DE20300902U1

DE20300902U1 - Steuergerät zur Ansteuerung von Lampen

Info

Publication number: DE20300902U1
Application number: DE20300902U
Authority: DE
Original assignee: Airbus Operations GmbH; Diehl Aerospace GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH; Diehl Aerospace GmbH
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: US7081835B2; US20040140776A1

Abstract

Steuergerät zur Ansteuerung von Lampen insbesondere einer Flugzeuginnenbeleuchtung, wobei das Steuergerät (1) einen Eingang (18) zur Zuführung eines Eingangssignals und mehrere Ausgänge (21 – 28) zur Weiterleitung von Ausgangssignalen an angeschlossene Lampen (L1 –L8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät (1) ein vorzugsweise von einem Mikroprozessor gebildetes Signalverarbeitungsmodul (8 – 12) und ein vorzugsweise frei programmierbarer elektronischer Speicher (13 – 17) vorgesehen sind und das Signalverarbeitungsmodul (8 – 12) aus dem Eingangssignal die Ausgangssignale entsprechend einer in dem Speicher (13 – 17) hinterlegten Umsetzungsanweisung erzeugt, wobei für zu unterschiedlichen Ausgängen (21 – 28) gehörende Ausgangssignale unterschiedliche Umsetzungsanweisungen in dem Speicher (13 – 17) hinterlegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Ansteuerung von Lampen insbesondere einer Flugzeuginnenbeleuchtung, wobei das Steuergerät einen Eingang zur Zuführung eines Eingangssignals und mehrere Ausgänge zur Weiterleitung von Ausgangssignalen an angeschlossene Lampen aufweist, sowie ein Beleuchtungssystem mit einem solchen Steuergerät, mit einem Regelsignalerzeuger und mit mehreren Lampen.
Konventionelle Lampensteuergeräte sind für die Steuerung eines bestimmten Lampentyps ausgelegt. So liefern sie z. B: analoge Spannungssignale zur Ansteuerung von Halogenlampen, impulsweitenmodulierte Signale zur Ansteuerung von Leuchtdioden oder frequenzmodulierte Wechselspannungssignale zur Ansteuerung von Elektrolumineszenz-Lampen. Auch besitzen verschiedene Lampen eines Lampentyps oft unterschiedliche Ansteuercharakteristiken, so dass die eine Lampe mit halber elektrischer Leistung auch die halbe Helligkeit erzeugt, während die andere Lampe dazu nur 30 % der vollen elektrischen Leistung benötigt.
Sollen nun mehrere Lampen verschiedener Lampentypen bzw. unterschiedlicher Lampencharakteristiken zusammen gesteuert werden, also z. B. gemeinsam von einer Helligkeit von 100 % auf eine Helligkeit von 50 % gedimmt werden, so muss für jeden Lampentyp bzw. für jede Lampencharakteristik ein eigenes Steuergerät verwendet werden, welchem jeweils das Signal „Halbe Helligkeit" zugeführt werden muss. Dies bedeutet einen beträchtlichen konstruktiven Aufwand.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu schaffen, mit dem Lampen verschiedener Typen bzw. unterschiedlicher Lampencharakteristik gleichmäßig gesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird von einem Steuergerät mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 sowie von einem Beleuchtungssystem mit einem solchen Steuergerät gemäß Anspruch 9 erfüllt. Die Ansprüche 2 bis 8 beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
In dem Steuergerät sind ein vorzugsweise von einem Mikroprozessor gebildetes Signalverarbeitungsmodul und ein vorzugsweise frei programmierbarer elektronischer Speicher vorgesehen, und das Signalverarbeitungsmodul (8 – 12) erzeugt aus dem Eingangssignal die Ausgangssignale entsprechend einer in dem Speicher hinterlegten Umsetzungsanweisung, wobei für zu unterschiedlichen Ausgängen gehörende Ausgangssignale unterschiedliche Umsetzungsanweisungen in dem Speicher hinterlegbar sind. Dadurch kann die Charakteristik der jeweils angeschlossenen Lampe berücksichtigt werden, und es wird ein gleichmäßiges Ansteuern von Lampen verschiedener Lampentypen bzw. unterschiedlicher Lampencharakteristiken möglich.
In bevorzugter Ausführungsform ist das Steuergerät modular aufgebaut und enthält ein Datenmodul, welches den Eingang aufweist, und mindestens ein Steuermodul, welches einen oder mehrere Ausgänge aufweist. Bevorzugt sind das Datenmodul und das oder die Steuermodule über ein Bussystem miteinander verbunden. Dabei können für verschiedene Lampentypen unterschiedliche Steuermodultypen verwendet werden. Diese können analoge, pulsweitenmodulierte, frequenzmodulierte und/oder andere Signale liefern.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in jedem Steuermodul jeweils ein Signalverarbeitungsmodul und ein elektronischer Speicher zur Erzeugung der Ausgangssignale entsprechend dem Eingangssignal vorgesehen sind. Zusätzlich kann auch in dem Datenmodul ein elektronischer Speicher vorhanden sein, in den die Umsetzungsanweisungen hineingeschrieben werden können. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Umsetzungsanweisungen dann von dem Datenmodul in die Speichermodule übertragen werden, da so neue Umsetzungsan weisungen zentral in das Datenmodul eingespeichert und danach selbstständig auf die Speichermodule verteilt werden können.
Bei den Umsetzungsanweisungen kann es sich um eine Ansteuerkennlinie für die jeweils anzuschließende Lampe oder aber auch um frei programmierbare Steueranweisungen handeln, die in besonders bevorzugter Ausführungsform Programmabläufe enthalten können, welche über einen bestimmten Wert des Eingangssignals getriggert werden.
Die Lampen können direkt und/oder über ein Vorschaltgerät an die Ausgänge des Steuergeräts angeschlossen sein.
Mit dem Steuergerät kann ein Beleuchtungssystem gebildet sein, wobei ein Regelsignalerzeuger an den Eingang des Steuergeräts angeschlossen ist und das Eingangssignal liefert und die Lampen an die Ausgänge des Steuergerätes angeschlossen sind und die Ausgangssignale abnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen (jeweils in Prinzipdarstellung)
1 ein Beleuchtungssystem mit Steuergerät als Blockschaltbild,
2a eine pulsweitenmodulierte Lampenansteuerung und
2b eine analoge Lampenansteuerung.
Ein Steuergerät 1 weist ein Datenmodul 2 und vier Steuermodule 3 – 6 auf. Die Steuermodule 3 – 6 sind mit dem Datenmodul 2 über einen internen Bus 7 verbunden. Sowohl das Datenmodul 2 als auch die Steuermodule 3 – 6 weisen jeweils einen Mikroprozessor 8 – 12 und einen elektronischen Speicher 13 – 17 auf. An einen Eingang 18 ist ein Regelsignalerzeuger 19 angeschlossen, mit welchem ein analoges oder vorzugsweise digitales Regelsignal erzeugt wird, das der Stellung eines drehbaren Einstellknopfes 20 entspricht und an das Datenmodul 2 übermittelt wird. An den Ausgängen 21 – 28 sind Lampen L1 – L8 angeschlossen.
Das Datenmodul 2 und die Steuermodule 3 – 6 sind jeweils als Steckmodule (vergleichbar mit PC-Karten) ausgeführt und können auf diese Weise leicht ausge tauscht werden. Somit können z. B. Steuermodule eines Typs leicht durch Steuermodule eines anderen Typs ersetzt werden, wodurch eine hohe Flexibilität des Systems gegeben ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugen die Steuermodule 3 und 4 (PWM I und PWM II) an ihren Ausgängen 21 – 24 pulsweitenmodulierte Signale. Diese werden entsprechend der Schaltskizze in 2a erzeugt, wobei der jeweilige Mikroprozessor 9 bzw. 10 den Schalter 29 getaktet ansteuert. Die Steuermodule 5 und 6 (A I und A II) erzeugen an ihren Ausgängen 25 – 28 analoge Steuersignale, welche entsprechend der Schaltungsskizze in 2b erzeugt werden, wobei der jeweilige Mikroprozessor 11 bzw. 12 eine Stromquelle 30 steuert. Natürlich sind im Rahmen der Erfindung alle bekannten Ansteuerverfahren für die Lampen L1 -L8 anwendbar.
Das Datenmodul 2 (siehe 1) weist überdies noch einen Eingang 31 auf, über welchen in digitaler Datenform Umsetzungsanweisungen in den Speicher 13 eingelesen werden können. Für jeden der Ausgänge 21 – 28 wird in dem Speicher 13 eine Umsetzungsanweisung hinterlegt, welche für die an dem jeweiligen Ausgang 21 – 28 angeschlossene Lampe L1 – L8 gelten soll. Sobald die Steuermodule 3 – 6 eingesteckt und über den Datenbus 7 mit dem Datenmodul 2 verbunden sind, werden die entsprechenden Umsetzungsanweisungen in die jeweiligen Speicher 14 – 17 der Steuermodule 3 – 6 übertragen. Somit liegen in jedem der Speicher 14 – 17 jeweils 2 Umsetzungsanweisungen vor, welche den jeweils zwei Ausgängen (21, 22 bzw. 23, 24 bzw. 25, 26 bzw. 27, 28) der Steuermodule 3 – 6 zugeordnet sind.
In den Umsetzungsanweisungen ist hinterlegt, wie die an dem jeweiligen Ausgang angeschlossene Lampe anzusteuern ist, um das über den Regelsignalerzeuger 19 vorgegebene Regelsignal (z. B. einen bestimmten Helligkeitswert) mit der Lampe darzustellen. Dies ist zum einen abhängig von der Ansteuerungsart (z. B. pulsweitenmoduliert, analog oder auch frequenzmoduliert), zum anderen aber auch von der Art der angeschlossenen Lampe (z. B. Leuchtdioden, Halogenlampen, Leuchtstofflampe oder Elektrolumineszenz-Lampe) und von ihrer Ansteuercharakteristik.
Die Information für die Umsetzungsanweisungen können als beliebig erstellbare Kennlinien hinterlegt sein oder aber auch als zeitliche Programmabläufe, die durch ein bestimmtes Regelsignal, d. h. z. B. bei Erreichen, bei Über- oder auch bei Unterschreiten eines bestimmten vorgegebenen Helligkeitswertes ausgelöst werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die an das Steuermodul 6 angeschlossenen Lampen L7 und L8 (z. B. Leuchtstofflampen) z. B. bei einem bestimmten vorgegebenen Dimmgrad stärker heruntergedimmt werden sollen als die an das Steuermodul 5 angeschlossenen Lampen L5 und L6 (z. B. Halogenlampe). Daneben kann in den Umsetzungsanweisungen weiterhin vorgesehen sein, dass unterhalb eines bestimmten Dimmgrades die an das Steuermodul 3 angeschlossenen Lampen L1 und L2 (z. B. Leuchtdioden) eingeschaltet werden sollen, während die an das Steuermodul 4 über den Anschluss 23 angeschlossene Lampe L3 (z. B. ebenfalls Leuchtdioden) mit einer etwas größeren Helligkeit leuchtet und die an dem Ausgang 24 des Steuermoduls 4 angeschlossene Lampe L4 (wiederum Leuchtdioden) blinkend angesteuert wird. Somit können über das Steuergerät und mit einem einzigen vorgegebenen Regelsignal unterschiedlichste Beleuchtungsszenarien erzeugt werden.
In bevorzugter Weiterbildung kann auch vorgesehen sein, dass das in das Datenmodul 2 einzulesende Eingangssignal mehrkanalig ausgeführt ist. Dann kann über die in den Speicher 13 des Datenmoduls 2 eingelesene Software eine Zuteilung der verschiedenen Kanäle zu den einzelnen Ausgängen 21 – 28 der Steuermodule 3 – 6 erfolgen.
Neben dem direkten Anschluss der Lampen L1 – L8 an die Ausgänge 21 – 28 der Steuermodule 3 – 6 ist auch der Anschluss von Vorschaltgeräten an diese Ausgänge 21 – 28 möglich, wobei dann die Lampen L1 – L8 an diese Vorschaltgeräte angeschlossen sind. In diesem Fall erzeugt das jeweilige Steuermodul 3 – 6 an den entsprechenden Ausgängen 21 – 28 ein für das jeweilige Vorschaltgerät passendes Signal (z. B. auch ein digitales Signal).
Mit dem beschriebenen Steuergerät ergeben sich somit vielfältige Möglichkeiten, unterschiedliche Lampen unterschiedlicher Ansteuercharakteristik und auch un terschiedlicher Lampentypen mittels eines einfachen Regelsignals zu steuern, wobei ein hoher Grad an Variabilität gegeben ist.

Claims

Steuergerät zur Ansteuerung von Lampen insbesondere einer Flugzeuginnenbeleuchtung, wobei das Steuergerät (1) einen Eingang (18) zur Zuführung eines Eingangssignals und mehrere Ausgänge (21 – 28) zur Weiterleitung von Ausgangssignalen an angeschlossene Lampen (L1 –L8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät (1) ein vorzugsweise von einem Mikroprozessor gebildetes Signalverarbeitungsmodul (8 – 12) und ein vorzugsweise frei programmierbarer elektronischer Speicher (13 – 17) vorgesehen sind und das Signalverarbeitungsmodul (8 – 12) aus dem Eingangssignal die Ausgangssignale entsprechend einer in dem Speicher (13 – 17) hinterlegten Umsetzungsanweisung erzeugt, wobei für zu unterschiedlichen Ausgängen (21 – 28) gehörende Ausgangssignale unterschiedliche Umsetzungsanweisungen in dem Speicher (13 – 17) hinterlegbar sind.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) modular aufgebaut ist mit einem den Eingang (18) aufweisenden Datenmodul (2) und mindestens einem einen oder mehrere Ausgänge (21 – 28) aufweisenden Steuermodul (3 – 6), wobei das Datenmodul (2) und das oder die Steuermodule (3 – 6) vorzugsweise über ein Bussystem (7) miteinander verbunden sind.
Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene Lampentypen unterschiedliche Steuermodultypen verwendbar sind, die vorzugsweise analoge, pulsweitenmodulierte und/oder frequenzmodulierte Signale liefern.
Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Steuermodul (3 – 6) jeweils ein Signalverarbeitungsmodul (9 – 12) und ein elektronischer Speicher (14 – 17) zur Erzeugung der Ausgangssignale entsprechend dem Eingangssignal vorgesehen sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Datenmodul (2) ein elektronischer Speicher (13) vorgesehen ist, in welchen die Umsetzungsanweisungen einspeicherbar sind, wobei die Umsetzungsanweisungen vorzugsweise von dem Datenmodul (2) in die Speichermodule (3 – 6) übertragbar sind.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzungsanweisung eine Ansteuerkennlinie ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzungsanweisung frei programmierbar ist und vorzugsweise einen Programmablauf enthält, der von einem bestimmten Wert des Eingangssignals ausgelöst wird.
Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampen (L1 – L8) direkt und/oder über ein Vorschaltgerät an die Ausgänge (21 – 28) des Steuergerätes (1) anschließbar sind.
Beleuchtungssystem mit einem Regelsignalerzeuger (19), mit einem Steuergerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche und mit mehreren Lampen (L1 – L8), wobei der Regelsignalerzeuger (19) an den Eingang (18) des Steuergerätes (1) angeschlossen ist und das Eingangssignal liefert und die Lampen (L1 – L8) an die Ausgänge (21 – 28) des Steuergerätes (1) angeschlossen sind und die Ausgangssignale abnehmen.