DE10039069A1

DE10039069A1 - Steuergerät zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte

Info

Publication number: DE10039069A1
Application number: DE10039069A
Authority: DE
Inventors: Dirk Graefingholt
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: INSTA ELEKTRO GMBH, 58511 LUEDENSCHEID, DE
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-02-21

Abstract

Es wird ein Steuergerät mit einem Stellglied zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte vorgeschlagen. Zu dem Zweck ein Steuergerät zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte mit einem eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweisenden Leuchtkörper zu schaffen, bei welchem über ein einziges Stellglied der Ein- und Ausschaltvorgang, das Dimmer aller Leuchtmittel und das sequenzeille Zu- und Abschalten einzelner Leuchtmittel erfolgt, weist das Steuergerät einen ersten Stellbereich auf, bei dessen Durchfahren die Helligkeit aller Leuchtmittel von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert einstellbar ist, sowie einen zweiten Stellbereich auf, bei dessen Durchfahren alle Leuchtmittel ihren maximalen Helligkeitswert beibehalten und einen dritten Stellbereich auf, bei dessen Durchfahren einzelne Leuchtmittel bei Überschreiten eines individuell zugeordneten Schaltpunktes schlagartig von ihrer maximalen Helligkeit auf ihre minimale Helligkeit umschaltbar sind bzw. bei Unterschreiten des individuellen Schaltpunktes wiederum schlagartig von ihrer minimalen auf ihre maximale Helligkeit umschaltbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Steuergerät zur Helligkeitssteuerung aus.

Derartige Steuergeräte sind in der Regel dafür vorgesehen, den Lichtstrom von Leuchtmitteln angeschlossener Leuchten zu dimmen, d. h. der erzeugte Lichtstrom wird durch die Betätigung des dem Steuergerät zugehörigen Stellgliedes entsprechend seiner Betätigung variiert.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes Steuergerät ist durch die DE 35 20 684 A1 bekannt geworden. Durch die Betätigung des zugehörigen Tasters wird der Lichtstrom des angeschlossenen Leuchtmittels beeinflusst, wobei anstelle des Tasters zur Helligkeitssteuerung der angeschlossenen Leuchtmittel auch ein Drehpotentiometer eingesetzt werden kann. Mittels dieses vorbekannten Steuergerätes kann jedoch lediglich einerseits das angeschlossene Leuchtmittel bzw. eine Gruppe von angeschlossenen Leuchtmitteln gedimmt werden, das heißt, der erzeugte Lichtstrom wird entsprechend der vorgenommenen Betätigung variiert. Andererseits kann das Leuchtmittel durch ein solches Steuergerät ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte mit einem eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweisenden Leuchtenkörper zu schaffen, bei welchem über ein einziges Stellglied der Ein- und Ausschaltvorgang, das Dimmen aller Leuchtmittel und das sequenzielle Zu- und Abschalten einzelner Leuchtmittel erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten Steuergerät ist besonders vorteilhaft, dass einerseits die Helligkeitssteuerung der Leuchtmittel und andererseits die Realisierung verschiedener Lichteffekte der Leuchte über ein einziges Steuergerät bzw. ein einziges Stellglied vorgenommen werden kann, damit ist eine besonders einfache komfortable Bedienung einer komplex ausgeführten Leuchte gewährleistet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispieles wird der erfindungsgemäße Gegenstand näher beschrieben, dabei zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild;

Fig. 2 ein Spannungszeitdiagramm für den ersten Stellbereich;

Fig. 3 ein Spannungszeitdiagramm für den zweiten Stellbereich;

Fig. 4 ein Spannungszeitdiagramm für den dritten Stellbereich;

Wie aus den Figuren hervorgeht, weist ein solches zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte 1 vorgesehenes Steuergerät 2 ein Stellglied 3 auf, mit dem ein erster Stellbereich 4, ein zweiter Stellbereich 5 und ein dritter Stellbereich 6 durchfahren werden kann. Das Stellglied 3 ist als Dreh-/Druckhandhabe ausgebildet. Durch die Druckbetätigung werden alle Leuchtmittel 7 der Leuchte 1 ein- bzw. ausgeschaltet. Die drei Stellbereiche 4, 5, 6 werden durch eine Drehbetätigung des Stellgliedes 3 durchfahren.

Der erste Stellbereich 4 des Steuergerätes 2 ist dafür vorgesehen, beim Durchfahren die Helligkeit aller Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 der angeschlossenen Leuchte 1 ausgehend von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert bzw. umgekehrt einzustellen, das heißt in ihrem abgebenden Lichtstrom zu dimmen. Der zweite Stellbereich 5 des Steuergerätes 2 ist dafür vorgesehen, beim Durchfahren die Helligkeit aller Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 auf ihrem maximalen Helligkeitswert zu halten. Der zweite Stellbereich 5 ist im Vergleich zum ersten Stellbereich 4 und zum zweiten Stellbereich 6 relativ schmal ausgebildet. Der maximale Helligkeitswert im zweiten Stellbereich 5 entspricht dem maximalen Helligkeitswert der im ersten Stellbereich 4 eingestellt wurde. Der dritte Stellbereich 6 des Steuergerätes 2 ist dafür vorgesehen, Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 in einer, in der dem Steuergerät 2 zugehörigem Programmierstufe 10 datentechnisch abgelegten Ein- bzw. Abschaltfolge, beim Durchfahren schlagartig Ein- bzw. Auszuschalten. Das bedeutet, dass in einer Reihenfolge nacheinander bestimmte Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 der Leuchte 1 zur Realisierung von Lichteffekten bzw. einer bestimmten Beleuchtungsstärke ein- bzw. ausgeschaltet werden. Durch diesen Vorgang ergibt sich der Vorteil, dass durch das gänzliche Ausschalten bestimmter Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 der Stromverbrauch reduziert wird. Im dritten Stellbereich 6 des Steuergerätes 2 wird also für die Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 in der vorgegebenen Reihenfolge intern die Betriebsspannung schlagartig ein- bzw. ausgeschaltet. Das schlagartige Ein- bzw Ausschalten einzelner Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 wird dadurch realisiert, dass diesen im dritten Stellbereich 6 individuelle Schaltpunkte zugeordnet sind, die in ihrer Reihenfolge datentechnisch in der Programmierstufe 10 abgelegt sind. Die Programmierstufe 10 ist so aufgebaut, dass sich die Schaltpunkte je nach Wunsch des Benutzers auf einfache Art und Weise verändern lassen. Die Ein- bzw. Abschaltfolge kann also je nach Anwendungszweck bzw. Wunsch des Benutzers am Steuergerät 2 eingestellt werden.

Die Leuchte 1 weist vier Leuchtmittel 7 auf, die ihrerseits modulartig in den Leuchtenkörper 11 eingesetzt sind. Jedes der vier Leuchtmittel 7 weist wiederum eine als NV- Halogenglühlampe 8 und drei als Leuchtdiode 9 ausgeführte Einzellichtquellen auf. Über ein Schaltnetzteil 12 erhält die Leuchte 1 bzw. erhalten die Leuchtmittel 7 mit ihren Einzellichtquellen 8, 9 ihre Betriebsspannung und im dritten Stellbereich ihre Schaltspannung, wobei als Schaltspannung die Betriebsspannung herangezogen ist. Also ist jedem individuellen Schaltpunkt eine definierte Kurvenform der Betriebsspannung zugeordnet.

Das Schaltnetzteil 12 bildet mit der Leuchte 1 eine Einheit und erzeugt eine Rechteckspannung. Um zu einer vorteilhaften Realisierungsform zu kommen, findet der in den Fig. 2 bis 4 näher bezeichnete Betriebs- bzw. Schaltspannungsverlauf über den Stellbereich des Steuergerätes 2 Anwendung. In Fig. 2 ist der Spannungsverlauf für den ersten Stellbereich 4 dargestellt. Die Amplitude steigt an bzw. fällt wieder ab, je nachdem, welche Stellung das Stellglied 3 eingenommen hat. Die abwechselnd kurzen und langen Highimpulse bleiben unverändert, d. h. es erfolgt keine Änderung des Puls-/Pausenverhältnisses.

In Fig. 3 ist der Spannungsverlauf für den zweiten Stellbereich 5 dargestellt. Die Amplitude bleibt auf ihrem Maximum. Die abwechselnd kurzen und langen Highimpulse bleiben ebenfalls unverändert, der Effektivwert der Spannung beträgt 11,8 Volt, eine Änderung des Puls-/Pausenverhältnisses findet nicht statt.

Jedes Leuchtmittel 7 der Leuchte 1 enthält eine eigene Steuerlogik, welche die Signalform der Betriebs- bzw. Schaltspannung auswertet und dadurch das individuelle Ein- und Ausschalten des zugehörigen Leuchtmittels 7 bzw. der Einzellichtquellen 8, 9 auf einfache Art und Weise ermöglicht. In Fig. 4 ist der Spannungsverlauf für den dritten Stellbereich 6 dargestellt. Eine Frequenzänderung ergibt sich dadurch, dass jede zweite Flanke des Rechtecksignals, je nach Stellung des Stellgliedes 3, bis hin zu einem symmetrischen Rechteck, verschoben wird. Der Effektivwert der Spannung beträgt dabei unverändert 11,8 Volt. Durch die den Leuchtmitteln 7 zugeordnete Steuerlogik muss also lediglich das Zeitdauerverhältnis zweier aufeinanderfolgender Highimpulse ausgewertet werden, um die Schaltpunkte für die Leuchtmittel 7 bzw. die Einzellichtquellen 8, 9 zu bestimmen. Jedem Leuchtmittel 7 bzw. jeder Einzellichtquelle 8, 9 ist nämlich ein bestimmtes Zeitdauerverhältnis der Rechteckspannung zugeordnet. Das heißt, je nach vorliegendem Zeitdauerverhältnis werden individuell die Leuchtmittel 7 bzw. die Einzellichtquellen 8, 9 ein- und ausgeschaltet. Diese Art der Codierung läßt die Verwendung preisgünstiger RC-Oszillatoren als Zeitbasen zu.

Durch eine derartige Steuerung der Leuchte 1 ergibt sich der Vorteil, dass im dritten Stellbereich 6 des Steuergerätes 2 durch Zu- und Abschalten der Einzellichtquellen 8, 9 der gewünschte Lichtstrom eingestellt wird, ohne dass wie beim klassischen Dimmen der Wirkungsgrad der Leuchtmittel 7 bzw. der Einzellichtquellen 8, 9 eine Verschlechterung erfährt. Weist die Leuchte 1 Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 mit unterschiedlichen Lichtfarben auf, kann durch gezielte Festlegung der Ein- bzw. Abschaltreihenfolge die Helligkeitssteuerung der Leuchte 1 im dritten Stellbereich 6 so vorgenommen werden, dass ein Zusammenhang zwischen der Farbtemperatur und dem abgegebenen Lichtstrom der Leuchte 1 hergestellt ist.

Die Steuerung der Farbtemperatur in Abhängigkeit des abgegebenen Lichtstromes kann nachträglich einfach verändert werden, indem die Reihenfolge der Zu- bzw. Abschaltung der Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 verändert wird. Dazu ist lediglich eine Umprogrammierung in der Programmierstufe 10 des Steuergerätes 2 notwendig, in der Art, dass die individuellen Schaltpunkte der Leuchtmittel 7 bzw. Einzellichtquellen 8, 9 einem anderen Zeitdauerverhältnis der Rechteckspannung zugeordnet werden.

Hintergrund einer solchen Steuerung der Farbtemperatur ist, dass es oft als angenehm empfunden wird, wenn gleichzeitig mit der Verringerung des Lichtstromes auch die Farbtemperatur verändert wird. Als besonders angenehm wird dabei empfunden, wenn sich die Farbtemperatur bei Abnahme des Lichtstromes mehr und mehr in den roten Spektralbereich verschiebt.

Bezugszeichenliste

1

Leuchte

2

Steuergerät

3

Stellglied

4

erster Stellbereich

5

zweiter Stellbereich

6

dritter Stellbereich

7

Leuchtmittel

8

Einzellichtquellen

9

Einzellichtquellen

10

Programmierstufe

11

Leuchtenkörper

12

Schaltnetzteil

Claims

1. Steuergerät mit einem Stellglied zur Helligkeitssteuerung einer Leuchte mit einem eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweisenden Leuchtenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) einen ersten Stellbereich (4) aufweist, bei dessen Durchfahren die Helligkeit aller Leuchtmittel (7) von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert einstellbar ist, sowie einen zweiten Stellbereich (5) aufweist, bei dessen Durchfahren alle Leuchtmittel (7) ihren maximalen Helligkeitswert beibehalten und einen dritten Stellbereich (6) aufweist, bei dessen Durchfahren einzelne Leuchtmittel (7) bei Überschreiten eines individuell zugeordneten Schaltpunktes schlagartig von ihrer maximalen Helligkeit auf ihre minimale Helligkeit umschaltbar sind bzw. bei Unterschreiten des individuellen Schaltpunktes wiederum schlagartig von ihrer minimalen auf ihre maximale Helligkeit umschaltbar sind.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Stellbereich (6) zur Erzeugung der minimalen Helligkeit für zumindest ein Leuchtmittel (7) die Betriebsspannung abschaltbar ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Stellbereich (4) und im zweiten Stellbereich (5) allen Leuchtmitteln (7) eine gemeinsame Betriebsspannung zugeführt wird.

4. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im dritten Stellbereich (6) jedem Leuchtmittel (7) separat eine Schaltspannung zugeführt wird.

5. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltspannung die Betriebsspannung verwendet wird.

6. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Leuchtmitteln (7) die Betriebsspannung und/oder Schaltspannung über ein angeschlossenes Schaltnetzteil (12) zugeführt wird.

7. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den dritten Stellbereich (6) hervorgerufenen Schaltpunkte mit einer Hysterese behaftet sind.

8. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Betriebsspannung und/oder der Schaltspannung Signale in kodierter Form übertragbar sind.

9. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer bestimmten Ein- bzw. Abschaltfolge der Leuchtmittel (7) eine Programmierstufe (10) vorgesehen ist.

10. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) ein analog arbeitendes Potentiometer aufweist.

11. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) ein digital arbeitendes Potentiometer aufweist.

12. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung des Stellgliedes (3) durch eine Drehbetätigung vornehmbar ist.

13. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung des Stellgliedes (3) durch eine Tastenbetätigung vornehmbar ist.

14. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung des Stellgliedes (3) durch eine kombinierte Dreh-/Tastenbetätigung vornehmbar ist.

15. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Leuchtmittel (7) modulartig aus mehreren Einzellichtquellen (8, 9) besteht.

16. Steuergerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einzellichtquelle als NV-Halogenglühlampe (8) ausgeführt ist.

17. Steuergerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einzellichtquelle als Leuchtdiode (9) ausgeführt ist.