照明元件的尋址方法
【專利摘要】一種具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)(BA)，其中，該照明元件可以通過至少一個操作器(1、1’、1”..)依據(jù)中央控制單元(12)的命令來控制所述元件。操作器(1、1’、1”..)通過中央控制單元(12)向所述照明元件供應(yīng)電壓，并且操作器(1、1’、1”..)具有地址(A)，其特征在于，根據(jù)操作器(1、1’、1”..)由時間而定的負載情況來為操作器(1、1’、1”..)分配待分配的地址(A)。
【專利說明】照明元件的尋址方法
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求5的前序部分的一種照明元件的尋址方法以及根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分的一種具有至少一個照明元件的照明裝置。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]這種方法用于對照明元件的操作器進行控制并且被應(yīng)用在照明系統(tǒng)中，從而可以借助中央控制單元開啟和關(guān)閉照明元件以及進行亮度調(diào)節(jié)。照明元件通常由操作器控制。這些操作器成組地集中在一起并且也可以由一個或多個中央控制單元控制這些操作器。照明元件的概念既包括氣體放電管，又包括鹵素?zé)艋虬l(fā)光二極管(LED)。這種照明元件可以單獨或與其他的照明元件一起布置在照明燈具中，此照明燈具也可以具有操作器。
【背景技術(shù)】
[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，操作器通過斷開照明元件與操作器之間的連接來進行尋址。這種斷開會被操作器識別，該操作器接收從中央控制單元及時發(fā)出的待分配地址。這種尋址方式需要耗費大量的時間和工作，這是因為在安裝整個照明裝置時必須單獨分開地安裝各照明元件。
[0004]雖然已經(jīng)存在自動分配地址的方法，例如可以通過隨機數(shù)來分配地址，但是這樣會帶來很多雙重尋址，而在大型照明裝置中須為此耗費大量時間。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，若要避免這種雙重尋址，則需耗費大量時間以及進行大量計算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對于這種設(shè)備而言，本發(fā)明的目的通過權(quán)利要求1所述的特征來實現(xiàn)，并且本發(fā)明通過權(quán)利要求5所述的特征提供一種方法。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明尤其有利的實施方式。
[0006]通過上述方式可以提供一種照明元件的尋址方法，所述方法可以通過簡單而快速的方式來實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面參照附圖來對本發(fā)明進行進一步說明。其中:
[0008]圖1為LED照明系統(tǒng)的設(shè)計圖；
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的尋址過程的設(shè)計圖；
[0010]圖3為根據(jù)本發(fā)明的尋址過程的設(shè)計圖；以及
[0011]圖4為照明系統(tǒng)的設(shè)計圖的一部分。
[0012]下面借助LED照明系統(tǒng)的實施方式來進一步說明本發(fā)明。
[0013]下面借助LED照明系統(tǒng)BA的實施方式來進一步說明本發(fā)明，該照明系統(tǒng)具有中央控制單元12及操作器x、l’ y。
[0014]本發(fā)明可以應(yīng)用在用于照明元件的所有類型的操作器中。也可以應(yīng)用于各種不同的照明元件中，尤其可以應(yīng)用在無機或有機照明元件中。
[0015]操作器1、1，、1，，、1，x、l’ y以及中央控制單元12為LED照明系統(tǒng)BA的組成部分。
[0016]圖中未示出將所有l(wèi)、r、l”、rx、ry以及中央控制單元12相互連接的內(nèi)部線路?？偩€線路21優(yōu)選由低壓饋電線路與數(shù)據(jù)線路兩種組合而成，其通過直流低壓(例如12V)將數(shù)字信號作為控制命令傳輸。
[0017]通過總線線路21也可以實現(xiàn)按照DALI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]需要指出的是，通過總線線路21來實施的控制命令的數(shù)據(jù)傳輸并非必須通過有線方式，而是例如可以使用無線連接或電力線通信(PLC)的無線式連接，或者通過將供電干線20接通調(diào)制來實現(xiàn)。與類似于用于有線連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄ALI標(biāo)準(zhǔn)相似，對于所謂的傳輸備選方案而言，具有適用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸方案，其中，根據(jù)本發(fā)明的方法，可以通過相同的總線線路21來進行不同形式的數(shù)據(jù)傳輸。
[0019]中央控制單元12可以優(yōu)選通過總線線路21來控制照明元件的一個或多個操作器1，其中，中央控制單元可以接收和發(fā)送數(shù)字控制命令。
[0020]中央控制單元12可以控制多個彼此獨立的操作器I以及向其供電。這些彼此獨立的操作器I可以通過不同的地址來相互區(qū)分。通過中央控制單元12來進行的供電可以例如通過供電干線20輸出穩(wěn)定的直流電壓(例如48V)。中央控制單元12優(yōu)選具有電位分離器，例如變壓器，優(yōu)選還具有有源功率因數(shù)校正電路。中央控制單元12可以接通電源電壓(例如230V AC)。中央控制單元12并非僅為例如向操作器I發(fā)送亮度值的控制器，而是中央控制單元12還借助電源向操作器I提供不同的饋電電壓，優(yōu)選通過穩(wěn)定的直流電壓(例如48V)，通過供電干線20。
[0021]總線線路21可以如上文所述由低壓供電線與數(shù)據(jù)線組合而成，其既具有向操作器I及I’提供低壓的功能，優(yōu)選為向其控制電路供電，又具有向操作器I及I’傳輸數(shù)據(jù)以及從其接收返回數(shù)據(jù)的功能。
[0022]在另選方案中，總線線路21能夠提供為操作器I和I’供電的功能，其中包括提供用于啟動照明元件的能源，而且總線線路可同時進行數(shù)據(jù)傳輸。這可以借助例如為48V的直流電壓來實現(xiàn)，此電壓可以分別換向，或者將信號調(diào)制至該電壓上，從而進行數(shù)據(jù)傳輸。供電干線20可以在此情況下僅被用于向操作器I及I’提供低電壓的功能。也可僅設(shè)置一根總線線路21，通過這根總線對操作器I及I’以及與其相連的照明元件進行數(shù)據(jù)和電能的傳輸。
[0023]此外，用戶還可以借助直接連接的按鍵或開關(guān)，通過通往控制器或編程器的優(yōu)選為數(shù)字化的接口，通過觸屏或者其他調(diào)控設(shè)備來直接控制和調(diào)節(jié)中央處理單元12。通過這種直接調(diào)控，用戶可以例如通過數(shù)字化接口來下達控制命令，例如亮度值。中央處理單元12可以在與數(shù)字總線(例如為DALI或DMX)相連時通過數(shù)字化接口來使用分配給其的總線地址。
[0024]在LED照明系統(tǒng)BA內(nèi)，操作器1、I’、I”..具有地址A。1、1，、1，，..由時間而定的負載情況決定分配給1、I’、I”..的地址。
[0025]操作器1、I’、I”可以通過置于尋址模式的中央控制單元12通過接通供電電源聯(lián)網(wǎng)，并且操作器可以依據(jù)隨機數(shù)來確定其由時間而定的負載情況。這種隨機數(shù)可以在各操作器1、1’中生成，例如在首次啟動時或在識別到尋址模式時。[0026]通過變化進入操作器的電流輸入量，可以使操作器的負載情況由時間而定。這例如可以通過接通或斷開所連接的照明元件或改變照明元件的亮度來實現(xiàn)，或者是接通一個額外的負載。
[0027]操作器可以依據(jù)操作器由時間而定的負載情況來詢問和驗證可行的地址A，是否有超過I個的操作器1、I’、I”借助其自身由時間而定的負載情況來對一個確定的地址發(fā)送反饋信號。操作器1、I’、I”尤其可以通過監(jiān)控在分配地址時操作器負載的線路的電壓來進行識別。
[0028]待負載的線路可以例如為控制線路21或供電干線20。在具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)BA內(nèi)，可以通過至少一個操作器x、I’ y依據(jù)中央控制單元12的命令來控制照明元件及向其供電。操作器1、I’、I”、I’x、I’y可以根據(jù)由時間而定的操作器的負載情況來分配待分配的地址A (也叫做短地址A)。
[0029]在操作器x、l’ y交付使用時，操作器x、l’ y可分別保存一個預(yù)設(shè)的地址L?？梢越o多個操作器x、l’ y規(guī)定這個預(yù)設(shè)的地址L(也稱為長地址)，或者，預(yù)設(shè)的地址也有可能不適用于總線線路21上的通信。用戶可無干擾且便利地控制LED照明系統(tǒng)BA的必要前提為，每個操作器1、I’、I”、I’x、I’y及每個照明元件都有一個單一的且僅一次分配的地址。
[0030]下面參照圖2至圖4描述可行的尋址過程。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，建議使用如下用于LED照明系統(tǒng)尋址方法，其中，通過至少操作器1、I’、1”依據(jù)中央控制單元12的命令控制作為照明元件的LED，中央控制單元12向操作器1、I’、I”提供供電電壓，其特征在于以下步驟:
[0032]-中央控制單元12向操作器1、I’、I”提供電壓，
[0033]-接通操作器1、I’、I”對中央控制單元12形成負載，
[0034]-延遲斷開操作器1、I’、1”，其中，各操作器1、I’、I”依據(jù)隨機數(shù)來確定用于斷開的延遲時間，并且中央控制單元12對斷開進行測定，
[0035]-將地址A分配給操作器1、1’、1”，其中依據(jù)所測定的操作器斷開的順序來分配地址A。
[0036]圖2中所示為根據(jù)本發(fā)明的地址分配過程的設(shè)計圖，其中，首先出現(xiàn)一個錯誤(沖突)。在發(fā)生第一反饋信號會同時發(fā)出第二操作器的反饋信號。
[0037]兩個操作器依據(jù)對分配地址時操作器負載的線路上的電壓進行監(jiān)控來識別，是否線路同時還負載有其他的操作器。在此情況下，中央控制單元12向總線線路21加載電壓VCC0中央控制單元接通電壓VCC，操作器1、1’從而也被加載電壓VCC。由于此示例中在兩個操作器1、1’中測到相同的隨機數(shù)，所以兩個操作器的時長tKandM及啟動時間“操作器I啟動”與“操作器2啟動”也相同，啟動時間“操作器I啟動(RemotelStart) ”與“操作器2啟動(Rem0te2Start)”決定時間上的負載情況。因此，兩個操作器1、I’在相同的時間段內(nèi)負載總線線路21。由于兩個操作器1、1’可通過其監(jiān)控來識別到在其負載時間內(nèi)由時間而定的負載沒有出現(xiàn)偏差，因此在尋址的反饋信號中會出現(xiàn)一個沖突(沖突檢測=CollisionDetection)，操作器在等待一個等待時間tDelay后將測到一個新隨機數(shù)，接下來又依據(jù)隨機數(shù)在一個延遲時間內(nèi)斷開總線線路21。
[0038]因為操作器I’作為第一個被識別到，在操作器I’主動負載時(操作器2輸出:Output Remote2)另外一個操作器I已經(jīng)將自身的主動負載(操作器I輸出=OutputRemotel)斷開，將地址A及主(Master)狀態(tài)分配給操作器I’。在等待一半的等待時間tDelay丨2后，操作器I’再次負載總線線路21。另一個操作器I識別到其他操作器對總線線路21的再次負載，將地址A'及從(Slave)狀態(tài)分配給操作器I。
[0039]圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的地址分配的設(shè)計圖，其中，此處兩個操作器不同時發(fā)
出反饋信號。 [0040]中央控制單元12接通電壓VCC，操作器1、1’從而也被加載電壓VCC。由于在此示例中兩個操作器1、1’中測到隨機數(shù)不同，所以兩個操作器的時長tKand(M及啟動時間“操作器I啟動(RemotelStart) ”與“操作器2啟動(Remote2Start) ”也不同，啟動時間“操作器I啟動(RemotelStart) ”與“操作器2啟動(Remote2Start) ”決定由時間而定的負載情況。因此，兩個操作器1、1’在不相同的時間段內(nèi)負載總線線路21?，F(xiàn)在，操作器I’作為第一個識別到，在操作器I’主動負載時(操作器2輸出:0utput Remote2)另外一個操作器I已經(jīng)將自身的主動負載(操作器I輸出:0utput Remotel)斷開,將地址A及主(Master)狀態(tài)分配給操作器I’。在等待一半的等待時間^-"2后，操作器I’再次負載總線線路21。另一個操作器I識別到其他操作器對總線線路21的再次負載，將地址A'及從(Slave)狀態(tài)分配給操作器I。這種方法可以用于識別地址沖突。
[0041]依照同樣的方法可以對剩余的地址A執(zhí)行多次檢驗過程。
[0042]在下一步驟中，中央控制單元12詢問可行的地址A及A'，同時也詢問哪一個操作器具有主(Master)狀態(tài)。
[0043]在圖4中示出了操作器I及另一操作器I’的負載電路結(jié)構(gòu)，以及其各自可行的用于避免地址沖突的監(jiān)控電路(用Collision Detection表示沖突檢測)。
[0044]在此示例中，兩個操作器1、1’均與總線線路21相連，通過總線向兩個操作器饋送電壓VCC。
[0045]兩個操作器1、1’分別支配負載電路及監(jiān)控電路。所述負載電路及監(jiān)控電路具有用于監(jiān)控負載的比較器，還具有可控開關(guān)，通過此開關(guān)可實現(xiàn)負載，開關(guān)可與作為可接通負載的電阻相連。除待監(jiān)控的總線線路21上的現(xiàn)有電壓外，還可以向用于監(jiān)控負載的比較器輸送一個基準(zhǔn)電壓。兩個操作器1、1’的基準(zhǔn)電壓優(yōu)選為不相同，如圖2及圖3中的比較器基準(zhǔn)值(比較器基準(zhǔn))中的操作器I(IRemote)及操作器2 (2Remote)所示。例如可以通過位于操作器中的微控制器的輸入來監(jiān)控比較器的輸出，為了生成隨機數(shù)以及對可控關(guān)進行控制，控制器也可以通過輸出來支配輸出操作器(Output Remote)的輸出。
[0046]本實施形式并非為唯一可行形式，如上文所述，照明元件也可以例如作為負載。
[0047]此外，中央控制單元12可以一直詢問及驗證可行的地址A，直至所有可行地址不再多于一個的操作器1、I’、I”、 χ、I’ y發(fā)送反饋信號。
[0048]在下一步驟中，中央控制單元12可以對回音進行分析以及檢驗傳輸錯誤。中央控制單元12可以詢問和驗證可行地址A，對于一個特定的地址是否有多于一個的操作器1、I’、I”、I’x、l’y發(fā)送反饋信號。
【權(quán)利要求】
1.一種具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)(BA)，其中，所述照明元件通過至少一個操作器.)依據(jù)中央控制單元(12)的命令來控制所述元件，所述操作器(1、1’、I”..)通過中央控制單元(12)向所述照明元件供應(yīng)電壓并且所述操作器具有地址(A)，其特征在于， 根據(jù)操作器的由時間而定的負載情況來為所述操作器分配待分配的地址㈧。
2.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)(BA)，其特征在于， 所述中央控制單元(12)能夠通過接通供電電源將所述操作器置于尋址模式，并且所述操作器依據(jù)隨機數(shù)來確定其由時間而定的負載情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)(BA)，其特征在于， 通過進入所述操作器(1、I’、I”..)的電流輸入量的變化，使所述操作器(1、I’、I”..)的負載情況由時間而定。
4.根據(jù)權(quán)利要 求7至9中任一項所述的具有至少一個照明元件的LED照明系統(tǒng)(BA)，其特征在于， 所述操作器依據(jù)操作器的由時間而定的負載情況來詢問和驗證可行的地址(A)，是否對于特定的地址來說有超過一個的操作器借助其自身由時間而定的負載情況發(fā)送了反饋信號。
5.一種用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其中， 通過至少操作器依據(jù)中央控制單元(12)的命令控制作為照明元件的一個或多個LED，所述中央控制單元(12)向所述操作器提供供電電壓，其特征包括以下步驟: -所述中央控制單元(12)向所述操作器提供電壓， -通過接通所述操作器來對所述中央控制單元(12)形成負載， -延遲斷開所述操作器其中，各所述操作器依據(jù)隨機數(shù)確定該斷開的延遲時間，所述中央控制單元(12)對該斷開進行測定， -將地址A分配給所述操作器其中依據(jù)所測定的所述操作器(1、1’、I”..)斷開的順序來分配地址(A)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其特征在于， 所述中央控制單元(12)中斷向所述操作器供電并重啟，直至可以沒有明顯區(qū)別的斷開所述各個操作器.)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其特征在于， 地址分配的時長必須要保證能夠達到可行數(shù)量的地址(A)，以能夠為所有可行的操作器(1、1’、1”..)分配一個地址(A)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其特征在于， 作為第一個被分配地址(A)的操作器被分配的狀態(tài)為主。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其特征在于， 不是作為第一個被分配到地址(A)的其他操作器被分配的狀態(tài)為從。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項所述的用于LED照明系統(tǒng)的尋址方法，其特征在于，所述操作器（1、1‘、1''..）在斷開時監(jiān)控是否有其他操作 器(1、1’、1''..)同時斷開，以及是否因而在尋址反饋信號時出現(xiàn)沖突。
【文檔編號】H05B37/02GK103636291SQ201280019400
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月20日
【發(fā)明者】U·凱勒 申請人:赤多尼科兩合股份有限公司