WO2007079865A1 - Verfahren zum betreiben einer lichtquelle mit hilfe eines lampenbetriebsgeräts sowie lampenbetriebsgerät hierfür - Google Patents

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operating device
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lamp operating
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PCT/EP2006/011846
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Martin Rudigier
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Tridonicatco Gmbh & Co.Kg
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a light source according to the preamble of claim 1, wherein the brightness of the light source is set in dependence on external brightness commands with the aid of a lamp operating device.
  • the present invention relates to a suitable for performing the corresponding method lamp operating device.
  • lamp operating devices of modern design usually have the option of transmitting to them external control commands, which are taken into account in the control of the light source associated with the lamp operating device.
  • external control commands which are taken into account in the control of the light source associated with the lamp operating device.
  • DALI Digital Addressable Lighting Interface
  • Modern lighting systems often work in accordance with the so-called DALI (Digital Addressable Lighting Interface) standard, which represents an interface definition for the transmission of digital commands for the lighting control.
  • DALI Digital Addressable Lighting Interface
  • the central element of the DALI standard is the ability to transmit luminaire commands individually or in groups, in order to set the corresponding light sources to the desired brightness levels.
  • Other lighting systems in which distributed lamp operating devices are transmitted from a center of brightness commands are known.
  • a lamp operating device operating in accordance with the DALI standard receives a new brightness command, it usually does not immediately control the light source assigned to it with the new brightness. Instead, since such brightness jumps would be annoying for an observer, the brightness is increased or reduced continuously or in several small steps to the new brightness value, wherein in the case of the stepwise change, the individual steps are selected such that a nearly continuous transition for a viewer results. Such a brightness change is much more pleasant for the viewer than the sudden change.
  • the various lamp operating devices each have a specific dimming speed, which specifies within which Dimming period, the brightness is changed from the initial value to the new final value. For example, it is known to specify a dimming period of 500 ms. After receiving a new brightness command, the light source is raised or lowered to the new brightness within 0.5s.
  • the time interval of the transmission of successive brightness commands is slightly above the predetermined dimming period, the result is a brightness curve that is also very unattractive to a viewer, since the brightness remains constant for a short period of time and is then changed again, which is very similar to a flickering of the luminaire is.
  • the DALI standard certainly allows the dimming speed to be readjusted with the aid of control commands transmitted specifically for this purpose, this is associated with an increased outlay in the data transmission and, accordingly, is advantageous only in applications in which the time interval between the data transmission Transmission of brightness commands is essentially consistent.
  • the present invention is accordingly an object of the invention to provide a novel solution in the brightness control of light sources, in which the disadvantages described above do not occur or are at least significantly reduced.
  • the solution according to the invention is based on the idea of making the dimming speed of the lamp operating devices variable.
  • the dimming speed has been set in each case by correspondingly transmitted control commands
  • the operating devices themselves are capable of a set appropriate speed for the brightness change.
  • the operating devices take into account the times when current and previous brightness commands were received.
  • a method for operating a light source with the aid of a lamp operating device which lamp operating device adjusts the brightness of the light sources in response to brightness commands, the operating device after receiving a new brightness command, the brightness of the light source within a dimming period continuously or step by step the current brightness sets to the new brightness, and wherein it is provided according to the invention that the operating device independently determines the dimming period on the basis of the times at which the current and previous brightness command was received.
  • a lamp operating device for operating at least one light source
  • the lamp operating device has a receiving unit for receiving external brightness commands and a control circuit, which adjusts the brightness of the light sources in response to the received brightness commands, and wherein the control circuit is adapted, after receiving a new brightness command to adjust the brightness of the light source within a dimming period continuously or in stages from the current brightness to the new brightness.
  • the control circuit determines the dimming period on the basis of the times at which the current and previous brightness command were received.
  • the devices can respond flexibly to received control command sequences.
  • they can adjust their dimming speed or the dimming period required to adjust the brightness such that the new brightness is very likely to be reached precisely at the time when a new brightness command is transmitted. This results in a very pleasant continuous or almost continuous brightness curve for a viewer, in which the desired brightness is set without flickering.
  • the duration between the reception of the last brightness command and the reception of the current brightness command is set as the dimming period.
  • the lamp operating device thus assumes that at least over a certain period of time, the brightness commands are communicated at almost even intervals. However, if the time interval is changed by the center, the lamp operating device automatically adjusts to this new situation.
  • the independent determination of the dimming period is carried out in a so-called adaptive mode of the operating device, wherein this adaptive mode can either be activated or deactivated by an external control command or the operating device automatically activates the mode in certain situations.
  • this adaptive mode is activated by the operating device if the duration between the receipt of the last brightness command and the reception of the current brightness command has fallen below a predetermined reference period. If, on the other hand, brightness commands are transmitted only at large time intervals, then this is interpreted by the lamp operating device as meaning that no specific brightness sequences are to be set, but instead only one-time brightness changes are provided. In this case, it is preferable to resort to a fixed predetermined dimming speed of, for example, 500 ms.
  • the brightness commands are preferably transmitted as digital control commands, which can be done within the scope of all conceivable options for command transmission. It would be conceivable, for example, the use of separate bus systems, as provided in particular according to the DALI standard. In addition to the wired ones, the wireless transmission (wireless) of brightness commands or the use of power line carrier (PLC) data transmission techniques is also possible.
  • PLC power line carrier
  • Fig. 1 shows schematically the embodiment of a lamp operating device according to the invention for operating a light source
  • FIG. 2 shows the brightness progression upon transmission of a specific brightness sequence and very slow dimming speed
  • FIG. Fig. 3 shows the brightness curve at a very high dimming speed
  • FIG 4 shows the brightness curve at adaptive dimming speed according to the present invention.
  • the invention will be explained with reference to an embodiment of an electronic ballast for operating a gas discharge lamp. It should be noted, however, that the concept of adaptive dimming speed is by no means limited to such lamp operating devices and light sources. Instead, the present invention can basically be applied to all types of lamp operating devices which are capable of adjusting the brightness of their associated light sources.
  • the light sources may be LEDs in particular.
  • the lamp operating device shown generally by the reference numeral 1 in Fig. 1 has as a central component to a control circuit 2, which is responsible for the operation of the ballast 1 and takes over the control of all other components.
  • the operation of the ballast 1 is carried out in particular on the basis of control commands, which are the wired ballast 1 and / or wirelessly (radio) transmitted from a central command generator 22.
  • control commands which are the wired ballast 1 and / or wirelessly (radio) transmitted from a central command generator 22.
  • the ballast 1 to a transmitting and receiving unit or an interface 3, via which a data exchange takes place.
  • the interface 3 is in the illustrated embodiment via a bus line system 21, to which other ballasts can be connected, connected to the central command generator 22. Commands received by the interface 3 via the bus line system 21 are then forwarded to the control unit 2, which regulates the operation of the ballast 1 in a suitable manner.
  • Power supply network 20 for command transmission would be conceivable, in which case so-called Powerline Ca ⁇ er techniques are used.
  • Powerline Ca ⁇ er techniques are used.
  • the command transmission is preferably carried out according to the DALI standard, although any other way of digital command transmission can be provided.
  • the brightness setting of the gas discharge lamp connected to the ballast 1 is effected in that the power supplied to the lamp LA in is set appropriately.
  • the ballast 1 internally initially has a rectifier 4 connected to the power supply network 20, whose rectified input voltage is fed to a DC link circuit 5.
  • This serves on the one hand the harmonic filtering and on the other hand generates an intermediate circuit voltage, which is converted by an inverter 6 into a high-frequency AC voltage.
  • This in turn is supplied to the output-side load circuit 7, which has output terminals for the lamp LA.
  • the lamp power can now be changed by changing the frequency of the alternating voltage generated by the inverter 6.
  • the load circuit 7 has a series resonant circuit consisting of an inductance and a capacitance, the power can be changed by changing the operating frequency with respect to the series resonant frequency of the load circuit.
  • the type of the type of light source connected to the lamp operating device however, other concepts for power or brightness control can also be used.
  • the control circuit 2 changes the power supplied to the lamp LA such that it is finally operated with the new desired brightness.
  • the transition from the output brightness to the new final brightness does not take place abruptly, but continuously or in smaller steps, in order to produce a more pleasant brightness transition.
  • This so-called dimming speed is usually determined by the specification of a dimming period, which indicates within which time the brightness is raised or lowered from the initial brightness to the final brightness.
  • a standard dimming period is 500ms, which means the new brightness will be triggered within half a second. This speed is sufficient for such cases, in which only at long time intervals in each case a new brightness value is given.
  • the brightness value should be changed more quickly, since new brightness commands are transmitted in short time intervals. If the dimming speed is too slow for this, this means that the final value is not reached at all before a new brightness value is transmitted again.
  • FIG. 2 shows an example of a brightness curve in which brightness values of 20% and 80% are alternately transmitted at the times t1, t2 and t3, ie at a time interval of 100 ms in each case. Since at a fixed dimming speed of 500 ms for the brightness change the period to Setting the new brightness value is greater than the timing of the transmission of the individual commands, this has - as shown - the result that at no time the desired final brightness is achieved. Instead, the brightness varies between values of about 65% and 35%, which does not correspond to the desired brightness curve.
  • the lamp operating device sets the dimming speed, more precisely the dimming period independently.
  • the operating device recognizes the sequence from the previous command sequences and subsequently adapts the future behavior in the brightness adjustment in order to produce the most continuous possible brightness curve.
  • the dimming period T ie the period in which the lamp brightness is changed from the initial value to the new final value after receipt of a new brightness command, corresponds to the time interval between the transmission of the last brightness command and the current brightness command.
  • This time interval ⁇ is recorded in an internal memory 8 of the control circuit 2 and now serves as a dimming period T for the subsequent adjustment of the brightness. After expiration of the period T, the new brightness of 80% is reached.
  • This so-called adaptive mode of the lamp operating device is therefore obviously advantageous if a multiple and rapid change in the lamp brightness is provided.
  • An application for this would be, for example, the control of LEDs.
  • this adaptive mode is used only in those cases in which it brings about the advantages described above .
  • the adaptive mode is explicitly activated or deactivated by means of corresponding digital commands.
  • the lamp operating device automatically activates the adaptive mode if the transmission of the brightness commands indicates that a specific command sequence is now to be expected.
  • the lamp operating device can automatically switch to adaptive mode.
  • the corresponding instruction set of the DALI standard is extended in order to integrate the solution according to the invention into this standard.
  • the estimation or adaptation of the dimming speed can also take place in a manner other than described with respect to FIG. 4.
  • several past times of the brightness command transmission could also be taken into account, in which case a suitable dimming speed is estimated on the basis of corresponding statistics or the like.
  • the consideration of the current time of the command transmission and the time of the last command transmission is characterized by its simplicity, which is why this is a particularly preferred approach.
  • the solution according to the invention provides an improvement in the control of light sources, by means of which, in particular in the repeated and rapid transmission of different brightness commands, a particularly pleasant brightness progression is achieved. At the same time it is also ensured that in each case the desired final brightness value is reliably achieved.

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Abstract

Beim Betreiben einer Lichtquelle (LA) mit Hilfe eines Lampenbetriebsgeräts (1), welches die Helligkeit der Lichtquelle (LA) in Abhängigkeit von Helligkeitsbefehlen einstellt, stellt das Betriebsgerät (1) nach dem Empfang eines neuen Helligkeitsbefehls die Helligkeit der Lichtquelle (LA) innerhalb eines Dimmzeitraums (T) kontinuierlich oder stufenweise von der aktuellen Helligkeit auf die neue Helligkeit ein. Erfindungsgemäß ermittelt das Betriebsgerät (1) einen geeigneten Dimmzeitraum (T) auf Basis der Zeitpunkte (tl , t2), zu denen der aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehle empfangen wurden, selbständig.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle mit Hilfe eines Lampenbetriebsgeräts sowie Lampenbetriebsgerät hierfür
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem mit Hilfe eines Lampenbetriebsgeräts die Helligkeit der Lichtquelle in Abhängigkeit von externen Helligkeitsbefehlen eingestellt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein zur Durchführung des entsprechenden Verfahrens geeignetes Lampenbetriebsgerät.
Um eine komfortable Beleuchtungssteuerung vornehmen zu können, weisen Lampenbetriebsgeräte moderner Bauart üblicherweise die Option auf, ihnen externe Steuerbefehle zu übermitteln, welche bei der Ansteuerung der dem Lampenbetriebsgerät zugeordneten Lichtquelle berücksichtigt werden. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, mit Hilfe digitaler Befehle Helligkeitswerte vorzugeben, welche von dem Lampenbetriebsgerät in entsprechender Weise umgesetzt werden.
Moderne Beleuchtungssysteme arbeiten dabei oftmals gemäß dem so genannten DALI- (Digital Addressable Lighting Interface)Standard, welcher eine Schnittstellendefinition zur Übermittlung digitaler Befehle für die Beleuchtungssteuerung darstellt. Der DALI- Standard wurde von führenden Vertretern der Beleuchtungsindustrie entwickelt und eröffnet die Möglichkeit, verteilt angeordnete Lichtquellen in einfacher Weise in digital anzusteuern. Zentrales Element des DALI-Standards ist dabei die Möglichkeit, Leuchten individuell oder in Gruppen zusammengefasst Helligkeitsbefehle zu übermitteln, um die entsprechenden Lichtquellen auf gewünschte Helligkeitspegel einzustellen. Auch andere Beleuchtungssysteme, bei denen verteilt angeordnete Lampenbetriebsgeräte von einer Zentrale aus Helligkeitsbefehle übermittelt werden, sind bekannt.
Erhält ein entsprechend dem DALI-Standard arbeitendes Lampenbetriebsgerät einen neuen Helligkeitsbefehl, so steuert es üblicherweise die ihm zugeordnete Lichtquelle nicht augenblicklich mit der neuen Helligkeit an. Da für einen Beobachter derartige Helligkeitssprünge störend wären, wird stattdessen die Helligkeit kontinuierlich oder in mehreren kleinen Stufen auf den neuen Helligkeitswert erhöht bzw. reduziert, wobei im Falle der stufenweisen Veränderung die einzelnen Stufen derart gewählt sind, dass sich für einen Betrachter ein nahezu kontinuierlicher Übergang ergibt. Eine derartige Helligkeitsveränderung ist für den Betrachter deutlich angenehmer als die sprunghafte Veränderung. Die verschiedenen Lampenbetriebsgeräte weisen dabei jeweils eine bestimmte Dimmgeschwindigkeit auf, welche vorgibt, innerhalb welchem Dimmzeitraum die Helligkeit von dem Ausgangswert auf den neuen Endwert verändert wird. Beispielsweise ist es bekannt, einen Dimmzeitraum von 500ms vorzugeben. Nach Erhalt eines neuen Helligkeitsbefehls wird also die Lichtquelle innerhalb von 0,5s auf die neue Helligkeit angehoben bzw. abgesenkt.
Es hat sich nunmehr gezeigt, dass eine Vorgabe von 500ms für die Helligkeitsveränderung in Situationen, in den die Helligkeit nur sehr selten verändert wird, vollkommen ausreichend ist. Auf der anderen Seite allerdings können durchaus Fälle auftreten, bei denen für spezielle Anwendungen innerhalb eines kurzen Zeitraums immer wieder neue Helligkeitsbefehle übermittelt werden. Ist der zeitliche Abstand zwischen der Übermittlung zweier neuer Helligkeitsbefehle kürzer als der vorgegebene Dimmzeitraum von beispielsweise 500ms, so hat dies zur Folge, dass der soeben erhaltene End- oder Zielhelligkeitswert noch gar nicht eingestellt worden ist, bevor schon wieder ein neuer Zielwert übermittelt wurde. Letztendlich bedeutet dies, dass die Lichtquellen niemals in der gewünschten Helligkeit angesteuert werden. Liegt hingegen der zeitliche Abstand der Übermittlung von aufeinanderfolgenden Helligkeitsbefehlen etwas oberhalb des vorgegebenen Dimmzeitraums, so ergibt sich ein für einen Betrachter ebenfalls sehr unschöner Helligkeitsverlauf, da die Helligkeit für einen kurzen Zeitraum konstant bleibt und dann wieder verändert wird, was einem Flackern der Leuchte sehr ähnlich ist. Zwar besteht beim DALI-Standard durchaus die Möglichkeit, die Dimmgeschwindigkeit mit Hilfe von eigens hierfür übermittelten Steuerbefehlen jeweils neu einzustellen, dies ist allerdings mit einem erhöhten Aufwand in der Datenübermittlung verbunden und dementsprechend wiederum lediglich bei Anwendungsfällen von Vorteil, bei denen der zeitliche Abstand zwischen der Übermittlung der Helligkeit Befehle im wesentlichen gleichbleibend ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Lösung bei der Helligkeitssteuerung von Lichtquellen zu schaffen, bei der die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten bzw. zumindest deutlich reduziert sind.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Lampenbetriebsgerät gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, die Dimmgeschwindigkeit der Lampenbetriebsgeräte variabel zu gestalten. Im Gegensatz zu der bisherigen Lösung gemäß dem DALI-Standard allerdings, bei welcher die Dimmgeschwindigkeit jeweils durch entsprechend übermittelte Steuerbefehle eingestellt wurde, ist nunmehr erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Betriebsgeräte selbst in der Lage sind, eine geeignete Geschwindigkeit für die Helligkeitsveränderung einzustellen. Hierzu berücksichtigen die Betriebsgeräte insbesondere die Zeitpunkte, zu denen aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehle empfangen wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle mit Hilfe eines Lampenbetriebsgeräts vorgeschlagen, welches Lampenbetriebsgerät die Helligkeit der Lichtquellen in Abhängigkeit von Helligkeitsbefehlen einstellt, wobei das Betriebsgerät nach dem Empfang eines neuen Helligkeitsbefehls die Helligkeit der Lichtquelle innerhalb eines Dimmzeitraums kontinuierlich oder stufenweise von der aktuellen Helligkeit auf die neue Helligkeit einstellt, und wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Betriebsgerät den Dimmzeitraum auf Basis der Zeitpunkte, zu denen der aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehl empfangen wurde, selbständig ermittelt.
Darüber hinaus wird ein Lampenbetriebsgerät zum Betreiben mindestens einer Lichtquelle vorgeschlagen, wobei das Lampenbetriebsgerät eine Empfangseinheit zum Empfangen externer Helligkeitsbefehle sowie einer Steuerschaltung aufweist, welche die Helligkeit der Lichtquellen in Abhängigkeit von den empfangenen Helligkeitsbefehlen einstellt, und wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, nach dem Empfang eines neuen Helligkeitsbefehls die Helligkeit der Lichtquelle innerhalb eines Dimmzeitraums kontinuierlich oder stufenweise von der aktuellen Helligkeit auf die neue Helligkeit einzustellen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuerschaltung den Dimmzeitraum auf Basis der Zeitpunkte, zu denen der aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehl empfangen wurden, selbständig ermittelt.
Dadurch, dass die Lampenbetriebsgeräte in der Lage sind, selbständig eine geeignete Dimmgeschwindigkeit einzustellen, können die Geräte in flexibler Weise auf empfangene Steuerbefehlssequenzen reagieren. Insbesondere können sie ihre Dimmgeschwindigkeit bzw. den zur Anpassung der Helligkeit erforderlichen Dimmzeitraum derart einstellen, dass die neue Helligkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit genau zu dem Zeitpunkt erreicht wird, zudem ein neuer Helligkeitsbefehl übermittelt wird. Hierdurch ergibt sich für einen Betrachter ein äußerst angenehmer kontinuierlicher bzw. nahezu kontinuierlicher Helligkeitsverlauf, bei dem ohne Flackern die gewünschte Helligkeit sicher eingestellt wird.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als Dimmzeitraum die Dauer zwischen dem Empfang der letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls eingestellt wird. Bei dieser Vorgehensweise geht das Lampenbetriebsgerät also davon aus, dass zumindest über einen bestimmten Zeitraum hinweg die Helligkeitsbefehle in nahezu gleichmäßigen Abständen übermittelt werden. Wird allerdings der zeitliche Abstand durch die Zentrale geändert, so stellt sich das Lampenbetriebsgerät automatisch auf diese neue Situation ein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die selbständige Ermittlung des Dimmzeitraums in einem sogenannten Adaptivmodus des Betriebsgeräts vorgenommen wird, wobei dieser Adaptivmodus entweder durch einen externen Steuerbefehl aktiviert bzw. deaktiviert werden kann oder das Betriebsgerät in bestimmten Situationen den Modus automatisch aktiviert. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Adaptivmodus durch das Betriebsgerät dann aktiviert wird, falls die Dauer zwischen dem Empfang des letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls einen vorgegebenen Refernzzeitraum unterschritten hat. Werden hingegen Helligkeitsbefehle lediglich in großen zeitlichen Abständen übermittelt, so wird dies durch das Lampenbetriebsgerät dann dahingehend interpretiert, dass keine bestimmten Helligkeitssequenzen eingestellt werden sollen sondern stattdessen lediglich einmalige Helligkeitsveränderungen vorgesehen sind. In diesem Fall wird vorzugsweise auf eine feste vorgegebene Dimmgeschwindigkeit von beispielsweise 500ms zurückgegriffen.
Die Helligkeitsbefehle werden vorzugsweise als digitale Steuerbefehle übermittelt, wobei dies im Rahmen aller denkbaren Möglichkeiten zur Befehlsübermittlung erfolgen kann. Denkbar wäre beispielsweise die Nutzung separater Bussysteme, wie dies insbesondere gemäß dem DALI-Standard vorgesehen ist. Neben den drahtgebundenen ist auch die drahtlose Übermittlung (Funk) von Helligkeitsbefehlen oder die Nutzung von Powerline Carrier - (PLC) Techniken zur Datenübermittlung möglich.
Als Leuchtmittel, die dem Betriebsgerät zugeordnet sind, kommen insbesondere LEDs in Frage, da dort die dynamische Lichtsteuerung eine besondere Rolle spielt.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Lampenbetriebsgeräts zum Betreiben einer Lichtquelle;
Fig. 2 den Helligkeitsverlauf bei Übermittlung einer bestimmten Helligkeitssequenz und sehr langsamer Dimmgeschwindigkeit; Fig. 3 den Helligkeitsverlauf bei einer sehr hohen Dimmgeschwindigkeit und
Fig. 4 den Helligkeitsverlauf bei adaptiver Dimmgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Vorschaltgeräts zum Betreiben einer Gasentladungslampe erläutert. Es ist allerdings anzumerken, dass das Konzept der adaptiven Dimmgeschwindigkeit keinesfalls auf derartige Lampenbetriebsgeräte und Lichtquellen beschränkt ist. Stattdessen kann die vorliegende Erfindung grundsätzlich bei sämtlichen Arten von Lampenbetriebsgeräten eingesetzt werden, welche in der Lage sind, die ihnen zugeordneten Lichtquellen in ihrer Helligkeit einzustellen. Die Lichtquellen können insbesondere LEDs sein.
Das in Fig. 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 1 dargestellte Lampenbetriebsgerät weist als zentrale Komponente eine Steuerschaltung 2 auf, welche für den Betrieb des Vorschaltgeräts 1 verantwortlich ist und die Steuerung sämtlicher weiterer Komponenten übernimmt. Der Betrieb des Vorschaltgeräts 1 erfolgt insbesondere auf Basis von Steuerbefehlen, welche dem Vorschaltgerät 1 von einem zentralen Befehlsgeber 22 drahtgebunden und/oder drahtlos (Funk) übermittelt werden. Hierzu weist das Vorschaltgerät 1 eine Sende- und Empfangeinheit bzw. eine Schnittstelle 3 auf, über welche ein Datenaustausch erfolgt. Die Schnittstelle 3 ist dabei im dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Busleitungssystem 21, an welches auch andere Vorschaltgeräte angeschlossen sein können, mit dem zentralen Befehlsgeber 22 verbunden. Von der Schnittstelle 3 über das Busleitungssystem 21 empfangene Befehle werden dann an die Steuereinheit 2 weitergeleitet, welche in geeigneter Weise den Betrieb des Vorschaltgeräts 1 regelt.
Anzumerken ist, dass auch andere Lösungen zur Übermittlung der Steuerbefehle vorgesehen sein können. Insbesondere bestünde auch die Möglichkeit, eine drahtlose
Befehlsübermittlung vorzusehen. Auch die Nutzung der Leitungen des
Stromversorgungsnetzes 20 für die Befehlsübermittlung wäre denkbar, wobei dann sogenannte Powerline Caπϊer-Techniken eingesetzt werden. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel der Verwendung einer separaten Busleitung 21 erfolgt die Befehlsübermittlung vorzugsweise gemäß dem DALI- Standard, wobei allerdings auch jegliche andere Art und Weise der digitalen Befehlsübermittlung vorgesehen sein kann.
Die Helligkeitseinstellung der das Vorschaltgerät 1 angeschlossenen Gasentladungslampe erfolgt dadurch, dass die der Lampe LA zugeführte Leistung in geeigneter Weise eingestellt wird. Hierzu weist das Vorschaltgerät 1 intern zunächst einen an das Stromversorgungsnetz 20 angeschlossenen Gleichrichter 4 auf, dessen gleichgerichtete Eingangsspannung einer Zwischenkreisschaltung 5 zugeführt wird. Diese dient einerseits der Oberwellenfilterung und generiert andererseits eine Zwischenkreisspannung, welche von einem Wechselrichter 6 in eine hochfrequente Wechselspannung umgesetzt wird. Diese wiederum wird dem ausgangsseitigen Lastkreis 7 zugeführt, der Ausgangsanschlüsse für die Lampe LA aufweist. In bekannterweise kann nunmehr die Lampenleistung dadurch verändert werden, dass die Frequenz der von dem Wechselrichter 6 generierten Wechselspannung verändert wird. Da der Lastkreis 7 einen Serienresonanzkreis bestehend aus einer Induktivität sowie einer Kapazität aufweist, kann durch Veränderung der Betriebsfrequenz gegenüber der Serienresonanzfrequenz des Lastkreises die Leistung verändert werden. Je nach Art des Typs der an das Lampenbetriebsgerät angeschlossenen Lichtquelle können allerdings auch andere Konzepte zur Leistungs- bzw. Helligkeitssteuerung eingesetzt werden.
Erhält nun das Lampenbetriebsgerät 1 über die Busleitung 21 einen neuen Helligkeitsbefehl für die Lampe LA, so verändert die Steuerschaltung 2 die der Lampe LA zugeführte Leistung derart, dass diese letztendlich mit der neuen gewünschten Helligkeit betrieben wird. Der Übergang von der Ausgangshelligkeit auf die neue Endhelligkeit erfolgt allerdings nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich bzw. in kleineren Stufen, um einen angenehmeren Helligkeitsübergang hervorzurufen. Diese sogenannte Dimmgeschwindigkeit wird dabei üblicherweise durch die Vorgabe eines Dimmzeitraums bestimmt, der angibt, innerhalb welcher Zeit die Helligkeit von der Ausgangshelligkeit auf die Endhelligkeit angehoben bzw. abgesenkt wird.
Ein standardmäßiger Dimmzeitraum beträgt beispielsweise 500ms, was bedeutet, dass die neue Helligkeit innerhalb einer halben Sekunde angesteuert wird. Diese Geschwindigkeit ist für solche Fälle ausreichend, bei denen lediglich in großen zeitlichen Abständen jeweils ein neuer Helligkeitswert vorgegeben wird. Auf der anderen Seite sind durchaus spezielle Anwendungen denkbar, bei denen der Helligkeitswert schneller geändert werden sollte, da in kurzen zeitlichen Abständen neue Helligkeitsbefehle übermittelt werden. Ist hierfür die Dimmgeschwindigkeit zu langsam, hat dies zur Folge, dass der Endwert gar nicht erreicht wird, bevor schon wieder ein neuer Helligkeitswert übermittelt wird.
Fig. 2 zeigt hierzu ein Beispiel eines Helligkeitsverlaufs, bei dem zu den Zeitpunkten tl, t2 und t3, also in einem zeitlichen Abstand von jeweils 100ms alternierend Helligkeitswerte von 20% und 80% übermittelt werden. Da bei einer fest vorgegebenen Dimmgeschwindigkeit von 500ms für die Helligkeitsänderung der Zeitraum zum Einstellen des neuen Helligkeitswerts größer ist als die zeitliche Abfolge der Übermittlung der einzelnen Befehle, hat dies - wie dargestellt - zur Folge, dass zu keinem Zeitraum die gewünschte Endhelligkeit erzielt wird. Stattdessen schwankt die Helligkeit zwischen Werten von etwa 65% und 35%, was allerdings nicht dem gewünschten Helligkeitsverlauf entspricht.
Wird stattdessen eine deutlich höhere Dimmgeschwindigkeit dargestellt, ergibt sich ein Helligkeitsverlauf, wie er beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Hierbei wird zwar jeweils vor Übermittlung eines neuen Helligkeitsbefehls die gewünschte Endhelligkeit erreicht, allerdings ergibt sich hierdurch ein letztlich sehr unschöner Helligkeitsverlauf, da einerseits Phasen vorliegen, in denen die Helligkeit verändert wird, andererseits in kurzen Zeiträumen die Helligkeit konstant auf dem hohen bzw. dem niedrigen Helligkeitswert verbleibt. Dies führt zu einer unschönen Flackererscheinung.
Um diese Nachteile zu umgehen, wird nunmehr erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Lampenbetriebsgerät die Dimmgeschwindigkeit, genauer gesagt den Dimmzeitraum selbständig festlegt. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das Betriebsgerät aus den vorhergegangenen Befehlsfolgen den Ablauf erkennt und das zukünftige Verhalten bei der Helligkeitsanpassung daraufhin adaptiert, um einen möglichst kontinuierlichen Helligkeitsverlauf hervorzurufen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist hierzu vorgesehen, dass der Dimmzeitraum T, also der Zeitraum, in dem nach Erhalt eines neuen Helligkeitsbefehls die Lampenhelligkeit von dem Ausgangswert auf den neuen Endwert verändert wird, dem zeitlichen Abstand zwischen der Übermittlung des letzten Helligkeitsbefehls und des aktuellen Helligkeitsbefehls entspricht. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass das Lampenbetriebsgerät zum Zeitpunkt t2, zu dem ein neuer Helligkeitsbefehl erhalten wurde, feststellt, dass vor 100ms, also zum Zeitpunkt tl der vorherige letzte Helligkeitsbefehlt übermittelt wurde. Dieser zeitliche Abstand τ wird in einem internen Speicher 8 der Steuerschaltung 2 festgehalten und dient nunmehr als Dimmzeitraum T für die nachfolgende Anpassung der Helligkeit. Nach Ablauf des Zeitraums T wird also die neue Helligkeit von 80% erreicht. Erfolgt die Übermittlung der Steuerbefehle nahezu mit gleichbleibenden zeitlichen Abständen, so bedeutet dies, dass die neue Endhelligkeit genau zu dem Zeitpunkt t3 erreicht wird, zu dem auch ein neuer Helligkeitsbefehl empfangen wird. Die Helligkeit wird also nahezu kontinuierlich verändert, was in einem sehr angenehmen Helligkeitsverlauf resultiert. Anzumerken ist, dass bei der anhand von Fig. 4 beschriebenen Vorgehensweise selbstverständlich der zeitliche Abstand für die Übermittlung der Helligkeitsbefehle von Zeit zu Zeit verändert werden könnte, was dazu führen würde, dass bei einem derartigen Übergang dann nicht mehr die Endhelligkeit exakt zu dem Zeitpunkt erzielt wird, zu dem der neue Helligkeitsbefehl übermittelt wurde. In den darauffolgenden Sequenzen passt sich dann allerdings das Lampenbetriebsgerät wieder selbständig den neuen zeitlichen Abständen an, ohne dass hierzu eine entsprechende Befehlsübermittlung erforderlich wäre. Hierdurch ist sichergestellt, dass überwiegend ein kontinuierlicher Helligkeitsverlauf erzielt wird.
Dieser sogenannte Adaptivmodus des Lampenbetriebsgeräts ist also offensichtlich dann von Vorteil, wenn eine mehrfache und schnelle Änderung der Lampenhelligkeit vorgesehen ist. Ein Anwendungsfall hierfür wäre beispielsweise die Ansteuerung von LEDs. Wenn hingegen lediglich vereinzelt ein neuer Helligkeitsbefehl übermittelt wird, so ist eine entsprechende Anpassung der Dimmgeschwindigkeit nicht zwingend erforderlich oder sogar eher von Nachteil, weshalb vorzugsweise vorgesehen ist, dass dieser Adaptivmodus lediglich in solchen Fällen eingesetzt wird, in denen er die vorbeschriebenen Vorteile mit sich bringt. Hierzu kann einerseits vorgesehen sein, dass der Adaptivmodus explizit durch entsprechende digitale Befehle aktiviert bzw. deaktiviert wird. Andererseits kann auch vorgesehen sein, dass das Lampenbetriebsgerät automatisch den Adaptivmodus aktiviert, wenn die Übermittlung der Helligkeitsbefehle darauf schließen lässt, dass nunmehr eine bestimmte Befehlssequenz zu erwarten ist. Beispielsweise kann das Lampenbetriebsgerät für den Fall, dass der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Helligkeitsbefehlen einen - evtl. extern vorgebbaren - Referenz- bzw. Minimalwert unterschreitet, automatisch in den Adaptivmodus wechseln. Für den Fall der manuellen Aktivierung bzw. Deaktivierung des Adaptivmodus ist vorzugsweise vorgesehen, dass hierbei der entsprechende Befehlsatz des DALI-Standards erweitert wird, um die erfindungsgemäße Lösung diesem Standard zu integrieren.
Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen, dass die Abschätzung bzw. Anpassung der Dimmgeschwindigkeit auch in anderer Art und Weise als im Hinblick auf Fig. 4 beschrieben erfolgen kann. Insbesondere könnten auch mehrere vergangene Zeitpunkte der Helligkeitsbefehlübermittlung berücksichtigt werden, wobei dann anhand einer entsprechenden Statistik oder dergleichen eine geeignete Dimmgeschwindigkeit abgeschätzt wird. Die Berücksichtigung des aktuellen Zeitpunkts der Befehlsübermittlung sowie des Zeitpunkts der letzten Befehlsübermittlung zeichnet sich allerdings durch ihre Einfachheit aus, weshalb es sich hierbei um eine besonders bevorzugte Vorgehensweise handelt. Insgesamt gesehen wird somit durch die erfindungsgemäße Lösung eine Verbesserung in der Ansteuerung von Lichtquellen geschaffen, durch welche insbesondere bei der wiederholten und schnellen Übermittlung unterschiedliche Helligkeitsbefehle ein besonders angenehmer Helligkeitsverlauf erzielt wird. Hierbei ist gleichzeitig auch sichergestellt, dass jeweils der gewünschte Endhelligkeitswert zuverlässig erreicht wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle (LA) mit Hilfe eines Lampenbetriebsgeräts (1), welches die Helligkeit der Lichtquelle (LA) in Abhängigkeit von Helligkeitsbefehlen einstellt, wobei das Betriebsgerät (1) nach dem Empfang eines neuen Helligkeitsbefehls die Helligkeit der Lichtquelle (LA) innerhalb eines Dimmzeitraums (T) kontinuierlich oder stufenweise von der aktuellen Helligkeit auf die neue Helligkeit einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (1) den Dimmzeitraum (T) auf Basis der Zeitpunkte (tl, t2), zu denen der aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehle empfangen wurden, selbständig ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Dimmzeitraum (T) die Dauer (τ) zwischen dem Empfang des letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die selbständige Ermittlung des Dimmzeitraums in einem Adaptivmodus des Betriebsgeräts (1) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch einen externen Steuerbefehl aktiviert bzw. deaktiviert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch das Betriebsgerät (1) automatisch aktiviert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch das Betriebsgerät (1) aktiviert wird, falls die Dauer (τ) zwischen dem Empfang des letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls einen vorgegebenen Referenzzeitraum unterschritten hat.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzzeitraum durch einen externen Steuerbefehl vorgebbar ist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitsbefehle als digitale Steuerbefehle übermittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Helligkeitsbefehle entsprechend dem DALI-Standard erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitsbefehle drahtlos und/oder drahtgebunden übermit telt werden.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode ist.
12. Lampenbetriebsgerät (1) zum Betreiben mindestens einer Lichtquelle (LA), wobei das Lampenbetriebsgerät (1) aufweist: eine Empfangseinheit (2) zum Empfangen externer Helligkeitsbefehle sowie eine Steuerschaltung (1), welche die Helligkeit der Lichtquelle (LA) in Abhängigkeit von den empfangenen Helligkeitsbefehlen einstellt, und wobei die Steuerschaltung (1) dazu ausgebildet ist, nach dem Empfang eines neuen Helligkeitsbefehls die Helligkeit der Lichtquelle (LA) innerhalb eines Dimmzeitraums (T) kontinuierlich oder stufenweise von der aktuellen Helligkeit auf die neue Helligkeit einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (1) den Dimmzeitraum (T) auf Basis der Zeitpunkte (tl, t2), zu denen der aktuelle sowie frühere Helligkeitsbefehle empfangen wurden, selbständig ermittelt.
13. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung als Dimmzeitraum (T) die Dauer (τ) zwischen dem Empfang des letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls bestimmt.
14. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die selbständige Ermittlung des Dimmzeitraums in einem Adaptivmodus des Betriebsgeräts (1) erfolgt.
15. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch einen externen Steuerbefehl aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.
16. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch die Steuerschaltung (2) automatisch aktiviert wird.
17. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptivmodus durch die Steuerschaltung (2) aktiviert wird, falls die Dauer (τ) zwischen dem Empfang des letzten Helligkeitsbefehls und dem Empfang des aktuellen Helligkeitsbefehls einen vorgegebenen Referenzzeitraum unterschritten hat.
18. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzzeitraum durch einen externen Steuerbefehl vorgebbar ist.
19. Lampenbetriebsgerät nach einem der Ansprü che 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitsbefehle digitale Steuerbefehle sind.
20. Lampenbetriebsgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Helligkeitsbefehle entsprechend dem DALI-Standard erfolgt.
21. Lampenbetriebsgerät nach einem der Ansprü che 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zu einem Empfang drahtgebundener und/oder drahtloser Helligkeitsbefehle angelegt ist.
22. Lampenbetriebsgerät nach einem der Ansprü che 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode ist.
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