NL1034076C1 - Systeem, inrichting en werkwijze voor het sturen van verlichtingsbronnen. - Google Patents

Description

«

Systeem, inrichting en werkwijze voor het sturen van verlichtingsbronnen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 systeem voor het sturen van verlichtingsbronnen. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het sturen van verlichtingsbronnen. Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het aansturen van verlichtingsbronnen.

10 Algemeen bekend zijn verschillende systemen met betrekking tot het sturen van verlichting, al dan niet gebruikmakend van meervoudige kleurmenging. Het merendeel van deze systemen zijn bedoeld voor grote installaties met relatief lange en vaak complexe bekabeling en 15 netwerkinstellingen. Deze systemen maken tevens gebruik van hoge data snelheden. Het maximaal aantal aan te sturen verlichtingsbronnen is in het onderhavige systeem beperkter en de datasnelheid is lager dan bij de andere systemen. De opbouw van dit systeem kenmerkt zich door de eenvoud van 20 installatie zonder concessies omtrent flexibiliteit.

Kenmerkend voor het systeem is de fysieke en protocollaire wijze van datacommunicatie waarvan de functie aan de hand van de volgende figuren nader worden toegelicht.

Fig. 1 laat een overzicht zien van de onderlinge 25 samenhang in het systeem.

Fig. 2 toont het frame opbouw van het gebruikte dataprotocol.

Fig. 3 toont het startveld van het bovengenoemde f rame.

30 Fig. 4 laat zien hoe een gerichte boodschap bij een netwerknode aankomt.

Bij de meeste verlichtingsnetwerken, wordt als fysieke netwerklaag een symmetrische spanningsverbinding 1034076 2 gebruikt zoals RS485. Deze wijze van communicatie heeft als voordeel dat met hoge snelheid, lange afstanden met een hoge betrouwbaarheid kunnen worden overbrugt. Dit soort netwerken kenmerkt zich veelal ook door dat meerdere netwerknodes 5 gelijktijdig de datastroom ontvangen en deze door middel van adressering kunnen herleiden. Een groot nadeel van deze wijze is dat er speciale bekabeling nodig is. Naast voedingskabels moeten er ook netwerkkabels aangelegd worden. Dit is geen probleem bij grote installaties, maar bij kleine 10 installaties, waarbij de onderlinge afstand tussen twee lichtbronnen klein is, is dit inefficiënt. De uitvinding maakt dan ook gebruik van een andere wijze van datacommunicatie in een verlichtingsnetwerk namelijk 'packet-switching' door middel van geschakelde stroomlussen 15 in elke netwerknode. Het gebruik van een stroomlus heeft als voordeel, de hoge betrouwbaarheid van de dataoverdracht bij asymmetrische verbindingen. Een tweede voordeel is dat er op simpele wijze galvanische isolatie tussen verschillende lichtbronnen kan worden gerealiseerd door middel van 20 opto-couplers. Door een ader van de stroomlus, bijvoorbeeld de heengaande, te combineren met een ader van de voedingsspanning, bijvoorbeeld de positieve spanning, kan een eenvoudig verlichtingsnetwerk worden opgebouwd met drieaderige bekabeling zoals in figuur 1 is weergegeven. De 25 uitvinding is echter niet beperkt tot toepassingen met behulp van stroomlussen, maar is evengoed toepasbaar bij symmetrische verbindingen, zoals bijvoorbeeld RS-485.

Normaliter worden verschillende netwerknodes in een netwerk van een adres voorzien om gerichte boodschappen te 30 kunnen sturen. Het is bekend om elke netwerknode bij het opstarten automatisch van een vooraf ingesteld adres te voorzien. Bij de uitvinding heeft een netwerknode geen adres. Een instellingsfase bij het opstarten van het systeem is dan t 3 ook niet nodig wat de opstarttijd van het verlichtingssysteem ten goede komt en het systeem verder simplificeert. Het gebruikte dataprotocol maakt gebruik van frames welke worden gevormd door meerdere datapakketjes (zie fig. 2) . Een frame 5 begint met een startveld het zogenaamde S-veld, die uniek te herkennen is in het frame door middel van bijvoorbeeld een bit-vlag, gevolgd door meerdere datapakketjes en wordt afgesloten met een CRC controleveld om een eventuele aantasting van de integriteit van de informatie in het frame 10 te detecteren. In het startveld zijn een aantal vlaggen, waaronder de BC-vlag (broadcast-flag), en een teller ondergebracht (zie fig.3). Indien een boodschap voor een enkele netwerknode is bedoeld dan wordt de positie van die node in het netwerk ten opzichte van het besturende apparaat 15 in de teller geplaatst en wordt het frame aan de eerste node doorgegeven (zie fig. 4). Deze node gaat bij ontvangst van het startveld de teller met één verlagen en controleert vervolgens of de teller de stand 0 heeft bereikt. Als dit het geval is, dan is de betreffende boodschap die gaat komen voor 20 de betreffende node. Heeft de teller niet de stand 0 bereikt dan wordt het startveld met de nieuwe tellerstand, als mede alle daarna komende data, doorgegeven aan de volgende node en zal het oude CRC-veld worden vervangen door een nieuwe om zo het frame weer een geldig CRC mee te geven. Deze volgende 25 node gaat de bovenbeschreven procedure herhalen en dit proces zal doorgaan tot de boodschap bij zijn bestemming is aangekomen. Het maximaal aantal nodes in het netwerk die afzonderlijk kunnen worden gestuurd is gelijk aan de maximale teller stand en dus afhankelijk van de breedte van de teller. 30 Voor een 6 bits brede teller is het maximum aantal afzonderlijk te sturen nodes 63.

De vakman zal begrijpen dat de uitvinding niet beperkt is tot een teller die aftelt tot nul. Het is evengoed * 4 mogelijk een teller omhoog te laten tellen. Tevens is de doelwaarde niet beperkt tot de waarde nul en is de verandering van de teller niet beperkt tot de waarde één. In een tweetal voordelige uitvoeringsvorm vormen de 5 opeenvolgende tellerwaarden een strikt monotoon stijgende respectievelijk dalende reeks. Essentieel is echter slechts dat tellerwaarde een deterministisch aantal aanpassingen behoeft om een vooraf gedefinieerde doelwaarde te bereiken.

Indien alle netwerknodes dezelfde boodschap moeten 10 ontvangen dan wordt gebruik gemaakt van de BC-vlag (zie fig. 3). Het besturende apparaat zet deze BC-vlag in het te verzenden frame maar zet tevens de teller op zijn hoogst mogelijke stand en stuurt het frame naar de eerste node. Deze node onthoud de ontvangen tellerstand en verlaagt deze met 15 één alvorens hem door te sturen naar de volgende node. De node zal nu een vertraging starten die afhankelijk is van de tellerstand vermenigvuldigt met een vaste waarde die vooraf is bepaald en mede afhankelijk is van de datasnelheid, alvorens de actie die in de ontvangen boodschap staat, uit te 20 voeren. Alle nodes herhalen de bovenstaande procedure met dien verstande dat de teller bij de stand 0 niet meer veranderd wordt. Het resultaat is dat bij relatief langzame datasnelheden het systeem visueel gelijktijdig reageert wat bij handbediening als prettig wordt ervaren. Indien er 25 meerdere verlichtingsbronnen worden aangesloten dan de maximale tellerstand N dan zullen deze niet meer vertraagd worden maar zullen desondanks wel functioneren.

Het is mogelijk dat een verlichtingsinterface zowel een besturende (master) als een gestuurde (slave) functie in 30 zich heeft. Het betreffende apparaat gaat bij het aanzetten eerst in een wachtstand staan. In deze stand worden de aangesloten verlichtingsbronnen nog niet gestuurd, er worden enkel frames verstuurd met het BC-commando om alle % 5 verlichtingskanalen uit te zetten. Indien een dergelijk apparaat een geldig frame binnen krijgt in deze wachtstand dan gaat het over naar de gestuurde stand (slave) en zal de eigen instelmogelijkheden op het apparaat negeren. Indien na 5 een vooraf ingesteld aantal verzonden BC-frames geen geldige frames zijn ontvangen dan gaat het apparaat over naar de besturende stand (master) en zal de eigen instelmogelijkheden op het apparaat gebruiken om zowel de direct aangesloten verlichting te sturen alsmede BC-frames versturen met 10 informatie omtrent deze instellingen voor alle eventuele aangesloten nodes. In figuur 1 is node 1 de besturende aangezien er geen node is verbonden aan de data ingang van deze node. Met de instelorganen Rvl, Rv2 en Rv3 op node 1 kunnen de lichtsterkte van de direct aangesloten lampen LI, 15 L2 en L3 worden geregeld. Node 1 stuurt tevens node 2 aan die in dit voorbeeld LED verlichting regelt. Node 2 stuurt op zijn buurt node 3 die in dit voorbeeld een drietal uitgangen heeft van 0 tot 10V voor generiek gebruik. Ondanks dat node 3 eigen instelmogelijkheden heeft, zullen deze niet worden 20 gebruikt aangezien er automatisch wordt omgeschakeld naar gestuurde (slave) mode waarbij de instellingen van node 1 worden overgenomen.

In een uitvoeringsvorm is de besturende node voorzien van bedieningsorganen, zoals druktoetsen, tuimelschakelaars, 25 schuiven of draaiknoppen. In andere uitvoeringsvormen wordt de besturende node bestuurd door een op een ingang aan te sluiten inrichting. Deze ingang omvat in verschillende uitvoeringsvormen respectievelijk een busaansluiting (bijvoorbeeld een USB-aansluiting), een parallelle ingang of 30 een seriële ingang.

De in de beschrijving en figuren getoonde uitvoeringsvormen geven slechts enkele voorbeelden van uitvoeringsvormen volgens de uitvinding. Vele aanpassingen en 6 modificaties zijn mogelijk binnen de uitvinding. De daadwerkelijk gevraagde beschermingsomvang wordt bepaald door de navolgende conclusies.

1034076

Claims (16)

1. Inrichting voor het sturen van een verlichtingsbron, zoals beschreven in de beschrijving. 5

2. Inrichting voor het sturen van een verlichtingsbron, omvattende: - berichtontvangstmiddelen voor het ontvangen van een bericht omvattende ten minste een 10 verlichtingsbronstuuropdracht en een teller; - telleraanpassingsmiddelen voor het aanpassen van de teller van een ontvangen bericht in de richting van een doeltellerwaarde; - tellervergelijkingsmiddelen voor het vergelijken 15 van de aangepaste tellerwaarde met de doeltellerwaarde; - berichtverzendmiddelen voor het verzenden van het bericht; en - verlichtingsbronstuurmiddelen voor het sturen van een verlichtingsbron aan de hand van de 20 verlichtingsbronstuuropdrachten in het bericht.

3. Systeem voor het sturen van verlichtingsbronnen zoals beschreven in de beschrijving.

4. Systeem voor het sturen van een verlichtingsbron, omvattende: - ten minste twee stuurinrichtingen, ingericht om een verlichtingsbron aan te sturen, omvattende: - berichtontvangstmiddelen voor het ontvangen van een 30 bericht dat een teller omvat; - telleraanpassingsmiddelen voor het aanpassen van de teller van een ontvangen bericht in de richting van een doeltellerwaarde; 1034076 * - tellervergelijkingsmiddelen voor het vergelijken van de aangepaste tellerwaarde met de doeltellerwaarde; - berichtverzendmiddelen voor het verzenden van het bericht; 5. berichtevaluatiemiddelen voor het evalueren van de inhoud van het bericht; en - verlichtingsbronstuurmiddelen voor het sturen van een verlichtingsbron aan de hand van de inhoud van het bericht. 10

5. Systeem voor het sturen van verlichting zonder adressering van de afzonderlijke nodes in het netwerk door het gebruik van een meelopende neerwaartse teller in het dataprotocol. 15

6. Systeem voor het sturen van verlichting, volgens conclusie 3, 4 of 5 met het kenmerk, dat een schakelende stroomlus als datakanaal wordt gebruikt waarvan een ader al dan niet wordt gecombineerd met de voedingsspanning om zo tot 20 een minimale bekabeling tussen twee onafhankelijke verlichtingsbronnen te komen van drie aders.

7. Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat meerdere 25 kanalen gelijktijdig kunnen worden gestuurd voor bijvoorbeeld kleurmenging.

8. Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat om 30 gelijktijdig verlichting van sterkte of kleur te laten veranderen, ondanks lage datasnelheden, er een netwerk positie afhankelijke vertraging kan worden gebruikt.

9. Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de controle unit kan bestaan uit zowel simpele handbedieningen zoals afstandsbedieningen of knoppen alsmede intelligente 5 controle units waar uitgebreide lichteffecten in kunnen worden geprogrammeerd.

10. Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een unit 10 ook gecombineerd zowel een besturende als een gestuurde functie (master/slave) kan hebben die automatisch omschakelt.

11.Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat meerdere 15 type verlichtingen, zoals TL, gloeilamp of LED door elkaar mogen worden gebruikt in een netwerk.

12.Systeem voor het sturen van verlichting, volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de 20 systeemunits zowel zelfstandig, als additionele toevoeging bij bestaande verlichting, alsmede een geïntegreerd geheel kan vormen met de verlichtingsbron bijvoorbeeld in elektronische voorschakelapparaten van TL's of als onderdeel van circuits voor LED sturingen. 25

13. Systeem met betrekking tot het sturen van verlichtingsbronnen al dan niet kleurmengend.

14. Inrichting voor gebruik in een systeem volgens 30 een van de conclusies 3-13, omvattende - berichtgeneratiemiddelen voor het genereren van een bericht omvattende ten minste een verlichtingsstuuropdracht en een teller; en « - berichtverzendmiddelen voor het verzenden van het bericht.

15. Werkwijze voor het sturen van 5 verlichtingsbronnen, zoals beschreven in de beschrijving.

16. Werkwijze voor het sturen van verlichtingsbronnen, omvattende: a) het vormen van een bericht door een eerste 10 stuurinrichting voor een bestemmingsstuurinrichting die verbonden is met een verlichtingsbron; b) het zetten van een teller in het bericht; c) het sturen van het bericht van de stuurinrichting aan een daarmee verbonden volgende stuurinrichting; 15 d) het door de volgende stuurinrichting aanpassen van de teller in het bericht naar een waarde die dichter bij een doelwaarde van de teller ligt; e) het evalueren of de teller de doelwaarde bereikt heeft en indien dit niet het geval is het herhalen van de 20 stappen c) tot en met e); f) het evalueren van de inhoud van het bericht door de volgende stuurinrichting; en g) het sturen van de verbonden verlichtingsbron aan de hand van de inhoud van het bericht. 1034076