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Die Erfindung betrifft einen Lichtsteuergeräteadapter mit mindestens einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere für einen DALI-Bus, einen Mikrokontroller, mindestens einer Schnittstelle für elektronische Sensorik oder Eingabegeräte sowie einer Energieversorgung über die Kommunikationsschnittstelle gemäß Anspruch 1.
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Aus der
DE 10 2011 007 416 A1 ist eine Steuerung von Leuchten sowie ein Adapter für eine solche Leuchtensteuerung vorbekannt.
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Lichtanlagen verfügen bei moderneren Ausführungsformen über ein Steuerungssystem, das sich zur Gebäudeautomatisierung eignet. Weitverbreitet ist hier der sogenannte DALI-Standard (Digital Addressable Lighting Interface). Viele handelsübliche Leuchten im privaten oder gewerblichen Bereich sind DALI-kompatibel. Zum DALI-System soll ergänzend auf die
EP 1 643 815 verwiesen werden.
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Bekannt sind auch Funkfernbedienungen für Leuchten über die Nutzung unterschiedlicher Frequenzen und mittels gemeinsamer Fernbedieneinheit. Bei der
DE 10 2011 007 416 A1 geht es nun darum, einen Steuerungsadapter für Leuchten zu schaffen, wobei der Adapter ein eingebettetes Funknetzwerkmodul zur drahtlosen Kommunikation, eine Recheneinheit zur Leuchtensteuerung gemäß einer Automatisierungsschnittstelle, einen integrierten Server zur Bereitstellung einer Benutzerschnittstelle über das Funknetzwerkmodul sowie mindestens einen Anschluss zur Leuchtensteuerung umfasst und wobei Recheneinheit und Server so programmiert sind, dass die Leuchte anhand der Benutzerschnittstelle bedienbar ist. Die Recheneinheit soll als DALI-Steuergerät oder DALI-Gateway insbesondere gemäß
IEC 62386 ausgebildet sein und vorzugsweise zur Steuerung mehrerer DALI-Betriebsgeräte geeignet sein.
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Die
WO 2008/058569 A1 zeigt eine Lösung, mit deren Hilfe von einem Personal Computer aus ein DALI-Bus durch Nutzung der USB-Schnittstelle des PCs ansteuerbar ist, wobei keine separate Software zusätzlich zum Betriebssystem des Personal Computers erforderlich ist.
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Bei dem Lichtsteuergerät mit mindestens einer Kommunikationsschnittstelle nach
WO 2009/100762 soll ein Betrieb ohne Stromnetz möglich sein, wobei diesbezüglich eine zweipolige Leitung einer Kommunikationsschnittstelle nicht nur für die Datenkommunikation, sondern auch für die Energieversorgung Verwendung findet. Weiterhin weist das vorbekannte Lichtsteuergerät mehrere Kommunikationsschnittstellen auf, um die Funktionalität zu erhöhen, so dass eine Kommunikation mit verschiedenen Ein-/Ausgabegeräten sowie elektrischen Betriebsgeräten möglich ist. Dabei kann auch eine der Kommunikationsschnittstellen dem DALI-Standard genügen. Gemäß Ausführungsbeispiel nach
WO 2009/100762 A1 ist die Kommunikationsschnittstelle als Ehternet-Schnittstelle ausgeführt und weist eine Energieübertragungsfunktionalität nach dem POE-Standard (Power over Ethernet) auf. Über diese POE-Funktionalität wird das Lichtsteuergerät mit Energie versorgt. Die POE-Gleichspannung wird über einen Gleichspannungs-Gleichspannungswandler in eine interne Busspannung konvertiert, um dann alle Funktionsblöcke des Lichtsteuergeräts zu versorgen.
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Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, einen Lichtsteuergeräteadapter mit mindestens einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere für einen DALI-Bus anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, passive elektronische Sensorik oder konventionelle Eingabegeräte ohne Schnittstelle zum Datenaustausch an einen DALI-Bus anzukoppeln, ohne dass die Sensorik oder die Eingabegeräte speziell ertüchtigt werden müssen. Insbesondere soll der Adapter auch dazu dienen, preiswerte Eingabegeräte wie Bewegungsmelder oder dergleichen in ein busgesteuertes Beleuchtungssystem einzubinden. Der elektrische Anschluss und der Betrieb des Adapters sollen in einfacher und sicherer Weise sowie ohne externe Stromversorgung erfolgen können, um auch eine Nachrüstung mit vertretbarem Aufwand zu gewährleisten.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Lichtsteuergeräteadapter mit mindestens einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere für einen DALI-Bus gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
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Es wird demnach von einem Lichtsteuergeräteadapter mit mindestens einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere für einen DALI-Bus ausgegangen, der einen Mikrokontroller sowie mindestens eine Schnittstelle für elektronische Sensorik oder Eingabegeräte sowie eine Energieversorgung über die Kommunikationsschnittstelle umfasst.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Eingabegerät ein konventioneller Bewegungsmelder vorgesehen, der über den Lichtsteuergeräteadapter in der Lage ist, mit einem DALI-Bus zur Lichtsteuerung zu kommunizieren.
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Erfindungsgemäß ist eine mit dem Mikrokontroller des Lichtsteuergeräteadapters in Verbindung stehende Adressschalteranordnung vorgesehen, um anzusteuernde Zieladressen, d. h. Endgeräte-Zieladressen, festzulegen.
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Die Schnittstelle für die elektronische Sensorik oder Eingabegeräte, insbesondere den Bewegungsmelder, ist galvanisch getrennt zur Auswertung und Umwandlung der Schnittstellensignale in Buskommandos mit dem Mikrokontroller in Verbindung stehend, welcher wiederum über einen Bustreiber an die Kommunikationsschnittstelle angeschlossen ist.
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Die Adressschalteranordnung kann aus einem oder mehreren binär kodierten Schaltern bestehen.
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Zur Gewinnung einer Logikspannung ist ein Pufferfilter vorgesehen, welches mit der Kommunikationsschnittstelle in Verbindung steht.
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Am Pufferfilter ist ein Linearregler angeschlossen, um aus der gefilterten Busspannung die stabile Logikspannung für den Mikrokontroller bereitzustellen. Weiterhin ist ein Gleichrichter vorhanden, um normentsprechend über den Bus zu betreibende Geräte verpolungssicher anzuschließen.
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Der erfindungsgemäße Lichtsteuergeräteadapter überprüft zyklisch die Eingänge und eine angeschlossene Sensorik auf Zustandsänderungen und sendet entsprechende Buskommandos, insbesondere DALI-Kommandos an die voreingestellten Adressen und damit an die diesbezüglichen Endgeräte.
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Der Mikrokontroller enthält die notwendige Firmware und wandelt die Informationen angeschlossener Sensorik und der Adressschalteranordnung in DALI-Kommandos und sendet diese über den DALI-Bus.
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Zum Zweck des Energiesparens wird der oben genannte Vorgang nur zyklisch ausgeführt und anschließend erfolgt der Übergang des Mikrokontrollers in den sleep-Modus. Weiterhin führt der Mikrokontroller eine Kollisionsüberwachung durch, d. h. es wird mit dem Senden von Signalen über den Bus so lange gewartet, bis eine Busfreiheit festgestellt wurde.
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Der Bustreiber ist als DALI-Transceiver, d. h. als bidirektionaler pegelangepasster Treiber realisiert.
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Der Pufferfilter ist als PI-Filter in der Kombination C-L-C ausgeführt. Da der Lichtsteuergeräteadapter sich aus dem angeschlossenen Bus stromversorgt und während der Kommunikation der Buspegel wechselt, ist es erforderlich, den Wechselanteil herauszufiltern und eine Energiezwischenspeicherung vorzunehmen, damit der Mikrokontroller nicht stromlos wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist am Lichtsteuergeräteadapter als Eingabegerät ein konventioneller Bewegungsmelder angeschlossen oder ist ein solcher Bewegungsmelder anschließbar, wobei weiterhin eine Vorwahleinrichtung zur Einstellung einer Grundhelligkeit vorgesehen ist, welche über die Kommunikationsschnittstelle ein diesbezügliches Kommando liefert, wenn der Bewegungsmelder keine Aktivität registriert. Hierdurch kann eine grundlegende Sicherheitsbeleuchtung realisiert werden.
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Die erfindungsgemäße Adapteranordnung ist multi-kontrollerfähig, d. h. es können mehrere derartige Module in einem DALI-Bussystem eingesetzt werden.
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Zur galvanischen Trennung zwischen Eingabegerät und Adapter ist bei einer Ausführungsform ein Optokoppler vorgesehen, um einen geschalteten 230 V-Ausgang eines Bewegungsmelders entsprechend direkt anschließen zu können.
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An der Kommunikationsschnittstelle ist noch eine Schutzbeschaltung gegen leitungsgebundene Überspannungen ausgebildet.
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Der erfindungsgemäße Lichtsteuergeräteadapter kann aufgrund seiner kompakten und kleinbauenden Bauform in normentsprechende Unter- oder Aufputzinstallationsdosen integriert oder in diese eingesetzt werden.
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Über die Adressschalteranordnung kann das Absetzen von Befehlen an eine DALI-Gruppe oder aber auch als broadcast vorgenommen werden.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Figur näher erläutert werden.
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Die Figur zeigt hierbei ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Lichtsteuergeräteadapters.
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Der Adapter 1 weist eine Kommunikationsschnittstelle 2, insbesondere für einen DALI-Bus auf.
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Weiterhin verfügt der Adapter über einen Mikrokontroller 14 sowie mindestens eine Schnittstelle 5 für ein anschließbares Eingabegerät, z. B. einen Bewegungsmelder 6. Weiterhin ist eine Energieversorgung über die Kommunikationsschnittstelle 2 ausgebildet, wofür eine Gleichrichteranordnung 9 und Pufferfilter 11 mit nachgeschaltetem Linearregler 13 eingesetzt wird.
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Darüber hinaus ist eine Adressschalteranordnung 3 vorhanden, die mit dem Mikrokontroller 14 in Verbindung steht, um anzusteuernde Endgeräte-Zieladressen festzulegen. Eine nicht gezeigte Wähleinrichtung dient zum Einstellen einer Grundhelligkeit bzw. zum Weiterleiten eines diesbezüglichen Befehls über die Kommunikationsschnittstelle an ein Endgerät, wenn der angeschlossene Bewegungsmelder 6 keine Aktivität registriert.
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Die Schnittstelle für die elektronische Sensorik oder Eingabegeräte 5 ist galvanisch getrennt mit dem Mikrokontroller 14 in Verbindung stehend. Die entsprechenden Schnittstellensignale gelangen zur Auswertung und Umwandlung in Buskommandos auf den Mikrokontroller 14, der wiederum über einen Bustreiber 10 an die Kommunikationsschnittstelle 2 angeschlossen ist.
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Die Adressschalteranordnung 3 kann aus binär kodierten Schaltern, z. B. Drehschaltern oder DIP-Schaltern bestehen.
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Zur Gewinnung der Logikspannung ist das bereits erwähnte Pufferfilter 11 vorgesehen, das mit der Kommunikationsschnittstelle 2 in Verbindung steht.
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Mit Hilfe des am Pufferfilter 11 angeschlossenen Linearreglers 13 wird aus der gefilterten Busspannung die gewünschte stabile Logikspannung für den Mikrokontroller geschaffen.
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Zur galvanischen Trennung zwischen dem angeschlossenen Bewegungsmelder 6 und dem Mikrokontroller 14 ist gemäß Ausführungsform nach 1 ein Optokoppler 20 vorhanden. Eine Schutzbeschaltung 8 gegen leitungsgebundene Überspannungen befindet sich am Kommunikationsschnittstelleneingang 2.
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Aufgrund der kleinen und kompakten Bauweise kann der Lichtsteuergeräteadapter ohne Schwierigkeiten in normgerechte Unter- oder Aufputzdosen installiert werden. Der Adapter wandelt gemäß Ausführungsbeispiel ein 230 V-Schaltsignal des Bewegungsmelders 6 in einen DALI-Befehl um und gibt diesen Befehl an eine DALI-Gruppe oder als broadcast weiter.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011007416 A1 [0002, 0004]
- EP 1643815 [0003]
- WO 2008/058569 A1 [0005]
- WO 2009/100762 [0006]
- WO 2009/100762 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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