WO2009012816A1 - Elektronisches betriebsgerät und beleuchtungssystem mit zumindest einer elektrischen lampe sowie verfahren zum betreiben einer elektrischen lampe - Google Patents

Elektronisches betriebsgerät und beleuchtungssystem mit zumindest einer elektrischen lampe sowie verfahren zum betreiben einer elektrischen lampe Download PDF

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WO2009012816A1
WO2009012816A1 PCT/EP2007/057641 EP2007057641W WO2009012816A1 WO 2009012816 A1 WO2009012816 A1 WO 2009012816A1 EP 2007057641 W EP2007057641 W EP 2007057641W WO 2009012816 A1 WO2009012816 A1 WO 2009012816A1
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WO
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operating device
time
switch
operating
electronic
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PCT/EP2007/057641
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Thomas Rossmanith
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • 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
    • H05B47/16—Controlling the light source by timing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to an electronic operating device for operating an electric lamp and to a lighting system with a lamp and such an electronic operating device and to a method for operating an electric lamp.
  • An electronic ballast for operating an electric lamp, at least one daily and the operating device with regard to the actual local time at the geographical installation location of the loading drive device ⁇ not known switch, predetermined.
  • the switch-on time is assigned to the operating device by a known event. This assignment of a ⁇ be known event at the switch is insbeson ⁇ wider only with respect to the linguistic designation but not to the exact local time of day on Location of the control gear characterized.
  • the electronic operating device comprises a computer unit, by means of which the actual local time at the installation location can be determined as a function of a first and second switch-on duration, which can be determined by the operating device and commencing at a switch-on time, and the time difference between the two switch-on periods.
  • the electronic operating device is thus formed virtually without an internal clock and initially does not explicitly know the actual local time at any geographical location. This is in a simple and relatively accurate manner from easy to be determined characteristics by the electronic control gear itself be ⁇ true.
  • This embodiment of the operating device can be used easily and with little effort anywhere in the world, without the need for time-consuming adjustment of the current time of day and the adjustment of this time. Rather, drove device without specific temporal adjustment be sung easily installed and operating unit Ü then takes over virtually even this calculation such an electronic Be ⁇ .
  • Such an embodiment no longer requires that a separate energy source, in particular a battery, be provided in the operating device for an internal clock.
  • the operating device can thus be component ⁇ reduced and thus also provided cost-reduced. In addition, it can be made more energy efficient.
  • the operating device also possible that it can be compatible ⁇ sets already existing lighting systems, and no further control lines or the like must be attached.
  • Such electronic operating device which is in particular ⁇ special for the operation of discharge lamps, such as fluorescent lamps ⁇ or compact fluorescent lamps, provided, a simple and compatible conversion of existing and much energy-consuming lighting ⁇ systems can be done.
  • Electronic ballast Need Beer ⁇ Strengthens therefore no internal continuous clock more to bridge the time when it is switched off.
  • the elekt ⁇ tronic operating device for this purpose preferably comprises a storage unit, examples game as an EEPROM memory.
  • the Radio Service ⁇ advises of relatively few and easily generated values of parameters to determine the geographical location exactly and also determine in a relatively accurate manner, there currently prevailing local time.
  • the turn-on ⁇ point the sunset is assigned to the geographical location as a specific event.
  • the elekt ⁇ tronic ballast thus knows that when it is ⁇ on, the event of the sunset occurred at the geographical installation site. It knows but only this information. The then actual, at the geographical location currently given local time, however, he is not yet known.
  • a further event is the effect known, the operating device that it is in particular switched off during sunrise ⁇ gear of a subsequent day. Since ⁇ through is also a switch-off of the electronic ballast further combined with a specific event, which is known to the operating device only with regard to the linguistic description, but not also in view of the exact local time on the local geographical ⁇ phical installation site.
  • specific events of a year ko ⁇ diert and the operating device preferably at the time the event occurred encoded communicable.
  • specific events of a year include the change from summer to winter time or the change from winter to summer time or, for example, a leap day in a leap year.
  • By such coding and message as well as the self-identification of the operating device can be flexible on it to respond, and the effects of the notified event with regard to the investigation of the geographical ⁇ phical installation site and which are actually taken into account prevailing there local time.
  • the operating device has at least one A ⁇ switching period at night.
  • the Be ⁇ operating device on the night in the active operating state which is particularly the case with lighting systems, which are used for loading ⁇ lighting of roads.
  • an uninterrupted duty cycle extends in time between a sunset on one day and a sunrise on a subsequent day.
  • ⁇ extends with a continuous and uninterrupted Duty cycle across the daily exchange two consecutive days.
  • a switched-on duration which is anticipated with respect to normal operation therefore has, in particular, a duration of several hours.
  • a coding of a specific EVENT ⁇ Nisses one year by at least one short compared to a first and / or second duty cycle and which separate and additional time period between at least two changes of the operating state of the loading specified drive unit.
  • the coding of a specific event of the year by a relatively short period of time which may be at ⁇ play, in seconds or minutes, is characterized.
  • the operating device for this called zusurbanli ⁇ che short period of time is off, and therefore the co ⁇ dation is clearly communicated.
  • a follow-up in turn at least a short-term wide ⁇ res switching occurs by which the encoded infor ⁇ mation concerning the specific event of a year is communicated.
  • a coding can also be more complex and include, for example, at least two additional additional durations to the first and / or second duty cycle in order to be able to communicate corresponding information. These at least two additional periods of time can be defined analogously or differently.
  • a coding of desired specific operating states of the operating device and / or the lamp during an active normal operation and thus during a first or second duty cycle can be performed. So the dimming mode or any other specific ak ⁇ tive operating conditions can be transmitted encoded, for example. This may also be the case, too to be provided such a specific active operation, timely.
  • the electronic control gear can be activated by an externally receivable signal and thus the beginning of a first or second duty cycle can be introduced.
  • the electronic control device is as ⁇ to connected to an external central control unit on the geographical ⁇ phical installation site for data communication.
  • this central control unit knows the exact times of sunset and the sun ⁇ aufgangs for each day in this geographical installation site.
  • the Be ⁇ operating device adjustable Preferably, depending on the particular installation location and the determined current there actual local time during at least one subsequent third cycle of the operating device-specific operating states of the associated lamp time accurately by the Be ⁇ operating device adjustable.
  • This also allows the operating device to be known without the actual local time and the actual geographical place of installation, but nevertheless a specific and desired time-exactly timed operation of the lamp is made possible at this location.
  • a specific operating state of the lamp is characterized in particular by the dimming operation.
  • Another specific operating condition of the lamp is terized by a so-called twilight switching cha ⁇ .
  • the local time actually prevailing there can be determined in a simple manner and thus made possible at any location, that, for example, at one o'clock in the night the half-night scarf ⁇ tion of the lamp is activated.
  • An inventive lighting system comprises at least one electric lamp and an electronic operating device for operating this lamp, which is designed according to the operating device according to the invention or an advantageous embodiment thereof.
  • Ausges ⁇ taltung highly compatible illumination systems can be ge ⁇ create that in a simple and low-complexity manner and can be retrofitted in a cost effective manner to modern standards so.
  • by existing and existing lighting systems can be converted to operate with energy-efficient discharge lamps, without additional control lines and the like must be installed.
  • this also simplest possibilities can be created to allow specific operating conditions, such as ⁇ dimming operation, without additional effort.
  • the operating device of the lighting system is preferably designed for communication with a central control unit assigned to the system.
  • the central control unit in particular actual local times of the geographical installation site for on ⁇ points and the turn-off of the electric lamp for each day of the year are stored.
  • the turn-on time is preferably the sunset on one day at the installation site and the switch-off time the sunrise on the next day at the installation site.
  • the Be ⁇ lighting system for the illumination of traffic routes, such as roads, pedestrian paths and the like is formed and includes a plurality of lamps and a plurality of operating devices which can be switched on and off via the central control unit.
  • a method for operating an electric lamp with an electronic ballast to the electronic control device is at least one Täg ⁇ Licher and the operating device with regard to the actual local time at the geographical installation location of the Be ⁇ drive device not known switch-specified differently.
  • the switch-on time is assigned an event known to the operating device.
  • the event however, the Be ⁇ operating device only in terms of the linguistic descriptors ⁇ voltage not known with regard to the exact local time of day at the geographical installation site.
  • ⁇ means of a computer unit of the operating device will depend determined gig of a determined by the operating device and the ⁇ wells starting with a switch-on first and second duty cycle, and the time difference between the two duty cycles, the actual local time at the installation site.
  • the electronic operating device can thus determine the aforementioned data from simple ascertainable parameter values.
  • An explicit internal precise clock is thus no longer required, whereby no additional power supply for such a clock is more necessary.
  • the operating device can thus self ⁇ constantly date, time, and location of its current operation determine and thus can provide a "spatial and temporal" awareness.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a erfindungsge ⁇ MAESSING lighting system
  • FIG. 2 is a sectional view through a subcomponent of the illumination system according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a diagram showing the ecliptic of the earth
  • Fig. 4 is a diagram showing the declination of the sun during one year
  • 5 shows a schematic representation of the earth for explaining the calculation of the length of a night
  • Fig. 6 is a plan view of the illustration of FIG. 5;
  • FIG. 8 shows a diagram in which several curves of places in the world in terms of there gege ⁇ bene time on any day of the year.
  • FIG. 9 is a table are given in the exemplary values of Para ⁇ meters, which can determine the operating device for different places.
  • a lighting system 1 is shown in a schematic representation, which comprises a plurality of lighting devices 2.
  • the illumination system 1 is designed to illuminate at least one traffic route 5, which is a road.
  • the lighting system 1 is positioned at a specific geographic location on the ground.
  • the lighting devices 2 are designed as street lamps and each comprise a mast 3, on which a lamp head 4 is arranged.
  • Each of the four BL LEVEL ⁇ processing equipment 2 is connected with a power supply e lectric 6, wherein the lines for the power supply 6 open into a cabinet. 7
  • the control cabinet 7 is connected via an interface to a central control unit 8.
  • the control cabinet 7 and the control unit 8 may be wired or wirelessly configured for data communication.
  • the illumination system 1 comprises at least one light sensor 9 ⁇ transmitted to the determination of the brightness in the area of the transport path 5. The detected by the light sensor 9 information to the control unit. 8
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view through a partial region of a lighting device 2. shows.
  • the hollow mast 3 two power lines 10 and 11 of the power supply 6 are arranged.
  • the power line 10 is the N power line
  • the power line 11 is the L power line.
  • an electronic Commissionge ⁇ advises as ballast 12 is arranged, which is electrically connected to the two power lines 10 and 11 on the one hand and via the lines 13 with an electric lamp 15 on the other hand. Furthermore, the light head 4 comprises a reflector 14 with which the light emitted by the lamp 15 is reflected in the direction of the traffic route 5.
  • the lamp 15 is formed in the embodiment as a discharge lamp ⁇ and is for example a fluorescent lamp or other dimmable light sources, into the special ⁇ a compact fluorescent lamp.
  • the luminaire head 4 can be arranged in a compatible and low-effort manner instead of conventional known luminaire heads. Additional control lines are not required.
  • the lighting system 1 can thus be retrofitted with a new lamp head according to FIG. 4, whereby a more energy-efficient and functionally flexible usable Be ⁇ lighting system 1 can be realized.
  • the switch-on time is associated with an event known to the ballast 12.
  • the Alloc ⁇ planning of the event is only with regard to the linguistic designation of this, but not characterized in Hinlinger on the exact local local time at the installation site.
  • the ballast unit 12 is given at least one daily switch-off time, whereby this switch-off time is also assigned an event known to the ballast 12. In the exemplary embodiment, this is the sunrise on a subsequent day.
  • the ballast 12 also includes a computer unit 16 and a storage unit 17, wherein the in the storage unit 17, the actual local time at the installation site can be determined by means of the rake 16 and ⁇ purity among other ⁇ rem stored information.
  • the ballast 12 is designed such that depending on the Vorschaltge- 12 itself detectable and each start with a ⁇ switching time first and second switch ⁇ take, and the time difference between the two in the counting sequence successive turn-on, the actual local time can determine at the place of installation.
  • a first switch-on duration is characterized during a nighttime, the first switch-on duration extending from the sunset on a first day to a sunrise on a subsequent second day.
  • the first duty cycle is uninterrupted and continuous between these two specific events of the sunset and the sunrise.
  • a second duty cycle is characterized in that it starts with the sun gear of the second day ⁇ and ends at sunrise a subsequent third day.
  • the first and the second duty cycle are thus two successive but temporally spaced active operating periods of the ballast 12. They thus each übli ⁇ chnote several hours.
  • such a coded specific event of a year is communicated to the ballast 12 at the time of the occurrence of the event.
  • An encoding is preferably predefined by at least one short and separate time period between at least two changes of the operating state of the ballast 12 compared to the first and / or the second duty cycle. Thus, it can be provided to indicate that an encoded information, a single or repeated brief switching on and off of the ballast ⁇ switch 12 occurs.
  • Such a coding can be processed in the computer unit 16 and is comparable to a pattern stored in the memory 17.
  • the ballast 12 can thus recognize specific Kodie ⁇ tion and thus uniquely identify the event by notified.
  • This addition Sustainer ⁇ tene information can then be used in addition to the more automatic calculation of the actual local time and the current geographical installation site.
  • a ballast 12 is controlled by an external signal, which is transmitted from the central control unit 8 to the cabinet 7 and then via the power supply 6 further.
  • the central control unit 8 In the central control unit 8 at the place of installation, the information concerning the sunset and the sunrise, specific to this geographical location, is stored for each day of the year and also combined with the actually allocated local times. This means that the on ⁇ time is essentially always exactly combined with the actually prevailing on geographical ⁇ phical installation site, local time.
  • the assumption chosen in the exemplary embodiment that the switch-on time for the ballast 12 is always combined with the sunset at the geographical installation location is an essential prerequisite and assumption for the ballast 12 with regard to the further calculation and independent determination of the actual installation location and there prevailing actual local time.
  • the electronic ballast thus requires only two switch-on and the time Diffe ⁇ ence between these duty cycles in order to obtain the desired information on the installation site and the actual local time there.
  • the information on the actual geographical installation site and the prevailing there actual location ⁇ time can then be determined and, depending on then specific operating conditions of the ballast 12 and / or the lamp 15 during this third duty already at a third duty cycle and furthermore, furthermore, with regard to their temporal accuracy.
  • ballast 12 As is known, in the spring the days get longer and the nights shorter. This fact goes back to the Himmelsmecha ⁇ technology of the ecliptic of the sun. Featuring an astronomical calendar ballast 12 is the same basics lower, it is used in aufgorifol ⁇ constricting nights different lengths. The special thing about the ballast 12 is that it remembers how long it was operated in one night, and it can therefore calculate on which day of the year it was switched on.
  • ballast 12 On closer examination of the relationship is festzu make ⁇ that it is the ballast 12 is possible not only to determine the day of the year, but to determine his latitude on Earth. This can be done on the basis of the mentioned few parameters of the switch-on duration and their difference.
  • Fig. 3 is an important base ⁇ size of astronomy by the so-called ecliptic gege ⁇ ben which most ⁇ with the letter is referred to.
  • the ecliptic is the projection of the apparent orbits of the sun over the course of a year onto the celestial sphere.
  • the Ekliptikalebene formed by this projection includes an angle of 23.44 ° with the plane of the ground or the sky equator ⁇ time.
  • Dekli ⁇ nation which usually ⁇ with the letter draws loading.
  • the declination is the angular distance ei ⁇ nes object from the celestial equator. Values north of the equator are positive, while values to the south are negative.
  • the declination of the sun varies between + 23 ° and - 23 ° during the year.
  • the tropical year is therefore used since the ⁇ ses defines a solar calendar, in which the beginning of the year coincides with the same position of the Earth in the solar system.
  • a tropical year is defined as the Period in which the average length of the sun on the Ek ⁇ liptik increases by 360 °.
  • FIG. 5 shows a longitudinal sectional illustration, with FIG. 6 showing a plan view through a cross section at location M according to FIG. 5.
  • the place M is drawn on the earth and used for the calculation. It is located on a latitude B.
  • FIG. 6 In the plan view of FIG. 6 it can be seen how the latitude of the installation site M is divided into "day" and "night".
  • the two FIGS. 5 and 6 show the goniometric relationship between latitude B, the declination ⁇ of the sun and the angle a, which serves to determine the length of the night.
  • the value of the angle a as shown in FIG. 6 multiplied by 2 then corresponds to the total time length of the night. From the lengths and angles shown in FIG. 5 and FIG. 6, the specified angle functions can then be derived with their relationships. From this results then calculated for the length of the night in hours following formula:
  • the sun will never reach the required horizon height h during the course of the day. This can be the case, for example, in the far north during the polar night or during the time of the midnight sun.
  • the geographical location in particular the degree B, can thus be determined by the ballast 12.
  • This can ⁇ SUC gene from the map shown in Fig. 7 diagram.
  • This diagram 7 is stored in the memory 17 of the forward switching device 12,.
  • 7 several curves are plotted at ⁇ way of example, which denote the corresponding latitudes B.
  • the clarity serving are shown only some beispielhaf ⁇ te curves. In principle, many such curves can belie ⁇ big in the diagram will give be ⁇ , whereby the determination of the geographical position of the installation location can be specified.
  • the actual local time can then be determined from the diagram shown in FIG. 8, in which the local time OT is shown on the vertical axis and the days of the year on the horizontal axis .
  • the curves of some cities are shown by way of example, which are located on the latitudes B located in Fig. 7. That is, curves are virtually shown in Fig. 8, which relate to the specifi ⁇ rule width Grade B of FIG. 7 refer.
  • the ballast 12 can calculate from the first curve in FIG.
  • a time-accurate twilight switching of the lighting system 1 can be realized.
  • a lamp 15 is only operated in a 50% dimming mode.
  • ballast 12 for loading ⁇ drive is formed by at least two lamps 15 °.
  • a dimming operation can then also be carried out in such a way that one of the lamps is switched off, as a result of which a 50% power reduction also takes place.
  • An encoding of specific events a year, such as the switch from summer time to winter time can SUC ⁇ gen. For example, it can be provided here in the operating time of the last nights, that if for 3 days, the length of the night, and thus the Length of the day essentially unchanged, a corresponding time change is pending.
  • FIG. 8 also shows that each location and thus each curve characterizing a degree of descent has a clear relationship between its latitude and the parameters of the length of the night and difference between two consecutive turn-on periods and thus consecutive nights in the exemplary embodiment.
  • the switch-on ⁇ duration which is also called burning time b, a ballast 12 measured in hours, is between the April 10th and 11th in Kunststoff 10:36 hours. According to the embodiment, this is also the time between a sunset and a subsequent sunrise the next day. In the following night, this only has a duration of 10:33 hours. On the following third day, this length of the night and thus also the switch-on time of the ballast 12 is only 10:30 hours. Advantage these three values detek- or the ballast measures 12.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Betriebsgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe (15), welchem zumindest ein täglicher und dem Betriebsgerät (12) im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geographischen Aufstellort des Betriebsgeräts (12) nicht bekannter Einschaltzeitpunkt vorgegeben ist, wobei dem Einschaltzeitpunkt ein dem Betriebsgerät (12) bekanntes Ereignis zugeordnet ist, und einer Rechnereinheit (16), mittels welcher abhängig von einer durch das Betriebsgerät (12) ermittelbaren und mit jeweils einem Einschaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschaltdauer, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen Betriebsgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe mit einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät.

Description

Be s ehre ibung
Elektronisches Betriebsgerät und Beleuchtungssystem mit zumindest einer elektrischen Lampe sowie Verfahren zum Bertreiben einer elektrischen Lampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Betriebsgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe sowie ein Beleuchtungssystem mit einer Lampe und einem derartigen elektronischen Betriebsgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe.
Stand der Technik
Es sind Beleuchtungssysteme mit einer Mehrzahl von Lampen bekannt, die beispielsweise zur Beleuchtung von Straßen oder dergleichen eingesetzt werden. Bei diesen bekannten Beleuchtungssystemen werden die elektronischen Schaltungen mit einer Batterie versorgt, um eine kleine elektro¬ nische Schaltung, welche beispielsweise eine Uhr weiter- laufen lässt, zu versorgen. Darüber hinaus ist vorgese¬ hen, dass das elektronische Vorschaltgerät zum Betreiben einer Lampe über Steuerleitungen beispielsweise zum Dimmbetrieb in einer vorgesehenen Zeitdauer angesteuert wird. Insbesondere sind derartige Beleuchtungssysteme zur Be- leuchtung von Verkehrswegen während der Nachtzeit eingeschaltet und das Einstellen von dann spezifischen Betriebzuständen ist sehr aufwendig und komplex. Darüber hinaus entsteht ein relativ hoher Energieverbrauch durch die zusätzlichen Batterien zum Versorgen der internen Uhr, sowie eine Erhöhung der Komponentenzahl durch die zusätzlich erforderlichen Steuerleitungen. Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Betriebsgerät sowie ein Beleuchtungssystem mit ei¬ nem derartigen Betriebsgerät zu schaffen, mit dem aufwandsarm ein flexibler Betrieb einer Lampe gewährleistet werden kann und darüber hinaus ein energieeffizientes Betreiben ermöglicht werden kann. Insbesondere soll der kompatible Einsatz an verschiedenen Orten und bei vorhandenen Beleuchtungseinrichtungen und ohne komplexe Nachrüstung gewährleistet werden. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe mit einem elektronischen Betriebsgerät zu schaffen, bei dem ein ortsflexibler und energieeffizienter Betrieb ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand gewährleistet werden kann.
Diese Aufgaben werden durch ein elektronisches Betriebs¬ gerät, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, so¬ wie ein Beleuchtungssystem, welches die Merkmale nach Anspruch 13 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merk¬ male nach Anspruch 18 aufweist, gelöst.
Einem erfindungsgemäßen elektronischen Betriebsgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe ist zumindest ein täglicher und dem Betriebsgerät im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geographischen Aufstellort des Be¬ triebsgeräts nicht bekannter Einschaltzeit, vorgegeben. Der Einschaltzeitpunkt ist dem Betriebsgerät durch ein bekanntes Ereignis zugeordnet. Diese Zuordnung eines be¬ kannten Ereignisses zum Einschaltzeitpunkt ist insbeson¬ dere lediglich im Hinblick auf die sprachliche Bezeichnung nicht jedoch auf die genaue örtliche Tageszeit am Aufstellort für das Betriebsgerät charakterisiert. Das elektronische Betriebsgerät umfasst eine Rechnereinheit, mittels welcher abhängig von einer durch das Betriebsgerät ermittelbaren und jeweils zu einem Einschaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschaltdauer, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmbar ist. Das elektronische Betriebsgerät ist somit also quasi ohne innere Uhr ausgebildet und kennt zunächst die tat- sächliche Ortszeit an einem beliebigen geographischen Aufstellort nicht explizit. Diese wird in einfacher und relativ exakter Weise aus einfach zu ermittelnden Kenngrößen durch das elektronische Betriebsgerät selbst be¬ stimmt. Diese Ausgestaltung des Betriebsgeräts kann ein- fach und aufwandsarm an beliebigen Orten der Welt eingesetzt werden, ohne dass aufwendig jeweils eine aktuelle Uhrzeiteinstellung erfolgen und diese angepasst werden muss. Vielmehr kann ein derartiges elektronisches Be¬ triebsgerät ohne vorherige spezifische zeitliche Anpas- sung einfach aufgestellt werden und das Betriebsgerät ü- bernimmt dann quasi selbst diese Berechnung. Durch eine derartige Ausgestaltung ist es nicht mehr erforderlich, dass für eine interne Uhr eine separate Energiequelle, insbesondere eine Batterie, im Betriebsgerät bereitge- stellt werden muss. Das Betriebsgerät kann somit bauteil¬ reduziert und somit auch kostenreduziert bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann es energieeffizienter ausgebildet werden. Nicht zuletzt ist durch eine derartige Ausgestaltung des Betriebsgeräts auch möglich, dass es an bereits bestehende Beleuchtungssysteme kompatibel einge¬ setzt werden kann, und dazu keine weiteren Steuerleitungen oder dergleichen angebracht werden müssen. Durch ein derartiges elektronisches Betriebsgerät, welches insbe¬ sondere zum Betrieb von Entladungslampen, wie Leucht¬ stofflampen oder Kompaktleuchtstofflampen, vorgesehen ist, kann ein einfaches und kompatibles Umrüsten von be- stehenden und viel Energie verbrauchenden Beleuchtungs¬ systemen erfolgen. Das elektronische Betriebsgerät benö¬ tigt somit auch keine interne fortlaufende Uhr mehr, um die Zeit, in der es abgeschaltet ist, zu überbrücken.
Vorzugsweise ist mittels der Rechnereinheit abhängig von den Einschaltdauern und dem Unterschied der Einschaltdau¬ ern der Breitengrad des momentanen Aufstellorts des Be¬ triebsgeräts aus einem in dem Betriebsgerät abgelegten Kurvenverlauf bestimmbar. Vorzugsweise umfasst das elekt¬ ronische Betriebsgerät dazu eine Speichereinheit, bei- spielsweise einen EEPROM-Speicher .
Vorzugsweise ist abhängig von der Information des Breitengrades aus einem weiteren in dem Betriebsgerät abge¬ legten Kurvenverlauf die tatsächliche Ortszeit ermittel¬ bar .
Durch relativ einfache Zusammenhänge kann das Betriebsge¬ rät aus relativ wenigen und leicht erzeugbaren Werten von Parametern den geographischen Aufstellort exakt bestimmen und darüber hinaus auch in relativ exakter Weise die dort gegenwärtig vorherrschende Ortszeit bestimmen.
Besonders bevorzugt erweist sich, dass dem Einschaltzeit¬ punkt der Sonnenuntergang an dem geographischen Aufstellort als spezifisches Ereignis zugeordnet ist. Das elekt¬ ronische Betriebsgerät weiß somit, dass, wenn es einge¬ schaltet wird, das Ereignis des Sonnenuntergangs an dem geographischen Aufstellort eingetreten ist. Es weiß je- doch lediglich diese Information. Die dann tatsächliche, an dem geographischen Aufstellort gegenwärtig gegebene Ortszeit ist ihm dadurch jedoch noch nicht bekannt.
Vorzugsweise ist dem Betriebsgerät ein weiteres Ereignis dahingehend bekannt, dass es insbesondere beim Sonnenauf¬ gang eines darauffolgenden Tages ausgeschaltet wird. Da¬ durch ist auch ein Ausschaltzeitpunkt des elektronischen Betriebsgeräts mit einem spezifischen weiteren Ereignis kombiniert, welches dem Betriebsgerät lediglich im Hin- blick auf die sprachliche Bezeichnung, nicht jedoch auch im Hinblick auf die genaue örtliche Ortszeit am geogra¬ phischen Aufstellort bekannt ist.
Allein diese Bezeichnungen eines Ereignisses reichen jedoch aus, um im Weiteren anhand einfacher Parameter die entsprechenden Informationen im Hinblick auf Aufstellort und dort tatsächlich vorherrschender Ortszeit bestimmen zu können.
Vorzugsweise sind spezifische Ereignisse eines Jahres ko¬ diert und sind dem Betriebsgerät bevorzugt zum Zeitpunkt des Ereigniseintritts kodiert mitteilbar. Als derartige spezifische Ereignisse eines Jahres sind beispielsweise die Umstellung von Sommer- auf Winterzeit oder die Umstellung von Winter- auf Sommerzeit oder beispielsweise auch ein Schalttag in einem Schaltjahr zu nennen. Dies sind einige beispielhafte spezifische Ereignisse eines Jahres, wobei darüber hinaus eine Vielzahl weiterer nicht genannter spezifischer Ereignisse eines Jahres hier mit- umfasst sind und ebenfalls spezifisch kodierbar sind. Durch eine derartige Kodierung und Mitteilung sowie die Selbsterkennung des Betriebsgeräts kann flexibel darauf reagiert werden, und die Einwirkungen des mitgeteilten Ereignisses im Hinblick auf die Ermittlungen des geogra¬ phischen Aufstellorts und die dann dort tatsächlich vorherrschende Ortszeit berücksichtigt werden.
Insbesondere weist das Betriebsgerät zumindest eine Ein¬ schaltdauer in der Nacht auf. Insbesondere ist das Be¬ triebsgerät in der Nacht im aktiven Betriebszustand, was insbesondere bei Beleuchtungssystemen, welche zur Be¬ leuchtung von Verkehrwegen eingesetzt werden, der Fall ist. Vorzugsweise erstreckt sich eine ununterbrochene Einschaltdauer in zeitlicher Hinsicht zwischen einem Sonnenuntergang an einem Tag und einem Sonnenaufgang an einem darauffolgenden Tag. Insbesondere erstreckt sich so¬ mit eine zusammenhängende und ununterbrochene Einschalt- dauer über den Tageswechsel zwei aufeinander folgender Tage hinweg. Eine im Hinblick auf den Normalbetrieb vor¬ gesehene Einschaltdauer weist daher insbesondere eine Zeitdauer von mehreren Stunden auf.
Insbesondere im Hinblick auf das kodierte Mitteilen von spezifischen Ereignissen eines Jahres ist dadurch ein erheblicher zeitlicher Unterschied vorgesehen, so dass das Betriebsgerät einfach und eindeutig erkennen kann, ob ein normale aktiver Betrieb während einer ersten oder zweiten Einschaltdauer vorliegt oder ob eine kodierte Mitteilung gegeben ist.
Vorzugsweise ist eine Kodierung eines spezifischen Ereig¬ nisses eines Jahres durch zumindest eine im Vergleich zu einer ersten und/oder zweiten Einschaltdauer kurzen und davon separaten und zusätzlichen Zeitdauer zwischen zu- mindest zwei Änderungen des Betriebszustandes des Be- triebsgeräts vorgegeben. Dies bedeutet, dass beispiels¬ weise die Kodierung eines spezifischen Ereignisses des Jahres durch eine relativ kurze Zeitdauer, welche bei¬ spielsweise im Sekunden- oder Minutenbereich liegen kann, charakterisiert ist. Zur Kodierung kann somit vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät für diese genannte zusätzli¬ che kurze Zeitdauer ausgeschaltet ist, und somit die Ko¬ dierung eindeutig übermittelt ist. Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass während oder auch zeitlich nachfolgend auf eine normale erste oder zweite Einschalt¬ dauer ein Abschalten des Betriebsgeräts erfolgt und im Nachgang dann wiederum zumindest ein kurzzeitiges weite¬ res Einschalten erfolgt, durch welche die kodierte Infor¬ mation betreffend das spezifische Ereignis eines Jahres mitgeteilt wird. Selbstverständlich kann eine derartige Kodierung auch komplexer sein und beispielsweise zumindest zwei weitere zusätzliche Zeitdauern zu der ersten und/oder zweiten Einschaltdauer umfassen, um eine entsprechende Information mitteilen zu können. Diese zumin- dest zwei zusätzlichen Zeitdauern können analog oder aber auch unterschiedlich definiert sein.
Neben einer Kodierung von spezifischen Ereignissen eines Jahres kann darüber hinaus auch eine Kodierung von gewünschten spezifischen Betriebszuständen des Betriebsge- räts und/oder der Lampe während eines aktiven normalen Betriebs und somit während einer ersten oder zweiten Einschaltdauer durchgeführt werden. So können beispielsweise auch der Dimmbetrieb oder etwaige andere spezifische ak¬ tive Betriebszustände kodiert übermittelt werden. Dies kann insbesondere auch im Hinblick auf den Zeitpunkt, zu dem ein derartiger spezifischer aktiver Betrieb vorgesehen sein soll, zeitgenau erfolgen.
Vorzugsweise ist das elektronische Betriebsgerät durch ein extern empfangbares Signal aktivierbar und somit der Beginn einer ersten oder zweiten Einschaltdauer einleitbar. Vorzugsweise ist das elektronische Betriebsgerät da¬ zu mit einer externen zentralen Steuereinheit am geogra¬ phischen Aufstellort zur Datenkommunikation verbunden. Vorzugsweise kennt diese zentrale Steuereinheit auch die genauen Zeitpunkte des Sonnenuntergangs und des Sonnen¬ aufgangs für jeden Tag an diesem geographischen Aufstellort .
Vorzugsweise sind abhängig von dem bestimmten Aufstellort und der bestimmten dort gegenwärtigen tatsächlichen Orts- zeit während zumindest einer nachfolgenden dritten Einschaltdauer des Betriebsgeräts spezifische Betriebszu- stände der zugeordneten Lampe zeitgenau durch das Be¬ triebsgerät einstellbar. Auch dadurch kann ohne das zunächst die tatsächliche Ortszeit und der tatsächliche geographische Aufstellort dem Betriebsgerät bekannt ist, dennoch ein an diesem Ort spezifischer und gewünschter zeitlich exakt terminierter Betrieb der Lampe ermöglicht werden. Auch hier ist insbesondere ein spezifischer Betriebszustand der Lampe durch den Dimmbetrieb gekenn- zeichnet. Ein weiterer spezifischer Betriebszustand der Lampe ist durch eine so genannte Halbnachtschaltung cha¬ rakterisiert. Durch das erfindungsgemäße elektronische Betriebsgerät kann unabhängig davon, an welchem Weltort das Betriebsgerät und die Lampe aufgestellt sind, in ein- facher Weise die dort tatsächlich vorherrschende Ortszeit bestimmt werden und somit an jedem Ort ermöglicht werden, dass beispielsweise um ein Uhr nachts die Halbnachtschal¬ tung der Lampe aktiviert wird.
Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst zumindest eine elektrische Lampe und ein elektronisches Be- triebsgerät zum Betreiben dieser Lampe, welches gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon ausgebildet ist. Durch diese Ausges¬ taltung können hochkompatible Beleuchtungssysteme ge¬ schaffen werden, welche in einfacher und aufwandsarmer Weise und somit auch in kostengünstiger Weise auf moderne Standards umgerüstet werden können. Insbesondere können dadurch bestehende und vorhandene Beleuchtungssysteme auf den Betrieb mit energieeffizienten Entladungslampen umgerüstet werden, ohne dass zusätzliche Steuerleitungen und dergleichen installiert werden müssen. Darüber hinaus können dadurch auch einfachste Möglichkeiten geschaffen werden, um spezifische Betriebszustände, wie beispiels¬ weise dem Dimmbetrieb, ohne Zusatzaufwand zu ermöglichen.
Das Betriebsgerät des Beleuchtungssystems ist vorzugswei- se zur Kommunikation mit einer dem System zugeordneten zentralen Steuereinheit ausgebildet. In der zentralen Steuereinheit sind insbesondere tatsächliche Ortszeiten des geographischen Aufstellorts für die Einschaltzeit¬ punkte und die Ausschaltzeitpunkte der elektrischen Lampe für jeden Tag eines Jahres abgelegt. Vorzugsweise ist der Einschaltzeitpunkt der Sonnenuntergang an einem Tag am Aufstellort und der Ausschaltzeitpunkt der Sonnenaufgang am nächsten Tag am Aufstellort. Insbesondere ist das Be¬ leuchtungssystem für die Beleuchtung von Verkehrswegen, wie Straßen, Fußgängerwegen und dergleichen ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von Lampen und eine Mehrzahl von Betriebsgeräten, welche über die zentrale Steuereinheit ein- und ausschaltbar sind.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe mit einem elektronischen Betriebsgerät wird dem elektronischen Betriebsgerät zumindest ein täg¬ licher und dem Betriebsgerät im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geographischen Aufstellort des Be¬ triebsgeräts nicht bekannter Einschaltzeitpunkt vorgege¬ ben. Dem EinschaltZeitpunkt wird ein dem Betriebsgerät bekanntes Ereignis zugeordnet. Das Ereignis ist dem Be¬ triebsgerät nur im Hinblick auf die sprachliche Bezeich¬ nung nicht jedoch auch im Hinblick auf die genaue örtliche Tageszeit am geographischen Aufstellort bekannt. Mit¬ tels einer Rechnereinheit des Betriebsgeräts wird abhän- gig von einer durch das Betriebsgerät ermittelten und je¬ weils mit einem Einschaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschaltdauer, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmt. In aufwandsarmer Weise kann sich das elektronische Betriebsgerät die genannten Daten somit aus einfachen ermittelbaren Parameterwerten selbst bestimmen. Eine explizite interne genaue Uhr ist somit nicht mehr erforderlich, wodurch auch keine zusätzliche Energieversorgung für eine derartige Uhr mehr er- forderlich ist. Das Betriebsgerät kann sich somit selbst¬ ständig Datum, Uhrzeit, und Aufstellort seines momentanen Betriebes bestimmen und kann sich somit ein „räumliches und zeitliches" Bewusstsein verschaffen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elekt- ronischen Betriebsgeräts sind als vorteilhafte Ausgestal- tungen des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems sowie auch des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zei- gen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsge¬ mäßen Beleuchtungssystems;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine Teilkomponente des Beleuchtungssystems gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Darstellung, welche die Ekliptik der Erde zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, bei dem die Deklination der Sonne während eines Jahres gezeigt ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Erde zur Erläu- terung der Berechnung der Länge einer Nacht;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ein Diagramm, in dem Kurvenverläufe von Breitengraden in Abhängigkeit von der Nachtdauer und dem Unterschied zwischen zwei aufeinander folgenden Nachtdauern dargestellt sind;
Fig. 8 ein Diagramm, in welchem mehrere Kurvenverläufe von Orten auf der Welt in Bezug auf die dort gege¬ bene Ortszeit an einem Tag im Jahr gezeigt sind; und Fig. 9 eine Tabelle, in der beispielhafte Werte von Para¬ metern, welche das Betriebsgerät ermitteln kann, für verschiedene Orte angegeben sind.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche EIe- mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Beleuchtungssystem 1 gezeigt, welches eine Mehrzahl von Beleuchtungseinrichtungen 2 umfasst. Im Ausführungsbeispiel ist das Beleuchtungssystem 1 zur Beleuchtung zumindest eines Verkehrswegs 5, welcher eine Straße ist, ausgebildet. Das Beleuchtungssystem 1 ist an einem spezifischen geographischen Aufstellort auf der Erde positioniert.
Die Beleuchtungseinrichtungen 2 sind als Straßenlaternen ausgebildet und umfassen jeweils einen Masten 3, an dem ein Leuchtenkopf 4 angeordnet ist. Jede der vier Beleuch¬ tungseinrichtungen 2 ist mit einer Netzversorgung 6 e- lektrisch verbunden, wobei die Leitungen zur Netzversorgung 6 in einen Schaltschrank 7 münden. Der Schaltschrank 7 ist über eine Schnittstelle mit einer zentralen Steuer- einheit 8 verbunden. Der Schaltschrank 7 und die Steuereinheit 8 können drahtgebunden oder aber auch drahtlos zur Datenkommunikation ausgebildet sein. Darüber hinaus umfasst das Beleuchtungssystem 1 zumindest einen Licht¬ sensor 9 zur Bestimmung der Helligkeit im Bereich des Verkehrsweges 5. Die von dem Lichtsensor 9 detektierten Informationen werden an die Steuereinheit 8 übertragen.
In Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung durch einen Teilbereich einer Beleuchtungseinrichtung 2 ge- zeigt. In dem hohlen Masten 3 sind zwei Netzleitungen 10 und 11 der Netzversorgung 6 angeordnet. Die Netzleitung 10 ist die N-Netzleitung und die Netzleitung 11 ist die L-Netzleitung .
In dem Leuchtenkopf 4 ist ein elektronisches Betriebsge¬ rät als Vorschaltgerät 12 angeordnet, welches mit den beiden Netzleitungen 10 und 11 einerseits und über die Leitungen 13 mit einer elektrischen Lampe 15 andererseits elektrisch verbunden ist. Des Weiteren umfasst der Leuch- tenkopf 4 einen Reflektor 14, mit welchem das von der Lampe 15 emittierte Licht in Richtung des Verkehrsweges 5 reflektiert wird.
Die Lampe 15 ist im Ausführungsbeispiel als Entladungs¬ lampe ausgebildet und ist beispielsweise eine Leucht- stofflampe oder ein anderes dimmbares Leuchtmittel, ins¬ besondere eine Kompaktleuchtstofflampe.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beleuchtungssystems 1 kann der Leuchtenkopf 4 kompatibel und aufwandsarm anstatt herkömmlicher bekannter Leuchtenköpfe angeordnet werden. Zusätzliche Steuerleitungen sind nicht erforderlich. Das Beleuchtungssystem 1 kann somit mit einem neuen Leuchtenkopf gemäß Fig. 4 nachgerüstet werden, wodurch ein energieeffizienteres und funktionsflexibler einsetzbares Be¬ leuchtungssystem 1 realisiert werden kann.
Dies kann insbesondere durch das elektronische Vorschalt¬ gerät 12 zum Betreiben der Lampe 15 erreicht werden, wel¬ chem zumindest ein täglicher und dem Vorschaltgerät 12 im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geographischen Aufstellort des Vorschaltgeräts 12 und somit auch des Be- leuchtungssystems 1 nicht bekannter Einschaltzeitpunkt vorgegeben ist. Dem Einschaltzeitpunkt ist ein dem Vor- schaltgerät 12 bekanntes Ereignis zugeordnet. Die Zuord¬ nung des Ereignisses ist jedoch nur im Hinblick auf die sprachliche Bezeichnung von diesem, nicht jedoch auch im Hinblich auf die genaue örtliche Ortszeit am Aufstellort charakterisiert. Im Ausführungsbeispiel ist das dem Ein¬ schaltzeitpunkt zugeordnete Ereignis der Sonnenuntergang an einem spezifischen Tag. Des Weiteren ist dem Vor- schaltgerät 12 zumindest ein täglicher Ausschaltzeitpunkt vorgegeben, wobei diesem Ausschaltzeitpunkt ebenfalls ein dem Vorschaltgerät 12 bekanntes Ereignis zugeordnet ist. Dies ist im Ausführungsbeispiel der Sonnenaufgang an ei¬ nem darauffolgenden Tag.
Das Vorschaltgerät 12 umfasst auch eine Rechnereinheit 16 sowie eine Speichereinheit 17, wobei mittels der Rechen¬ reinheit 16 und den in der Speichereinheit 17 unter ande¬ rem abgelegten Informationen die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmbar ist. Das Vorschaltgerät 12 ist so ausgebildet, dass es abhängig von durch das Vorschaltge- rät 12 selbst ermittelbaren und mit jeweils einem Ein¬ schaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschalt¬ dauern, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden in der Zählreihenfolge aufeinanderfolgenden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmen kann.
Im Ausführungsbeispiel ist somit eine erste Einschaltdau¬ er während einer Nachtzeit charakterisiert, wobei sich die erste Einschaltdauer vom Sonnenuntergang an einem ersten Tag bis zu einem Sonnenaufgang an einem darauffol- genden zweiten Tag erstreckt. Insbesondere ist die erste Einschaltdauer ununterbrochen und durchgehend zwischen diesen beiden spezifischen Ereignissen des Sonnenuntergangs und des Sonnenaufgangs. Eine zweite Einschaltdauer ist dadurch charakterisiert, dass sie beim Sonnenunter¬ gang des zweiten Tages beginnt und am Sonnenaufgang eines darauffolgenden dritten Tages endet. Die erste und die zweite Einschaltdauer sind somit zwei nacheinander folgende jedoch zeitlich beabstandete aktive Betriebsdauern des Vorschaltgeräts 12. Sie betragen somit jeweils übli¬ cherweise mehrere Stunden.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass spezifische Ereignis eines Jahres kodiert an das Vorschaltgerät 12 übermittel¬ bar sind. Dies kann insbesondere über die Steuereinheit 8, den Schaltschrank 7 und die Netzversorgung 6 erfolgen.
Vorzugsweise wird ein derartig kodiertes spezifisches Er- eignis eines Jahres dem Vorschaltgerät 12 zum Zeitpunkt des Ereigniseintritts mitgeteilt.
Darüber hinaus können neben spezifischen Ereignissen eines Jahres auch spezifisch gewünschte Betriebszustände des Vorschaltgeräts 12 und/oder der Lampe 15 in kodierter Form übermittelt werden.
Eine Kodierung wird vorzugsweise durch zumindest eine im Vergleich zu der ersten und/oder der zweiten Einschaltdauer kurze und davon separate und zusätzliche Zeitdauer zwischen zumindest zwei Änderungen des Betriebszustandes des Vorschaltgeräts 12 vorgegeben. So kann vorgesehen sein, dass zur Mitteilung einer kodierten Information ein einmaliges oder mehrmaliges kurzzeitiges Ein- und Aus¬ schalten des Vorschaltgeräts 12 erfolgt. Eine derartige Kodierung ist in der Rechnereinheit 16 verarbeitbar und mit einem im Speicher 17 abgelegten Muster vergleichbar. Das Vorschaltgerät 12 kann somit die spezifische Kodie¬ rung erkennen und somit auch das dadurch mitgeteilte Ereignis eindeutig identifizieren. Diese zusätzlich erhal¬ tene Information kann dann zusätzlich für die weitere selbsttätige Berechnung der tatsächlichen Ortszeit und des gegenwärtigen geographischen Aufstellorts herangezogen werden.
Ein Vorschaltgerät 12 wird durch ein externes Signal, welches von der zentralen Steuereinheit 8 an den Schalt- schrank 7 und dann über die Netzversorgung 6 weiter übertragen wird, angesteuert. In der zentralen Steuereinheit 8 am Aufstellort sind die für diesen geographischen Aufstellort spezifischen Informationen bezüglich des Sonnenuntergangs und des Sonnenaufgangs für jeden Tag eines Jahres abgelegt und auch mit den tatsächlich zugeordneten Ortszeiten kombiniert. Dies bedeutet, dass der Einschalt¬ zeitpunkt im Wesentlichen immer exakt mit der am geogra¬ phischen Aufstellort tatsächlich vorherrschenden Ortszeit kombiniert ist.
Die im Ausführungsbeispiel gewählte Annahme, dass der EinschaltZeitpunkt für das Vorschaltgerät 12 immer mit dem Sonnenuntergang an dem geographischen Aufstellort kombiniert ist, ist wesentliche Voraussetzung und Annahme für das Vorschaltgerät 12 im Hinblick auf die weitere Be- rechnung und selbstständige Bestimmung des tatsächlichen Aufstellorts und der dort vorherrschenden tatsächlichen Ortszeit. Das elektronische Vorschaltgerät benötigt somit lediglich zwei Einschaltdauern und die zeitliche Diffe¬ renz zwischen diesen Einschaltdauern, um die gewünschten Informationen über den Aufstellort und die dort tatsächliche Ortszeit erhalten zu können. Selbstverständlich können jedoch auch mehrere Einschaltdauern und die dann jeweils gegebenen Unterschiede zwischen zwei benachbarten Einschaltdauern ermittelt und für die Bestimmung der genannten Parameter zugrunde gelegt werden.
Bei diesen minimal zugrundezulegenden Informationen kann jedoch dann bereits bei einer dritten Einschaltdauer die Information über den tatsächlichen geographischen Aufstellort und die dort vorherrschende tatsächliche Orts¬ zeit bestimmt werden und abhängig davon dann spezifische Betriebzustände des Vorschaltgeräts 12 und/oder der Lampe 15 während dieser dritten Einschaltdauer und im Weiteren auch darüber hinaus im Hinblick auf deren zeitliche Genauigkeit erfolgen.
Es kann auch im Weiteren fortwährend eine derartige Opti- mierung und Präzisierung der Bestimmung des geographischen Aufstellorts und der dort vorherrschenden tatsächlichen Ortszeit ermöglicht werden, wenn auch im weiteren täglichen Betrieb die entsprechenden Informationen über die Einschaltdauern und die Unterschiede herangezogen werden, um quasi beispielsweise nach jedem weiteren Tag eine Überprüfung der vorab ermittelten bestimmten Informationen über die geographische Position und die tatsächliche Ortszeit durchführen zu können. Selbstlernend wird dadurch im weiteren Jahresverlauf eine Präzisierung der Bestimmung des Aufstellorts und der tatsächlichen Ortszeit ermöglicht.
Im Nachfolgenden wird die Bestimmung des geographischen Aufstellorts und der dort vorherrschenden tatsächlichen Ortszeit durch das Vorschaltgerät 12 näher erläutert. Bekanntermaßen werden im Frühling die Tage länger und die Nächte kürzer. Diese Tatsache geht auf die Himmelsmecha¬ nik der Ekliptik der Sonne zurück. Das mit einem astronomischen Kalender ausgestattete Vorschaltgerät 12 unter- liegt den selben Grundlagen, es wird in aufeinanderfol¬ genden Nächten unterschiedlich lang betrieben. Das Besondere an dem Vorschaltgerät 12 ist es, dass es sich merkt, wie lange es in einer Nacht betrieben wurde, und es sich dadurch ausrechnen kann, an welchem Tag im Jahr es einge- schaltet wurde.
Bei genauerer Betrachtung der Zusammenhänge, ist festzu¬ stellen, dass es dem Vorschaltgerät 12 nicht nur möglich ist, den Tag im Jahr zu bestimmen, sondern auch seine geographische Breite auf der Erde zu ermitteln. Dies kann anhand der genannten wenigen Parameter der Einschaltdauern und deren Differenz erfolgen.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist eine wichtige Basis¬ größe der Astronomie durch die so genannte Ekliptik gege¬ ben, welche meist mit dem Buchstaben ε , bezeichnet wird. Die Ekliptik ist die Projektion der scheinbaren Bahnen der Sonne im Verlauf eines Jahres auf die Himmelskugel. Die durch diese Projektion gebildete Ekliptikalebene schließt mit der Ebene des Erd- bzw. Himmelsäquators der¬ zeit einen Winkel von 23,44° ein.
Wenn die Erde im Laufe eines Jahres die Sonne umrundet, bleibt die Stellung ihrer Achse im Raum fast unverändert. Dadurch weist in den Monaten zwischen März und September die Nordhalbkugel etwas mehr zur Sonne, in den Monaten zwischen September und März aber die Südhalbkugel. Dieser variable Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und die paral- lele Änderung der Tageslänge sind die Ursache für den Wechsel der Jahreszeiten.
Je nördlicher der Aufstellort liegt, desto größer ist der Unterschied zwischen dem kürzesten und dem längsten Tag im Jahr. Je näher sich ein Aufstellort am Äquator befindet, desto geringer sind die Unterschiede in der Tages¬ länge und somit auch in der Nachtlänge.
Eine weitere wichtige Größe der Astronomie ist die Dekli¬ nation, welche üblicherweise mit dem Buchstaben δ , be- zeichnet wird. Die Deklination gibt den Winkelabstand ei¬ nes Objekts vom Himmelsäquator an. Werte nördlich des Ä- quators sind positiv, Werte südlich davon negativ. Die Deklination der Sonne schwankt im Jahresverlauf zwischen + 23° und - 23° .
Mathematisch betrachtet ist die Berechnung der Umlaufbahn der Erde eine relativ komplizierte Angelegenheit, da sich die Erde auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt. Für die hier zugrunde gelegte Anwendung reicht es nähe¬ rungsweise aus, wenn die Deklination der Sonne als harmo- nische Schwingung mit der Periodendauer eines tropischen Jahres angenommen wird. Nachfolgende Formel beschreibt eine Näherung für die Deklination, wobei das Ergebnis in Bogenmaß gegeben ist:
δ = 0.40954*sin(0.0172*(T-79.35))
Das tropische Jahr wird deshalb zugrunde gelegt, da die¬ ses einen Sonnenkalender definiert, bei dem der Jahresanfang mit der selben Stellung der Erde im Sonnensystem zusammenfällt. Ein tropisches Jahr ist definiert als der Zeitraum, in dem die mittlere Länge der Sonne auf der Ek¬ liptik um 360° zunimmt.
Die Deklination ist in dem Diagramm gemäß Fig. 4 gezeigt.
In den nachfolgenden Fig. 5 und Fig. 6 sind beispielhafte Darstellungen der Erde gezeigt, welche für die Berechnung der Länge der Nacht zugrunde gelegt werden. In Fig. 5 ist eine Längsschnittdarstellung gezeigt, wobei in Fig. 6 eine Draufsicht durch einen Querschnitt am Ort M gemäß Fig. 5 gezeigt ist .
Als Beispiel sei der Ort M auf der Erde eingezeichnet und für die Berechnung herangezogen. Er befindet sich auf einer geographischen Breite B. Im Grundriss gemäß Fig. 6 ist zu sehen, wie der Breitenkreis des Aufstellorts M sich in „Tag" und „Nacht" aufteilt. Die beiden Fig. 5 und 6 zeigen den goniometrischen Zusammenhang zwischen geographischer Breite B, Deklination δ der Sonne und dem Winkel a , welcher zur Bestimmung der Länge der Nacht dient. Der Wert des Winkels a gemäß der Darstellung in Fig. 6 multipliziert mit 2 entspricht dann der gesamten zeitlichen Länge der Nacht. Aus den in Fig. 5 und Fig. 6 eingezeichneten Längen und Winkeln können dann die angegebenen Winkelfunktionen mit ihren Zusammenhängen hergeleitet werden. Daraus ergibt sich dann für die Länge der Nacht in Stunden berechnet nachfolgende Formel:
Figure imgf000022_0001
Diese oben erwähnte Formel für die Nacht gilt, wenn der Mittelpunkt der Sonne den Horizont durchquert. Um den tatsächlichen Untergang der Sonne zu berücksichtigen, kann noch eine Horizonthöhe h in der Formel berücksichtigt werden. Die Horizonthöhe h=0,0145rad entspricht dem Bogenmaß für die halbe Sonnenscheibe, was auch unter „bürgerlicher Dämmerung" bekannt ist. Daraus ergibt sich nachstehende dritte Formel:
Figure imgf000023_0001
Wenn in dieser dritten Formel das Argument des arccos im Betrag größer als 1 ist, so erreicht die Sonne im Laufe des Tages nie die geforderte Horizonthöhe h. Dies kann beispielsweise im hohen Norden während der Polarnacht der Fall sein oder während der Zeit der Mitternachtssonne.
Abhängig von den gemessenen bzw. bestimmten Einschaltdauern und dem Unterschied der Einschaltdauern kann somit der geographische Aufstellort, insbesondere der Breiten- grad B, durch das Vorschaltgerät 12 ermittelt werden. Dies kann anhand des in Fig. 7 gezeigten Diagramms erfol¬ gen. Dieses Diagramm 7 ist in dem Speicher 17 des Vor- schaltgeräts 12 abgelegt. In dem Diagramm 7 sind bei¬ spielhaft mehrere Kurvenverläufe eingezeichnet, welche die entsprechenden Breitengrade B bezeichnen. Der Übersichtlichkeit dienend, sind lediglich einige beispielhaf¬ te Kurvenverläufe dargestellt. Prinzipiell können belie¬ big viele derartige Kurvenverläufe in dem Diagramm ange¬ geben werden, wodurch die Bestimmung der geographischen Position des Aufstellorts präzisiert werden kann.
Abhängig von einer während einer Nacht gemessenen Einschaltdauer N in Stunden und dem Unterschied D in Minuten pro Tag zwischen zwei nacheinanderfolgenden Einschaltdauern kann dann aus dem Diagramm gemäß Fig. 7 der Breiten- grad B herausgelesen werden. Beispielsweise kann in Verbindung mit der Tabelle gemäß Fig. 9, in der beispielhaft die gemessenen und berechneten Werte des Vorschaltgeräts 12 genannt sind, für München ein Breitengrad B von 48° ermittelt werden.
Ausgehend von dieser zusätzlichen Information über den geographischen Aufstellort aus Fig. 7 kann dann aus dem in Fig. 8 gezeigten Diagramm, bei dem auf der vertikalen Achse die Ortszeit OT und auf der horizontalen Achse die Tage eines Jahres dargestellt sind, diese tatsächliche Ortszeit bestimmt werden. In dem Diagramm gemäß Fig. 8 sind die Kurvenverläufe von einigen Städten beispielhaft dargestellt, welche sich auf den in Fig. 7 befindlichen Breitengraden B befinden. Das heißt, in Fig. 8 sind quasi Kurvenverläufe dargestellt, welche sich auf die spezifi¬ schen Breitengrade B gemäß Fig. 7 beziehen. Somit kann unter der Information des Breitengrades B, welche aus Fig. 7 erhalten wird, die zugeordnete Kurvenschar in Fig. 8 herausgefunden werden, und dann auf dieser Kurvenschar die spezifische tatsächliche Ortszeit herausgelesen wer¬ den. Dazu kann sich das Vorschaltgerät 12 aus der ersten Kurve in Fig. 8 ausrechnen, welches Datum am Aufstellort herrscht. Am Beispiel von München soll dies näher erläu¬ tert werden. Nachdem mit dem ermittelten Breitengrad B gemäß Fig. 7 auch die zugehörige Kurvenschar in Fig. 8 festgelegt ist, wird der Abstand zwischen diesen beiden, zur horizontalen Achse bei dem Wert 12 symmetrischen Kurven bestimmt. Im erläuterten Ausführungsbeispiel sind dies die Kurven I und II. Die zeitliche Abstandsbestim- mung zwischen den Kurven I und II erfolgt beim Wert 0, bis an die Stelle der horizontalen Achse für die Tage des Jahres, an der der zeitliche Unterschied dem der mittle¬ ren Einschaltdauer bzw. der mittleren Brenndauer b entspricht. Daraus kann dann sowohl der exakte Tag des Jah¬ res, im Beispiel der 100-te Tag des Jahres, und auch die genaue Ortszeit OT bestimmt werden. Es gibt nur eine Lö¬ sung, welche beispielhaft für München eingezeichnet ist. Unter der Annahme und dem „Wissen" des Vorschaltgeräts 12, dass es bei Sonnenuntergang eingeschaltet wird, kann es dann aus Fig. 8 auch auf die tatsächliche Ortszeit schließen. Gemäß Fig. 8 weiß das Vorschaltgerät 12, dass es dann etwa 18:40 Uhr in München sein muss.
Die in Fig. 8 in dem Diagramm eingezeichneten Kurvenverläufe sind, wie erwähnt, zur horizontalen Achse auf der Höhe von 12 Stunden symmetrisch angeordnet, das heißt, die Kurven machen keinen Unterschied zwischen nördlicher und südlicher Erdhalbkugel.
Unter der Annahme, dass das Vorschaltgerät 12 zur Dämme¬ rung und somit zum Sonnenuntergang eingeschaltet wurde, kann es nun auf die tatsächliche Ortszeit schließen. In Fig. 8 sind die über der Ortszeit OT von 12 Stunden die den Sonnenuntergang SU betreffenden Kurvenverläufe und darunter die den Sonnenaufgang SA betreffenden Kurvenverläufe dargestellt.
Mittels dieser nun erhaltenen Informationen kann im Wei- teren das spezifische Einstellen von Betriebszuständen zu spezifischen Zeitpunkten der tatsächlichen Ortszeit am geographischen Aufstellort ermöglicht werden, und insbe¬ sondere beispielsweise eine zeitexakte Halbnachtschaltung des Beleuchtungssystems 1 realisiert werden. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in der Zeitdauer zwischen 23 Uhr und 3 Uhr morgens eine Lampe 15 nur bei einem 50 %igen Dimmbetrieb betrieben wird.
Es ist auch möglich, dass ein Vorschaltgerät 12 zum Be¬ trieb von zumindest zwei Lampen 15 ausgebildet ist. Ein Dimmbetrieb kann dann auch so durchgeführt werden, dass eine der Lampen ausgeschaltet wird, wodurch auch eine 50 %ige Leistungsreduktion erfolgt.
Eine Kodierung von spezifischen Ereignissen eines Jahres, beispielweise die Umstellung von Sommerzeit auf Winter- zeit, kann in der Betriebszeit der letzten Nächte erfol¬ gen. Beispielsweise kann hier vorgesehen sein, dass, wenn sich seit 3 Tagen die Länge der Nacht und somit auch die Länge des Tages im Wesentlichen nicht verändert, eine entsprechende Zeitumstellung ansteht.
Die in Fig. 8 gezeigten Kurvenverläufe der verschiedenen Orte und somit der verschiedenen Breitengrade schneiden sich jeweils im sogenannten Äquinoktium, welche die Tag- und Nacht-Gleiche charakterisiert. In Fig. 8 ist auch dargestellt, dass jeder Ort und somit jeder einen Brei- tengrad charakterisierende Kurvenzug einen eindeutigen Zusammenhang zwischen seiner geographischen Breite und den Parametern der Länge der Nacht und Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einschaltdauern und somit aufeinanderfolgenden Nächten im Ausführungsbeispiel auf- weist.
In der Tabelle gemäß Fig. 9 ist ein einfaches Beispiel von drei verschiedenen Orten gezeigt. Beispielhaft sind hier Riad, München und Trondheim genannt. Die Einschalt¬ dauer, welche auch Brenndauer b genannt wird, eines Vor- schaltgeräts 12 in Stunden gemessen, beträgt zwischen dem 10. und 11. April in München 10:36 Stunden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist dies auch die Zeit zwischen einem Sonnenuntergang und einem darauffolgenden Sonnenaufgang am nächsten Tag. In der darauffolgenden Nacht weist diese lediglich nur noch eine Zeitdauer von 10:33 Stunden auf. Am darauffolgenden dritten Tag beträgt diese Länge der Nacht und somit auch der Einschaltdauer des Vorschaltge- räts 12 nur noch 10:30 Stunden. Diese drei Werte detek- tiert bzw. misst das Vorschaltgerät 12. Aus diesen Werten wird dann eine gemittelte Nachtdauer und somit auch ge- mittelte Einschaltdauer N durch das Vorschaltgerät 12 be¬ rechnet. Diese beträgt gemäß dem Ausführungsbeispiel in der 5. Spalte 10:33 Stunden. Darüber hinaus wird ein Unterschied D zwischen den Einschaltdauern von minus 3:29 min. bestimmt. Beispielhaft sind auch Werte für die Städ¬ te Riad und Trondheim entsprechend angefügt. Im Weiteren erfolgt dann die erläuterte Vorgehensweise der Bestimmung des geographischen Aufstellorts anhand der Fig. 7 und der dort tatsächlichen Ortszeit anhand der Fig. 8, wie be- reits oben erläutert.

Claims

Ansprüche
1. Elektronisches Betriebsgerät zum Betreiben einer e- lektrischen Lampe (15), welchem zumindest ein tägli¬ cher und dem Betriebsgerät (12) im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geographischen Aufstellort des Betriebsgeräts (12) nicht bekannter Einschalt¬ zeitpunkt vorgegeben ist, wobei dem Einschaltzeit¬ punkt ein dem Betriebsgerät (12) bekanntes Ereignis zugeordnet ist, und einer Rechnereinheit (16), mit¬ tels welcher abhängig von einer durch das Betriebsge- rät (12) ermittelbaren und mit jeweils einem Einschaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschaltdauer, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmbar ist.
2. Elektronisches Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Rechnereinheit (12) abhängig von den Einschaltdauern und dem Unterschied der Einschaltdauern der Breitengrad (B) des Aufstellorts aus einem in dem Betriebsgerät (12) abgelegten Kurvenverlauf bestimm¬ bar ist.
3. Elektronisches Betriebsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Information des Breitengrades (B) aus einem weiteren in dem Betriebsgerät (12) abgeleg¬ ten Kurvenverlauf die tatsächliche Ortszeit ermittel¬ bar ist.
4. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Einschaltzeitpunkt zugeordnete Ereignis der Sonnenuntergang an dem Aufstellort ist.
5. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass spezifische Ereignisse eines Jahres kodiert sind und dem Betriebsgerät (12) zum Zeitpunkt des Ereignisein¬ tritts kodiert mitteilbar sind.
6. Elektronisches Betriebsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kodierung durch zumindest eine im Vergleich zu einer ersten und/oder zweiten Einschaltdauer kurzen und davon separaten und zusätzlichen Zeitdauer zwischen zumindest zwei Änderungen des Betriebszustands des Betriebsgeräts (12) vorgegeben ist.
7. Elektronisches Betriebsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein spezifisches Ereignis eines Jahres ein Schalttag oder der Wechsel von Sommerzeit auf Winterzeit oder der Wechsel von Winterzeit auf Sommerzeit ist.
8. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (12) zumindest eine Einschaltdauer in der Nacht aufweist.
9. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Einschaltdauer zeitlich zwischen einem Sonnenuntergang an einem Tag und einem Sonnenaufgang an einem darauf folgenden Tag erstreckt.
10. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein extern empfangenes Signal zum Einschalt¬ zeitpunkt aktivierbar ist.
11. Elektronisches Betriebsgerät nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem bestimmten Aufstellort und der bestimmten dort gegenwärtigen tatsächlichen Ortszeit während zumindest einer nachfolgenden dritten Einschaltdauer spezifische Betriebszustände der zugeord¬ neten Lampe (15) zeitgenau durch das Betriebsgerät (12) einstellbar sind.
12. Elektronisches Betriebsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein spezifischer Betriebszustand der Lampe (15) eine Halbnachtschaltung oder ein Dimmbetrieb ist.
13. Beleuchtungssystem mit zumindest einer elektrischen Lampe (15) und einem elektronischen Betriebsgerät (12) zum Betreiben der Lampe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Beleuchtungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (12) zur Kommunikation mit einer dem Beleuchtungssystem (1) zugeordneten zentralen Steuereinheit (8) ausgebildet ist.
15. Beleuchtungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der zentralen Steuereinheit (8) die tatsächlichen Ortszeiten für die Einschaltzeitpunkte und die Aus¬ schaltzeitpunkte der Lampe (15) für jeden Tag eines Jahres abgelegt sind.
16. Beleuchtungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der EinschaltZeitpunkt der Sonnenuntergang an einem Tag am Aufstellort und der Ausschaltzeitpunkt der Sonnenaufgang am nächsten Tag am Aufstellort sind.
17. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, welches eine Verkehrswege-Beleuchtung ist und ei- ne Mehrzahl von Lampen (15) und eine Mehrzahl von Betriebsgeräten (12) aufweist, welche über die zentrale Steuereinheit (8) ein- und ausschaltbar sind.
18. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe (15) mit einem elektronischen Betriebsgerät (12), welchem zumindest ein täglicher und dem Betriebsgerät (12) im Hinblick auf die tatsächliche Ortszeit am geogra¬ phischen Aufstellort des Betriebsgeräts (12) nicht bekannter Einschaltzeitpunkt vorgegeben wird, wobei dem EinschaltZeitpunkt ein dem Betriebsgerät (12) be- kanntes Ereignis zugeordnet wird, und mittels einer Rechnereinheit (16) des Betriebsgeräts (12) abhängig von einer durch das Betriebsgerät (12) ermittelten und jeweils mit einem Einschaltzeitpunkt beginnenden ersten und zweiten Einschaltdauer, und dem zeitlichen Unterschied zwischen den beiden Einschaltdauern, die tatsächliche Ortszeit am Aufstellort bestimmt wird.
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