WO2014167061A1 - Verfahren zum ansteuern einer leuchte mit mehreren teileinheiten - Google Patents

Verfahren zum ansteuern einer leuchte mit mehreren teileinheiten Download PDF

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WO2014167061A1
WO2014167061A1 PCT/EP2014/057288 EP2014057288W WO2014167061A1 WO 2014167061 A1 WO2014167061 A1 WO 2014167061A1 EP 2014057288 W EP2014057288 W EP 2014057288W WO 2014167061 A1 WO2014167061 A1 WO 2014167061A1
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subunits
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control unit
control
units
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PCT/EP2014/057288
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Kottek
Original Assignee
Zumtobel Lighting Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18Controlling the light source by remote control via data-bus transmission

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a luminaire, which has a plurality of modules or subunits which are individually controllable with regard to their light output. Furthermore, the invention relates to a control unit for a suitably designed lamp and such a lamp. From lighting technology it is known to shine in a larger
  • the central commander can be controlled.
  • the central commander can be formed, for example, by a central control unit within a building or complex of buildings, or also by an operating unit arranged, for example, in a room, by means of which a user can adjust the luminaires within the room in terms of their brightness. In any case, this way can be a costly
  • the lights are connected to a common power grid and to a common
  • a currently common approach for driving the lights consists in the use of the so-called DALI protocol.
  • the lights are transmitted via a two-wire line, the so-called DALI bus, digital control commands, which in particular
  • Brightness setpoints on the basis of which corresponding control units of the luminaires operate the associated light sources.
  • the individual control of a single luminaire is made possible by the fact that this during the
  • Commissioning the system is assigned an operating address, which is then added to the DALI command to identify the corresponding lamp.
  • Fluorescent lamps or the like were used as light sources, lately LED-based light sources are increasingly being used. Compared to the LEDs are significantly smaller in elongated fluorescent lamps, which means that the corresponding lighting units can also be made more compact.
  • the present invention is therefore based on the task of providing a solution for the problem described above. In particular, should
  • the object is achieved by a method for driving a lamp with the
  • Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the solution according to the invention is based on the idea of a control unit of the luminaire only for a part of the controllable luminaire subunits
  • All subunits are connected to the control unit on the output side, the control unit being based on the input received Control information for all subunits determines appropriate control information and then controls the subunits using this.
  • Controlling a lamp which has a plurality of controllable subunits, proposed, wherein a control unit of the light on the input side first
  • Control information is supplied, which relate to the light output of only a portion of the controllable subunits, and wherein the control unit based on this first control information determines second control information, which
  • control unit for a luminaire which has a plurality of controllable partial units, is proposed
  • control unit comprises:
  • the transmission of the various control information can also take place with the help of various communication standards.
  • Control or the like can be used. It is essential, however, that individual control values for the light output can also be transmitted to the subunits within the framework of the transmission of the second control information by the control unit of the luminaire.
  • a particularly preferred type of control of the subunits by the control unit of the lamp consists in that the control signal is supplied to the subunits continuously and fed back in a loop. This has the consequence that the control unit is enabled to independently recognize how many modules or subunits has the light. This information may then optionally when determining the second
  • Tax information will be considered.
  • subunits are usually arranged in a regular arrangement.
  • corresponding subunits can be arranged linearly or in a row one behind the other. In this case, it is then preferably provided that the first transmitted to the luminaire
  • Control information relates to the light output of subunits that are located at so-called support points of the arrangement.
  • These support points can be, for example, the two end positions in the arrangement of the subunits.
  • three interpolation points are provided in a series arrangement, wherein, in addition to the two end positions, the middle subunit or one of the two middle subunits also finds a third interpolation point.
  • Brightness of these subunits are then converted accordingly for the units located between the interpolation points, for example, in the
  • the luminaire subunits located between the interpolation points then assume brightnesses which are selected such that over the entire length of the arrangement there is a steady increase or decrease in brightness is present. As a result, a homogeneous appearance of the lamp is achieved overall.
  • the power supply of the subunits of the lamp is effected by a separate from the control unit power supply.
  • Control unit of the lamp determines that the subunits should emit light or not, then the control unit can interrupt an input-side connection of the power supply to the general power supply or close. In a switched off state of all modules so also the power supply of the power supply
  • Fig. 1 is a perspective view of a lamp, which several controllable
  • FIG. 2 is an enlarged side view of an end portion of the lamp of FIG. 1;
  • FIG. Fig. 3 is the view of the bottom of the lamp and
  • Fig. 4 is a diagram for controlling the subunits of the lamp according to the
  • the light fixture 100 shown in FIGS. 1 to 3 consists of an elongate support element 101, which in the exemplary embodiment shown is suspended by means of two cables 102 on a ceiling (not shown).
  • the main function of a carrier element 101 is to hold a plurality of subunits or lighting modules.
  • These sub-units 10 are attached from the bottom to the support member 101 and secured there in a manner not shown, for example by means of corresponding locking elements or with the aid of a magnetic holder.
  • all subunits 10 are supplied with power and each have light sources, which can be controlled individually.
  • the light sources of the subunits 10 may be formed by LEDs, but the invention is not necessarily limited to such types of light sources.
  • the luminaire 100 shown in the figures also has light sources for indirect light emission, which are arranged on the upper side of the carrier element 101. In the illustrated embodiment extend in the longitudinal direction at the top of the
  • Support member 101 has two walls 105 which define an intermediate channel. Within this channel, the light sources can be arranged for indirect light output, which, for example, by elongated
  • Fluorescent lamps or elongated LED boards are formed. Furthermore, the channel can also accommodate electronic components, in particular a
  • Control unit and corresponding power supplies for controlling and powering the subunits 10 and the light sources are used for the indirect light output.
  • the various subunits 10 are preferably identical, but need not assume an identical brightness during operation of the luminaire 100. Instead, the subunits 10 should deliver different amounts of light, depending on the way in which the luminaire 100 is to be used for illumination or which overall appearance is desired.
  • the lamp 100 itself is intended to be part of a larger lighting system, the lamp 100, for example, from a central control unit or a Remote control commands are transmitted to adjust the light output of the subunits 10 or influence.
  • the lamp 100 is not transmitted for each individual subunit 10 individual control commands regarding the light output. This would have the consequence that for setting the brightness of all modules 10 a total of 14 commands would have to be transmitted and possibly additionally a further command for the indirect light output, which would be connected on the one hand with a lot of effort in terms of time and the amount of data to be transmitted and on the other hand would also have the consequence that, for example, when using the DALI standard for controlling the lamp 100, this would occupy at least 14 different DALI addresses.
  • the lamp 100 external control information is transmitted, which specify the desired brightness for these three units.
  • the lamp 100 is transmitted three commands with corresponding brightness setpoints, by which the light output is determined at these nodes.
  • the lamp 100 itself, to be more precise a control unit which will be explained in more detail later, then determines brightness setpoints for all other subunits 10 on the basis of these control values for the three interpolation points and then controls them in a corresponding manner.
  • control unit of the lamp 100 is responsible for the control of all subunits 10i to 10i 4 , wherein the externally predetermined control values for the node subunits 10i, 10 7 and 10i 4 are taken directly and suitable for all other subunits 10 Control values are calculated.
  • the control unit does not directly operate the light sources of the subunits 10 but in turn generates commands corresponding to these manipulated variables which are transmitted to the subunits and converted there in a corresponding manner.
  • the subunits therefore in turn internally have means by which they can receive and process the commands issued by the control unit.
  • the control unit would calculate for all other subunits 10 control values, which ultimately lead to the fact that over the entire length of the lamp 100 seen first in the left half of the brightness of 20% uniformly increases to 100% and then in the right half again drops to the 20% to the outer end.
  • Subunits must have three support points. Instead, the number of nodes could also be increased or decreased, depending on how the individual behavior of the units is to be influenced or how many DALI operating addresses are available for use. If, for example, only two interpolation points are used, then these could be formed, for example, by the two outermost subunits 10i and 1014, in which case a linear increase or decrease in brightness is then determined for all intermediate subunits. The use of only a single interpolation point would be conceivable in extreme cases, which is then preferably formed by a central subunit and the brightness of all other subunits is then set, for example, such that it drops towards the two end positions towards a predetermined value.
  • the above-described basic procedure according to the invention for activating the luminaire subunits can, for example, be realized by means of an arrangement as shown in FIG. 4. Visible are the first
  • Sub-units 10i to 10 n each including the aforementioned light sources 11, whereby in this case assumed that the light sources are each formed by arranged in a matrix LEDs 11 with corresponding optics.
  • These sub-units 10i to 10 n are connected in common to a power supply 5 to the power supply. Furthermore, they are connected on the output side to a control unit 20 of the luminaire. This control unit 20 takes over the task, based on the input side of supplied first control information on the output side connected partial units 10i to 10 n to control.
  • control unit 20 on the input side first
  • the control unit 20 constitutes a so-called DALI controller, which is connected in the usual way to a DALI bus 150 indicated in FIG.
  • the output-side control of the partial units 10i to 10, however, n is preferably carried out not by means of the DALI standard but according to another form of communication. in the
  • control line 160 which extends like a loop through all subunits 10i to 10 n and is returned to the control unit 20 again.
  • the control commands via this line 160 are preferably transmitted serially, with the control unit 20 then providing individual control information for each subunit 10 and transmitting it to it.
  • the control unit 20 is also responsible for driving the light sources for the indirect lighting 15, with the result that the line 160 is also passed through this unit 15 and this also leads to the power supply unit 5 is connected.
  • the control unit 20 thus has first to implement the input-side supplied DALI commands to a DALI driver stage 21, which is connected to a microprocessor 25. This is connected via a first unit 26 to the DALI driver stage, this unit 26 for communication via the DALI bus 150th eg with a central control unit of the system or an operator panel
  • the received DALI commands are then fed to another unit 27 which n for the actual calculation of the setting values for the sub-units 10i and 10 is responsible.
  • Procedure calculates the unit 27 based on the desired brightness values for the transmitted data sampling points subunits control values for all sub-units 10i to 10 n, and passes this information to a further unit 28 on. This outputs the information on the output side to a driver stage 30 on which then the serial transmission of the second control information to the unit for the
  • light sources for the indirect lighting 15 also has the consequence that, as part of a signal feedback, the control unit 20 is enabled to independently recognize how many units are connected on the output side.
  • the control unit 20 transmits data packets on the output side until finally a signal arrives at the unit 28 in the context of the feedback. This determines how many modules are connected on the output side.
  • the control unit 20 may independently detect or determine 10i n these support points which form part units to 10th
  • control unit 20 at the same time also the number of located between the node units Subunits is known, it can then calculate in the manner described above according to the invention control values for all subunits 10i to 10 n and transmit to this.
  • control of the light sources for indirect lighting 15. This has so far not mentioned can be provided either that these assume a predetermined brightness, as long as the units are part 10i to 10 n activated.
  • control unit 20 on the basis of the sub-units 10i and 10 n calculated manipulated values a - determined set value for the indirect light output, and the module 15 actuates in a corresponding manner - for example medium.
  • control unit 20 has an internal power supply unit 32, which as well as the power supply 5 for the
  • Lighting units connected to the general power supply but is run separately from this. If the microprocessor 25 recognizes that due to the DALI control commands supplied on the input side, the luminaire 100 should remain switched off altogether, the corresponding information is forwarded to a control block 33, which is responsible for controlling a relay 35 via which the power supply unit 5 is responsible connected to the general power supply. The control block 33 then interrupts with the aid of the relay 35, the power supply of the power supply unit 5, so that this consumed together with the sub-units 10i to 10 n and 15 no power at all. In such a standby state, therefore, only by the control unit 20 is still a low power consumption, but which can be kept below one watt, so that the light as a whole has an extremely low energy consumption in the standby state. Finally, it should be noted that so far the inventive control of
  • Control information relating to the light output of certain nodes can be calculated to operate all subunits.

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

Abstract

Bei einem Verfahren zum Ansteuern einer Leuchte (100), welche mehrere steuerbare Teileinheiten (10) aufweist, werden einer Steuereinheit (20) der Leuchte (100) eingangsseitig erste Steuerinformationen zugeführt werden, welche die Lichtabgabe lediglich eines Teils der steuerbaren Teileinheiten (10) betreffen, wobei die Steuereinheit (20) auf Basis dieser ersten Steuerinformationen zweite Steuerinformationen ermittelt, welche die Lichtabgabe aller Teileinheiten (10) betreffen, und diese zweiten Steuerinformationen an die ausgangsseitig angeschlossenen Teileinheiten (10) übermittelt.

Description

Verfahren zum Ansteuern einer Leuchte mit mehreren Teileinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Leuchte, welche mehrere Module oder Teileinheiten aufweist, die im Hinblick auf ihre Lichtabgabe individuell steuerbar sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuereinheit für eine entsprechend ausgestaltete Leuchte sowie eine derartige Leuchte. Aus der Beleuchtungstechnologie ist es bekannt, Leuchten in ein größeres
Beleuchtungssystem einzubinden, bei dem die Leuchten von einem zentralen
Befehlsgeber angesteuert werden. Der zentrale Befehlsgeber kann zum Beispiel durch eine zentrale Steuereinheit innerhalb eines Gebäudes oder Gebäudekomplexes gebildet sein oder auch durch eine beispielsweise in einem Raum angeordnete Bedieneinheit, durch die ein Benutzer die Leuchten innerhalb des Raums hinsichtlich ihrer Helligkeit einstellen kann. In jedem Fall kann auf diesem Wege eine aufwendige
Einzelverdrahtung der Leuchten mit entsprechenden individuellen Bediengeräten vermieden werden. Üblicherweise sind bei einem derartigen Beleuchtungssystem die Leuchten an ein gemeinsames Stromversorgungsnetz sowie an ein gemeinsames
Kommunikationssystem angeschlossen. Eine derzeit gängige Vorgehensweise zum Ansteuern der Leuchten besteht dabei in der Nutzung des sogenannten DALI- Protokolls. Hierbei werden den Leuchten über eine Zweidrahtleitung, den sogenannten DALI-Bus, digitale Steuerbefehle übermittelt, welche insbesondere
Helligkeitssollwerte beinhalten, auf deren Basis dann entsprechende Steuereinheiten der Leuchten die zugehörigen Lichtquellen betreiben. Das individuelle Ansteuern einer einzelnen Leuchte wird hierbei dadurch ermöglicht, dass dieser während der
Inbetriebnahme des Systems eine Betriebsadresse zugewiesen wird, die dann zur Kennzeichnung der entsprechenden Leuchte dem DALI-Befehl hinzugefügt wird.
Während in der Vergangenheit zu Beleuchtungszwecken in erster Linie
Leuchtstofflampen oder dergleichen als Lichtquellen zum Einsatz kamen, werden in letzter Zeit vermehrt Lichtquellen auf LED-Basis eingesetzt. Im Vergleich zu den länglichen Leuchtstofflampen sind LEDs deutlich kleiner, was zur Folge hat, dass auch die entsprechenden Beleuchtungseinheiten kompakter gestaltet werden können.
Größere Leuchten bestehen in diesem Fall oftmals aus mehreren, beispielsweise in einer Reihe angeordneten Modulen, die jeweils unabhängig voneinander steuerbar sind, also eine individuelle Helligkeit bei der Lichtabgabe annehmen können.
Das Ansteuern derartiger Leuchten mit mehreren Teileinheiten beziehungsweise Leuchtmodulen gestaltet sich insofern problematisch, als beispielsweise mit Hilfe der üblichen DALI-Steuerbefehle jeweils nur einzelne Helligkeitssollwerte übertragen werden können. Das heißt, sollen die einzelnen Module beziehungsweise Teileinheiten einer Leuchte jeweils unterschiedliche Helligkeiten annehmen, so müssen für jedes Modul individuelle Befehle übermittelt werden. Eine derartige Vorgehensweise ist nicht nur mit einem relativ hohen Aufwand hinsichtlich der Menge der zu
übermittelnden Daten verbunden sondern erfordert auch, dass jedem Modul der Leuchte eine individuelle DALI-Betriebsadresse zugewiesen wird. Da innerhalb eines DALI-Busses lediglich 64 verschiedene Adressen vergeben werden können, führt dies dazu, dass die Anzahl der tatsächlich in das System einbindbaren Leuchten mit derartigen mehreren steuerbaren Teileinheiten deutlich reduziert wird. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabegabenstellung zugrunde, für das zuvor beschriebene Problem eine Lösung anzugeben. Insbesondere soll die
Möglichkeit geschaffen werden, Leuchten mit mehreren steuerbaren Teileinheiten oder Leuchtmodulen effizient ansteuern zu können. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ansteuern einer Leuchte mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Steuereinheit für eine Leuchte gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, einer Steuereinheit der Leuchte lediglich für einen Teil der steuerbaren Leuchten-Teileinheiten
Steuerinformationen zu übermitteln, welche die Lichtabgabe dieser Einheiten betreffen. An die Steuereinheit sind ausgangsseitig alle Teileinheiten angeschlossen, wobei die Steuereinheit auf Basis der eingangsseitig empfangenen Steuerinformationen für alle Teileinheiten geeignete Steuerinformationen ermittelt und mit Hilfe dieser dann die Teileinheiten ansteuert. Die erfindungsgemäße
Vorgehensweise führt dazu, dass die eingangsseitig an die Leuchte - beispielsweise entsprechend dem DALI-Standard - zu übermittelnden Befehle hinsichtlich ihres Umfangs gering gehalten werden können, da lediglich Informationen für eine geringe Anzahl von Teileinheiten übermittelt werden müssen. Diese Informationen werden dann allerdings dazu genutzt, um alle Einheiten anzusteuern. Eine sich hieraus ergebende Konsequenz besteht ferner auch darin, dass von den Teileinheiten der Leuchten eine deutlich geringere Anzahl an zur Verfügung stehenden DALI- Betriebsadressen genutzt bzw. belegt werden muss, so dass insgesamt die Anzahl entsprechender Leuchten, die in ein Beleuchtungssystem eingebunden werden können, erhöht werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend ein Verfahren zum
Ansteuern einer Leuchte, welche mehrere steuerbare Teileinheiten aufweist, vorgeschlagen, wobei einer Steuereinheit der Leuchte eingangsseitig erste
Steuerinformationen zugeführt werden, welche die Lichtabgabe lediglich eines Teils der steuerbaren Teileinheiten betreffen, und wobei die Steuereinheit auf Basis dieser ersten Steuerinformationen zweite Steuerinformationen ermittelt, welche die
Lichtabgabe aller Teileinheiten betreffen, und diese zweiten Steuerinformationen an die ausgangsseitig angeschlossenen Teileinheiten übermittelt.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Steuereinheit für eine Leuchte, welche mehrere steuerbare Teileinheiten aufweist, vorgeschlagen,
wobei die Steuereinheit aufweist:
a) Mittel zum eingangsseitigen Empfangen erster Steuerinformationen, welche die Lichtabgabe lediglich eines Teils der steuerbaren Teileinheiten betreffen, b) Mittel zum Bestimmen von zweiten Steuerinformationen, welche die
Lichtabgabe aller Teileinheiten betreffen, auf Basis der ersten
Steuerinformationen, sowie
c) Mittel zum Übertragen der zweiten Steuerinformationen an die ausgangsseitig angeschlossenen Teileinheiten. Die Übermittlung der verschiedenen Steuerinformationen kann dabei insbesondere auch mit Hilfe verschiedener Kommunikationsstandards erfolgen. Wie bereits erwähnt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Leuchte eingangsseitig Steuerinformationen entsprechend dem DALI-Standard übermittelt werden. Die ausgangsseitige
Ansteuerung der Leuchten-Teileinheiten muss dann allerdings nicht mehr im Rahmen des DALI-Standards erfolgen. Stattdessen könnte hierfür auch eine serielle
Ansteuerung oder dergleichen verwendet werden. Wesentlich ist allerdings, dass auch im Rahmen der Übermittlung der zweiten Steuerinformationen durch die Steuereinheit der Leuchte den Teileinheiten individuelle Stellwerte für die Lichtabgabe übermittelt werden können. Eine besonders bevorzugte Art der Ansteuerung der Teileinheiten durch die Steuereinheit der Leuchte besteht dabei darin, dass das Steuersignal den Teileinheiten kontinuierlich zugeführt und in einer Schleife zurückgeführt wird. Dies hat zur Folge, dass die Steuereinheit in die Lage versetzt wird, selbstständig zu erkennen, wie viele Module beziehungsweise Teileinheiten die Leuchte aufweist. Diese Information kann dann gegebenenfalls beim Ermitteln der zweiten
Steuerinformationen berücksichtigt werden.
Wie bereits erwähnt, sind derartige Teileinheiten in der Regel in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet. Beispielsweise können entsprechende Teileinheiten linear bzw. in einer Reihe hintereinander angeordnet werden. In diesem Fall ist dann vorzugsweise vorgesehen, dass die der Leuchte übermittelten ersten
Steuerinformationen die Lichtabgabe von Teileinheiten betreffen, die sich an sogenannten Stützstellen der Anordnung befinden. Diese Stützstellen können beispielsweise die beiden Endpositionen in der Anordnung der Teileinheiten sein. Vorzugsweise sind bei einer Reihenanordnung drei Stützstellen vorgesehen, wobei zusätzlich zu den beiden Endpositionen auch die mittlere Teileinheit beziehungsweise eine der beiden mittleren Teileinheiten eine dritte Stützstelle findet. Die im Rahmen der ersten Steuerinformationen an die Leuchte übermittelten Stellwerte für die
Helligkeit dieser Teileinheiten werden dann für die zwischen den Stützstellen befindlichen Einheiten entsprechend umgerechnet, wobei dies beispielsweise im
Rahmen einer Interpolation oder eines linearen Anstiegs oder Abfalls der Helligkeit erfolgen kann. Das heißt, die zwischen den Stützstellen befindlichen Leuchten- Teileinheiten nehmen dann Helligkeiten an, die derart gewählt sind, so dass über die gesamte Länge der Anordnung hinweg ein stetiger Anstieg oder Abfall der Helligkeit vorliegt. Hierdurch wird insgesamt gesehen ein homogenes Erscheinungsbild der Leuchte erzielt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Stromversorgung der Teileinheiten der Leuchte durch ein von der Steuereinheit getrenntes Netzgerät erfolgt. Abhängig davon, ob die
Steuereinheit der Leuchte feststellt, dass die Teileinheiten Licht abgeben sollen oder nicht, kann dann die Steuereinheit eine eingangsseitige Verbindung des Netzgeräts zur allgemeinen Stromversorgung unterbrechen oder schließen. In einem ausgeschalteten Zustand aller Module wird also auch die Stromversorgung des Netzgeräts
unterbrochen, so dass lediglich noch die Steuereinheit selbst mit Strom versorgt werden muss. Der Energieverbrauch der Leuchte in einem derartigen Standby-Zustand kann auf diese Weise extrem reduziert werden, so dass dieser sogar unterhalb von einem Watt liegt.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Leuchte, welche mehrere steuerbare
Teileinheiten aufweist, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuert werden;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Endbereichs der Leuchte von Fig. 1; Fig. 3 die Ansicht der Unterseite der Leuchte und
Fig. 4 ein Schema zur Ansteuerung der Teileinheiten der Leuchte gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Leuchte 100 besteht aus einem länglichen Trägerelement 101, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels zweier Seilen 102 an einer nicht dargestellten Decke aufgehängt wird. Selbstverständlich spielt die Art und Weise der Montage der Leuchte 100 keine Rolle für die vorliegende Erfindung und kann dementsprechend auch anderweitig gestaltet werden. Die Hauptfunktion eines Trägerelements 101 besteht darin, mehrere Teileinheiten beziehungsweise Leuchtmodule zu halten. Diese Teileinheiten 10 werden von der Unterseite her an das Trägerelement 101 angesetzt und dort in nicht näher dargestellter Weise befestigt, beispielsweise mittels entsprechender Rastelemente oder mit Hilfe einer Magnethalterung. Wie später noch näher erläutert, werden alle Teileinheiten 10 mit Strom versorgt und weisen jeweils Lichtquellen auf, welche individuell ansteuerbar sind. Vorzugsweise können die Lichtquellen der Teileinheiten 10 durch LEDs gebildet werden, wobei die Erfindung allerdings nicht zwingend auf derartige Arten von Lichtquellen beschränkt ist.
In einer Ansicht der Leuchte 100 von unten ergibt sich dann das in Fig. 3 dargestellte Erscheinungsbild, bei dem in Längsrichtung des Trägerelements 101 hintereinander mehrere gleichartige Teileinheiten 10 erkennbar sind, wobei im vorliegenden Fall insgesamt 14 Teileinheiten insgesamt zum Einsatz kommen. Darüber hinaus weist die in den Figuren dargestellte Leuchte 100 auch Lichtquellen zur indirekten Lichtabgabe auf, die an der Oberseite des Trägerelements 101 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich in Längsrichtung an der Oberseite des
Trägerelements 101 zwei Wände 105, die einen dazwischenliegenden Kanal begrenzen. Innerhalb dieses Kanals können dann die Lichtquellen zur indirekten Lichtabgabe angeordnet sein, welche beispielsweise durch längliche
Leuchtstofflampen oder längliche LED-Platinen gebildet werden. Ferner kann der Kanal auch zur Aufnahme elektronischer Komponenten, insbesondere einer
Steuereinheit sowie entsprechender Netzgeräte zur Ansteuerung und Stromversorgung der Teileinheiten 10 sowie der Lichtquellen für die indirekte Lichtabgabe genutzt werden.
Die verschiedenen Teileinheiten 10 sind vorzugsweise identisch ausgebildet, müssen allerdings während des Betriebs der Leuchte 100 nicht eine identische Helligkeit annehmen. Stattdessen sollen die Teileinheiten 10 durchaus unterschiedlich viel Licht abgeben, je nachdem, in welcher Weise die Leuchte 100 zur Beleuchtung genutzt werden soll beziehungsweise welches Erscheinungsbild insgesamt gewünscht ist. Die Leuchte 100 selbst soll dabei Bestandteil eines größeren Beleuchtungssystems sein, wobei der Leuchte 100 beispielsweise von einer zentralen Steuereinheit oder einem Bediengerät externe Befehle übermittelt werden, um die Lichtabgabe der Teileinheiten 10 einzustellen bzw. zu beeinflussen.
Bevor nachfolgend im Detail die Art und Weise der Ansteuerung der Module beziehungsweise Teileinheiten 10 erläutert wird, soll zunächst das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vorgestellt werden.
Demzufolge ist vorgesehen, dass der Leuchte 100 nicht für jede einzelne Teileinheit 10 individuelle Steuerbefehle hinsichtlich der Lichtabgabe übermittelt werden. Dies hätte nämlich zur Folge, dass zum Einstellen der Helligkeiten aller Module 10 insgesamt 14 Befehle übermittelt werden müssten sowie ggf. zusätzlich ein weiterer Befehl für die indirekte Lichtabgabe, was einerseits mit einem hohen Aufwand hinsichtlich der Zeit sowie der Menge der zu übermittelnden Daten verbunden wäre und andererseits auch zur Folge hätte, dass beispielsweise bei Nutzung des DALI-Standards zur Ansteuerung der Leuchte 100 diese zumindest 14 verschiedene DALI-Adressen belegen würde.
Stattdessen ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass lediglich drei Module, im vorliegenden Fall die beiden äußeren Module 10i und 10i4 sowie eines der beiden mittleren Module 107 sogenannte Referenzpositionen bzw. Stützstellen der Anordnung der Teileinheiten 10 bilden. Für diese drei Stützstellen-Teileinheiten 10i, 107 und 10i4 werden dann der Leuchte 100 externe Steuerinformationen übermittelt, welche die für diese drei Einheiten gewünscht Helligkeit vorgeben. Es werden also der Leuchte 100 drei Befehle mit entsprechenden Helligkeitssollwerten übermittelt, durch welche die Lichtabgabe an diesen Stützstellen festgelegt wird. Die Leuchte 100 selbst, genau genommen eine später noch näher erläuterte Steuereinheit ermittelt dann auf Basis dieser Stellwerte für die drei Stützstellen Helligkeitssollwerte auch für alle anderen Teileinheiten 10 und steuert diese dann in entsprechender Weise an. Genau genommen ist vorgesehen, dass die Steuereinheit der Leuchte 100 für die Ansteuerung aller Teileinheiten 10i bis 10i4 verantwortlich ist, wobei die extern vorgegebenen Stellwerte für die Stützstellen-Teileinheiten 10i, 107 und 10i4 unmittelbar übernommen werden und für alle weiteren Teileinheiten 10 geeignete Stellwerte berechnet werden. Die Steuereinheit betreibt hierbei die Lichtquellen der Teileinheiten 10 nicht unmittelbar sondern erzeugt wiederum diesen Stellwerten entsprechende Befehle, die an die Teileinheiten übermittelt und dort in entsprechender Weise umgesetzt werden. Die Teileinheiten weisen also intern wiederum Mittel auf, über die sie die von der Steuereinheit ausgegebenen Befehle empfangen und verarbeiten können.
Denkbar wäre beispielsweise, dass für die zwischen zwei Stützstellen befindlichen Teileinheiten 10 Helligkeitssollwerte derart berechnet werden, dass zwischen den Stützstellen eine lineare Helligkeitsveränderung stattfindet. Auch eine Berechnung geeigneter Helligkeitssollwerte mittels Interpolation oder anderer geeigneter
Ausgleichskurven wäre denkbar, sofern hierdurch über die gesamte Länge hinweg betrachtet ein stetiger Anstieg oder Abfall der Helligkeit erzielt wird. In jedem Fall sollten Sprünge in der Helligkeit zwischen zwei benachbarten Teileinheiten vermieden werden.
Für den Fall also, dass für die mittlere Stützstelle beziehungsweise deren Teileinheit 107 eine Helligkeit von 100% vorgegeben wird und die der Leuchte 100 zugeführten externen Steuerinformationen festlegen, dass die Teileinheiten 10i und 1014 an den äußeren Stützstellen lediglich mit einer Helligkeit von 20% betrieben werden sollen, würde die Steuereinheit für alle weiteren Teileinheiten 10 Stellwerte berechnen, die letztendlich dazu führen, dass über die gesamte Länge der Leuchte 100 hinweg gesehen zunächst in der linken Hälfte die Helligkeit von 20% gleichmäßig auf 100% ansteigt und in der rechten Hälfte dann wiederum auf die 20% bis zum äußeren Ende hin abfällt.
Selbstverständlich ist nicht zwingend vorgesehen, dass jede Anordnung von
Teileinheiten drei Stützstellen aufweisen muss. Stattdessen könnte auch die Anzahl an Stützstellen erhöht oder reduziert werden, je nachdem, wie dann das individuelle Verhalten der Einheiten beeinflusst werden soll beziehungsweise wie viele DALI- Betriebsadressen zur Nutzung zur Verfügung stehen. Werden beispielsweise lediglich zwei Stützstellen genutzt, so könnten diese beispielsweise durch die beiden äußersten Teileinheiten 10i und 1014 gebildet werden, wobei dann für alle dazwischenliegenden Teileinheiten ein linearer Anstieg oder Abfall in der Helligkeit bestimmt wird. Auch die Nutzung lediglich einer einzigen Stützstelle wäre im Extremfall denkbar, wobei diese dann vorzugsweise durch eine mittlere Teileinheit gebildet wird und die Helligkeit aller weiteren Teileinheiten dann zum Beispiel derart eingestellt wird, dass diese zu den beiden Endpositionen hin auf einen vorgegebenen Wert hin abfällt. Die zuvor beschriebene grundsätzliche erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Ansteuern der Leuchten-Teileinheiten kann beispielsweise mit Hilfe einer Anordnung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, realisiert werden. Erkennbar sind zunächst die
Teileinheiten 10i bis 10n, die jeweils die bereits erwähnten Lichtquellen 11 beinhalten, wobei im vorliegenden Fall davon ausgegangen wird, dass die Lichtquellen jeweils durch in einer Matrix angeordnete LEDs 11 mit entsprechenden Optiken gebildet werden. Diese Teileinheiten 10i bis 10n sind gemeinsam an ein Netzgerät 5 zur Stromversorgung angeschlossen. Ferner sind sie ausgangsseitig an eine Steuereinheit 20 der Leuchte angeschlossen. Diese Steuereinheit 20 übernimmt hierbei die Aufgabe, auf Basis eingangsseitig zugeführter erster Steuerinformationen die ausgangsseitig angeschlossenen Teileinheiten 10i bis 10n anzusteuern.
Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 20 eingangsseitig erste
Steuerinformationen entsprechend dem DALI-Standard empfängt. Die Steuereinheit 20 stellt einen sogenannten DALI-Controller dar, der in üblicher Weise mit einem in Fig. 4 angedeuteten DALI-Bus 150 verbunden ist. Die ausgangsseitige Steuerung der Teileinheiten 10i bis 10n hingegen erfolgt vorzugsweise nicht mittels des DALI- Standards sondern entsprechend einer anderen Art der Kommunikation. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass alle Teileinheiten 101 bis 10n an eine Steuerleitung 160 angeschlossen sind, welche sich schleifenartig durch alle Teileinheiten 10i bis 10n erstreckt und wieder zu der Steuereinheit 20 zurückgeführt ist. Die Steuerbefehle über diese Leitung 160 werden dabei vorzugsweise seriell übermittelt, wobei die Steuereinheit 20 für jede Teileinheit 10 dann individuelle Steuerinformationen bereitstellt und an diese übermittelt. Wie ferner in Fig. 4 erkennbar ist, ist die Steuereinheit 20 auch für die Ansteuerung der Lichtquellen für die indirekte Beleuchtung 15 verantwortlich, was zur Folge hat, dass die Leitung 160 auch durch diese Einheit 15 hindurchgeführt ist und diese darüber hinaus auch an das Netzgerät 5 angeschlossen ist.
Die Steuereinheit 20 weist also zum Umsetzen der eingangsseitig zugeführten DALI- Befehle zunächst eine DALI-Treiberstufe 21 auf, welche mit einem Mikroprozessor 25 verbunden ist. Dieser ist über eine erste Einheit 26 mit der DALI-Treiberstufe verbunden, wobei diese Einheit 26 für die Kommunikation über den DALI-Bus 150 z.B. mit einer zentralen Steuereinheit des Systems oder einem Bediengerät
verantwortlich ist. Die empfangenen DALI-Befehle werden dann einer weiteren Einheit 27 zugeführt, welche für die eigentliche Berechnung der Stellwerte für die Teileinheiten 10i bis 10n verantwortlich ist. In der oben beschriebenen
Vorgehensweise berechnet die Einheit 27 auf Basis der für die Stützstellen- Teileinheiten übermittelten Helligkeitssollwerte Stellwerte für alle Teileinheiten 10i bis 10n und leitet diese Informationen an eine weitere Einheit 28 weiter. Diese gibt die Informationen ausgangsseitig an eine Treiberstufe 30 weiter, welche dann die serielle Übertragung der zweiten Steuerinformationen an die Einheit für die
Indirektbeleuchtung 15 sowie die Teileinheiten 101 bis 10n vornimmt.
Diese serielle Datenübertragung an die Teileinheiten 10i bis 10n sowie die
Lichtquellen für die Indirektbeleuchtung 15 hat darüber hinaus auch zur Folge, dass im Rahmen einer Signalrückführung die Steuereinheit 20 in die Lage versetzt wird, selbstständig zur erkennen, wie viele Einheiten ausgangsseitig angeschlossen sind. Bei erstmaligem Start der Leuchte 100 könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 20 solange Datenpakete ausgangsseitig übermittelt, bis letztendlich wieder ein Signal im Rahmen der Rückführung bei der Einheit 28 eintrifft. Hierdurch kann festgestellt werden, wie viele Module insgesamt ausgangsseitig angeschlossen sind. Ist ferner die Steuereinheit 20 beispielsweise derart konfiguriert, dass drei Stützstellen vorliegen, so kann sie selbstständig feststellen beziehungsweise bestimmen, welche Teileinheiten 10i bis 10n diese Stützstellen bilden.
Wird also beispielsweise erkannt, dass insgesamt n Teileinheiten vorliegen (wenn also unter Berücksichtigung der Mittel für die Indirektbeleuchtung 15 insgesamt n+1 ausgangsseitige Einheiten ermittelt wurden), so werden die Teileinheiten 10i und 10n als äußere Referenzpositionen bzw. Stützstellen sowie das Modul 10m mit a) m = (n + l)/2 für ungerade n oder
b) m = n/2 für gerade n als mittlere Referenzposition bzw. Stützstelle festgelegt. Da der Steuereinheit 20 gleichzeitig auch die Anzahl der zwischen den Stützstellen-Teileinheiten befindlichen Teileinheiten bekannt ist, kann sie dann in der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Weise Stellwerte für alle Teileinheiten 10i bis 10n berechnen und an diese übermitteln.
Bislang nicht erwähnt wurde die Ansteuerung der Lichtquellen für die indirekte Beleuchtung 15. Hierbei kann entweder vorgesehen sein, dass diese eine vorgegebene Helligkeit annehmen, sofern die Teileinheiten 10i bis 10n aktiviert werden. Es wäre allerdings in gleicher Weise auch denkbar, dass die Steuereinheit 20 auf Basis der für die Teileinheiten 10i und 10n berechneten Stellwerte einen - zum Beispiel mittleren - Stellwert für die indirekte Lichtabgabe bestimmt und das Modul 15 in entsprechender Weise ansteuert.
Eine weitere Besonderheit der Anordnung in Fig. 4, die abschließend erwähnt werden soll, ist die Möglichkeit zur Reduzierung des Stromverbrauchs in einem Standby- Betrieb der Leuchte 100. Wie Fig. 4 entnommen werden kann, weist die Steuereinheit 20 ein internes Netzgerät 32 auf, welches ebenso wie das Netzgerät 5 für die
Beleuchtungseinheiten mit der allgemeinen Stromversorgung verbunden, allerdings von diesem getrennt ausgeführt ist. Wird von dem Mikroprozessor 25 erkannt, dass aufgrund der eingangsseitig zugeführten DALI-Steuerbefehle die Leuchte 100 insgesamt ausgeschaltet bleiben soll, so wird die entsprechende Information an einen Steuerblock 33 weitergeleitet, der für die Ansteuerung eines Relais 35 verantwortlich ist, über welches das Netzgerät 5 mit der allgemeinen Stromversorgung verbunden ist. Der Steuerblock 33 unterbricht dann mit Hilfe des Relais 35 die Stromversorgung des Netzgeräts 5, so dass dieses gemeinsam mit den Teileinheiten 10i bis 10n sowie 15 überhaupt keinen Strom mehr verbraucht. In einem derartigen Standby-Zustand liegt also ausschließlich durch die Steuereinheit 20 noch ein geringer Energieverbrauch vor, der jedoch unterhalb von einem Watt gehalten werden kann, so dass die Leuchte insgesamt gesehen einen extrem niedrigen Energieverbrauch im Standby-Zustand aufweist. Schließlich ist anzumerken, dass bislang die erfindungsgemäße Ansteuerung der
Teileinheiten zwar im Rahmen einer linearen beziehungsweise einer Reihenanordnung der Teileinheiten erläutert wurde, das Konzept allerdings in gleicher Weise auch auf jegliche andere Art von Anordnungen erweitert werden könnte. Insbesondere wären selbstverständlich auch Leuchten denkbar, bei denen die Teileinheiten matrixartig angeordnet sind, wobei dann wiederum auf Basis entsprechender erster
Steuerinformationen, welche die Lichtabgabe bestimmter Stützstellen betreffen, geeignete Steuerinformationen zum Betreiben aller Teileinheiten berechnet werden können.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Ansteuern einer Leuchte (100), welche mehrere steuerbare
Teileinheiten (10) aufweist,
wobei einer Steuereinheit (20) der Leuchte (100) eingangsseitig erste
Steuerinformationen zugeführt werden, welche die Lichtabgabe lediglich eines Teils der steuerbaren Teileinheiten (10) betreffen,
und wobei die Steuereinheit (20) auf Basis dieser ersten Steuerinformationen zweite Steuerinformationen ermittelt, welche die Lichtabgabe aller Teileinheiten (10) betreffen, und diese zweiten Steuerinformationen an die ausgangsseitig
angeschlossenen Teileinheiten (10) übermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übermittlung der ersten Steuerinformationen an die Steuereinheit (20) und die Übermittlung der zweiten Steuerinformationen an die Teileinheiten (10) mittels verschiedener Kommunikationsstandards erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übermittlung der ersten Steuerinformationen in Form von DALI-Befehlen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übermittlung der zweiten Steuerinformationen an die Teileinheiten (10) im Rahmen einer seriellen Datenübertragung erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (20) selbständig die Anzahl der steuerbaren Teileinheiten (10) erkennt und die zweiten Steuerinformationen unter Berücksichtigung der Anzahl der erkannten Teileinheiten (10) ermittelt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teileinheiten (10) eine regelmäßige, insbesondere eine lineare Anordnung aufweisen und die ersten Steuerinformationen die Lichtabgabe von an
Referenzpositionen befindlichen Teileinheiten (10) betreffen, insbesondere
Helligkeitssollwerte für die an den Referenzpositionen befindlichen Teileinheiten (10) beinhalten.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (20) die zweiten Steuerinformationen mittels Interpolation bestimmt.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stromversorgung der Teileinheiten (10) durch ein von der Steuereinheit (20) getrenntes Netzgerät (5) erfolgt, wobei die Steuereinheit (20) dazu ausgebildet ist, abhängig von den empfangenen und weitergeleiteten ersten und zweiten
Steuerinformationen eine eingangsseitige Verbindung des Netzgeräts (5) zur allgemeinen Stromversorgung unterbrechen oder zu schließen.
9. Steuereinheit für eine Leuchte (100), welche mehrere steuerbare Teileinheiten (10) aufweist,
wobei die Steuereinheit (20) aufweist:
a) Mittel zum eingangsseitigen Empfangen erster Steuerinformationen, welche die Lichtabgabe lediglich eines Teils der steuerbaren Teileinheiten (10) betreffen, b) Mittel zum Bestimmen von zweiten Steuerinformationen, welche die
Lichtabgabe aller Teileinheiten (10) betreffen, auf Basis der ersten
Steuerinformationen, sowie
c) Mittel zum Übertragen der zweiten Steuerinformationen an die ausgangsseitig angeschlossenen Teileinheiten (10).
10. Steuereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zum Empfangen der ersten Steuerinformationen sowie die Mittel zur Übermittlung der zweiten Steuerinformationen dazu ausgebildet sind, mittels verschiedener Kommunikationsstandards zu kommunizieren.
11. Steuereinheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den ersten Steuerinformationen um DALI-Befehle handelt.
12. Steuereinheit nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Übermittlung der zweiten Steuerinformationen an die Teileinheiten (10) dazu ausgebildet sind, die Steuerinformationen im Rahmen einer seriellen Datenübertragung zu übermitteln.
13. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (20) selbständig die Anzahl der steuerbaren Teileinheiten (10) erkennt und die zweiten Steuerinformationen unter Berücksichtigung der Anzahl der erkannten Teileinheiten (10) ermittelt.
14. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teileinheiten (10) eine regelmäßige, insbesondere eine lineare Anordnung aufweisen und die ersten Steuerinformationen die Lichtabgabe von an
Referenzpositionen befindlichen Teileinheiten (10) betreffen, insbesondere
Helligkeitssollwerte für die an den Referenzpositionen befindlichen Teileinheiten (10) beinhalten,
wobei die Steuereinheit (20) dazu ausgebildet ist, die zweiten Steuerinformationen mittels Interpolation zu bestimmen.
15. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung der Teileinheiten (10) durch ein von der Steuereinheit (20) getrenntes Netzgerät (5) erfolgt, wobei die Steuereinheit (20) dazu ausgebildet ist, abhängig von den empfangenen und weitergeleiteten ersten und zweiten
Steuerinformationen eine eingangsseitige Verbindung des Netzgeräts (5) zur allgemeinen Stromversorgung unterbrechen oder zu schließen.
16. Leuchte (100) mit mehreren steuerbaren Teileinheiten (10) sowie einer
Steuereinheit gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15.
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