WO2019166329A1 - Installation und konfiguration von dali-betriebsgeräten für leuchtmittel - Google Patents

Installation und konfiguration von dali-betriebsgeräten für leuchtmittel Download PDF

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Thomas Rein
Thomas Steffens
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    • H05B47/10—Controlling the light source
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    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission

Definitions

  • the invention relates generally to the installation and configuration of control gear for lighting devices that are connected via a wired bus, such as
  • a DALI bus are responsive.
  • an operating address is assigned during the installation / configuration of such a DALI operating device before the actual operation.
  • the invention relates in particular to a simplification of the assignment of operating addresses to such operating devices, as well as a simplification of
  • a bus-capable operating device for lighting means which has output terminals for supplying at least one light source, such as one or more LEDs, OLEDs, etc. Furthermore, the operating device has a bus interface for connecting a wired bus, for example in the form of a bus line pair and thus with two terminals.
  • the bus interface can be used in particular for a DALI Bus be configured. Typically, this one bus interface has a bus controller.
  • the operating device has a wireless interface, in particular a Bluetooth interface, wherein the wireless interface also has a controller.
  • the operating device includes a nonvolatile memory accessible to both the bus controller (the wired bus) and the controller of the wireless interface.
  • Operating device such as in the assignment of operating addresses and / or the replacement of a control gear by a new operating device.
  • the operating device may be designed, for example, to send out a signal via a command via the bus interface by means of the wireless interface, which indicates that the operating device has not yet been allocated an operating address.
  • an operating device can emit a signal via Bluetooth that is not yet assigned an operating address to the associated operating device.
  • the operating device can also be designed to evaluate wirelessly transmitted beacons, in particular Bluetooth beacons, preferably with regard to their signal strength, but also, for example, with respect to a transmission ID contained in the beacon, ie identification information of the transmitting Bluetooth device.
  • a beacon based on Bluetooth Low Energy (BLE) or Bluetooth Smart technology can be used.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • Bluetooth Smart is not backward compatible, newer Bluetooth devices must also support the LE protocol stack to connect.
  • the invention also relates to a luminaire which has such an operating device.
  • the invention proposes a system having one or more operating devices of the above type, in combination with a handset (for example, tablet, smartphone, notebook computer, etc.).
  • the handset is configured to evaluate the wirelessly emitted by an operating device beacons, in particular Bluetooth beacons. This can also be done with regard to the signal strength of the beacons, the direction, but also with regard to a sender ID contained in the beacon.
  • the system may further include a center that is cloud-based, for example.
  • the operating devices can be connected to this central wireless or wired.
  • the connection can be made directly between the operating devices and the center, and / or with the involvement of a hand-held device.
  • the communication between the operating device and handset according to the
  • Bluetooth standard while the communication between the handset and the center can be done according to a WLAN protocol.
  • a heat map can be created, the signal strengths and / or the IDs of the wireless interfaces (for example, Bluetooth interfaces) of the
  • Another aspect of the invention relates to a method of configuring a preferably new - as a replacement for an existing lamp with operating equipment used in a system operating device. It can be done by replacing a present in such a system operating equipment by a new operating device, a balance, as in the course of the exchange (ie in particular the
  • Configuration data for example, from the headquarters to the newly used
  • a lamp 1 is shown schematically, with respect to
  • this luminaire 1 has a preferably persistent memory with DALI configuration, wherein both the Bluetooth module 2 and the DALI controller 5 can access this memory 4.
  • the luminaire 1 has lighting means which are controlled by an associated control circuit.
  • This control can be carried out in particular in response to signals which are received via the DALI interface 5, which is connected to the DALI bus 6.
  • These can be, for example, on and off commands, dimming commands, etc.
  • Bus voltage supplies for the DALI bus 6 may be provided.
  • the illustrated system further comprises a handset 9, which may be, for example, a smartphone, tablet, etc.
  • the handset 9 is equipped with a Bluetooth interface 10, by means of which it communicates with the lights 1, 7, 8 can. Furthermore, it has a further wireless communication module 11, for example according to a WLAN, UMTS, LTE, etc. standard, by means of which it can communicate, for example with a cloud-based center 12.
  • the Bluetooth communication between the lights and / or between lights and the handset 9 is such that the receiver can each determine the Bluetooth signal strength, but preferably also an ID information that identifies the sending Bluetooth T subscriber.
  • the operating devices of the lights 1, 7, 8 may be configured such that only those lights emit Bluetooth beacons, which has not been assigned an operating address. It can be achieved for example by a corresponding operating mode, in which the operating devices of the lights 1, 7, 8 are offset by a signal via the DALI bus 6.
  • the assignment of a sending Bluetooth device to the actual physical light can be based on the signal strength.
  • the inventive embodiment according to the figure can also
  • the newly installed lamp can take over the address (operating address) and configuration of the previously installed lamp by determining which lamp it has replaced via the Bluetooth beacons. Of course, it replaces the one whose Bluetooth Beacon no longer exists in the corresponding room.
  • replacing light can be stored in advance, for example, in the cloud-based center 12.
  • the communication between the cloud-based center 12 and the lights 1, 7, 8 can be done either directly (via DALI or Bluetooth) or with the involvement of the handset 9.
  • the central office can be accessed via the Internet. After inserting the new luminaire, it can adopt the configuration data of the replaced luminaire.
  • a so-called 2d or 3d heat map can be created with regard to the Bluetooth signal strengths.
  • a heatmap in the sense of the present invention is a cartographic
  • This heat map can be created, for example, by a human user running the room with the handset 9, for example, and thus the handset 9 stores the Bluetooth signal strength at the corresponding positions on the room and / or transmits it to the control center 12.
  • changing a fixture also changes the heatmap, as of course the Bluetooth signal strength of the replaced fixture will be missing.
  • a further re-mapping by draining the corresponding room is not necessary when the newly used light logs in the center 12 and there is automatically incorporated in the heat map, the new light in terms of their identification, configuration data and signal strength.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend: - Anschlüsse zur Versorgung wenigstens eines Leuchtmittels, - eine Bus-Schnittstelle zum Anschluss eines drahtgebundene Buses, insbesondere eines DALI-Buses, wobei die Bus-Schnittstelle einen Bus- Controller aufweist. - eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle, wobei die drahtlose Schnittstelle einen Controller aufweist, - einen nichtflüchtiger Speicher, auf den sowohl der Bus-Controller wie auch der Controller der drahtlosen Schnittstelle zugreift.

Description

Installation und Konfiguration von DALI-Betriebsgeräten für Leuchtmittel
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Installation und Konfiguration von Betriebsgeräten für Leuchtmittel, die über einen drahtgebundenen Bus, wie
beispielsweise eine DALI-Bus, ansprechbar sind.
Aus dem Stand der Technik sind Betriebsgeräte für Leuchtmittel mit DALI- Busschnittstelle gut bekannt. Das DALI-Protokoll erlaubt eine adressierte
Kommunikation mit einem Betriebsgerät für Leuchtmittel, für weitere Details sieh bspw.
https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Addressable_Lighting_Interface
Dabei wird bei der Installation/Konfiguration eines derartigen DALI-Betriebsgeräts vor dem eigentlichen Betrieb eine Betriebsadresse zugewiesen.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Erleichterung der Vergabe von Betriebsadressen an derartige Betriebsgeräte, sowie eine Vereinfachung der
Konfiguration von Betriebsgeräten bei einem Austausch einer Leuchte mit
Betriebsgerät durch eine neue Leuchte mit einem anderen Betriebsgerät.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein busfähiges Betriebsgerät für Leuchtmittel vorgeschlagen, das Ausgangsanschlüsse zur Versorgung wenigstens eines Leuchtmittels, wie beispielsweise einer oder mehrerer LEDs, OLEDs, etc. aufweist. Weiterhin weist das Betriebsgerät eine Busschnittstelle zum Anschluss eines drahtgebundenen Busses, beispielsweise in Form eines Busleitungspaares und somit mit zwei Anschlüssen auf. Die Bus-Schnittstelle kann insbesondere für einen DALI- Bus ausgestaltet sein. Typischerweise weist diese eine Bus- Schnittstelle einen Bus- Controller auf.
Zu dieser drahtgebundenen Bus-Schnittstelle hinaus weist das erfindungsgemäße Betriebsgerät eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle auf, wobei auch die drahtlose Schnittstelle einen Controller aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Betriebsgerät einen nicht flüchtigen Speicher auf, auf den sowohl der Bus-Controller (des drahtgebundenen Busses) wie auch der Controller der drahtlosen Schnittstelle zugreifen können. Dies hat Vorteile insbesondere bei der Installation und Konfiguration des erfindungsgemäßen
Betriebsgeräts, wie beispielsweise bei der Vergabe von Betriebsadressen und/oder dem Ersetzen eines Betriebsgeräts durch ein neues Betriebsgerät. Das Betriebsgerät kann dazu ausgelegt sein, beispielsweise über einen Befehl über die Bus-Schnittstelle hin mittels der drahtlosen Schnittstelle ein Signal auszusenden, das anzeigt, dass dem Betriebsgerät noch keine Betriebsadresse zugeteilt ist.
Beispielsweise kann also ein erfmdungsgemäßes Betriebsgerät über Bluetooth ein Signal aussenden, das dem zugehörigen Betriebsgerät noch keine Betriebsadresse zugeteilt ist.
Das Betriebsgerät kann indessen auch dazu ausgelegt sein, drahtlos übermittelte Beacons, insbesondere Bluetooth-Beacons auszuwerten, vorzugsweise hinsichtlich ihrer Signalstärke, aber beispielsweise auch hinsichtlich eines in einer in dem Beacon enthaltenen Sende-ID, also einer Identifikations-Information des sendenden Bluetooth- Gerätes. Insbesondere kann ein Beacon verwendet werden, der auf der Bluetooth Low Energy (BLE) oder auch Bluetooth Smart Technologie basiert. Ausweislich Wikipedia ist BLE
eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Metern vernetzen lassen. Im Vergleich zum„ klassischen“ Bluetooth soll BLE deutlich geringeren Stromverbrauch und geringere Kosten mit einem ähnlichen Kommunikationsbereich haben. Technisch ist Bluetooth Smart nicht rückwärtskompatibel, neuere Bluetooth-Geräte müssen zusätzlich den LE- Protokollstapel unterstützen, um sich verbinden zu können.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Leuchte, die ein derartiges Betriebsgerät aufweist.
Weiterhin schlägt die Erfindung ein System vor, das ein oder mehrere Betriebsgeräte der oben genannten Art aufweist, in Kombination mit einem Handgerät (beispielsweise Tablet, Smartphone, Notebook Computer, etc.). Das Handgerät ist dazu ausgestaltet, die von einem Betriebsgerät drahtlos ausgesandten Beacons, insbesondere Bluetooth- Beacons auszuwerten. Auch dies kann hinsichtlich der Signalstärke der Beacons, der Richtung, aber auch hinsichtlich einer in dem Beacon enthaltenen Sender-ID erfolgen.
Das System kann weiterhin eine Zentrale aufweisen, die beispielsweise Cloud-basiert vorliegt. Die Betriebsgeräte können mit dieser Zentrale drahtlos oder drahtgebunden verbunden sein. Dabei kann die Verbindung direkt zwischen den Betriebsgeräten und der Zentrale, und/oder unter Einschaltung eines Handgeräts erfolgen. Beispielsweise kann die Kommunikation zwischen Betriebsgerät und Handgerät gemäß dem
Bluetooth-Standard erfolgen, während die Kommunikation zwischen dem Handgerät und der Zentrale gemäß einem WLAN-Protokoll erfolgen kann.
In der Zentrale kann eine Heatmap angelegt sein, die die Signalstärken und/oder die IDs der drahtlosen Schnittstellen (beispielsweise Bluetooth-Schnittstellen) der
Betriebsgeräte an unterschiedlichen Koordinaten eines Raums wiedergibt, in dem die Betriebsgeräte angeordnet sind. Die Heatmap ist also so eine Art Landkarte
hinsichtlich der Bluetooth-Signalstärken, zugeordnet der entsprechenden (2d) Position.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Konfiguration eines vorzugsweise neu - als Ersatz für eine bestehende Leuchte mit Betriebsgerät- in einem System eingesetzten Betriebsgeräts. Dabei kann nach dem Austausch eines in einem derartigen System vorliegenden Betriebsgeräts durch ein neues Betriebsgerät ein Abgleich erfolgen, wie sich im Zuge des Austausche (also insbesondere des
Wegnehmens des bestehenden Betriebsgeräts) die Heatmap verändert hat, was also die Auswirkung des Wegnehmens des bestehenden Betriebsgeräts auf die Heatmap war. Aus diesem„Delta“ kann darauf geschlossen werden, was die Identität der zu herausgenommenen Leuchte war. Somit können anhand dieser Identität
Konfigurationsdaten beispielsweise von der Zentrale an das neu eingesetzte
Betriebsgerät heruntergeladen werden, so dass dann dieses Betriebsgerät identisch zu dem ersetzten Gerät konfiguriert ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnungen erläutert werden
In der Figur ist schematisch eine Leuchte 1 gezeigt, die hinsichtlich der
Kommunikationsfähigkeiten einen DALI-Controller mit Schnittstelle 5 und ein Bluetooth-Modul 2 aufweist. Erfmdungsgemäß weist diese Leuchte 1 einen vorzugsweise persistenten Speicher mit DALI-Konfiguration auf, wobei sowohl das Bluetooth-Modul 2 wie auch der DALl-Controller 5 auf diesen Speicher 4 zugreifen können.
Die Leuchte 1 weist darüber hinaus noch Leuchtmittel auf, die von einer zugeordneten Steuerschaltung angesteuert werden. Diese Ansteuerung kann insbesondere in Abhängigkeit von Signalen erfolgen, die über die DALI- Schnittstelle 5, die an dem DALI-Bus 6 angeschlossen ist, eingehen. Dies können beispielsweise Ein- und Ausschaltbefehle, Dimmbefehle, etc. sein.
In dem System sind neben der Leuchte 1 noch weitere Leuchten 7, 8 vorgesehen, die sämtlich über den DALI-Bus 6 verbunden sind, wobei typischerweise an dem DALI- Bus auch eine Bus-Zentrale 30 vorgesehen ist. Diese Bus-Zentrale 30 kann auch die Spannungsversorgung des DALI-Busses übernehmen. Alternativ oder zusätzlich können in einer oder mehreren der Leuchten 1, 7, 8 auch dezentrale
Busspannungsversorgungen für den DALI-Bus 6 vorgesehen sein.
Das dargestellte System weist weiterhin ein Handgerät 9 auf, das beispielsweise ein Smartphone, Tablet etc. sein kann. Das Handgerät 9 ist mit einer Bluetooth- Schnittstelle 10 ausgestattet, mittels der es mit den Leuchten 1, 7, 8 kommunizieren kann. Weiterhin weist es ein weiteres drahtloses Kommunikationsmodul 11 beispielsweise gemäß einem WLAN, UMTS, LTE, etc. Standard auf, mittels dem es beispielsweise mit einer Cloud-basierten Zentrale 12 kommunizieren kann. Die Bluetooth-Kommunikation zwischen den Leuchten und/oder zwischen Leuchten und dem Handgerät 9 ist dabei derart, dass der Empfänger jeweils die Bluetooth- Signalstärke ermitteln kann, vorzugsweise aber auch eine ID-Information, die den sendenden Bluetooth-T eilnehmer kennzeichnet. Im Vorliegenden soll nunmehr dargelegt werden, wie ein System gemäß der dargestellten und oben erläuterten Figur in vorteilhafter Weise bei der Installation und Konfiguration betrieben werden kann:
Beispielsweise kann bei der Vergabe von Betriebsadressen an die DALI- Betriebsgeräte der Leuchten 1, 7, 8 ein menschlicher Installateur mit einem
Handgerät 9 in dem Raum, in dem die Leuchten 1, 7, 8 angeordnet sind, die Bluetooth-Beacons der Leuchten empfangen. Dabei können die Betriebsgeräte der Leuchten 1, 7, 8 derart ausgestaltet sein, dass nur diejenigen Leuchten Bluetooth-Beacons aussenden, denen noch keine Betriebsadresse zugeteilt wurde. Es kann beispielsweise durch eine entsprechende Betriebsart erreicht werden, in die die Betriebsgeräte der Leuchten 1, 7, 8 durch ein Signal über den DALI-Bus 6 versetzt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann indessen auch in der Bluetooth-Information selbst kodiert sein, dass das sendende Betriebsgerät noch keine Betriebsadresse zugewiesen hat.
Die Zuordnung eines sendenden Bluetooth-Gerätes zu der tatsächlichen physikalischen Leuchte kann anhand der Signalstärke erfolgen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gemäß der Figur kann auch
vorteilhafterweise angewandt werden, um bei Austausch von Leuchten die Neukonfiguration zu vereinfachen. Wenn eine zuvor bereits konfigurierte Leuchte ausgetauscht wird, kann die neu eingesetzte Leuchte die Adresse (Betriebsadresse) und die Konfiguration der zuvor installierten Leuchte übernehmen, indem sie über die Bluetooth-Beacons feststellt, welche Leuchte sie ersetzt hat. Sie ersetzt natürlich diejenige Leuchte, deren Bluetooth-Beacon in den zugehörigen Raum nicht mehr vorhanden ist.
Die Konfigurationsdaten sämtlicher Leuchten oder aber nur einer zu
ersetzenden Leuchte können beispielsweise in der Cloud-basierten Zentrale 12 vorab abgelegt sein. Die Kommunikation zwischen der Cloud-basierten Zentrale 12 und den Leuchten 1, 7, 8 kann entweder direkt (über DALI oder Bluetooth) oder unter Einschaltung des Handgerätes 9 erfolgen.
Unter„Cloud-basiert“ ist dabei zu verstehen, dass auf die Zentrale über das Internet zugegriffen werden kann. Nach dem Einsetzen der neuen Leuchte kann diese die Konfigurationsdaten der ersetzten Leuchte übernehmen.
In der vorzugsweise Cloud-basierten Zentrale 12 kann eine sogenannte 2d oder 3d Heatmap hinsichtlich der Bluetooth-Signalstärken angelegt sein. Eine Heatmap im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine kartographische
Darstellung der Bluetooth-Beacon-Signalstärken mit zugeordneten Positionen in dem Raum, in dem die Leuchten 1, 7, 8 angeordnet sind. Diese Heatmap kann beispielsweise angelegt werden, indem ein menschlicher Benutzer den Raum beispielsweise mit dem Handgerät 9 abläuft, und somit das Handgerät 9 die Bluetooth-Signalstärke an den entsprechenden Positionen an dem Raum abspeichert und/oder an die Zentrale 12 übermittelt. Wenn eine Leuchte ausgetauscht wird, ändert sich natürlich auch die Heatmap, da natürlich die Bluetooth-Signalstärke der ersetzten Leuchte fehlen wird. Gemäß der Erfindung ist ein weiteres erneutes Kartographieren durch Ablaufen des entsprechenden Raumes nicht notwendig, wenn sich die neu eingesetzte Leuchte bei der Zentrale 12 anmeldet und dort automatisch in der Heatmap die neue Leuchte hinsichtlich ihrer Identifikation, Konfigurationsdaten und Signalstärke eingepflegt wird.

Claims

Ansprüche
1. Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend:
- Anschlüsse zur Versorgung wenigstens eines Leuchtmittels,
eine Bus-Schnittstelle zum Anschluss eines drahtgebundene Buses, insbesondere eines DALI-Buses, wobei die Bus-Schnittstelle einen Bus- Controller aufweist.
eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere eine Bluetooth-Schnittstelle, wobei die drahtlose Schnittstelle einen Controller aufweist,
einen nichtflüchtiger Speicher, auf den sowohl der Bus-Controller wie auch der Controller der drahtlosen Schnittstelle zugreift.
2. Betriebsgerät nach Anspruch 1, das dazu ausgelegt ist, insbesondere über einen Befehl über die Bus-Schnittstelle mittels der drahtlosen Schnittstelle ein Signal auszusenden, das anzeigt, dass dem Betriebsgerät noch keine Betriebsadresse zugeteilt ist.
3. Betriebsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
das dazu ausgelegt ist, drahtlos übermittelte Beacons, insbesondere Bluetooth- Beacons vorzugsweise hinsichtlich ihrer Signalstärke auszuwerten.
4. Leuchte, aufweisend ein Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
5. System, aufweisend ein oder mehrere Betriebsgeräte nach einem Ansprüche 1 bis 3, sowie ein Handgerät, das dazu ausgestaltet ist, von dem Betriebsgerät drahtlos ausgesandte Beacons, insbesondere Bluetooth-Beacons, auszuwerten.
6. System nach Anspruch 5,
bei dem das Handgerät dazu ausgelegt ist, die Signalstärke der Bluetooth- Beacons auszuwerten.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, aufweisend mehrere Betriebsgeräte nach
einem der Ansprüche 1 bis 3,
die drahtlos oder drahtgebunden mit einer Zentrale verbunden sind, auf der eine
Heatmap angelegt ist, die die Signalstärken der drahtlosen Schnittstellen an unterschiedlichen Koordinaten eines Raumes wiedergibt, in dem die
Betriebsgeräte angeordnet sind.
8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei dem die Kommunikation der Betriebsgeräte mit einer vorzugsweise Cloud- basierten Zentrale über das Handgerät erfolgt, das vorzugsweise drahtlos mit der Zentrale kommuniziert.
9. Beleuchtungssystem mit mehreren Betriebsgeräten nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
die mit einer Zentrale verbunden sind, auf der eine Heatmap, also eine Karte der Drahtlos-Signalstärken in dem Raum angelegt ist, in dem sich die
Betriebsgeräte befinden.
10. Beleuchtungssystem nach Anspruch 9,
bei dem in der Zentrale Konfigurationsdaten der Betriebsgeräte und/oder der den Betriebsgeräten zugeordneten Leuchten abgelegt sind.
11. Beleuchtungssystem nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Zentrale Cloud- basiert ist.
12. Verfahren zur Konfiguration eines Betriebsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
in einem Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
aufweisend die folgenden Schritte: Ersetzen einer Leuchte mit einem Betriebsgerät durch eine neue Leuchte mit Betriebsgerät,
Abgleich der durch das Betriebsgerät der neuen Leuchte gemessenen drahtlos übermittelten Beacons mit der Heatmap, um zu ermitteln welche Leuchte ersetzt wurde,
Herunterladen von Konfigurationsdaten der ersetzten Leuchte auf das Betriebsgerät der neuen Leuchte.
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