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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere ein
leicht und bequem montierbares, gruppenkontrollierbares System zur
Beleuchtungskontrolle für
Leuchtstoff-, LED- und/oder Halogenlampen.
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2. Stand der Technik
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Neben
dem unverzichtbaren Bereitstellen der Beleuchtung oder Stimmungserzeugung
am Abend und in der Nacht spielen Beleuchtungseinrichtungen auch
eine wichtige Rolle für
die Arbeits- und Geschäftswelt
am Tag. Daher soll eine ideale Beleuchtung für Bürogebäude und Wohnhäuser grundlegende
Beleuchtung, dekorative Beleuchtung und funktionale Beleuchtung
beinhalten.
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Seit
der Erfindung elektrischer Lampen sind unterschiedliche neue Lichtquellen
für unterschiedliche Örtlichkeiten
hervorgebracht worden. Unabhängig
von Leuchtstofflampen, Halogenlampen oder LED-Module wird die elektrische
Leitung für
die Montage von Lampen, vor allem für eine Ausgestaltung gruppenkontrollierbarer
Beleuchtung in Abhängigkeit des
Orts vorher ausgelegt oder reserviert. Generell gilt, dass, wenn
die Ausgestaltung gruppenkontrollierbarer Beleuchtung eine verdrahtete
Ausgestaltung ist, z. B. europäische
DALI (Digital Addressable Lighting Interface (Digital adressbare
Beeluchtungsschnittstelle)), jede bediente Lichtquelle normalerweise
durch eine Schnittstellenanordnung gekoppelt wird, so dass die Lichtquelle
vom Benutzer bedient werden kann. Deshalb ist es nötig, dass
sich die Verdrahtung vom Kontrollschalter über die Schnittstellenanordnung
zu dem Standort der Lichtquelle erstreckt. Je größer der Abstand der Lichtquelle
zum Kontrollschalter ist, desto länger ist die Verdrahtung. Da
eine zu lange Verdrahtung übermäßige Störungen verursacht,
werden normalerweise einige Zwischenverstärker (repeaters) eingesetzt,
um die Stärke
eines Signals zu steigern. Dies führt allerdings zu einem großen Montageaufwand
und hohen Kosten für
die Verdrahtung. Für
die gegenwärtigen
Benutzer ist diese Arbeit enorm aufwändig und lästig und der erforderliche
Materialverbrauch und Arbeitskraftsaufwand für die Montage werden zu einem
erheblichem Anstieg der Kosten führen.
Wenn eine gruppenkontrollierbare Beleuchtung andererseits drahtlos
ausgestaltet wird, kann die Verdrahtung zwar gespart werden, doch
müssen
vor dem Gebrauch Signalpaarungen eingestellt werden. Für den Benutzer
ist es lästig, vor
dem Gebrauch sich mit dem komplizierten Einstellvorgang vertraut
zu machen.
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Demzufolge
zielt die vorliegende Erfindung darauf, ein gruppenkontrollierbares
System zur Beleuchtungskontrolle für Leuchtstoff-, LED- und/oder Halogenlampen
bereitzustellen, bei dem eine Einsparung der Verdrahtung und eine
leichte Bedienung durch den Einsatz einer Hintereinanderschaltung
ermöglicht
werden, so dass die Nachteile im Stand der Technik wirksam beseitigt
werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein gruppenkontrollierbares (steuer/regelbares)
System zur Beleuchtungskontrolle (Steuerung/Regelung) für Leuchtstoff-,
LED- und/oder Halogenlampen bereitzustellen, in welcher nur ein
Satz einer Parallelschaltung/Hintereinanderschaltung in demselben
Kontrollschaltkreis eingesetzt werden muss, wodurch die Verdrahtungslänge und
die Montagearbeit wirksam gespart werden können. Ferner kann wenigstens
ein kontrollierbarer abblendbarer Treiber in der Hintereinanderschaltung
angeordnet werden, um mehr Lampen hintereinander schalten zu können.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein gruppenkontrollierbares
System zur Beleuchtungskontrolle für Leuchtstoff-, LED- und/oder
Halogenlampen bereitzustellen, wobei die Lampen nach der Montage
sofort in Betrieb genommen werden können, ohne dem Erfordernis
jeglicher Voreinstellaktivitäten.
Deshalb müssen
Benutzer nicht die komplizierte Benutzungseinstellung erlernen.
Die Vorteile der leichten Bedienung und schnellen Vertrautheit können somit
erreicht werden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein gruppenkontrollierbares
System zur Beleuchtungskontrolle für Leuchtstoff-, LED- und/oder
Halogenlampen bereitzustellen, wobei die im Stand der Technik erforderlichen
Zwischenverstärker
(repeaters), Controller oder Kontrollsignalverstärker eingespart werden können, so
dass keine Verdrahtung dafür
vorgenommen werden muss. Somit wird die ursprüngliche Einrichtung nicht zerstört, und
die herkömmliche
Kontrollvorrichtung (Steuer-/Regelungsvorrichtung) sowie Kosten
können
reduziert werden.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung ein gruppenkontrollierbares System
zur Beleuchtungskontrolle für
Leuchtstoff-, LED- und/oder Halogenlampen bereit, das wenigstens
eine Bedienoberfläche
(control interface), wenigstens einen ersten kontrollierbaren Treiber
und wenigstens einen ersten Treiber umfasst. Die Bedienoberfläche erzeugt
ein Hauptkontrollsignal für den
ersten kontrollierbaren Treiber. Der erste kontrollierbare Treiber
empfängt
das Hauptkontrollsignal und bringt eine entsprechende Betätigung zum
Antreiben einer ersten Lichtquelle hervor. Der erste kontrollierbare
Treiber erzeugt auch ein erstes Kontrollsignal. Der erste Treiber
ist mit dem ersten kontrollierbaren Treiber hintereinander geschaltet.
Der erste Treiber bringt gemäß dem ersten
Kontrollsignal (Steuer-/Regelungssignal) eine entsprechende Betätigung hervor,
um eine zweite Lichtquelle anzutreiben.
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Des
Weiteren kann wenigstens ein zweiter kontrollierbarer Treiber mit
der Bedienoberfläche oder
dem ersten Treiber verbunden werden, um das Hauptkontrollsignal
oder das erste Kontrollsignal zu empfangen und somit eine entsprechende
Betätigung
hervorbringen und generiert ebenfalls ein zweites Kontrollsignal
zum Kontrollieren der Betätigungen der
vielen zweiten Treiber. In dieser Weise kann die Anzahl der montierten
Lichtquellen ohne Beschränkung
erhöht
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die
verschiedenen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
durch die folgende detaillierte Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen
leichter verständlich.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer gruppenkontrollierbaren Beleuchtung mit
Weißlicht
gemäß der Erfindung.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm einer weiteren gruppenkontrollierbaren Beleuchtung
mit Weißlicht
gemäß der Erfindung.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm einer gruppenkontrollierbaren Beleuchtung mit
Farblicht gemäß der Erfindung.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm einer weiteren gruppenkontrollierbaren Beleuchtung
mit Farblicht gemäß der Erfindung.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer aus mehreren Lichtquellen ausgebildeten
gruppenkontrollierbaren Beleuchtung gemäß der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein gruppenkontrollierbares System
zur Beleuchtungskontrolle für
Leuchtstoff-, LED- und/oder Halogenlampen bereit, bei dem in demselben
Steuerschaltkreis nur ein Satz einer Parallelschaltung/Hintereinanderschaltung
eingesetzt werden muss, wodurch die Verdrahtungslänge und
die Montagearbeit wirksam gespart werden können. Ferner kann wenigstens
ein kontrollierbarer Treiber in der Hintereinanderschaltung angeordnet
werden, um mehr Lampen hintereinanderschalten zu können.
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Das
erfindungsgemäße gruppenkontrollierbare
System zur Beleuchtungskontrolle umfasst wenigstens eine Bedienoberfläche (control
interface), die eine durch den Benutzer kontrollierte Schnittstelle darstellt.
Die Bedienoberfläche
kann ein üblicher Übertragungsschalter,
eine Bedienplatte, eine Fernbedienung, ein Drehschalter, ein Berührungsschalter, ein
Sprachsteuerschalter, ein Computer oder ein tragbares Elektrogerät sein.
Das tragbare Elektrogerät
kann ein Mobiltelefon oder ein PDA (Personal Digital Assistant)
sein. Durch die Bedienung des Benutzers erzeugt die Bedienoberfläche ein
Hauptkontrollsignal in Digital- oder Analogform.
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Diese
Bedienoberfläche
verbindet einen oder mehrere erste kontrollierbare Treiber, die
gemäß dem Hauptkontrollsignal
eine erste Lichtquelle antreiben. Der erste kontrollierbare Treiber
ist mit einem oder mehreren Treibern der Reihe nach hintereinander
geschaltet. Gemäß einem
durch den ersten kontrollierbaren Treiber generierten ersten Kontrollsignal
kontrolliert der erste Treiber die Betätigung einer zweiten Lichtquelle.
Die Anzahl und der Typ der kontrollierbaren Treiber, der Treiber
und der Lichtquellen in der vorliegenden Erfindung sind je nach
Bedarf des Benutzers variierbar. Beispielsweise kann der Treiber als
abblendbares elektronisches Vorschaltgerät, abblendbarer elektronischer
Transformator oder LED-Modulcontroller ausgeführt werden. Im Folgenden werden
die technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung basierend auf
unterschiedlichen Typen von Treibern detailliert erläutert.
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Im
Falle, dass der kontrollierbare Treiber als kontrollierbares abblendbares
elektronisches Vorschaltgerät
ausgeführt
ist, wird eine Leuchtstofflampe als Lichtquelle eingesetzt. Wie
in 1 gezeigt, wird zuerst eine Bedienoberfläche 1 mit
einem kontrollierbaren elektronischen Vorschaltgerät 10 mit
Abblendungsfunktion verbunden. Das kontrollierbare elektronische
Vorschaltgerät 10 treibt
eine Leuchtstofflampe 16 an. Dieses kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 10 wird
dann der Reihe nach mit abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräten 11–15 hintereinander
geschaltet, die jeweils mit Leuchtstofflampen 17–21 verbunden
werden und diese antreiben. Ein kontrollierbares elektronisches
Vorschaltgerät 22 wird
mit dem abblendbaren elektronischen Vorschaltgerät 15 verbunden und
treibt eine Leuchtstofflampe 28 an. Dieses kontrollierbare
elektronische Vorschaltgerät 22 wird
dann der Reihe nach mit abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräten 23–27 hintereinandergeschaltet.
Die abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräte 23–27 sind
jeweils mit Leuchtstofflampen 29–33 verbunden und
treiben diese an. Das abblendbare elektronische Vorschaltgerät 27 am
entfernten Ende kann weiterhin zum Verbinden mit einem kontrollierbaren
elektronischen Vorschaltgeräts 34 erweitert
werden, um die Leuchtstofflampe 40 anzutreiben. Anschließend wird
das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 34 der Reihe nach
mit abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräten 35–39 hintereinander
geschaltet. Die abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräte 35–39 sind
jeweils mit Leuchtstofflampen 41–45 verbunden und treiben
diese an. Nachdem die Bedienoberfläche 1 ein Hauptkontrollsignal
aussendet, wird das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 10 gemäß diesem
Hauptkontrollsignal die Betätigung
(z. B. Einschalten, Helligkeitseinstellung, Ausschalten oder Kontrolle
des Lichtspeichers) der Leuchtstofflampe 16 kontrollieren
und gleichzeitig ein erstes Kontrollsignal aussenden und dieses
Kontrollsignal der Reihe nach zu den abblendbaren elektronischen
Vorschaltgeräten 11–15 und
dem kontrollierbaren elektronischen Vorschaltgerät 22 übertragen,
um die Leuchtstofflampen 17–21 und 28 zu
entsprechenden Betätigungen
zu bringen. Das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 22 erzeugt
entsprechend des ersten Kontrollsignals ein zweites Kontrollsignal
und sendet das zweite Kontrollsignal der Reihe nach zu den abblendbaren
elektronischen Vorschaltgeräten 23–27 und
dem kontrollierbaren elektronischen Vorschaltgerät 34, um die Leuchtstofflampen 29–33 und 40 zu entsprechenden
Betätigungen
zu bringen. Nun erzeugt das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 34 aufgrund
des zweiten Kontrollsignals ein drittes Kontrollsignal und sendet
das dritte Kontrollsignal der Reihe nach zu den abblendbaren elektronischen
Vorschaltgeräten 35–39,
um die Leuchtstofflampen 41–45 zu entsprechenden
Betätigungen
zu bringen. Selbstverständlich
ist es möglich,
dass das durch die Bedienoberfläche 1 ausgesendete
Hauptkontrollsignal nur eine Gruppe antreibt. Beispielsweise treibt das
Hauptkontrollsignal nur die Gruppe aus kontrollierbarem elektronischen
Vorschaltgerät 22 und
den abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräten 23–27 an,
um die Leuchtstofflampen 28–33 abschnittsweise
ein- bzw. auszuschalten. In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Gruppen
beispielsweise genannt, wobei mehr als drei Gruppen in der Erfindung
einsetzbar sind. Zudem sind das erste, das zweite und das dritte
Kontrollsignal digitale Seriensignale.
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Neben
der Verbindungsmöglichkeit
aus 1 kann ferner eine Vielzahl von kontrollierbaren elektronischen
Vorschaltgeräten
direkt an die Bedienoberfläche
angeschlossen werden, wie in 2 gezeigt.
Die Bedienoberfläche 1 ist
jeweils an ein kontrollierbares elektronisches Vorschaltgerät 10,
ein kontrollierbares elektronisches Vorschaltgerät 22 und ein kontrollierbares
elektronisches Vorschaltgerät 34 angeschlossen
und kontrolliert mittels eines Hauptkontrollsignals diese Vorschaltgeräte. Das
kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 10 sendet aufgrund
des Hauptkontrollsignals ein erstes Kontrollsignal zu den abblendbaren
elektronischen Vorschaltgeräten 11–15 aus,
um die Leuchtstofflampen 17–21 zur Betätigung zu
bringen. Das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 22 sendet
aufgrund des Hauptkontrollsignals ein zweites Kontrollsignal zu den
abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräten 23–27 aus,
um die Leuchtstofflampen 29–33 zur Betätigung zu
bringen; ähnlich
sendet das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 34 aufgrund
des Hauptkontrollsignals ein drittes Kontrollsignal zu den abblendbaren
elektronischen Vorschaltgeräten 35–39 aus,
um die Leuchtstofflampen 41–45 zur Betätigung zubringen.
Selbstverständlich
können
diese drei Gruppen gleichzeitig oder separat arbeiten, und die abblendbaren
elektronischen Vorschaltgeräte
in jeder Gruppe können
in Abhängigkeit
vom Hauptkontrollsignal ebenfalls einzeln arbeiten.
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In
den vorherigen beiden Ausführungsformen
mit unterschiedlichen Verbindungsmöglichkeiten sind die abblendbaren
elektronischen Vorschaltgeräte
alternativ durch abblendbare elektronische Transformatoren (transformers)
und die Leuchtstofflampen durch Halogenlampen oder Wolframlampen ersetzbar;
oder die abblendbaren elektronischen Vorschaltgeräte sind
durch LED-Modulcontroller und die Leuchtstofflampen durch LED-Module
ersetzbar. Unabhängig
davon, welcher Typ des Treibers und der Lichtquelle auch immer verwendet
wird, kann die gleiche Wirkung erreicht werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch zu einem klein- oder großflächigen Kontrollsystem
für Beleuchtung
mit Farblicht erweitert werden, wie in 3 und 4 gezeigt.
Die Architektur der Verdrahtung aus 3 ist der
aus 1 gleich, und die Architektur der Verdrahtung
aus 4 ist der aus 2 gleich.
Sie unterscheiden sich lediglich in der Lichtquelle. Wie in 3 gezeigt,
ist das kontrollierbare elektronische Vorschaltgerät 10 an
eine Weißlichtlampe 46 angeschlossen
und treibt diese Weißlichtlampe 46 an;
ein abblendbares elektronisches Vorschaltgerät 11 ist an eine Rotlichtlampe 47 angeschlossen
und treibt diese Rotlichtlampe 47 an; ein abblendbares
elektronisches Vorschaltgerät 12 ist
an eine Grünlichtlampe 48 angeschlossen
und treibt diese Grünlichtlampe 48 an;
ein abblendbares elektronisches Vorschaltgerät 13 ist an eine Blaulichtlampe 49 angeschlossen
und treibt diese Blaulichtlampe 49 an; ein kontrollierbares
elektronisches Vorschaltgerät 22 ist
an eine Weißlichtlampe 50 angeschlossen
und treibt diese Weißlichtlampe 50 an;
ein abblendbares elektronisches Vorschaltgerät 23 ist an eine Rotlichtlampe 51 angeschlossen
und treibt diese Rotlichtlampe 51 an; ein abblendbares
elektronisches Vorschaltgerät 24 ist
an eine Grünlichtlampe 52 angeschlossen
und treibt diese Grünlichtlampe 52 an;
ein abblendbares elektronisches Vorschaltgerät 25 ist an eine Blaulichtlampe 53 angeschlossen
und treibt diese Blaulichtlampe 53 an; ähnlich ist ein kontrollierbares
elektronische Vorschaltgerät 34 ist
an eine Weißlichtlampe 54 angeschlossen
und treibt diese Weißlichtlampe 54 an;
ein abblendbares elektronisches Vorschaltgerät 35 ist an eine Rotlichtlampe 55 angeschlossen
und treibt diese Rotlichtlampe 55 an; ein abblendbares
elektronisches Vorschaltgerät 36 ist
an eine Grünlichtlampe 56 angeschlossen
und treibt diese Grünlichtlampe 56 an;
und ein abblendbare elektronische Vorschaltgerät 37 ist an eine Blaulichtlampe 57 angeschlossen
und treibt diese Blaulichtlampe 57 an. Der Rest kann ähnlich abgeleitet
werden. Durch das jeweilige Zusammenwirken des Hauptkontrollsignals
der Bedienoberfläche 1 mit
dem Kontrollsignal des kontrollierbaren elektronischen Vorschaltgeräts 10, 22, 34 können Kombinationen
der Beleuchtung mit Variation der Farblichtquellen erreicht werden,
um die Abblendung zu kontrollieren und die Helligkeit einzustellen.
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Darüber hinaus
ist die Erfindung nicht auf den Typ der Lichtquelle beschränkt und
viele Sorten von Lichtquellen können
verwendet werden. Wie in 5 gezeigt, ist die Bedienoberfläche 1 an
ein kontrollierbares elektronisches Vorschaltgerät 10 und abblendbare
elektronische Vorschaltgeräte 11–13 angeschlossen,
um jeweils eine Weißlichtlampe 46, eine
Roltlichtlampe 47, eine Grünlichtlampe 48 und eine
Blaulichtlampe 49 zu kontrollieren und anzutreiben. Außerdem kann
die Bedienoberfläche 1 mit
einem kontrollierbaren elektronischen Transformator 58 und
den durch den kontrollierbaren elektronischen Transformator 58 gesteuerten
abblendbaren elektronischen Transformatoren 59–61 hintereinander
geschaltet werden, um jeweils die Leuchtstofflampen 62–65 anzutreiben.
Selbstverständlich
kann die Bedienoberfläche 1 jeweils
an einen kontrollierbaren LED-Modulcontroller 66 und den
LED-Modulcontroller angeschlossen werden, die mit dem kontrollierbaren
LED-Modulcontroller 66 hintereinander geschaltet sind,
um die LED-Modulcontroller 70–73 entsprechend anzutreiben.
Anhand dieser Systemarchitektur kann ein gruppenkontrollierbares
Beleuchtungssystem mit einer Vielzahl von Lichtquellen erreicht
werden, um den multifunktionalen Anforderungen einer Kontrolle der
Abblendung und der Helligkeitseinstellung nachzukommen.
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Alle
kontrollierbaren Treiber gemäß der Erfindung
können
ein Signal sowohl empfangen als auch aussenden. Solange der kontrollierbare
Treiber mit einem Treiber mit Empfangsfunktion kombiniert wird,
ist eine Hintereinanderschaltung von Lichtquellen in unbeschränkter Anzahl
möglich,
was sehr praktisch ist. Außerdem
kann die Bedienoberfläche
das Hauptkontrollsignal über
ein Kabel, kabellos, durch ein Infrarotsignal oder ein Sprachsteuersignal übertragen
und findet also einen breiten Anwendungsbereich.
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Erfindungsgemäß ist die
Verdrahtung mit zwei Leitungen ausgestaltet, also mit einer gemeinsamen
Masseleitung und einer Signalleitung. Sobald der Benutzer einen
Treiber einsteckt, wird dieser Treiber sofort mit den beiden Leitungen
verbunden, wodurch die Montage vollendet wird. Der Signaldraht dient
zum Übertragen
eines digitalen Seriensignals, das als Kontrollsignal zwischen einem
kontrollierbaren Treiber und einem Treiber oder zwischen zwei Treibern
verwendet wird. Die Erfindung ist umgehend nach der Montage einsetzbar,
ohne dass der Benutzer sich mit einem komplizierten Einstellvorgang
vertraut machen muss. Die Erfindung ist also vorteilig leicht bedienbar
und schnell erlernbar. Ferner können
die im Stand der Technik erforderlichen Zwischenverstärker (repeaters),
Controller oder Kontrollsignalverstärker eingespart werden, so
dass keine Verdrahtung dafür
vorgenommen werden muss. Somit wird die ursprüngliche Einrichtung nicht zerstört, und
die herkömmliche
Kontrollvorrichtung sowie Kosten können reduziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist zwar in Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben worden, doch ist selbstverständlich,
dass die Erfindung sich nicht auf Details beschränken lässt. Verschiedene Verwendungen
und Modifikationen sind in der vorhergehenden Beschreibung vorgeschlagen
worden, und die anderen werden für
einen in diesem technischen Bereich Sachkundigen offensichtlich
sein. Daher gehören
solche Verwendungen und Modifikationen zum Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die
nachstehenden Patentansprüche.