CN105191503A - 用于控制具有多个子单元的灯具的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制灯具(100)的方法，该灯具具有多个可控制子单元(10)。根据本发明，仅与这些可控制子单元(10)中的一些可控制子单元的光输出相关的第一控制信息在输入测上被馈送至该灯具(100)的控制单元(20)，其中该控制单元(20)基于所述第一控制信息来决定与所有子单元(10)相关的光输出的第二控制信息并且将所述第二控制信息传输至连接在输出侧上的这些子单元(10)。

Description

用于控制具有多个子单元的灯具的方法

本发明涉及一种用于致动具有多个模块或子单元的灯具的方法，这些模块或子单元在其光发射方面是可独立控制的。另外，本发明涉及用于相应地实施的灯具的一种控制单元并且涉及这种灯具。

从照明技术出发，已知的做法是将灯具结合到更大的照明系统中，在这些照明系统中这些灯具是由中央命令发射器致动的。举例而言，该中央命令发射器可以由建筑物或综合建筑内的中央控制单元、或者由例如被安排在房间内的、允许使用者调节该房间内的灯具的发光度的操作者控制单元形成。在任一情况下，这能够避免这些灯具到相应的独立操作者控制装置的复杂独立布线。

通常，在此类照明系统中这些灯具连接至一个共用供电系统上并且连接至一个共用通信系统上。目前用于致动灯具的普遍方式涉及使用所谓的DALI协议。在这种情况下，使用被称为DALI总线的双线线路来向这些灯具传输具体含有发光度设定值的数字控制命令，这些灯具的适当控制单元接着采用该发光度设定值作为操作相关联光源的基础。在这种情况下使得有可能独立致动单一灯具的因素是所述灯具在该系统的启动过程中被指派有一个操作地址，该操作地址接着被添加至该DALI命令以便指明相关灯具。

而在过去，主要使用荧光灯等作为光源来进行照明，近来基于LED的光源已经越来越多地使用。与长形的荧光灯相比，LED小得多，这意味着相应的照明单元也可以具有更紧凑的设计。在这种情况下，较大的灯具通常由多个模块(例如，成排地安排)构成，这些模块各自可以彼此独立地被控制，即，可以呈现光发射的独立发光度。

举例而言，在标准的DALI控制命令各自仅可以用来传输单一发光度设定值的情况下，发现具有多个子单元或照明模块的此类灯具的致动是成问题的。这意味着如果灯具的单一模块或子单元各自呈现不同的发光度，则有必要针对每个模块传输独立的命令。这样的方式不仅在有待传输的数据量方面与相对高水平的支出相关联并且还要求该灯具的每个模块被指派有独立的DALI操作地址。由于在DALI总线内仅能指派64个不同地址，这导致实际可以结合到具有多个这种可控制子单元的系统中的灯具数量明显减少。

因此本发明基于的目的是指明以上所描述问题的解决方案。具体而言，该目的是提供能够有效地致动具有多个可控制子单元或照明模块的灯具的机会。

该目的是通过具有权利要求1所述特征的用于致动灯具的方法并且通过根据权利要求9所述的用于灯具的控制单元来实现的。本发明的多项有利发展是从属权利要求的主题。

根据本发明的解决方案涉及仅针对这些可控制灯具子单元中的一些子单元将控制信息传输至该灯具的控制单元的理念，所述控制信息与所述单元的光发射相关。该控制单元的输出侧连接了所有子单元，其中该控制单元采用在输入侧处接收到的控制信息来作为确定适合用于所有子单元的控制信息并接着使用这个控制信息来致动这些子单元的基础。根据本发明的这种途径使得需要被传输至该灯具的输入侧(例如根据DALI标准)的命令的范围能够被缩减，因为仅需要传输用于小数量的子单元的信息。然而，这个信息接着被用来致动所有单元。由此产生的结果还有，这些灯具的子单元需要使用或接合数量小得多的可用DALI操作地址，这样使得可以并入照明系统中的相应灯具的总数量可以增大。

相应地，本发明提出了一种用于致动具有多个可控制子单元的灯具的方法，其中该灯具的控制单元的输入侧被供以仅与这些可控制子单元中的一些可控制子单元的光发射相关的第一控制信息，并且其中该控制单元采用这个第一控制信息来作为确定与所有子单元的光发射相关的第二控制信息的基础、并且将这个第二控制信息传输至连接至输出侧上的这些子单元。

另外，本发明提出了一种用于具有多个可控制子单元的灯具的控制单元，其中该控制单元具有：

a)用于在输入侧接收仅与这些可控制子单元中的一些可控制子单元的光发射相关的第一控制信息的器件，

b)用于在该第一控制信息的基础上决定与所有子单元的光发射相关的第二控制信息的器件，以及

c)用于将该第二控制信息传输至连接至输出侧上的这些子单元的器件。

在这种情况下，这些不同的控制信息具体还可以通过使用不同的通信标准来传输。如已经提及的，优选地提供的是使得控制信息根据DALI标准被传输至该灯具的输入侧。于是不再需要在DALI标准的背景下完成这些灯具子单元的输出侧致动。而是，为此目的也可以使用串行致动等。然而，至关重要的是，该第二控制信息的传输也可以涉及该灯具的控制单元将光发射的独立控制值传输至这些子单元。在这种情况下，该灯具的控制单元致动这些子单元的特别优选的类型涉及该控制信号被连续地供应至这些子单元并且以环路返回。其结果为，使得该控制单元能够自动地确认该灯具具有多少个模块或子单元。这个信息接着可以在确定该第二控制信息(如果有需要)时加以考虑。

如已经提及的，此类子单元通常被安排成规则的安排。举例而言，对应的子单元可以线性地或前后成排地安排。在这种情况下，接着优选提供的是使得被传输至该灯具的第一控制信息与来自多个子单元的光发射相关，这些子单元位于该安排的所谓支撑点处。举例而言，这些支撑点可以是这些子单元安排中的两个末端位置。优选地，在串联安排中提供了三个支撑点，其中除了这两个末端位置之外还发现中间的子单元或这两个中间子单元中的一个中间子单元作为第三支撑点。这些子单元的发光度的控制值(这些控制值作为该第一控制信息的内容而被传输至该灯具)接着被转换为适用于位于这些支撑点之间的单元，这能够例如在插值或在例如发光度线性升高或降低的背景下实现。即，位于这些支撑点之间的灯具子单元接着呈现以下发光度：这些发光度被选择成使得在该安排的整个长度上存在发光度的恒定升高或降低。这在灯具的全景中获得了均匀外观。

在本发明的另外一个有利实施例中，可以额外地提供的是使得用于该灯具的子单元的供电是由与该控制单元隔开的供电单元提供。取决于该灯具的控制单是否确立这些子单元想要发射光，该控制单元则可以断开或形成从该供电单元到总供电的输入侧连接。在所有模块的关掉状态下，用于该供电单元的供电因此也被中断，使得仅该控制单元本身需要被供电。该灯具在这种待机状态下的电量消耗因此可以减小到极限程度，由此所述电量消耗甚至低于一瓦。

以下将参考附图对本发明进行更详细地解释，在附图中：

图1示出了具有多个可控制子单元的灯具的透视图，这些可控制子单元是根据本发明的方法来致动的；

图2示出了图1的灯具的末端区域的放大侧视图；

图3示出了该灯具的下侧的视图，并且

图4示出了根据本发明的方法来致动该灯具的子单元的图解。

图1至图3所示的灯具100是由长形载体元件101构成，该载体元件在所示的示例性实施例中被两根缆绳102悬挂在天花板(未示出)上。自然，安装灯具100的方式对本发明不重要并且因此可以有个人风格。

载体元件101的主要作用是固持住多个子单元或照明模块。这些子单元10从下侧附接至载体元件101上并且以未详细示出的方式粘附至其上，例如借助于适当的闩锁元件或使用磁性固持件。如之后将更详细解释的，所有的子单元10被供电并且各自具有独立可致动的光源。优选地，子单元10的光源可以由LED形成，但是本发明不限于此类型的光源。

接着在从下方看到的灯具100视图中，获得了图3所示的外观，其中同一类型的多个子单元10可以在载体元件101的纵向方向上前后识别出，在当前情况下总共使用了总计14个子单元。此外，附图中所示的灯具100还具有用于间接发光的光源，这些光源被安排在载体元件101的顶部上。在所示的示例性实施例中，界定了中间通道的两个壁105在载体元件101的顶部上在纵向方向上延伸。接着可以将这些用于间接发光的光源安排在这个通道内，所示光源是由例如长形的荧光灯或长形的LED板形成的。另外，该通道还可以用来固持电子部件，尤其用于致动这些子单元10还以及用于间接发光的光源并向其供电的控制单元和对应供电单元。

这些不同的子单元10优选地具有相同的形状、但是在灯具100的运行过程中不必呈现相同的发光度。而是，这些子单元10的目的完全是取决于灯具100旨在进行照明的方式或所希望的整体外观而发出不同量的光。在这种情况下，灯具100本身希望是较大照明系统的一部分，其中举例而言，一个中央控制单元或操作者控制装置将外部命令传输至灯具100以便设定或影响子单元10的光发射。

在以下详细解释这些模块或子单元10的致动方式之前，将首先呈现根据本发明的这种途径的基本原理。

相应地，并不是针对每个单一子单元10来将用于光发射的独立控制命令传输至灯具100的。这是因为，这将意味着设定所有模块10的发光度需要传输总共14个命令并且还可能额外需要传输用于间接发光的另一个命令，这首先在时间和有待传输的数据量方面与高水平的支出相关联并且其次还导致该灯具占用至少14个不同的DALI地址，如果例如使用DALI标准来致动灯具100的话。

而是，本发明提供了正好三个模块来对子单元10的该安排形成所谓的参考位置或支撑点，在当前情况下为两个外模块10₁和10₁₄、以及两个中间模块10₇中的一个。对这三个支撑点子单元10₁、10₇、和10₁₄而言，外部控制信息接着被传输至灯具100，所述控制信息规定了这三个单元所希望的发光度。因此，具有适当的发光度设定值的三个命令被传输至灯具100并且保证在这些支撑点处的光发射。灯具100本身(确切地说控制单元，之后将更详细地解释)接着采用这三个支撑点的控制值作为确定所有其他子单元10的发光度设定值的基础并且接着相应地致动所述控制单元。确切地说，提供的是使得灯具100的控制单元负责致动所有的子单元10₁至10₁₄，而这些支撑点子单元10₁、10₇、和10₁₄的外部规定的控制值被直接采用并且对所有另外的子单元10计算出适合的控制值。在这种情况下，该控制单元没有直接操作这些控制单元10的光源、而是再次产生对应于这些控制值并且被传输至这些子单元并且相应地在其中被转换的多个命令。因此这些子单元内部同样具有可以用来接收并处理该控制单元输出的命令的器件。

举例而言，可想到针对位于两个支撑点之间的子单元10计算出发光度设定值，使得在这些支撑点之间发生线性发光度变化。也可想到通过插值或其他适当的补偿曲线来计算适当的发光度设定值，前提是获得了在整个长度上看到的发光度的恒定升高或降低。在任何情况下，都应避免两个相邻子单元之间发光度的突然改变。

因此，如果对中间的支撑点或其子单元10₇规定100％的发光度并且被供应至灯具100的外部控制信息规定了在这些外部支撑点处子单元10₁和10₁₄打算仅以20％的发光度运行，则该控制单元将对所有其他的子单元10计算出控制值，这些控制值最终导致，如在灯具100的整个长度上所见，20％的发光度首先在左半边均匀升高至100％并且接着在右半边朝外端降低至20％。

自然，没有使得每个子单元安排都必须具有三个支撑点的强制规定。而是，还可以取决于接着需要如何影响这些单元的独立行为或者有多少个DALI操作地址可供使用，来增大或减小支撑点的数量。例如，如果使用仅两个支撑点，则例如这些可以由两个最外边的子单元10₁和10₁₄形成，在此情况下对所有中间子单元决定了发光度的线性升高或降低。在极端情况下还可想到仅使用单一支撑点，于是这个支撑点优选地由中间子单元形成，并且接着设定所有其他子单元的发光度，例如使得该发光度朝向这两个末端位置降低到规定值。

之前描述的根据本发明的用于致动灯具子单元的根本方法可以使用例如图4所示的安排来实现。首先能够标识子单元10₁至10_n，这些子单元各自含有已经提到的光源11，在当前情况下假定这些光源各自是由对应光学系统安排成矩阵的LED11形成的。这些子单元10₁至10_n一起连接至用于供电的供电单元5上。另外，所述这些子单元连接至该灯具的控制单元20的输出侧。在此情况下，这个控制单元20承担的任务是基于被供应至输入侧的第一控制信息来致动连接至输出侧的子单元10₁至10_n。

在此情况下，提供的是使得控制单元20的输入侧接收根据DALI标准的第一控制信息。控制单元20是所谓的DALI控制器，该控制器以平常方式连接至图4所示的DALI总线150上。另一方面，子单元10₁至10_n的输出侧控制优选地不是通过DALI标准、而是根据另一类型的通信来完成。在所示的示例性实施例中，所有子单元10₁至10_n都连接至控制线路160上，该控制线路延伸穿过所有子单元10₁至10_n并且再次以环路的方式返回至控制单元20。在此情况下，经由该线路160的控制命令优选地是串行传输的，其中控制单元20接着提供针对每个子单元10的独立控制信息并且将所述信息传输到该子单元。如图4中另外所示，控制单元20也负责致动进行间接照明的光源15，这导致线路160也路由穿过这个单元15并且此外在该单元中也连接至供电单元5。

因此，出于对被供应至输入侧的DALI命令进行转换的目的，控制按压20首先具有连接至微处理器25上的DALI驱动级21。该微处理器经由第一单元26连接至DALI驱动级，这个单元26负责经由DALI总线150来例如与该系统的中央控制单元或操作者控制装置进行通信。所接收的DALI命令接着被供应至另外的单元27，该另外的单元负责实际计算子单元10₁至10_n的控制值。在以上描述的途径中，单元27采用所传输的用于这些支撑点子单元的发光度设定值作为计算所有子单元10₁至10_n的控制值的基础、并将此信息转发至另外的单元28。该另外的单元的输出侧将信息转发至驱动级30，该驱动级接着进行该第二控制信息到进行间接照明的单元15还以及子单元10₁至10_n的串行传输。

此外，这种到子单元10₁至10_n和到机械间接照明的光源15的串行数据传输还使得涉及控制单元20的信号返回能够自动识别有多少单元连接至输出侧。举例而言，当灯具100第一次启动时，可以提供的是使得控制单元20向输出侧传输数据包，直到信号最终在该返回的背景下再次到达单元28。因此，能够确立总共有多少模块连接到输出侧。如果控制单元20额外地被配置成使得例如存在三个支撑点，则它们可以自动确立或确定哪些子单元10₁至10_n形成了这些支撑点。

举例而言，如果因此识别了总计n个子单元(即，当考虑进行间接照明的器件15时已确定了总计n+1个输出侧单元)，则规定子单元10₁和10_n为外部参考位置或支撑点，并且规定模块10_m(其中

a)m＝(n+1)/2对于非偶数的n，或者

b)m＝n/2对于偶数n

)为参考位置或支撑点。由于控制单元20同时还知道位于这些支撑点子单元之间的子单元的数量，因此它接着可以按根据本发明的上述方式计算出所有子单元10₁至10_n的控制值并且将所述控制值传输给这些子单元。

迄今为止，没有提及对进行间接照明的光源15的致动。在此情况下，一种选择是在子单元10₁至10_n被激活时使得所述光源呈现规定的发光度。然而，以同样的方式还可想到的是使得控制单元20采用针对子单元10₁和10_n计算出的控制值作为确定间接光发射(例如器件)的控制值的基础、并且相应地致动该模块15。

图4中的安排的另外的具体特征(在结论中提及)是减小灯具100的待机模式中的电力消耗的机会。如可以从图4中看到，控制单元20具有内部供电单元32，与用于这些照明单元的供电单元5类似，该内部供电单元连接至总供电上但是以与之隔开。如果微处理器25基于被供应至输入侧的DALI控制命令确认灯具100需要一直保持关掉，则相关的信息被转发至控制块33，该控制块负责致动将供电单元5连接至总供电上的继电器35。控制块33接着使用继电器35来中断对供电单元5的供电，从而使得该供电单元与子单元10₁至10_n以及15一起完全不消耗另外的电。在这样的待机状态下，排他地是控制单元20意味着因此存在低电力消耗，该电力消耗可以保持低于一瓦，而这意味着灯具作为整体在待机模式下具有极低的电力消耗。

最后，应注意的是，虽然迄今是针对子单元的线性安排或串联安排来解释这些子单元的致动，但这个概念也可以按同样的方式扩展至任何其他类型的安排。具体而言，其中的子单元以矩阵形式安排的灯具自然也是可想到的，在此情况下进而基于与具体支撑点的光发射相关的适当的第一控制信息来计算出用于操作所有子单元的适当控制信息。

Claims (16)

1.用于致动灯具(100)的方法，该灯具具有多个可控制子单元(10)，

其中，该灯具(100)的控制单元(20)的输入侧被供以仅与这些可控制子单元(10)中的一些可控制子单元的光发射相关的第一控制信息，

并且其中，该控制单元(20)采用这个第一控制信息作为确定与所有子单元(10)的光发射相关的第二控制信息的基础、并且将这个第二控制信息传输至连接至输出侧上的这些子单元(10)。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

是借助于不同的通信标准来将该第一控制信息传输至该控制单元(20)并且将该第二控制信息传输至这些子单元(10)的。

3.如权利要求2所述的方法，

其特征在于，

该第一控制信息是以DALI命令的形式传输的。

4.如权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

该第二控制信息是在串行数据传输的背景下被传输至这些子单元(10)的。

5.如前述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

该控制单元(20)自动确认可控制子单元(10)的数量并且通过考虑所确认的子单元(10)的数量来确定该第二控制信息。

6.如前述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

这些子单元(10)具有规则的、尤其线性的安排并且该第一控制信息与来自位于参考位置中的子单元(10)的光发射相关、尤其含有位于这些参考位置处的子单元(10)的发光度设定值。

7.如权利要求6所述的方法，

其特征在于，

该控制单元(20)通过插值来确定该第二控制信息。

8.如前述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

用于这些子单元(10)的供电是由与该控制单元(20)隔开的供电单元(5)提供的，其中该控制单元(20)被设计成采用所接收且转发的第一和第二控制信息来作为断开或形成从该供电单元(5)到总供电的输入测连接的基础。

9.用于具有多个可控制子单元(10)的灯具(100)的控制单元，

其中该控制单元(20)具有：

a)用于在输入侧接收仅与这些可控制子单元(10)中的一些可控制子单元的光发射相关的第一控制信息的器件，

b)用于在该第一控制信息的基础上决定与所有子单元(10)的光发射相关的第二控制信息的器件，以及

c)用于将该第二控制信息传输给连接至输出侧上的这些子单元(10)的器件。

10.如权利要求9所述的控制单元，

其特征在于，

用于接收该第一控制信息的器件和用于传输该第二控制信息的器件被设计成借助于不同的通信标准来进行通信。

11.如权利要求10所述的控制单元，

其特征在于，

该第一控制信息是DALI命令。

12.如权利要求10或11所述的控制单元，

其特征在于，

用于将该第二控制信息传输给这些子单元(10)的器件被设计成在串行数据传输的背景下传输该控制信息。

13.如权利要求9至12之一所述的控制单元，

其特征在于，

该控制单元(20)自动确认可控制子单元(10)的数量并且通过考虑所确认的子单元(10)的数量来确定该第二控制信息。

14.如权利要求9至13之一所述的控制单元，

其特征在于，

这些子单元(10)具有规则的、尤其线性的安排并且该第一控制信息与来自位于参考位置处的子单元(10)的光发射相关、尤其包含位于这些参考位置处的子单元(10)的发光度设定值，

其中，该控制单元(20)被设计成通过插值来决定该第二控制信息。

15.如权利要求9至14之一所述的控制单元，

其特征在于，

用于这些子单元(10)的供电是由与该控制单元(20)隔开的供电单元(5)提供的，其中该控制单元(20)被设计成采用所接收且转发的第一和第二控制信息来作为断开或形成从该供电单元(5)到总供电的输入测连接的基础。

16.具有多个可控制子单元(10)以及如权利要求9至15之一所述的控制单元的灯具(100)。