照明元件的寻址方法
【专利摘要】一种具有至少一个照明元件的LED照明系统(BA)，其中，该照明元件可以通过至少一个操作器(1、1’、1”..)依据中央控制单元(12)的命令来控制所述元件。操作器(1、1’、1”..)通过中央控制单元(12)向所述照明元件供应电压，并且操作器(1、1’、1”..)具有地址(A)，其特征在于，根据操作器(1、1’、1”..)由时间而定的负载情况来为操作器(1、1’、1”..)分配待分配的地址(A)。
【专利说明】照明元件的寻址方法
[0001]本发明涉及根据权利要求5的前序部分的一种照明元件的寻址方法以及根据权利要求I的前序部分的一种具有至少一个照明元件的照明装置。
【技术领域】
[0002]这种方法用于对照明元件的操作器进行控制并且被应用在照明系统中，从而可以借助中央控制单元开启和关闭照明元件以及进行亮度调节。照明元件通常由操作器控制。这些操作器成组地集中在一起并且也可以由一个或多个中央控制单元控制这些操作器。照明元件的概念既包括气体放电管，又包括卤素灯或发光二极管(LED)。这种照明元件可以单独或与其他的照明元件一起布置在照明灯具中，此照明灯具也可以具有操作器。
【背景技术】
[0003]根据现有技术，操作器通过断开照明元件与操作器之间的连接来进行寻址。这种断开会被操作器识别，该操作器接收从中央控制单元及时发出的待分配地址。这种寻址方式需要耗费大量的时间和工作，这是因为在安装整个照明装置时必须单独分开地安装各照明元件。
[0004]虽然已经存在自动分配地址的方法，例如可以通过随机数来分配地址，但是这样会带来很多双重寻址，而在大型照明装置中须为此耗费大量时间。根据现有技术，若要避免这种双重寻址，则需耗费大量时间以及进行大量计算。
【发明内容】
[0005]对于这种设备而言，本发明的目的通过权利要求1所述的特征来实现，并且本发明通过权利要求5所述的特征提供一种方法。从属权利要求描述了本发明尤其有利的实施方式。
[0006]通过上述方式可以提供一种照明元件的寻址方法，所述方法可以通过简单而快速的方式来实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面参照附图来对本发明进行进一步说明。其中:
[0008]图1为LED照明系统的设计图；
[0009]图2为根据本发明的寻址过程的设计图；
[0010]图3为根据本发明的寻址过程的设计图；以及
[0011]图4为照明系统的设计图的一部分。
[0012]下面借助LED照明系统的实施方式来进一步说明本发明。
[0013]下面借助LED照明系统BA的实施方式来进一步说明本发明，该照明系统具有中央控制单元12及操作器x、l’ y。
[0014]本发明可以应用在用于照明元件的所有类型的操作器中。也可以应用于各种不同的照明元件中，尤其可以应用在无机或有机照明元件中。
[0015]操作器1、1，、1，，、1，x、l’ y以及中央控制单元12为LED照明系统BA的组成部分。
[0016]图中未示出将所有l、r、l”、rx、ry以及中央控制单元12相互连接的内部线路。总线线路21优选由低压馈电线路与数据线路两种组合而成，其通过直流低压(例如12V)将数字信号作为控制命令传输。
[0017]通过总线线路21也可以实现按照DALI标准的数据传输。
[0018]需要指出的是，通过总线线路21来实施的控制命令的数据传输并非必须通过有线方式，而是例如可以使用无线连接或电力线通信(PLC)的无线式连接，或者通过将供电干线20接通调制来实现。与类似于用于有线连接数据传输的DALI标准相似，对于所谓的传输备选方案而言，具有适用的标准传输方案，其中，根据本发明的方法，可以通过相同的总线线路21来进行不同形式的数据传输。
[0019]中央控制单元12可以优选通过总线线路21来控制照明元件的一个或多个操作器1，其中，中央控制单元可以接收和发送数字控制命令。
[0020]中央控制单元12可以控制多个彼此独立的操作器I以及向其供电。这些彼此独立的操作器I可以通过不同的地址来相互区分。通过中央控制单元12来进行的供电可以例如通过供电干线20输出稳定的直流电压(例如48V)。中央控制单元12优选具有电位分离器，例如变压器，优选还具有有源功率因数校正电路。中央控制单元12可以接通电源电压(例如230V AC)。中央控制单元12并非仅为例如向操作器I发送亮度值的控制器，而是中央控制单元12还借助电源向操作器I提供不同的馈电电压，优选通过稳定的直流电压(例如48V)，通过供电干线20。
[0021]总线线路21可以如上文所述由低压供电线与数据线组合而成，其既具有向操作器I及I’提供低压的功能，优选为向其控制电路供电，又具有向操作器I及I’传输数据以及从其接收返回数据的功能。
[0022]在另选方案中，总线线路21能够提供为操作器I和I’供电的功能，其中包括提供用于启动照明元件的能源，而且总线线路可同时进行数据传输。这可以借助例如为48V的直流电压来实现，此电压可以分别换向，或者将信号调制至该电压上，从而进行数据传输。供电干线20可以在此情况下仅被用于向操作器I及I’提供低电压的功能。也可仅设置一根总线线路21，通过这根总线对操作器I及I’以及与其相连的照明元件进行数据和电能的传输。
[0023]此外，用户还可以借助直接连接的按键或开关，通过通往控制器或编程器的优选为数字化的接口，通过触屏或者其他调控设备来直接控制和调节中央处理单元12。通过这种直接调控，用户可以例如通过数字化接口来下达控制命令，例如亮度值。中央处理单元12可以在与数字总线(例如为DALI或DMX)相连时通过数字化接口来使用分配给其的总线地址。
[0024]在LED照明系统BA内，操作器1、I’、I”..具有地址A。1、1，、1，，..由时间而定的负载情况决定分配给1、I’、I”..的地址。
[0025]操作器1、I’、I”可以通过置于寻址模式的中央控制单元12通过接通供电电源联网，并且操作器可以依据随机数来确定其由时间而定的负载情况。这种随机数可以在各操作器1、1’中生成，例如在首次启动时或在识别到寻址模式时。[0026]通过变化进入操作器的电流输入量，可以使操作器的负载情况由时间而定。这例如可以通过接通或断开所连接的照明元件或改变照明元件的亮度来实现，或者是接通一个额外的负载。
[0027]操作器可以依据操作器由时间而定的负载情况来询问和验证可行的地址A，是否有超过I个的操作器1、I’、I”借助其自身由时间而定的负载情况来对一个确定的地址发送反馈信号。操作器1、I’、I”尤其可以通过监控在分配地址时操作器负载的线路的电压来进行识别。
[0028]待负载的线路可以例如为控制线路21或供电干线20。在具有至少一个照明元件的LED照明系统BA内，可以通过至少一个操作器x、I’ y依据中央控制单元12的命令来控制照明元件及向其供电。操作器1、I’、I”、I’x、I’y可以根据由时间而定的操作器的负载情况来分配待分配的地址A (也叫做短地址A)。
[0029]在操作器x、l’ y交付使用时，操作器x、l’ y可分别保存一个预设的地址L。可以给多个操作器x、l’ y规定这个预设的地址L(也称为长地址)，或者，预设的地址也有可能不适用于总线线路21上的通信。用户可无干扰且便利地控制LED照明系统BA的必要前提为，每个操作器1、I’、I”、I’x、I’y及每个照明元件都有一个单一的且仅一次分配的地址。
[0030]下面参照图2至图4描述可行的寻址过程。
[0031]根据本发明，建议使用如下用于LED照明系统寻址方法，其中，通过至少操作器1、I’、1”依据中央控制单元12的命令控制作为照明元件的LED，中央控制单元12向操作器1、I’、I”提供供电电压，其特征在于以下步骤:
[0032]-中央控制单元12向操作器1、I’、I”提供电压，
[0033]-接通操作器1、I’、I”对中央控制单元12形成负载，
[0034]-延迟断开操作器1、I’、1”，其中，各操作器1、I’、I”依据随机数来确定用于断开的延迟时间，并且中央控制单元12对断开进行测定，
[0035]-将地址A分配给操作器1、1’、1”，其中依据所测定的操作器断开的顺序来分配地址A。
[0036]图2中所示为根据本发明的地址分配过程的设计图，其中，首先出现一个错误(冲突)。在发生第一反馈信号会同时发出第二操作器的反馈信号。
[0037]两个操作器依据对分配地址时操作器负载的线路上的电压进行监控来识别，是否线路同时还负载有其他的操作器。在此情况下，中央控制单元12向总线线路21加载电压VCC0中央控制单元接通电压VCC，操作器1、1’从而也被加载电压VCC。由于此示例中在两个操作器1、1’中测到相同的随机数，所以两个操作器的时长tKandM及启动时间“操作器I启动”与“操作器2启动”也相同，启动时间“操作器I启动(RemotelStart) ”与“操作器2启动(Rem0te2Start)”决定时间上的负载情况。因此，两个操作器1、I’在相同的时间段内负载总线线路21。由于两个操作器1、1’可通过其监控来识别到在其负载时间内由时间而定的负载没有出现偏差，因此在寻址的反馈信号中会出现一个冲突(冲突检测=CollisionDetection)，操作器在等待一个等待时间tDelay后将测到一个新随机数，接下来又依据随机数在一个延迟时间内断开总线线路21。
[0038]因为操作器I’作为第一个被识别到，在操作器I’主动负载时(操作器2输出:Output Remote2)另外一个操作器I已经将自身的主动负载(操作器I输出=OutputRemotel)断开，将地址A及主(Master)状态分配给操作器I’。在等待一半的等待时间tDelay丨2后，操作器I’再次负载总线线路21。另一个操作器I识别到其他操作器对总线线路21的再次负载，将地址A'及从(Slave)状态分配给操作器I。
[0039]图3中示出了根据本发明的地址分配的设计图，其中，此处两个操作器不同时发
出反馈信号。 [0040]中央控制单元12接通电压VCC，操作器1、1’从而也被加载电压VCC。由于在此示例中两个操作器1、1’中测到随机数不同，所以两个操作器的时长tKand(M及启动时间“操作器I启动(RemotelStart) ”与“操作器2启动(Remote2Start) ”也不同，启动时间“操作器I启动(RemotelStart) ”与“操作器2启动(Remote2Start) ”决定由时间而定的负载情况。因此，两个操作器1、1’在不相同的时间段内负载总线线路21。现在，操作器I’作为第一个识别到，在操作器I’主动负载时(操作器2输出:0utput Remote2)另外一个操作器I已经将自身的主动负载(操作器I输出:0utput Remotel)断开,将地址A及主(Master)状态分配给操作器I’。在等待一半的等待时间^-"2后，操作器I’再次负载总线线路21。另一个操作器I识别到其他操作器对总线线路21的再次负载，将地址A'及从(Slave)状态分配给操作器I。这种方法可以用于识别地址冲突。
[0041]依照同样的方法可以对剩余的地址A执行多次检验过程。
[0042]在下一步骤中，中央控制单元12询问可行的地址A及A'，同时也询问哪一个操作器具有主(Master)状态。
[0043]在图4中示出了操作器I及另一操作器I’的负载电路结构，以及其各自可行的用于避免地址冲突的监控电路(用Collision Detection表示冲突检测)。
[0044]在此示例中，两个操作器1、1’均与总线线路21相连，通过总线向两个操作器馈送电压VCC。
[0045]两个操作器1、1’分别支配负载电路及监控电路。所述负载电路及监控电路具有用于监控负载的比较器，还具有可控开关，通过此开关可实现负载，开关可与作为可接通负载的电阻相连。除待监控的总线线路21上的现有电压外，还可以向用于监控负载的比较器输送一个基准电压。两个操作器1、1’的基准电压优选为不相同，如图2及图3中的比较器基准值(比较器基准)中的操作器I(IRemote)及操作器2 (2Remote)所示。例如可以通过位于操作器中的微控制器的输入来监控比较器的输出，为了生成随机数以及对可控关进行控制，控制器也可以通过输出来支配输出操作器(Output Remote)的输出。
[0046]本实施形式并非为唯一可行形式，如上文所述，照明元件也可以例如作为负载。
[0047]此外，中央控制单元12可以一直询问及验证可行的地址A，直至所有可行地址不再多于一个的操作器1、I’、I”、 χ、I’ y发送反馈信号。
[0048]在下一步骤中，中央控制单元12可以对回音进行分析以及检验传输错误。中央控制单元12可以询问和验证可行地址A，对于一个特定的地址是否有多于一个的操作器1、I’、I”、I’x、l’y发送反馈信号。
【权利要求】
1.一种具有至少一个照明元件的LED照明系统(BA)，其中，所述照明元件通过至少一个操作器.)依据中央控制单元(12)的命令来控制所述元件，所述操作器(1、1’、I”..)通过中央控制单元(12)向所述照明元件供应电压并且所述操作器具有地址(A)，其特征在于， 根据操作器的由时间而定的负载情况来为所述操作器分配待分配的地址㈧。
2.根据权利要求7所述的具有至少一个照明元件的LED照明系统(BA)，其特征在于， 所述中央控制单元(12)能够通过接通供电电源将所述操作器置于寻址模式，并且所述操作器依据随机数来确定其由时间而定的负载情况。
3.根据权利要求7或8所述的具有至少一个照明元件的LED照明系统(BA)，其特征在于， 通过进入所述操作器(1、I’、I”..)的电流输入量的变化，使所述操作器(1、I’、I”..)的负载情况由时间而定。
4.根据权利要 求7至9中任一项所述的具有至少一个照明元件的LED照明系统(BA)，其特征在于， 所述操作器依据操作器的由时间而定的负载情况来询问和验证可行的地址(A)，是否对于特定的地址来说有超过一个的操作器借助其自身由时间而定的负载情况发送了反馈信号。
5.一种用于LED照明系统的寻址方法，其中， 通过至少操作器依据中央控制单元(12)的命令控制作为照明元件的一个或多个LED，所述中央控制单元(12)向所述操作器提供供电电压，其特征包括以下步骤: -所述中央控制单元(12)向所述操作器提供电压， -通过接通所述操作器来对所述中央控制单元(12)形成负载， -延迟断开所述操作器其中，各所述操作器依据随机数确定该断开的延迟时间，所述中央控制单元(12)对该断开进行测定， -将地址A分配给所述操作器其中依据所测定的所述操作器(1、1’、I”..)断开的顺序来分配地址(A)。
6.根据权利要求5所述的用于LED照明系统的寻址方法，其特征在于， 所述中央控制单元(12)中断向所述操作器供电并重启，直至可以没有明显区别的断开所述各个操作器.)。
7.根据权利要求5或6所述的用于LED照明系统的寻址方法，其特征在于， 地址分配的时长必须要保证能够达到可行数量的地址(A)，以能够为所有可行的操作器(1、1’、1”..)分配一个地址(A)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的用于LED照明系统的寻址方法，其特征在于， 作为第一个被分配地址(A)的操作器被分配的状态为主。
9.根据权利要求8所述的用于LED照明系统的寻址方法，其特征在于， 不是作为第一个被分配到地址(A)的其他操作器被分配的状态为从。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的用于LED照明系统的寻址方法，其特征在于，所述操作器（1、1‘、1''..）在断开时监控是否有其他操作 器(1、1’、1''..)同时断开，以及是否因而在寻址反馈信号时出现冲突。
【文档编号】H05B37/02GK103636291SQ201280019400
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年4月20日 优先权日:2011年4月20日
【发明者】U·凯勒 申请人:赤多尼科两合股份有限公司