯具的亮度相关的外部控制信息。

另一方面，如果没有光传感器要与电子镇流器连接，则操作设备可以通过进一步的数字控制连接端进行控制，如数字可寻址灯光接口(DigitalAddressable Light Interface，简称：DALI)或数字信号接口(Digital SignalInterface，简称：DSI)连接。考虑到该数字连接或接口的低信号发送率，无法通过关于快速变化的实际亮度值的外部控制信息来控制所连接的灯具。因此，根据该现有技术，无法实现非常快速的光线变化的亮度效果。

发明内容

据此，本发明的目的在于提供一种用于对灯具进行操作的改进技术，可以实现光线的快速变化。

本发明的目的通过权利要求的技术特征及权利要求的组合实现，以突出达到既定目标的问题的较佳的解决方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于操作照明装置的操作设备的方法，所述操作设备(2)具有一接口输入端(5)，用于连接一光传感器；所述接口输入端(5)用于连接一无源电子或光电子组件，或用于接收有源发送的信号。特别地，在本情况中，一用于亮度调节的光传感器、一用于调光的电位计、一用于寻址的电阻、一红外线或一紫外线传感器、或用于发送数据的光传感器均适用于作为无源组件。

所述无源组件尤其能够是光传感器，用于将实际亮度值发送给所述操作设备。

所述有源发送的信号能够是模拟或数字信号。

所述有源发送的信号可以由一效果设备、一信号发生器、和/或一静态调整元件或一可由使用者更改的调整元件产生。

所述无源组件可以较佳地为电位计。

所述电位计可以用于手动调光和/或对所述照明装置进行开关。

所述操作设备尤其能够自动识别是一光传感器还是一电位计连接于所述接口输入端。

所述光传感器与所述电位计的自动识别包括如下步骤：所述操作设备引起所述照明装置的亮度的至少一个变化；及在经由所述接口输入端接收到的信号发生变化的情况下，判定出存在一光传感器，否则存在一电位计。

通过数字控制连接端尤其由DALI或数字多路复用(Digital Multiplex，简称：DMX)控制连接端分别在无源和有源信号的情况下实现无源模式和有源模式的切换。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于操作照明装置的操作设备的方法，尤其根据本发明的第一方面，所述操作设备具有用于连接一光传感器的一第一接口输入端，和用于接收控制信息的一第二控制输入端，其特征在于经由所述第一接口输入端提供给所述操作设备的信息类型由所述第二控制输入端确定。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于照明装置的两个操作设备之间的无线通信的方法，该方法包括如下步骤：

第一操作设备调制第一照明装置的光，以便发送有用信号；

第二操作设备的光电元件检测所述第一照明装置的光；及

所述第二操作设备解调所述光电元件检测到的光，以便恢复由所述第一操作设备发送的所述有用信号。

所述第一照明装置的光的亮度和/或频率被调制、检测及解调。

由所述光电元件检测到的光的相关信息经由所述第二操作设备的接口输入端发送；该接口输入端用于连接一无源光电元件或一有源光电元件。

所述第一操作设备和/或所述第二操作设备尤其可以根据本发明的第一或第二方面进行操作。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于操作至少一个照明装置的系统，该系统包括一用于激活所述照明装置的操作设备，其中所述操作设备具有一用于连接一光传感器的接口输入端；所述接口输入端较佳地用于连接一无源电子或光电子组件，或用于接收有源发送的信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于操作至少一个照明装置的系统，该系统包括一用于激活所述照明装置的操作设备，其中所述操作设备具有一用于连接一光传感器的第一接口输入端及用于接收控制信息的第二控制输入端，其特征在于经由所述第一接口输入端提供给所述操作设备的信息类型由所述第二控制输入端确定。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于照明装置的两个操作设备之间进行无线通信的系统，该包括：一第一操作设备，用于激活至少一个第一照明装置，其中所述第一操作设备如此形成以致使第一照明装置的光能够被调制，以便发送有用信号；一光电元件，用于检测所述第一照明装置的光；及一第二操作设备，用于通过由所述光电元件检测到的光来恢复由所述第一操作设备发送的所述有用信号。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1显示了本发明所述系统的较佳实施例；

图2显示了使用电位计的本发明所述系统的进一步较佳实施例；

图3和图4显示了本发明所述系统的进一步实施例，其对于无线通信尤其具有优越性。

具体实施方式

图1显示了本发明所述系统的较佳实施例。该系统1大致包括：用于操作一个或多个灯具3的操作设备2。该操作设备2尤其可以为一电子镇流器2，用于至少一个灯具3，尤其用于至少一个荧光灯，如气体放电灯。然而，该照明装置也可以例如为发光二极管。

图示所述电子镇流器2具有光传感器接口5的输入端4a和4b，并且还具有两个控制输入端6a和6b，用于较佳地连接数字控制总线或控制线7a和7b。

输入端4a、4b及控制输入端6a、6b与电子镇流器2的控制机构8连接。

可以将一外部电阻连接于电子镇流器2的光传感器接口5上。尤其可以将一光传感器或一光敏电阻连接于光传感器接口5上。如一已知的光传感器(图中未示出)被设计为测量其上入射光的亮度。

实际情况中，如果一光传感器被连接于传感器接口5上，则光传感器所监测区域的实际亮度值可以由光传感器发送并提供给电子镇流器2，那么在上述情况下，电子镇流器2的控制机构8可以将灯具调光，根据实际亮度值照明被监测的区域。

如图1所示，在系统1中，一模拟或数字信号源被连接于传感器接口5，该传感器接口5用于接收亮度值。

无源传感器接口5因此被用于将一个或多个信号源9产生的有源输入信号经由输入端4a、4b提供给电子镇流器2。

信号源9可以发送模拟或数字信号，那么在后一情况下，除了控制输入端6a、6b，电子镇流器2可以设置一第二数字接口。

该第二数字接口可以被构建为DSI或较佳地为DALI或DMX接口。DSI、DALI和DMX均为已知的控制协议，用于控制或调光数字操作设备，属于灯光技术，如电子镇流器。此外，DMX控制协议被应用，尤其被应用在舞台技术中的控制调光器、智能聚光灯及效果设备。

信号源9还可以发送模拟信号，在这种情况下，可以优选使用效果设备。这种效果设备包括尤其是彩色元件、舞台效果、快速序列灯，及闪光灯和闪灯。另外，可以由静态调整元件或使用者可更改的调整元件提供的单一源作为模拟信号源9。模拟信号源9的进一步例子具体可以为信号发生器，可以产生信号波形或使用其他信号调制这些波形。信号波形例如可以为正弦波、矩形波、三角波、脉冲或其他信号波形，最好具有较宽的频率范围，他们由信号发生器产生或调制。

带有模拟信号源9这种系统1的应用多种多样。因此，例如，三个灯光系统1所形成的圆圈形机构使三相网络的旋转区域可视。

一振动传感器、一麦克风或一压力传感器可以同样被用作信号源9。在适当的放大器的辅助下，因此根据噪音或压力控制灯具3是可行的。从而也可以很容易地实现灯光报警装置。

该灯光系统1可以具有一个或多个照明装置3，也可以具有各种颜色。也可以将多个灯光系统进行组合。

如果通过传感器接口5将模拟信号提供给电子镇流器2，各种这样的信号源9也可以进行组合。也可以进行如下的设置，仅由一个模拟信号源9使用有源信号控制多个电子镇流器2。例如当使用彩色元件或其他效果设备时，通过一系列与不同照明装置装配在一起的操作设备2，可以获得几乎无限多的效果。

如前所述，根据本发明灯光系统1的可选实施例，数字信号源9可以被连接于输入端4a、4b。

假设在传感器接口5和信号源9之间可以较佳地具有一光耦合器10，用于将电子镇流器2的输入输出电路分别与信号源9进行电隔离。通过使用光耦合器10，可以实现电子镇流器2和信号源9之间的电隔离，使得信号线从信号源9直到传感器接口5在理论上可以达到任意长度。然而，光耦合器10不应当被设置为距离传感器接口5太远，较佳地其最大线长度为1米，并且从电子镇流器2到传感器接口5的距离为50厘米。

控制连接端6a、6b用于接收外部数字控制信息，该外部数字控制信息与例如DALI系统、DSI系统或DMX系统相一致。

在进一步的实施例中，电子镇流器2被设置如下方式，通过控制输入端6a、6b，数字控制信号可被激活为正常的传感器模式或有源模式。若为传感器模式，如光传感器等无源组件连接于传感器接口5上；若为有源模式，有源信号从模拟或数字信号源9通过传感器接口5被发送。

通过控制输入端6a、6b，可以为镇流器2提供用于灯具3的具体的期望调光值，或提供一信号用于激活或去激活无源或有源模式。在第一种情况中，根据控制输入端6a、6b接收到的期望的调光值控制灯具3的亮度。在无源或有源模式下，根据传感器接口5提供的信号调整或控制灯具3的亮度。

在由多个镇流器2组成的系统中，部分镇流器可以被调光命令直接控制，而其他镇流器可以参与作用于被信号源9激活的光线。

进一步地，根据进一步的实施例，可以进行如下设置，电子镇流器2中的信号源9的模拟或数字有源信号被用于滤波或变频。该滤波较佳地由软件实现，即在灯具3被控制机构8激活之前进行。滤波和变频的类型及各种可变的滤波参数可以由控制连接端6a、6b设置。

图2显示本发明所述灯光系统1′的进一步实施例。

此处，传感器接口5的输入端4a、4b被用于连接电位计11。由于灯具3的亮度可以根据所选的电位计11的电阻进行控制，因此，电位计11的使用可以实现对灯具3的手动控制或调光。

灯具3的亮度也可以被改变，从而明显快于光传感器。通过所连接的光传感器，电子镇流器2即实现了亮度的慢速变化。另一方面，通过使用电位计11，电子镇流器2可以实现更快的亮度变化，并且可以较佳地与可商业应用的调光器的反应次数相匹配。

在图2所示的实施例中，输入端4a、4b可以被用于连接电位计11，在这种情况中，电位计11例如能够实现手动调光及灯具3的打开或关闭。通过使用连接电位计11的传感器接口5，该实施例可以被用于现有的灯具系统，尤其可以用于标准灯具。从而可以以简单的方式实现快速的外部光线控制。

据此，在无源模式下，通过将无源电子或光电子组件连接于输入端4a、4b，灯光系统1′可安装有光传感器或电位计11。

例如，通过经由控制输入端6a、6b的响应信号，或者通过开关的激励，电子镇流器2可以识别出是连接有光传感器还是连接有电位计11。

但是，电子镇流器2也可以自动检测电位计11是被用于手动调光还是被用于开关的接通/切断。在第一举例中，电子镇流器2引起所连接的灯具3的亮度或调光变化，同时检查传感器接口5的电阻值是否发生变化。如果该电阻值发生了变化，电子镇流器2判定光敏电阻被连接于光传感器接口5上。另一方面，如果在调光过程中，电阻值未发生变化，电子镇流器2判定电位计11被用于手动调光。依照该自动识别的结果，激活光传感器模式或电位计模式。

根据本发明，设置两个控制输入端6a、6b，使得外部控制信息可以被提供给电子镇流器2。电子镇流器2可以经由控制输入端6a、6b接收各种类型的控制信息，如尤其是配置信息，状态查询或亮度信息。

配置信息可以为电子镇流器2提供如下信息：哪些项信息是通过输入端4a、4b所提供的。这些项信息尤其可以激活有源或无源模式，从而可以确定是将无源组件的信号还是将有源发送的信号通过传感器接口5提供给镇流器2。

该配置信息还可以更详细地描述或定义无源或有源模式，例如通过确定所连接的无源组件为用于光线调节的光传感器，用于光线控制的电位计或用于寻址电子镇流器2的电阻等方式。关于将电阻用于寻址目的，此处可以参考印刷的说明书DE10329090A1。组件与传感器接口5的进一步连接当然也可以通过该配置信息进行通信。

控制输入端6a、6b还可以用于状态查询，例如，可以使电子镇流器2能够经由控制输入端6a、6b来通信是通过无源模式还是有源模式被激活，或者当前连接的是在无源模式中的光传感器、电位计11还是电阻。

还可以通过控制输入端6a、6b提供亮度信息。因此，可以创建并联或额外的输入用于对灯具3的光线控制，以便可以较佳地通过光传感器临时中止管理，或通过电位计11临时中止亮度调节。那么，灯具3可以以简单的方式通过控制输入端6a、6b进行开关。

图3显示了一种电子镇流器2′，其可以通过光调制方式进行无线通信。

电子镇流器2′包括调制单元16，将要发送的信号19调制为相应的控制信号20a、20b，用于至少一个灯具3或灯具机构。控制信号20a、20b尤其可以开关灯具3或对其亮度进行调光。控制信号20a、20b也可以决定灯具3或灯具机构发射的光线的频率或颜色。

对发射的光线的亮度和/或频率进行调制可以为已知的模拟或数字调制。

较佳地，该光线调制不能或几乎很难被人眼识别。如果灯具的亮度通过开关的接通和切断进行调制，需要注意使眼睛不能觉察出照明中断。如果通过光频率调制方式进行信号发送，例如，可以在光谱的不可见光频率范围内选择频率，也就是说，在红外线和/或紫外线范围选择。

与电子镇流器2′连接的还有光电元件12，用于接收被调制的光。由光电元件12检测到的以实际亮度值或实际频率值表示的信息经由传感器接口5被提供给镇流器2′。解调单元17随后对该光线信息进行反射解调，从其中提取出对应于此前发送的信号19的有用信号18。

如图3所示的光电元件12为无源接收器或无源组件，例如为光敏光传感器或频敏传感器(如红外线传感器或紫外线传感器)的形式。在无源接收器的情况下，需要注意不应超过光电元件12和镇流器2′之间的最大线长和最大距离。特别地，该线长和距离分别不应大于1米和50厘米。

可选地，图4显示一有源光电元件13，通过放大器14和光耦合器15与电子镇流器2′的传感器接口5连接。因此，从光电元件13经由放大器14到光耦合器15的线长也可以大于图3所示无源光电元件12的最大线长。仅仅是从光耦合器15到传感器接口5的线长及到镇流器2′的距离是受限的，较佳地分别为1米和50厘米。

要发送的信号19例如可以经由控制输入端6a、6b被外部传送到电子镇流器2′。可选地，也可以从传感器接口5获得信号19，相反，无源组件(如光传感器)的无源信号或有源元件的信号被提供给传感器接口5。

接收到的信号18可以由镇流器2′的控制单元处理，由调制单元和灯具3存储、再发送，或者甚至可以经由控制输入端6a、6b进行数字路由。

因此，电子镇流器2′适用于通过调制单元16、灯具3或灯具机构发送被调制的信号，并通过光电元件12和解调单元17接收被调制的信号。

在包括多个电子镇流器2′的系统中，有必要在每个镇流器2′上连接一个光电元件12作为接收器。多个镇流器2′当然还可以通过将光电元件12的输出信号路由到相应镇流器2′的传感器接口5的方式来共用一个光电元件12。有利之处在于，在这种情况中，由于已经解释明白，到镇流器的距离不受限制，因此可以连接源光电元件13。

一种包括多个镇流器2′的用于空间照明的系统中，在每种情况下，灯具3和光电元件12、13通过利用这样的通信过程，其中，只有一个镇流器检测空间的亮度，并将该亮度信息通过光调制传送给其他镇流器。这些其他镇流器通过各自的光电元件12、13获取该亮度信息，其中，光电元件12、13被用作通信接收器而不作为亮度测量设备。因此，不论光电元件是否较准，也可以保证在同一空间内的所有灯具3可以被调整为相同的亮度。

Claims (28)

1、一种用于操作照明装置(3)的操作设备(2)的方法，其中所述操作设备(2)具有一接口输入端(5)，用于连接一光传感器；所述接口输入端(5)用于连接一无源电子或光电子组件，或用于接收有源发送的信号。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述无源组件为光传感器，用于将实际亮度值发送给所述操作设备(2)。

3、根据权利要求1所述的方法，其中所述组件为声波传感器、振动传感器和/或压力传感器。

4、根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述有源发送的信号能够是模拟或数字信号。

5、根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述有源发送的信号由一效果设备、一信号发生器、和/或一静态调整元件或一可由使用者更改的调整元件产生。

6、根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述无源组件为电位计(11)。

7、根据权利要求6所述的方法，其中所述电位计(11)用于对所述照明装置(3)进行手动调光和/或开关。

8、根据权利要求6或7所述的方法，其中所述操作设备(2)自动识别是一光传感器还是一电位计(11)连接于所述接口输入端(5)。

9、根据权利要求8所述的方法，其中所述光传感器及所述电位计(11)之间的自动识别包括如下步骤：

所述操作设备(2)引起所述照明装置(3)的亮度的至少一个变化；及

在经由所述接口输入端(5)接收到的信号发生变化的情况下，判定出存在一光传感器，否则存在一电位计(11)。

10、根据前述权利要求中任一所述的方法，其中通过数字控制连接端(6a、6b)尤其是数字可寻址灯光接口(DALI)或数字多路复用(DMX)控制连接端分别在无源和有源信号的情况下实现无源模式和有源模式之间的切换。

11、一种用于操作照明装置(3)的操作设备(2)的方法，其中所述操作设备(2)具有用于连接一光传感器的一第一接口输入端(5)和用于接收控制信息的一第二控制输入端(6a、6b)，其特征在于经由所述第一接口输入端(5)提供给所述操作设备(2)的信息类型由所述第二控制输入端(6a、6b)确定。

12、一种用于照明装置(3)的两个操作设备(2′)之间的无线通信的方法，包括如下步骤：

第一操作设备(2′)调制第一照明装置(3)的光，以便发送有用信号(19)；

第二操作设备(2′)的光电元件(12，13)检测所述第一照明装置(3)的光；及

所述第二操作设备(2′)调制所述光电元件(12、13)检测到的光，以便恢复所述由所述第一操作设备发送的有用信号(19)。

13、根据权利要求12所述的方法，其中所述第一照明装置的光的亮度和/或频率被调制、检测及解调。

14、根据权利要求12或13所述的方法，其中由所述光电元件(12，13)检测到的光的相关信息经由所述第二操作设备(2′)的接口输入端(5)发送；该接口输入端(5)用于连接一无源光电元件(12)或一有源光电元件(13)。

15、一种用于操作至少一个照明装置(3)的系统，包括一用于激活所述照明装置(3)的操作设备(2)，其中所述操作设备(2)具有一用于连接一光传感器的接口输入端(5)；所述接口输入端(5)较佳地用于连接一无源电子或光电子组件，或用于接收有源发送的信号。

16、根据权利要求15所述的系统，其中所述组件为光传感器，用于向所述操作设备(2)发送实际亮度值。

17、根据权利要求15所述的系统，其中所述组件为声波传感器、振动传感器和/或压力传感器。

18、根据权利要求15～17中任一所述的系统，其中所述有源发送的信号能够是模拟或数字信号。

19、根据权利要求15～18中任一所述的系统，其中包括一效果设备、一信号发生器、和/或一静态调整元件或一可由使用者更改的调整元件，以便产生所述有源发送的信号。

20、根据权利要求15～19中任一所述的系统，其中所述无源组件为电位计(11)。

21、根据权利要求18所述的系统，其中所述电位计(11)用于对所述照明装置(3)进行手动调光和/或开关。

22、根据权利要求15～21中任一所述的系统，其中所述操作设备(2)自动识别是一光传感器还是一电位计(11)连接于所述接口输入端(5)。

23、根据权利要求22所述的系统，其中为了进行一光传感器及一电位计(11)之间的自动识别，所述操作设备(2)引起所述照明装置(3)的亮度的至少一个变化；在经由所述接口输入端(5)接收到的信号发生变化的情况下，判断出存在一光传感器，否则存在一电位计(11)。

24、根据权利要求15～23中任一所述的系统，其中包括一数字控制连接端(6a、6b)，尤其是一数字可寻址灯光接口(DALI)或一数字多路复用(DMX)控制连接端，用于分别在无源和有源信号的情况下实现无源模式和有源模式之间的切换。

25、一种用于操作至少一个照明装置(3)的系统，包括一用于激活所述照明装置(3)的操作设备(2)，其中所述操作设备(2)具有一用于连接一光传感器的第一接口输入端(5)及用于接收控制信息的第二控制输入端(6a、6b)，其特征在于经由所述第一接口输入端(5)提供给所述操作设备(2)的信息类型由所述第二控制输入端(6a、6b)确定。

26、一种用于照明装置(3)的两个操作设备(2′)之间进行无线通信的系统，包括：

一第一操作设备(2′)，用于激活至少一个第一照明装置(3)，其中所述第一操作设备(2′)如此形成以致使第一照明装置(3)的光能够被调制，以便发送有用信号(19)；

一光电元件(12、13)，用于检测所述第一照明装置(3)的光；及

一第二操作设备(2′)，用于通过由所述光电元件(12、13)检测到的光来恢复由所述第一操作设备(2)发送的所述有用信号(19)。

27、根据权利要求26所述的系统，其中所述第一照明装置的光的亮度和/或频率被调制、检测及解调。

28、根据权利要求26或27所述的系统，其中所述第二操作设备(2′)具有一接口输入端(5)，用于接收由所述光电元件(12、13)检测到的光的相关信息；该接口输入端(5)用于连接一无源光电元件(12)或一有源光电元件(13)。

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