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EP4040920A1 - Led-modul und elektronisches vorschaltgerät für ein flexibel upgradefähiges leuchtensystem - Google Patents

Led-modul und elektronisches vorschaltgerät für ein flexibel upgradefähiges leuchtensystem Download PDF

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Publication number
EP4040920A1
EP4040920A1 EP22154609.6A EP22154609A EP4040920A1 EP 4040920 A1 EP4040920 A1 EP 4040920A1 EP 22154609 A EP22154609 A EP 22154609A EP 4040920 A1 EP4040920 A1 EP 4040920A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
led module
light
electronic ballast
data bus
functions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP22154609.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4040920C0 (de
EP4040920B1 (de
Inventor
Simon SEICHE
Bernhard Wuppinger
Kilian Wimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siteco GmbH
Original Assignee
Siteco GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siteco GmbH filed Critical Siteco GmbH
Publication of EP4040920A1 publication Critical patent/EP4040920A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4040920C0 publication Critical patent/EP4040920C0/de
Publication of EP4040920B1 publication Critical patent/EP4040920B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
    • H05B47/183—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission using digital addressable lighting interface [DALI] communication protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

Definitions

  • the present invention relates to an LED module and an electronic ballast that is set up to operate the LED module, and a lamp that has these components.
  • the requirements for the lighting task can change over the course of the service life of a light, especially an outdoor light, such as technical street and tunnel lights or parking lights.
  • Changeable road layouts, peripheral buildings or additional pedestrian or cycle paths can change the requirements for an already installed luminaire in such a way that there is a need to integrate additional functions into the luminaire.
  • Luminaires with Zhaga or Nema sensor interfaces and electronic ballasts according to the D4i standard are known in the prior art, which can be adapted to a certain extent to changing requirements for the lighting task if corresponding additional components, eg a corresponding sensor system, are retrofitted.
  • additional components eg a corresponding sensor system
  • An electronic device can be mechanically and electrically connected to the light via a Zhaga/Nema socket.
  • the light provides a standardized power supply according to DIN EN 62386 Part 150 (AUX power supply) to operate the additional electronic device (described in DIN EN 62386 Part 351).
  • the D4i light has a communication interface according to DIN EN 62386 (corresponding to DALI-2) with the D4i-specific extensions Part 250 (Integrated bus power supply), Part 251 (Memory bank 1 extension), Part 252 (Energy reporting) and 253 (Diagnostic maintenance).
  • the communication protocol provided therein enables a large number of specified lamp operating parameters to be read out, in addition to the familiar DALI-2 control functions.
  • single-channel drivers are used without communication between the driver and the LED module, the possibilities for functional expansion are severely limited.
  • EP 2 676 527 B1 System Another improvement is the in EP 2 676 527 B1 System.
  • data relating to the parameterization of the light are stored in a module memory of the LED module and in an operating memory of the ballast. If the LED module or the operating device is replaced, the data can be transmitted to the new device in each case in order to receive the parameterization of the luminaire. As a result, the lighting task can be performed exactly again without the need for manual parameterization of the luminaire when replacing a component.
  • Object of the present invention is an LED module for a lamp and an electronic ballast and a Provide light that allow an adjustment of the light to new lighting tasks can be done without having to make a complete replacement of the light.
  • the object is achieved by an LED module according to claim 1 and by an electronic ballast according to claim 8 and a luminaire according to claim 10.
  • the LED module of the present invention includes an array of LEDs connected to a line interface in the LED module to supply electrical power from an electronic ballast to the LED array.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • a special feature of the embodiment of the LED module according to the invention is a data bus interface, which enables the electronic ballast and the LED to communicate with one another in order to forward the range of functions of the LED module to the electronic ballast.
  • the range of functions has one or more of the following functional features that are available in the LED module: changeable light color, changeable light distribution, and/or changeable dimming level. This allows, for example, the lighting task to be adapted to a changed road layout or to a peripheral development.
  • the range of functions also includes that the LED module provides measured values from one or more sensors that are integrated in the LED module or are connected to the LED module, wherein the sensors can include the following types in particular: environmental sensors, eg: for temperature, brightness of ambient light of the lamp or humidity, and/or traffic flow sensors, eg IR sensors for detecting people or vehicles, or speed sensors for measuring vehicle speeds.
  • Luminaires are often initially installed without sensor technology and it is only later that the need to use the luminaires as sensors is recognized, for example to change the light output of the luminaire according to the measured values. In the prior art, it has required such a retrofitting with sensor technology, including that To change control of the LED module by the electronic ballast.
  • the range of functions further includes a function of the LED module for projecting symbols or text information through the LED group in the LED module, for generating an acoustic signal via an LED module integrated in or with the LED module connected speakers and/or to transmit messages via a wireless interface, e.g. via a mobile network or via WLAN.
  • a wireless interface e.g. via a mobile network or via WLAN.
  • the LED module also includes a memory for storing configurations of the LED module, the data interface being set up to transmit information from the memory to a connected LED module.
  • the LED module according to the invention is backwards compatible with the LED modules from the prior art, for example in the EP 2 676 527 B1 are described.
  • the data bus interface is set up to receive a firmware update in order to update firmware for the LED module To update.
  • the LED module is upgraded without having to replace the LED module.
  • the luminaire can receive a corresponding upgrade of the firmware from a system outside the luminaire via the electronic ballast and transfer it to the LED module for installation via the data bus interface.
  • the power interface is arranged to be connected to a single-channel driver in the TOE in order to receive the electrical power of the TOE via only one channel at the power interface.
  • a frequent problem when expanding the range of functions of an existing luminaire is that the LED module cannot be replaced with a new module with a more complex range of functions, e.g. with changeable light colors or changeable light distribution, because an electronic ballast is required to operate the new LED module with multiple channels is required. In many existing lights, however, only one electronic ballast with one channel is installed. Since in the system according to the invention the new range of functions can be integrated into the luminaire solely through the LED module, it is possible in these embodiments to continue to operate the new LED module with a single-channel ballast.
  • the data bus interface is set up to receive control data for operating the LED module within the scope of the available range of functions of the LED module, wherein the control data can relate in particular to one or more of the following functions of the LED module: changeable dimming level related to a maximum luminous flux of the LED group in the LED module, changeable fading time, in particular encoded according to a DALI sequence scheme; changeable light colour, in particular color temperature, for example between 1,000 K and 10,000 K; selectable light distribution from a selection of predefined light distributions; and timing of light scenes including a dimming level, a light distribution and/or a light color.
  • the electronic ballast can fully support the expansion of the range of functions of the LED module.
  • an electronic ballast which has a data bus interface which is set up to communicate with an LED module as described above.
  • a further aspect of the invention relates to a lamp which has an LED module as described above and an electronic ballast as described above.
  • figure 1 shows a schematic structure of a lamp according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention can be implemented in various types of luminaires.
  • Luminaires for outdoor use are preferred, in particular street luminaires, because with this type of luminaire the requirement often arises that the lighting task of the luminaire has to be adapted to changed environmental conditions, e.g.
  • the lamp is designed as a street lamp and includes a lamp housing 3 which is placed on a lamp post 5 .
  • An LED module 4 is integrated in the lamp housing 3 and has the lighting means in the form of a group of LEDs (not shown in the figure).
  • an electronic ballast 1 which is primarily intended to provide the electrical power for the LED module 4 .
  • the LED module 4 has a power interface (not shown in the figure), which is connected to a power output interface of the electronic ballast 1 .
  • the electronic ballast 1 and the LED module 1 exchange information via the data bus, in particular information relating to the range of functions that the LED module 4 provides.
  • the electronic ballast 1 is thus able to recognize all functionalities of the LED module 4 and, if required, to make them available to a higher-level system outside of the light.
  • the LED module 4 thus becomes the functional component of the light and therefore differs from common light concepts in which the LED module 4 brings variant-dependent properties such as light distribution, luminous flux and light color into the system, but does not bring its own functions into the system.
  • the LED module 4 functions such as changeable light color, changeable light distribution, sensors for example environmental and or traffic flow, wireless interfaces or Add functions that are not yet known to an existing luminaire without having to replace electronic ballast 1.
  • lamp functions were only brought into the lamp via new electronic ballasts 1 (e.g. DALI, D4i), it is now possible to expand the range of functions of the lamp or adapt it to new conditions by replacing the LED module 4.
  • the system is also designed to be both upwards and downwards compatible, which means that lights in an existing system are given functions by replacing the LED module that were not yet available on the market at the time the light was commissioned.
  • the system consisting of ECG 1 and LED module 4 is backwards compatible with the in EP 2 676 527 B1 described system and in turn offers the functional integrity of the lighting system in the event of replacement (LED module or electronic ballast) without requiring intervention in the firmware and parameterization.
  • the in EP 2 676 527 B1 described system is characterized by the fact that the intelligence of the system is in the form of firmware in the electronic ballast 1 and the LED module 4 only has a memory that contains the technical data for the description of the LED module 4 and is used to back up all data, which the system needs after a failure and replacement of the electronic ballast 1 in order to enable functional maintenance including all settings (parameterization), the present invention relies on distributed intelligence in the LED module 4 and electronic ballast 1.
  • the LED module 4 thus becomes an independent functional unit with functions such as tunable white or RGB. While prior art fixtures require a multi-channel driver to drive an RGB or TW module, the embodiment of the invention can still use a single-channel driver without any intervention in the firmware of the electronic ballast 1 can communicate directly with an RGB module, for example.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein LED-Modul zum Einbau in eine Leuchte, insbesondere in eine Straßenleuchte, wobei das LED-Modul eine Leistungsschnittstelle aufweist, die zum lösbaren Verbinden mit einem elektronischen Vorschaltgerät, EVG, in der Leuchte eingerichtet ist, um das LED-Modul, wenn es in die Leuchte eingebaut ist, mit elektrischer Leistung zu versorgen, wobei das LED-Modul wenigstens eine Gruppe von LEDs aufweist und die Leistungsschnittstelle mit der Gruppe von LEDs verbunden ist, so dass die an der Leistungsschnittstelle bereitgestellte elektrische Leistung der LED-Gruppe zugeführt wird, wobei das LED-Modul ferner über eine Datenbusschnittstelle verfügt, die dazu eingerichtet ist, mit einem Datenbus im EVG gekoppelt zu werden, wobei das LED-Modul dazu eingerichtet ist, einen zur Verfügung stehenden Funktionsumfang des LED-Moduls über die Datenbusschnittstelle an das EVG zu kommunizieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul und ein elektronisches Vorschaltgerät, welches dafür eingerichtet ist, das LED-Modul zu betreiben, sowie eine Leuchte, welche diese Komponenten aufweist.
  • Im Laufe der Lebensdauer einer Leuchte, insbesondere einer Außenleuchte, wie z.B. technische Straßen- und Tunnelleuchten oder Parkleuchten, können sich die Anforderungen an die Beleuchtungsaufgabe ändern. Veränderbare Straßenführungen, Randbebauungen oder zusätzlich entstehende Fußgänger- oder Radwege können die Anforderungen an eine bereits installierte Leuchte so verändern, dass die Notwendigkeit besteht, zusätzliche Funktionalitäten in der Leuchte zu integrieren.
  • Im Stand der Technik sind Leuchten mit Zhaga- oder Nema-Sensorschnittstellen und elektronische Vorschaltgeräte nach D4i-Standard bekannt, die sich in einem gewissen Rahmen an geänderte Anforderungen für die Beleuchtungsaufgabe anpassen lassen, wenn entsprechende Zusatzbauteile, z.B. eine entsprechende Sensorik, nachgerüstet werden. Bei D4i Leuchten wird die Erweiterung der Funktionalität durch Hinzufügen von zusätzlicher Hardware erreicht. So kann über ein Zhaga/Nema-Socket ein elektronisches Gerät mechanisch und elektrisch mit der Leuchte verbunden werden. Hierbei stellt die Leuchte eine standardisierte Spannungsversorgung nach DIN EN 62386 Part 150 (AUX power supply) zur Verfügung, um das zusätzliche elektronische Gerät (beschrieben in DIN EN 62386 Part 351) zu betreiben. Darüber hinaus wird von der D4i-Leuchte eine Kommunikationsschnittstelle nach DIN EN 62386 (entsprechend DALI-2) mit den D4i spezifischen Erweiterungen Part 250 (Integrated bus power supply), Part 251 (Memory bank 1 extension), Part 252 (Energy reporting) und 253 (Diagnostic maintenance) zur Verfügung gestellt. Das darin bereitgestellte Kommunikationsprotokoll ermöglicht zwar das Auslesen einer Vielzahl vorgegebener Leuchtenbetriebsparameter, zusätzlich zu den bekannten DALI-2 Steuerungsfunktionen. Da aber entsprechend dem Stand der Technik einkanalige Treiber ohne Kommunikation zwischen Treiber und LED-Modul Verwendung finden, sind die Möglichkeiten einer Funktionserweiterung stark begrenzt.
  • Eine weitere Verbesserung stellt das in EP 2 676 527 B1 System dar. Darin werden die Parametrierung der Leuchte betreffende Daten in einem Modulspeicher des LED-Moduls und in einem Betriebsspeicher des Vorschaltgeräts abgelegt. Bei einem Ersetzen des LED-Moduls oder des Betriebsgerätes können die Daten an das jeweils neue Gerät übermittelt werden, um so die Parametrierung der Leuchte zu erhalten. Dadurch kann die Beleuchtungsaufgabe wieder exakt erfüllt werden, ohne dass ein manuelles Parametrieren der Leuchte beim Austausch einer Komponente notwendig ist.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in den Leuchten nach dem Stand der Technik die Möglichkeiten zur funktionellen Erweiterung einer bereits installierten Leuchte sehr begrenzt sind. Durch Schnittstellen wie D4i oder nach einer der DALI-Normen ist es möglich, in begrenztem Umfang die Funktionalität des Vorschaltgerätes zu beeinflussen. Ferner sind Systeme bekannt, welche wenigstens den Austausch des LED-Moduls oder des elektronischen Vorschaltgeräts ermöglichen, ohne die Leuchte vollständig neu parametrisieren zu müssen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LED-Modul für eine Leuchte sowie ein elektronisches Vorschaltgerät und eine Leuchte bereitzustellen, die es ermöglichen, dass eine Anpassung der Leuchte an neue Beleuchtungsaufgaben erfolgen kann, ohne einen Komplettaustausch der Leuchte vornehmen zu müssen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein LED-Modul nach Anspruch 1 sowie durch ein elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 8 und eine Leuchte nach Anspruch 10.
  • Das LED-Modul der vorliegenden Erfindung umfasst eine Gruppe von LEDs, die mit einer Leitungsschnittstelle im LED-Modul verbunden sind, um elektrische Leistung von einem elektronischen Vorschaltgerät an die LED-Gruppe zu liefern. Unter LEDs (Light Emitting Diodes) wird in dieser Anmeldung jede Form von Halbleiterlichtquellen einschließlich organischer lichtemittierender Dioden verstanden. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Ausführungsform des LED-Moduls besteht in einer Datenbusschnittstelle, welche es ermöglicht, dass das elektronische Vorschaltgerät und das LED miteinander kommunizieren, um den Funktionsumfang des LED-Moduls an das elektronische Vorschaltgerät weiterzuleiten. Dadurch ist es möglich, das LED-Modul nachträglich durch ein LED-Modul mit erweiterten Funktionsumfang auszutauschen oder das LED-Modul mit zusätzlichen Funktionen nachzurüsten, ohne dass dazu ein vollständiger Austausch der Leuchte notwendig ist, weil der erweiterte Funktionsumfang dem EVG mitgeteilt wird und das EVG das LED-Modul entsprechend ansteuern kann. Im Stand der Technik war es bislang nur bekannt, über Datenschnittstellen das EVG zu beeinflussen. Eine Erweiterung des Funktionsumfangs an dem LED-Modul hat es erforderlich gemacht, auch das elektronische Vorschaltgerät entsprechend zu verändern. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Leuchte nicht mehr notwendig, da beide Geräte über den Datenbus miteinander verbunden sind und Informationen austauschen. Somit ist das EVG in der Lage, alle Funktionalitäten des LED-Moduls zu erkennen und diese, wenn benötigt, auch an übergeordnete Systeme außerhalb der Leuchte zu übertragen. Somit wird das LED-Modul zum funktionsgebenden Bestandteil in der Leuchte und unterscheidet sich daher von gängigen Leuchtenkonzepten, in denen das LED-Modul zwar ausgetauscht werden kann, aber eine Erweiterung des Funktionsumfangs in der Regel nicht möglich ist oder nur durch vollständiges Austauschen aller relevanten elektronischen Komponenten innerhalb der Leuchte ermöglicht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Funktionsumfang eine oder mehrere der folgenden Funktionsmerkmale auf, die in dem LED-Modul zur Verfügung stehen: veränderbare Lichtfarbe, veränderbare Lichtverteilung, und/oder veränderbare Dimmstufe. Dadurch lässt sich z.B. die Beleuchtungsaufgabe an eine geänderte Straßenführung oder an eine Randbebauung anpassen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Funktionsumfang ferner, dass das LED-Modul Messwerte von einem oder mehreren Sensoren bereitstellt, die in dem LED-Modul integriert sind oder mit dem LED-Modul verbunden sind, wobei die Sensoren insbesondere folgende Type umfassen können: Umweltsensoren, z.B.: für Temperatur, Helligkeit von Umgebungslicht der Leuchte oder Feuchte, und/oder Verkehrsflusssensoren, z.B. IR-Sensoren zur Detektion von Personen oder Fahrzeugen, oder Geschwindigkeitssensoren zum Messen von Fahrzeuggeschwindigkeiten. Häufig werden Leuchten zunächst ohne Sensortechnik installiert und erst später wird die Notwendigkeit erkannt, die Leuchten auch als Sensoren zu nutzen, um z.B. die Lichtausgabe der Leuchte entsprechend der Messwerte zu verändern. Im Stand der Technik hat es eine solche Nachrüstung mit Sensortechnik erfordert, auch die Steuerung des LED-Moduls durch das elektronische Vorschaltgerät zu verändern. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen System nicht mehr notwendig, da lediglich das LED-Modul mit zusätzlicher Sensorik angepasst werden muss und das EVG auf den erweiterten Funktionsumfang über die Datenbusschnittstelle entsprechend eingestellt werden kann, so dass die Daten der Sensoren an ein System außerhalb der Leuchte übermittelt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Funktionsumfang ferner eine Funktion des LED-Moduls zum Projizieren von Symbolen oder Texthinweisen durch die LED-Gruppe in dem LED-Modul, zum Erzeugen eines akustischen Signals über einen in dem LED-Modul integrierten oder mit dem LED-Module verbundenen Lautsprecher und/oder zum Übertragen von Nachrichten über eine drahtlose Schnittstelle, z.B. über ein Mobilfunknetz oder über WLAN. Dabei handelt es sich um Funktionen, die in aktuell zur Verfügung stehenden Leuchten noch nicht verfügbar sind. Auch solche zukünftigen Erweiterungen lassen sich daher durch einfaches Austauschen des LED-Moduls in bereits bestehende Leuchten integrieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das LED-Modul ferner einen Speicher zum Speichern von Parametrierungen des LED-Moduls, wobei die Datenschnittstelle dafür eingerichtet ist, Informationen aus dem Speicher an ein angeschlossenes LED-Modul zu übertragen. Dadurch ist das erfindungsgemäße LED-Modul abwärtskompatibel zu den LED-Modulen aus dem Stand der Technik, die beispielsweise in der EP 2 676 527 B1 beschrieben sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Datenbusschnittstelle dafür eingerichtet, ein Firmware-Update zu empfangen, um eine Firmware des LED-Moduls zu aktualisieren. In diesem Fall wird das LED-Modul einem Upgrade unterzogen, ohne das LED-Modul austauschen zu müssen. Die Leuchte kann von einem System außerhalb der Leuchte über das EVG ein entsprechendes Upgrade der Firmware empfangen und über die Datenbusschnittstelle an das LED-Modul zur Installation übertragen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Leistungsschnittstelle dafür eingerichtet, mit einem Einkanal-Treiber in dem EVG verbunden zu werden, um die elektrische Leistung des EVG über nur einen Kanal an der Leistungsschnittstelle zu empfangen. Ein häufiges Problem bei dem Erweitern des Funktionsumfangs einer Bestandsleuchte besteht darin, dass das LED-Modul durch ein neues Modul mit komplexeren Funktionsumfang, z.B. mit veränderbaren Lichtfarben oder veränderbarer Lichtverteilung, nicht ausgetauscht werden kann, weil zum Betrieb des neuen LED-Moduls ein elektronisches Vorschaltgerät mit mehreren Kanälen erforderlich ist. In vielen Bestandsleuchten ist jedoch nur ein elektronisches Vorschaltgerät mit einem Kanal eingebaut. Da in dem erfindungsgemäßen System der neue Funktionsumfang alleine durch das LED-Modul in die Leuchte integriert werden kann, ist es in diesen Ausführungsformen möglich, das neue LED-Modul auch mit einem Einkanal-Vorschaltgerät weiter zu betreiben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Datenbusschnittstelle dafür eingerichtet, Steuerdaten zum Betreiben des LED-Moduls im Rahmen des zur Verfügung stehenden Funktionsumfangs des LED-Moduls zu empfangen, wobei die Steuerdaten sich insbesondere auf eine oder mehrere der folgenden Funktionen des LED-Moduls beziehen können: veränderbare Dimmstufe bezogen auf einen maximalen Lichtstrom der LED-Gruppe in dem LED-Modul, veränderbare Fadingzeit, insbesondere kodiert nach einem DALI-Sequenzschema; veränderbare Lichtfarbe, insbesondere Farbtemperatur, z.B. zwischen 1.000 K und 10.000 K; auswählbare Lichtverteilung aus einer Auswahl von vordefinierten Lichtverteilungen; und zeitlicher Ablauf von Lichtszenen einschließlich einer Dimmstufe, eine Lichtverteilung und/oder einer Lichtfarbe. Demnach kann das elektronische Vorschaltgerät die Erweiterungen des Funktionsumfangs des LED-Moduls vollständig unterstützen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein elektronisches Vorschaltgerät vorgesehen, welches über eine Datenbusschnittstelle verfügt, die dafür eingerichtet ist, mit einem LED-Modul, wie vorhergehend beschrieben, zu kommunizieren.
  • Ferner betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung eine Leuchte, die ein LED-Modul wie vorhergehend beschrieben sowie ein elektronisches Vorschaltgerät wie vorhergehend beschrieben aufweist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich, die in Verbindung mit der beigefügten Figur gegeben werden. In der Figur ist Folgendes dargestellt:
    Figur 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Leuchte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Arten von Leuchten implementiert werden. Bevorzugt sind Leuchten für den Außenbereich, insbesondere Straßenleuchten, weil bei dieser Art von Leuchten häufig die Anforderung auftritt, dass die Beleuchtungsaufgabe der Leuchte an geänderte Umgebungsbedingungen, z.B. an einen neuen Straßenverlauf oder an geänderte Randbebauungen angepasst werden muss.
  • In der Figur 1 ist schematisch eine Ausführungsform der Leuchte dargestellt. Die Leuchte ist als Straßenleuchte ausgebildet und umfasst ein Leuchtengehäuse 3, welches auf einen Leuchtenmast 5 aufgesetzt ist. In dem Leuchtengehäuse 3 ist ein LED-Modul 4 integriert, welches die Leuchtmittel in Form von einer Gruppe von LEDs (in der Figur nicht dargestellt) aufweisen. Ferner befindet sich in dem Leuchtengehäuse 3 ein elektronisches Vorschaltgerät 1, welches primär dafür vorgesehen ist, die elektrische Leistung für das LED-Modul 4 bereitzustellen. Dazu weist das LED-Modul 4 eine Leistungsschnittstelle auf (in der Figur nicht dargestellt), die mit einer Leistungsausgangsschnittstelle des elektronischen Vorschaltgeräts 1 verbunden ist. Über den Datenbus tauschen das EVG 1 und das LED-Modul 1 Informationen aus, insbesondere Informationen betreffend den Funktionsumfang, welches das LED-Modul 4 bereitstellt.
  • Somit ist das EVG 1 in der Lage alle Funktionalitäten des LED-Moduls 4 zu erkennen und diese, wenn benötigt, auch einem übergeordneten System außerhalb der Leuchte, zur Verfügung zu stellen. Somit wird das LED-Modul 4 zum funktionsgebenden Bestandteil der Leuchte und unterscheidet sich daher von gängigen Leuchtenkonzepten in denen das LED-Modul 4 zwar variantenabhängige Eigenschaften wie Lichtverteilung, Lichtstrom und Lichtfarbe, aber keine eigenen Funktionen mit ins System einbringt.
  • Das LED-Modul 4 kann dagegen Funktionen wie z.B. veränderbare Lichtfarbe, veränderbare Lichtverteilung, Sensorik für z.B. Umwelt- und oder Verkehrsfluss, drahtlose Schnittstellen oder Funktionen die noch nicht bekannt sind in eine bestehende Leuchte bringen, ohne den Tausch des EVGs 1 nötig zu machen. Wurden bisher Leuchtenfunktionen ausschließlich über neue EVGs 1 in die Leuchte gebracht (z.B. DALI, D4i), ist es nun möglich über den Tausch des LED-Moduls 4 den Funktionsumfang der Leuchte zu erweitern oder neuen Gegebenheiten anzupassen. Das System ist darüber hinaus sowohl aufwärts- als auch abwärtskompatibel gestaltet, was dazu führt, dass Leuchten in einer bestehenden Anlage über den Tausch des LED Moduls Funktionen erhalten, die zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Leuchte, noch nicht am Markt verfügbar waren.
  • Insbesondere ist das System aus EVG 1 und LED-Modul 4 abwärtskompatibel zu dem in EP 2 676 527 B1 beschriebenen System und bietet wiederum den Funktionserhalt des Leuchtensystems im Austauschfall (LED-Modul oder EVG) ohne einen Eingriff in die Firmware und Parametrierung zu benötigen. Während das in EP 2 676 527 B1 beschriebene System darüber gekennzeichnet ist, dass die Intelligenz des Systems in Form einer Firmware im EVG 1 sitzt und das LED-Modul 4 nur über einen Speicher verfügt, der die technischen Daten zur Beschreibung des LED-Moduls 4 enthält und zur Sicherung aller Daten dient, die das System nach einem Ausfall und Austausch des EVGs 1 benötigt um den Funktionserhalt inklusive aller Einstellungen (Parametrierung) zu ermöglichen, setzt die vorliegende Erfindung auf verteilte Intelligenz in LED-Modul 4 und EVG 1.
  • Somit wird das LED-Modul 4 zu einer eigenständigen Funktionseinheit mit Funktionen wie zum Beispiel tunable white oder RGB. Während dem Stand der Technik entsprechende Leuchten einen Mehrkanal-Treiber benötigen um ein RGB- oder TW-Modul anzusteuern, kann in der Ausführungsform der Erfindung weiterhin ein Einkanaltreiber verwendet werden, der ohne jeglichen Eingriff in die Firmware des EVGs 1 direkt mit einem z.B. RGB-Modul kommunizieren kann.
  • Dies wird über das Nachrichtenprotokoll des Datenbus 2 ermöglicht, der mehrere Komponenten einer Leuchte, mindestens aber ein LED-Modul 4 und ein EVG 1, miteinander verbindet. So bietet der Datenbus 2 die Übermittlung der Lichteinstellung, die sich wie folgt gliedert:
    • Lichtmenge (Dimmstufe, bezogen 100% Leuchten-Lichtstrom)
    • Fadezeit (codiert nach dem DALI Sequenzer Schema)
    • Farbtemperatur des Lichts (CCT von 1000K bis 10.000K)
    • Szenen / Ablauf von Szenen (254 unterschiedliche Reaktionen, definiert und interpretiert über LED-Modul)
    • Lichtverteilung (254 unterschiedliche Lichtverteilungen, definiert und interpretiert über LED-Modul)
  • Entsprechungen zu diesen Daten kann das EVG 1 über frei definierte Memory-Pages an der DALI Schnittstelle empfangen. Somit kann z.B. eine existierende 3000K Leuchte über den Tausch des LED-Moduls 4 zu einer
    • tunable-white-Leuchte
    • Leuchte mit veränderbarer Lichtverteilung
    • RGB Leuchte
    umfunktioniert werden.
  • Darüber hinaus lässt der Parameter "Szenen / Ablauf von Szenen" weitere Funktionen zu, die erst zu einem späteren Zeitpunkt erdacht und im LED-Modul 4 umgesetzt werden können. Hierüber ist es z.B. möglich künftig ein LED-Modul 4 in die bestehende Leuchte zu bringen, welches
    • Symbole/Hinweise projiziert
    • Farbverläufe darstellt
    • Akustische Signale erzeugt
    • Nachrichten z.B. über das Mobilfunknetz verschickt.
  • Da die nötige HW&FW zur Umsetzung dieser künftigen Funktionalitäten im LED-Modul 4 beheimatet ist, kann jeder erdenkliche Aktuator integriert und über die oben beschriebene Schnittstelle (DALI2/D4i) einem übergeordneten Steuersystem direkt verfügbar gemacht werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    EVG
    2
    Datenbus
    3
    Leuchtengehäuse
    4
    LED-Modul
    5
    Mast

Claims (10)

  1. LED-Modul zum Einbau in eine Leuchte, insbesondere in eine Straßenleuchte,
    wobei das LED-Modul eine Leistungsschnittstelle aufweist, die zum lösbaren Verbinden mit einem elektronischen Vorschaltgerät, EVG, in der Leuchte eingerichtet ist, um das LED-Modul, wenn es in die Leuchte eingebaut ist, mit elektrischer Leistung zu versorgen,
    wobei das LED-Modul wenigstens eine Gruppe von LEDs aufweist und die Leistungsschnittstelle mit der Gruppe von LEDs verbunden ist, so dass die an der Leistungsschnittstelle bereitgestellte elektrische Leistung der LED-Gruppe zugeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das LED-Modul ferner über eine Datenbusschnittstelle verfügt, die dazu eingerichtet ist, mit einem Datenbus im EVG gekoppelt zu werden,
    wobei das LED-Modul dazu eingerichtet ist, einen zur Verfügung stehenden Funktionsumfang des LED-Moduls über die Datenbusschnittstelle an das EVG zu kommunizieren.
  2. LED-Modul nach Anspruch 1, wobei der Funktionsumfang eine oder mehrere der folgenden Funktionsmerkmale aufweist, die in dem LED-Modul zur Verfügung stehen: veränderbare Lichtfarbe, veränderbare Lichtverteilung, und/oder veränderbare Dimmstufe.
  3. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionsumfang ferner umfasst, dass das LED-Modul Messwerte von einem oder mehreren Sensoren bereitstellt, die in dem LED-Modul integriert sind oder mit dem LED-Modul verbunden sind, wobei die Sensoren insbesondere folgende Type umfassen können:
    Umweltsensoren, z.B.: für Temperatur, Helligkeit von Umgebungslicht der Leuchte oder Feuchte, und/oder Verkehrsflusssensoren, z.B. IR-Sensoren zur Detektion von Personen oder Fahrzeugen, oder Geschwindigkeitssensoren zum Messen von Fahrzeuggeschwindigkeiten.
  4. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionsumfang ferner eine Funktion des LED-Moduls zum Projizieren von Symbolen oder Texthinweisen durch die LED-Gruppe in dem LED-Modul, zum Erzeugen eines akustischen Signals über einen in dem LED-Modul integrierten oder mit dem LED-Module verbundenen Lautsprecher und/oder zum Übertragen von Nachrichten über eine drahtlose Schnittstelle, z.B. über ein Mobilfunknetz oder über WLAN, umfasst.
  5. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das LED-Modul ferner einen Speicher umfasst zum Speichern von Parametrierungen des LED-Moduls, wobei die Datenschnittstelle dafür eingerichtet ist, Informationen aus dem Speicher an ein angeschlossenes LED-Modul zu übertragen.
  6. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenbusschnittstelle dafür eingerichtet ist, ein Firmware-Update zu empfangen, um eine Firmware des LED-Moduls zu aktualisieren.
  7. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leistungsschnittstelle dafür eingerichtet ist, mit einem Einkanal-Treiber in dem EVG verbunden zu werden, um die elektrische Leistung des EVG über nur einen Kanal an der Leistungsschnittstelle zu empfangen.
  8. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenbusschnittstelle dafür eingerichtet ist, Steuerdaten zum Betreiben des LED-Moduls im Rahmen des zur Verfügung stehenden Funktionsumfangs des LED-Moduls zu empfangen, wobei die Steuerdaten sich insbesondere auf eine oder mehrere der folgenden Funktionen des LED-Moduls beziehen können:
    veränderbare Dimmstufe bezogen auf einen maximalen Lichtstrom der LED-Gruppe in dem LED-Modul,
    veränderbare Fadingzeit, insbesondere kodiert nach einem DALI-Sequenzschema;
    veränderbare Lichtfarbe, insbesondere Farbtemperatur, z.B. zwischen 1.000 K und 10.000 K;
    auswählbare Lichtverteilung aus einer Auswahl von vordefinierten Lichtverteilungen; und
    Zeitlicher Ablauf von Lichtszenen einschließlich einer Dimmstufe, eine Lichtverteilung und/oder einer Lichtfarbe.
  9. Elektronisches Vorschaltgerät, EVG, welches über eine Datenbusschnittstelle verfügt, die dafür eingerichtet ist, um mit einer Datenbusschnittstelle eines LED-Moduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu kommunizieren.
  10. Leuchte, insbesondere Außenleuchte, vorzugsweise Straßenleuchte, umfassend ein LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und ein elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 9.
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