EP2763510A2 - Method for transmitting data signals, luminaire, supply device and lighting system - Google Patents

Method for transmitting data signals, luminaire, supply device and lighting system Download PDF

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EP2763510A2
EP2763510A2 EP14153411.5A EP14153411A EP2763510A2 EP 2763510 A2 EP2763510 A2 EP 2763510A2 EP 14153411 A EP14153411 A EP 14153411A EP 2763510 A2 EP2763510 A2 EP 2763510A2
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EP
European Patent Office
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polarity
data signals
supply
supply line
lamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14153411.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2763510A3 (en
Inventor
Mario Phös
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
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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

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting data signals via a supply line, a luminaire for lighting, a supply unit for supplying power to at least one luminaire and a system for lighting, wherein the data signals are provided for controlling at least one light connected to the supply line and wherein the Supply line is additionally connected to a supply unit that provides a DC voltage as the supply voltage for the light on the supply line.
  • the lights are not only operated via respective associated mechanical switch, but also by a control center, for example.
  • a corresponding supply unit can be controlled individually.
  • the lights can be provided either with AC voltage of, for example, 230V or a DC voltage of, for example, 12V or 24V.
  • the supply voltage is made available by a corresponding supply device, wherein, for example, this takes place at a DC voltage via a supply line consisting of two lines or cores.
  • this supply device can control the lights individually, for example, the lights on or off or dimming.
  • the data transfer to control the lights from the supply unit to the lights is not so readily possible when using a two-wire supply line. Frequently, therefore, a third line or wire for data transmission or transmission is provided via which the data signals or control commands for controlling the lights are transmitted or transmitted.
  • Another possibility is to modulate the data signals to the supply voltage, at a DC voltage, for example. Between a zero and a maximum value. Due to this modulation of the data signals on the Supply voltage is then no additional wire or line needed for data transmission.
  • the problem is that the fluctuations of the supply voltage by the modulation - at DC voltage between a zero and a maximum value - such a solution is only possible with a relatively low energy consumption by the lights, but not if a higher performance is transmitted to the lights and is required by them.
  • the present invention is therefore an object of the invention to develop a method, a supply device, a lamp and a system in which on the one hand no additional line for data transmission is required and at the same time a correspondingly high power the lights can be made available.
  • the object is achieved by a method for transmitting data signals via a supply line according to claim 1, a luminaire for lighting according to claim 9, a supply device for supplying power to at least one luminaire according to claim 13 and a system for lighting according to claim 15.
  • Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • a supply device according to the invention and at least one luminaire according to the invention are connected, wherein a DC voltage is provided as the supply voltage for the luminaire via the supply line from the supply device and in addition by the supply device, the data signals for Control of the lamp via the supply line to be transmitted.
  • the supply unit for transmitting the data signals via the supply line changes the polarity of the supply voltage.
  • the luminaire detects the changing polarity of the supply voltage applied to the supply line and, with the aid of the detected polarities, determines the data signals for driving the luminaire, wherein the luminaire has a connection for the supply line.
  • the lighting system according to the invention accordingly has a luminaire according to the invention for lighting, an inventive supply device for supplying power to at least one luminaire and a supply line which connects the luminaire and the supply device to each other, wherein the supply line can be a two-wire configured line.
  • the polarity or polarity of the supply voltage is changed or modified in order to transmit data for controlling the luminaire via the supply line.
  • the supply voltage By transmitting or transmitting the data or data signals via the supply line, no additional additional line is required.
  • changing the polarity of the supply voltage for transmitting the data signals in addition then also ensures that even lights with a higher energy consumption can be supplied accordingly, since the supply voltage does not vary between a zero and a maximum value, but rather the polarity of the supply voltage is changed and Thus, the supply voltage always the maximum value - positive or negative - has.
  • an H-bridge may be provided in the supply unit.
  • the light can then have a diode, an XOR gate and a microcontroller, the diode with the connection for the supply line, a first input of the XOR gate with the diode and the microcontroller connected to the output of the XOR gate. It can also be provided that the microcontroller is connected to the second input of the XOR gate.
  • the luminaire has a bridge rectifier for standardizing the polarity of the supply voltage.
  • the luminaires recognize in which way they are connected to the supply line with respect to the polarity.
  • the supply voltage before changing the polarity for the transmission of the data signals has a predefined polarity, for example a positive polarity.
  • the lamp detects whether the polarity of the supply voltage before changing the polarity of the data signals corresponds to the predefined polarity. In the event that this is not the case, the lamp inverts the detected polarities of the supply voltage for transmitting the data signals. The lamp thus detects or determines before or between the data transmission, in what way it is connected to the supply line.
  • a predefined polarity for example a positive polarity
  • the lamp compares the polarity of the supply voltage at the beginning of the change in polarity to transmit the data signals with the predefined polarity and inverts the detected polarities of the supply voltage to transmit the data signals in the event that the predefined polarity does not correspond to the polarity of the supply voltage
  • the beginning of the change corresponds to the polarity.
  • FIG. 1 schematically a system 1 according to the invention is shown for illumination, which has three lights 2 according to the invention and a supply unit 3 according to the invention.
  • the lights 2 and the supply unit 3 are connected to each other via a supply line 4, wherein the supply line 4 has two lines or wires.
  • the supply unit 3 in this case provides via the supply line 4, a DC voltage as a supply voltage for the lights 2 ready. At the same time data from the supply unit 3 and data via the supply line 4 for controlling the lights 2 are transmitted. As a result, it is then possible, for example, for the supply unit 3 to switch on or off each lamp individually or to dim accordingly. With the help of the data signals but it is also possible to control the lights 2 in a different way.
  • the lights 2 In order to be able to be connected to the supply line 4, the lights 2 have a corresponding connection to the power supply, via which they can then also receive the data signals.
  • the polarity of the supply voltage for the transmission of the data signals is changed or modified.
  • the polarity of the supply voltage is repeatedly or frequently changed in a short time, and thus, as it were, the supply voltage is coded with the data signals.
  • the supply unit 3 which makes the change in the polarity of the supply voltage, for this purpose has an H-bridge, which is controlled directly with the serial data stream or data signals. Accordingly, the protocol and the data word length are freely selectable for data transmission. Thus it is also easily possible that as in FIG. 1 shown, several lights 2 are connected to the same supply line 4 and still remain individually controllable, similar to how this is, for example. Via a bus line is possible.
  • the luminaires 2 are then designed according to the invention such that they detect the changing polarity of the supply voltage applied to the supply line 4 and determine the data signals for driving with the aid of the detected polarities.
  • the luminaires 2 have a diode connected to the supply line, to which in turn a first input of an XOR gate is connected.
  • a level adjustment to the voltage of the XOR gate can in this case by a resistive voltage divider with protective circuit (transient).
  • a microcontroller At the output of the XOR gate then a microcontroller is connected, which closes by appropriate evaluation of the data on the polarity and thus receives a corresponding data signal or a corresponding data stream.
  • the second input of the XOR gate is connected to the microcontroller, which allows the microcontroller to switch the data polarity using the XOR gate.
  • the lights 2 can be connected to any of the supply line.
  • the luminaires 2 detect the manner in which they are connected to the supply line 4 with respect to the polarity.
  • the supply voltage provided by the supply device 3 on the supply line 4 is always a has predefined polarity.
  • the luminaires 2 can then compare the polarity of the supply voltage present with them to the predefined polarity and then, in the event that the predefined polarity does not coincide with the polarity detected, during the data transfer make a corresponding inversion or switching.
  • the predefined polarity is a positive polarity
  • the supply device 3 provides a supply voltage with a positive polarity on the supply line 4. If one of the luminaires 2 then detects that the supply voltage is fundamentally negative between the data transmissions, the result for the luminaire 2 is accordingly that it is connected to the supply line 4 inverted or interchanged. In addition, it then results for the luminaire 2 that an inversion is necessary during the data transmission in order to obtain the correct data signal.
  • An alternative variant for detecting in which way a luminaire 2 is connected to the supply line 4 is to define a predefined polarity which is transmitted or transmitted at the beginning of a data transmission or a transmission of a data packet.
  • the luminaire 2 compares the predefined polarity with the polarity detected at the beginning of the data transmission and performs an inversion during the data transmission, if these do not match.
  • a predefined positive polarity a negative polarity at the beginning of a data transmission would in turn indicate to the luminaire 2 that it is connected to the supply line 4 inverted or interchanged.
  • the luminaire 2 can then perform an inversion in order to obtain the correct data signal.
  • the arranged in the lights 2 consumers, such as. An LED, as a rule are provided to be supplied with a supply voltage having a constant polarity, in the lights 2 then also a bridge rectifier to standardize the polarity of the Supply line 4 and the corresponding terminal in the lamp 2 connected.
  • the loads or loads in the luminaires 2 are always supplied with the correctly poled DC voltage and are thus independent of the polarity of the supply voltage on the supply line 4.

Abstract

The method involves providing data signals for driving a supply line (4) connected to a lamp (2). A power supply unit (3) is connected to the supply line, and direct voltage is provided as power supply voltage for the lamp at the supply line, where the power supply unit changes polarity of supply voltage for transmission of data signals through the supply line. The lamp is provided to recognize the changing polarity of the power supply voltage resting against the supply line and to determine the recognized polarities of the data signals for controlling the lamp. Independent claims are also included for the following: (1) a lamp (2) a supply apparatus (3) a lighting system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von Datensignalen über eine Versorgungsleitung, eine Leuchte zur Beleuchtung, ein Versorgungsgerät zur Spannungsversorgung mindestens einer Leuchte und ein System zur Beleuchtung, wobei die Datensignale zur Ansteuerung mindestens einer an die Versorgungsleitung angeschlossenen Leuchte vorgesehen sind und wobei an die Versorgungsleitung zusätzlich ein Versorgungsgerät angeschlossen ist, das eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für die Leuchte an der Versorgungsleitung bereitstellt.The present invention relates to a method for transmitting data signals via a supply line, a luminaire for lighting, a supply unit for supplying power to at least one luminaire and a system for lighting, wherein the data signals are provided for controlling at least one light connected to the supply line and wherein the Supply line is additionally connected to a supply unit that provides a DC voltage as the supply voltage for the light on the supply line.

Bei der Verwendung mehrerer Leuchten zur Beleuchtung eines Raums oder eines Gebäudes ist immer häufiger vorgesehen, dass die Leuchten nicht mehr nur über jeweils zugeordnete mechanische Schalter betätigt werden, sondern auch von einer Zentrale, bspw. einem entsprechenden Versorgungsgerät, einzeln angesteuert werden können. Die Leuchten können dabei entweder mit Wechselspannung von bspw. 230V oder einer Gleichspannung von bspw. 12V oder 24V vorsorgt werden. Die Versorgungsspannung wird hierbei von einem entsprechenden Versorgungsgerät zur Verfügung gestellt, wobei dies bspw. bei einer Gleichspannung über eine aus zwei Leitungen bzw. Adern bestehende Versorgungsleitung erfolgt.When using multiple lights to illuminate a room or a building is increasingly often provided that the lights are not only operated via respective associated mechanical switch, but also by a control center, for example. A corresponding supply unit, can be controlled individually. The lights can be provided either with AC voltage of, for example, 230V or a DC voltage of, for example, 12V or 24V. In this case, the supply voltage is made available by a corresponding supply device, wherein, for example, this takes place at a DC voltage via a supply line consisting of two lines or cores.

Gleichzeitig ist dann auch vorgesehen, dass dieses Versorgungsgerät die Leuchten einzeln ansteuern kann, um bspw. die Leuchten an- bzw. abzuschalten oder zu dimmen. Die Datenübermittlung zur Ansteuerung der Leuchten vom Versorgungsgerät zu den Leuchten ist dabei bei Verwendung einer zweiadrigen Versorgungsleitung nicht so ohne Weiteres möglich. Häufig ist daher eine dritte Leitung bzw. Ader zur Datenübertragung bzw. Übermittlung vorgesehen über die die Datensignale bzw. Steuerbefehle zur Ansteuerung der Leuchten übertragen bzw. übermittelt werden.At the same time it is also provided that this supply device can control the lights individually, for example, the lights on or off or dimming. The data transfer to control the lights from the supply unit to the lights is not so readily possible when using a two-wire supply line. Frequently, therefore, a third line or wire for data transmission or transmission is provided via which the data signals or control commands for controlling the lights are transmitted or transmitted.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Datensignale auf die Versorgungsspannung zu modulieren, bei einer Gleichspannung bspw. zwischen einem Null- und einem Maximalwert. Durch diese Aufmodulation der Datensignale auf die Versorgungsspannung wird dann keine zusätzliche Ader bzw. Leitung zur Datenübertragung benötigt. Allerdings besteht bei dieser Lösung das Problem, dass durch die Schwankungen der Versorgungsspannung durch die Aufmodulation - bei Gleichspannung zwischen einem Null- und einem Maximalwert - eine derartige Lösung lediglich bei einer relativ geringen Energieaufnahme durch die Leuchten möglich ist, nicht jedoch, wenn eine höhere Leistung an die Leuchten übertragen wird bzw. von diesen benötigt wird.Another possibility is to modulate the data signals to the supply voltage, at a DC voltage, for example. Between a zero and a maximum value. Due to this modulation of the data signals on the Supply voltage is then no additional wire or line needed for data transmission. However, in this solution, the problem is that the fluctuations of the supply voltage by the modulation - at DC voltage between a zero and a maximum value - such a solution is only possible with a relatively low energy consumption by the lights, but not if a higher performance is transmitted to the lights and is required by them.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein Versorgungsgerät, eine Leuchte und ein System zu entwickeln, bei dem zum einen keine zusätzliche Leitung zur Datenübertragung benötigt wird und gleichzeitig auch eine entsprechend hohe Leistung den Leuchten zur Verfügung gestellt werden kann.The present invention is therefore an object of the invention to develop a method, a supply device, a lamp and a system in which on the one hand no additional line for data transmission is required and at the same time a correspondingly high power the lights can be made available.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Übermittlung von Datensignalen über eine Versorgungsleitung gemäß Anspruch 1, einer Leuchte zur Beleuchtung gemäß Anspruch 9, einem Versorgungsgerät zur Spannungsversorgung mindestens einer Leuchte gemäß Anspruch 13 und einem System zur Beleuchtung gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a method for transmitting data signals via a supply line according to claim 1, a luminaire for lighting according to claim 9, a supply device for supplying power to at least one luminaire according to claim 13 and a system for lighting according to claim 15. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren zur Übermittlung von Datensignalen nunmehr vorgesehen, dass an eine Versorgungsleitung ein erfindungsgemäßes Versorgungsgerät und mindestens eine erfindungsgemäße Leuchte angeschlossen sind, wobei über die Versorgungsleitung vom Versorgungsgerät eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für die Leuchte bereitgestellt wird und zusätzlich durch das Versorgungsgerät die Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte über die Versorgungsleitung übertragen werden. Hierbei ändert das Versorgungsgerät zur Übermittlung der Datensignale über die Versorgungsleitung die Polarität der Versorgungsspannung. Die Leuchte erkennt dann die sich ändernde Polarität der an der Versorgungsleitung anliegenden Versorgungsspannung und ermittelt mit Hilfe der erkannten Polaritäten die Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte, wobei die Leuchte einen Anschluss für die Versorgungsleitung aufweist.According to the invention, it is now provided in the method for transmitting data signals that a supply device according to the invention and at least one luminaire according to the invention are connected, wherein a DC voltage is provided as the supply voltage for the luminaire via the supply line from the supply device and in addition by the supply device, the data signals for Control of the lamp via the supply line to be transmitted. In this case, the supply unit for transmitting the data signals via the supply line changes the polarity of the supply voltage. The luminaire then detects the changing polarity of the supply voltage applied to the supply line and, with the aid of the detected polarities, determines the data signals for driving the luminaire, wherein the luminaire has a connection for the supply line.

Das erfindungsgemäße System zur Beleuchtung weist dementsprechend eine erfindungsgemäße Leuchte zur Beleuchtung, ein erfindungsgemäßes Versorgungsgerät zur Spannungsversorgung mindestens einer Leuchte und eine Versorgungsleitung auf, die die Leuchte und das Versorgungsgerät miteinander verbindet, wobei es sich bei der Versorgungsleitung um eine zweiadrig ausgestaltete Leitung handeln kann.The lighting system according to the invention accordingly has a luminaire according to the invention for lighting, an inventive supply device for supplying power to at least one luminaire and a supply line which connects the luminaire and the supply device to each other, wherein the supply line can be a two-wire configured line.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Polarität bzw. Polung der Versorgungsspannung geändert bzw. modifiziert wird, um Daten zur Ansteuerung der Leuchte über die Versorgungsleitung zu übermitteln. Durch die Übertragung bzw. Übermittlung der Daten bzw. Datensignale über die Versorgungsleitung ist somit keine weitere zusätzliche Leitung nötig. Durch Veränderung der Polarität der Versorgungsspannung zur Übermittlung der Datensignale bleibt zusätzlich dann auch gewährleistet, dass auch Leuchten mit einer höheren Energieaufnahme entsprechend versorgt werden können, da die Versorgungsspannung nicht zwischen einem Null- und einem Maximalwert variiert, sondern vielmehr die Polarität der Versorgungsspannung geändert wird und somit die Versorgungsspannung immer den Maximalwert - positiv oder negativ - aufweist.According to the invention, it is thus provided that the polarity or polarity of the supply voltage is changed or modified in order to transmit data for controlling the luminaire via the supply line. By transmitting or transmitting the data or data signals via the supply line, no additional additional line is required. By changing the polarity of the supply voltage for transmitting the data signals in addition then also ensures that even lights with a higher energy consumption can be supplied accordingly, since the supply voltage does not vary between a zero and a maximum value, but rather the polarity of the supply voltage is changed and Thus, the supply voltage always the maximum value - positive or negative - has.

Zur Änderung der Polarität der Versorgungsspannung kann in dem Versorgungsgerät eine H-Brück vorgesehen sein. Zur Erkennung der sich ändernden Polarität und zur Ermittlung der Datensignale kann die Leuchte dann eine Diode, ein XOR-Gatter und einen Mikrocontroller aufweisen, wobei die Diode mit dem Anschluss für die Versorgungsleitung, ein erster Eingang des XOR-Gatters mit der Diode und der Mikrocontroller mit dem Ausgang des XOR-Gatters verbunden ist. Dabei kann außerdem auch vorgesehen sein, dass der Mikrocontroller mit dem zweiten Eingang des XOR-Gatters verbunden ist.To change the polarity of the supply voltage, an H-bridge may be provided in the supply unit. To detect the changing polarity and to determine the data signals, the light can then have a diode, an XOR gate and a microcontroller, the diode with the connection for the supply line, a first input of the XOR gate with the diode and the microcontroller connected to the output of the XOR gate. It can also be provided that the microcontroller is connected to the second input of the XOR gate.

Um zu ermöglichen, dass bspw. die in der Leuchte integrierten LEDs eine Versorgungsspannung mit gleichbleibender Polarität erhalten, kann zusätzlich außerdem vorgesehen sein, dass die Leuchte einen Brückengleichrichter zur Vereinheitlichung der Polarität der Versorgungsspannung aufweist.In order to make it possible, for example, for the LEDs integrated in the luminaire to obtain a supply voltage of constant polarity, it may additionally be provided that the luminaire has a bridge rectifier for standardizing the polarity of the supply voltage.

Vorteilhafterweise kann dann auch noch vorgesehen sein, dass die Leuchten erkennen, in welcher Weise sie mit der Versorgungsleitung bzgl. der Polarität verbunden sind. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Versorgungsspannung vor Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale eine vordefinierte Polarität, bspw. eine positive Polarität, aufweist. Die Leuchte erkennt dann, ob die Polarität der Versorgungsspannung vor Änderung der Polarität der Datensignale der vordefinierten Polarität entspricht. Für den Fall, dass dies nicht der Fall ist, invertiert die Leuchte die erkannten Polaritäten der Versorgungsspannung zur Übermittlung der Datensignale. Die Leuchte erkennt bzw. ermittelt somit vor bzw. zwischen den Datenübermittlungen, in welcher Weise sie mit der Versorgungsleitung verbunden ist.Advantageously, it can then also be provided that the luminaires recognize in which way they are connected to the supply line with respect to the polarity. For this purpose, it can be provided that the supply voltage before changing the polarity for the transmission of the data signals has a predefined polarity, for example a positive polarity. The lamp then detects whether the polarity of the supply voltage before changing the polarity of the data signals corresponds to the predefined polarity. In the event that this is not the case, the lamp inverts the detected polarities of the supply voltage for transmitting the data signals. The lamp thus detects or determines before or between the data transmission, in what way it is connected to the supply line.

Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass zu Beginn der Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale eine vordefinierte Polarität, bspw. eine positive Polarität vorgesehen ist. In diesem Fall vergleicht die Leuchte dann die Polarität der Versorgungsspannung zu Beginn der Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale mit der vordefinierten Polarität und invertiert die erkannten Polaritäten der Versorgungsspannung zur Übermittlung der Datensignale für den Fall, dass die vordefinierte Polarität nicht der Polarität der Versorgungsspannung zu Beginn der Änderung der Polarität entspricht. Somit wird in diesem Fall zu Beginn der Datenübermittlung erkannt bzw. kontrolliert, in welcher Weise die Leuchte mit der Versorgungsleitung verbunden ist.Alternatively, it can also be provided that a predefined polarity, for example a positive polarity, is provided at the beginning of the change of the polarity for the transmission of the data signals. In this case, the lamp then compares the polarity of the supply voltage at the beginning of the change in polarity to transmit the data signals with the predefined polarity and inverts the detected polarities of the supply voltage to transmit the data signals in the event that the predefined polarity does not correspond to the polarity of the supply voltage The beginning of the change corresponds to the polarity. Thus, in this case, at the beginning of the data transmission is detected or controlled, in which way the lamp is connected to the supply line.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Beleuchtung mit einem erfindungsgemäßen Versorgungsgerät und erfindungsgemäßen Leuchten.
The invention will be explained in more detail with reference to embodiments and the accompanying drawings. Show it:
FIG. 1
schematic representation of a system according to the invention for illumination with a supply device according to the invention and luminaires according to the invention.

In Figur 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes System 1 zur Beleuchtung dargestellt, das drei erfindungsgemäße Leuchten 2 und ein erfindungsgemäßes Versorgungsgerät 3 aufweist. Die Leuchten 2 und das Versorgungsgerät 3 sind dabei über eine Versorgungsleitung 4 miteinander verbunden, wobei die Versorgungsleitung 4 zwei Leitungen bzw. Adern aufweist.In FIG. 1 schematically a system 1 according to the invention is shown for illumination, which has three lights 2 according to the invention and a supply unit 3 according to the invention. The lights 2 and the supply unit 3 are connected to each other via a supply line 4, wherein the supply line 4 has two lines or wires.

Das Versorgungsgerät 3 stellt hierbei über die Versorgungsleitung 4 eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für die Leuchten 2 bereit. Gleichzeitig werden vom Versorgungsgerät 3 auch Datensignale über die Versorgungsleitung 4 zur Ansteuerung der Leuchten 2 übermittelt. Hierdurch ist es dann bspw. möglich, dass das Versorgungsgerät 3 jede Leuchte einzeln an- bzw. abschaltet oder entsprechend dimmt. Mit Hilfe der Datensignale besteht aber auch die Möglichkeit die Leuchten 2 auf andere Weise anzusteuern.The supply unit 3 in this case provides via the supply line 4, a DC voltage as a supply voltage for the lights 2 ready. At the same time data from the supply unit 3 and data via the supply line 4 for controlling the lights 2 are transmitted. As a result, it is then possible, for example, for the supply unit 3 to switch on or off each lamp individually or to dim accordingly. With the help of the data signals but it is also possible to control the lights 2 in a different way.

Um an die Versorgungsleitung 4 angeschlossen werden zu können, weisen die Leuchten 2 einen entsprechenden Anschluss zur Spannungsversorgung auf, über den sie dann auch die Datensignale empfangen können.In order to be able to be connected to the supply line 4, the lights 2 have a corresponding connection to the power supply, via which they can then also receive the data signals.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass die Polarität der Versorgungsspannung zur Übermittlung der Datensignale geändert bzw. modifiziert wird. D.h., dass in Abhängigkeit des zu übertragenden bzw. übermittelnden Datensignals die Polarität der Versorgungsspannung mehrfach bzw. vielfach in kurzer Zeit geändert wird, und somit sozusagen die Versorgungsspannung mit den Datensignalen kodiert ist.According to the invention, it is now provided that the polarity of the supply voltage for the transmission of the data signals is changed or modified. In other words, depending on the data signal to be transmitted or transmitted, the polarity of the supply voltage is repeatedly or frequently changed in a short time, and thus, as it were, the supply voltage is coded with the data signals.

Das Versorgungsgerät 3, das die Änderung der Polarität der Versorgungsspannung vornimmt, weist hierzu eine H-Brücke auf, die direkt mit dem seriellen Datenstrom bzw. Datensignalen angesteuert wird. Dementsprechend sind für die Datenübermittlung das Protokoll und die Datenwortlänge frei wählbar. Dadurch ist es auch ohne Weiteres möglich, dass wie in Figur 1 gezeigt, mehrere Leuchten 2 an der gleichen Versorgungsleitung 4 angeschlossen sind und trotzdem einzeln ansteuerbar bleiben, ähnlich wie dies bspw. auch über eine Busleitung möglich ist.The supply unit 3, which makes the change in the polarity of the supply voltage, for this purpose has an H-bridge, which is controlled directly with the serial data stream or data signals. Accordingly, the protocol and the data word length are freely selectable for data transmission. Thus it is also easily possible that as in FIG. 1 shown, several lights 2 are connected to the same supply line 4 and still remain individually controllable, similar to how this is, for example. Via a bus line is possible.

Die Leuchten 2 sind dann erfindungsgemäß derart ausgestaltet, dass sie die sich ändernde Polarität der an der Versorgungsleitung 4 anliegenden Versorgungsspannung erkennen und mit Hilfe der erkannten Polaritäten die Datensignale zur Ansteuerung ermitteln. Hierzu weisen die Leuchten 2 eine an die Versorgungsleitung angeschlossene Diode auf, an die wiederum ein erster Eingang eines XOR-Gatters angeschlossen ist. Eine Pegelanpassung an die Spannung des XOR-Gatters kann hierbei durch einen ohmschen Spannungsteiler mit Schutzbeschaltung (Transienten) erfolgen.The luminaires 2 are then designed according to the invention such that they detect the changing polarity of the supply voltage applied to the supply line 4 and determine the data signals for driving with the aid of the detected polarities. For this purpose, the luminaires 2 have a diode connected to the supply line, to which in turn a first input of an XOR gate is connected. A level adjustment to the voltage of the XOR gate can in this case by a resistive voltage divider with protective circuit (transient).

An den Ausgang des XOR-Gatters ist dann ein Mikrocontroller angeschlossen, der durch entsprechende Auswertung der Daten auf die Polarität schließt und somit ein entsprechendes Datensignal bzw. einen entsprechenden Datenstrom erhält. Zusätzlich ist der zweite Eingang des XOR-Gatters mit dem Mikrocontroller verbunden, wodurch die Möglichkeit besteht, dass der Mikrocontroller die Datenpolarität mit Hilfe des XOR-Gatters umschaltet. Bei Verwendung bspw. des Manchestercodes im Protokoll erübrigt sich allerdings ein Umpolen des Datensignals durch den Mikrocontroller am XOR-Gatter in der Leuchte 2, da der Manchestercode verpolungssicher ist.At the output of the XOR gate then a microcontroller is connected, which closes by appropriate evaluation of the data on the polarity and thus receives a corresponding data signal or a corresponding data stream. In addition, the second input of the XOR gate is connected to the microcontroller, which allows the microcontroller to switch the data polarity using the XOR gate. When using, for example, the Manchester code in the protocol, however, a polarity reversal of the data signal through the microcontroller at the XOR gate in the light 2 is unnecessary because the Manchester code is reverse polarity protected.

Durch die Invertierung bzw. Umschaltung der Datenpolarität in den Leuchten 2, ist es dann aber auch möglich, dass, unabhängig vom verwendeten Code, die Leuchten 2 beliebig an die Versorgungsleitung angeschlossen werden können. Hierzu ist vorgesehen, dass die Leuchten 2 erkennen, in welcher Weise sie mit der Versorgungsleitung 4 bzgl. der Polarität verbunden sind.By inverting or switching the data polarity in the lights 2, but then it is also possible that, regardless of the code used, the lights 2 can be connected to any of the supply line. For this purpose, it is provided that the luminaires 2 detect the manner in which they are connected to the supply line 4 with respect to the polarity.

Ein Invertieren bzw. Umschalten der Datenpolarität durch den Mikrocontroller am zweiten Eingang des XOR-Gatters ist dann notwendig, wenn kein verpolungssicherer Code verwendet wird und eine Leuchte 2 invertiert, d.h., dass die beiden Adern der Versorgungsleitung 4 vertauscht an dem Anschluss der Leuchte 2 angeschlossen sind, mit der Versorgungsleitung 4 verbunden ist und dementsprechend ohne Invertieren der Datenpolarität die Leuchte 2 die Polarität falsch erkennen würde und dementsprechend auch die Datensignale fehlerhaft sein würden.An inverting or switching of the data polarity by the microcontroller at the second input of the XOR gate is necessary if no reverse polarity protected code is used and a lamp 2 inverted, that is, the two wires of the supply line 4 reversed connected to the terminal of the lamp 2 are connected to the supply line 4 and accordingly without inverting the data polarity the lamp 2 would incorrectly detect the polarity and accordingly the data signals would be faulty.

Um zu erkennen, in welcher Weise die Leuchten 2 mit der Versorgungsleitung 4 verbunden sind, ist in einer erster Variante vorgesehen, dass zwischen der Datenübermittlung oder auch der Übermittlung einzelner Datenpakete, die von dem Versorgungsgerät 3 auf der Versorgungsleitung 4 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung immer eine vordefinierte Polarität aufweist. Die Leuchten 2 können dann die bei ihnen vorhandene bzw. erkannte Polarität der Versorgungsspannung mit der vordefinierten Polarität vergleichen und dann, für den Fall, dass die vordefinierte Polarität nicht mit der erkannten Polarität übereinstimmt, während der Datenübermittlung eine entsprechend Invertierung bzw. Umschaltung vornehmen.In order to recognize in which way the lights 2 are connected to the supply line 4, it is provided in a first variant that between the data transmission or the transmission of individual data packets, the supply voltage provided by the supply device 3 on the supply line 4 is always a has predefined polarity. The luminaires 2 can then compare the polarity of the supply voltage present with them to the predefined polarity and then, in the event that the predefined polarity does not coincide with the polarity detected, during the data transfer make a corresponding inversion or switching.

So könnte bspw. vorgesehen sein, dass es sich bei der vordefinierten Polarität um eine positive Polarität handelt, und dementsprechend das Versorgungsgerät 3 eine Versorgungsspannung mit einer positiven Polarität auf der Versorgungsleitung 4 bereitstellt. Erkennt dann eine der Leuchten 2, dass zwischen den Datenübermittlungen die Versorgungspannung grundsätzlich negativ ist, ergibt sich für die Leuchte 2 dementsprechend, dass sie invertiert bzw. vertauscht mit der Versorgungsleitung 4 verbunden ist. Zusätzlich ergibt sich für die Leuchte 2 dann auch, dass während der Datenübermittlung eine Invertierung notwendig ist, um das richtige Datensignal zu erhalten.Thus, for example, it could be provided that the predefined polarity is a positive polarity, and accordingly the supply device 3 provides a supply voltage with a positive polarity on the supply line 4. If one of the luminaires 2 then detects that the supply voltage is fundamentally negative between the data transmissions, the result for the luminaire 2 is accordingly that it is connected to the supply line 4 inverted or interchanged. In addition, it then results for the luminaire 2 that an inversion is necessary during the data transmission in order to obtain the correct data signal.

Eine alternative Variante zur Erkennung in welcher Weise eine Leuchte 2 mit der Versorgungsleitung 4 verbunden ist, besteht darin, eine vordefinierte Polarität festzulegen, die zu Beginn einer Datenübermittlung oder einer Übermittlung eines Datenpakets als erstes übermittelt bzw. übertragen wird. Auch in diesem Fall vergleicht dann die Leuchte 2 die vordefinierte Polarität mit der zu Beginn der Datenübermittlung erkannten Polarität und nimmt eine Invertierung während der Datenübermittlung vor, falls diese nicht übereinstimmen. Bei einer vordefinierten positiven Polarität würde eine negative Polarität zu Beginn einer Datenübermittlung wiederum der Leuchte 2 anzeigen, dass sie invertiert bzw. vertauscht an die Versorgungsleitung 4 angeschlossen ist. Auch in diesem Fall kann dann die Leuchte 2 eine Invertierung vornehmen, um das korrekte Datensignal zu erhalten.An alternative variant for detecting in which way a luminaire 2 is connected to the supply line 4 is to define a predefined polarity which is transmitted or transmitted at the beginning of a data transmission or a transmission of a data packet. In this case as well, the luminaire 2 then compares the predefined polarity with the polarity detected at the beginning of the data transmission and performs an inversion during the data transmission, if these do not match. In the case of a predefined positive polarity, a negative polarity at the beginning of a data transmission would in turn indicate to the luminaire 2 that it is connected to the supply line 4 inverted or interchanged. In this case too, the luminaire 2 can then perform an inversion in order to obtain the correct data signal.

Da die in den Leuchten 2 angeordneten Verbraucher, wie bspw. eine LED, im Regelfall dafür vorgesehen sind, mit einer Versorgungsspannung versorgt zu werden, die eine gleichbleibende Polarität aufweist, ist in den Leuchten 2 dann auch noch ein Brückengleichrichter zur Vereinheitlichung der Polarität an die Versorgungsleitung 4 bzw. den entsprechenden Anschluss in der Leuchte 2 angeschlossen. Somit werden die Verbraucher bzw. Lasten in den Leuchten 2 unabhängig von der Polarität der Versorgungsspannung auf der Versorgungsleitung 4 immer mit der richtig gepolten Gleichspannung versorgt und sind somit unabhängig von der Polung der Versorgungsspannung auf der Versorgungsleitung 4.Since the arranged in the lights 2 consumers, such as. An LED, as a rule are provided to be supplied with a supply voltage having a constant polarity, in the lights 2 then also a bridge rectifier to standardize the polarity of the Supply line 4 and the corresponding terminal in the lamp 2 connected. Thus, regardless of the polarity of the supply voltage on the supply line 4, the loads or loads in the luminaires 2 are always supplied with the correctly poled DC voltage and are thus independent of the polarity of the supply voltage on the supply line 4.

Dadurch, dass die Polarität der Versorgungsspannung zur Datenübermittlung geändert wird, die Versorgungsspannung aber nicht zwischen einem Null- und einem Maximalwert variiert, kann mit Hilfe des Brückengleichrichters eine gleichbleibende Gleichspannung den Leuchten 2 zur Verfügung gestellt werden, wodurch den Verbrauchern in den Leuchten 2 auch eine höhere Energieaufnahme ermöglicht wird. Zusätzlich ist durch die Übermittlung der Datensignale über die Versorgungsleitung auch keine weitere zusätzliche Datenleitung notwendig.Due to the fact that the polarity of the supply voltage for data transmission is changed, but the supply voltage does not vary between a zero and a maximum value, a constant DC voltage can be made available to the luminaires 2 with the aid of the bridge rectifier, whereby the consumers in the luminaires 2 also have a higher energy consumption is possible. In addition, no further additional data line is necessary due to the transmission of the data signals via the supply line.

Claims (16)

Verfahren zur Übermittlung von Datensignalen über eine Versorgungsleitung (4), wobei die Datensignale zur Ansteuerung mindestens einer an die Versorgungsleitung (4) angeschlossenen Leuchte (2) vorgesehen sind und wobei an die Versorgungsleitung (4) zusätzlich ein Versorgungsgerät (3) angeschlossen ist, das eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für die Leuchte (2) an der Versorgungsleitung (4) bereitstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Versorgungsgerät (3) zur Übermittlung der Datensignale über die Versorgungsleitung (4) die Polarität der Versorgungsspannung ändert.Method for transmitting data signals via a supply line (4), wherein the data signals are provided for controlling at least one luminaire (2) connected to the supply line (4) and wherein a supply device (3) is additionally connected to the supply line (4) provides a DC voltage as the supply voltage for the luminaire (2) on the supply line (4),
characterized,
that the supply device (3) for the transmission of data signals via the supply line (4) changes the polarity of the supply voltage. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchte (2) die sich ändernde Polarität der an der Versorgungsleitung (4) anliegenden Versorgungsspannung erkennt und mit Hilfe der erkannten Polaritäten die Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte (2) ermittelt.Method according to claim 1,
characterized,
that the luminaire (2) detects the changing polarity of the on the supply line (4) applied supply voltage and determined with the aid of the detected polarities of the data signals for driving the lamp (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungsspannung vor Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale eine vordefinierte Polarität aufweist.Method according to one of claims 1-2,
characterized,
that the supply voltage before changing the polarity for the transmission of the data signals has a predefined polarity. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass die Polarität der Versorgungsspannung vor Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale nicht der vordefinierten Polarität entspricht, die Leuchte (2) die erkannten Polaritäten der Versorgungsspannung zur Ermittlung der Datensignale invertiert.Process according to claims 2 and 3,
characterized,
that in the event that the polarity of the supply voltage before changing the polarity for transmitting the data signals does not correspond to the predefined polarity, the lamp (2) inverts the detected polarities of the supply voltage for determining the data signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-4,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der vordefinierten Polarität um eine positive Polarität handelt.Method according to one of claims 3-4,
characterized,
that the predefined polarity is a positive polarity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zu Beginn der Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale eine vordefinierte Polarität vorgesehen ist.Method according to one of claims 1-2,
characterized,
a predefined polarity is provided that at the beginning of the change of polarity for the transmission of data signals. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass die Polarität der Versorgungsspannung zu Beginn der Änderung der Polarität zur Übermittlung der Datensignale nicht der vordefinierten Polarität entspricht, die Leuchte (2) die erkannten Polaritäten der Versorgungsspannung zur Ermittlung der Datensignale invertiert.Process according to claims 2 and 6,
characterized,
that in the event that the polarity of the supply voltage at the beginning of the change in polarity for transmitting the data signals does not correspond to the predefined polarity, the lamp (2) inverts the detected polarities of the supply voltage to determine the data signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-7,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der vordefinierten Polarität um eine positive Polarität handelt.Method according to one of claims 6-7,
characterized,
that the predefined polarity is a positive polarity. Leuchte (2) zur Beleuchtung, aufweisend einen Anschluss für eine Versorgungsleitung (4) zur Spannungsversorgung der Leuchte (2), wobei die Leuchte (2) dazu ausgebildet ist Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte (2) über die Versorgungsleitung (4) zu empfangen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchte (2) zusätzlich dazu ausgebildet ist, die sich ändernde Polarität der an der Versorgungsleitung (4) anliegenden Versorgungsspannung zu erkennen und mit Hilfe der erkannten Polaritäten die Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte (2) zu ermitteln.Luminaire (2) for lighting, comprising a connection for a supply line (4) for supplying power to the luminaire (2), the luminaire (2) being designed to receive data signals for controlling the luminaire (2) via the supply line (4),
characterized,
that the lamp (2) is formed in addition to detect the polarity of the supply line adjacent to the (4) supply voltage changing and determine with the aid of the detected polarities of the data signals for driving the lamp (2). Leuchte nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchte (2) zur Erkennung der sich ändernde Polarität und zur Ermittlung der Datensignale eine Diode, ein XOR-Gatter und einen Microcontroller aufweist, wobei die Diode mit dem Anschluss für die Versorgungsleitung (4), ein erster Eingang des XOR-Gatters mit der Diode und der Microcontroller mit dem Ausgang des XOR-Gatters verbunden ist.Luminaire according to claim 9,
characterized,
in that the light (2) for detecting the changing polarity and for detecting the data signals has a diode, an XOR gate and a microcontroller, wherein the diode with the connection for the supply line (4), a first input of the XOR gate with the diode and the microcontroller is connected to the output of the XOR gate. Leuchte nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Microcontroller mit dem zweiten Eingang des XOR-Gatters verbunden ist.Luminaire according to claim 10,
characterized,
that the microcontroller is connected to the second input of the XOR gate. Leuchte nach einem der Ansprüche 9-11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchte (2) einen Brückengleichrichter zur Vereinheitlichung der Polarität der Versorgungsspannung aufweist.Luminaire according to one of claims 9-11,
characterized,
that the lamp (2) comprises a bridge rectifier to unify the polarity of the supply voltage. Versorgungsgerät (3) zur Spannungsversorgung mindestens einer Leuchte (2), welches dazu ausgebildet ist, eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für die Leuchte (2) an einer Versorgungsleitung (4) bereitzustellen und Datensignale zur Ansteuerung der Leuchte (2) über die Versorgungsleitung (4) an diese zu übermitteln,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Versorgungsgerät (3) zusätzlich dazu ausgebildet ist, zur Übermittlung der Datensignale über die Versorgungsleitung (4) die Polarität der Versorgungsspannung zu ändern.Supply unit (3) for supplying power to at least one lamp (2), which is designed to provide a DC voltage as the supply voltage for the lamp (2) to a supply line (4) and data signals for controlling the lamp (2) via the supply line (4) to convey to them
characterized,
that the supply unit (3) is formed in addition to change the polarity of the supply voltage for the transmission of data signals via the supply line (4). Versorgungsgerät nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Versorgungsgerät (3) eine H-Brücke zur Änderung der Polarität aufweist.Supply device according to claim 13,
characterized,
that the supply unit (3) has a H-bridge to the change in polarity. System (1) zur Beleuchtung, welches mindestens eine Leuchte (2) gemäß einem der Ansprüche 9-12 und ein Versorgungsgerät (3) gemäß einem der Ansprüche 13-14 aufweist und die Leuchte (2) und das Versorgungsgerät (3) über eine Versorgungsleitung (4) miteinander verbunden sind.System (1) for lighting, comprising at least one lamp (2) according to one of claims 9-12 and a supply unit (3) according to any one of claims 13-14 and the lamp (2) and the supply unit (3) via a supply line (4) are interconnected. System nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungsleitung (4) zweiadrig ausgestaltet ist.System according to claim 15,
characterized,
that the supply line (4) is designed with two wires.
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