-
Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Leucht- und Beleuchtungssteuerungen
zur Steuerung zumindest eines Leuchtelements.
-
Bei
bekannten Steuervorrichtungen ist eine Recheneinheit (Mikrocontroller)
vorgesehen, die ein Steuersignal in ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal
umsetzt. Als Steuersignal kommen insbesondere digitale Protokolle
zur Übertragung
von Helligkeitswerten für
verschiedene nachgeordnete Zweige von Leuchtelementen in Frage.
Beispiele für
bekannte digital codierte Eingangssteuersignale sind DMX und Dali.
Die bekannte Technik eignet sich für Leuchtanlagen, wie Ampeln
und Videowände
sowie für
Beleuchtungsanlagen, insbesondere als Leuchte für die Innenbeleuchtung.
-
Das
bekannte Steuersignal hat eine Auflösung von 8 Bit, so dass sich
pulsweitenmodulierte Ausgangssignale mit 256 verschiedenen Weiten
erzeugen lassen, wobei die Pulsweite jeweils ein ganzzahliges Vielfaches
einer vorgegebenen Einheit ist. Es lassen sich zwar auch höher codierte
Eingangssignale verwenden, wie z.B. mit 16 Bit, diese bedingen jedoch
einen erheblich größeren technischen
Aufwand bei der Umsetzung. Die dadurch bedingten Mehrkosten machen
eine solche hoch auflösende Steuerung
für gewöhnliche
Anwendungen unattraktiv.
-
Die
Steuerung mit niedriger Auflösung,
z.B. mit 8 Bit, hat allerdings den Nachteil, dass insbesondere bei
niedriger Helligkeit, d.h. bei geringer Pulsweite, die Helligkeitsunterschiede
beim Erhöhen
der Pulsweite um eine Einheit für
das Auge zu einem deutlichen Sprung in der Helligkeitszunahme führen. Z.B.
bedeutet die Vergrößerung der
Pulsweite von einer auf zwei Einheiten eine Verdoppelung der abgegebenen
Leuchtleistung, die deutlich als eine sprunghafte Helligkeitsänderung
wahrgenommen wird. Dieses Problem besteht auch bei einer höheren Auflösung des
digital codierten Eingangssignals, die Helligkeitsänderung
ist dann lediglich weniger ausgeprägt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Steuervorrichtung. zur Steuerung
zumindest eines Leuchtelements, bei dem die Wahrnehmung der Steuervorgänge zum Ändern der
Helligkeit des Leuchtelements verringert ist und das gleichzeitig technisch
einfach, d.h. insbesondere kostengünstig, realisiert werden kann,
und ein zugehöriges
Verfahren für
solch eine Steuervorrichtung zu schaffen.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
9 gelöst.
-
Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung zur
Steuerung zumindest eines Leuchtelements erzeugt aus einem digital codierten
Eingangssignal ein analoges Signal, das als Zwischensignal dient.
In Abhängigkeit
von dem analogen Signal erzeugt die Steuervorrichtung dann das pulsweitenmodulierte Ausgangssignal,
wobei durch das analoge Signal eine im Wesentlichen kontinuierliche
Steuerung des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals erreicht wird.
Dies hat den Vorteil, dass sich die abgegebene Lichtleistung innerhalb
der technischen Grenzen des Leuchtelements nahezu beliebig variieren
lässt,
wodurch sich gleichmäßig verlaufende Änderungen
der Helligkeit des Leuchtelements erzielen lassen. Eine gewollte
sprunghafte Änderung
der Helligkeit des Leuchtelementes kann aber weiterhin erzielt werden, indem
aufgrund des digital codierten Eingangssignals eine sprunghafte Änderung
des analogen Signals herbeigeführt
wird.
-
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der oben genannten erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
bzw. des oben angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens möglich.
-
Vorteilhaft
ist es, dass eine Glättungseinrichtung
vorgesehen ist, die das von dem ersten Umsetzer zum zweiten Umsetzer
geführte
Signal glättet. Dadurch
können
durch einen Schaltvorgang bedingte Spannungsänderungen des analogen Signals
ausgeglichen werden, um einen langsamen Anstieg bzw. eine langsame
Absenkung des analogen Signals zu erreichen. Als Folge wird eine
gleichmäßige Zunahme
bzw. Abnahme der Pulsweite des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals
erreicht, die sich über mehrere
aufeinander folgende Perioden des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals
erstreckt. In einfacher Weise kann die Glättungseinrichtung beispielsweise
aus zumindest einem Kondensator bestehen oder einen oder mehrere
Kondensatoren umfassen.
-
Vorteilhaft
ist es, dass der zweite Umsetzer einen Datenspeicher aufweist, der
eine minimale Pulsweite speichert und dass der zweite Umsetzer das
pulsweitenmodulierte Ausgangssignal derart erzeugt, dass es zumindest
für eine
Periode entweder das Null-Signal ist oder eine Pulsweite hat, die
nicht kleiner als die in dem Datenspeicher gespeicherte minimale
Pulsweite ist. Durch die minimale Pulsweite kann insbesondere die
minimale zum Betrieb des Leuchtelementes benötigte Leistung bzw. Energie des
Leuchtelements berücksichtigt
werden, so dass undefinierte Zwischenzustände vermieden werden. Dabei
kann durch die minimale Pulsweite auch den Schaltzeiten des Gesamtsystems
Rechnung getragen werden.
-
In
vorteilhafter Weise weist die Steuervorrichtung ein Verstärkungselement
auf, das das von dem zweiten Umsetzer ausgegebene pulsweitenmodulierte
Ausgangssignal verstärkt.
Dadurch eignet sich die Steuervorrichtung auch für Anordnungen, bei denen ein
hoher Energiebedarf besteht.
-
In
vorteilhafter Weise ist das pulsweitenmodulierte Ausgangssignal
ein rechteckförmiges
Ausgangssignal. Dadurch kann die Belastung der Steuervorrichtung,
insbesondere des zweiten Umsetzers, und des Leuchtelements verringert
werden, da die beim Umschalten entstehenden Energieverluste verringert
sind.
-
Vorteilhaft
ist es, dass n zweite Umsetzer vorgesehen sind, dass der erste Umsetzer
n analoge Signale erzeugt, von denen jeweils eines einem der n zweiten
Umsetzer zugeführt
wird und dass jeder der n zweiten Umsetzer unabhängig von den anderen n-1 zweiten
Umsetzer ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal in Abhängigkeit
von dem ihm jeweils zugeführten
analogen Signal erzeugt. Dadurch kann aus einem digital codierten Eingangssignal
eine Aufteilung auf n verschiedene Wege erfolgen. Jeder dieser Wege
wird mit einem eigenen analogen Signal angesteuert, so dass jeder
Weg unabhängig
von den anderen eine Ansteuerung von einem oder mehreren Leuchtelementen
ermöglicht.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
und
-
2 ein
von der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
bzw. mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
erzeugter Signalverlauf.
-
Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1.
Die Steuervorrichtung 1 dient zum Steuern eines oder mehrerer Leuchtelemente
und insbesondere zur Steuerung der Helligkeit eines oder mehrerer
Leuchtelemente. Insbesondere dient die Steuervorrichtung 1 zur
Steuerung einer Leuchtanlage, wie einer Ampel oder einer Videowand,
oder zur Steuerung einer Beleuchtungsanlage, wie einer Leuchte für die Beleuchtung eines
Raumes. Weitere Anwendungen sind die Ansteuerung von Leuchtschildern,
die z.B. in Fußballstadien
oder auf Bahnsteigen verwendet werden, wobei sich die Anzeige von
Lichtstreifen, Videofilmen oder dgl. verwirklichen lässt. Ferner
eignet sich die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 auch
zur Steuerung einer Hintergrundbeleuchtung, z.B. für Anzeigeelemente
und Bildschirmsichtgeräte,
wie sie für
Computer, Mobilfunktelefone und tragbare elektronische Terminkalender
verwendet werden. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 und
das erfindungsgemäße Verfahren
sind jedoch auch für
andere Anwendungsfälle
geeignet.
-
Die
Steuervorrichtung 1 umfasst einen Rechner 2, der
eine zentrale Recheneinheit oder dgl. aufweisen kann. Der Rechner 2 erzeugt
ein digitales Eingangssignal, das über eine Leitung 3 in
einen ersten Umsetzer 4 eingegeben wird. Das über die
Leitung 3 übertragene
digitale Eingangssignal überträgt digital
codierte Informationen von dem Rechner 2 zu dem ersten
Umsetzer 4. Das digital codierte Eingangssignal kann dabei
auf einem Protokoll, wie z.B. DMX oder Dali, basieren. Das digitale
Eingangssignal 3 kann die digital codierten Informationen
aber auch in anderer Weise übertragen.
Beispielsweise können
die digital codierten Informationen auch als einfache Bitfolge übertragen
werden.
-
In
dem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
sind in dem digitalen Eingangssignal die Helligkeitswerte für drei verschiedene
Leuchtelemente, nämlich
die Leuchtelemente 5, 6 und 7, codiert.
-
Der
erste Umsetzer 4 umfasst einen Decodierer 10,
der das digitale Eingangssignal, das die digital codierten Informationen
enthält,
in digitale Daten decodiert, die über die Leitung 11 an
einen digital-zu-analog-Umsetzer (D/A-Umsetzer) 12 geleitet werden.
Der D/A-Umsetzer 12 ist ebenfalls Teil des ersten Umsetzers 4.
-
Der
D/A-Umsetzer 12 setzt die über die Leitung 11 eingegebenen
digitalen Daten in drei voneinander unabhängige analoge Ausgangssignale
um, die über
die Leitungen 13A, 13B und 13C ausgegeben
werden.
-
Durch
den ersten Umsetzer 4, der den Decodierer 10 und
den D/A-Umsetzer 12 aufweist, wird somit das digitale Eingangssignal,
das über
die Leitung 3 eingegeben wird, in drei analoge Ausgangssignale umgesetzt,
die über
die Leitungen 13A, 13B und 13C ausgegeben
werden.
-
Die
Leitung 13A ist zum Glätten
des darüber ausgegebenen
Ausgangssignals über
einen Kondensator 14A mit Masse verbunden. Entsprechend
sind auch die Leitungen 13B und 13C jeweils über einen Kondensator 14B bzw. 14C mit
Masse verbunden. Durch jeden der Kondensatoren 14A, 14B und 14C ist
eine Glättungseinrichtung
zum Glätten
des über die
jeweilige Leitung 13A, 13B und 13C übertragenen
analogen Ausgangssignals gegeben.
-
Die über die
Leitungen 13A, 13B und 13C übertragenen
analogen Ausgangssignale werden getrennt voneinander an eine Einrichtung 15 übertragen.
Die Einrichtung 15 weist eine Umsetzergruppe 16 auf,
die die zweiten Umsetzer 20A, 20B und 20C umfasst.
Dabei ist der D/A-Umsetzer 12 über die Leitung 13A mit
dem zweiten Umsetzer 20A verbunden, der D/A-Umsetzer 12 ist über die
Leitung 13B mit dem zweiten Umsetzer 20B verbunden
und der D/A-Umsetzer 12 ist durch die Leitung 13C mit
dem zweiten Umsetzer 20C verbunden.
-
In
dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die zweiten Umsetzer 20A, 20B und 20C Teil
der Umsetzergruppe 16. Die zweiten Umsetzer 20A, 20B und 20C können jedoch
sowohl baulich als auch räumlich
getrennt voneinander angeordnet sein.
-
Der
zweite Umsetzer 20A setzt das über die Leitung 13A übertragene
analoge Signal in ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal um, das über die Leitung 21A von
dem zweiten Umsetzer 20A ausgegeben wird. Der zweite Umsetzer 20B setzt
das über die
Leitung 13B übertragene
analoge Signal in ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal um, das über die
Leitung 21B aus dem zweiten Umsetzer 20B ausgegeben
wird und der zweite Umsetzer 20C setzt das über die
Leitung 13C übertragene
analoge Signal in ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal um, das über die
Leitung 21C aus dem zweiten Umsetzer 20C ausgegeben
wird.
-
Somit
werden über
die Leitungen 21A, 21B und 21C drei voneinander
unabhängige
pulsweitenmodulierte Ausgangssignale von der Umsetzergruppe 16 ausgegeben.
-
Die
Einrichtung 15 weist außerdem Verstärkerelemente 22A, 22B und 22C auf,
die zum Verstärken
der von der Umsetzergruppe 16 ausgegebenen pulsweitenmodulierten
Ausgangssignale dienen. Das Verstärkerelement 22A verstärkt das über die
Leitung 21A übertragene
pulsweitenmodulierte Ausgangssignal und gibt das verstärkte pulsweitenmodulierte
Ausgangssignal auf der Leitung 23A aus. Das Verstärkerelement 22B verstärkt das über die
Leitung 21B übertragene
pulsweitenmodulierte Ausgangssignal und gibt das verstärkte pulsweitenmodulierte
Ausgangssignal über
die Leitung 23B aus. Entsprechend gibt das Verstärkerelement 22C das über die
Leitung 21C übertragene
pulsweitenmodulierte Ausgangssignal in verstärkter Form über die Leitung 23C aus.
-
An
die Einrichtung 15 werden über die Leitungen 13A, 13B und 13C analoge
Signale eingegeben und die Einrichtung 15 gibt pulsweitenmodulierte und
verstärkte
Ausgangssignale an den Leitungen 23A, 23B und 23C aus.
Dabei wird das pulsweitenmodulierte und verstärkte Ausgangssignal, das über die
Leitung 23A ausgegeben wird, in Abhängigkeit von dem analogen Signal,
das über
die Leitung 13A eingegeben wird, erzeugt. D.h., die Einrichtung 15 setzt
das über
die Leitung 13A eingegebene analoge Signal in ein über die
Leitung 23A ausgegebenes pulsweitenmoduliertes und verstärktes Ausgangssignal
um. Die Umsetzung des analogen Signals in das pulsweitenmodulierte
Ausgangssignal erfolgt dabei in dem zweiten Umsetzer 20A und
die Verstärkung des
pulsweitenmodulierten Ausgangssignals in das pulsweitenmodulierte
und verstärkte
Ausgangssignal erfolgt in dem Verstärkerelement 22A. Entsprechend erfolgt
die Umsetzung des über
die Leitung 13B bzw. des über die Leitung 13C an
die Einrichtung 15 eingegebenen analogen Signals in das über die
Leitung 23B bzw. 23C ausgegebene pulsweitenmodulierte und
verstärkte
Ausgangssignal.
-
Die
Einrichtung 15 ist mittels der Leitungen 23A, 23B und 23C mit
den Leuchtelementen 5, 6 und 7 verbunden.
Die Leuchtelemente 5, 6 und 7 sind in dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel
als Licht emittierende Halbleiterdioden (LED) ausgebildet. Anstelle
eines Leuchtelements 5 können aber auch mehrere Leuchtelemente
vorgesehen sein, die mittels der Leitung 23A mit der Einrichtung 15 verbunden
sind. Entsprechend können
auch mehrere Leuchtelemente anstelle des Leuchtelementes 6 mittels
der Leitung 23B mit der Einrichtung 15 bzw. mehrere
Leuchtelemente anstelle des Leuchtelementes 7 mittels der
Leitung 23C mit der Einrichtung 15 verbunden sein.
Sofern die von der Umsetzergruppe 16 abgegebene Leistung
zum Betrieb der Leuchtelemente 5, 6 und 7 ausreicht,
können
die Verstärkerelemente 22A, 22B und 22C der
Einrichtung 15 auch entfallen.
-
Die Übertragung
der Daten von dem Decodierer 10 zu dem D/A-Umsetzer 12 über die
Leitung 11 kann als serieller Datenstrom, d.h. über eine
Datenleitung, erfolgen, wobei dann der D/A-Umsetzer 12 eine
Aufteilung des seriellen digitalen Datenstroms auf die verschiedenen
Wege durchführt.
Hierfür
können über die
Leitung 11 auch Steuerdaten zwischen dem Decodierer 10 und
dem D/A-Umsetzer 12 in einer oder in beiden Richtungen übertragen
werden.
-
Der
digitale Datenstrom kann aber auch parallel über die Leitung 11 von
dem Decodierer 10 zu dem D/A-Umsetzer 12, z.B.
mittels paralleler Schnittstellen und eines parallelen Datenbusses, übertragen
werden.
-
Der
zweite Umsetzer 20A weist einen Datenspeicher 24A auf,
der zweite Umsetzer 20B weist einen Datenspeicher 24B auf
und der zweite Umsetzer 20C weist einen Datenspeicher 24C auf.
-
Der
Datenspeicher 24A dient zum Speichern einer minimalen Pulsweite
tmin. Entsprechend dienen auch die Datenspeicher 24B und 24C zum
Speichern von minimalen Pulsweiten. Die in den Datenspeichern 24A, 24B und 24C gespeicherten
Pulsweiten können
unabhängig
voneinander gespeichert werden. D.h., in den Datenspeichern 24A, 24B und 24C können unterschiedliche
minimale Pulsweiten gespeichert sein. Anhand der 2 wird
die Funktion der gespeicherten minimalen Pulsweite tmin,
die in dem Datenspeicher 24A gespeichert ist, im Detail
erläutert.
Entsprechend ergibt sich auch die Funktion der in den Datenspeichern 24B und 24C gespeicherten
minimalen Pulsweiten.
-
2 zeigt
den Signalverlauf des über
die Leitung 23A übertragenen
pulsweitenmodulierten Ausgangssignals, das dem Leuchtelement 5 zugeführt wird.
Der in der 2 dargestellte Signalverlauf ist
daher als Prinzipdarstellung zu verstehen und es ist offensichtlich,
dass aufbauend auf dem erläuternden
Prinzip eine Vielzahl von möglichen
Signalverläufen
gebildet werden können.
Die über
die Leitungen 23B und 23C übertragenen pulsweitenmodulierten
Ausgangssignale für
die Leuchtelemente 6 bzw. 7 sind in entsprechender
Weise aufgebaut.
-
In 2 ist
an der Abszisse die Zeit t aufgetragen und an der Ordinate ist die
Spannung U des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals angetragen.
Der Signalverlauf ist dabei nur für eine Periode, d.h. zwischen
dem Zeitpunkt t = 0 und dem Zeitpunkt t = T dargestellt. Der Anfang
der Periode ist dabei willkürlich
auf den Zeitpunkt t = 0 gesetzt. Das tatsächliche pulsweitenmodulierte
Ausgangssignal, das über
die Leitung 23A übertragen
wird, ergibt sich aus einer Vielzahl von solchen aneinander gereihten
Signalverläufen.
-
Zum
Zeitpunkt t = 0 wird die Spannung des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals
von einem Wert UL auf einen Wert UH erhöht.
Der Wert UL kennzeichnet dabei einen Niedrigpegel
(L-Pegel) und der Wert UH kennzeichnet einen
Hochpegel (H-Pegel). Die Spannung UL kann
z.B. zwischen 0 Volt und 0,3 Volt betragen. Die Hochpegelspannung
UH kann einige Volt, z.B. 2 Volt bis 3 Volt
betragen, falls als Leuchtelement eine Licht emittierende Halbleiterdiode
verwendet wird. In Abhängigkeit
von dem anzusteuernden Leuchtelement kann die Hochpegelspannung
UH aber auch einige hundert Volt oder mehr
betragen. In letzterem Fall wird der in der 1 dargestellte
Verstärker 22A vorzugsweise
als Leistungsschalter ausgeführt.
-
Die
Spannung U des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals wird zwischen
dem Zeitpunkt t = 0 und dem Zeitpunkt t = t1 im Wesentlichen
konstant auf der Hochpegelspannung UH gehalten.
Zum Zeitpunkt t = t1 wird die Spannung U
des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals auf den Wert UL abgesenkt. Zwischen dem Zeitpunkt t = t1 und dem Zeitpunkt t = T wird die Spannung
U des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals dann auf dem Wert UL gehalten. Im Zeitpunkt t = T schließt sich
an die eben beschriebene Periode die nächste Periode des Ausgangssignals
an.
-
Der
beschriebene Signalverlauf ist ein rechteckförmiger Signalverlauf, d.h.
zum Zeitpunkt t = 0 hat das pulsweitenmodulierte Ausgangssignal
eine führende
Flanke 30 und zum Zeitpunkt t = t1 hat
das pulsweitenmodulierte Ausgangssignal eine hintere Flanke 31.
-
Der
in dem Datenspeicher 24A gespeicherte Wert, d.h. die minimale
Pulsweite tmin, ist in der 2 auf
der Abszisse zwischen dem Zeitpunkt t = 0 und dem Zeitpunkt t =
t1 angetragen. Der zweite Umsetzer 20A erzeugt
das pulsweitenmodulierte Ausgangssignal derart, dass der Zeitpunkt
t = t1 = 0 ist, d.h. in dieser Periode ist
das ausgegebene Signal das Null-Signal, oder dass t1 ≥ tmin ist. Diese Ungleichung bedeutet, dass
die Pulsweite t1 des pulsweitenmodulierte
Ausgangssignals mindestens gleich der minimalen Pulsweite tmin ist, oder mit anderen Worten, dass die
Pulsweite des pulsweitenmodulierte Ausgangssignals größer oder
gleich der minimalen Pulsweite tmin ist.
-
In
Abhängigkeit
von dem Betriebsstrom des Leuchtelements 5 und evtl. auftretenden Übertragungsverlusten
kann die minimale Pulsweite tmin bei der
gegebenen Hochpegelspannung UH so gewählt werden,
dass eine minimale elektrische Energie pro Periode bzw. eine gewisse
elektrische Leistung an das Leuchtelement 5 abgegeben wird.
Außerdem kann
dem Schaltverhalten der gesamten Anordnung, insbesondere der Trägheit des
Leuchtelements 5, Rechnung getragen werden, indem die minimale Pulsweite
tmin so gewählt wird, dass das Leuchtelement 5 einen
definierten Leuchtzustand für
ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal mit der minimalen Pulsweite
tmin hat.
-
Der
zweite Umsetzer 20A ermittelt aufgrund des über die
Leitung 13A übertragenen
analogen Signals eine zugehörige
Pulsweite. Falls diese Pulsweite die minimale Pulsweite tmin unterschreitet, wird die Pulsweite t1 des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals
auf null gesetzt. Andernfalls wird die Pulsweite t1 des
pulsweitenmodulierten Ausgangssignals auf den ermittelten Wert gesetzt.
-
Zwischen
dem Zeitpunkt t = tmin und dem Zeitpunkt
t = T kann die Pulsweite t1 des pulsweitenmodulierten
Ausgangssignals im Wesentlichen kontinuierlich variiert werden,
da das analoge Signal, das über
die Leitung 13A übertragen
wird, kontinuierlich erhöht
oder verringert werden kann.
-
Bei
der Umsetzung der über
die Leitung 11 an den D/A-Umsetzer 12 übertragenen
Daten kann sowohl eine lineare Umsetzung als auch eine nicht lineare
Umsetzung vorgenommen werden. Vorteilhaft ist es, dass bei einer
nicht linearen Umsetzung ein progressiver Verlauf gewählt wird.
D.h., der D/A-Umsetzer 12 setzt den digitalen Datenstrom
so um, dass mit steigender Spannung die bei der Umsetzung erfolgenden
Spannungsschritte vergrößert werden.
-
Ferner
kann der D/A-Umsetzer 12 des ersten Umsetzers 4,
falls die über
die Leitung 11 übertragenen
Daten eine Erhöhung
oder Verringerung um wenige Einheiten, insbesondere um eine Einheit,
anzeigen, das heißt
wenn eine gleichmäßige Änderungen der
Helligkeit zumindest eines der Leuchtelemente 5, 6 oder 7 beabsichtigt
ist, das zugehörige
analoge Signal langsam erhöhen.
Die langsame Erhöhung
erfolgt dabei in zeitlicher Hinsicht in Abhängigkeit von dem Zweck des
Einsatzes und erfolgt über
einen Zeitraum, der mehreren Perioden T des pulsweitenmodulierten
Ausgangssignals entspricht.
-
Falls
die über
die Leitung 11 übertragenen Daten
eine Erhöhung
oder Verringerung um mehrere Einheiten anzeigen, das heißt wenn
ein gewollter Sprung des Helligkeitsverlaufes zumindest eines der Leuchtelemente 5, 6 oder 7 in
dem Signal codiert ist, dann erfolgt vorzugsweise eine im Wesentlichen
sofortige Umsetzung dieses gewollten Sprungs durch den D/A-Umsetzer 12 des
ersten Umsetzers 4. Dabei wird das dem jeweiligen Leuchtelement
zugeordnete analoge Signal zumindest im wesentlich sprunghaft erhöht oder
abgesenkt. Die Erhöhung
oder Absenkung erfolgt vorzugsweise in einem Zeitraum, der höchsten einigen
Perioden T, vozugsweise höchstens
einer Periode T, des pulsweitenmodulierten Ausgangssignals entspricht.
Dadurch tritt auch in dem pulsweitenmodulierten Ausgangssignal eine
sprunghafte Änderung
der Pulsweite t1 auf, die zu der beabsichtigten
sprunghaften Helligkeitsänderung
führt.
-
Somit
kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal erzeugt werden, das eine
stufenlose Steuerung der Weite des Hochpegels des Signalverlaufs
ermöglicht. Z.B.
kann die minimale Pulsweite auf tmin = 5 μs bei einer
Periodenlänge
von T = 10 ms eingestellt werden. Die Pulsweite t1 kann
dann 0 μs
betragen oder einen Wert zwischen 5 μs und 10 ms annehmen.
-
Es
ist jedoch nicht zwingend erforderlich, eine minimale Pulsweite
tmin vorzugeben, insbesondere kann die minimale
Pulsweite tmin auch auf 0 μs eingestellt
werden.
-
Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.