EP2182778B1 - Verfahren zum Steuern einer Außenleuchte und zugehörige Leuchte - Google Patents

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EP2182778B1
EP2182778B1 EP09013615.1A EP09013615A EP2182778B1 EP 2182778 B1 EP2182778 B1 EP 2182778B1 EP 09013615 A EP09013615 A EP 09013615A EP 2182778 B1 EP2182778 B1 EP 2182778B1
Authority
EP
European Patent Office
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control
pulse
voltage
phase
control device
Prior art date
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Active
Application number
EP09013615.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2182778A1 (de
Inventor
Christoph Georg Hofinger
Michael Härtl
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Siteco GmbH
Original Assignee
Siteco GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siteco GmbH filed Critical Siteco GmbH
Publication of EP2182778A1 publication Critical patent/EP2182778A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2182778B1 publication Critical patent/EP2182778B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an outdoor lamp and a lamp set up for this method.
  • EP 1 494 507 A discloses a digital interface for a ballast of a gas discharge lamp.
  • a branch of the mains voltage is applied to a voltage divider in order to generate a control voltage with a reduced amplitude. This is converted in the interface into a digital signal with pulse width information in order to then be converted into control commands in an evaluation logic.
  • EP 0 893 941 A2 discloses a method and a system for operating distributed consumers, in particular city or street lighting systems.
  • a control module assigned to the consumer is each connected to a phase of a supply voltage.
  • the control modules are programmed to dim lights, for example, by modulating the operating AC voltage, preferably by fading out single or multiple half waves.
  • EP 1 685 552 A2 discloses a method according to the preamble of claim 1.
  • D.c phase line is a line that is directly or indirectly connected to a phase of a power supply network and is not galvanically isolated from it.
  • the invention can provide that an alternating voltage is applied to the control input of the control device.
  • an alternating voltage can be used to control the lamp via the said control input of the control device. If a voltage value, a voltage level or the like is mentioned in connection with the patent, this refers to the effective value of the voltage in the case of alternating current, unless otherwise stated or emerges from the context.
  • the effective value of the voltage with which the control input is applied is equal to the effective value of the supply voltage for the luminaire applied via the supply connection of the luminaire, which in particular can be the mains voltage, or at least not less than 50% of the rms value of the supply voltage.
  • the length of the pulses from which the pulse-length-coded signals are made up is greater than the reciprocal of the frequency of the alternating voltage applied to the control input becomes.
  • the pulse length is at least four times greater than the reciprocal value of the frequency of the alternating voltage, preferably at least ten times greater than the reciprocal value of the frequency of the alternating voltage.
  • the pulse lengths in these embodiments are more than 80 ms and preferably more than 200 ms. In the particularly preferred embodiments, the pulse lengths are greater than 400 ms.
  • the pulse length is defined by the time during which the applied voltage or the effective value of the applied voltage is constant.
  • the invention can provide that the first phase line is not galvanically separated from the second phase line.
  • the supply voltage is applied both to the first phase line and to the second phase line.
  • the invention can in particular provide that the voltage on the first phase line is switched to the second phase line in accordance with the pulses to be transmitted by means of a suitable switching device.
  • the invention can provide that when the signal is applied to the control input of the control device, the voltage on the second phase line at the control input changes between exactly two different levels which correspond to an L level and an H level of the signals.
  • the L level of the signals corresponds to the voltage level of the neutral conductor and the H level to the value or effective value of the voltage applied to the second phase line. This can in particular be the mains voltage.
  • the pulses are discriminated on the basis of the period of time during which the signal has a certain constant value.
  • rectangular pulses are defined in advance by combining a constant voltage level (e.g. H level or L level) and an associated pulse duration, i.e. the period during which the voltage is at the corresponding level and certain pulses or combinations of pulses a certain piece of information or information unit, e.g. a bit or a specific control measure.
  • a constant voltage level e.g. H level or L level
  • an associated pulse duration i.e. the period during which the voltage is at the corresponding level
  • certain pulses or combinations of pulses a certain piece of information or information unit, e.g. a bit or a specific control measure.
  • a signal application device or a transmitter now sends a sequence of pulses of different lengths to the second phase line, corresponding to the information or information unit to be transmitted.
  • the receiving end i.e.
  • an evaluation circuit determines the length of each incoming pulse on the H level or on the L level or compares its length with one or more predetermined values of the pulse length and the sequence of these pulses or a segment of the Compare the sequence of these pulses with those pulses or pulse sequences to which specific information or a specific information unit has been assigned in advance.
  • the lamp or lamps is then controlled by the control device.
  • Means for determining the pulse length as well as devices for decoding pulse-length-coded signal sequences or for controlling a device in response to a specific pulse sequence are known and are not explained in more detail here.
  • a pulse can be defined according to the invention in that the voltage on the phase line is at the H level for a certain period of time or that it is at the L level for a certain period of time lies.
  • only pulses can be used for signaling that are defined by a constant H level, or only pulses that are defined by a constant L level.
  • the pulse-length-coded signal is a binary signal, with a pulse with a first length or a first sequence of pulses each with a fixed length the value 0 and a pulse with a second pulse length or a second combination of pulses each with a fixed length Length, which is different from the first combination of pulses, represents the value 1.
  • the control device can e.g. be a control device that is integrated into the lamp or can also be designed separately from this.
  • the control device can be attached to the end of the same mast as the lamp or be arranged in a mast to which the lamp is attached.
  • the control device does not necessarily have to control only a single lamp. It can also control multiple lights, for example multiple lights attached to the same pole.
  • the control device can in particular be an operating device for one or more light sources, in particular LEDs or conventional lamps.
  • the control device can, for example, be a ballast, in particular a fully electronic ballast, which operates one or more light sources and takes over control tasks.
  • the control device can, for example, be a ballast of the lamp that is set up for decoding the pulse-length-coded signals or is coupled to a decoder for decoding the pulse-length-coded signals and, for example, regulates or dims the brightness of the lamp in response to a specific signal.
  • the invention can provide that the pulse-length-coded signals are generated by interrupting the conductive connection between the control input of the control device and the power supply.
  • This type of signal task has the advantage that, unlike, for example, modulating signals onto a mains voltage signal, it can be implemented with simple and robust means.
  • a switch e.g. an optoelectronic switch or a relay can be provided which is installed in the second phase line or in the connection between the second phase line and the power supply, and is controlled electrically or optically in accordance with the desired sequence of pulses.
  • a switch can be arranged between the control device or the lamp and the power supply, which switch selectively interrupts or establishes the connection from the power supply to the control input of the control device.
  • information or information unit transmitted to the luminaire and to be decoded e.g. a bit, by a pulse defined by a constant H level (H pulse) or a sequence of H pulses, by a pulse defined by a constant L level (L pulse) or a sequence of L pulses or the Combination of one or more consecutive H and L pulses are coded.
  • H pulse constant H level
  • L pulse constant L level
  • L pulse constant L level
  • L pulse L pulse
  • the transmission of information by means of pulse-length-coded signals is not necessarily restricted to binary numbers. Numbers other than 0 and I can be coded or transmitted using specific pulse lengths or a combination of pulses of specific length. For example, it would be in the previous example in which a logic 1 is defined by a combination of an H-pulse and an L-pulse, the length of the H-pulse being different for a logic 0 and for a logic 1, while the length of the L-pulse is the same in both cases, it is possible to code further numbers in that the length of the L-pulse is also varied.
  • the length of the H-pulse and the length of the L-pulse can each be 800 ms or 400 ms
  • four numbers can be coded by appropriate combinations of an H-pulse and an L-pulse.
  • pulse height coding can also be provided according to the invention.
  • pulse height coding when the signal is applied to the second phase line, depending on the information to be transmitted, a pulse is generated at one of several voltage levels that is assigned to the information to be transmitted, or a sequence of pulses is generated, each based on one of several predetermined voltage levels lie.
  • more than two voltage levels are defined for signaling.
  • pulse height coding is also possible for two voltage levels (H level and L Niseau). On the receiver side, apart from the pulse length if necessary, it is determined at which voltage level the pulse is.
  • Pulse length coding and pulse height coding can be combined.
  • the information content of a pulse depends both on its pulse height or on its voltage level and on the pulse length, or the information of a sequence of pulses depends on the sequence of the corresponding pulse heights and pulse lengths.
  • H-pulses are assigned different information content than L-pulses, which have the same length as the H-pulses, for example different numbers. It is also possible. To give up pulses with different pulse heights different from zero, i.e. with a different voltage in each case.
  • the possible pulse heights are predefined and implemented in the control device, for example in a circuit for decoding the control signal or in software for decoding the control signal.
  • each of the predetermined pulse heights can be assigned a specific information content, for example a specific number.
  • a specific information content for example a specific number
  • a specific information content is assigned to each combination of a pulse height and a pulse length.
  • the supply voltage typically 230V
  • easily discriminable pulse heights can be implemented and decoded with simple means. In this way, the information per unit of time that can be transmitted to the control device can be increased.
  • the pulse length is defined by the period of time during which the voltage remains at a constant voltage level or the level of the effective value of an alternating voltage (pulse height).
  • the pulse length can be defined by the time interval between the rising and falling edge and the pulse height by the maximum value or the mean maximum value of a pulse.
  • the invention can provide that the control device ignores received control signals, provided that the control signal does not contain an identifier which is assigned to the control device and / or a lamp controlled by the control device
  • the transmitted pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signal contains an identifier that is assigned to only one light or only some of the lights, and thus this Lamp or the said part of the lights targeted eg on and off.
  • the invention can provide that the control device controls one or more electrical components of a lamp assigned to it only in accordance with the received control signal if this control signal contains an identifier which is assigned to the component or components.
  • the invention can provide that the control device checks whether the received signal contains a predetermined identifier for an operating state, an operating mode or a control program and, if it detects such an identifier, one or more lights it controls according to the operating state corresponding to the identifier.
  • Operating mode or control program controls or terminates a corresponding operating state, operating mode or control program.
  • Operating states in this sense can be, for example, the on-state and the off-state, an on-state with reduced brightness of the lamp or on-states with different brightness of the lamp.
  • An operating mode can be, for example, a time-controlled mode or a remote-controlled mode. For example, by transmitting a first identifier, the lamp can be put in a mode in which it switches on and off at specific times or the light output varies according to a specific time mode, and a second identifier can be put into a state in which it remains in a certain operating state, for example the on or off state, until another identifier is received.
  • a control program of the type mentioned above can be present, for example, as a predetermined routine in a control device which, for example, controls the luminaire depending on environmental influences (e.g. ambient brightness, precipitation, etc.).
  • environmental influences e.g. ambient brightness, precipitation, etc.
  • internal programs of the control device e.g. a self-test, started and ended.
  • the invention can provide that the lamp is switched to a predetermined operating state or operating mode when the period of time during which a voltage is applied to the control input of the control device or no voltage is applied to said control input, i.e. the potential is at the level of the neutral conductor, is greater than a predetermined limit value.
  • the voltage that is present at the control input of the control device can in particular be a voltage with a predetermined constant voltage value or effective value.
  • the lamp then leaves the said operating state, in particular returns to the previous operating state or a predefined initial state, when this voltage is no longer present or a voltage other than zero is present.
  • the light in addition to being controlled by means of a pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signal, the light can also be controlled with a continuous signal.
  • the control device determines whether a pulse signal or a continuous signal is present. If there is a continuous signal, the control device puts the lamp in the corresponding operating state or operating mode. For example, by applying a permanent voltage to the control input, the lamp can be switched to a reduced brightness for the duration of the application of the permanent signal, the lamp switching back to normal brightness after the permanent voltage has ceased. In this case, the continuous signal controls the luminaire directly.
  • the control device executes a specific program, e.g. a control program for controlling the lamp or a self-test.
  • the invention can provide that the pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signals are used to configure or parameterize one or more lights.
  • the invention can in particular provide that the pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signal or a signal sequence contained therein provides information about an operating parameter and / or contains a configuration parameter and the control device, when it detects the corresponding signal or the corresponding signal sequence, configures one or more lights in accordance with the configuration parameters or sets the corresponding parameter or operates the light in accordance with this parameter.
  • the invention also provides a method for controlling multiple outdoor lights, in particular multiple street lights, by means of a control device assigned to the respective light, the lights each having a power supply input connected to a first phase line for supplying power to the light and the control device having a control input connected to a second phase line, available, which is characterized in that the individual lights are controlled according to a method as described above and the pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signals applied to the control input of the respective light are the same for all lights.
  • the invention also provides an outdoor light, in particular a street light, which has an input for a phase line for supplying power to the light and a control device, the control device having a control input for a second phase line, which is characterized in that the control device is set up for this to decode pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signals that are sent to the control input and to use them to control the luminaire.
  • the control device does not necessarily have to be integrated in a common housing with the actual luminous part, for example a lamp head of a street lamp. It can also be provided, for example, that the control device is fastened to the mast of the street lamp in a housing separate from the lamp head or is received in the mast.
  • the invention can provide that the control device is set up to receive an alternating current signal at its control input and to determine in a time-resolved manner whether the rms value of the alternating voltage corresponds to a predetermined voltage level, for example the L level or the H level.
  • control device has a rectifier circuit or is coupled to a rectifier circuit which converts the alternating current into direct current and preferably smooths the direct current generated by the rectifier circuit in such a way that, despite the smoothing, the pulses that are applied to the control input, can be discriminated against.
  • control device can be set up such that the exterior light can be controlled according to one of the methods described above and the control device controls the light according to one of these methods.
  • the invention can provide that the control device is set up to check the received signal for predetermined identifiers and to control the lamp in accordance with the detected identifier.
  • control device does not react to the received control signal if the identified identifier is not assigned to the lamp.
  • individual lighting assemblies or lighting components can be addressed with corresponding identifiers, for example light sources or groups of light sources.
  • the invention also provides for the use of a line system for outdoor lights, in particular street lights, a first phase line and a second phase line being provided for each light, the first phase lines each having a first phase bus line for supplying the supply voltage and the second phase lines having a second Phase bus are connected so that the application of a voltage to the second phase bus results in the application of a voltage to every second phase bus, wherein the second phase lines and the second phase bus are designed so that a relay of one by applying the mains voltage to the second phase bus Ballast can be controlled in an outdoor lamp, with pulse-length-coded and / or pulse-height-coded signals on the phase busbar for decoding and controlling a lamp by a control device according to a method as above are given up.
  • the invention can provide that the first and second phase lines are not galvanically separated from one another
  • the invention can provide that the first and second phase bus are connected to each other in such a way that the voltage on at least part of the second phase bus is identical to the voltage on the first phase bus or the voltage on the first phase bus is on the second phase bus by actuation of a switching device can be given up.
  • a switching device provided in the second phase bus line or between the second phase bus line and a power supply can be provided, with which the voltage on the second phase lines can be set to one of several predetermined levels.
  • connection between a voltage supply and the second phase lines can be interrupted by the switching device.
  • the invention finds a particularly advantageous application in lights which have light-emitting diodes (LEDs) as light sources.
  • a control device can be provided for such lights, with which individual light-emitting diodes or groups of light-emitting diodes can be controlled individually.
  • a pulse length-coded and / or pulse height-coded control of this control device according to the invention it is possible not only to address individual lights from a remote location, but also to change individual LEDs or groups of LEDs within the light and thereby differentiate the operating behavior of the light. In this way, it is possible, even with a given line network, as provided for conventional street lights, to control corresponding lights individually and in a differentiated manner, without the need for complex new laying of lines.
  • each lamp can be configured individually tailored to the respective location with regard to normal and reduced brightness.
  • the luminaire or the luminaires can also have other light sources, possibly also in combination with LEDs. e.g. High-pressure gas discharge lamps or fluorescent lamps, in particular rod-shaped fluorescent lamps or compact fluorescent lamps
  • the invention finds a particularly advantageous application in street lights or other lights or lighting systems in the outdoor area in which there are comparatively long line paths and in which the line infrastructure is often specified.
  • the invention finds an advantageous application in lights that are attached to or on a mast or scaffolding or are mounted on ropes over a section of terrain.
  • the invention is used, for example, in headlights for indoor and outdoor use, tunnel lights, in particular lights for lighting road tunnels or tunnels for rail traffic, or lights for sports field and / or stadium lighting, in particular lights for illuminating playing fields or competition areas.
  • An essential advantage of the invention is that in many cases an existing line infrastructure can be used and accordingly no new lines have to be laid when replacing old lights with more modern lights. Another advantage is that the signal task and the signal decoding with relative simple means. No low-voltage power supply or any other separate power supply is required for signaling.
  • the power supply for the lamp consists in the usual way of a phase conductor 1, which carries the mains voltage, typically 230 V AC at 50 Hz, and a neutral conductor 3.
  • the phase conductor 1 and the neutral conductor 3 are not shown with the power supply connections of the lamp connected and in particular provide the voltage required to operate the light sources.
  • a second phase conductor 5 is branched off, which is connected to a control device 6 of the lamp, which, as shown symbolically, contains a rectifier and smoothing circuit 7, which is shown with dashed lines, and an evaluation and control circuit 9 .
  • a switch 11 is provided between the control input 10 of the control unit and the first phase conductor, i.e.
  • the switch 11 is an optoelectronic switch which is controlled by a transmitter 13.
  • the rectifier and smoothing circuit 7 has a series resistor R1 which is connected in series with a diode D1 and the evaluation and control circuit 9. Between the diode D1 and the evaluation and control circuit 9, a load resistor R2 and a capacitor C1 are connected in parallel to one another between the second phase conductor 5 and the neutral conductor 3.
  • the resistor R1 serves as a series resistor.
  • the diode D1 rectifies the applied alternating voltage.
  • Capacitor C1 smooths the rectified voltage generated by D1 with R2 serving as a load resistor.
  • a pulse-length-coded signal is applied to the second phase conductor 5 by means of the switch 11, in that the switch is closed for a certain time, so that the supply voltage is applied for this time.
  • the switch is opened, the potential on line 5 drops to the potential of neutral conductor 3.
  • the potential is at the potential of the neutral conductor for a certain period of time.
  • the evaluation and control circuit 9 analyzes the (rectified) voltage 10 present at its input 15 and assigns the respective pulses or sequences of pulses to a specific data value. Specifically, the evaluation and control circuit 9 compares the period of time during which the voltage applied to the input 15 is at the H level or at the L level with predetermined comparison values, the pulse lengths of the pulses defined as information carriers in the system correspond, and solves in the event that a pulse length coded for a certain information on the H level (H pulse) or on the L level (L pulse) corresponds to the length of the received pulse or a sequence of received pulses corresponds to predetermined information, the measure associated with this information, which can relate to a control or regulation of the lamp, but also the internal control or regulation of the control device 7.
  • a serial sequence of binary data values which can assume the values 0 or 1 is transmitted via the second phase conductor 5.
  • a pulse sequence in which the voltage is initially at the H level for 800 ms, i.e. at the level for the supply voltage, and then 400 ms at the level of the neutral conductor, is defined as a logical 1 and a pulse sequence in which the voltage initially for 400 ms at the H level and then for 400 ms at the N level, defined as a logical 0.
  • the control commands for the control device or the lamp can be digitally coded as a sequence of bits.
  • the comparatively long pulse durations and the associated relatively low data transmission rate can be taken into account in that a certain number of control options are tested beforehand, each of which is indexed with an index, with only the corresponding index being sent via line 5 to trigger the corresponding control the control unit 6 is transmitted.
  • the circuit shown can continue to transmit parameters to the lamp or the control device 6 and the lamp can be configured.
  • it can be advantageous to define and index certain parameter values or configuration options in advance and then only to transmit the corresponding index for configuration or parameter transmission.
  • the circuit shown can also be used to bring about a certain operating state of the lamp, for example a state of reduced brightness, by means of a continuous signal.
  • the control device 6 has a comparison circuit which determines whether the voltage level applied to the connection 10 is constant for longer than a certain period of time, for example 2 seconds. If the signal is not constant during this minimum time, the control unit 6 detects that a pulse-length-coded information signal is present, analyzes the pulse sequence and, based on this, triggers certain control measures, as described above.
  • the control device determines that the signal is constant for longer than the minimum time, it assumes a continuous signal and switches the light for the duration of this signal to the operating state that is assigned to the continuous signal, for example to a reduced state Brightness.
  • Switching between a control based on a pulse sequence and a control in which the lamp is kept in a certain operating state for the duration of the presence of a signal can also be done in another way, for example by transmitting a certain pulse sequence to the control unit, which indicates that a direct control of the said operating state should take place by the applied control signal.
  • a further pulse sequence can also indicate that the light or the control device is now to be controlled on the basis of the pulsed information signals received thereafter.
  • the control signal applied to the control input 10 only changes between two levels (H level and L level)
  • the signal at the control input 10 is more than can have two different values.
  • the switch 11 not only establishes a conductive connection to the first phase conductor, but at the same time also the voltage level in the section of the line 5 between the switch 11 and the control input 10 on one of several predetermined voltage levels, which the supply voltage and comprise the zero voltage as extreme values and one or more intermediate values, switches. Due to the different voltage level, additional information can be transmitted with a pulse by means of pulse height coding.
  • a switching process by the switch 11 not only includes switching the connection to the first phase conductor 1 on and off, but also switching between different voltage levels. Therefore, a pulse with a non-vanishing voltage level or a non-vanishing pulse height does not necessarily follow, as in the embodiment of FIG Fig. 1 , a pulse with the voltage level of the neutral conductor. Rather, a pulse with a specific voltage different from zero can be followed by a further pulse with a further non-zero voltage.
  • the evaluation and control circuit 9 determines not only the length of a pulse, but also its pulse height, ie the voltage level of the signal present at the control input 10. The control and evaluation circuit 9 determines as a function of the detected pulse lengths and pulse heights or the detected sequence of pairs of pulse lengths and pulse heights that each belong to a pulse, the information assigned to the corresponding combination or sequence, and triggers the associated control measure.
  • Fig. 2 shows schematically an inventive control of a plurality of lights, the same elements having the same reference numerals as in FIG Fig. 1 are designated.
  • a first phase conductor 1 and a neutral conductor 3, as well as a second phase conductor 5 are again provided, which is connected to the first phase conductor 1 via the optoelectronic switch 11, which is controlled via the transmitter 13.
  • the two phase conductors 1 and 5 serve as busbars to which lights 20a, 20b, 20c are connected.
  • the lights 20a to 20c each have an integrated control device 22a to 22c, which is connected to the control device 6 in FIG Fig. 1 corresponds.
  • Fig. 2 system illustrated are operated in the same manner as previously for Fig. 1 was explained, by means of the transmitter 13 of the optoelectronic switch on the second phase line 5, here the second phase bus, pulse-length-coded signals applied, which are applied in the same way to the control units 22a to 22c via the control lines 26a to 26c.
  • the lights 20a to 20c are all controlled in the same way, i. the control signal applied to the second phase line 5 causes the same behavior for all lights.
  • a logical 1 is coded by a pulse sequence of 800 ms H level / 400 ms L level and a logical 0 is coded with a sequence 400 ms H level / 400 ms L level
  • the following identifiers for example, can be coded using a sequence of 3 bits be transmitted.
  • the previously given 3-bit identifiers precede the actual control signal and that the control devices 22a to 22c only react to the control signal and trigger a control if this control signal is preceded by an identifier that precedes the associated lamp 20a is assigned to 20c.
  • the control unit 22a will only respond with the codes 000, 011, 100 and 110, the control unit 22b only with the codes 001, 011, 101 and 110 etc.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for LED lights that can be dimmed very well.
  • different dimming levels can each be assigned a specific bit sequence, which is transmitted in the manner described above, so that the light in question, controlled via the transmitter 13 and the switch 11, can be set to different levels.
  • a lamp-specific identifier is added, as described above, the lamps 20a to 20c can be operated independently set from each other to an individual dimming level, and if you continue to use an additional bit sequence as an identifier for individual light-emitting diode groups, different LED groups can be dimmed differently within a luminaire. In this way, each luminaire can be configured individually and tailored to the respective location with regard to normal and reduced brightness.
  • Luminaires can be switched on or off and a time sequence control can be triggered.
  • the invention makes it possible in particular to change the light intensity distribution of the lamp by means of a control. This can already be of advantage during the installation of the luminaire, since the light intensity distribution can be adjusted without accessing the luminaire itself. For example, the light distribution of a street or mast luminaire can be corrected or adjusted if a subsequent check reveals that the light distribution or the lighting of the corresponding room or surface area does not or does not optimally correspond to the specifications without affecting the luminaire itself must be accessed.
  • the light emission properties of the light can also be adapted to changed conditions later without direct access to the light itself.
  • the luminance of the road surface does not only depend on the illuminance of the luminaire, but also on the optical properties of the road surface, so that after an exchange or repair of the road surface, changed settings of the lamp may be necessary in order to obtain the same lighting result.
  • Such adaptations can also take place automatically, for example under sensor control.
  • the lighting can be adapted in this way to ambient or weather conditions and also depending on whether external light sources, for example building lighting, shop window and advertising lighting, etc., are activated or not.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Außenleuchte sowie eine für dieses Verfahren eingerichtete Leuchte.
  • Bei Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten, besteht der Bedarf, die Leuchten im Betrieb über das reine Ein- und Ausschalten hinaus zu steuern. Beispielsweise ist es üblich, die Helligkeit der Straßenbeleuchtung ab einer bestimmten Nachtzeit herunterzusetzen. Bei Leuchten mit einer differenzierteren Steuerung ist es teilweise auch erforderlich, diese auch nach ihrer Installation zu konfigurieren.
  • Hierfür ist es bekannt, auf das Netzspannungsversorgungssignal eine Information aufzumodulieren und in der Leuchte den aufmodulierten Anteil des empfangenen Spannungssignals zu extrahieren und zur Steuerung zu verwenden. Dies erfordert jedoch eine aufwendige Technik.
  • Weiterhin ist bekannt, bei Leuchten mit einem magnetischen Vorschaltgerät über eine zweite Phasenleitung ein Relais anzusteuern, welches das Transformationsverhältnis so ändert, dass die Leuchte mit einer reduzierten Helligkeit arbeitet. Dieser Betriebszustand wird so lange aufrechterhalten, wie die zweite Phasenleitung mit der Netzspannung beaufschlagt ist. Dabei werden Gruppen von Leuchten, beispielsweise in einem Straßenzug, mit der gleichen Phasenleitung gekoppelt, sodass die Helligkeitsreduzierung für alle Leuchten gleichzeitig erfolgt.
  • Es ist weiterhin bekannt. Leuchten über serielle Busse anzusteuern. Für Leuchten im Außenbereich ist dies jedoch sowohl hinsichtlich der zu verlegenden zusätzlichen Leitungen als auch hinsichtlich der hierfür erforderlichen Elektronik aufwendig.
  • EP 1 494 507 A offenbart eine digitale Schnittstelle für ein Vorschaltgerät einer Gasentladungslampe. Eine Abzweigung der Netzspannung wird an einen Spannungsteiler angelegt, um eine Steuerspannung mit reduzierter Amplitude zu erzeugen. Diese wird in der Schnittstelle in ein digitales Signal mit einer Pulsbreiteninformation umgesetzt, um anschließend in einer Auswertelogik in Steuerbefehle umgewandelt zu werden.
  • EP 0 893 941 A2 offenbart ein Verfahren und eine Anlage zum Betreiben verteilter Verbraucher, insbesondere von Stadt- oder Straßenbeleuchtungsanlagen. Ein dem Verbraucher zugeordnetes Steuermodul ist jeweils mit einer Phase einer Versorgungsspannung verbunden. Durch Modulation der Betriebswechselspannung, vorzugsweise durch das Ausblenden einzelner oder mehrerer Halbwellen, werden die Steuermodule programmiert, um z.B. Leuchten zu dimmen.
  • EP 1 685 552 A2 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine differenziertere Ansteuerung von Außenleuchten mit einfachen Mitteln zu ermöglichen
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Im folgenden beschriebene Ausführungsformen, welche nicht unter einen der unabhängigen Ansprüche fallen, sollen als Vergleichsbeispiele betrachtet werden.
  • D.c Phasenleitung ist dabei eine Leitung, die mit einer Phase eines Stromversorgungsnetzes direkt oder mittelbar verbunden ist und von dieser nicht galvanisch getrennt ist.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass der Steuereingang der Steuereinrichtung mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird.
  • Grundsätzlich kann bei allen Ausfuhrungstormen der Erfindung, solern nichts anderes erwähnt ist oder aus dem Zusammenhang hervorgeht, eine Wechselspannung zur Steuerung der Leuchte über den besagten Steuereingang der Steuereinrichtung verwendet werden. Wenn im Zusammenhang des Patents von einem Spannungswert, einem Spannungsniveau oder dergleichen die Rede ist, bezieht sich dies im hall von Wechselstrom auf den effektivwert der Spannung, sofern nichts anderes erwähnt ist oder aus dem Zusammenhang hervorgeht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Effektivwert der Spannung, mit welcher der Steuereingang beaufschlagt wird, gleich dem Effektivwert der über den Versorgungsanschluss der Leuchte aufgegebenen Versorgungsspannung für die Leuchte ist, die insbesondere die Netzspannung sein kann, oder zumindest nicht weniger als 50 % des Effektivwerts der Versorgungsspannung beträgt.
  • Bei der Verwendung einer Wechselspannung zur Beaufschlagung des Steuereingangs kann bei der Verwendung von pulslängencodierten Steuersignalen vorgesehen sein, dass die Länge der Pulse, aus welchen die pulslängencodierten Signale aufgebaut sind, größer als der Kehrwert der Frequenz der Wechselspannung ist, mit welcher der Steuereingang beaufschlagt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Pulslänge mindestens viermal größer als der Kehrwert der Frequenz der Wechselspannung ist, vorzugsweise mindestens zehnmal größer als der Kehrwert der Frequenz der Wechselspannung. Bei der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz betragen bei diesen Ausführungsformen die Pulslängen mehr als 80 ms und vorzugsweise mehr als 200 ms. In den besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die Pulslängen größer als 400 ms. Die Pulslänge ist dabei durch diejenige Zeit definiert, während welcher die angelegte Spannung bzw. der Effektivwert der angelegten Spannung konstant ist.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist eine leitende Verbindung zwischen der ersten Phasenleitung und der zweiten Phasenleitung in dem Sinn vorhanden, dass zumindest in bestimmten Betriebszuständen des Systems. z.B. wenn ein Schaltelement zwischen erster und zweiter Phasenleitung leitend geschaltet ist, Ladungsträger von der ersten Phasenleitung in die zweiten Phasenleitung fließen können.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die erste Phasenleitung von der zweiten Phasenleitung nicht galvanisch getrennt ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Versorgungsspannung sowohl auf die erste Phasenleitung als auch auf die zweite Phasenleitung aufgegeben wird. Die Erfindung kann insbesondere vorsehen, dass mittels einer geeigneten Schalteinrichtung die Spannung auf der ersten Phasenleitung entsprechend den zu übermittelnden Pulsen auf die zweite Phasenleitung geschaltet wird.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass bei der Signalaufgabe auf den Steuereingang der Steuereinrichtung die Spannung auf der zweiten Phasenleitung an dem Steuereingang zwischen genau zwei verschiedenen Niveaus wechselt, die einem L-Niveau und einem H-Niveau der Signale entsprechen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entspricht das L-Niveau der Signale dem Spannungsniveau des Nullleiters und das H-Niveau dem Wert oder Effektivwert der auf die zweite Phasenleitung aufgegebenen Spannung. Diese kann insbesondere die Netzspannung sein.
  • Bei einer pulslängencodierten Signalgebung werden die Pulse anhand der Zeitdauer diskriminiert, während der das Signal einen bestimmten konstanten Wert hat. Vorab werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Rechteckpulse durch die Kombination eines konstanten Spannungsniveaus (z.B. H-Niveau oder L-Niveau) und einer zugehörigen Pulsdauer, also derjenigen Zeitdauer definiert, während welcher die Spannung auf dem entsprechenden Niveau liegt und bestimmten Pulsen oder Kombinationen von Pulsen eine bestimmte Information oder Informationseinheit, z.B. ein Bit oder eine bestimmte Steuermaßnahme, zugewiesen. Bei der Aufgabe des Signals auf die zweite Phasenleitung folgt auf jeden Puls auf dem H-Niveau ein Puls auf dem L-Niveau und umgekehrt. Dies kann auch als eine Abfolge von Pulsen auf dem H-Niveau gesehen werden, die durch Lücken, die gegebenenfalls auch eine unterschiedliche Länge haben können, voneinander getrennt sind oder, umgekehrt, als negative Impulse auf dem L-Niveau, ausgehend von dem H-Niveau, die durch Lücken auf dem H-Niveau gegebenenfalls Lucken mit unterschiedlicher Lange, unterbrochen sind. Eine Signalaufgabeeinrichtung oder ein Sender gibt nun auf die zweite Phasenleitung eine Abfolge von Pulsen auf die eine unterschiedliche Länge haben, entsprechend der zu übermittelnden Information oder Informationseinheit. Auf der Empfängerseite, d.h. bei der Steuereinrichtung, ist eine Auswerteschaltung vorgesehen, welche zu jedem eingehenden Puls auf dem H-Niveau bzw. auf dem L-Niveau dessen Länge feststellt oder dessen Länge mit einem oder mehreren vorgegebenen Werten der Pulslänge vergleicht und die Abfolge dieser Pulse oder ein Segment der Abfolge dieser Pulse mit denjenigen Pulsen oder Pulsabfolgen vergleicht, denen vorab eine bestimmte Information oder eine bestimmte Informationseinheit zugewiesen worden ist. Ausgehend von dieser in den Pulsen codierten Information wird dann die Leuchte bzw. die Leuchten durch die Steuereinrichtung gesteuert. Mittel zur Bestimmung der Pulslänge sind ebenso wie Einrichtungen zum Decodieren von pulslängencodierten Signalfolgen bzw. zur Ansteuerung eines Gerätes in Antwort auf eine bestimmte Pulsabfolge bekannt und werden hier nicht näher erläutert.
  • Wechselt die Spannung zwischen dem H-Niveau und dem L-Niveau, kann erfindungsgemäß ein Puls dadurch definiert sein, dass für eine bestimmte Zeitdauer die Spannung auf der Phasenleitung auf dem H-Niveau liegt oder dass sie für eine bestimmte Zeitdauer auf dem L-Niveau liegt. Für die Signalgebung im Rahmen der Erfindung können ausschließlich Pulse für die Signalgebung verwendet werden, die durch ein konstantes H-Niveau definiert sind, oder ausschließlich Pulse, die durch ein konstantes L-Niveau definiert sind. Es ist jedoch auch möglich, für die Signalgebung sowohl Pulse, die durch ein konstantes H-Niveau, als auch Pulse, die durch ein konstantes L-Niveau definiert sind, zu verwenden.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass das pulslängencodierte Signal ein binäres Signal ist, wobei ein Puls mit einer ersten Länge oder eine erste Abfolge von Pulsen mit jeweils festgelegter Lange den Wert 0 und ein Puls mit einer zweiten Pulslänge oder eine zweite Kombination von Pulsen mit jeweils fester Lange, die von der ersten Kombination von Pulsen verschieden ist, den Wert 1 darstellt.
  • Die Steuereinrichtung kann z.B. ein Steuergerät sein, das in die Leuchte integriert ist oder auch separat zu dieser ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann das Steueigerät am Ende des gleichen Masts wie die Leuchte angebracht sein oder in einem Mast angeordnet sein an dem die Leuchte angebracht ist. Das Steuergerät muss nicht notwendigerweise nur eine einzige Leuchte steuern. Es kann auch mehrere Leuchten steuern, beispielsweise mehrere Leuchten, die an dem gleichen Mast angebracht sind. Das Steuergerät kann insbesondere ein Betriebsgerät für eine oder mehrere Lichtquellen, insbesondere LEDs oder herkömmliche Lampen, sein. Das Steuergerät kann beispielsweise ein Vorschaltgerät, insbesondere ein vollelektronisches Vorschaltgerät sein, welches eine oder mehrere Lichtquellen betreibt und Steueraufgaben mit-übernimmt. Das Steuergerät kann beispielsweise ein Vorschaltgerät der Leuchte sein, das für das Dekodieren der pulslängencodierten Signale eingerichtet ist oder mit einem Dekoder zum Dekodieren der pulslängencodierten Signale gekoppelt ist und beispielsweise als Reaktion auf ein bestimmtes Signal die Helligkeit der Leuchte regelt oder dimmt.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die pulslängencodierten Signale durch eine Unterbrechung der leitenden Verbindung zwischen dem Steuereingang der Steuereinrichtung und der Stromversorgung erzeugt werden.
  • Diese Art der Signalaufgabe hat den Vorteil, dass sie sich, anders als beispielsweise die Aufmodulation von Signalen auf ein Netzspannungssignal, mit einfachen und robusten Mitteln realisieren lässt. Beispielsweise kann ein Schalter, z.B. ein optoelektronischer Schalter oder ein Relais vorgesehen sein, welcher in die zweite Phasenleitung oder in die Verbindung zwischen der zweiten Phasenleitung und der Stromversorgung eingebaut ist, und elektrisch bzw. optisch entsprechend der gewünschten Abfolge von Pulsen angesteuert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen der Steuereinrichtung bzw. der Leuchte und der Stromversorgung ein Schalter angeordnet sein, welcher die Verbindung von der Stromversorgung zu dem Steuereingang der Steuereinrichtung wahlweise unterbricht bzw. herstellt.
  • Wie bereits vorangehend erwähnt, kann eine zu der Leuchte übermittelte und zu dekodierende Information oder Informationseinheit, z.B. ein Bit, durch einen durch ein konstantes H-Niveau definierten Puls (H-Puls) oder eine Abfolge von H-Pulsen, durch einen durch ein konstantes L-Niveau definierten Puls (L-Puls) oder eine Abfolge von L-Pulsen oder die Kombination eines oder mehrerer aufeinanderfolgender H- und L-Pulse codiert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein H-Puls mit einer Dauer von 800 ms, gefolgt von einem L-Puls mit einer Dauer von 400 ms, eine logische I codiert und ein H-Puls mit einer Länge von 400 ms, gefolgt von einem L-Puls mit einer Länge von 400 ms eine logische 0 codiert. Man könnte jedoch auch eine 1 durch einen H-Puls mit einer Länge von 800 ms und eine logische 0 durch einen H-Puls mit einer Länge von 400 ms definieren, wobei anstelle des H-Pulses auch ein L-Puls für die Codierung verwendet werden kann.
  • Die Informationsübermittlung mittels pulslängencodierter Signale ist nicht notwendigerweise auf Binärzahlen beschränkt. Weitere Zahlen außer 0 und I können durch bestimmte Pulslängen oder durch eine Kombination von Pulsen bestimmter Länge codiert bzw. übermittelt werden. Beispielsweise wäre es bei dem vorangehenden Beispiel, bei dem eine logische 1 durch eine Kombination eines H-Pulses und eines L-Pulses definiert ist, wobei die Länge des H-Pulses für eine logische 0 und für eine logische 1 unterschiedlich ist, während die Länge des L-Pulses in beiden Fällen dieselbe ist, möglich, weitere Zahlen dadurch zu codieren, dass auch die Länge des L-Pulses variiert wird. Wenn beispielsweise die Länge des H-Pulses und die Länge des L-Pulses jeweils 800 ms oder 400 ms betragen kann, können durch entsprechende Kombinationen eines H-Pulses und eines L-Pulses vier Zahlen codiert werden. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass mehr als zwei unterschiedliche Pulslängen eines H-Pulses und/oder eines L-Pulses bei der Dekodierung des Steuersignals diskriminiert werden.
  • Zusätzlich oder alternativ zu einer Pulslängencodierung kann erfindungsgemäß auch eine Pulshöhencodierung vorgesehen sein. Bei einer Pulshöhencodierung wird bei der Signalaufgabe auf die zweite Phasenleitung in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information ein Puls auf einem von mehreren Spannungsniveaus erzeugt, welches der zu übermittelnden Information zugeordnet ist, bzw. es wird eine Abfolge von Pulsen erzeugt, die jeweils auf einem von mehreren, vorbestimmten Spannungsniveaus liegen. Erfindungsgemäß sind für die Signalisierung mehr als zwei Spannungsniveaus definiert. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Pulshöhencodierung bereits bei zwei Spannungsniveaus (H-Niveau und L-Niseau) möglich. Auf der Emplängerseite wird, gegebenenfalls außer der Pulslange, festgestellt, auf welchem Spannungsniveau der Puls liegt. Abhängig von dem Spannungsniveau des Pulses bzw. den Spannungsniveaus einer Abfolge von Pulsen, wird bestimmt, ob eine bestimmte vorgegebene Information übermittelt worden ist. d.h. die in den Pulsen codierte Information wird decodiert. Pulslängencodierung und Pulshohencodierung können kombiniert werden. In diesem Fall hängt der Informationsinhalt eines Pulses sowohl von dessen Pulshöhe bzw. von seinem Spannungsniveau und von der Pulslänge ab, bzw. die Information einer Abfolge von Pulsen von der Abfolge der entsprechenden Pulshöhen und Pulslängen.
  • Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass H-Pulse anderen Informationsinhalten als L-Pulse, welche die gleiche Länge wie die H-Pulse haben, zugeordnet sind, beispielsweise anderen Zahlen. Ebenso ist es moglich. Pulse mit unterschiedlicher von Null verschiedener Pulshöhe, also mit einer jeweils unterschiedlichen Spannung, aufzugeben. Dabei sind die möglichen Pulshöhen vordefiniert und in der Steuereinrichtung, z.B. in einer Schaltung zum Decodieren des Steuersignals oder in einer Software zum Decodieren des Steuersignals, implementiert. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder der vorbestimmten Pulshöhen ein bestimmter Informationsgehalt, beispielsweise eine bestimmte Zahl zugewiesen werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jeder Kombination einer Pulshöhe mit einer Pulslänge ein bestimmter Informationsinhalt, z.B. eine bestimmte Zahl, zugeordnet ist. Insbesondere wenn die Versorgungsspannung, typischerweise 230V, für die Signalaufgabe verwendet wird, können einfach diskriminierbare Pulshöhen mit einfachen Mitteln realisiert und dekodiert werden. Auf diese Weise lässt sich die Information pro Zeiteinheit, die zu der Steuereinrichtung übermittelt werden kann, vergrößern.
  • Bei Rechteckimpulsen ist die Pulslänge durch die Zeitdauer definiert, auf welcher die Spannung auf einem konstanten Spannungsniveau bzw. Niveau des Effektivwerts einer WechselSpannung (Pulshöhe) bleibt. Bei anderen Pulsen kann man die Pulslänge durch den zeitlichen Abstand zwischen der ansteigenden und der abfallenden Flanke und die Pulshöhe durch den Maximalwert oder den mittleren Maximalwert eines Pulses definieren.
  • Erfindungsgemaß ist es möglich, mit dem gleichen Steuersignal mehrere Leuchte individuell und unabhängig voneinander zu steuern
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Steuereinrichtung empfangene Steuersignale ignoriert, sofern in dem Steuersignal nicht eine Kennung enthalten ist, die der Steuereinrichtung und/oder einer von der Steuereinrichtung angesteuerten Leuchte zugeordnet ist
  • Auf diese Weise ist es möglich, mit dem gleichen Steuersignal mehrere Leuchten individuell und unabhängig voneinander anzusteuern, indem in dem übermittelten pulslängencodierte und/oder pulshöhencodierten Signal eine Kennung enthalten ist, die nur einer Leuchte oder nur einem Teil der Leuchten zugeordnet ist, und dadurch diese Leuchte oder den besagten Teil der Leuchten gezielt z.B. ein- und auszuschalten.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Steuereinrichtung eine oder mehrere elektrische Komponenten einer ihr zugeordneten Leuchte nur dann entsprechend dem empfangenen Steuersignal ansteuert, wenn dieses Steuersignal eine Kennung enthält, welche der Komponente oder den Komponenten zugeordnet sind.
  • Auf diese Weise ist es möglich, einzelne Leuchtenbaugruppen, einzelne Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen gezielt anzusprechen und beispielsweise bei einer Leuchte mit mehreren Lichtquellen nur einen Teil der Lichtquellen entsprechend dem empfangenen Signal anzusteuern.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Steuereinrichtung überprüft, ob das empfangene Signal eine vorbestimmte Kennung für einen Betriebszustand, einen Betriebsmodus oder ein Steuerprogramm enthält und, sofern es eine solche Kennung feststellt, eine oder mehrere von ihr kontrollierte Leuchten entsprechend dem der Kennung entsprechenden Betriebszustand. Betriebsmodus oder Steuerprogramm steuert oder einen entsprechenden Betriebszustand, Betriebsmodus oder Steuerprogramm beendet.
  • Betriebszustände in diesem Sinne können beispielsweise der Ein-Zustand und der AusZustand, ein Ein-Zustand mit reduzierter Helligkeit der Leuchte oder Ein-Zustände mit unterschiedlicher Helligkeit der Leuchte sein. Ein Betriebsmodus kann beispielsweise ein zeitgesteuerter Modus oder ein ferngesteuerter Modus sein. Beispielsweise kann durch die Übermittlung einer ersten Kennung die Leuchte in einem Modus versetzt werden, in dem sie sich zu bestimmten Zeiten ein- und ausschaltet oder entsprechend einem bestimmten zeitlichen Modus die Lichtabgabe variiert, und durch eine zweite Kennung in einen Zustand versetzt werden, in dem sie in einem bestimmten Betriebszustand, beispielsweise dem Ein- oder AusZustand verbleibt, bis eine weitere Kennung empfangen wird. Ein Steuerprogramm der vorangehend genannten Art kann beispielsweise als vorab festgelegte Routine in einem Steuergerät vorhanden sein, welches beispielsweise die Leuchte abhängig von Umwelteinflüssen (z.B. Umgebungshelligkeit, Niederschlag, etc.) steuert. Mit entsprechenden Kennungen können auch interne Programme der Steuereinrichtung. z.B. ein Selbsttest, gestartet und beendet werden.
  • Dadurch, dass zur Steuerung der Leuchte lediglich eine Kennung übermittelt wird, die sich durch eine geringe Anzahl von Bits exprimieren lässt, ist es möglich, auch kompliziertere Steuer- und Regelvorgänge bei akzeptablen Befehlsübertragungszeiten durchzuführen.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Leuchte in einen vorgegebenen Betriebszustand oder Betriebsmodus geschaltet wird, wenn die Zeitdauer, während der eine Spannung an dem Steuereingang der Steuereinrichtung anliegt oder keine Spannung an dem besagten Steuereingang anliegt, also das Potential auf dem Niveau des Nulleiters liegt, größer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Die Spannung, die an dem Steuereingang der Steuereinrichtung anliegt, kann insbesondere eine Spannung mit einem vorgegebenen konstanten Spannungswert oder Effektivwert sein.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass danach die Leuchte den besagten Betriebszustand verlässt, insbesondere in den vorherigen Betriebszustand oder einen vordefinierten Ausgangszustand zurückkehrt, wenn diese Spannung nicht mehr anliegt bzw. eine von Null verschiedene Spannung anliegt.
  • Auf diese Weise kann zusätzlich zu der Steuerung mittels eines pulslängencodierten und/oder pulshöhencodierten Signals die Leuchte auch mit einem Dauersignal angesteuert werden. Durch Vergleich mit dem besagten Grenzwert stellt die Steuereinrichtung fest, ob ein Impulssignal oder ein Dauersignal vorliegt. Liegt ein Dauersignal vor, versetzt die Steuereinrichtung die Leuchte in den entsprechenden Betriebszustand oder Betriebsmodus. Beispielsweise kann auf diese Weise durch Anlegen einer Dauerspannung an den Steuereingang die Leuchte auf eine reduzierte Helligkeit für die Dauer des Anliegens des Dauersignals geschaltet werden, wobei nach dem Wegfall der Dauerspannung die Leuchte wieder in den Zustand normaler Helligkeit zurückschaltet. Das Dauersignal steuert in diesem Fall die Leuchte also unmittelbar an. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung bei Anliegen eines solchen Steuersignals ein bestimmtes Programm, z.B. ein Steuerprogramm zum Steuern der Leuchte oder einen Selbsttest, ausführt.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die pulslängencodierten und/oder pulshöhencodierten Signale zum Konfigurieren oder Parametrieren einer oder mehrerer Leuchten verwendet werden.
  • Die Erfindung kann insbesondere vorsehen, dass das pulslängencodierte und/oder pulshöhencodierte Signal oder eine darin enthaltene Signalfolge eine Information über einen Betriebsparameter und/oder einen Konfigurationsparameter enthält und das Steuergerät, wenn es das entsprechende Signal oder die entsprechende Signalfolge erkennt, eine oder mehrere Leuchten entsprechend dem Konfigurationsparameter konfiguriert oder den entsprechenden Parameter einstellt bzw. die Leuchte entsprechend diesem Parameter betreibt.
  • Beispielsweise ist es auf diese Weise möglich, durch eine entsprechende Signalaufgabe einen Parameter betreffend die Helligkeit der Leuchten zu übermitteln und dadurch die Beleuchtungsstärke in dem ausgeleuchteten Bereich auf unterschiedliche Niveaus einzustellen. Insbesondere in Verbindung mit einer für eine Leuchte oder Leuchtengruppe spezifischen Kennung und/oder eine lur Lichtquellen oder Leuchtenbaugruppen spezifischen kennung ist es lernerhin möglich, in einer Außenbeleuchtungsanlage, die mehrere Außenleuchten umfasst, die Helligkeit der Leuchten unabhängig voneinander entsprechend den lokalen Gegebenheiten einzustellen und diese Einstellung bei Änderung der Verhältnisse auch wieder zu ändern
  • Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Steuern mehrerer Außenleuchten, insbesondere mehrerer Straßenleuchten, mittels einer der jeweiligen Leuchte zugeordneten Steuereinrichtung, wobei die Leuchten jeweils einen mit einer ersten Phasenleitung verbundenen Stromversorgungseingang zur Stromversorgung der Leuchte und die Steuereinrichtung einen mit einer zweiten Phasenleitung verbundenen Steuereingang aufweist, zur Verfügung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die einzelnen Leuchten gemäß einem Verfahren wie vorangehend beschrieben gesteuert werden und die auf den Steuereingang der jeweiligen Leuchte aufgegebenen pulslängencodierten und/oder pulshöhencodierten Signale für alle Leuchten gleich sind.
  • Die Erfindung stellt auch eine Außenleuchte, insbesondere Straßenleuchte, welche einen Eingang für eine Phasenleitung zur Stromversorgung der Leuchte und ein Steuergerät aufweist, wobei das Steuergerat einen Steuereingang für eine zweite Phasenleitung aufweist, zur Vertügung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuergerät dafür eingerichtet ist, pulslängencodierte und/oder pulshöhencodierte Signale, die auf den Steuereingang aufgegeben werden, zu decodieren und zur Steuerung der Leuchte zu verwenden.
  • Das Steuergerät muss hierbei nicht notwendigerweise mit dem eigentlichen leuchtenden Teil, beispielsweise einem Leuchtenkopf einer Straßenleuchte, in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät in einem vom dem Leuchtenkopf separaten Gehäuse an dem Mast der Straßenleuchte befestigt oder in dem Mast aufgenommen ist.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass das Steuergerät dafür eingerichtet ist, an seinem Steuereingang ein Wechselstromsignal zu empfangen und zeitaufgelöst festzustellen, ob der Effektivwert der Wechselspannung einem vorgegebenen Spannungsniveau, beispielsweise dem L-Niveau oder dem H-Niveau entspricht.
  • Hierfür kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eine Gleichrichterschaltung aufweist oder mit einer Gleichrichterschaltung gekoppelt ist, welch den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und vorzugsweise den durch die Gleichrichterschaltung erzeugten Gleichstrom derart glättet, dass trotz der Glättung die Pulse, die auf den Steuereingang aufgegeben werden, diskriminiert werden können.
  • Erfindungsgemäß kann die Steuereinrichtung so eingerichtet sein, dass die Außenleuchte nach einem der vorangehend beschriebenen Verfahren gesteuert werden kann und die Steuereinrichtung dabei die Leuchte entsprechend einem dieser Verfahren steuert.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, das empfangene Signal auf vorbestimmte Kennungen zu überprüfen und die Leuchte entsprechend der detektierten Kennung anzusteuern.
  • Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung auf das empfangene Steuersignal nicht reagiert, wenn die erkannte Kennung nicht der Leuchte zugeordnet ist. Wie vorangehend beschrieben, können mit entsprechenden Kennungen einzelne Leuchtenbaugruppen oder Leuchtenkomponenten angesprochen werden, beispielsweise Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen.
  • Die Erfindung sieht auch eine Verwendung eines Leitungssystems für Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten, vor, wobei für jede Leuchte eine erste Phasenleitung und eine zweite Phasenleitung vorgesehen ist, wobei die ersten Phasenleitungen jeweils mit einer ersten Phasensammelleitung zum Zuführen der Versorgungsspannung und die zweiten Phasenleitungen mit einer zweiten Phasensammelleitung verbunden sind, so dass die Aufgabe einer Spannung auf die zweite Phasensammelleitung die Aufgabe einer Spannung auf jede zweite Phasensammelleitung zur Folge hat, wobei die zweiten Phasenleitungen und die zweite Phasensammelleitung so ausgelegt sind, dass durch Aufgabe der Netzspannung auf die zweite Phasensammelleitung ein Relais eines Vorschaltgerätes in einer Außenleuchte angesteuert werden kann, wobei auf die Phasensammelleitung pulslangencodierte und/oder pulshohencodierte Signale zur Decodierung und Ansteuerung einer Leuchte durch eine Steuereinrichtung nach einem Verfahren wie vorangehend beschrieben aufgegeben werden.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die erste und zweite Phasenleitung voneinander nicht galvanisch getrennt sind
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die erste und zweite Phasensammelleitung miteinander derart verbunden sind, dass die Spannung auf zumindest einem Teil der zweiten Phasensammelleitung identisch mit der Spannung auf der ersten Phasensammelleitung ist oder die Spannung auf der ersten Phasensammelleitung auf die zweite Phaaensammelleitung durch Betätigung einer Schalteinrichtung aufgeben werden kann.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Verwendung kann eine in der zweiten Phasensammelleitung vorgesehene oder zwischen der zweiten Phasensammelleitung und einer Stromversorgung vorgesehene Schalteinrichtung vorgesehen sein, mit welcher die Spannung auf den zweiten Phasenleitungen auf eines von mehreren vorgegebenen Niveaus eingestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform kann dabei durch die Schalteinrichtung die Verbindung zwischen einer Spannungsversorgung und den zweiten Phasenleitungen unterbrochen werden.
  • Die Erfindung findet eine besonders vorteilhafte Anwendung bei Leuchten, die Leuchtdioden (LEDs) als Lichtquellen besitzen. Für derartige Leuchten kann ein Steuergerät vorgesehen sein, mit dem einzelne Leuchtdioden oder Gruppen von Leuchtdioden individuell angesteuert werden können. Durch eine erfindungsgemäße pulslängencodierte und/oder pulshöhencodierte Ansteuerung dieses Steuergerätes ist es möglich, von einer entfernten Stelle aus nicht nur einzelne Leuchten anzusprechen, sondern auch einzelne LEDs oder Gruppen von LEDs innerhalb der Leuchte und dadurch das Betriebsverhalten der Leuchte differenziert zu ändern. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei einem vorgegebenen Leitungsnetz, wie es für herkömmliche Straßenleuchten vorgesehen ist, ohne eine aufwendige Neuverlegung von Leitungen entsprechende Leuchten individuell und differenziert anzusteuern. Erfindungsgemäß kann jede Leuchte individuell abgestimmt auf den jeweiligen Standort bezüglich normaler und reduzierter Helligkeit konfiguriert werden. Erfindungsgemäß können die Leuchte bzw. die Leuchten auch andere Lichtquellen, gegebenenfalls auch in Kombination mit LEDs, aufweisen. z.B. Hochdruck-Gasentladungslampen oder Leuchtstofflampen, insbesondere stabformige Leuchtstofflampen oder Kompaktleuchtstofflampen
  • Die Erfindung findet eine besonders vorteilhafte Anwendung bei Straßenleuchten oder anderen Leuchten oder Beleuchtungsanlagen im Außenbereich, bei denen vergleichsweise lange Leitungswege gegeben sind und bei denen die Leitungsinfrastruktur häufig vorgegeben ist. Insbesondere findet die Erfindung eine vorteilhafte Anwendung bei Leuchten, die an oder auf einem Mast oder an Gerüsten angebracht sind oder an Seilen über einem Geländeabschnitt montiert sind. Die Erfindung findet beispielsweise Anwendung bei Scheinwerfern im Innen- und Außenbereich, Tunnelleuchten, insbesondere Leuchten zur Beleuchtung von Straßentunneln oder Tunneln für den Schienenverkehr, oder Leuchten für Sportplatz- und/oder Stadionbeleuchtung, insbesondere Leuchten zum Ausleuchten von Spielfeldern oder Wettkampfzonen.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man in vielen Fällen eine bereits vorhandene Leitungsinfrastruktur nutzen kann und dementsprechend bei dem Ersetzen alter Leuchten durch modernere Leuchten keine neuen Leitungen verlegt werden müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Signalaufgabe und die Signaldecodierung mit relativ einfachen Mitteln erreichen lässt. Für die Signalisierung ist keine Niedervolt-Spannungsversorgung oder eine andere getrennte Spannungsversorgung erforderlich.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus nachfolgenden Beschreibungen eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen hervor.
    • Fig. 1 zeigt schematisch eine Schaltung zum Ansteuern einer einzelnen Leuchte
    • Fig. 2 zeigt schematisch eine Anordnung zum Ansteuern einer Gruppe von Leuchten
  • In den Zeichnungen sind lediglich die Stromversorgung und die zum Ansteuern der Leuchte bzw. Leuchten verwendeten Geräte schematisch dargestellt. Einzelheiten der Leuchten, insbesondere Leuchtmittel und deren Verschaltung mit dem Steuergerät, sind nicht dargestellt.
  • Bezug nehmend auf Fig 1 besteht die Stromversorgung für die Leuchte in der üblichen Weise aus einem Phasenleiter 1, der die Netzspannung, typischerweise 230 V Wechselspannung bei 50 Hz, führt und einem Nullleiter 3. Der Phasenleiter 1 und der Nullleiter 3 sind in nicht dargestellter Weise mit den Stromversorgungsanschlüssen der Leuchte verbunden und liefern insbesondere die für den Betrieb der Lichtquellen erforderliche Spannung. Von dem ersten Phasenleiter 1 ist ein zweiter Phasenleiter 5 abgezweigt, der mit einem Steuergerät 6 der Leuchte verbunden ist, welches, wie symbolisch dargestellt, eine Gleichrichter- und Glättungsschaltung 7, welche mit gestrichelten Linien dargestellt ist, und eine Auswerte- und Steuerschaltung 9 enthält. In dem zweiten Phasenleiter 5 ist zwischen dem Steuereingang 10 des Steuergeräts und dem ersten Phasenleiter, also zwischen der Gleichrichter- und Glättungsschaltung 7 und dem ersten Phasenleiter 1, ein Schalter 11 vorgesehen, mit dem die Verbindung zwischen dem ersten Phasenleiter 1 und der Schaltung 7 bzw. dem Steuergerät 6 unterbrochen werden kann. In dem dargestellten Fall ist der Schalter 11 ein optoelektronischer Schalter, der von einem Sender 13 angesteuert wird.
  • Die Gleichrichter- und Glättungsschaltung 7 weist einen Vorwiderstand R1 auf, der mit einer Diode D1 und der Auswerte- und Steuerschaltung 9 in Reihe geschaltet ist. Zwischen der Diode D1 und der Auswerte- und Steuerschaltung 9 sind zwischen dem zweiten Phasenleiter 5 und dem Nullleiter 3 ein Lastwiderstand R2 und ein Kondensator C1 parallel zueinander geschaltet. Der Widerstand R1 dient als Vorwiderstand. Die Diode D1 erzeugt eine Gleichrichtung der aufgegebenen Wechselspannung. Der Kondensator C1 glättet die gleichgerichtete Spannung, die von D1 erzeugt wird, wobei R2 als Lastwiderstand dient.
  • Mittels des Schalters 11 wird ein pulslängencodiertes Signal auf den zweiten Phasenleiter 5 aufgegeben, indem der Schalter für eine bestimmte Zeit geschlossen wird, so dass für diese Zeitdauer die Versorgungsspannung aufgegeben wird. Dadurch wird ein Puls auf dem Niveau der Versorgungsspannung definiert (H-Puls). Durch Offnen des Schalters fällt das Potential auf der Leitung 5 auf das Potential des Nullleiters 3 ab. Dadurch liegt das Potential für eine bestimmte Zeitdauer auf dem Potential des Nullleiters. Insgesamt gibt es also auf dem zweiten Phasenleiter 5 zwei Spannungszustände, namlich einmal eine Wechselspannung, die der Versorgungsspannung entspricht, und die Spannung 0. Dadurch werden ein H-Niveau und ein L-Niveau definiert, wobei ein detektierbarer Puls daduch generiert werden kann, dass die Spannung für eine bestimmte Zeit auf dem H-Niveau liegt (H-Puls) und/oder dadurch, dass das Spannungsniveau für eine vorbestimmte Zeit auf dem L-Niveau liegt (L-Puls).
  • Die Auswerte- und Steuerschaltung 9 analysiert die an ihrem Eingang 15 anliegende (gleichgerichtete) Spannung 10 und ordnet die jeweiligen Pulse oder Abfolgen von Pulsen einem bestimmten Datenwert zu. Konkret vergleicht die Auswerte- und Steuerschaltung 9 die Zeitdauer, während der sich die an dem Eingang 15 anliegende Spannung auf dem H-Niveau bzw. auf dem L-Niveau befindet, mit vorgegebenen Vergleichswerten, die den Pulslängen der in dem System als Informationsträger definierten Pulsen entsprechen, und löst für den Fall, dass eine für eine bestimmte Information codierte Pulslänge auf dem H-Niveau (H-Puls) oder auf dem L-Niveau (L-Puls) der Länge des empfangenen Pulses entspricht oder einer Abfolge von empfangenen Pulsen einer vorbestimmten Information entspricht, die zu dieser Information zugehörige Maßnahme aus, welche eine Steuerung oder Regelung der Leuchte, aber auch die interne Steuerung oder Regelung des Steuergeräts 7 betreffen kann.
  • Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass über den zweiten Phasenleiter 5 eine serielle Abfolge von binären Datenwerten übermittelt wird, welche die Werte 0 oder 1 annehmen können. Dabei ist eine Pulsabfolge, bei der die Spannung zunächst für 800 ms auf dem H-Niveau, also auf dem Niveau für Versorgungsspannung liegt, und sodann 400 ms auf dem Niveau des Nullleiters liegt, als logische 1 definiert und eine Pulsabfolge, bei der die Spannung zunächst für 400 ms auf dem H-Niveau und sodann für 400 ms auf dem N-Niveau liegt, als logische 0 definiert. Dementsprechend können die Steuerbefehle für das Steuergerät bzw. die Leuchte als Abfolge von Bits digital codiert werden. Den vergleichsweise langen Pulsdauern und der damit verbundenen relativ geringen Datenübertragungsrate kann dadurch Rechnung getragen werden, dass vorab eine bestimmte Anzahl von Steueroptionen testgelegt werden, die jeweils mit einem Index indiziert sind, wobei zum Auslösen der entsprechenden Steuerung lediglich der entsprechende Index über die Leitung 5 an das Steuergerät 6 übermittelt wird.
  • Mit der in Fig. 1 gezeigten Schaltung können weiterhin Parameter an die Leuchte bzw. das Steuergerät 6 übermittelt werden und die Leuchte konfiguriert werden. Insoweit kann es vorteilhaft sein, vorab bestimmte Parameterwerte bzw. Konfigurationsoptionen festzulegen und zu indizieren und sodann zur Konfiguration bzw. Parameterübermittlung lediglich den entsprechenden Index zu übermitteln.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung kann zusätzlich dazu verwendet werden, um durch ein Dauersignal einen bestimmten Betriebszustand der Leuchte, beispielsweise einen Zustand verringerter Helligkeit, herbeizuführen. Hierfür ist vorgesehen, dass das Steuergerät 6 eine Vergleichsschaltung aufweist, die feststellt, ob der Spannungspegel, der an dem Anschluss 10 anliegt, für länger als eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 2 Sekunden konstant ist. Ist das Signal während dieser Mindestzeit nicht konstant, erkennt das Steuergerät 6, dass ein pulslängencodiertes Informationssignal anliegt, analysiert die Pulsfolge und löst hiervon ausgehend bestimmte Steuermaßnahmen aus, wie vorangehend beschrieben. Stellt das Steuergerät dagegen fest, dass das Signal länger als die Mindestzeit konstant ist, geht es von einem Dauersignal aus und schaltet die Leuchte für die Dauer dieses Signals in denjenigen Betriebszustand, welcher dem Dauersignal zugeordnet ist, beispielsweise in einen Zustand verringerter Helligkeit. Die Umschaltung zwischen einer Steuerung auf der Grundlage einer Pulsfolge und eine Steuerung, bei der die Leuchte die Dauer des Anliegens eines Signals in einem bestimmten Betriebszustand gehalten wird, kann auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, dass eine bestimmte Pulssequenz dem Steuergerät übermittelt wird, die anzeigt, dass eine Direktansteuerung des besagten Betriebszustands durch das anliegende Steuersignal erfolgen soll. Ebenso kann durch eine weitere Pulssequenz angezeigt werden, dass die Leuchte bzw. das Steuergerät nun auf der Grundlage der danach empfangenen gepulsten Informationssignale gesteuert werden soll.
  • Während vorangehend mit Bezug auf Fig. 1 eine Ausführungsform beschrieben wurde, bei welcher das an dem Steuereingang 10 anliegende Steuersignal nur zwischen zwei Niveaus (H-Niveau und L-Niveau) wechselt, kann in einer nicht dargestellten Abwandlung dieser Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass das Signal an dem Steuereingang 10 mehr als zwei verschiedene Werte aufweisen kann. Bei dieser Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass der Schalter 11 nicht nur eine leitende Verbindung zu dem eisten Phasenleiter herstellt, sondern gleichzeitig auch das Spannungsniveau in dem Abschnitt der Leitung 5 zwischen dem Schalter 11 und dem Steuereingang 10 auf eines von mehreren vorgegebenen Spannungsniveaus, welche die Versorgungsspannung und die Nullspannung als Extremwerte sowie ein oder mehrere Zwischenwerte umfassen, schaltet. Durch das unterschiedliche Spannungsniveau kann im Wege einer Pulshöhencodierung eine zusätzliche Information mit einem Puls übermittelt werden. Der Klarheit halber sei darauf hingewiesen, dass ein Schaltvorgang durch den Schalter 11 nicht nur das Ein- und Ausschalten der Verbindung zu dem ersten Phasenleiter 1 umfasst, sondern auch das Umschalten zwischen verschiedenen Spannungsniveaus. Daher folgt auf einen Puls mit einem nicht verschwindenden Spannungsniveau oder einer nicht verschwindenden Pulshöhe nicht notwendigerweise, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, ein Puls mit dem Spannungsniveau des Nulleiters. Vielmehr kann auf einen Puls mit einer bestimmten, von Null verschiedenen Spannung ein weiterer Puls mit einer weiteren nicht verschwindenden Spannung folgen. Bei dieser Ausführungsform ermittelt die Auswerte- und Steuerschaltung 9 nicht nur die Länge eines Pulses, sondern auch seine Pulshöhe, d.h. das Spannungsniveau des an dem Steuereingang 10 anliegenden Signals. Die Steuer- und Auswerteschaltung 9 bestimmt in Abhängigkeit von den detektierten Pulslängen und Pulshöhen bzw. der detektierten Abfolge von Paaren von Pulslängen und Pulshöhen, die jeweils zu einem Puls gehören, die der entsprechenden Kombination oder Abfolge zugewiesene Information und löst die hierzu gehörige Steuermaßnahme aus.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ansteuerung von mehreren Leuchten, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Bei dem dargestellten System sind wieder ein erster Phasenleiter 1 und ein Nullleiter 3, sowie ein zweiter Phasenleiter 5 vorgesehen, der über den optoelektronischen Schalter 11, der über den Sender 13 angesteuert wird, mit dem ersten Phasenleiter 1 verbunden ist. Die beiden Phasenleiter 1 und 5 dienen hierbei als Sammelleiter, an denen jeweils Leuchten 20a, 20b, 20c angeschlossen sind. Die Leuchten 20a bis 20c weisen bei der dargestellten Ausführungsform jeweils ein integriertes Steuergerät 22a bis 22c auf, das jeweils dem Steuergerät 6 in Fig. 1 entspricht. Jede der Leuchten ist über eine Versorgungsleitung 24a bis 24c mit dem ersten Phasenleiter I. über eine Steucrleitung 26a bis 26c mit dem zweiten Phasenleiter 5 sowie mit einer Nullleitung 28a bis 28c mit dem Nullleiter 3 verbunden Bei dem in Fig. 2 dargestellten System werden in der gleichen Weise, wie dies vorangehend für Fig. 1 erläutert wurde, mittels des Senders 13 des optoelektronischen Schalters auf die zweite Phasenleitung 5. hier also die zweite Phasensammelleitung, pulslängencodierte Signale aufgegeben, die über die Steuerleitungen 26 a bis 26c jeweils in gleicher Weise an den Steuergeräten 22a bis 22c anliegen.
  • Gemäß einer einfachen Ausführungsform der Erfindung werden die Leuchten 20a bis 20c alle in gleicher Weise gesteuert, d.h. das auf die zweite Phasenleitung 5 aufgegebene Steuersignal bewirkt bei allen Leuchten das gleiche Verhalten.
  • Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, die Leuchten individuell anzusprechen, indem dem auf dem zweiten Phasenleiter 5 und den Steuerleitungen 26a bis 26c anliegenden Signal eine Kennung aufgegeben wird, welche das Steuersignal einer oder mehreren Leuchten zuordnet. Wird beispielsweise durch eine Pulsabfolge 800 ms H-Niveau / 400 ms L-Niveau eine logische 1 und mit einer Abfolge 400 ms H-Niveau / 400 ms L-Niveau eine logische 0 codiert, so können mittels einer Abfolge von 3 Bit beispielsweise folgende Kennungen übermittelt werden.
    Kennung Leuchte
    000 20a
    001 20b
    010 20c
    011 20a + 20b
    100 20a + 20c
    101 20b + 20c
    110 20a + 20b + 20c
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die vorangehend gegebenen 3-Bit Kennungen dem eigentlichen Steuersignal vorausgehen und dass die Steuergeräte 22a bis 22c nur dann auf das Steuersignal reagieren und eine Steuerung auslösen, wenn diesem Steuersignal eine Kennung vorausgeht, welche der zugehörigen Leuchte 20a bis 20c zugeordnet ist. So wird beispielsweise das Steuergerät 22a nur hei den Kennungen 000, 011, 100 und 110 ansprechen, das Steuergerät 22b nur bei den Kennungen 001, 011, 101 und 110 usw.
  • In der gleichen Weise ist es möglich, durch Verwendung entsprechender Kennungen einzelne Komponenten in den Leuchten, beispielsweise einzelne Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen anzusprechen. Letzteres ist insbesondere vorteilhaft bei Leuchten, bei denen Leuchtdioden als Lichtquellen verwendet werden, da bei solchen Leuchten sehr häufig Gruppen von Leuchtdioden zusammengeschaltet sind und die Erfindung es gestattet, solche Gruppen von Leuchtdioden individuell anzusprechen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere vorteilhaft bei LED-Leuchten, die man sehr gut dimmen kann. Beispielsweise kann man verschiedenen Dimmniveaus jeweils eine spezifischen Bit-Folge zuordnen, die in der vorangehend beschriebenen Weise übermittelt wird, sodass die betreffende Leuchte, gesteuert über den Sender 13 und den Schalter 11, auf unterschiedliche Niveaus eingestellt werden kann. Fügt man eine leuchtenspezifische Kennung hinzu, wie dies vorgehend beschrieben wurde, kann man die Leuchten 20a bis 20c unabhängig voneinander auf ein jeweils individuelles Dimmniveau einstellen, und verwendet man weiterhin eine zusätzliche Bitfolge als Kennung für einzelne Leuchtdiodengruppen, können innerhalb einer Leuchte unterschiedliche LED-Gruppen unterschiedlich gedimmt werden. Auf diese Weise kann jede Leuchte individuell und abgestimmt auf den jeweiligen Standort bezüglich normaler und reduzierter Helligkeit konfiguriert werden.
  • Erfindungsgemäß sind insbesondere die individuelle Steuerung einzelner Leuchten und der Übergabe von Parametern an mehrere Straßenleuchten möglich, indem diese entsprechend adressiert werden. Beispielsweise können Minimum- oder Maximumwerte eingestellt werden. Leuchten können ein oder ausgeschaltet werden und es kann eine Zeitablaufsteuerung ausgelöst werden. Die Erfindung gestattet es insbesondere die Lichtstärkeverteilung der Leuchte durch eine Steuerung zu verändern. Dies kann bereits bei der Installation der Leuchte von Vorteil sein, da eine Justierung der Liehtstärkeverteilung ohne Zugriff auf die Leuchte selbst erfolgen kann. So kann beispielsweise bei einer Straßen- oder Mastleuchte die Lichtstärkeverteilung korrigiert oder justiert werden, wenn sich bei einer nachfolgenden Überprüfung herausstellt, dass die Lichtstärkeverteilung oder die Beleuchtung des entsprechenden Raum- oder Flächenbereichs nicht oder nicht optimal den Vorgaben entspricht, ohne dass auf die Leuchte selbst zugegriffen werden muss. In gleicher Weise ist auch eine spätere Nachregelung oder Nachjustierung möglich. Insbesondere bei Straßenleuchten können die Lichtabstrahleigenschaften der Leuchte auch nachträglich ohne unmittelbaren Zugriff auf die Leuchte selbst an geänderte Bedingungen angepasst werden. So hängt beispielsweise die Leuchtdichte der Straßendecke nicht nur von der Beleuchtungsstärke der Leuchte ab, sondern auch von den optischen Eigenschaften des Straßenbelags, so dass nach einem Austausch oder einer Reparatur des Straßenbelags geänderte Einstellungen der Leuchte erforderlich sein können, um das gleiche Beleuchtungsergebnis zu erhalten. Derartige Anpassungen können auch automatisch, beispielsweise sensorgesteuert, erfolgen. Beispielsweise kann die Beleuchtung auf diese Weise an Umgebungs- oder Witterungsbedingungen angepasst werden und weiterhin auch in Abhängigkeit davon, ob Fremdlichtquellen, beispielsweise Gebäudebeleuchtung, Schaufenster- und Werbebeleuchtungen usw., aktiviert sind oder nicht.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern einer Außenleuchte, insbesondere einer Straßenleuchte, mittels einer der Außenleuchte zugeordneten Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c), wobei die Außenleuchte einen mit einer ersten eine Netzspannung führenden Phasenleitung (1; 24a, 24b, 24c) verbundenen Stromversorgungseingang zur Stromversorgung der Außenleuchte und die Steuereinrichtung einen mit einer zweiten Phasenleitung (5; 26a, 26b, 26c) verbundenen Steuereingang (10) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst, dass auf den Steuereingang (10) pulslängencodierte und pulshöhencodierte Signale, die mit mehr als zwei Spannungsniveaus definiert sind, über die zweite Phasenleitung (5; 26a. 26b, 26c) aufgegeben werden, welche von der Steuereinrichtung dekodiert und zur Steuerung der Außenleuchte verwendet werden, und dass die Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c) überprüft, ob die pulslängencodierte und pulshöhencodierten Signale eine Kennung für ein Steuerprogramm enthalten und, sofern es eine solche Kennung feststellt, die von ihr gesteuerte Außenleuchte entsprechend dem der Kennung entsprechenden Steuerprogramm steuert oder das der Kennung entsprechende Steuerprogramm beendet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phasenleitung (1 ; 24a, 24b, 24c) mit der zweiten Phasenleitung (5; 26a, 26b, 26c) galvanisch verbunden ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c) empfangene pulslängencodierte und pulshöhencodierte Signale ignoriert, sofern in den Signalen nicht eine Kennung enthalten ist, die der Steuereinrichtung und/oder der von der Steuereinrichtung angesteuerten Außenleuchte zugeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c) eine oder mehrere elektrische Komponenten der ihr zugeordneten Außenleuchte nur dann entsprechend den empfangenen pulslängencodierten und pulshöhencodierten Signalen ansteuert, wenn dieses Signal eine Kennung enthält, welche der Komponente oder den Komponenten zugeordnet sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleuchte in einen vorgegebenen Betriebszustand oder Betriebsmodus geschaltet wird, wenn eine vorgegebene Zeitdauer, während der eine Spannung an dem Steuereingang der Steuereinrichtung konstant anliegt oder keine Spannung an dem besagten Steuereingang anliegt, größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
  6. Verfahren zum Steuern mehrerer Außenleuchten (20a, 20b, 20c), insbesondere mehrerer Straßenleuchten, mittels einer der jeweiligen Außenleuchte zugeordneten Steuereinrichtung (22a, 22b, 22c), wobei die Außenleuchten jeweils einen mit einer ersten Phasenleitung (24a, 24b, 24c) verbundenen Stromversorgungseingang zur Stromversorgung der Außenleuchte und die Steuereinrichtung einen mit einer zweiten Phasenleitung verbundenen Steuereingang aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Außenleuchten gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gesteuert werden und die auf den Steuereingang der jeweiligen Außenleuchte aufgegebenen pulslängencodierten und pulshöhencodierten Signale für alle Außenleuchten gleich sind.
  7. Außenleuchte, insbesondere Straßenleuchte, welche einen Eingang für eine erste eine Netzspannung führende Phasenleitung (1; 24a, 24b, 24c) zur Stromversorgung der Außenleuchte und eine Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c) aufweist, wobei die Steuereinrichtung einen Steuereingang für eine zweite Phasenleitung (5: 26a. 26b. 26c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6; 22a. 22b. 22c) dafür eingerichtet ist, pulslängencodierte und pulshöhencodierte Signale, die mit mehr als zwei Spannungsniveaus definiert sind und auf den Steuereingang (10) aufgegeben werden, zu decodieren und zur Steuerung der Außenleuchte zu verwenden, und zu überprüfen, ob die pulslängencodierten und pulshöhencodierten Signale eine Kennung für ein Steuerprogramm enthalten und, sofern es eine solche Kennung feststellt, die Außenleuchte entsprechend dem der Kennung entsprechenden Steuerprogramm zu steuern oder das der Kennung entsprechende Steuerprogramm zu beenden.
  8. Außenleuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6; 22a, 22b, 22c) dafür eingerichtet ist, festzustellen, ob der Effektivwert einer am Steuereingang empfangenen Spannung einem vorgegebenen Spannungsniveau der pulslängencodierten und pulshöhencodierten Signale entspricht.
  9. Verwendung eines Leitungssystems für Außenleuchten, insbesondere Straßenleuchten, wobei für jede Außenleuchte eine erste eine Netzspannung führende Phasenleitung (24a, 24b, 24c) und eine zweite Phasenleitung (26a, 26b, 26c) vorgesehen ist, wobei die ersten Phasenleitungen (24a, 24b, 24c) jeweils mit einer ersten Phasensammelleitung (1) zum Zuführen der Versorgungsspannung und die zweiten Phasenleitungen mit einer zweiten Phasensammelleitung (5) verbunden sind, so dass die Aufgabe einer Spannung auf die zweite Phasensammelleitung die Aufgabe einer Spannung auf jede zweite Phasensammelleitung zur Folge hat, wobei die zweiten Phasenleitungen und die zweite Phasensammelleitung so ausgelegt sind, dass durch Aufgabe der Netzspannung auf die zweite Phasensammelleitung ein Relais eines Vorschaltgerätes in einer Außenleuchte angesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleuchten mit auf die Phasensammelleitung (5) aufgegebenen pulslängencodierten und pulshöhencodierte Signalen zur Decodierung und Ansteuerung der Außenleuchten durch eine jeweilige Steuereinrichtung (22a, 22b, 22c) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gesteuert wird.
  10. Verwendung nach Ansprüche 9, wobei eine Schaltereinrichtung (11) in der zweiten Phasensammelleitung (5) oder zwischen der zweiten Phasensammelleitung (5) und einer Stromversorgung vorgesehen ist, und mit der Schaltrichtung (11) die pulslängencodierten und pulshöhencodierten Signale auf den zweiten Phasenleitungen (26a, 26b, 26c) auf eines von den mehreren Spannungsniveaus eingestellt werden kann,
    wobei insbesondere die Verbindung zwischen einer Spannungsversorgung und den zweiten Phasenleitungen (26a, 26b, 26c) durch die Schalteinrichtung (11) unterbrochen werden kann.
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