AT14741U1 - Verfahren zur Ansteuerung für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel - Google Patents

Abstract

Beleuchtungssystem (A) mit mindestens einem Betriebsgerät (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln, mit einem Steuergerät (10), welches digitale Steuerbefehle empfängt, wobei die Betriebsgeräte (1) über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe gesteuert werden, wobei das Steuergerät mit einem Außenlichtsensor verbunden ist, der Außenlichtsensor zum Erfassen der Lichtfarbe ausgelegt ist, der Außenlichtsensor die erfassten Lichtfarbe durch an das Steuergerät (10) übermittelt, das Steuergerät (10) einen Farbbefehl als Steuerbefehl an zumindest ein Betriebsgerät sendet, das Betriebsgerät die Ansteuerung des Leuchtmittels entsprechend des empfangenen Farbbefehls anpasst.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG FÜR EIN BETRIEBSGERÄT FÜR LEUCHTMITTEL

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung für mindestens ein Betriebsgerät fürLeuchtmittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Beleuchtungssystem miteinem Steuergerät sowie mindestens einem Betriebsgerät zum Betreiben von Leuchtmittelngemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5, ein Steuergerät zum Betreiben von Leuchtmit¬teln, mit einer Schnittstellenschaltung zum Empfang von digitalen Steuerbefehlen über eineBusleitung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

TECHNISCHES GEBIET

[0002] Derartige Verfahren werden zur Ansteuerung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel ge¬nutzt und werden in Beleuchtungssystemen verwendet, um Leuchtmittel mit Hilfe einer zentra¬len Steuereinheit ein- und auszuschalten und in der Helligkeit einzustellen. Üblicherweise wer¬den dabei die Leuchtmittel von Betriebsgeräten angesteuert. Die Betriebsgeräte werden inGruppen zusammengefasst und können von einer oder auch mehreren zentralen Steuereinhei¬ten gesteuert werden. Mit dem Begriff Leuchtmittel werden sowohl Gasentladungslampen alsauch Halogenlampen oder Leuchtdioden (LED) bezeichnet. Ein derartiges Leuchtmittel kanneinzeln oder gemeinsam mit weiteren Leuchtmitteln in einer Leuchte angeordnet sein, die auchdas Betriebsgerät enthalten kann.

[0003] Bei modernen Beleuchtungssystemen werden oftmals durch die zentrale Steuereinheitdigitale Steuerbefehle an die Betriebsgeräte übersendet. Durch diese externen Steuerbefehlelassen sich insbesondere Helligkeitswerte vorgeben, um verschiedene Beleuchtungszuständezu erreichen.

[0004] Die Betriebsgeräte können mit einer Adresse versehen sein, um eine einzelne oder auchgruppenweite Ansteuerung durch die zentrale Steuereinheit zu ermöglichen.

[0005] Ein weit verbreitetes Steuerungsverfahren ist die Ansteuerung von Beleuchtungssyste¬men gemäß DALI (Digital Adressable Lighting Interface) Standard. Dieser Standard definierteine Schnittstelle und ein Übertragungsformat zur digitalen Ansteuerung von Betriebsgeräten,wobei für die einzelnen Betriebsgeräte Adressen vergeben werden können. Die Betriebsgerätekönnen über die externen Steuerbefehle ein- und ausgeschaltet oder in der Helligkeit gesteuertwerden, zudem kann eine spezielle Betriebsbedingung wie ein Notbeleuchtungszustand initiiertwerden und Fehlermeldungen abgefragt werden.

[0006] Der DALI Standard ist 16 Bit Manchester-Code, der eine maximale Dimmgeschwindig-keit bei einer Helligkeitsänderung von 1% bis 100% in knapp 0,7 Sekunden ermöglicht.

[0007] Der Hochpegel liegt im Bereich von ungefähr 16V, der niedrige Pegel bei einer Span¬nung von ungefähr 0 Volt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0008] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Ansteue¬rung von Betriebsgeräten durch eine Steuereinheit ohne die oben genannten Nachteile bzw.unter einer deutlichen Reduzierung dieser Nachteile ermöglicht.

[0009] Diese Aufgabe wird für ein Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnendenMerkmale des Patentanspruchs 1 und für eine gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäßdurch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 5 und 9 gelöst.

[0010] Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be¬schrieben.

[0011] Die erfindungsgemäße Lösung zur Steuerung von Betriebsgeräten beruht auf demGedanken, dass ein Steuergerät mit einem Außenlichtsensor verbunden ist. Der Außen¬ lichtsensor kann die Lichtfarbe erfassen und die erfassten Lichtfarbe an das Steuergerät über¬mitteln. Das Steuergerät kann einen Farbbefehl als Steuerbefehl an zumindest ein Betriebsge¬rät senden. Das Betriebsgerät kann entsprechend des empfangenen Farbbefehls die Ansteue¬rung des Leuchtmittels anpassen.

[0012] Auf diese Weise ist es möglich, bereits bestehende Betriebsgeräte mit einer Schnittstel¬leneinrichtung in ein Beleuchtungssystem einzubinden und eine Farbregelung entsprechenddem Außenlicht zu ermöglichen. Es ist keine Anpassung der einzelnen Betriebsgeräte notwen¬dig, sondern nur ein zentrales Steuergerät, welches mit einem Außenlichtsensor zur Erfassungder Lichtfarbe des Außenlichts verbunden sein kann.

[0013] Ein Steuerbefehl ist gemäß der Erfindung nicht nur ein Einschaltbefehl, Ausschaltbefehloder neuer Helligkeitswert, der an ein Betriebsgerät übertragen werden kann, sondern kannauch erweiterte Informationen enthalten. Insbesondere kann eine Farbinformation bzw. einFarbbefehl, eine Adresse, eine Zustandsinformation oder ein Fehlersignal als Steuerbefehlübertragen werden.

[0014] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Empfangen von Steuerbefeh¬len durch ein Betriebsgerät von Leuchtmitteln. Das Betriebsgerät weist eine Treiberschaltungzum Betreiben des Leuchtmittels auf.

[0015] Zum Empfang und zur Auswertung der Steuerbefehle weist das Betriebsgerät eineSchnittstellenschaltung auf.

[0016] Gemäß der empfangenen Steuerbefehle kann das Betriebsgerät über die Treiberschal¬tung den Betrieb, die Helligkeit und der Farbe des Leuchtmittels steuern.

[0017] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert wer¬den. Es zeigen: [0018] Fig. 1 schematisch die Ausgestaltung eines Beleuchtungssystems mit einem erfin¬ dungsgemäßen Steuergerät [0019] Fig. 2 schematisch die Ausgestaltung eines Beleuchtungssystems mit einem erfin¬ dungsgemäßen Steuergerät und einem Außenlichtsensor [0020] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines Beleuch¬tungssystems mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät, die über das Steuergerät mit Befeh¬len angesteuerten Betriebsgeräte und weitere Steuergeräte erläutert.

[0021] Die vorliegende Erfindung kann bei sämtlichen Arten von Betriebsgeräten für Leuchtmit¬tel eingesetzt werden. Dabei ist die Anwendung von ganz verschiedenen Leuchtmitteln möglich,es können insbesondere Gasentladungslampen, Halogenlampen oder auch anorganische oderorganische Leuchtdioden eingesetzt werden.

[0022] Das Betriebsgerät 1 und das Steuergerät 10 sind Bestandteil eines Beleuchtungssys¬tems A.

[0023] Zusätzlich können weitere Steuergeräte 11 an die Busleitung 21 angeschlossen sein.

[0024] Die verschiedenen Steuergeräte 11 werden auch als Aktuatoren bezeichnet und könnenmit verschiedenen Sensoren wie beispielsweise Bewegungs- oder Helligkeitssensoren aberauch durch einen Benutzer steuerbare Aktuatoren wie beispielsweise Schalter, Taster oderauch berührungsempfindliche Bildschirme mit einem Benutzerinterface zur Beleuchtungssteue¬rung verbunden sein.

[0025] Die Busleitung 21 ist als zweidrahtige Datenleitung ausgebildet, die als Steuerbefehl einDigitalsignal mit einer niedrigen Gleichspannung überträgt. Über die Busleitung 21 wird bei¬spielweise eine Datenübertragung gemäß DALI Standard übertragen. Die Schnittstellenschal¬tung 4 und das Steuergerät 10 sind in der Lage, Steuerbefehle gemäß dem DALI Standard zuempfangen.

[0026] Anzumerken ist, dass die Datenübertragung der Steuerbefehle über die Busleitung 21 nicht drahtgebunden erfolgen muss, sondern sie kann beispielsweise drahtlos über eine Funk¬verbindung oder über eine Power Line Communication (PLC) über das Stromversorgungsnetz20 übertragen werden. Für die genannten Übertragungsvarianten existieren jeweils standardi¬sierte Übertragungsverfahren analog zu dem DALI Standard für drahtgebundene Datenübertra¬gung, wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine abgeänderte Datenübertragungüber die gleiche Busleitung 21 erfolgen kann.

[0027] Das Steuergerät 10 kann über die Busleitung 21 einzelne oder mehrere Betriebsgeräte 1von Leuchtmitteln steuern, wobei es digitale Steuerbefehle empfangen und auch aussendenkann.

[0028] Es wird somit ein Verfahren zur Steuerung eines Beleuchtungssystems A ermöglicht,aufweisend eine Busleitung 21 an die wenigstens ein Betriebsgerät für Leuchtmittel und wenigs¬tens ein Steuergerät angeschlossen ist, wobei die Betriebsgeräte über Steuerbefehle in derHelligkeit gesteuert werden und wobei das Steuergerät mit einem Außenlichtsensor verbundenist umfassend die folgenden Schritte: [0029] - Erfassen der Lichtfarbe durch den Außenlichtsensor, [0030] - Übermitteln der erfassten Lichtfarbe durch den Außenlichtsensor an das Steuergerät 10, [0031] - Senden eines Farbbefehls als Steuerbefehl durch das Steuergerät 10 an zumindest ein Betriebsgerät, [0032] - Anpassen der Ansteuerung des Leuchtmittels durch das Betriebsgerät entsprechend des empfangenen Farbbefehls.

[0033] Das Betriebsgerät mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Ausgangskanäle umAnsteuern von Leuchtmitteln unterschiedlicher Farbe oder Farbtemperatur aufweist und dasBetriebsgerät die Ansteuerung des Ausgangskanäle entsprechend des empfangenen Farbbe¬fehls anpasst.

[0034] Die Steuerbefehle können beispielsweise nach dem DALI Standard oder einem anderendigitalen Protokoll gesendet werden.

[0035] Es können weitere Steuergeräte 11 als Aktuatoren Steuerbefehle aussenden.

[0036] Fig. 2 zeigt beispielhaft Beleuchtungssystem A mit mindestens einem Betriebsgerät 1zum Betreiben von Leuchtmitteln, mit einem Steuergerät 10, welches digitale Steuerbefehleempfängt. Die Betriebsgeräte 1 werden über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe gesteu¬ert.

[0037] Das Steuergerät ist mit einem Außenlichtsensor 15 verbunden. Der Außenlichtsensor 15ist zum Erfassen der Lichtfarbe des Außenlichts ausgelegt. Der Außenlichtsensor 15 übermitteltdie erfasste Lichtfarbe des Außenlichts durch an das Steuergerät 10. Das Steuergerät 10 sen¬det einen Farbbefehl als Steuerbefehl an zumindest ein Betriebsgerät 1. Das Betriebsgerät 1passt die Ansteuerung des Leuchtmittels entsprechend des empfangenen Farbbefehls an.Unter Außenlicht ist dabei das natürliche Licht außerhalb eines Gebäudes zu verstehen, alsodass natürliche Licht.

[0038] Das Betriebsgerät kann mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Ausgangskanä¬le um Ansteuern von Leuchtmitteln unterschiedlicher Farbe oder Farbtemperatur aufweisen unddas Betriebsgerät die Ansteuerung der Ausgangskanäle entsprechend des empfangenen Farb¬befehls anpassen.

[0039] Der Außenlichtsensor 15 kann außerhalb eines mittels des Beleuchtungssystems zubeleuchtenden Gebäudes angeordnet sein. Der Außenlichtsensor 15 kann beispielsweise wie inFig. 2 dargestellt derart angeordnet sein, dass er nur das Licht außerhalb eines mittels desBeleuchtungssystems zu beleuchtenden Gebäudes erfasst. Beispielsweise kann er wie in Fig. 2dargestellt mit seinem Erfassungsbereich derart angeordnet sein, dass er durch ein Fenster nurdas Außenlicht erfasst.

[0040] Der Außenlichtsensor 15 kann beispielsweise einen RGBW Sensor wie z.B. derTCS3472 von TAOS aufweisen. Derartige Sensoren bieten die Möglichkeit, die FarbkanäleRGB und w (rot, grün, blau und weiß) einzeln auszuwerten. Auf diese Weise ist eine Erfassungund Auswertung der Farbe oder der Farbtemperatur des Außenlichts möglich.

[0041] Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät 10 zum Steuern von Betriebsgeräten 1 vonLeuchtmitteln, welches digitale Steuerbefehle empfängt.

[0042] Die Betriebsgeräte 1 werden über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe gesteuert,wobei das Steuergerät mit einem Außenlichtsensor 15 verbunden ist. Der Außenlichtsensor 15ist zum Erfassen der Lichtfarbe ausgelegt. Der Außenlichtsensor 15 übermittelt die erfassteLichtfarbe an das Steuergerät 10, und das Steuergerät 10 sendet einen Farbbefehl als Steuer¬befehl an zumindest ein Betriebsgerät.

[0043] Das Steuergerät 10 kann zusätzlich oder alternativ zu dem Anschluss für einen Außen¬lichtsensor 15 eine Erfassung der Uhrzeit und des Datums aufweisen, beispielsweise einenEmpfänger für ein Funk-Uhrsignal. Der Empfänger für ein Funk-Uhrsignal kann beispielsweiseein Zeitzeichensignal von einem Langwellensender empfangen und auswerten, wie beispiels¬weise eine DCF77 - Signal.

[0044] Abhängig von der erfassten Uhrzeit und des erfassten Datums kann das Steuergerät 10die Steuerung der Betriebsgeräte 1 über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe anpassen.Beispielsweise wäre es möglich, bei Ausfall des Außenlichtsensors 15 oder Nichtvorhandenseineines Außenlichtsensors 15 auf eine von der Tageszeit und dem Datum abhängige Steuerunganhand einer vorgegebenen Tabelle für Helligkeits- und Farbwerte umzuschalten. Oder es kanndie Messung des Außenlichtsensors 15 und die davon abhängige Ansteuerung Betriebsgeräte1 über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe entsprechend der erfassten Uhrzeit und Da¬tums modifiziert werden. So könnte beispielsweise eine andere Farbsteuerung während desFrühjahrs als im Herbst erfolgen.

[0045] Ein Ausschaltbefehl ist kann beispielsweise ein Steuerbefehl zum Erreichen des Hellig¬keitswertes 0 sein, es kann aber auch ein Steuerbefehl zum Selektiven deaktivieren von einzel¬nen Betriebsgeräten 1 sein.

[0046] Die Energieversorgung des Steuergerätes 10 und der Steuergeräte 11 kann über eineBusversorgung 12 erfolgen. Dabei kann die Busversorgung 12 die Busleitung 21 speisen, in¬dem eine Übertragung nach dem sogenannten ,Active Low' Prinzip angewendet wird. Bei einersolchen Übertragung liegt dauerhaft ein Pegel von beispielsweise 12V an, solange keine Datenübertragen werden. Im Fall einer Datenübertragung wird der Pegel zum Übertragen eines Bitauf einen Pegel unter beispielsweise 2V gezogen wird.

[0047] Auf diese Weise liegt eine dauerhafte Spannung auf der Busleitung 21 an und somit isteine Versorgung der Steuergeräte 10 und 11 über die Busleitung 21 möglich.

[0048] Alternativ kann das Steuergerät 10 über eine eigene Energieversorgung verfügen, diedirekt an die Netzversorgung gekoppelt ist.

[0049] Das Steuergerät 10 kann den Zustand der Betriebsgeräte 1 über die Busleitung 21abfragen. Weiterhin kann das Steuergerät 10 auch über direkt verbundene Taster oder Schal¬ter, durch eine Schnittstelle zu einem Programmiergerät, durch einen Touchscreen oder andereEinstellmöglichkeiten auch direkt durch einen Benutzer konfiguriert und gesteuert werden.Durch die direkte Steuermöglichkeit kann der Benutzer auch Steuerbefehle wie beispielsweiseHelligkeitswerte vorgeben.

[0050] Um eine einfache Installation des Steuergerätes 10 zu ermöglichen, kann das Steuerge¬rät 10 in einem DIN Stromschienengehäuse untergebracht sein.

Claims (8)

1. Ansprüche 1. Verfahren zur Steuerung eines Beleuchtungssystems (A) aufweisend eine Busleitung (21)an die wenigstens ein Betriebsgerät (1) für Leuchtmittel und wenigstens ein Steuergerät (10) angeschlossen ist, wobei die Betriebsgeräte (10) über Steuerbefehle in der Helligkeitgesteuert werden und wobei das Steuergerät mit einem Außenlichtsensor (15) verbundenist umfassend die folgenden Schritte: - Erfassen der Lichtfarbe durch den Außenlichtsensor (15), - Übermitteln der erfassten Lichtfarbe durch den Außenlichtsensor (15) an das Steuerge¬rät (10), - Senden eines Farbbefehls als Steuerbefehl durch das Steuergerät (10) an zumindest einBetriebsgerät (1), - Anpassen der Ansteuerung des Leuchtmittels durch das Betriebsgerät (1) entsprechenddes empfangenen Farbbefehls.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 - wobei das Betriebsgerät (1) mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Ausgangs¬kanäle um Ansteuern von Leuchtmitteln unterschiedlicher Farbe oder Farbtemperaturaufweist und das Betriebsgerät (1) die Ansteuerung der Ausgangskanäle entsprechenddes empfangenen Farbbefehls anpasst.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,dadurch gekennzeichnet, die Steuerbefehle nach dem DALI Standard gesendet werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, dass weitere Steuergeräte (11) als Aktuatoren Steuerbefehle aussenden können.
5. 5. Beleuchtungssystem (A) mit mindestens einem Betriebsgerät (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln, mit einem Steuergerät (10), welches digitale Steuerbefehle empfängt,wobei die Betriebsgeräte (1) über Steuerbefehle in der Helligkeit und Farbe gesteuert wer¬den, wobei das Steuergerät mit einem Außenlichtsensor (15) verbunden ist,der Außenlichtsensor (15) zum Erfassen der Lichtfarbe ausgelegt ist,der Außenlichtsensor (15) die erfasste Lichtfarbe durch an das Steuergerät (10) übermit¬telt, das Steuergerät (10) einen Farbbefehl als Steuerbefehl an zumindest ein Betriebsgerät sendet, das Betriebsgerät die Ansteuerung des Leuchtmittels entsprechend des empfangenenFarbbefehls anpasst.
6. 6. Beleuchtungssystem (A) nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (1) mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Ausgangskanä¬le um Ansteuern von Leuchtmitteln unterschiedlicher Farbe oder Farbtemperatur aufweistund das Betriebsgerät die Ansteuerung der Ausgangskanäle entsprechend des empfange¬nen Farbbefehls anpasst.
7. 7. Beleuchtungssystem (A) nach einem der Ansprüche 5 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass der Außenlichtsensor (15) außerhalb eines mittels des Beleuchtungssystems zu be¬leuchtenden Gebäudes angeordnet ist.
8. 8. Beleuchtungssystem (A) nach einem der Ansprüche 5 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass der Außenlichtsensor (15) derart angeordnet ist, dass er nur das Licht außerhalb ei¬nes mittels des Beleuchtungssystems zu beleuchtenden Gebäudes erfasst.