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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät
für eine Lampe mit einem Prozessor zur Steuerung der Lampe
und einem Speicher, in dem ein Betriebsprogramm gespeichert ist, um
den Prozessor gemäß einem vorbestimmten Betriebsverfahren
zu betreiben. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung
ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Lampe mit einem
elektronischen Vorschaltgerät. Ferner betrifft die vorliegende
Erfindung ein Beleuchtungssystem und ein Verfahren zum Aktualisieren
des Betriebsprogramms von elektronischen Vorschaltgeräten
in dem Beleuchtungssystem.
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Stand der Technik
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Beleuchtungssysteme
beziehungsweise Beleuchtungsanlagen besitzen vielfach mehrere Leuchten,
die Lampen mit elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) erfordern.
Eine Beleuchtungsanlage wird meist individuell für die
entsprechenden Bedürfnisse installiert. Dabei werden oft
die verschiedensten Lampentypen eingesetzt. Dementsprechend sind auch
jeweils geeignete EVGs vorzusehen. Wird nachträglich ein
Lampentyp ausgetauscht, so ist entsprechend auch ein anderes EVG
einzusetzen. Bereits die Erstinstallation der Beleuchtungsanlage
ist verhältnismäßig aufwändig,
denn es sind die passenden EVGs für die eingesetzten Lampentypen
bereitzustellen und zu installieren.
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Um
in Beleuchtungsanlagen auch andere Lampentypen einsetzen zu können,
werden teilweise EVGs mit automatischer Lampenerkennung eingesetzt.
Dabei werden die Betriebsverfahren (d. h. die Programme, mit denen
die Lampen betrieben werden) aller anschließbaren Lampen
im EVG vorgehalten. Dies erfordert jedoch einen verhältnismäßig
großen Speicherplatz im jeweiligen EVG.
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Weiterhin
ist aus der Druckschrift
DE
203 12 298 U1 ein elektronisches Vorschaltgerät
mit beschreibbarem Parameterspeicher bekannt. In dem Parameterspeicher
sind von einer Steuereinrichtung abrufbare Betriebsparameter abgelegt.
Außerdem weist das Vorschaltgerät eine digitale
Datenschnittstelle auf, die einen Anschluss an eine externe Kommunikationsvorrichtung
bereitstellt. Ferner besitzt das Vorschaltgerät ein Mittel
zum Einschreiben der über die Datenschnittstelle zu übertragenden
Betriebsparameter in einen nicht flüchtigen Speicher, so dass
das Vorschaltgerät vor dem Betrieb programmierbar ist.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektronisches
Vorschaltgerät beziehungsweise ein Beleuchtungssystem anzugeben,
mit denen unter reduziertem Aufwand verschiedene Lampentypen betrieben
werden können. Außerdem soll ein entsprechendes
Betriebsverfahren angegeben werden.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät
für eine Lampe mit einem Prozessor zur Steuerung der Lampe und
einem Speicher, in dem ein Betriebsprogramm gespeichert ist, um
den Prozes sor gemäß einem vorbestimmten Betriebsverfahren
zu betreiben, weiterhin umfassend eine standardisierte Datenschnittstelle, über
die das Betriebsprogramm in den Speicher eingespeist ist.
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Darüber
hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein
Verfahren zum Betreiben einer Lampe mit einem elektronischen Vorschaltgerät
durch Einspeisen eines Betriebsprogramms in einen Speicher des elektronischen
Vorschaltgeräts über eine standardisierte Datenschnittstelle
des elektronischen Vorschaltgeräts und Betreiben eines
Prozessors des elektronischen Vorschaltgeräts mit dem in
den Speicher eingespeisten Betriebsprogramm gemäß einem vorbestimmten
Betriebsverfahren.
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Unter
dem Begriff „Betriebsverfahren” wird hier ähnlich
einem Betriebssystem bei PCs ein Verfahren verstanden, das beispielsweise
die Abfolge von Betriebszuständen steuert. Unter einem „Betriebsverfahren” werden
also nicht einzelne Betriebsparameter verstanden wie beispielsweise
die Zündspannung und dergleichen. Vielmehr beinhaltet ein Betriebsverfahren
beispielsweise eine spezielle EOL-Abschaltung (end of life). Demnach
erfolgt die Abschaltung nach einem bestimmten Verfahren, d. h. einer
festgelegten Schrittfolge. Ein weiterer Teil eines Lampen-Betriebsverfahrens
kann die Wendelheizung betreffen. So ist die Wendelheizung nach
einem bestimmten Muster zu steuern beziehungsweise zu regeln.
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In
vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen
Vorschaltgerät beziehungsweise dem erfindungsgemäßen
Verfahren möglich, im EVG das jeweils notwendige Lampen-Betriebsverfahren zu
speichern. Dementsprechend ist man bei der Installation einer Beleuchtungsanlage
flexibel und es muss nur genau ein Lampenbetriebsverfahren im EVG
gespeichert werden, so dass Speicher eingespart werden kann.
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Vorzugsweise
entspricht die standardisierte Schnittstelle einem Datennetzstandard
der Lichttechnik. Ein derartiger Standard wäre beispielsweise
DALI, EIB, DMX oder RS485. Damit ließen sich übliche Lichtsteuerkreise
dazu verwenden, Betriebsverfahren in ein EVG zu programmieren. Die
standardisierte Schnittstelle kann aber auch beispielsweise dem Ethernet-,
I2C- oder SPI-Standard entsprechen. Damit kann das jeweilige EVG über
bekannte allgemeine Datennetze programmiert werden.
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Darüber
hinaus kann die standardisierte Schnittstelle dem ZigBee-, WLAN-,
Bluetooth-, GSM-, ISM-Standard entsprechen. Damit wäre
beispielsweise das Laden eines Betriebssystems beziehungsweise einer
Firmware über Funktechnik möglich.
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In
dem elektronischen Vorschaltgerät kann außerdem
ein Bootloader implementiert sein. Dadurch ist es möglich,
dass das EVG selbständig das Betriebssystem beziehungsweise
das Betriebsprogramm über die Datenschnittstelle von einem
bootfähigen Medium lädt.
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Weiterhin
ist erfindungsgemäß ein Beleuchtungssystem mit
mindestens einem ersten und einem zweiten elektrischen Vorschaltgerät
gemäß obiger Definition und einer Datenleitung,
die die standardisierten Schnittstellen beider Vorschaltgeräte
verbindet, vorgesehen. Dabei ist das Betriebsprogramm in dem ersten
Vorschaltgerät gespeichert und von dort über die
Datenleitung in das zweite Vor schaltgerät ladbar. Somit
genügt es, in einer Beleuchtungsanlage mit mehreren Lampen
eines Lampentyps lediglich ein EVG von außen mit dem jeweiligen
Betriebsprogramm zu laden. Die übrigen EVGs für
diese Lampentypen erhalten dann das Betriebsprogramm entweder nach
Veranlassung des ersten Vorschaltgeräts oder des zweiten
Vorschaltgeräts. Im einen Fall teilt das erste Vorschaltgerät
dem zweiten und den weiteren Vorschaltgeräten mit, dass
es ein neues Betriebsprogramm erhalten hat. Im anderen Fall fragt beispielsweise
das zweite Vorschaltgerät beim ersten Vorschaltgerät
nach, welches Betriebsprogramm Letzteres führt. Diese Nachfrage
kann entweder zyklisch erfolgen oder wenn das zweite Vorschaltgerät erkannt
hat, dass das erste Vorschaltgerät neu in das System installiert
wurde.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Kommunikation zwischen den Vorschaltgeräten
verschlüsselt erfolgt. Dadurch kann verhindert werden,
dass das zu übertragende Betriebsprogramm beziehungsweise
die zu übertragende Firmware Dritten ohne Weiteres zugänglich
wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert, die ein Prinzipschaltbild eines
erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems darstellt.
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Bevorzugte Ausführung
der Erfindung
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Die
nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
dar.
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Gemäß dem
in der Figur dargestellten Beispiel umfasst ein Beleuchtungssystem 1 eine
Lichtsteueranlage 2, an die mehrere EVGs 3 (hier
symbolhaft drei Stück) über ein Lichttechnikdatennetz 4 angeschlossen
sind. Jedes EVG besitzt hierzu eine standardisierte Schnittstelle 5.
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Bei
der Installation werden bestimmte Lampen (in der Figur nicht eingezeichnet)
an die EVGs 3 angeschlossen. Die EVGs 3 müssen
nun abhängig vom angeschlossenen Lampentyp hinsichtlich
ihres Betriebsverfahrens programmiert werden. Hierzu liefert ein
Hersteller 6 das jeweils notwendige Betriebsprogramm beziehungsweise
die notwendige Firmware. Im vorliegenden Beispiel wird die Firmware über
das Internet 7 und den anwenderseitigen PC 8 zu
der Lichtsteueranlage 2 übertragen. Die Lichtsteueranlage 2 gibt
die Firmware an das oder die gewünschten EVGs weiter. Gegebenenfalls
genügt es, wenn ein Anwender über den PC 8 ein
einziges EVG mit der neuen Firmware versorgt. Die übrigen
EVGs 3 werden bei entsprechender Auslegung des Systems
automatisch von der Lichtsteueranlage 2 oder dem bereits
versorgten EVG 3 angestoßen, sich die neue Firmware
beziehungsweise das neue Betriebsprogramm von dem bereits versorgten
EVG 3 herunterzuladen. Alternativ kann jedes EVG im Lichtsteuerkreis
beziehungsweise Lichttechnikdatennetz 4 zyklisch die anderen
EVGs nach neuen Updates „fragen”.
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Mit
der erfindungsgemäßen Möglichkeit, die Firmware
beziehungsweise das Betriebsprogramm nicht mehr in bekannter Weise
beispielsweise über einen Nadeladapter direkt in den Prozessor
einschreiben zu müssen, sondern das Einschreiben über
eine standardisierte Schnittstelle zu realisieren, können
unterschiedliche Lampentypen mit den gleichen EVGs betrieben werden,
ohne bei der Herstellung der EVGs bereits den eingesetzten Lampentyp kennen
zu müssen. Weiterhin ermöglicht dieses flexible
Programmieren der EVGs ein Update beziehungsweise eine Aktualisierung
der jeweiligen Betriebsprogramme. So kann es beispielsweise notwendig
sein, für die EOL-Abschaltung ein weiteres Kriterium einzufügen,
das bei der ursprünglichen Herstellung noch nicht bekannt
war. Folglich können unterschiedliche Lampen einer Lampenfamilie
mit ein und demselben EVG-Typ betrieben werden. In den Speicher
des jeweiligen EVG ist nur die jeweils notwendige Firmware beziehungsweise
das notwendige Betriebsprogramm zu laden. Ebenso kann mit einer
aktualisierten Version des Betriebsprogramms beispielsweise eine
verbesserte Wendelheizung implementiert werden, um z. B. Strom zu
sparen oder eine verbesserte Lebensdauer der Wendel zu erreichen.
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Bevorzugt
geschieht die Datenübertragung, mit der das Betriebsprogramm
beziehungsweise die Firmware übermittelt wird, über
bereits bestehende Datennetze der Lichttechnik (DALI, EIB, DMX, RS485).
Sie kann aber auch durch andere Netze (Ethernet, I2C, SPI, etc.)
oder über Funktechnik (ZigBee, WLAN, Bluetooth, GSM, ISM,
etc.) beispielsweise von dem PC 8 (vergleiche die Figur) über
die Lichtsteueranlage 2 oder auch direkt zu den jeweiligen
EVGs 3 erfolgen.
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Bestandteil
der Datenübertragungsvorrichtung im EVG (im Prozessor/ASIC/FPGA
beziehungsweise in den Prozessoren/ASICs/FPGAs) kann ein Bootloader
sein. Damit kann nicht nur zwischen festgelegten Betriebsverfahren
umge schaltet werden, sondern es kann ein komplett neues Betriebsprogramm
dauerhaft in das EVG übertragen werden.
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Zusammenfassend
kann festgestellt werden, dass das erfindungsgemäße
EVG beziehungsweise das vorgestellte Verfahren zum Betreiben einer
Lampe zahlreiche Vorteile gegenüber den bekannten Lösungen
besitzt. Zum einen muss nur genau ein Lampenbetriebsverfahren im
EVG gespeichert werden, wodurch Speicherplatz eingespart werden
kann. Zum anderen erfordern neuartige Lampen keinen EVG-Tausch,
was bei der Lampenentwicklung zusätzliche Flexibilität
bringt und die Wartungskosten senkt. Außerdem müssen
die EVGs ausschließlich nach Leistungsklassen unterschieden
werden, wodurch die Logistik vereinfacht wird. Insbesondere kann
mit dem Bootloader die komplette Betriebssoftware des EVG getauscht
werden und nicht nur die Betriebsparameter der Lampe. Somit ist
keine einmalige Festlegung des Betriebsverfahrens gegeben, sondern
es sind nachträgliche Systemverbesserungen, Funktionserweiterungen,
Fehlerbeseitigungen, etc. möglich. Schließlich
sind die erfindungsgemäßen EVGs für Entladungslampen,
Elektrolumineszenzlampen, (O)LEDs usw. einsetzbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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