DE102013108552B4

DE102013108552B4 - Control method for a mixed light source and control device for a mixed light source

Info

Publication number: DE102013108552B4
Application number: DE102013108552.0A
Authority: DE
Inventors: Volker Grosch
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta GmbH
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: DE102013108552A1; EP2849536A1; EP2849536B1

Abstract

Steuerverfahren für eine Mischlichtquelle (4) mit einer Mehrzahl von paarweise verschiedenfarbigen Einzellichtquellen (6.1, 6.2, 6.3), wobei – ein Konverter (13) erste Steuerungsdaten empfängt, die für die Mehrzahl von Einzellichtquellen (6.1, 6.2, 6.3) bestimmt sind, – der Konverter (13) – aus den durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen der Einzellichtquellen (6.1, 6.2, 6.3) gemäß einer Abbildungsfunktion einen eindimensionalen Verteilungswert ermittelt, welcher ausschließlich vom Verhältnis der Leistungen zueinander abhängt, wobei die Abbildungsfunktion ein erstes globales Extremum annimmt, wenn alle Leistungen gleich sind und ein zweites, dem ersten entgegengesetztes globales Extremum annimmt, wenn genau eine Leistung von Null verschieden ist, – den eindimensionalen Verteilungswert in eine Gewichtungsfunktion einsetzt, um hieraus einen Gewichtungsfaktor zu ermitteln, wobei die Gewichtungsfunktion eine stetige sowie wenigstens einmal stetig differenzierbare Funktion des Verteilungswerts ist, und – die durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen mit dem Gewichtungsfaktor multipliziert und hieraus zweite Steuerungsdaten erzeugt, und – die Einzellichtquellen (6.1, 6.2, 6.3) gemäß den zweiten Steuerungsdaten angesteuert werden.Control method for a mixed light source (4) having a plurality of paired differently colored individual light sources (6.1, 6.2, 6.3), wherein - a converter (13) receives first control data intended for the plurality of individual light sources (6.1, 6.2, 6.3), the converter (13) determines from the powers of the individual light sources (6.1, 6.2, 6.3) predetermined by the first control data according to a mapping function a one-dimensional distribution value which depends exclusively on the ratio of the powers to one another, the mapping function assuming a first global extremum, all powers are equal and assumes a second, opposite to the first global extremum, if exactly one power is different from zero, - inserts the one-dimensional distribution value into a weighting function to derive therefrom a weighting factor, the weighting function being a continuous and at least once continuously differentiating is achievable function of the distribution value, and - the predetermined by the first control data powers multiplied by the weighting factor and from this second control data generated, and - the individual light sources (6.1, 6.2, 6.3) are driven in accordance with the second control data.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für eine Mischlichtquelle sowie ein Steuervorrichtung für eine Mischlichtquelle.The invention relates to a control method for a mixed light source and to a control device for a mixed light source.

In modernen Gebäudeinstallationssystemen kommen nahezu ausschließlich Leuchten zum Einsatz, die mit einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) versehen sind, das die Stromaufnahme des eigentlichen Leuchtmittels (z. B. einer oder mehrerer LEDs) regelt. Typischerweise sind die Leuchten an ein Bus-System angeschlossen, über welches die EVGs angesteuert werden. Hierbei ist es im Stand der Technik bekannt, mehrere Leuchtmittel an ein Vorschaltgerät anzuschließen, welches deren Leistungsaufnahme regelt. Das Vorschaltgerät verfügt hierbei normalerweise über einen separaten Ausgang pro Leuchtmittel.In modern building installation systems, almost exclusively lamps are used, which are provided with an electronic ballast (ECG), which regulates the current consumption of the actual light source (eg one or more LEDs). Typically, the lights are connected to a bus system, via which the ECGs are controlled. It is known in the prior art to connect several bulbs to a ballast, which regulates their power consumption. The ballast usually has a separate output per bulb.

Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Mischlichtquelle, bei der Licht verschiedener Farben (beispielsweise rot, grün und blau) gemischt werden kann, um eine Vielzahl von Farbtönen zu erzeugen. Neben RGB-Lichtquellen sind im Stand der Technik beispielsweise auch so genannte Tunable-White-Lichtquellen bekannt, bei denen ein wärmerer Weißlicht-Farbton mit einem kälteren Weißlicht-Farbton gemischt werden kann, um so nach den Wünschen des Benutzers eine bestimmte Farbstimmung zu erzeugen.A typical example of this is a mixed light source in which light of different colors (for example red, green and blue) can be mixed to produce a variety of hues. In addition to RGB light sources, so-called tunable white light sources are known in the prior art, for example, in which a warmer white light hue can be mixed with a colder white light hue so as to produce a specific color mood according to the wishes of the user.

Bei einem solchen System mit mehreren Lichtquellen paarweise unterschiedlicher Farbe, die auch als Kanäle des Systems bezeichnet werden können, ist zum einen die maximale Nennleistung jedes Einzelkanals begrenzt, zum anderen ist in der Regel die Nennleistung des Gesamtsystems auf einen Wert begrenzt, der kleiner ist als die Summe der maximalen Nennleistungen der Einzelkanäle. So kann beispielsweise bei einem System mit vier verschiedenfarbigen Lichtquellen, deren einzelne maximale Nennleistung bei 50 W liegt, die Gesamtnennleistung bei 100 W begrenzt sein. Ziel ist es somit, zu jedem Zeitpunkt dafür zu sorgen, dass die Summe der einzelnen Ausgangsleistungen die maximale Nennleistung nicht überschreitetIn such a system with multiple light sources in pairs of different colors, which can also be referred to as channels of the system, on the one hand, the maximum nominal power of each individual channel is limited, on the other hand, the nominal power of the entire system is usually limited to a value that is smaller than the sum of the maximum nominal power of the individual channels. For example, in a system with four different color light sources whose single maximum power rating is 50W, the total rated power may be limited to 100W. The aim is therefore to ensure at all times that the sum of the individual output powers does not exceed the maximum nominal power

Um diesen Problemen zu begegnen, verfügen im Stand der Technik bekannte Vorschaltgeräte über Systeme zur Leistungsbegrenzung. Diese sorgen beispielsweise dafür, dass, wenn die Erhöhung der Leistung eines der Kanäle ein Überschreiten der zulässigen Gesamtleistung bedeuten würde, die anderen Kanäle oder aber alle Kanäle insgesamt in der Leistung reduziert werden. Dies geschieht oft sprunghaft, was vom Benutzer als unangenehme plötzliche Helligkeitsveränderung empfunden wird. Aufgrund der Leistungsbegrenzungen geschieht eine Helligkeitsveränderung oftmals nicht proportional zu einer vom Benutzer gewählten Einstellung und somit für den Benutzer nicht intuitiv. Ein typisches Beispiel wäre eine proportionale Veränderung bis zu einer bestimmten zulässigen Gesamtleistung, wonach systemseitig ein ”Abschneiden” erfolgt, so dass höhere benutzerseitige Einstellungen keinen Effekt mehr haben. Des Weiteren gewährleisten im Stand der Technik bekannte Systeme nicht immer eine Farbtreue, d. h. die beschriebene Leistungsbegrenzung führt zu einer Verfälschung des Farbtons. Dies kann daran liegen, dass bei der Leistungsreduzierung die Leistungen der einzelnen Kanäle nicht im gleichen Verhältnis geändert werden.To address these problems, ballasts known in the art have power limiting systems. These ensure, for example, that if the increase in the power of one of the channels would mean exceeding the permissible total power, the other channels or all the channels as a whole would be reduced in power. This often happens abruptly, which is perceived by the user as an unpleasant sudden change in brightness. Due to the power limitations, a change in brightness often does not occur in proportion to a user-selected setting and thus is not intuitive to the user. A typical example would be a proportional change up to a certain allowable overall performance, which is followed by a "cut-off" by the system, so that higher user-side settings no longer have any effect. Furthermore, systems known in the art do not always ensure color fidelity, i. H. the power limitation described leads to a distortion of the color. This may be due to the fact that the power reduction of the individual channels is not changed in the same ratio.

Bei einem System mit n Kanälen (die n Farben entsprechen), lässt sich jeder Zustand des Systems als Vektor in einem n-dimensionalen Raum darstellen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Farben Primärvalenzen entsprechen, aus denen sich sämtliche Farben mischen lassen. Hierbei gibt die Richtung des Vektors die Farbe und die Länge des Vektors die Helligkeit an. Theoretisch lässt sich ein Übergang von einem Vektor des Raums zu einem anderen über einen n-dimensionalen Spline (eine abschnittsweise als Polynom definierte Funktion) realisieren. Folgt die Veränderung einem solchen Spline, können die geschilderten Sprünge vermieden werden und der Übergang wird vom Benutzer als weich und harmonisch wahrgenommen. Allerdings erfordert die Berechnung eines solchen Splines selbst bei drei Dimensionen, wie beispielsweise bei einer RGB-Lichtquelle, einen Rechenaufwand, der die Ressourcen eines Microcontrollers, wie er in einem typischen Vorschaltgerät enthalten ist, überfordert.In a system with n channels (corresponding to n colors), each state of the system can be represented as a vector in an n-dimensional space. This is especially true if the colors correspond to primary valences, from which all colors can be mixed. Here, the direction of the vector indicates the color and the length of the vector the brightness. Theoretically, a transition from one vector of space to another can be realized via an n-dimensional spline (a function defined section by section as a polynomial). If the change follows such a spline, the described jumps can be avoided and the transition is perceived by the user as soft and harmonious. However, even with three dimensions, such as with an RGB light source, the calculation of such a spline requires a computational effort that overwhelms the resources of a microcontroller as contained in a typical ballast.

Die DE 10 2007 044 556 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Mischlichtquelle, z. B. eines Scheinwerfers, mit verschiedenfarbigen LEDs, wobei eine Temperatur im Bereich der LEDs gemessen und ein temperaturabhängiges Emissionsspekturm der einzelnen LEDs ermittelt wird. Auf Basis dessen werden die einzelnen LEDs entsprechend einer gewünschten Mischfarbe angesteuert. Zur Leistungsbegrenzung ist optional vorgesehen, bei Überschreiten einer vorgesehenen Gesamtleistung die Leistung sämtlicher LEDs mit einem Normierungsfaktor zu modifizieren.The DE 10 2007 044 556 A1 discloses a method for controlling a mixed light source, e.g. As a headlamp, with different colored LEDs, with a temperature measured in the range of LEDs and a temperature-dependent Emissionsspektkturm the individual LEDs is determined. Based on this, the individual LEDs are driven according to a desired mixed color. To limit power, it is optionally provided to modify the power of all LEDs with a scaling factor when a total power is exceeded.

Vor diesem Hintergrund ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Mischlichtquelle eine Leistungsbegrenzung zur Verfügung zu stellen, die sich auch mit begrenzten Rechner-Ressourcen realisieren lässt und die sprunghafte Veränderungen der Lichtqualität vermeidet.Against this background, the object of the present invention is to provide a power limitation in the case of a mixed light source, which can also be realized with limited computer resources and avoids the sudden changes in the quality of light.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.The object is achieved by a control method with the features of claim 1 and by a control device with the features of claim 10.

Durch die Erfindung wird ein Steuerverfahren für eine Mischlichtquelle mit einer Mehrzahl von paarweise verschiedenfarbigen Einzellichtquellen bereitgestellt. Paarweise verschiedenfarbig bedeutet, dass jede der Einzellichtquellen ein Licht anderer Farbe erzeugt. Insbesondere können die Einzellichtquellen, die den Kanälen der Mischlichtquelle entsprechen, Primärvalenzen zugeordnet sein, also solchen Farben, aus denen sich sämtliche Farben durch additive Lichtmischung erzeugen lassen. Die Einzellichtquellen können durch LEDs, aber auch durch Leuchtstofflampen oder andere Lichtquellen gebildet sein. Jede Einzellichtquelle kann hierbei mehrere Leuchtmittel, z. B. LEDs umfassen. Der Begriff ”Einzellichtquelle” bedeutet lediglich, dass diese eine einzelne Lichtfarbe erzeugt, wobei durch das Zusammenspiel der Einzellichtquellen die verschiedenen Mischfarbtöne der Mischlichtquelle erzeugt werden. Typische Beispiele sind hier eine Tunable-White-Lichtquelle (mit normalerweise zwei Einzellichtquellen) oder eine RGB-Lichtquelle (mit drei Einzellichtquellen). Eine solche Mischlichtquelle umfasst ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG), das dazu dient, die Stromaufnahme der Einzellichtquellen zu regulieren oder zu begrenzen. Hierunter fallen insbesondere Treiber für Leuchtdioden, aber auch Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen etc. Selbstverständlich können auch mehrere EVGs, beispielsweise eines für jede Einzellichtquelle, eingesetzt werden. The invention provides a control method for a mixed light source with a plurality of paired differently colored individual light sources. Paired in different colors means that each of the individual light sources produces a light of a different color. In particular, the individual light sources which correspond to the channels of the mixed light source can be assigned primary valences, ie those colors from which all colors can be produced by additive light mixing. The individual light sources can be formed by LEDs, but also by fluorescent lamps or other light sources. Each individual light source can in this case a plurality of bulbs, z. B. LEDs include. The term "single light source" merely means that this generates a single light color, wherein the interaction of the individual light sources produces the different mixed color tones of the mixed light source. Typical examples here are a tunable white light source (usually with two individual light sources) or an RGB light source (with three individual light sources). Such a mixed light source comprises an electronic ballast (ECG), which serves to regulate or limit the current consumption of the individual light sources. This includes, in particular, drivers for light-emitting diodes, but also ballasts for fluorescent lamps, etc. Of course, it is also possible to use a plurality of electronic ballasts, for example one for each individual light source.

In einem ersten Schritt empfängt ein Konverter erste Steuerungsdaten, die für die Mehrzahl von Einzellichtquellen bestimmt sind. Die Steuerungsdaten stammen hierbei in der Regel von einer übergeordneten Beleuchtungssteuerung, wie sie in Gebäudeinstallationssystemen eingesetzt wird, und können insbesondere nach dem DALI-Standard, ggf. aber auch nach dem DSI-, DMX- oder 1-10 V-Standard ausgestaltet sein. Im letztgenannten Fall bezieht sich der Begriff ”Steuerungsdaten” auf ein analoges Steuerungssignal. Als ”für die Mehrzahl von Einzellichtquellen bestimmt” gelten hier sämtliche Steuerungsdaten (was auch Steuerungsbefehle einschließt), die eine bestimmte Ansteuerung der genannten Einzellichtquellen direkt oder implizit bewirken sollen. Normalerweise handelt es sich hierbei um Steuerungsdaten, die ein elektronisches Vorschaltgerät der Einzellichtquellen unmittelbar auswerten kann.In a first step, a converter receives first control data intended for the plurality of individual light sources. The control data here come usually from a higher-level lighting control, as used in building installation systems, and may be designed in particular according to the DALI standard, but possibly also according to the DSI, DMX or 1-10 V standard. In the latter case, the term "control data" refers to an analog control signal. In this case, all control data (which also includes control commands) which are intended to directly or implicitly trigger a specific control of the individual light sources mentioned apply here as "determined for the majority of individual light sources". Normally these are control data that can be evaluated directly by an electronic ballast of the individual light sources.

Der Konverter, der in diesem Zusammenhang durch seine Funktion definiert ist, kann prinzipiell vollständig hardwaremäßig realisiert sein, wobei aber eine zumindest teilweise softwaremäßige Realisierung bevorzugt ist. Insbesondere kann der Konverter durch ein Computerprogramm realisiert sein, das auf einem Prozessor, insbesondere einem Microcontroller, abläuft.The converter, which is defined in this context by its function, can in principle be realized completely in terms of hardware, but at least a partial software implementation is preferred. In particular, the converter can be realized by a computer program that runs on a processor, in particular a microcontroller.

Der Konverter ermittelt aus den durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen der Einzellichtquellen gemäß einer Abbildungsfunktion einen eindimensionalen Verteilungswert. Der Begriff ”Verteilungswert” rührt daher, dass dieser ein Maß für die Verteilung der Gesamtleistung auf die Einzellichtquellen darstellen kann. Durch die ersten Steuerungsdaten sind hierbei entweder explizit oder implizit die Leistungen vorgegeben, mit denen jede einzelne der Einzellichtquellen betrieben werden soll. In welcher Weise dies vorgegeben ist, hängt selbstverständlich vom jeweiligen Datenformat und anderem ab.The converter determines a one-dimensional distribution value from the powers of the individual light sources predetermined by the first control data according to a mapping function. The term "distribution value" is due to the fact that this can represent a measure of the distribution of the total power to the individual light sources. The first control data specifies either explicitly or implicitly the powers with which each individual individual light source is to be operated. The way in which this is given, of course, depends on the particular data format and other.

Die entsprechenden Leistungen bilden hierbei einen Satz von Zahlen, die, wie bereits oben geschildert, als Koordinaten in einem Raum angesehen werden können, dessen Dimension der Anzahl der Einzellichtquellen entspricht. Da es sich um eine Mehrzahl von Einzellichtquellen handelt, ist der genannte Raum wenigstens zweidimensional, d. h. die Leistungen bilden jeweils Dublett, Triplett, Quartett etc. Durch die Abbildungsfunktion wird diesem mehrdimensionalen Objekt ein eindimensionaler Verteilungswert zugeordnet. Dies ist ein entscheidender Schritt zur Reduzierung des Problems, wodurch insgesamt eine Handhabbarkeit auch für Prozessoren mit geringerer Leistung gegeben ist. Der Verteilungswert hängt hierbei ausschließlich vom Verhältnis der Leistungen zueinander ab, d. h. die absolute Größe der Leistungen ist unerheblich. Soll also beispielsweise die erste Einzellichtquelle mit 20 W angesteuert werden und die zweite mit 10 W, so liefert die Abbildungsfunktion hier den gleichen Wert wie wenn die erste Einzellichtquelle mit 50 W und die zweite mit 25 W angesteuert werden soll, da das Verhältnis in jedem Fall 2:1 ist. Anders ausgedrückt: Da das Verhältnis der Leistungen den Farbton der Mischlichtquelle bestimmt, hängt der von der Abbildungsfunktion gelieferte Verteilungswert nur vom vorgegebenen Farbton, nicht aber von der Helligkeit ab.The corresponding services form a set of numbers which, as already described above, can be regarded as coordinates in a space whose dimension corresponds to the number of individual light sources. Since it is a plurality of individual light sources, said space is at least two-dimensional, d. H. the services form doublet, triplet, quartet, etc. The mapping function assigns a one-dimensional distribution value to this multi-dimensional object. This is a critical step in reducing the problem, which provides overall manageability for lower power processors. The distribution value depends exclusively on the ratio of the services to each other, d. H. the absolute size of the services is irrelevant. If, for example, the first individual light source is to be driven with 20 W and the second with 10 W, then the imaging function supplies the same value as when the first individual light source is to be driven at 50 W and the second at 25 W, since the ratio is in any case 2: 1 is. In other words, since the ratio of the powers determines the hue of the mixed light source, the distribution value provided by the mapping function depends only on the given hue, not on the brightness.

Die Abbildungsfunktion nimmt hierbei ein erstes globales Extremum an, wenn alle Leistungen gleich sind und eine zweites, dem ersten entgegengesetztes globales Extremum, wenn genau eine Leistung von Null verschieden ist. In letzterem Fall soll dies unabhängig davon gelten, die Leistung welcher Einzellichtquelle (der der ersten, zweiten etc.) von Null abweicht. Überhaupt ist es sinnvoll, dass die Abbildungsfunktion symmetrisch bezüglich des Vertauschens zweier Leistungswerte ist.The mapping function assumes a first global extremum when all powers are equal and a second, opposite to the first global extremum when exactly one power is different from zero. In the latter case, this should apply regardless of the power which individual light source (the first, second, etc.) deviates from zero. In general, it makes sense that the mapping function is symmetrical with respect to the interchange of two power values.

Bei der Abbildungsfunktion ist also entweder das erste globale Extremum ein globales Maximum und das zweite globale Extremum ein globales Minimum oder umgekehrt. Hierbei bedeutet das Vorliegen eines globalen Maximums, dass der Funktionswert der Abbildungsfunktion dort einen Maximalwert annimmt, der an keiner anderen Stelle überschritten wird. Es ist ausdrücklich möglich, dass der entsprechende Wert auch noch an einer anderen Stelle erreicht wird. Dies gilt namentlich für das zweite Extrem um, das aufgrund der Vertauschungssymmetrie überall dort angenommen wird, wenn genau eine, und zwar eine beliebige, Leistung von Null verschieden ist. Entsprechend liegt bei einem globalen Minimum ein Minimalwert vor, der an keiner anderen Stelle unterschritten wird.In the mapping function, either the first global extremum is a global maximum and the second global extremum is a global minimum or vice versa. In this case, the presence of a global maximum means that the function value of the mapping function assumes a maximum value there that has not been exceeded at any other point becomes. It is expressly possible that the corresponding value is also reached at another point. This applies in particular to the second extreme, which is assumed everywhere due to the commutation symmetry, if exactly one, and indeed any, power is different from zero. Accordingly, with a global minimum, a minimum value is present which is not undershot at any other point.

Durch die Abbildungsfunktion wird somit ein Maß für die Ausgeglichenheit der Leistungsverteilung im System vermittelt. Der eine Extremwert entspricht der absoluten Gleichverteilung der Leistungen auf die Einzellichtquellen, der andere Extremwert entspricht dem maximalen Ungleichgewicht, wobei die gesamte Leistung auf eine Einzellichtquelle enthält.The mapping function thus provides a measure of the balance of the power distribution in the system. The one extreme value corresponds to the absolute equal distribution of the powers on the individual light sources, the other extreme value corresponds to the maximum imbalance, with the total power contained in a single light source.

Der so ermittelte eindimensionale Verteilungswert wird vom Konverter in eine Gewichtungsfunktion einsetzt, um hieraus einen Gewichtungsfaktor zu ermitteln. Die Gewichtungsfunktion ist hierbei eine stetige sowie wenigstens einmal stetig differenzierbare Funktion des Verteilungswerts. Dies bedeutet, wie bekannt ist, dass die Gewichtungsfunktion sowie ihre erste Ableitung nach dem Verteilungswert keinerlei Sprünge aufweisen. Es versteht sich, dass je nach numerischer Implementierung aufgrund von Rundungsfehlern und anderen Gegebenheiten ggf. kleinere Sprünge möglich sind, die allerdings in der Anwendung nicht auffallen. Jedenfalls soll eine Gewichtungsfunktion zugrunde gelegt werden, die in mathematisch idealisierter Form die entsprechende Stetigkeit und Differenziertheit zeigt.The one-dimensional distribution value thus determined is used by the converter in a weighting function in order to determine a weighting factor from this. The weighting function is a continuous and at least once continuously differentiable function of the distribution value. This means, as is known, that the weighting function as well as its first derivative after the distribution value have no jumps. It is understood that, depending on the numerical implementation due to rounding errors and other circumstances, if necessary, smaller jumps are possible, but not noticeable in the application. In any case, a weighting function should be used, which shows the corresponding continuity and differentiation in a mathematically idealized form.

Schließlich multipliziert der Konverter die durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen mit dem Gewichtungsfaktor und erzeugt hieraus zweite Steuerungsdaten. D. h., die ursprünglich vorgegebenen Leistungen werden einzelnen mit dem Gewichtungsfaktor multipliziert, also gewissermaßen gewichtet, und es werden neue, zweite Steuerungsdaten erzeugt, durch die für die Einzellichtquellen ebendiese gewichteten Leistungen vorgegeben werden.Finally, the converter multiplies the powers specified by the first control data by the weighting factor and generates second control data therefrom. That is to say, the originally specified powers are individually multiplied by the weighting factor, that is to say weighted to some extent, and new, second control data are generated, by means of which the weighted powers are given for the individual light sources.

Die Einzellichtquellen werden nun gemäß den zweiten Steuerungsdaten angesteuert. Dementsprechend richtet sich das Verhalten der Mehrzahl von Einzellichtquellen nicht nach den ursprünglichen, ersten Steuerungsdaten, sondern nach den zweiten Steuerungsdaten, die den gewichteten Leistungen entsprechend. Da sämtliche Leistungen mit dem gleichen Gewichtungsfaktor multipliziert werden, ändert sich das Verhältnis der Leistungen zueinander nicht. Dasselbe gilt somit auch für den hiermit zu erzeugenden Farbton. Somit arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren farbtreu. Es erfolgt lediglich eine Modifizierung der Helligkeit, nicht jedoch des Mischungsverhältnisses der Farben.The individual light sources are now driven according to the second control data. Accordingly, the behavior of the plurality of individual light sources does not depend on the original first control data but on the second control data corresponding to the weighted powers. Since all services are multiplied by the same weighting factor, the ratio of the services does not change. The same also applies to the color to be produced hereby. Thus, the inventive method works true to color. There is only a modification of the brightness, but not the mixing ratio of the colors.

Ein weiterer Aspekt ist, dass der Gewichtungsfaktor, wie oben dargelegt, nicht von der Helligkeit, die durch die ersten Steuerungsdaten vorgegeben wird, abhängt. Daher werden bei gleicher Farbe unterschiedliche Helligkeiten mit dem gleichen Faktor gewichtet. Anders gesagt, es erfolgt hier eine proportionale Ansteuerung der Einzellichtquellen. Bei einem bestimmten Farbton (entsprechend einem bestimmten Verhältnis der Einzelleistungen zueinander) sind die durch die zweiten Steuerdaten vorgegebenen Leistungen proportional zu den durch die ersten Steuerdaten vorgegebenen Leistungen. Diese Proportionalität ist ein bedeutender Vorteil gegenüber Verfahren, bei denen z. B. ein einfaches ”Abschneiden” oberhalb einer Maximalleistung erfolgt. Die Veränderung der Helligkeit erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren in einer für den Benutzer intuitiven Weise. Es versteht sich, dass der Gewichtungsfaktor hierbei derart gewählt sein sollte, dass weder die maximal zulässige Nennleistung der Mischlichtquelle, noch die einer Einzellichtquelle (wesentlich) überschritten werden kann. Dies sollte insbesondere für die beiden Extremfälle gelten, d. h. wenn alle Leistungen gleich sind bzw. wenn genau eine Leistung von Null verschieden ist.Another aspect is that the weighting factor, as stated above, does not depend on the brightness given by the first control data. Therefore, with the same color different brightnesses are weighted with the same factor. In other words, a proportional control of the individual light sources takes place here. For a given hue (corresponding to a certain ratio of the individual powers to one another), the powers predetermined by the second control data are proportional to the powers predetermined by the first control data. This proportionality is a significant advantage over methods in which z. B. a simple "cutting" is done above a maximum power. The change in brightness in the method according to the invention takes place in a manner that is intuitive for the user. It is understood that the weighting factor should be chosen such that neither the maximum permissible nominal power of the mixed light source, nor that of a single light source (substantially) can be exceeded. This should apply in particular to the two extreme cases, i. H. if all services are the same or if exactly one service is different from zero.

Der Grundgedanke der Erfindung ist zum einen, bei einer Veränderung der einzelnen Lichtanteile (was einer Veränderung der Leistungen entspricht) zum einen Sprünge (nicht stetige Stellen), zum anderen Spitzen (nicht differenzierbare Stellen) zu vermeiden, die vom Benutzer als unnatürlich und störend empfunden werden. Dies geschieht über die Verwendung einer stetigen und stetig differenzierbaren Gewichtungsfunktion.The basic idea of the invention is, on the one hand, to avoid jumps (non-steady points) in the event of a change in the individual light components (which corresponds to a change in the powers) and, on the other hand, peaks (non-differentiable positions) which the user perceives as unnatural and disturbing become. This is done by using a continuous and continuously differentiable weighting function.

Da hier mathematisch gesehen eine Verknüpfung von Abbildungsfunktion und Gewichtungsfunktion geschieht, sollte die Abbildungsfunktion ihrerseits wenigstens stetig, idealerweise stetig differenzierbar, bezüglich sämtlicher in sie eingehenden Leistungen sein. Es versteht sich, dass das Fehlen der genannten Eigenschaften in solchen Bereichen unerheblich ist, die in der Realität nicht angenommen werden können. So wäre im Bezug auf die Abbildungsfunktion eine Unstetigkeit bei negativen Leistungen unerheblich, da diese nicht vorkommen. Genauso wäre eine Unstetigkeit der Gewichtungsfunktion unerheblich, falls sie Werte betrifft, die die Abbildungsfunktion nicht liefern kann.Since, mathematically speaking, a combination of mapping function and weighting function occurs here, the mapping function should itself be at least continuous, ideally continuous differentiable, with respect to all incoming powers. It is understood that the absence of said properties is insignificant in those areas which can not be accepted in reality. Thus, in relation to the mapping function, a discontinuity would be irrelevant in the case of negative performances, since these do not occur. Similarly, a discontinuity of the weighting function would be insignificant if it concerns values that the mapping function can not provide.

Es sei noch anzumerken, dass, wie bei Verknüpfung von Funktionen üblich, unter Umständen Rechenoperationen der Abbildungsfunktion in die Gewichtungsfunktion verlagert werden können bzw. umgekehrt. Hierbei bleibt allerdings stets die Abbildungsfunktion eine Funktion mehrerer Variablen (der Leistungen), die einen einzelnen, eindimensionalen Funktionswert liefert, während die Gewichtungsfunktion in jedem Fall einem eindimensionalen Wert einen eindimensionalen Funktionswert zugeordnet.It should also be noted that, as is usual with the combination of functions, under certain circumstances arithmetic operations of the mapping function can be shifted into the weighting function or vice versa. In this case, however, the mapping function always remains a function of several variables (the powers), which provides a single, one-dimensional function value, while the Weighting function in each case assigned a one-dimensional value one-dimensional function value.

Wie nachfolgend noch erläutert wird, kann die Abbildungsfunktion, die die dimensionale Reduzierung des Problems bewirkt, einfach gehalten werden und somit auch von einem Microcontroller, wie er in bekannten EVGs eingesetzt wird, bewältigt werden. Nach der Reduzierung des Problems auf eine Dimension ist somit nur eine eindimensionale Gewichtungsfunktion auszuwerten, was nur entsprechend geringe Rechnerressourcen erfordert.As will be explained below, the mapping function, which causes the dimensional reduction of the problem, can be kept simple and thus also managed by a microcontroller, as used in known ECGs. After reducing the problem to one dimension, only a one-dimensional weighting function is to be evaluated, which requires only correspondingly low computer resources.

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt ist, dass das vorstehende Verfahren farbtreu arbeitet, d. h. es wird in jedem Fall nur die Helligkeit verändert, nicht jedoch das Mischungsverhältnis der Lichtanteile zueinander.Another important consideration is that the above process works color true, i. H. In each case, only the brightness is changed, but not the mixing ratio of the light components to one another.

Grundsätzlich können die Abbildungsfunktion und die Gewichtungsfunktion für den Konverter fest vorgegeben sein. Vorteilhaft ist es allerdings, wenn gewisse Funktionsparameter eingestellt werden können, um das Steuerungsverhalten zu optimieren. In diesem Fall wird, bevor erstmalig erste Steuerungsdaten empfangen werden, benutzerseitig wenigstens ein Parameter der Gewichtungsfunktion eingestellt. Ein solcher freier Parameter kann beispielsweise den Gewichtungsfaktor betreffen, der beim Betrieb einer einzelnen Einzellichtquelle (beim zweiten globalen Extremum) anzuwenden ist, oder aber die Steigung der Gewichtungsfunktion in diesem Punkt.In principle, the mapping function and the weighting function for the converter can be fixed. It is advantageous, however, if certain function parameters can be adjusted to optimize the control behavior. In this case, before the first control data is received for the first time, at least one parameter of the weighting function is set on the user side. Such a free parameter may, for example, relate to the weighting factor to be applied when operating a single single light source (at the second global extremum) or the slope of the weighting function at that point.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung hat die Gewichtungsfunktion beim ersten globalen Extremum der Abbildungsfunktion eine Steigung von Null. Anders gesagt, die erste Ableitung der Gewichtungsfunktion hat an dieser Stelle den Wert Null, was beispielsweise einem lokalen Extremum entsprechen kann. Dieser Fall charakterisiert den Übergang von einer absoluten Gleichverteilung der Leistung zu einem Ungleichgewicht. Bei einer Abweichung von diesem Kriterium kann die Gesamtfunktion unter Umständen nicht stetig differenzierbar sein, was zu störenden Effekten führen würde.In an advantageous variant of the invention, the weighting function at the first global extremum of the mapping function has a slope of zero. In other words, the first derivative of the weighting function has the value zero at this point, which may correspond, for example, to a local extremum. This case characterizes the transition from an absolute equal distribution of power to an imbalance. In case of a deviation from this criterion, the overall function may not be continuously differentiable, which would lead to disturbing effects.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn die Gewichtungsfunktion beim zweiten globalen Extremum der Abbildungsfunktion eine Steigung von Null hat. Dieser Fall charakterisiert den Übergang von einem Betrieb mit nur einer Einzellichtquelle zu einem Betrieb mit mehreren Einzellichtquellen. Es hat sich gezeigt, dass der Übergang hier als besonders weich wahrgenommen wird, wenn die Gewichtungsfunktion dort eine Steigung von Null hat.It is also advantageous if the weighting function at the second global extremum of the mapping function has a slope of zero. This case characterizes the transition from operation with only a single light source to operation with multiple individual light sources. It has been shown that the transition here is perceived as particularly soft when the weighting function has a slope of zero there.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Gewichtungsfunktion außer bei dem ersten und zweiten globalen Extremum keine lokalen Extrema hat. Derartige lokale Extrema, die mit einem Schwingungsverhalten der Gewichtungsfunktion einhergehen, führen im Allgemeinen zu Helligkeitsveränderungen, die vom Benutzer als unharmonisch empfunden werden.It is further advantageous if the weighting function has no local extrema except at the first and second global extremums. Such local extrema, which are associated with a vibrational behavior of the weighting function, generally lead to changes in brightness, which are perceived by the user as inharmonious.

In einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens interpretiert der Konverter die Leistungen der Einzellichtquellen als Koordinaten eines Vektors. Hierbei wird gemäß der Abbildungsfunktion die Länge des Vektors normiert. Üblicherweise erfolgt hierbei eine Normierung auf die Länge 1, d. h. die einzelnen Komponenten werden durch die Länge des Vektors geteilt. Selbstverständlich ist auch eine andere Normierung möglich. Es wird die Differenz zu einem entsprechend normierten Diagonalvektor, bei dem alle Koordinaten gleich sind, gebildet wird, um einen Differenzvektor zu erhalten. Der entsprechende Diagonalvektor repräsentiert den Fall identischer Leistungen sämtlicher Einzellichtquellen, d. h. also den leistungsmäßig völlig ausgeglichenen Fall. Durch die Differenzbildung wird zunächst also eine vektorielle Abweichung von diesem ausgeglichenen Fall bestimmt, wobei aufgrund der Normierung der beiden Vektoren die Helligkeit nicht eingeht, sondern lediglich die Abweichung innerhalb des Farbraums betrachtet wird.In a particular embodiment of the method, the converter interprets the powers of the individual light sources as coordinates of a vector. Here, according to the mapping function, the length of the vector is normalized. Normally, a normalization to the length 1, d. H. the individual components are divided by the length of the vector. Of course, another standardization is possible. The difference to a correspondingly normalized diagonal vector, in which all the coordinates are equal, is formed to obtain a difference vector. The corresponding diagonal vector represents the case of identical powers of all individual light sources, i. H. So the performance fully balanced case. By subtraction, therefore, a vectorial deviation is first determined from this balanced case, wherein due to the normalization of the two vectors, the brightness is not received, but only the deviation within the color space is considered.

Der eindimensionale Verteilungswert hängt hierbei monoton von der Länge des Differenzvektors ab. Das bedeutet, bei Zunahme der Länge des Differenzvektors erfolgt entweder stets eine Zunahme des Verteilungswerts (wobei punkt- oder intervallweise auch keine Änderung möglich ist, jedoch keine Abnahme), oder aber es erfolgt stets eine Abnahme des Verteilungswerts. Der Verteilungswert kann hierbei z. B. quadratisch, logarithmisch etc. von der Länge abhängen. Bevorzugt hängt er linear von der Länge ab und ist insbesondere proportional zur Länge des Differenzvektors. Der Verteilungswert ist in diesem Fall ein Maß für die Abweichung von der Gleichverteilung.The one-dimensional distribution value depends monotonically on the length of the difference vector. This means that, as the length of the difference vector increases, either the distribution value always increases (with no changes being possible in points or intervals, but no decrease), or a decrease in the distribution value always takes place. The distribution value can be z. B. square, logarithmic etc. depend on the length. It preferably depends linearly on the length and is in particular proportional to the length of the difference vector. The distribution value in this case is a measure of the deviation from the uniform distribution.

Die Übergänge zwischen den einzelnen Zuständen der Mischlichtquelle lassen sich weiter verbessern, wenn die Gewichtungsfunktion eine wenigstens zweimal stetig differenzierbare Funktion des Verteilungswerts ist. Dies kann beispielsweise durch Polynome, trigonometrische Funktionen etc. erreicht werden.The transitions between the individual states of the mixed light source can be further improved if the weighting function is an at least twice continuously differentiable function of the distribution value. This can be achieved, for example, by polynomials, trigonometric functions, etc.

Eine bevorzugte Möglichkeit, eine Gewichtungsfunktion mit den genannten Eigenschaften bereitzustellen, ergibt sich, wenn diese ein Polynom dritten Grades bezüglich des Verteilungswerts ist. Derartige Polynome werden auch als kubische Splines bezeichnet. Ein solches Polynom dritten Grades kann auch mit begrenzten Rechnerressourcen ausgewertet werden.A preferred possibility of providing a weighting function with the mentioned properties results if this is a third degree polynomial with respect to the distribution value. Such polynomials are also referred to as cubic splines. Such a third degree polynomial can also be evaluated with limited computational resources.

Da die Gewichtungsfunktion normalerweise bei Inbetriebnahme der Anlage bekannt ist und auch die möglichen Werte des Verteilungswerts durch die Extrema der Abbildungsfunktion begrenzt sind, können grundsätzlich alle für den Betrieb relevanten Funktionswerte vorab berechnet und abgespeichert werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist dies realisiert, wobei der Konverter den Gewichtungsfaktor einer Wertetabelle (Look-Up-Table) entnimmt, in der Funktionswerte der Gewichtungsfunktion gespeichert sind. Auf diese Weise kann auch bei Vorliegen einer komplizierter auszuwertenden Funktion ein Prozessor, mittels dessen der Konverter realisiert wird, entlastet werden. Der für die Wertetabelle benötigte Speicherplatz bleibt allerdings überschaubar, da es sich hierbei um eine eindimensionale Funktion handelt.Since the weighting function is normally known when the system is started up, and also the possible values of the distribution value are limited by the extremes of the mapping function, In principle, all functional values relevant for operation can be calculated and stored in advance. In an advantageous embodiment of the method, this is realized, wherein the converter takes the weighting factor of a look-up table, are stored in the function values of the weighting function. In this way, even in the presence of a complicated function to be evaluated, a processor, by means of which the converter is realized, be relieved. However, the space required for the value table remains manageable, since this is a one-dimensional function.

Durch die Erfindung wird des Weiteren eine Steuervorrichtung für eine Mischlichtquelle mit einer Mehrzahl von Einzellichtquellen zur Verfügung gestellt. Die Steuervorrichtung umfasst hierbei einen Konverter, der dazu eingerichtet ist, erste Steuerungsdaten zu empfangen, die für die Mehrzahl von Einzellichtquellen bestimmt sind, aus den durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen der Einzellichtquellen gemäß einer Abbildungsfunktion einen eindimensionalen Verteilungswert zu ermitteln, welcher ausschließlich vom Verhältnis der Leistungen zueinander abhängt, wobei die Abbildungsfunktion ein erstes globales Extremum annimmt, wenn alle Leistungen gleich sind und eine zweites, dem ersten entgegengesetztes globales Extremum annimmt, wenn genau eine Leistung von Null verschieden ist, den eindimensionalen Verteilungswert in eine Gewichtungsfunktion einzusetzen, um hieraus einen Gewichtungsfaktor zu ermitteln, wobei die Gewichtungsfunktion eine stetige sowie wenigstens einmal stetig differenzierbare Funktion des Verteilungswerts ist, die durch die ersten Steuerungsdaten vorgegebenen Leistungen mit dem Gewichtungsfaktor zu multiplizieren und hieraus zweite Steuerungsdaten zu erzeugen. Hierbei ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, die Einzellichtquellen gemäß den zweiten Steuerungsdaten anzusteuern.The invention further provides a control device for a mixed light source with a plurality of individual light sources. The control device in this case comprises a converter, which is configured to receive first control data, which are intended for the plurality of individual light sources, from the predetermined by the first control data achievements of the individual light sources according to a mapping function to determine a one-dimensional distribution value, which is based solely on the ratio Powers to each other, the mapping function assuming a first global extremum when all powers are equal and adopting a second, opposite first global extremum, if exactly one power is other than zero, substituting the one-dimensional distribution value into a weighting function to become a weighting factor to determine, wherein the weighting function is a continuous and at least once continuously differentiable function of the distribution value, the predetermined by the first control data predetermined power with the weighting factor to mult iplizieren and to generate second control data. In this case, the control device is set up to control the individual light sources in accordance with the second control data.

Hinsichtlich der genauen Implementierung der Abbildungs- und Gewichtungsfunktion in dem Konverter der Steuervorrichtung sind die gleichen bevorzugten Ausgestaltung möglich, die oben im Hinblick auf das erfindungsgemäße Steuerverfahren beschrieben wurden.With regard to the exact implementation of the mapping and weighting function in the converter of the control device, the same preferred embodiment described above with regard to the control method according to the invention is possible.

Eine solche Steuervorrichtung kann in ein elektronisches Vorschaltgerät der Mischlichtquelle integriert sein bzw. durch dieses gebildet werden. In einer alternativen Ausführung bildet die Steuervorrichtung ein Gerät, das schaltungstechnisch zwischen einer übergeordneten Beleuchtungssteuerung und einem elektronischen Vorschaltgerät angeordnet werden kann. In diesem Fall umfasst die Steuervorrichtung wenigstens eine erste Schnittstelle zum Anschluss an einen Daten-Bus einer Beleuchtungssteuerung sowie wenigstens eine zweite Schnittstelle zum Anschluss an wenigstens ein elektronisches Vorschaltgerät der Mischlichtquelle. Der Daten-Bus ist hierbei dazu ausgelegt, dass eine Beleuchtungssteuerung hierüber Steuerungsdaten an ein oder mehrere Leuchtmittel senden kann, um deren Betrieb zu steuern, und ggf. auch Daten von den Leuchtmitteln empfangen kann. Die Beleuchtungssteuerung sowie der Daten-Bus können hierbei insbesondere nach dem DALI-Standard, ggf. aber auch nach dem DSI-, DMX- oder 1-10 V-Standard ausgestaltet sein. Die zweite Schnittstelle ist dafür ausgelegt, direkt oder indirekt (durch eine dazwischen liegende Leitung) an eine Eingangsschnittstelle des elektronischen Vorschaltgeräts angeschlossen zu werden, über welche dieses üblicherweise Steuerungsdaten unmittelbar aus dem Daten-Bus empfängt.Such a control device can be integrated in an electronic ballast of the mixed light source or be formed by this. In an alternative embodiment, the control device forms a device which can be arranged in terms of circuitry between a higher-level lighting control and an electronic ballast. In this case, the control device comprises at least a first interface for connection to a data bus of a lighting control and at least one second interface for connection to at least one electronic ballast of the mixed light source. In this case, the data bus is designed so that a lighting controller can send control data to one or more light sources in order to control their operation and, if necessary, also be able to receive data from the light sources. The illumination control and the data bus can in this case in particular be designed according to the DALI standard, but possibly also according to the DSI, DMX or 1-10 V standard. The second interface is adapted to be connected directly or indirectly (through an intermediate line) to an input interface of the electronic ballast, via which it usually receives control data directly from the data bus.

Hierbei ist der Konverter dazu eingerichtet, über die erste Schnittstelle die erste Steuerungsdaten zu empfangen, und die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, die zweiten Steuerungsdaten über die zweite Schnittstelle an das wenigstens eine Vorschaltgerät zu senden.In this case, the converter is set up to receive the first control data via the first interface, and the control device is configured to send the second control data to the at least one ballast via the second interface.

Bei dieser Ausführungsform, in der die Steuervorrichtung von dem wenigstens einen elektronischen Vorschaltgerät separat ist, kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass nicht nur das elektronische Vorschaltgerät einer einzigen Mischlichtquelle, sondern mehrere Vorschaltgeräte, die verschiedenen Mischlichtquellen zugeordnet sind, an die Steuervorrichtung angeschlossen werden. Die Steuervorrichtung übernimmt hierbei die Erzeugung der zweiten, gewichteten Steuerdaten für jedes der nachgeschalteten EVGs. Hierbei ist es im Prinzip auch denkbar, dass unterschiedliche Abbildungs- und Gewichtungsfunktionen für die einzelnen EVGs verwendet werden.In this embodiment, in which the control device is separate from the at least one electronic ballast, it may in particular also be provided that not only the electronic ballast of a single mixed light source, but a plurality of ballasts, which are assigned to different mixed light sources, are connected to the control device. The control device takes over the generation of the second, weighted control data for each of the downstream ECGs. In principle, it is also conceivable that different mapping and weighting functions are used for the individual ECGs.

Beispielsweise können bei einer Steuervorrichtung, die gemäß dem DALI-Standard ausgelegt ist, über die erste Schnittstelle, die an einen DALI-Bus einer übergeordneten Beleuchtungssteuerung angeschlossen ist, benutzerseitig bei Inbetriebnahme einzelne Parameter der Abbildungs- oder Gewichtungsfunktion oder aber sogar die genannten Funktionen als Ganzes festgelegt werden. Hierbei kann insbesondere auch eine oben geschilderte Wertetabelle von der Beleuchtungssteuerung auf einen Speicher der Steuervorrichtung übertragen werden.For example, in a control device that is designed in accordance with the DALI standard, via the first interface, which is connected to a DALI bus of a higher-level lighting control, individual parameters of the mapping or weighting function or even the functions mentioned as a whole can be set by the user during commissioning be determined. In this case, in particular, also a value table described above can be transmitted from the illumination control to a memory of the control device.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to an embodiment with reference to the figures. Show it:

1: eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sowie 1 a schematic representation of a lighting system with an embodiment of a control device according to the invention and

2: ein Flussdiagramm, das die in der Steuervorrichtung ablaufenden Prozesse illustriert. 2 FIG. 3 is a flowchart illustrating processes occurring in the control device.

Bei dem in 1 gezeigten Beleuchtungssystem 1 geht von einer zentralen Beleuchtungssteuerung 2 ein DALI-Bus 3 aus, über den die Beleuchtungssteuerung 2 mit verschiedenen Aktoren verbunden werden kann. Im vorliegenden Fall soll ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) 5 einer RGB-Lichtquelle 4 mit drei Einzellichtquellen, die durch LEDs 6.1, 6.2, 6.3 gegeben sind, gesteuert werden.At the in 1 shown lighting system 1 goes from a central lighting control 2 a DALI bus 3 over which the lighting control 2 can be connected to different actuators. In the present case, an electronic ballast (ECG) 5 an RGB light source 4 with three individual light sources by LEDs 6.1 . 6.2 . 6.3 are given, are controlled.

Die Beleuchtungssteuerung 2 gibt hierbei gemäß den Einstellungen eines Benutzers für einen bestimmten Farbton der RGB-Lichtquelle erste Steuerdaten vor, die bestimmten Leistungen der LEDs 6.1, 6.2, 6.3 entsprechen. Beim Übergang von einem Farbton zu einem anderen können die ersten Steuerdaten allerdings zum einen zu unerwünschten sprunghaften Veränderungen der Helligkeit und/oder des Farbtons führen, zum anderen können ggf. einzelne Einzellichtquellen leistungsmäßig überlastet werden.The lighting control 2 In this case, in accordance with the settings of a user for a specific hue of the RGB light source, first specifies control data, the specific powers of the LEDs 6.1 . 6.2 . 6.3 correspond. In the transition from one hue to another, however, the first control data may, on the one hand, lead to undesirable sudden changes in brightness and / or hue; on the other hand, possibly individual individual light sources may be overloaded in terms of performance.

Um diese unerwünschten Effekte zu vermeiden, ist zwischen den DALI-Bus 3 und das EVG 5 eine Steuervorrichtung 10 geschaltet, die eine entsprechende Datenumwandlung vornimmt. Die Steuervorrichtung 10 ist über eine erste Schnittstelle 11 mit dem DALI-Bus 3 verbunden, über den für das EVG 5 bestimmte erste Steuerungsdaten gesendet werden. Über eine zweite Schnittstelle 12 sowie einen sekundären DALI-Bus 7 ist die Steuervorrichtung 10 mit dem EVG 5 verbunden. Des Weiteren verfügt die Steuervorrichtung 10 über eine eigene, unabhängige Spannungsversorgung (nicht dargestellt).To avoid these unwanted effects is between the DALI bus 3 and the TOE 5 a control device 10 switched, which makes a corresponding data conversion. The control device 10 is via a first interface 11 with the DALI bus 3 connected via the one for the TOE 5 certain first control data is sent. Via a second interface 12 as well as a secondary DALI bus 7 is the control device 10 with the TOE 5 connected. Furthermore, the control device has 10 via its own, independent power supply (not shown).

Die über den DALI-Bus 3 empfangenen ersten Steuerungsdaten werden von der Steuervorrichtung 10 als für das EVG 5 bestimmt erkannt. Die Datenumwandlung wird von einem Konverter 13 der Steuervorrichtung 10 übernommen, dessen Arbeitsweise anhand des Flussdiagramms in 2 erläutert wird. Im vorliegenden Fall ist der Konverter 13 als Computerprogramm realisiert, dass auf einem Prozessor (nicht dargestellt) der Steuervorrichtung 10 läuft.The over the DALI bus 3 received first control data are from the control device 10 as for the TOE 5 definitely recognized. The data conversion is done by a converter 13 the control device 10 whose operation is based on the flowchart in 2 is explained. In the present case, the converter 13 realized as a computer program that on a processor (not shown) of the control device 10 running.

Wie in 2 dargestellt, übernimmt der Konverter 13 anfangs, d. h. bei der Inbetriebnahme, benutzerseitig eingestellten Parameter einer Abbildungsfunktion. Werden über die erste Schnittstelle erste Steuerungsdaten empfangen, liest der Konverter 13 hieraus die für die einzelnen LEDs 6.1, 6.2, 6.3 vorgegebenen Leistungen P₁, P₂, P₃ ab und bildet hieraus über eine Abbildungsfunktion h (P₁, P₂, P₃) einen eindimensionalen Verteilungswert, der ein Maß für die Gleichverteilung der Leistung auf die in der Valenzen darstellt. Hierzu interpretiert der Konverter 13 die vorgegebenen Leistungen wie Koordinaten eines Vektors. Dieser Vektor wird auf die Länge 1 normiert und der Differenzvektor zu einem Diagonalvektor, der ebenfalls auf die Länge 1 normiert ist, gebildet. Die Länge dieses Differenzvektors bildet den eindimensionalen Verteilungswert, der nunmehr in eine Gewichtungsfunktion g(h) eingeht. Alternativ kann die Länge des Differenzvektors nochmals renommiert werden, so dass der eindimensionale Verteilungswert nur Werte zwischen 0 und 1 annimmt.As in 2 represented, takes over the converter 13 initially, ie during commissioning, user-defined parameters of a mapping function. If first control data is received via the first interface, the converter reads 13 from this for the individual LEDs 6.1 . 6.2 . 6.3 given powers P ₁ , P ₂ , P ₃ and forms from this via a mapping function h (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) a one-dimensional distribution value, which is a measure of the uniform distribution of power to that in the valences. The converter interprets this 13 the given services like coordinates of a vector. This vector is normalized to length 1 and the difference vector is formed into a diagonal vector, which is also normalized to length 1. The length of this difference vector forms the one-dimensional distribution value, which now enters into a weighting function g (h). Alternatively, the length of the difference vector can again be reputed, so that the one-dimensional distribution value only assumes values between 0 and 1.

Die Gewichtungsfunktion g(h) ist vorliegend ein kubischer Spline, also ein Polynom dritten Grades bezüglich des Verteilungswerts h und somit diesbezüglich stetig und zweimal stetig differenzierbar. Die Koeffizienten des Polynoms sind so gewählt, dass für h = 0 (völlige Gleichverteilung der Leistung) ein Funktionswert von 1 angenommen wird und eine Steigung von 0. Im Fall völliger Gleichverteilung erfolgt also keine Leistungsveränderung, da hier die Gesamtleistung anderweitig so begrenzt ist, dass die Einzelleistungen in unbedenklichen Bereichen bleiben. Funktionswert und Steigung für den anderen Extremwert von h (Betrieb von genau einer Einzellichtquelle) wurden anfangs benutzerseitig eingestellt, wobei insbesondere ein zwischen 0 und 1 liegender Funktionswert eingestellt werden kann, der im Falle des Einzelbetriebs einer Einzellichtquelle zu einer Leistungsreduzierung führt. Insbesondere kann hierbei ein Gewichtungsfaktor eingestellt werden, der dem Verhältnis von zulässiger Nennleistung einer Einzellichtquelle zu zulässiger Nennleistung der gesamten Mischlichtquelle entspricht. Hierdurch wird dafür gesorgt, dass bei maximal möglicher Ansteuerung (durch die ersten Steuerdaten) die zulässige Nennleistung der Einzellichtquelle nicht überschritten wird, während gleichzeitig auch hier eine Proportionalität zwischen der durch die ersten Steuerdaten vorgegebenen Leistung und der durch die zweiten Steuerdaten vorgegebenen Leistung besteht.In the present case, the weighting function g (h) is a cubic spline, that is to say a polynomial of third degree with respect to the distribution value h and thus in this respect continuous and twice continuously differentiable. The coefficients of the polynomial are chosen so that for h = 0 (complete uniform distribution of power) a function value of 1 is assumed and a slope of 0. In the case of complete equal distribution no power change takes place, because here the total power is otherwise limited such that the individual services remain in harmless areas. Function value and slope for the other extreme value of h (operation of exactly one individual light source) were initially set by the user, in particular a 0 to 1 function value can be set, which leads to a power reduction in the case of single operation of a single light source. In particular, in this case, a weighting factor can be set, which corresponds to the ratio of the permissible nominal power of a single light source to the permissible rated power of the entire mixed light source. In this way, it is ensured that, with the maximum possible activation (by the first control data), the permissible nominal output of the individual light source is not exceeded, while at the same time there is a proportionality between the power predetermined by the first control data and the power specified by the second control data.

Insbesondere sind die Koeffizienten des Polynoms so gewählt, dass innerhalb des maximal möglichen Wertebereichs von h nur an den Rändern globale Extrema angenommen werden und dazwischen keine lokalen Extrema auftreten.In particular, the coefficients of the polynomial are chosen such that within the maximum possible value range of h, only at the edges, global extremes are assumed and no local extrema occur between them.

Die Gewichtungsfunktion g ist einfach gehalten und kann auch von einem üblichen Microcontroller quasi in Echtzeit berechnet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Funktion als Wertetabelle gespeichert ist, auf die der Microcontroller zugreifen kann. Auch die Auswertung der Abbildungsfunktion h, durch die das Problem von drei Dimensionen auf eine Dimension reduziert wird, kann von einem Microcontroller bewältigt werden.The weighting function g is kept simple and can also be calculated by a conventional microcontroller almost in real time. Alternatively, it can be provided that the function is stored as a value table, which can be accessed by the microcontroller. The evaluation of the mapping function h, which reduces the problem of three dimensions to one dimension, can also be handled by a microcontroller.

Der Funktionswert der Gewichtungsfunktion g(h) dient als Gewichtungsfaktor, mit dem jeder der vorgegebenen Leistungswerte multipliziert wird. Dies entspricht mathematisch gesehen einer Multiplikation des Vektors mit einem Skalar. Das Verhältnis der Leistungen zueinander ändert sich hierbei nicht. Die so erhaltenen, gewichteten Leistungen werden vom Konverter 13 in zweite Steuerdaten für das EVG 5 übersetzt, anschließend werden diese zweiten Steuerdaten an das EVG 5 gesendet, was zu einer entsprechenden Ansteuerung der LEDs 6.1, 6.2, 6.3 führt. Nach dem Senden der zweiten Steuerdaten erwartet der Konverter 13 einen erneuten Empfang neuer erster Steuerdaten. Bei Empfang neuer Steuerungsdaten werden die vorstehenden Schritte erneut durchlaufen.The function value of the weighting function g (h) serves as a weighting factor by which each of the predetermined power values is multiplied. This corresponds mathematically to a multiplication of the vector with a scalar. The ratio of benefits to each other does not change. The weighted outputs thus obtained are from the converter 13 in second control data for the TOE 5 translated, then these second control data to the TOE 5 sent, resulting in a corresponding control of the LEDs 6.1 . 6.2 . 6.3 leads. After sending the second control data, the converter expects 13 a new reception of new first control data. Upon receipt of new control data, the above steps are repeated.

Durch die geschilderten Eigenschaften der Gewichtungsfunktion g(h) wird für eine Gewichtung der Leistungen der einzelnen LEDs 6.1, 6.2, 6.3 gesorgt, die zum einen Farbtreue und Proportionalität hinsichtlich der Helligkeit gewährleistet, zum anderen Sprünge im Helligkeits- oder Farbverlauf vermeidet, die von einen Benutzer als unangenehm wahrgenommen würden.Due to the described properties of the weighting function g (h) is used for a weighting of the power of the individual LEDs 6.1 . 6.2 . 6.3 which ensures color fidelity and proportionality in terms of brightness, on the other hand avoids jumps in the brightness or color, which would be perceived by a user as unpleasant.

Die Erfindung ist anhand von konkreten Ausführungsbeispielen beschrieben worden. In Abwandlung hiervon könnte beispielsweise statt des DALI-Busses ein anderer Datenbus zum Einsatz kommen oder es ist möglich, dass die ersten Steuerungsdaten über keinen Datenbus im eigentlichen Sinne empfangen werden. Diese Variationen des Ausführungsbeispiels seien nur beispielhaft erwähnt. Für einen Fachmann ergeben sich zahlreiche weitere Möglichkeiten, die Erfindung im Rahmen der geltenden Ansprüche zu verwirklichen.The invention has been described with reference to concrete embodiments. In a modification of this, for example, another data bus could be used instead of the DALI bus, or it is possible that the first control data is not received by any data bus in the true sense. These variations of the embodiment are only mentioned as examples. For a person skilled in the art numerous other possibilities arise for realizing the invention within the scope of the valid claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Beleuchtungssystemlighting system
22: Beleuchtungssteuerunglighting control
33: DALI-BusDALI bus
44: RGB-LichtquelleRGB light source
55: EVGEVG
6.1, 6.2, 6.36.1, 6.2, 6.3: LEDLED
77: sekundärer DALI-Bussecondary DALI bus
1010: Steuervorrichtungcontrol device
1111: erste Schnittstellefirst interface
1212: zweite Schnittstellesecond interface
1313: Konverterconverter

Claims

Control method for a mixed light source ( 4 ) with a plurality of pairs of different colored individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ), where - a converter ( 13 ) receives first control data relevant to the plurality of individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ), - the converter ( 13 ) - from the predetermined by the first control data achievements of the individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) determines, according to a mapping function, a one-dimensional distribution value that depends solely on the ratio of powers to each other, the mapping function assuming a first global extremum when all powers are equal and assuming a second, opposite first global extremum, if exactly one power is different from zero is, - inserts the one-dimensional distribution value into a weighting function to determine therefrom a weighting factor, wherein the weighting function is a continuous and at least once continuously differentiable function of the distribution value, and - multiplies the power given by the first control data by the weighting factor and from this second control data generated, and - the individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) are driven according to the second control data.

Control method according to claim 1, characterized in that before the first control data is received for the first time, at least one parameter of the weighting function is set on the user side.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the weighting function at the first global extremum of the mapping function has a slope of zero.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the weighting function at the second global extremum of the mapping function has a slope of zero.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the weighting function has no local extrema except at the first and second global extremums.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the converter ( 13 ) the performances of the individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) is interpreted as coordinates of a vector, and according to the mapping function - the length of the vector is normalized, - the difference to a correspondingly normalized diagonal vector in which all coordinates are equal is formed to obtain a difference vector, and - the one-dimensional distribution value is monotone depends on the length of the difference vector, is preferably proportional to the length of the difference vector.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the weighting function is an at least twice continuously differentiable function of the distribution value.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the weighting function is a third degree polynomial with respect to the distribution value.

Control method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the converter ( 13 ) extracts the weighting factor of a look-up table storing function values of the weighting function.

Control device ( 10 ) for a mixed light source ( 4 ) with a plurality of pairs of different colored individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ), with a converter ( 13 ) arranged to receive first control data relevant to the plurality of individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) are determined, - from the predetermined by the first control data achievements of the individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) according to a mapping function, to determine a one-dimensional distribution value that depends solely on the ratio of the powers to each other, the mapping function assuming a first global extremum if all powers are equal and assuming a second, opposite first global extremum, if exactly one power of zero it is different to use the one-dimensional distribution value in a weighting function in order to determine a weighting factor, the weighting function being a continuous and at least once continuously differentiable function of the distribution value, multiplying the power given by the first control data by the weighting factor and second therefrom Generate control data, wherein the control device is adapted to the individual light sources ( 6.1 . 6.2 . 6.3 ) according to the second control data.

Control device according to claim 10, characterized by - at least a first interface ( 11 ) for connection to a data bus ( 3 ) a lighting control, - at least one second interface ( 12 ) for connection to at least one electronic ballast ( 5 ) of the mixed light source ( 4 ), whereby the converter ( 13 ) is set up via the first interface ( 11 ) to receive the first control data, and the control device ( 10 ) is adapted to the second control data via the second interface ( 12 ) to the at least one ballast ( 5 ) to send.