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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen mittels einer Steuereinheit, die einen Steuercomputer und eine Steuervorrichtung umfasst.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2005 013 854 U1 ist ein Anzeigesystem mit einer Mehrzahl von Lichtquellen bekannt, die mittels einer Steuereinheit, die einen Steuercomputer und eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen aufweist, gesteuert werden. Der Steuercomputer gibt Signale über eine Busverbindung an die Steuervorrichtungen ab, wobei die Signale fragmentiert an die Steuervorrichtungen abgegeben werden. Die Signale werden in den Steuervorrichtungen in Lichtquellen-Steuersignale umgewandelt und an die Lichtquellen abgegeben.
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Weitere Anzeige- oder Beleuchtungsvorrichtungen, die eine Vielzahl von Lichtquellen und eine Steuerung für die Lichtquellen aufweisen, sind insbesondere aus den Druckschriften
WO 2007/134469 A1 ,
US 2008/0024387 A1 ,
WO 2008/035282 A1 und
DE 10 2006 006 140 A1 bekannt.
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Die Ansteuerung einzelner Lichtquellen bei aufwändigen Lichtinstallationen, wie beispielsweise Bühnenbeleuchtungen, Fassadenbeleuchtungen und/oder Lichtshows, erfolgt herkömmlicherweise über eine oder mehrerer Steuervorrichtungen. Die Steuervorrichtungen empfangen hierbei über eine Ethernet-Verbindung Signale eines Steuercomputers, wandeln diese Signale in Lichtquellen-Steuersignale um und leiten die Lichtquellen-Steuersignale zu den Lichtquellen weiter. Die Lichtquellen-Steuersignale werden anschließend beispielsweise von einem IC (IC: Integrated Circuit, integrierter Schaltkreis) auf einer Platine der Lichtquellen zur Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen verarbeitet.
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Bei einer großen Anzahl von Lichtquellen ist es erforderlich, eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen einzusetzen. Zur Ansteuerung der Lichtquellen wird von dem Steuercomputer ein Signal an die einzelnen Steuervorrichtungen abgegeben. Die Steuervorrichtungen selektieren jeweils das zur Ansteuerung der an die jeweilige Steuervorrichtung angeschlossenen Lichtquellen erforderliche Datenpaket aus dem Signal. Der Steuercomputer sendet somit jeweils das für die Ansteuerung der gesamten Lichtquellen der Steuereinheit notwendige Signal an alle einzelnen Steuervorrichtungen, die sich dann die für sie vorgesehene Datenmenge aus diesem Signal auswählen. So ist die Datenmenge, die von dem Steuercomputer an die einzelnen Steuervorrichtungen abgegeben wird, nachteilig groß.
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Durch den Einsatz einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen können ferner Abweichungen in der Synchronität der Signalausgaben der einzelnen Steuervorrichtungen an die Lichtquellen entstehen, die nachteilig für einen Betrachter des Gesamtsystems erkennbar sind.
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Die Druckschrift
US 6,501,441 B1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Partitionierung, Skalierung und Wiedergabe von Videos und/oder Grafiken durch mehrere Anzeigevorrichtungen. Bei dem Verfahren wird von einer Hauptsteuervorrichtung eine Verzögerungszeit erfasst, welche die Anzeigevorrichtungen jeweils benötigen, um einen Datensatz zu dekodieren und den Bildbereich zu skalieren. Insbesondere bestimmt die Hauptsteuervorrichtung die Anzeigevorrichtung mit der größten Verzögerungszeit. Es wird beschrieben, dass bei der Wiedergabe eines Videos die Anzeigevorrichtungen jeweils die maximale Verzögerungszeit abzüglich ihrer eigenen Verzögerungszeit warten, bevor sie die Wiedergabe starten. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass die unterschiedliche Bildverarbeitungszeit in den einzelnen Steuervorrichtungen kompensiert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen anzugeben, das sich insbesondere durch eine Übertragung einer geringeren Datenmenge an einzelne Steuervorrichtungen auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen mittels einer Steuereinheit, die einen Steuercomputer und eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen umfasst, vorgesehen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:
- – Bestimmen der Signallaufzeiten zwischen den Steuervorrichtungen untereinander und zwischen den Steuervorrichtungen und der Mehrzahl von Lichtquellen mittels Ping-Signalen,
- – Abgeben von Signalen des Steuercomputers an die Steuervorrichtungen, wobei die Signale fragmentiert an die Steuervorrichtungen abgegeben werden,
- – Umwandeln der Signale mittels der Steuervorrichtungen in Lichtquellen-Steuersignale,
- – Abspeichern der Lichtquellen-Steuersignale in jeweils einem internen Speicher der Steuervorrichtungen vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen, und
- – Abgeben der Lichtquellen-Steuersignale jeweils aus dem internen Speicher von den Steuervorrichtungen an die Lichtquellen unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten, sodass die Lichtquellen die Lichtquellen-Steuersignale zeitlich synchron empfangen.
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Es werden also mehrere Steuervorrichtungen an einen Steuercomputer angeschlossen, wobei die einzelnen Steuervorrichtungen jeweils eine Mehrzahl mit der Steuervorrichtung verbundene Lichtquellen aufweisen. Insbesondere sind die einzelnen Steuervorrichtungen seriell miteinander und mit dem Steuercomputer verbunden.
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Die einzelnen Steuervorrichtungen weisen jeweils vorzugsweise einen Ethernet-Anschluss, mindestens einen Lichtquellen-Anschluss und einen internen Speicher auf. Als zusätzliche Komponenten können die einzelnen Steuervorrichtungen jeweils einen Netzteil-Anschluss, einen IR-Empfänger (IR: Infrarot) und weitere Lichtquellen-Anschlüsse mit daran verbundenen weiteren Lichtquellen aufweisen.
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Das Signal wird von dem Steuercomputer fragmentiert an die einzelnen Steuervorrichtungen übertragen. Insbesondere erhalten die einzelnen Steuervorrichtungen das zur Ansteuerung der an diese Steuervorrichtung angeschlossenen Lichtquellen erforderliche Datenpaket. Durch die Fragmentierung des Signals des Steuercomputers ist die Datenmenge so für die einzelnen Steuervorrichtungen vorteilhaft gering.
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Insbesondere wird nicht, wie herkömmlicherweise, das gesamte zur Ansteuerung aller Lichtquellen der Steuereinheit vorgesehene Signal des Steuercomputers an die einzelnen Steuervorrichtungen gesendet, wobei die einzelnen Steuervorrichtungen das zur Ansteuerung der an die jeweilige Steuervorrichtung angeschlossenen Lichtquellen erforderliche Datenpaket aus dieser gesamten Datenmenge selektieren, sondern das Signal wird bereits fragmentiert von dem Steuercomputer versendet.
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Das Verfahren weist den zusätzlichen Verfahrensschritt auf, dass Signallaufzeiten zwischen den Steuervorrichtungen und dem Steuercomputer, zwischen den Steuervorrichtungen untereinander und zwischen den Steuervorrichtungen und der Mehrzahl von Lichtquellen bestimmt werden.
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Bevorzugt werden die unterschiedlichen Signallaufzeiten bei der Konfiguration der Steuereinheit ermittelt und bei der Erzeugung der Signale, insbesondere der Datenpackete der einzelnen Steuervorrichtungen berücksichtigt. Die unterschiedlichen Signallaufzeiten werden somit von dem Steuercomputer bereits bei Erstellen der Signale für die einzelnen Steuervorrichtungen berücksichtigt.
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Bei dem Verfahren werden die Signale des Steuercomputers unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten abgegeben.
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Unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten können die Signale des Steuercomputers an die einzelnen Steuervorrichtungen vorzugsweise so abgegeben werden, dass die einzelnen Steuervorrichtungen die Signale des Steuercomputers zeitlich synchron erhalten. Die einzelnen Steuervorrichtungen können so die verarbeiteten Signale bevorzugt zeitlich synchron an die unterschiedlichen Lichtquellen, die mit den einzelnen Steuervorrichtungen verbunden sind, weitergeben. Die Lichtquellen erhalten so die Lichtquellen-Steuersignale synchron, wodurch mit Vorteil eine synchrone Wiedergabe von beispielsweise Lichtshows oder Lichtinstallationen durch die Steuereinheit ermöglicht wird.
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Die Signallaufzeiten werden mittels Ping-Signalen bestimmt. „Ping” ist ein Computerprogramm, mit dem überprüft werden kann, ob ein bestimmter Host in einem IP-Netzwerk erreichbar ist und welche Zeit das Routing zu diesem hin und wieder zurück in Anspruch nimmt. Ping-Signale sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale jeweils ein Freigabe-Signal von dem Steuercomputer an die Steuervorrichtungen unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten gesendet.
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Das Freigabe-Signal, das von dem Steuercomputer an die einzelnen Steuervorrichtungen abgegeben wird, synchronisiert mit Vorteil die serielle Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale der einzelnen Steuervorrichtungen untereinander (Load Release Methode). Dadurch wird mit Vorteil eine zeitliche Synchronität der Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale der einzelnen Steuervorrichtungen an die Lichtquellen möglich. Eine Steuereinheit mit einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen für eine synchrone Wiedergabe von Lichtinstallationen oder Lichtshows im Netzwerk kann so mit Vorteil erzielt werden.
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Weiterhin umfasst das Verfahren den zusätzlichen Verfahrensschritt, dass die Lichtquellen-Steuersignale in jeweils einem internen Speicher der einzelnen Steuervorrichtungen vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen abgespeichert werden.
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Bevorzugt werden die Lichtquellen-Steuersignale kodiert und komprimiert im internen Speicher abgelegt. Diese werden von der Steuervorrichtung bei Bedarf entkomprimiert und an die Lichtquellen ausgegeben, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Synchronität des Gesamtsystems.
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Jede Steuervorrichtung weist vorzugsweise einen internen Speicher auf. Aufgrund des eingebauten internen Speichers können Signale aus dem internen Speicher der Steuervorrichtungen abgerufen werden. Die auf dem internen Speicher gespeicherten Signale sind mit Vorteil jederzeit abrufbar, wodurch sich reproduzierbare Lichtinstallationen oder Lichtshows mit Vorteil ermöglichen.
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Vorzugsweise ist der interne Speicher der einzelnen Steuervorrichtungen ein aus der Steuervorrichtung herausnehmbarer Wechseldatenträger, insbesondere eine SD-Speicherkarte.
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Eine „SD-Speicherkarte” ist ein digitales Speichermedium, das nach dem Prinzip der Flashspeicherung arbeitet. SD-Speicherkarten sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
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Die Lichtquellen-Steuersignale werden jeweils aus dem internen Speicher an die Lichtquellen abgegeben. Dadurch können beispielsweise unterschiedliche Signallaufzeiten zwischen dem Steuercomputer und den einzelnen Steuervorrichtungen kompensiert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Mehrzahl von Steuervorrichtungen eine Haupt-Steuervorrichtung und weitere Steuervorrichtungen, wobei vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale ein Startsignal von der Haupt-Steuervorrichtung an die weitere Steuervorrichtung gesendet wird.
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Eine der Steuervorrichtungen fungiert somit als Haupt-Steuervorrichtung, die ein Startsignal an die anderen Steuervorrichtungen sendet. So können mit Vorteil die einzelnen Steuervorrichtungen synchron gestartet werden. Die einzelnen Steuervorrichtungen geben mit Vorteil die Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen nach Erhalt des Startsignals ab.
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Vorzugsweise wird das Startsignal unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten an die weiteren Steuervorrichtungen gesendet.
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In diesem Fall werden die unterschiedlichen Signallaufzeiten zwischen den einzelnen Steuervorrichtungen zueinander und vorzugsweise die einzelnen Signallaufzeiten zwischen den einzelnen Steuervorrichtungen und den damit verbundenen Lichtquellen berücksichtigt. Eine synchrone vorteilhaft serielle Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale der Steuervorrichtungen an die Lichtquellen ermöglicht sich mit Vorteil. Die Lichtquellen empfangen die Lichtquellen-Steuersignale zeitlich synchron.
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Um die Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale der einzelnen Steuervorrichtungen exakt aufeinander abzustimmen, kann die Haupt-Steuervorrichtung neben der Zeitinformation auch eine Freigabe an die einzelnen Steuervorrichtungen distributieren, um die Signale synchron an den seriellen Lichtquellen-Steuersignal-Ausgängen der einzelnen Steuervorrichtungen auszugeben. Dadurch wird mit Vorteil eine Signalsynchronität erzielt und zusätzlich Flimmereffekte vermieden.
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Steuervorrichtungen, die jeweils einen internen Speicher aufweisen, können vorteilhaft in zwei Betriebsmodi betrieben werden, im sogenannten Live-Modus und im sogenannten Replay-Modus.
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Im „Live-Modus” werden Signale des an die Steuervorrichtungen angeschlossenen Steuercomputers an die Steuervorrichtungen ausgegeben, mittels der Steuervorrichtungen umgewandelt und an die Lichtquellen weitergegeben. Die Steuervorrichtungen sind hierbei insbesondere ein Bindeglied zwischen Steuercomputer und Lichtquellen, das zur Signaltransformation dient.
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Im Live-Modus werden vorzugsweise keine Signale im internen Speicher der Steuervorrichtungen abgespeichert. Signale werden direkt von dem Steuercomputer an die Lichtquellen weitergeleitet. Steuervorrichtungen im Live-Modus ermöglichen keine erneute Wiedergabe derselben Signale und daher keine erneute Wiedergabe von beispielsweise Lichtinstallationen oder Lichtshows.
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Alternativ können im Live-Modus Signale des an die Steuervorrichtungen angeschlossenen Steuercomputers im internen Speicher gespeichert werden und optional bei Bedarf gepuffert werden.
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Im Gegensatz dazu werden im „Replay-Modus” Signale aus den internen Speichern der einzelnen Steuervorrichtungen an die Lichtquellen ausgegeben. Der Steuercomputer kann dabei an die Steuervorrichtungen angeschlossen sein. Es ist jedoch zur Ansteuerung der Lichtquellen nicht zwingend notwendig, den Steuercomputer mit den Steuervorrichtungen zu verbinden. Die von den internen Speichern abzugebenden Signale können jeweils bereits vor Einbau der internen Speicher in die Steuervorrichtungen in dem internen Speicher enthalten sein. Beispielsweise kann der interne Speicher eine SD-Speicherkarte sein, die aus den einzelnen Steuervorrichtungen ausbaubar ist, und auf der beispielsweise mit einem handelsüblichen externen Computer Signale abspeicherbar sind. In diesem Fall ist der Steuercomputer beim Betrieb der Steuervorrichtungen vorteilhaft nicht notwendig.
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Der Replay-Modus ermöglicht insbesondere die jederzeitige Abgabe gespeicherter Signale aus dem internen Speicher. Dabei können von der Steuervorrichtung jederzeit reproduzierbare Signale an die Lichtquellen abgegeben werden, wodurch sich insbesondere eine Wiedergabe, insbesondere eine Reproduktion von beispielsweise Lichtshows ermöglicht. Identische Lichtshows, die jederzeit abrufbar sind, können so mit Vorteil erzielt werden.
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Der Replay-Modus ist insbesondere vorteilhaft bei einem Ausfall des Steuercomputers. Insbesondere zeichnet sich eine Steuervorrichtung mit internem Speicher durch eine hohe Zuverlässigkeit aus, da Signale bei Ausfall des Steuercomputers mit Vorteil weiter abrufbar sind. Bei Ausfall des Steuercomputers können Signale mit Vorteil jeweils direkt von dem internen Speicher abgerufen und an die Lichtquellen ausgegeben werden.
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Bei einem Ausfall einer der Steuervorrichtungen im Replay-Modus ist die Funktion der verbleibenden vernetzten Steuervorrichtungen nicht betroffen. Bei einem Ausfall der Haupt-Steuervorrichtung kann die logisch nächste Steuervorrichtung dessen Funktion übernehmen. Dadurch fallen allenfalls einzelne Segmente der Steuereinheit und insbesondere der Gesamtinstallation aus.
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Vorzugsweise gewährt die Steuereinheit einen Zugriff auf die einzelnen Steuervorrichtungen, sodass mit Vorteil eine Echtzeitsteuerung der beispielsweise Lichtinstallationen oder Lichtshows erzielt werden kann. Die Steuereinheit kann die Lichtshow mit Vorteil live abspielen und berücksichtigt mit Vorteil die Signallaufzeiten für den Replay-Modus für die einzelnen Steuervorrichtungen. Zusätzlich wird gewährleistet, dass im Replay-Modus der gleiche zeitliche und inhaltliche Ablauf der Lichtshows stattfinden kann.
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Bevorzugt werden die Signale des Steuercomputers an die Steuervorrichtungen über eine Ethernet-Verbindung abgegeben.
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Vorzugsweise werden die Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen über eine DMX-Verbindung oder eine DMX-ähnliche Verbindung abgegeben.
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Das Lichtquellen-Steuersignal ist vorzugsweise ein DMX-Signal oder ein DMX-ähnliches Signal.
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Ein „DMX-Signal” ist ein serielles Signal, bei dem Signale beispielsweise mit einer Übertragungsrate von 250 kbit/s übermittelt werden. Das DMX-Signal umfasst zum Beispiel 513 Bytes, wobei das erste Byte ein Startcode ist, der die Art der zu übermittelnden Signale einem Empfänger mitteilt, und wird über eine 3-polige oder über eine 5-polige Signalleitung übermittelt. Eine Signalleitung für DMX-Signale folgt dem Standard EIA-485. Hierbei wird ein Datensignal mit einem Leitungspaar übertragen, wobei einer der Leiter des Paares eine invertierte und der andere Leiter eine nicht invertierte Version des Datensignals trägt. Eingangsspannungen des signaltragenden Leitungspaares liegen bei –7 V und +12 V.
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Bei einem „DMX-ähnlichen” Signal kann die Übertragungsrate erhöht sein. Beispielsweise ist die Übertragungsrate auf 1 Mbit/s erhöht. DMX-ähnliche Signale ermöglichen auch eine bidirektionale Datenübermittlung, zum Beispiel über RDM. RDM bezeichnet hierbei Remote Device Management. Über RDM ist eine bidirektionale Kommunikation insbesondere über DMX-Datenverbindungen von Komponenten untereinander möglich.
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Insbesondere können Signale von dem Steuercomputer über die Ethernet-Verbindung an die Steuervorrichtungen geleitet werden. Die einzelnen Steuervorrichtungen wandeln anschließend die von dem Steuercomputer empfangenen Signale in beispielsweise 512 Byte DMX-Signale um, die wiederum über den Lichtquellen-Anschluss an die Mehrzahl von Lichtquellen weitergeleitet werden. Die Steuervorrichtungen stellen demnach insbesondere ein Bindeglied zwischen Steuercomputer und Lichtquellen dar.
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Bevorzugt werden die Helligkeiten der Lichtquellen mittels Pulsweitenmodulation (PWM) eingestellt.
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Bei dem Verfahren empfangen die Mehrzahl von Lichtquellen die Lichtquellen-Steuersignale zeitlich synchron.
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Eine zeitlich synchrone Ausgabe der Signale an die Lichtquellen ermöglicht sich insbesondere durch Bestimmung der unterschiedlichen Signallaufzeiten, durch Abgabe eines Freigabe-Signals des Steuercomputers und/oder durch Abgabe eines Startsignals einer Haupt-Steuervorrichtung.
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Bevorzugt sind die Lichtquellen RGB-LEDs.
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„RGB-LEDs” sind insbesondere LEDs, die Strahlung im roten, grünen und blauen Wellenlängenbereich emittieren. RGB-LEDs eignen sich insbesondere zur Erzeugung weißen Mischlichts. RGB-LEDs sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Zur Ansteuerung einer RGB-LED sind beispielsweise 3 Bytes der 512 Byte DMX-Signale erforderlich, wobei die Bytes vorzugsweise eine Helligkeitsinformation für die RGB-LEDs enthalten. Eine Steuervorrichtung mit einem DMX-Anschluss, der ein 512 Byte DMX-Signal ausgibt, kann daher beispielsweise als Treiber für etwa 170 RGB-LEDs dienen.
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Das Verfahren umfasst insbesondere folgende zusätzliche Verfahrensschritte:
- – Bestimmen der Signallaufzeiten zwischen den Steuervorrichtungen untereinander und/oder zwischen den Steuervorrichtungen und der Mehrzahl von Lichtquellen mittels Ping-Signalen,
- – Abspeichern der Lichtquellen-Steuersignale in jeweils einem internen Speicher der Steuervorrichtungen vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen,
- – Abgeben eines Startsignals einer Haupt-Steuervorrichtung an weitere Steuervorrichtungen unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten, und
- – Abgeben der Lichtquellen-Steuersignale jeweils aus dem internen Speicher an die Lichtquellen unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Signallaufzeiten, sodass die Lichtquellen die Lichtquellen-Steuersignale zeitlich synchron empfangen.
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Durch ein solches Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen, die insbesondere RGB-LEDs sind, verbessert sich mit Vorteil die Synchronität der Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale, sodass die Lichtquellen die Lichtquellen-Steuersignale mit Vorteil zeitlich synchron empfangen. Die Gefahr von Abweichungen in der Synchronität der Bildwiedergabe des Gesamtsystems reduziert sich so mit Vorteil. Ein zuverlässiges Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen mit einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen ermöglicht sich mit Vorteil.
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Weitere Merkmale, Vorteile, bevorzugte Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten des Verfahrens zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens im Live-Modus, und
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2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens im Replay-Modus.
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Gleiche oder gleich wirkende Bestandteile sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen mittels einer Steuereinheit, die einen Steuercomputer 31 und eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c umfasst. Ferner weist die Steuereinheit eine Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b auf, die jeweils mit den einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c verbunden sind. Die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c weisen jeweils insbesondere einen Ethernet-Anschluss 3, Lichtquellen-Anschlüsse 2a, 2b, über die jeweils eine Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b mit der Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c verbunden ist, und einen internen Speicher 4 auf. Des Weiteren weisen die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c jeweils einen Netzteilanschluss 6 auf, über den die Stromversorgung der jeweiligen Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c erfolgen kann. Zur Fernsteuerung weisen die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c vorzugsweise einen IR-Empfänger 5 auf (Infrarotempfänger).
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Die Stromversorgung der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c kann jeweils über den Netzteilanschluss 6, den Ethernet-Anschluss 3 oder einer der Lichtquellen-Anschlüsse 2a, 2b erfolgen. Insbesondere ist bei einer Stromversorgung über den Ethernet-Anschluss 3 oder einen der Lichtquellen-Anschlüsse 2a, 2b kein separates Netzteil erforderlich. Die verschiedenen Möglichkeiten der Stromversorgung der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c erhöhen mit Vorteil die Zuverlässigkeit der gesamten Steuereinheit. Fällt beispielsweise das Netzteil aus, das an den Netzteilanschluss 6 angeschlossen ist, so ermöglicht sich die Stromversorgung der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c über einen der anderen Anschlüsse, beispielsweise den Ethernet-Anschluss 3 oder den Lichtquellenanschluss 2a, 2b. Ein Umschalten bei Ausfall des Netzteils der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c im Betrieb ist mit Vorteil möglich, wodurch ein Ausfall der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c vermieden werden kann.
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Der IR-Empfänger 5 der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ermöglicht mit Vorteil eine Fernbedienung der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c. Dadurch ist eine Steuerung der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ohne direkten Zugriff auf den Steuercomputer 31 möglich. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Steuercomputer 31 in einem separaten Raum angeordnet ist.
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Die Lichtquellenanschlüsse 2a, 2b sind vorzugsweise DMX-Anschlüsse oder DMX-ähnliche Anschlüsse. Die Lichtquellenanschlüsse 2a, 2b sind jeweils mit einer Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b verbunden. Insbesondere sind die Lichtquellenanschlüsse 2a, 2b jeweils mit einer Mehrzahl von RGB-LEDs verbunden. Durch die Mehrzahl von Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und durch die Mehrzahl der Lichtquellenanschlüsse 2a, 2b sind mit Vorteil mittels der Steuereinheit, insbesondere der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c eine Vielzahl von Lichtquellen 21a, 21b ansteuerbar. Insbesondere können so aufwändige Lichtinstallationen, wie beispielsweise Bühnenbeleuchtungen, Fassadenbeleuchtungen oder Lichtshows realisiert werden.
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Die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c weisen jeweils einen internen Speicher 4 auf. Der interne Speicher 4 ist vorzugsweise ein herausnehmbarer Wechseldatenträger, insbesondere eine SD-Speicherkarte. Insbesondere können Signale des Steuercomputers 31, die über die Ethernet-Verbindung 32 zu den einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c geleitet werden, in dem internen Speicher 4 abgespeichert werden. Dadurch ist es möglich, die Signale des Steuercomputers 31 jederzeit aus dem internen Speicher 4 der einzelnen Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c abzurufen. Aufgrund des eingebauten internen Speichers 4 ist somit ein Replay-Modus der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c möglich. Der Replay-Modus ist vorzugsweise auch bei Ausfall des Steuercomputers 31 möglich.
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Die Ethernet-Anschlüsse 3 der einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c sind miteinander und mit dem Steuercomputer 31 über eine Ethernet-Verbindung 32 seriell verbunden.
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Eine Steuereinheit des Ausführungsbeispiels der 1 ist insbesondere zur Ansteuerung von einer Vielzahl von Lichtquellen 21a, 21b für aufwändige Lichtinstallationen wie Bühnenbeleuchtungen, Fassadenbeleuchtungen oder Lichtshows vorgesehen. Insbesondere zeichnet sich die Steuereinheit durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine erweiterte Funktionalität im Betrieb aus. Synchrone Wiedergabe von beispielsweise Lichtshows im Netzwerk einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen ermöglicht sich so mit Vorteil.
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Bei dem in 1 dargestellten Verfahren zur Ansteuerung der Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b gibt der Steuercomputer 31 Signale an die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c über die Ethernet-Verbindung 32 ab. Dabei sind die Signale, die an die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c abgegeben werden, fragmentiert. Die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c wandeln diese Signale in Lichtquellen-Steuersignale um und geben die Lichtquellen-Steuersignale an die Lichtquellen 21a, 21b ab.
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Durch die Fragmentierung des Signals des Steuercomputers erhalten die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c das zur Ansteuerung der an der jeweiligen Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c angeschlossenen Lichtquellen 21a, 21b erforderliche Datenpaket. Die Datenmenge für die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ist so vorteilhaft gering. Es werden nicht, wie herkömmlicherweise, große Datenmengen an die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c abgegeben, wobei die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c sich die relevanten Datenpakete aus dieser Datenmenge auswählen. Durch die Fragmentierung der Signale des Steuercomputers werden bereits ausgewählte Datenpakete, die für die jeweilige Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c vorgesehen sind, an die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c selektiv abgegeben.
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Vor der Ansteuerung der Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b mittels der Steuereinheit wird die Steuereinheit vorzugsweise konfiguriert. Bei der Konfiguration der Steuereinheit werden die unterschiedlichen Signallaufzeiten zwischen den verschiedenen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c untereinander, zwischen den verschiedenen Steuervorrichtungen und dem Steuercomputer 31, und zwischen den verschiedenen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und den Lichtquellen 21a, 21b, ermittelt. Die Signallaufzeiten werden mittels Ping-Signalen ermittelt.
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Vorzugsweise gibt der Steuercomputer 31 die Signale an die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c unter Berücksichtigung der Signallaufzeiten ab. Dabei berücksichtigt der Steuercomputer 31 insbesondere die unterschiedlichen Signallaufzeiten zwischen den Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und dem Steuercomputer 31. Abhängig von den Signallaufzeiten gibt der Steuercomputer 31 dann die Signale an die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c beispielsweise zeitlich versetzt ab.
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Bevorzugt wird jeweils ein Freigabe-Signal von dem Steuercomputer 31 an die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale gesendet. Das Freigabe-Signal an die verschiedenen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ist dabei bevorzugt abhängig von den unterschiedlichen Signallaufzeiten zwischen den jeweiligen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und der Mehrzahl von Lichtquellen 21a, 21b. Das zusätzliche Freigabe-Signal der Steuervorrichtung 31 synchronisiert vorteilhaft die serielle Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale an den Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c untereinander (Load Release Methode).
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Mit Vorteil erhalten so die Lichtquellen 21a, 21b der unterschiedlichen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c die Lichtquellen-Steuersignale zeitlich synchron. Eine synchrone Wiedergabe von beispielsweise Lichtshows und Lichtinstallationen im Netzwerk der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ermöglicht sich mit Vorteil. Die Gefahr von zeitlichen Abweichungen in der Synchronität der Bildwiedergabe kann durch die berücksichtigten Signallaufzeiten und dem Freigabe-Signal mit Vorteil reduziert werden.
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Die Zahl der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ist in den Ausführungsbeispielen nicht auf drei beschränkt. Insbesondere finden bei dem Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtquellen vorzugsweise 300 Steuervorrichtungen oder mehr Verwendung. Eine so ausgebildete Steuereinheit ist insbesondere zur Ansteuerung von einzelnen Lichtquellen 21a, 21b für aufwändige Lichtinstallationen wie Bühnenbeleuchtungen, Fassadenbeleuchtungen oder Lichtshows geeignet.
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Das Ausführungsbeispiel der 1 stellt eine Steuereinheit im Betrieb im Live-Modus dar. Das Ausführungsbeispiel der 2 stellt dagegen eine Steuereinheit im Betrieb im Replay-Modus dar.
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Die Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c des Ausführungsbeispiels der 2 stimmen mit den Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c des Ausführungsbeispiels der 1 überein.
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Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Ausführungsbeispiel der 2 kein Steuercomputer an die Steuervorrichtungen angeschlossen. Signale von beispielsweise einem nicht mehr angeschlossenen Steuercomputers sind jeweils in dem internen Speicher 4 der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c abgespeichert. Ein Steuercomputer 31 ist somit nicht mehr zwingend erforderlich.
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Die Lichtquellen-Steuersignale werden vorzugsweise aus dem internen Speicher 4 der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c an die Lichtquellen 21a, 21b über die Lichtquellenanschlüsse 2a, 2b abgegeben.
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Bevorzugt fungiert eine der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c als Haupt-Steuervorrichtung 1a. Vorzugsweise sendet die Haupt-Steuervorrichtung 1a ein Startsignal an die weiteren Steuervorrichtungen 1b, 1c vor Abgabe der Lichtquellen-Steuersignale der einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c. Das Startsignal wird dabei bevorzugt unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Signallaufzeiten zwischen den einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c untereinander und zwischen den Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und den Lichtquellen 21a, 21b angegeben.
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Durch Senden des Startsignals unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Signallaufzeiten können die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c synchron gestartet werden. Dabei wird insbesondere gewährleistet, dass die einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c die Lichtquellensignale zeitgleich abgeben. Eine synchrone Wiedergabe von beispielsweise Lichtshows im Netzwerk mehrerer Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c ermöglicht sich so mit Vorteil. Die Gefahr von zeitlichen Abweichungen in der Synchronität der einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c und insbesondere der Bildwiedergabe kann so mit Vorteil vermieden werden.
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Ferner kann durch die internen Speicher 4 ein Ausfall des Steuercomputers 31 kompensiert werden, da die Lichtquellen-Steuersignale direkt jeweils aus dem internen Speicher 4 der einzelnen Steuervorrichtung 1a, 1b, 1c abgegeben werden. Ferner müssen unterschiedliche Signallaufzeiten zwischen dem Steuercomputer und den einzelnen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c im Replay-Modus nicht berücksichtigt werden.
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Um die Ausgabe der Lichtquellen-Steuersignale exakt aufeinander abzustimmen, kann die Haupt-Steuervorrichtung 1a neben der Zeitinformation auch eine Freigabe an alle weiteren Steuervorrichtungen 1b, 1c distributieren, um die Lichtquellen-Signale synchron an den seriellen Ausgängen der Lichtquellen-Steuersignale auszugeben. Insbesondere kann so eine Signalsynchronität erzielt werden, wobei Flimmereffekte ausgeschlossen werden können.
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Im Replay-Modus sind mit Vorteil bei einem Ausfall einer der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c die verbleibenden Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c im Funktionsumfang nicht betroffen. Die Zuverlässigkeit einer solchen Steuereinheit, insbesondere mit einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen, erhöht sich so mit Vorteil. Bei Ausfall der Haupt-Steuervorrichtung 1a kann die logisch nächste Steuervorrichtung 1b, 1c die Funktion der Haupt-Steuervorrichtung 1a übernehmen. Mit Vorteil sind so bei Ausfall einer der Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c nur diese betroffen, während die Gesamtinstallation, insbesondere die übrigen Steuervorrichtungen 1a, 1b, 1c in ihrer Funktion nicht betroffen sind.
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Bevorzugt gewährt die Steuereinheit im Betrieb, insbesondere während einer Lichtshow, dem Bediener einen direkten Zugriff auf alle angeschlossenen Steuervorrichtungen, und insbesondere so auch auf alle angeschlossen Lichtquellen, sodass eine Echtzeitlichtshowsteuerung möglich ist. Die Steuereinheit kann die Lichtshow dann vorzugsweise live abspielen, wobei die Signallaufzeiten für alle einzelnen Steuervorrichtungen mit Vorteil berücksichtigt werden können und gewährleistet gleichzeitig, dass im Replay-Modus der gleiche zeitliche und inhaltliche Ablauf wie im Live-Modus stattfinden kann.
