DE102009035529A1 - Verfahren zum Ansteuern von Leuchten und dazugehörige Steuereinrichtung - Google Patents

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Abstract

Um den Zeitpunkt einer Ansteuerung von adressierbaren Mischlicht-Leuchten (11) reproduzierbar vorgeben zu können, können den Leuchten (11) Speicher (20) mit Adressdecodern (18) für adresskodierte Betriebsdatensätze (14) vorgeschaltet sein, die erst auf ein zentral generiertes Freigabekommando (21) hin zum Einsetzen des Leuchtenbetriebes ausgelesen bzw. ausgeführt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern von, insbesondere weiträumig verteilt angeordneten, mit mehrfarbigen Lichtquellen ausgestatteten, Leuchten und eine zugehörige Steuereinrichtung.
  • Bei in den einzelnen Leuchten angeordneten Lichtquellen kann es sich insbesondere um Tripel von Grundfarben-LEDs handeln, die unter Einfluss eines Steuergerätes über einen Strommodulator zyklisch intermittierend bestromt werden, um statisch oder dynamisch vorbestimmte Mischlicht-Beleuchtungseffekte insbesondere hinsichtlich Farborten, Lichtintensitäten und Periodizitäten hervorzurufen. Dabei kann auch vom Steuergerät vorgegeben werden, welche Beleuchtungseffekte wann an welchen der Leuchten auftreten sollen. Solche Leuchten können insbesondere zum Gestalten von Lichtprogrammen in Passagierkabinen von Verkehrsflugzeugen installiert sein, aber auch beispielsweise zur Verkehrsleitung längs Tunnelwänden oder zum Generieren von werbewirksamen oder bühnentechnischen Lichterscheinungen Verwendung finden.
  • Zum, insbesondere mehrkanaligen Ansteuern von Leuchten können von einem Steuergerät z. B. binärcodierte Telegramme mit Betriebsdatensätzen generiert werden, deren Ausführung die gewünschten Beleuchtungseffekte hervorrufen, beispielsweise durch zeitabhängige Farblichtmischungen. Um bestimmten Leuchten bestimmte Effekte zuzuordnen zu können, ist es möglich die Leuchten durch singuläre Adressen zu individualisieren. Die Adressen können in den Telegrammen den eigentlichen Betriebsdatensätzen voranstehen können. Die Telegramme können vom Steuergerät über einen Bus allen Leuchten gleichermaßen übermittelt werden. Das zieht jedoch einen erheblichen Rechenaufwand nach sich. Ferner können bei den Leuchten unterschiedliche Verzögerungszeiten auftreten, weil erst einmal der dieser Leuchte zugeordnete Betriebsdatensatz herausgefunden werden muss. Möglich ist auch, dass die Leuchten nacheinander adressindividuell mit ihren Betriebsdatensätzen zu versorgen. Das kann jedoch infolge des Verteilvorgangs zu unterschiedlichen Ansprechzeitpunkten der Leuchten führen. Einen sehr großen, in der Regel nicht vertretbaren Verkabelungsaufwand stellt ein sternförmiges Ansteuern der Leuchten dar, wobei auch hier nicht ausgeschlossen werden kann, dass unterschiedliche Ansprechverzögerungen auftreten.
  • Das Auge reagiert aber außerordentlich empfindlich auf selbst geringfügig zeitversetzte Mischlichteindrücke, so dass etwa infolge von Austast- und Interferenzerscheinungen visuell unangenehme Effekte aus solchem stochastischem Ansprechverhalten der Leuchten resultieren können.
  • Andererseits ist es für bestimmte Aufgabenstellungen, wie zum Austesten von Leuchtensytemen auf vertretbare Ansprechtoleranzen in einem Umgebungsmodell, unbedingt erforderlich, eine feinfühlig variabel zeitversetzte Ansteuerung bestimmter, etwa einander direkt benachbarter, Leuchten reproduzierbar vorgeben zu können; was angesichts des erörterten stochastischen Ansprechverhältnisse bei den Leuchten aber nicht durch deren einfache Ansteuerung realisierbar ist.
  • In Erkenntnis solcher Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. insbesondere soll mit vertretbarem Schaltungsaufwand erreicht werden, dass eine stochastische Reaktion der Leuchten auf die Vorgabe aktueller Betriebsvorgaben überwunden wird.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß nach den Merkmalskombinationen der beiden unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
  • Nach verfahrensseitiger Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, zum Ansteuern von Leuchten Betriebsdatensätze an die Leuchten zu übermitteln, bei welchen sie auf ein, vorzugsweise gemeinsames, Freigabeereignis hin ausgeführt werden. Dadurch kann das vergleichsweise zeitaufwändige Übermitteln der Betriebsdatensätze zu den Leuchten vom Ausführungszeitpunkt derselben im Wesentlichen entkoppelt werden. Die nach Übermittlung bereits an den Leuchten verfügbaren Betriebsdatensätze können z. B. nach Erhalt eines, vergleichsweise einfachen, Freigabesignals oder Triggersignals ausgeführt werden, wobei, insbesondere mit dem menschlichen Auge wahrnehmbare, merkliche Verzögerungen oder Verschiebungen bei der Ausführung der Betriebsdatensätze vermieden werden können. Es kann also eine im Wesentlichen zeitgleiche Ausführung der Betriebsdatensätze erreicht werden, wobei stochastische Effekte und durch Verzögerungen bei der Übermittlung hervorgerufene wesentliche, d. h. merkliche, Artefakte bei der Beleuchtung vermieden werden können. Vorzugsweise werden die Betriebsdatensätze im Wesentlichen zeitgleich ausgeführt. Das besonderes dann von Vorteil, wenn es bei der Ausführung des Betriebsdatensatzes keine Verzögerungen gibt. Weisen die Betriebsdatensätze als solche jedoch bereits Zeitverzögerungsanweisungen auf, so kann eine im Wesentlichen artefaktfreie Beleuchtung auch dann erreicht werden, wenn die Betriebsdatensätze auf das Freigabeereignis hin nicht gleichzeitig ausgeführt werden. Wichtig dabei ist damit, dass zumindest die Abschnitte der bzw. aller Betriebsdatensätze zeitgleich ausgeführt werden, bei welchen es zu Beleuchtungsartefakten kommen kann.
  • Jede Leuchte kann mit einem Speicher ausgestattet sein. In den Speicher kann der dieser Leuchte zugeordnete Betriebsdatensatz über einen über alle in Betracht gezogenen Leuchten sich erstreckenden Bus eingelesen werden, aber zunächst noch, ohne in der angesprochenen Leuchte Wirkung zu entfalten. Diese kann dadurch ausgelöst werden, dass ein Freigabesignal von einem Steuergerät über den Bus an die Leuchten bzw. Speicher übermittelt wird. Mit erhalt des Freigabesignals können die adressierten Leuchten mit den ihnen individuell zugeordneten Betriebsdatensätzen z. B. zur Mischlicht-Farbabstrahlung betrieben werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Adressdecoder jeweils funktional hinter dem Speicher angeordnet ist; so dass nur derjenige der eingespeicherten Datensätze, der diese Adresse führt, für diese Leuchte wirksam wird. Die erforderliche Speicherkapazität lässt sich aber wesentlich reduzieren und die Ansprechzeitspanne obendrein verkürzen, wenn der Adressdecoder funktional vor dem Speicher liegt, so dass allein der dieser Leuchte zugeordnete Betriebsdatensatz – dem Grunde nach mit beliebiger Verzögerung – dekodiert und eingelesen werden kann, und später auf das Freigabeereignis hin wieder ausgelesen zu werden braucht.
  • Das Freigabeereignis kann ein Freigabesignal sein, beispielsweise ein extrem kurzes binäres Wort. Dieses kann über den Bus alle Leuchten-Speicher praktisch gleichzeitig erreichen, d. h. mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung, so dass die abgespeicherten Betriebsdatensätze praktisch ohne Zeitversatz zum Betrieb der jeweiligen Leuchte freigegeben werden können. Mittels adresskodierter Freigabeereignisse bzw. Freigabesignale ist es auf einfache Weise möglich, die Leuchten variabel gruppenweise anzusteuern.
  • Vom Steuergerät können aber auch adresskodierte Freigabeereignisse oder Freigabesignale definiert zeitlich versetzt auf den Bus ausgegeben werden, um einen gezielten Zeitversatz beim Wirksamwerden der Betriebsdatensätze in den jeweils zugeordneten, insbesondere einander benachbarten Leuchten eintreten zu lassen. Zweckmäßiger ist es diesbezüglich jedoch, einen solchen vorgebbaren Zeitversatz als weiteren Parameter im jeweiligen Betriebsdatensatz zusätzlich unterzubringen, so dass auch für diesen Fall alle Telegrammspeicher gleichzeitig freizugeben sind. Das bedingt weniger Ansteuerungsaufwand, als ein definiert zeitversetztes Ausgeben von adresskodierten Freigabesignalen oder Freigabeereignissen.
  • Zusätzliche Abwandlungen und weitere Alternativen im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich, auch unter Berücksichtigung der Vorteile, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung auf das Funktionswesentliche abstrahiert skizzierte Realisierungsbeispiel zur Erfindung. Die einzige Figur der Zeichnung veranschaulicht nach Art einpoliger Blockschaltbilder das Zwischenspeichern von Betriebsdatensätzen für den individuellen aber zeitsynchron angesteuerten Betrieb von Mischlicht-Leuchten aus einem Steuergerät.
  • Eine größere Anzahl von einander räumlich zugeordneten Leuchten 11 ist jeweils mit Grundfarben-Arrays von Lichtquellen 12, vorzugsweise in Form von lichtemittierenden Halbleiterbauelementen (LEDs), bestückt. Die resultierende Mischlicht-Abstrahlung jeder Leuchte 11 insbesondere hinsichtlich Farbort und Helligkeit wird in als solcher bekannter Weise, etwa gemäß DE 10 2004 047 669 A1 , mittels mehrkanaliger Strommodulatoren 13 bestimmt. Deren Betrieb wird über einen Betriebsdatensatz 14 vorgegeben, der von einem Steuergerät 15 über einen Bus 16 an die Strommodulatoren 13 übermittelt wird und über diese eine entsprechende Abstrahlung der Leuchten 11 hervorruft.
  • Wenn für bestimmte der Leuchten 11 unterschiedliche Betriebsweisen vorgesehen sind, dann sind die Betriebsdatensätze 14 mit die Leuchten 11 individualisierenden Adressen 17 versehen, die in Adressdekodern 18 der Leuchten 11 entschlüsselt werden. Bei Ein treffen eines Telegrammes 19 aus Betriebsdatensatz 14 und zusätzlicher Adresse 17 wird der Betriebsdatensatz 14 auf den Strommodulator 13 nur derjenigen Leuchte 11durchgeschaltet, die durch die im Telegramm 19 enthaltene Adresse 17 individualisiert ist.
  • Es ist nun erfindungsgemäß vor jeder Leuchte 11 ein Speicher 20 vorgesehen, in dem der – gegebenenfalls über den Adressdecoder 18 dieser Leuchte 11 individuell zugeordnete – Betriebsdatensatz 14 zunächst noch zwischengespeichert wird. Erst bei Erscheinen eines vom Steuergerät 15 vorzugsweise ebenfalls über den Bus 16 übermittelten Freigabekommandos 21 wird der Betriebsdatensatz 14 aus dem Speicher 20 an den ihm nachgeschalteten Strommodulator 13 ausgelesen. Dadurch werden die Lichtquellen 12 aller Leuchten 11 gleichzeitig bestromt, so dass sich das Abstrahlverhalten bei deren Betriebsbeginn im Vergleich zu demjenigen benachbarter Leuchten 11 reproduzierbar beobachten lässt.
  • Diese gleichzeitige Ansteuerung wird dadurch gefördert, dass der Adressdekoder 18 funktional schon vor dem Speicher 20 betrieben wird. Dadurch wird in einem Speicher 20 allein der dieser Leuchte 11 zugeordnete Betriebsdatensatz 14 zwischengespeichert; und beim Auslösen der Ansteuerung der Strommodulatoren 13 für die Lichtquellen 12 bleiben etwaige undefinierte Verzögerungen außen vor, die sonst beim Dekodieren der Leuchten-Adressen 17 erst beim Auslesen der Betriebsdatensätze 14 aus den Speichern 20 herrühren können.
  • Das Freigabekommando 21 ist vorzugsweise seinerseits an sich nicht kodiert, so dass alle Adressdekoder 18 darauf ansprechen. Wenn aber ein definierter Versatz des Ansteuerns bestimmter der Leuchten 11 gewünscht wird, etwa zum Aufbau eines wandernden Lichteffektes über aufeinander folgende Leuchten 11 hinweg, dann wird dieser Zeitversatz zweckmäßigerweise nicht über eine zeitlich definierte Folge von mit aufeinanderfolgenden Adressen versehenen Feigabekommandos 21 bewirkt; sondern solch ein Zeitversatz wird in der Information des Betriebsdatensatzes 14 mit untergebracht, um die zeitgleiche Auslösung der Speicher 20 aller Leuchten 11 auch für solch eine Betriebssituation beibehalten zu können.
  • Um also den Zeitpunkt einer Ansteuerung von adressierbaren Mischlicht-Leuchten 11 reproduzierbar vorgeben zu können, sind erfindungsgemäß den Leuchten 11 Speicher 20 mit Adressdecodern 18 für adresskodierte Betriebsdatensätze 14 vorgeschaltet, die erst auf ein zentral generiertes Freigabekommando 21 hin zum Einsetzen des Leuchtenbetriebes ausgelesen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Leuchte (mit 12, 13 und 18 an 16)
    12
    Lichtquelle (in 11)
    13
    Strommodulator (für 12)
    14
    Betriebsdatensatz (von 15 für 13)
    15
    Steuergerät (liefert 19 und 21 auf 16)
    16
    Bus (von 15 zu 11)
    17
    Adresse (von 11)
    18
    Adressdecoder (für 11)
    19
    Telegramm (aus 17 + 14)
    20
    Speicher (für 14)
    21
    Freigabekommando (zum Auslesen von 20 nach 13)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102004047669 A1 [0014]

Claims (18)

  1. Verfahren zum Ansteuern von Leuchten (11) durch Übermitteln von Betriebsdatensätzen (14) an die Leuchten (11), bei welchen sie auf ein, vorzugsweise gemeinsames, Freigabeereignis (21) hin, vorzugsweise im Wesentlichen zeitgleich, ausgeführt werden.
  2. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die, vorzugsweise leuchtenspezifischen, Betriebsdatensätze (14) eine Adresskodierung aufweisen.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betriebsdatensätze (14) in den Leuchten (11) zugeordnete Speicher (20) gespeichert werden.
  4. Verfahren nach vorangehendem Anspruch, wobei auf das Freigabeereignis (21) hin die Betriebsdaten aus dem jeweiligen Speicher (20) ausgelesen und daraufhin im Wesentlichen zeitgleich ausgeführt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Freigabeereignis (21) an den Empfang eines getrennt von den Betriebsdatensätzen (14) an alle Leuchten übermittelten Freigabesignals (21) gekoppelt ist.
  6. Verfahren nach vorangehendem Anspruch, wobei der Empfang des Freigabesignals (21) zu einer unmittelbaren Ausführung der Betriebsdatensätze (14) führt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei zwischen Empfang des Freigabesignals (21) und der Ausführung der Betriebsdatensätze (14) eine, vorzugsweise leuchtenspezifische, Wartezeit liegt.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei den Betriebsdatensätzen (14) zugeordnete Adressen (17) vor dem Abspeichern der Betriebsdatensätze (14) dekodiert werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zum Ansteuern von vorbestimmten Leuchten-Gruppen oder Leuchten-Folgen adresskodierte Freigabesignale (21) ausgegeben werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein nicht-adresskodiertes Freigabekommando (21) an die Speicher (20) übermittelt wird.
  11. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der individuelle Betriebsdatensatz (14) auch eine Information über ein etwa verzögertes Einschalten von Leuchten (11), insbesondere der Wartezeit, enthält.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Leuchte (11) mehrere, vorzugsweise zwei bis vier, verschiedenfarbige Lichtquellen (12) aufweist, und wobei die jeweiligen Betriebsdatensätze Iichtquellenspezifische Betriebsinformationen aufweisen.
  13. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei es sich bei den verschiedenfarbigen Lichtquellen um Grundfarben-Lichtquellen handelt.
  14. Steuereinrichtung für Leuchten mit einer zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildeten Steuereinheit.
  15. Steuereinrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, aufweisend den Leuchten (11) zugeordnete Speicher (20) zum Speichern der Betriebsdatensätze (14).
  16. Steuereinrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Speicher (20) mit Adressdecodern (18) ausgestattet ist.
  17. Steuereinrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, wobei ein Adressdecoder (18) funktional vor einem Speicher (20) angeordnet ist.
  18. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Speicher (20), hinsichtlich des Auslesens abgespeicherter Betriebsdatensätze (14) an ihre Leuchten (11), auf ein für alle Speicher (20) einheitliches Freigabeereignis oder Freigabesignal (21) ausgelegt sind.
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