EP2364574B1 - Adressvergabe für busfähige leuchtmittel-betriebsgeräte insbesondere für leds - Google Patents

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EP2364574B1
EP2364574B1 EP09774874.3A EP09774874A EP2364574B1 EP 2364574 B1 EP2364574 B1 EP 2364574B1 EP 09774874 A EP09774874 A EP 09774874A EP 2364574 B1 EP2364574 B1 EP 2364574B1
Authority
EP
European Patent Office
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operating device
address
light
lighting means
bus
Prior art date
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Active
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EP09774874.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2364574A1 (de
Inventor
Eduardo Pereira
Michael Zimmermann
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Tridonic AG
Original Assignee
Tridonic AG
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Publication date
Application filed by Tridonic AG filed Critical Tridonic AG
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Application granted granted Critical
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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
    • H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus 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
    • 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
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • H05B47/195—Controlling the light source by remote control via wireless transmission the transmission using visible or infrared light

Definitions

  • the present invention is in the field of bus-compatible operating devices for light bulbs (ECGs for gas discharge lamps, converters for LEDs, OLEDs ).
  • ECGs for gas discharge lamps
  • converters for LEDs OLEDs
  • the invention relates to the physical allocation of one or more operating addresses to such an operating device.
  • an upstream control receiver is provided for each consumer.
  • the known control system comprises a commander, with which the controls are in communication, and a control line for the transmission of control commands from the commander to the control receivers and possibly also of control signals in the reverse direction. All the control receivers are connected to the commander via a common control line and a supply line, so that simplifies the wiring of the control receiver and the associated consumers.
  • the assignment of the individual consumers to a superordinate consumer group is carried out by a relatively complicated and complicated programming process.
  • the programming process is essentially based on the fact that in the control receiver already stored in production production number (original address), which identifies the specification of the connected consumer, by an operating address, the z. B. the room number, the group number and the single consumer number can be replaced is replaced.
  • a commissioning program For commissioning of the known control system, therefore, a commissioning program must be set in motion to initialize the consumer, which requires the previous programming by a specialist.
  • the central commander recognizes the configuration of the consumer connected to the control receiver at the production number (originating address) transmitted from the control receiver to the commanding device. If the production number z. B. due to a longer storage of the lighting fixture Between the production and the installation faulty, it inevitably leads to errors in the operation of the control system. In addition to the necessary programming by a specialist, this represents a significant disadvantage of the known control system.
  • this method can also be applied to bulbs that can not be easily taken out of a socket for physical address assignment.
  • the operating device can switch on at least one connected light source.
  • a reference measurement can be carried out before the light source is switched on and this reference value can be stored.
  • the address to be assigned can be assigned to an operating device whose light sensor detects an increased incidence of light in the address allocation mode.
  • the incidence of light can be changed by a reflective surface, for example the hand of a user or an external light source. As a result, light emitted by the light source is reflected back to the light sensor.
  • the operating device can independently operate at least two different light sources, in particular LEDs of different spectrum, and the operating device can be assigned an address specifically for each of the at least two different light sources.
  • the operating device can drive the various lamps sequentially for address allocation for the operation of the various lamps.
  • a photodiode in particular a reverse-operated LED can be used.
  • the operating device can operate an RGB (red, green, blue) light-emitting diode module.
  • a central processing unit can detect the completed allocation of an address by feedback via the bus or via electrical characteristic values, in particular a jump in the current consumption, when the operating device which has completed an address allocation turns on a further light source.
  • Another aspect of the invention relates to an operating device for lighting means, in particular LEDs, which is designed to carry out a method of the type described above.
  • Lighting system in particular for exterior lighting, with a central control unit, at least one operating device for lighting means, in particular LEDs, which is connected to the control unit via a bus, wherein the illumination system is designed to carry out a method of the type described above.
  • a first embodiment of a lighting system 9 based on Fig. 1 be explained.
  • Several operating devices 3 are connected via one or more bus lines 2.
  • a preferably central control unit 1 is connected to the one or more bus lines 2.
  • Each operating device 3 controls one or more light sources 5 or comparable building technology means, preferably one or more LEDs.
  • illuminants such as, for example, halogen or gas discharge lamps may be provided.
  • Each operating device 3 is further assigned a light sensor 6.
  • This can be, for example, a reverse-operated LED, which thus serves as a photodiode.
  • a reversely operated LED is particularly advantageous if it serves as a light source in normal operation.
  • an address is now physically allocated to an operating device by "manipulating" the light incidence onto a light sensor 6 assigned to the operating device. This can be done, for example, by using the light emitted by the light sources themselves (i.e., by reflecting this light in the direction of the light sensor), by an external light source 10, for example a laser pointer, or by shading the light sensor 6.
  • the light emitted by the light source is reflected by a reflecting surface 4, in this case one hand, so that the light sensor 6 is subject to a change in the incidence of light, in particular an increase in the light measurement.
  • Fig.2 shows a second embodiment of the operating device, in which this is shown as a multi-channel system 3.
  • a multi-channel system is understood to mean an operating device which has a plurality of preferably can operate independently of each other with regard to the emission spectrum different light sources.
  • LEDs 5 are provided.
  • the multi-channel system can be covered with a diffusing screen 7 in order to mix the light of the individual LEDs and thus to produce the impression of a mixed light, in particular of a white light, on the viewer.
  • each illuminant has an associated light sensor; Alternatively, however, a light sensor could also be used for several lamps. Furthermore, all bulbs are switched on here, an address assignment to the first light source in this case takes place in such a way that the reflector 4 is held directly over the light sensor associated with the light source.
  • a third embodiment is in Fig. 3 explained.
  • This is also a multi-channel system 3, in which case an RGB light-emitting diode module 8 (or several LEDs of the same color) and an additional light sensor 7 are provided.
  • the red light-emitting diode 5 acts as a light emitter.
  • the green light-emitting diode 6 serves as a light sensor by reversing, that is operated with a reverse voltage and thus as a photodiode.
  • the operation of this RGB module 8 is shown in the flow chart of Fig. 5 explained in more detail.
  • each luminous means in each case has a corresponding light sensor, for example a further, reversely operated LED.
  • a light sensor for example a further, reversely operated LED.
  • the start of the method is initiated, for example, triggered by a user at a user interface of the central control unit in step S101 by sending an address assignment command, which sends the control unit in the sense of a "broadcast" on the bus, which puts each connected operating device in an address allocation mode becomes.
  • a first operating address to be issued is sent by the control unit.
  • step S102 the operation red turns on the first channel x.
  • the first (or possibly only) light source, which hangs on the channel, is thereby also switched on.
  • the operating device in step S103 performs a reference measurement, the result of which is stored in the operating device.
  • step S104 S105, it is detected whether a significantly higher light is measured at the second channel x + 1 (light measuring channel).
  • a light sensor on channel x + 1 measures the current brightness in step S104. Subsequently, this is compared with the reference value in step S105.
  • the current bus address to be assigned is placed in S106 on the first channel x and this assignment is stored in a memory of the operating device.
  • step S107 the algorithm jumps back to step x at step S107 to step S102 for turning on the illuminant each time. For each return, x is incremented by 1 so that the next one is prepared for address assignment.
  • This shutdown ie the load current dropping by leaps and bounds and / or a bus feedback from the operating device, can provide the control unit with the information about how many and which addresses belong to a multi-channel operating device.
  • a concrete application example of the addressing method Figure 4 is in 5a and 5 b shown.
  • This is a lighting system with operating device, which is equipped with an RGB light-emitting diode module and an additional light sensor. This corresponds to the embodiment in Figure 3 ,
  • a first address A to be issued is sent out from the control unit in step S202.
  • step S203 The red LED is then turned on in step S203. Subsequently, a reference light measurement, which serves as a reference measurement, is carried out on the green, reverse-operated LED in step S204.
  • a loop of steps S205, S206 expires until a reflector reflects the light emitted from the red LED back to the green LED.
  • the address A is applied to the channel of the red LED in step S207.
  • the operating device After the operating device has assigned the address to the channel, it switches on the next LED in step S208, in this case the green LED.
  • the controller registers this jump in power consumption and sends out a new address B in step S209.
  • the process repeats itself for the green LED, whereby the red LED still lights up and the blue LED is operated reversely as a light sensor.
  • the blue LED last the additional light sensor is used to detect the change in light.
  • the additional light sensor is used, but one of the existing LEDs, in this case the red or the green, revers operated operated as such.
  • the algorithm would have to be adjusted so that at least one LED is switched off before.
  • step S220 After each of the three channels of the RGB light emitting module has been assigned an address, the three LEDs turn off in step S220.
  • an external light source 10 such as a laser pointer
  • an external light source 10 but other light sources can be used, especially if they emit a well-directed light.
  • the emitted light can also be in the non-visible area, for example, an infrared remote control can be used. In this way, single-color systems can be addressed, in which no separately controllable LEDs are present.
  • the external light source (10) can also transmit the address to be assigned directly via a modulation of the emitted light. This light can either be through a additional light sensor or one of the existing LEDs, which is used reversely operated as such, are received.
  • the operating device can read the data from the received modulated light and determine the address based on the data.
  • FIG. 6 An example of the addressing method in the control unit, which in the embodiment in Fig. 1 is shown in Fig. 6 played.
  • control unit detects feedback about the allocation of an address by a change, in particular a jump in the current consumption.
  • step S302 After the start of the process in step S301, initialization takes place in step S302 and step S303. In this case, an address-assignment command is switched to all operating devices in step S302. These are put into the address allocation mode. Then, in step S303, the first channel is activated for each operating device.
  • an address assignment command can only be given to a single operating device. This may be previously selected by a random mode or according to a scheme implemented in the control unit. Still must not necessarily only one channel can be activated, it can also be several, or as in Fig.2 shown, all channels are activated.
  • a first address a is sent out from the control unit in step S304.
  • This state continues through loop S304, S305 until a change, in this case a jump in current draw, is measured in step S305.
  • the change in current is triggered by the fact that either one channel has been addressed in an operating device and then another channel with associated light source has been turned on or that an operating device has completed the addressing of all channels and then switched off all.
  • the change in power consumption is characterized by a slight increase, in the second case by a clearer decrease. This distinction can be used for additional process steps that are described in Fig. 5 not shown.
  • a further address a a + 1 is selected by the control unit in step S306.
  • step S307 If the total current consumption of all bulbs is not zero, which means that at least one operating device still has the first channel activated, the process is repeated by jumping back from step S307 to step S304.
  • the user can select the next operating device to be addressed himself.
  • the User is prescribed the next to be addressed operating device, for example by this is selected by a random mode or according to a scheme implemented in the control unit.
  • step S307 If, after passing through the algorithm, the total current consumption of all lamps in step S307 is zero, this means that all the operating devices have completed the addressing. Accordingly, the process is completed in step S308.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet busfähiger Betriebsgeräte für Leuchtmittel (EVGs für Gasentladungslampen, Konverter für LEDs, OLEDs...). Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die physische Zuteilung einer oder mehrer Betriebsadresse(n) an ein derartiges Betriebsgerät.
  • In grösseren Räumen und Gebäuden sind in der Regel eine Vielzahl von Beleuchtungskörpern vorhanden, wobei einzelne Gruppen dieser Beleuchtungskörper, z. B. einzelne Zeilen eine Anordnung von Decken-Leuchten, mit einem Bedienelement, z. B. einem einfachen Schalter, ein- bzw. ausgeschaltet werden sollen. Im einfachsten Fall kann dies dadurch erreicht werden, dass ausgehend von einem ersten Bedienelement eine Versorgungsleitung verlegt wird, an welcher sämtliche Beleuchtungskörper angeschlossen sind, die mit dem ersten Bedienelement betätigt werden sollen. In gleicher Weise werden die weiteren Bedienelemente und jeweils zugeordneten Beleuchtungskörper verdrahtet. Diese Vorgehensweise macht jedoch das Verlegen einer Vielzahl von Versorgungsleitungen erforderlich und hat darüber hinaus den Nachteil, dass eine einmal gewählte, fest verdrahtete Zuordnung der Beleuchtungskörper zu einem Bedienelement nur mit grossem Aufwand verändert werden kann.
  • Diesem Nachteil wird prinzipiell durch das in dem europäischen Patent EP 0433527 A1 der gleichen Anmelderin beschriebenen Steuersystem begegnet. Gemäss diesem vorbekannten Steuer-System ist für jeden Verbraucher ein vorgeschalteter Steuer-Empfänger vorgesehen. Ferner weist das bekannte Steuersystem einen Befehlsgeber, mit welchem die Bedienelemente in Verbindung stehen, und eine Steuerleitung zur Übertragung von Steuerbefehlen von dem Befehlsgeber zu den Steuerempfängern und gegebenenfalls auch von Steuersignalen in umgekehrter Richtung auf. Sämtliche Steuerempfänger sind mit dem Befehlsgeber über eine gemeinsame Steuerleitung und eine Versorgungsleitung verbunden, so dass sich die Verdrahtung der Steuerempfänger und der zugeordneten Verbraucher vereinfacht. Die Zuordnung der einzelnen Verbraucher zu einer übergeordneten Verbrauchergruppe erfolgt jedoch durch einen relativ aufwendigen und komplizierten Programmier- Vorgang. Der Programmier-Vorgang basiert im wesentlichen darauf, dass eine in dem Steuerempfänger bereits bei der Produktion gespeicherte Produktions-Nummer (Ursprungs-Adresse), die die Spezifikation des angeschlossenen Verbrauchers kennzeichnet, durch eine Betriebs-Adresse, die z. B. die Raumnummer, die Gruppennummer und die Einzelverbraucher-Nummer kennzeichnen kann, ersetzt wird.
  • Zur Inbetriebnahme des bekannten Steuersystems muss daher zur Initialisierung der Verbraucher ein Inbetriebnahme-Programm in Lauf gesetzt werden, das die vorhergehende Programmierung durch eine Fachkraft erfordert. Wie beschrieben, erkennt der zentrale Befehlsgeber die Konfiguration des an dem Steuerempfänger angeschlossenen Verbrauchers an der von dem Steuerempfänger an den Befehlsgeber übertragenen Produktionsnummer (Ursprungsadresse). Ist die Produktionsnummer z. B. infolge einer längeren Lagerung des Beleuchtungskörpers zwischen der Produktion und der Installation fehlerhaft, kommt es zwangsläufig zu Fehlern im Betrieb des Steuersystems. Dies stellt neben der notwendigen Programmierung durch eine Fachkraft einen wesentlichen Nachteil des bekannten Steuersystems dar.
  • Aus der DE 4327809 ist ein Verfahren zum Ansteuern gruppenweise zusammengefasster Verbraucher in Abhängigkeit von der Betätigung eines für jede Verbraucher-Gruppe vorgesehenen Bedienelementes bekannt. Dabei werden - während einer Inbetriebnahmephase zur Festlegung der Gruppenzuordnung der Verbraucher die Verbraucher einer ersten Verbraucher-Gruppe jeweils mit ersten Steuerempfängern verbunden,
    • eine erste Gruppen-Adresse, die die Zuordnung der ersten Verbraucher-Gruppe zu einem ersten Bedienelement indiziert, in den ersten Steuerempfängern gespeichert,
    • die Verbraucher einer zweiten Verbraucher-Gruppe jeweils mit zweiten Steuerempfängern verbunden,
    • eine zweite Gruppen-Adresse, welche die Zuordnung der zweiten Verbraucher-Gruppe zu einem zweiten Bedienelement indiziert, infolge einer Betätigung des zweiten Bedienelementes in den zweiten Steuerempfängern gespeichert, während die in den ersten Steuerempfängern gespeicherte erste Gruppen-Adresse erhalten bleibt, mit gegebenenfalls vorhandenen weiteren Verbraucher-Gruppen gruppenweise sukzessive in gleicher Weise verfahren wird, bis sämtliche Verbraucher mit zugeordneten Steuerempfängern verbunden sind,
    • wobei während einer Betriebsphase infolge einer Betätigung eines bestimmten Bedienelementes an sämtliche Steuerempfänger eine Gruppen-Adresse übertragen wird, welche das betätigte Bedienelement indiziert, und die Ansteuerung eines an einem Steuerempfänger angeschlossenen Verbrauchers nur dann erfolgt, wenn die in dem jeweiligen Steuerempfänger gespeicherte Gruppen-Adresse mit der übertragenen Gruppen- Adresse übereinstimmt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Adresszuteilung vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung besonders vorteilhaft weiter.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuteilung einer Adresse an ein busfähiges Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LEDs. Das Betriebsgerät ist dabei mit einem Lichtsensor verbunden, der den Leuchtmitteln zugeordnet ist,
    aufweisend die Schritte:
    • Aussenden eines Adressvergabebefehls über einen Bus an wenigstens ein Betriebsgerät, um das Betriebsgerät in einen Adresszuteilungsmodus zu versetzen,
    • Aussenden einer zu vergebenden Adresse über den Bus, und
    • Zuteilung der zu vergebenden Adresse an ein Betriebsgerät, dessen Lichtsensor einen sich verändernden Lichteinfall detektiert.
  • Somit kann dieses Verfahren auch bei Leuchtmitteln angewandt werden, die nicht ohne weiteres zur physischen Adressvergabe aus einer Fassung herausgenommen werden können.
  • Im Adresszuteilungsmodus kann das Betriebsgerät wenigstens ein angeschlossenes Leuchtmittel einschalten.
  • Zur Erfassung der Lichteinfallsveränderung kann vor dem Einschalten der Leuchtmittel eine Referenzmessung durchgeführt und dieser Referenzwert abgespeichert werden.
  • Die zu vergebenden Adresse kann einem Betriebsgerät zugeteilt werden, dessen Lichtsensor im Adresszuteilungsmodus einen erhöhten Lichteinfall detektiert.
  • Der Lichteinfall kann durch eine reflektierende Fläche, bspw. die Hand eines Benutzers oder eine externe Lichtquelle verändert werden. Dadurch wird nämlich von den Leuchtmittel ausgesandtes Licht verstärkt zu dem Lichtsensor zurückreflektiert.
  • Im Adresszuteilungsmodus kann das Betriebsgerät unabhängig voneinander wenigstens zwei verschiedene Leuchtmittel, insbesondere LEDs unterschiedlichen Spektrums, betreiben und dem Betriebsgerät spezifisch für jedes der wenigsten zwei verschiedenen Leuchtmittel eine Adresse zugeteilt werden.
  • Das Betriebsgerät kann zur Adresszuteilung für den Betrieb der verschiedenen Leuchtmittel die verschiedenen Leuchtmittel sequentiell ansteuern.
  • Als Lichtsensor kann eine Photodiode, insbesondere eine revers betriebene LED verwendet werden.
  • Das Betriebsgerät kann ein RGB (Rot, Grün, Blau)-Leuchtdiodenmodul betreiben.
  • Eine Zentraleinheit kann die abgeschlossene Zuteilung einer Adresse durch Rückmeldung über den Bus oder über elektrische Kennwerte, insbesondere einen Sprung in der Stromaufnahme erfassen, wenn das Betriebsgerät, das eine Adresszuteilung Abgeschlossen hat, eine weiteres Leuchtmittel einschaltet.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LEDs, das zur Durchführung eines Verfahrens der oben geschilderten Art ausgebildet ist.
  • Beleuchtungssystem, insbesondere für Aussenbeleuchtung, mit einer zentralen Steuereinheit, wenigstens einem Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LEDs, dass mit der Steuereinheit über einen Bus verbunden ist,
    wobei das Beleuchtungssystem zur Durchführung eines Verfahrens der oben geschilderten Art ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung sollen nunmehr Bezug nehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen erläutert werden.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems mit mehreren Betriebsgeräten,
    Fig. 2
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgerät als Mutikanalsystem mit mehreren LEDs, denen unabhängig voneinander verschiedene Adressen zugeordnet werden können,
    Fig. 3
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgerät als Mutikanalsystem mit vier LEDs, wobei die ersten drei davon ein RGB - Leuchtdiodenmodul darstellen,
    Fig. 4
    ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adressierung von LEDs eines Betriebsgerätes,
    Fig. 5
    ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adressierung von LEDs eines Betriebsgerätes anhand des Beispiels mit RGB - Leuchtdiodenmodul und zusätzlicher Diode, und
    Fig. 6
    ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adressierung auf Seiten der Zentraleinheit.
  • Zunächst soll ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems 9 anhand von Fig. 1 erläutert werden. Mehrere Betriebsgeräte 3 sind über eine oder mehrere Busleitungen 2 verbunden. An die eine oder mehrere Busleitungen 2 ist eine vorzugsweise zentrale Steuereinheit 1 angeschlossen. Jedes Betriebsgerät 3 steuert ein oder mehrere Leuchtmittel 5 oder vergleichbare Gebäudetechnik-Mittel, vorzugsweise eine oder mehre LEDs.
  • Es können indessen auch alternativ oder zusätzlich andere Leuchtmittel, wie bspw. Halogen- oder Gasentladungslampen vorgesehen sein.
  • Jedem Betriebsgerät 3 ist weiterhin ein Lichtsensor 6 zugeordnet. Dies kann bspw. eine revers betriebene LED, sein, die somit als Photodiode dient. Eine revers betriebene LED ist insbesondere vorteilhaft, wenn sie im Normalbetrieb als Leuchtmittel dient.
  • Gemäss der Erfindung wird nunmehr physisch eine Adresse einem Betriebsgerät zugeteilt, indem der Lichteinfall auf eine dem Betriebsgerät zugeordneten Lichtsensor 6 "manipuliert" wird. Dies kann bspw. durch Verwendung des von den Leuchtmitteln selbst ausgestrahlten Lichts (d.h. durch Reflektion dieses Lichts in Richtung des Lichtsensors), durch eine externe Lichtquelle 10, beispielsweise einen Laserpointer, oder durch Abschattung des Lichtsensors 6 erfolgen.
  • In dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 wird das vom Leuchtmittel emittierte Licht von einer reflektierenden Fläche 4, in diesem Falle einer Hand, so reflektiert, dass sich für den Lichtsensor 6 eine Änderung des Lichteinfalls, insbesondere ein Anstieg in der Lichtmessung ergibt.
  • Fig.2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Betriebsgerätes, in dem dieses als Multikanalsystem 3 gezeigt wird. Unter einem Multikanalsystem wird dabei ein Betriebsgerät verstanden, das mehrere vorzugsweise hinsichtlich des Emissionsspektrums unterschiedliche Leuchtmittel unabhängig voneinander betreiben kann.
  • Im vorliegenden Beispiel sind mehrere unterschiedlich farbige LEDs 5 vorgesehen.
  • Das Mulitikanalsystem kann mit einer Streuscheibe 7 abgedeckt sein, um das Licht der einzelnen LEDs zu vermischen und somit beim Betrachter den _Eindruck eines Mischlichts, insbesondere eines weissen Lichts hervorzurufen.
  • Als Reflektor 4 des emittierten Lichts der ersten LED 5 dient bspw. eine Art "Katzenauge". In diesem Ausführungsbeispiel hat jedes Leuchtmittel einen zugehörigen Lichtsensor; alternativ könnte jedoch auch ein Lichtsensor für mehrere Leuchtmittel genutzt werden. Weiterhin sind hier alle Leuchtmittel eingeschaltet, eine Adresszuordnung zum in diesem Falle ersten Leuchtmittel findet auf solche Weise statt, dass der Reflektor 4 direkt über den zum Leuchtmittel dazugehörigen Lichtsensor gehalten wird.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel wird in Fig. 3 erläutert. Bei diesem handelt es sich ebenfalls um ein Multikanalsystem 3, wobei hier ein RGB-Leuchtdiodenmodul 8 (oder mehrere LEDs der gleiche Farbe) und ein zusätzlicher Lichtsensor 7 vorgesehen sind. In dem Ausführungsbeispiel ist gezeigt, wie die rote Leuchtdiode 5 als Lichtemitter fungiert. Die grüne Leuchtdiode 6 dient als Lichtsensor, indem sie revers, d.h. mit einer umgekerten Spannung und somit als Photodiode betrieben ist. Die Funktionsweise dieses RGB-Moduls 8 wird in dem Flussdiagramm von Fig. 5 genauer erläutert.
  • Ein Beispiel für ein Adressierverfahren in einem Betriebsgerät mit mehreren Leuchtmitteln wird in Fig. 4 dargestellt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass jedes Leuchtmittel jeweils einen korrespondieren Lichtsensor, beispielsweise eine weitere, revers betrieben LED besitzt. Denkbar wäre jedoch auch ein Betriebsgerät, bei dem sich mehrere Leuchtmittel einen Lichtsensor teilen.
  • Der Start des Verfahrens wird, bspw. ausgelöst durch einen Benutzer an einer Benutzerschnittstelle der zentralen Steuereinheit, in Schritt S101 durch Aussenden eines Adressvergabebefehls initiiert, den die Steuereinheit im Sinne eines "Broadcast" über den Bus sendet, wodurch jedes angeschlossene Betriebsgerät in einen Adresszuteilungsmodus versetzt wird.
  • Darauf hin wird eine erste zu vergebende Betriebsadresse von der Steuereinheit ausgesandt.
  • Im Schritt S102 schaltet das Betriebsgeröt den ersten Kanal x ein. Das erste (oder ggf. einzige) Leuchtmittel, das an dem Kanal hängt, wird dadurch auch eingeschaltet. An einem zweiten Kanal x+1 nimmt das Betriebsgerät in Schritt S103 eine Referenzmessung vor, deren Ergebnis in dem Betriebsgerät abgespeichert wird.
  • In einem folgenden Schritt S104, S105 wird erfasst, ob am zweiten Kanal x+1 (Lichtmesskanal) ein signifikant höheres Licht gemessen wird.
  • Hierfür misst ein Lichtsensor an Kanal x+1 in Schritt S104 die aktuelle Helligkeit Im Anschluss wird diese in Schritt S105 mit dem Referenzwert verglichen.
  • Wird nun vom Leuchtmittel an Kanal x emittiertes Licht durch bewusste Manipulation des Benutzers reflektiert, erhöht sich das auf den Lichtsensor an Kanal x+1 einfallende Licht.
  • Bei Messung eines solchen Lichtwertanstiegs verlässt der Ablauf. Die aktuell zu vergebende Busadresse wird in S106 auf den ersten Kanal x gelegt und diese Zuordnung wird in einem Speicher des Betriebsgeräts abgelegt.
  • Dieser Adressbelegung von einzelnen Kanälen wiederholt sich so oft, bis der letzte Kanal eines Betriebsgeräts eine Adresse zugewiesen bekommen hat. Hierfür springt der Algorithmus jedes Mal bei Schritt S107 zu Schritt S102 zum Einschalten des Leuchtmittels an Kanal x zurück. Bei jedem Rücksprung wird x um 1 erhöht, so dass der nächste zur Adressvergabe vorbereitet wird.
  • Nachdem alle Kanäle abgearbeitet worden sind, sind auch folglich alle Leuchtmittel eingeschaltet. Diese bzw. die dazugehörigen Kanäle werden in Schritt S108 vor Beendigung wieder ausgeschaltet.
  • Dieses Abschalten, d.h. der dadurch sprunghaft abfallende Laststrom und/oder eine Busrückmeldung von dem Betriebsgerät können der Steuereinheit die Information liefern, wie viele und welche Adressen zu einem Multikanal-Betriebsgerät gehören.
  • Ein konkretes Anwendungsbeispiel des Adressierverfahrens aus Fig.4 wird in Fig.5a und Fig.5b dargestellt. Hier handelt es sich um ein Beleuchtungssystem mit Betriebsgerät, welches mit einem RGB-Leuchtdiodenmodul und einem zusätzlichem Lichtsensor ausgestattet ist. Dies entspricht dem Ausführungsbeispiel in Fig.3.
  • Nach der Initialisierung durch das Steuergerät und nachdem das Betriebsgerät im Schritt S201 in einen Adresszuteilungsmodus versetzt worden ist, wird in Schritt S202 eine erste zu vergebende Adresse A von der Steuereinheit ausgesandt.
  • Die rote LED wird daraufhin in Schritt S203 eingeschaltet. An der grünen, revers betriebenen LED wird im Anschluss in Schritt S204 eine Referenzlichtmessung vorgenommen, welche als Referenzmessung dient.
  • Daraufhin läuft eine Schleife mit den Schritten S205, S206 solange ab, bis ein Reflektor das von der roten LED emittierte Licht auf die grüne LED zurück reflektiert.
  • Bei Messung dieses Anstiegs wird in Schritt S207 die Adresse A auf den Kanal von der roten LED gelegt.
  • Nachdem das Betriebsgerät dem Kanal die Adresse zugewiesen hat, schaltet es in Schritt S208 die nächste LED ein, in diesem Fall die grüne LED.
  • Das Steuergerät registriert diesen Sprung in der Stromaufnahme und sendet in Schritt S209 eine neue Adresse B aus.
  • Der Vorgang wiederholt sich nun für die grüne LED, wobei die rote LED nach wie vor leuchtet und die blaue LED revers als Lichtsensor betrieben wird.
  • Wie Fig.5b zeigt, wird bei der blauen LED zuletzt der zusätzliche Lichtsensor verwendet, um den veränderten Lichteinfall zu detektieren. Es ist jedoch auch denkbar, dass kein zusätzlicher Lichtsensor verwendet wird, sondern eine der vorhandenen LEDs, in diesem Falle die rote oder die grüne, revers betrieben als solcher genutzt wird. Hierfür müsste allerdings der Algorithmus insofern angepasst werden, dass zumindest eine LED davor abgeschaltet wird.
  • Nachdem jeder der drei Kanäle des RGB Leuchtdiodenmoduls eine Adresse zugewiesen bekommen hat, schalten sich die drei LEDs in Schritt S220 wieder aus.
  • Alternativ ist es auch möglich, dieses Adressierverfahren für nur eine einzelne LED durchzuführen. In diesem Fall muß, weil keine zweite LED vorhanden ist, eine externe Lichtquelle 10, beispielsweise ein Laserpointer genutzt werden. Als externe Lichtquelle 10 können aber auch andere Lichtquellen genutzt werden, vor allem, wenn sie ein gut gerichtetes Licht ausstrahlen. Das ausgestrahlte Licht kann auch im nichtsichtbaren Bereich liegen, beispielsweise kann eine Infrarot-Fernbedienung genutzt werden. Auf diese Weise können auch einfarbige Systeme adressiert werden, bei denen keine voneinander getrennt ansteuerbaren LEDs vorhanden sind.
  • Die externe Lichtquelle (10) kann auch die zu vergebende Adresse direkt über eine Modulation des ausgestrahlten Lichts übertragen. Dieses Licht kann entweder durch einen zusätzlichen Lichtsensor oder eine der vorhandenen LEDs, die revers betrieben als solcher genutzt wird, empfangen werden. Das Betriebsgerät kann die Daten aus dem empfangenen modulierten Licht auslesen und anhand der Daten die Adresse festlegen.
  • Ein Beispiel des Adressierverfahrens in der Steuereinheit, welche im Ausführungsbeispiel in Fig. 1 gezeigt wird, wird in Fig. 6 wiedergegeben.
  • In diesem Beispiel wird von der Steuereinheit eine Rückmeldung über die Zuteilung einer Adresse durch eine Änderung, insbesondere einem Sprung in der Stromaufnahme erfasst.
  • Denkbar wäre aber auch eine Erfassung anderer elektrischer oder sonstiger Kennwerte oder Signale, beispielsweise des Lichtes. Möglich wäre aber auch eine unmittelbare Kommunikation der Betriebsgeräte mit der Zentraleinheit über einen Bus oder andere Kommunikationsmittel.
  • Nach dem Start des Verfahrens in Schritt S301 findet in Schritt S302 und Schritt S303 eine Initialisierung statt. Bei dieser wird in Schritt S302 ein Adressvergabebefehl an alle Betriebsgeräte geschaltet. Diese werden dadurch in den Adresszuteilungsmodus versetzt. Darauf wird in Schritt S303 bei jedem Betriebsgerät der erste Kanal aktiviert.
  • Alternativ können aber auch andere Vorgangsweisen der Initialisierung angewandt werden, beispielsweise kann ein Adressvergabebefehl nur an ein einzelnes Betriebsgerät gegeben werden. Dieses kann vorher durch einen Zufallsmodus oder nach einem in der Steuereinheit implementiertem Schema ausgewählt werden. Weiterhin muss nicht zwingend nur ein Kanal aktiviert werden, es können auch mehrer, oder wie in Fig.2 gezeigt, alle Kanäle aktiviert werden.
  • Nach der Initialisierung wird in Schritt S304 eine erste Adresse a von der Steuereinheit ausgesendet. Dieser Zustand hält in durch die Schleife S304, S305 solange an, bis in Schritt S305 eine Änderung, in diesem Fall ein Sprung in der Stromaufnahme gemessen wird. Die Stromänderung wird dadurch ausgelöst, dass entweder bei einem Betriebsgerät ein Kanal adressiert worden ist und darauf hin ein weiterer Kanal mit zugehörigem Leuchtmittel eingeschaltet worden ist oder dass ein Betriebsgerät die Adressierung aller Kanäle abgeschlossen und daraufhin alle abgeschaltet hat. In erstem Fall ist die Stromaufnahmeänderung durch einen leichten Anstieg, im zweiten Fall durch einen deutlicheren Abfall gekennzeichnet. Diese Unterscheidung kann für zusätzliche Verfahrensschritte verwendet werden, die in Fig. 5 nicht gezeigt sind.
  • Nach der in Schritt S305 detektierten Stromaufnahmeänderung wird in Schritt S306 von der Steuereinheit eine weitere Adresse a = a + 1 ausgewählt.
  • Falls die gesamte Stromaufnahme aller Leuchtmittel nicht null ist, was bedeutet, dass bei mind. einem Betriebsgerät noch der erste Kanal aktiviert ist, wird das Verfahren wiederholt, indem von Schritt S307 zu Schritt S304 zurückgesprungen wird.
  • In diesem Beispiel kann der Nutzer das nächste zu adressierende Betriebsgerät selbst auswählen. Denkbar wäre jedoch auch eine andere Verfahrensweise, bei der dem Nutzer das nächste zu adressierende Betriebsgerät vorgeschrieben wird, beispielsweise indem dieses durch einen Zufallsmodus oder nach einem in der Steuereinheit implementiertem Schema ausgewählt wird.
  • Wenn nach Durchlaufen des Algorithmus die gesamte Stromaufnahme aller Leuchtmittel in Schritt S307 gleich Null ist, bedeutet dies, dass alle Betriebsgeräte die Adressierung abgeschlossen haben. Dementsprechend ist das Verfahren in Schritt S308 abgeschlossen.
    • Bezugszeichenliste:
    • (1)
    Steuereinheit
    (2)
    Bus
    (3)
    Betriebsgeräte
    (4)
    Reflektor
    (5)
    Leuchtmittel
    (6)
    Lichtsensor
    (7)
    Glasscheibe
    (8)
    Leuchtdiodenmodul
    (9)
    Beleuchtungssystem
    (10)
    Externe Lichtquelle

Claims (12)

  1. Verfahren zur Zuteilung einer Adresse an ein busfähiges Betriebsgerät (3) für mindestens ein Leuchtmittel(5), insbesondere LED,
    wobei das Betriebsgerät mit einem Lichtsensor (6) verbunden ist, der dem Leuchtmittel (5) zugeordnet ist,
    aufweisend die Schritte:
    - Aussenden eines Adressvergabebefehls über einen Bus (2) an wenigstens ein Betriebsgerät(3), um das Betriebsgerät (3) in einen Adresszuteilungsmodus zu versetzen,
    - Aussenden einer zu vergebenden Adresse über den Bus (2), und
    - Zuteilung der zu vergebenden Adresse an ein Betriebsgerät (3), dessen Lichtsensor (6) einen sich verändernden Lichteinfall des vom zugeordneten Leuchtmittel (5) ausgestrahlten Lichts detektiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei im Adresszuteilungsmodus das Betriebsgerät (3) wenigstens ein angeschlossenes Leuchtmittel (5) einschaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    wobei zur Erfassung der Lichteinfallsveränderung eine Referenzmessung durchgeführt wird und dieser Referenzwert abgespeichert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zu vergebenden Adresse einem Betriebsgerät (3) zugeteilt wird, dessen Lichtsensor (6) im Adresszuteilungsmodus einen erhöhten Lichteinfall detektiert.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Lichteinfall durch eine reflektierende Fläche (4), bspw. die Hand eines Benutzers.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Adresszuteilungsmodus das Betriebsgerät (3) unabhängig voneinander wenigstens zwei verschiedene Leuchtmittel (5), insbesondere LEDs unterschiedlichen Spektrums, betreiben kann und dem Betriebsgerät (3) spezifisch für jedes der wenigsten zwei verschiedenen Leuchtmittel (5) eine Adresse zugeteilt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    wobei das Betriebsgerät (3) zur Adresszuteilung für den Betrieb der verschiedenen Leuchtmittel (5) die verschiedenen Leuchtmittel (5) sequentiell ansteuert.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Lichtsensor (6) eine Photodiode, insbesondere eine revers betriebene LED verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Betriebsgerät (3) ein RGB-Leuchtdiodenmodul (8) betreibt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Zentraleinheit die abgeschlossene Zuteilung einer Adresse durch Rückmeldung über den Bus (2) oder über elektrische Kennwerte, insbesondere einen Sprung in der Stromaufnahme erfasst, wenn das Betriebsgerät (3), das eine Adresszuteilung Abgeschlossen hat, eine weiteres Leuchtmittel einschaltet.
  11. Betriebsgerät (3) für mindestens ein Leuchtmittel (5), insbesondere LED, wobei das Betriebsgerät mit einem Lichtsensor (6) verbunden ist, der dem Leuchtmittel (5) zugeordnet ist, aufweisend:
    - Mittel zum Empfangen eines Adressvergabebefehls über einen Bus (2), um das Betriebsgerät (3) in einen Adresszuteilungsmodus zu versetzen, und zum Empfangen einer zu vergebenden Adresse über den Bus (2), und
    - Mittel zur Zuteilung der zu vergebenden Adresse an dem Betriebsgerät (3), falls der Lichtsensor (6) einen sich verändernden Lichteinfall des vom zugeordneten Leuchtmittel (5) ausgestrahlten Lichts detektiert.
  12. Beleuchtungssystem (9), insbesondere für Aussenbeleuchtung, mit einer zentralen Steuereinheit (1), wenigstens einem Betriebsgerät (3) für Leuchtmittel (5), insbesondere LEDs, das mit der Steuereinheit (1) über einen Bus (2) verbunden ist, wobei das Beleuchtungssystem (9) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
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