BELEUCHTUNGSSYSTEM HIERZU

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung in einem Beleuchtungssystem, welche dazu ausgelegt ist, aus einer bereitstellbaren

Versorgungswechselspannung eine Speisespannung zur Versorgun der Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen und auf die Speisespannung innerhalb einer vorgebbaren Modulationsphase ein Steuersignal zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung aufzumodulieren . Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit zumindest zwei derartigen

Sensorvorrichtungen. Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung in einem Beleuchtungssystem mittels einer Sensorvorrichtung, wobei aus einer bereitgestellten Versorgungswechselspannung eine Speisespannung für die Beleuchtungseinrichtung

bereitgestellt wird, und auf die Speisespannung innerhalb einer vorgebbaren Modulationsphase ein Steuersignal zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung aufmoduliert wird.

Sensorvorrichtungen zur Steuerung einer

Beleuchtungseinrichtung in einem Beleuchtungssystem sowie entsprechende Verfahren sind bekannt. So sind beispielsweise für das LichtSteuersystem DALI mit Licht- und/oder

Bewegungsmelder ausgestattete Steuergeräte bekannt, welche zur Steuerung einer mit einer DALI-Schnittstelle

ausgestatteten Beleuchtungseinrichtung verwendet werden können. Neben mehrteiligen Kombinationen von einem

Steuergerät mit einem oder mehreren extern anschließbaren Sensoren sind dabei auch integrierte Lösungen verfügbar, da die Sensorvorrichtung als Steuergerät mit integrierten

Sensoren ausgestattet ist. Nachteilig hierbei ist, dass eine zusätzliche Steuerleitung zusätzlich zu der

Versorgungsleitung verlegt werden muss, was insbesondere bei einer nachträglichen Aufrüstung von bestehenden Lichtanlagen einen erheblichen Zusatzaufwand bedeutet.

Eine Reduzierung des Verdrahtungsaufwands kann dadurch erzielt werden, dass das Steuersignal zusammen mit der speisenden Spannung auf derselben Leitung übertragen wird. In diesem Zusammenhang ist aus der DE 10 2009 051 968 B4 ein Verfahren zur Übertragung einer Steuerinformation von einem Steuergerät zu einer Lampeneinheit bekannt. Dabei umfasst das Verfahren Aufmodulieren der Steuerinformation auf die

Versorgungsleitung durch das Steuergerät während einer

Modulationsphase, Dekodieren der Steuerinformation, Ansteuern des Leuchtmittels gemäß der dekodierten Steuerinformation, wobei zumindest während der Modulationsphase ein schaltbarer Nebenschluss auf die Versorgungsleitung geschaltet wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

Sensorvorrichtung, ein Beleuchtungssystem sowie ein Verfahren bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise eine

Übertragung eines Sensorsignals an die Sensorvorrichtung ermöglichen .

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Beleuchtungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine Sensorvorrichtung zur Steuerung einer

Beleuchtungseinrichtung in einem Beleuchtungssystem umfasst gemäß der Erfindung eine Gleichrichtereinheit, eine

Modulationseinheit, eine Detektionseinheit und eine

Steuereinheit. Die Gleichrichtereinheit ist dazu ausgelegt, eine an einem ersten zweipoligen elektrischen Anschluss der Sensorvorrichtung bereitstellbare Versorgungswechselspannung gleichzurichten und als pulsierende Gleichspannung an einen zweiten zweipoligen elektrischen Anschluss der

Sensorvorrichtung bereitzustellen. Selbstverständlich ist es dadurch auch möglich, die Sensorvorrichtung ihrerseits bereits an einer pulsierenden Gleichspannung anstelle einer Versorgungswechselspannung zu betreiben. Die

Gleichrichtereinheit umfasst bevorzugt einen

Brückengleichrichter, welcher insbesondere aus vier

Einzeldioden oder aus einem integrierten Gleichrichterbauteil gebildet sein kann. Die Modulationseinheit ist dazu

ausgelegt, auf die pulsierende Gleichspannung innerhalb einer vorgebbaren Modulationsphase ein Steuersignal

aufzumodulieren . Das Steuersignal kann hierbei als

Spannungseinbruch mit einer vorgebbaren Amplitude,

insbesondere als eine Folge von Spannungseinbrüchen jeweils gleicher Amplituden ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann also das Steuersignal als unipolares Rechtecksignal der pulsierenden Gleichspannung überlagert sein, wobei die

Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Flanken des

Rechtecksignals in Abhängigkeit von einem mittels des

Steuersignals zu übertragenden Dateninhalt vorgegeben werden können. Die Detektionseinheit ist dazu ausgelegt, innerhalb einer vorgebbaren Detektionsphase, welche von der

Modulationsphase verschieden ist, einen einen vorgebbaren ersten Stromschwellwert überschreitenden Stromfluss an dem zweiten Anschluss zu detektieren. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, ein mittels des Steuersignals zu übertragendes Einschaltkommando zumindest in Abhängigkeit davon zu

aktivieren, ob der Stromfluss innerhalb eines ersten

Zeitfensters , welches innerhalb der Detektionsphase liegt, den ersten Stromschwellwert überschreitet. Das Überschreiten des ersten Stromschwellwerts durch einen Stromfluss, welcher innerhalb des ersten Zeitfensters an dem zweiten elektrischen Anschluss fließt, stellt somit ein Trigger-Ereignis dar, welches dazu bestimmt ist, ein Einschalten der

Beleuchtungseinrichtung zu bewirken beziehungsweise ein

Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mittels einer Gleichrichtung der speisenden

Versorgungswechselspannung eine besonders einfache

Schaltungsanordnung zur Übertragung eines Sensorsignals an die Sensorvorrichtung geschaffen wird, welche einerseits in Vorwärtsrichtung das Aufmodulieren eines Steuersignals auf die als pulsierende Gleichspannung vorliegende

Versorgungsspannung der Beleuchtungseinrichtung ermöglicht und andererseits für die zu der Beleuchtungseinrichtung parallel betriebene Sensorvorrichtung einen auf einfache Art und Weise zu realisierenden Rückkanal ermöglicht, mittels dem ein Sensorsignal in entgegengesetzter Richtung zu der

Übertragung des Steuersignals übertragbar ist.

Bevorzugt kann die Modulationsphase in einem fallenden Ast der Halbwelle der Versorgungswechselspannung angeordnet sein und die Detektionsphase in einem ansteigenden Ast der

Halbwelle der Versorgungswechselspannung oder die

Modulationsphase in einem ansteigenden Ast der Halbwelle und die Detektionsphase in einem fallenden Ast der Halbwelle der Versorgungswechselspannung. Dadurch ist einerseits

sichergestellt, dass sich Modulationsphase und

Detektionsphase nicht gegenseitig beeinflussen, andererseits können die dafür notwendigen Bauelemente der

Modulationseinheit und der Detektionseinheit in einem

Spannungsbereich betrieben werden, welcher einen Betrieb mit einer geringen elektrischen Verlustleistung ermöglicht. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die

Sensorvorrichtung einen Sensor, vorzugsweise einen

Bewegungssensor, zur Detektion von beweglichen Objekten, insbesondere von Personen, innerhalb des Erfassungsbereichs der Sensorvorrichtung, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, das Einschaltkommando zu aktivieren, wenn durch den

Sensor ein Auslöseereignis detektiert wird. Der Sensor kann als Passiv-Infrarot-Sensor (PIR-Sensor) , als Radarsensor (HF- Sensor) , als kamerabasierter Sensor oder als

Ultraschallsensor ausgebildet sein. Bei dem Sensor kann es sich auch um einen sogenannten Präsenzsensor handeln wie er üblicherweise in Beleuchtungssteuerungen verwendet wird. Das Trigger-Signal, welches durch das Überschreiten des ersten Stromschwellwerts innerhalb des ersten Zeitfensters durch den Stromfluss an dem zweiten Anschluss erfasst werden kann, kann beispielsweise von einem derartigen Sensor bereitgestellt werden. Somit kann sowohl ein Auslöseereignis, welches von einem internen Sensor der Sensorvorrichtung als auch ein Auslöseereignis, welches von einem externen an die

Sensorvorrichtung angeschlossenen Sensor mittels des den vorgebbaren ersten Stromschwellwert überschreitenden

Stromflusses innerhalb des ersten Zeitfensters erfasst wird, zur Aktivierung des Einschaltkommandos dienen. Mit anderen Worten wird zwischen einem durch einen internen Sensor detektierten Auslöseereignis und einem durch einen externen Sensor detektiertes Auslöseereignis eine Oder-Verknüpfung angewendet, sodass bereits ein einziges detektiertes

Auslöseereignis zu einer Aktivierung des Einschaltkommandos führt .

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die

Sensorvorrichtung einen Helligkeitssensor, welcher dazu ausgelegt ist, eine Umgebungshelligkeit der Sensorvorrichtung zu erfassen, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Aktivierung des Einschaltkommandos zu unterdrücken, wenn sowohl der Stromfluss innerhalb eines zweiten Zeitfensters , welches innerhalb der Detektionsphase und außerhalb des ersten Zeitfensters liegt, einen vorgebbaren zweiten

Stromschwellwert nicht überschreitet als auch die durch den Helligkeitssensor erfasste Umgebungshelligkeit einen

vorgebbaren Umgebungshelligkeitsschwellwert nicht

überschreitet. Das zweite Zeitfenster ist somit der

Übertragung einer Helligkeitsinformation zugeordnet, welche von einem externen Helligkeitssensor bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten wird also bei Vorliegen des Trigger- Signals die Aktivierung des Einschaltkommandos erfolgen, wenn einer der beiden Helligkeitssensoren, nämlich des

Helligkeitssensors der Sensorvorrichtung als interner Sensor sowie ein an den zweiten Anschluss der Sensorvorrichtung anschließbarer externer Helligkeitssensor einen

Helligkeitswert erfasst, welcher unterhalb des für den jeweiligen Helligkeitssensor geltenden

Umgebungshelligkeitsschwellwerts liegt. Somit kann zur

Energieeinsparung das überflüssige Einschalten der Beleuchtungseinrichtung bei ausreichender Umgebungshelligkeit verhindert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem ersten Zeitfenster und dem zweiten Zeitfenster ein

Neutralintervall mit einer vorgebbaren Zeitdauer eingefügt, wobei die Detektionseinheit dazu ausgelegt ist, in

Abhängigkeit davon, ob der Stromfluss innerhalb des

Neutralintervalls den ersten Stromschwellwert und/oder den zweiten Stromschwellwert überschreitet, den innerhalb dieser Detektionsphase detektierten Stromfluss innerhalb des ersten und des zweiten Zeitfensters von einer Berücksichtigung durch die Steuereinheit auszuschließen. Diese Funktionalität kann ganz oder teilweise in den Funktionsbereich der Steuereinheit verlagert sein. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Stromschwellwert identisch zu dem zweiten

Stromschwellwert ist. Indem sowohl der Stromfluss innerhalb des ersten Zeitfensters als auch der Stromfluss innerhalb des zweiten Zeitfensters von der Steuereinheit dann nicht zur Erzeugung des Einschaltkommandos ausgewertet wird, wenn ein entsprechender Stromfluss in dem Neutralintervall detektiert wird, kann eine Fehlererkennung erfolgen und die

Zuverlässigkeit der Übertragung verbessert werden. Fließt ein Strom über die Intervallgrenze des Neutralintervalls hinweg, insbesondere über die vollständige Breite des

Neutralintervalls, kennzeichnet dies somit einen fehlerhaften Übertragungszustand mit der Folge, dass die während dieser Detektionsphase übertragenen Werte, beispielsweise des

Trigger-Signals, als unbrauchbar verworfen werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die

Detektionseinheit einen Messwiderstand in Form eines ohmschen Widerstands zur Erzeugung einer Auswertespannung in

Abhängigkeit von dem Stromfluss an dem zweiten Anschluss. Die an dem Messwiderstand abfallende Auswertespannung kann direkt an die Steuereinheit bereitgestellt werden. Die Steuereinheit kann besonders bevorzugt durch eine programmgesteuerte

Recheneinheit, insbesondere einen Mikroprozessor oder einen MikroController realisiert sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dem Messwiderstand zumindest eine Diode parallelgeschaltet, wobei die zumindest eine Diode derart orientiert ist, dass sie bei einem betriebsmäßigen Stromfluss an dem zweiten Anschluss der Sensorvorrichtung in Flussrichtung betrieben wird, oder die zumindest eine Diode als Zenerdiode ausgebildet ist, welche in Sperrrichtung betrieben wird. Besonders bevorzugt kann somit dem Messwiderstand eine Serienschaltung mehrerer Dioden parallelgeschaltet sein, wodurch sich eine Begrenzung der

Auswertespannung auf einen vorgebbaren Spannungswert, welcher in ganzzahligen Stufen der jeweiligen Flussspannung der jeweils verwendeten Dioden eingestellt werden kann, erzielen lässt .

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist dem

Messwiderstand ein elektronisches Schaltelement, vorzugsweise ein Transistor, insbesondere ein MOSFET, parallelgeschaltet, wobei die Detektionseinheit dazu ausgelegt ist, außerhalb der Detektionsphase mittels des elektronischen Schaltelements den Messwiderstand kurzzuschließen. Hierdurch kann die

Verlustleistung in dem Messwiderstand, welcher lediglich während der Detektionsphase benötigt wird, reduziert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Modulationseinheit einen steuerbaren Widerstand,

vorzugsweise in Form eines Transistors, insbesondere in Form eines Feldeffekttransistors, welcher elektrisch zwischen die Detektionseinheit und einen der beiden Pole des zweiten

Anschlusses gekoppelt ist. Der steuerbare Widerstand kann hierbei in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, das

Steuersignal als Folge von Spannungseinbrüchen auf die pulsierende Gleichspannung aufzumodulieren .

Selbstverständlich kann das Steuersignal innerhalb der

Modulationsphase auch lediglich aus einem einzigen

pulsförmigen Spannungseinbruch gebildet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist elektrisch in Serie zu dem steuerbaren Widerstand ein Überstromerfassungselement in Form eines ohmschen Widerstands angeordnet, wobei die Modulationseinheit dazu ausgelegt ist, bei Überschreiten einer vorgebbaren Spannungsschwelle durch eine an dem Überstromerfassungselement gemessenen Spannung den steuerbaren Widerstand in einen hochohmigen, insbesondere nicht leitfähigen Zustand zu versetzen. Dadurch kann eine Beschädigung der Sensorvorrichtung durch eine Überlastung an dem zweiten elektrischen Anschluss vermieden werden, welche beispielsweise durch einen Fehler in einem an dem zweiten Anschluss der Sensorvorrichtung angeschlossenen Sensor oder einer angeschlossenen Beleuchtungseinrichtung oder einer zu großen Anzahl von an dem zweiten Anschluss angeschlossenen Komponenten, deren Stromaufnahme in Summe den von der

Sensorvorrichtung lieferbaren Strom überschreitet, auftreten kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die

Sensorvorrichtung eine Steuersignalempfangseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein auf eine an dem ersten

Anschluss der Sensorvorrichtung bereitgestellte Spannung innerhalb der Modulationsphase aufmodulierbares Steuersignal zu erfassen, und eine Nebenschlusseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, innerhalb der Detektionsphase an dem ersten Anschluss in Abhängigkeit davon, dass das Steuersignal erfasst wurde, einen Strom mit einer vorgebbaren Amplitude über den ersten Anschluss zu führen. Hierdurch ist es möglich, eine erste Sensorvorrichtung als Haupt-Master zu betreiben und an deren zweitem Anschluss eine zweite

baugleiche Sensorvorrichtung mit deren erstem Anschluss anzuschließen, wobei dann die zweite Sensorvorrichtung als Neben-Master betrieben wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die

Steuersignalempfangseinrichtung dazu ausgelegt, die

Sensorvorrichtung nach einer jeweiligen Inbetriebnahme in eine Haupt-Master-Betriebsart zu schalten, in der die

Modulationseinheit aktiviert ist, solange kein Steuersignal an dem ersten Anschluss erfasst wird, und in eine Neben- Master-Betriebsart zu schalten, in der die Modulationseinheit deaktiviert ist, sobald ein Steuersignal an dem ersten

Anschluss erfasst wird. Überdies kann in der Haupt-Master- Betriebsart vorgesehen sein, dass die Nebenschlusseinrichtung deaktiviert ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die

Sensorvorrichtung zumindest ein Leuchtmittel, insbesondere ein LED-Leuchtmittel, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit davon, ob das Einschaltkommando

aktiviert ist, ein Einschalten des Leuchtmittels zu bewirken und/oder ein Ausschalten des Leuchtmittels zu verhindern. Unter Leuchtmittel wird hierbei eine Lichtquellenanordnung verstanden, welche zur Beleuchtung einer Umgebung der

Sensorvorrichtung und nicht etwa als optische Anzeige eines Betriebszustands der Sensorvorrichtung eingesetzt ist. Das

Leuchtmittel kann beispielsweise als Leuchtdioden-Modul (LED- Modul) mit einer Leuchtdiode oder mehreren auf einem

gemeinsamen Träger montierten Leuchtdioden ausgebildet sein. Bevorzugt kann ein Beleuchtungssystem eine erfindungsgemäße erste Sensorvorrichtung, eine Beleuchtungseinrichtung, welche elektrisch mit dem zweiten Anschluss der ersten

Sensorvorrichtung gekoppelt ist, und eine erfindungsgemäße zweite Sensorvorrichtung umfassen, wobei der erste Anschluss der zweiten Sensorvorrichtung elektrisch mit dem zweiten

Anschluss der ersten Sensorvorrichtung gekoppelt ist, wodurch sich ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem ergibt. Dabei wird die erste Sensorvorrichtung als Haupt-Master- Sensorvorrichtung betrieben und die zweite Sensorvorrichtung als Neben-Master-Sensorvorrichtung betrieben. Die

Beleuchtungseinrichtung wird als Slave betrieben, wobei unter einem Slave eine Komponente verstanden wird, die lediglich das innerhalb der Modulationsphase übertragene Steuersignal auswertet und nicht dazu eingerichtet ist, innerhalb der Detektionsphase, insbesondere innerhalb des ersten

Zeitfensters oder des zweiten Zeitfensters , einen von der Detektionseinheit als Datenstrom interpretierbaren Stromfluss zu bewirken. Im Unterschied zu der als Slave betriebenen Beleuchtungseinrichtung ist die zweite Sensorvorrichtung dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von zu übertragenden Daten einen Stromfluss innerhalb des ersten Zeitfensters und/oder zweiten Zeitfensters zu bewirken. Neben der

Beleuchtungseinrichtung kann das Beleuchtungssystem beliebig viele weitere Beleuchtungseinrichtungen umfassen, welche elektrisch mit dem zweiten Anschluss der ersten

Sensorvorrichtung gekoppelt sind. Somit können beliebig viele Beleuchtungseinrichtungen parallel an dem zweiten Anschluss der ersten Sensorvorrichtung betrieben werden. Bei

Sensorvorrichtungen, die jeweils ein eigenes Leuchtmittel umfassen, kann das jeweilige sensorvorrichtungseigene

Leuchtmittel mit den gleichen geometrischen Abmessungen ausgebildet sein, die ein in der Beleuchtungseinrichtung eingesetztes Leuchtmittel aufweist, insbesondere kann das jeweilige sensorvorrichtungseigene Leuchtmittel identisch zu einem in der Beleuchtungseinrichtung eingesetzten

Leuchtmittel ausgebildet sein.

Die Anzahl der parallel betreibbaren

Beleuchtungseinrichtungen ist hierbei lediglich durch den maximalen Betriebsstrom begrenzt, welchen die erste

Sensorvorrichtung an ihrem zweiten Anschluss bereitstellen kann. In entsprechender Weise können parallel zu der zweiten Sensorvorrichtung eine oder mehrere weitere erfindungsgemäße Sensorvorrichtungen betrieben werden, wobei

selbstverständlich auch der Stromverbrauch der zweiten

Sensorvorrichtung und der dazu parallelgeschalteten

Sensorvorrichtungen zu berücksichtigen ist. Da der

Leistungsbedarf einer Beleuchtungseinrichtung in der Regel um ein Vielfaches höher liegt als der Leistungsbedarf einer reinen - das heißt ohne eigenes Leuchtmittel ausgebildeten - Sensorvorrichtung, stellt der von der ersten

Sensorvorrichtung an deren zweiten Anschluss zur Verfügung gestellte Maximalstrom keine praxisrelevante Limitierung der maximalen Anzahl von reinen Sensorvorrichtungen dar, welche an der ersten Sensorvorrichtung betrieben werden können.

Sensorvorrichtungen mit eigenem Leuchtmittel sind in dieser Hinsicht wie Beleuchtungseinrichtungen zu werten. Auch die Datenübertragung in Rückwärtsrichtung stellt

prinzipiell keine Limitierung für die Anzahl der parallel betreibbaren Sensorvorrichtungen dar. Durch die Übertragung jeweils eines binären Wertes innerhalb des ersten

Zeitfensters beziehungsweise des zweiten Zeitfensters ergibt sich bei einer Mehrfachantwort lediglich ein vervielfachter Stromfluss innerhalb des ersten Zeitfensters beziehungsweise des zweiten Zeitfensters . Unabhängig von der Anzahl der gleichzeitigen Antworten bleibt der Stromfluss oberhalb des Stromschwellwerts und führt damit zu einer identischen

Auswertung durch die Steuereinheit. Die Detektionseinheit der ersten Sensorvorrichtung ist zweckmäßigerweise so

dimensioniert, dass eine vorgegebene Anzahl von

Sensorvorrichtungen an der ersten Sensorvorrichtung betrieben werden kann, ohne bei gleichzeitigem Antworten innerhalb des ersten und/oder zweiten Zeitfensters den Strompfad der

Detektionseinheit elektrisch zu überlasten.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass die erste Sensorvorrichtung und die eine oder mehrere zweite

Sensorvorrichtung (en) als baugleiche Geräte ausgebildet sind.

Dies reduziert einerseits den logistischen Aufwand und ermöglicht andererseits einen flexibleren Aufbau des

Beleuchtungssystems, da die Funktionalität der ersten

Sensorvorrichtung und der zweiten Sensorvorrichtung erst durch die Verdrahtung des Beleuchtungssystems zugeordnet wird .

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung einer

Beleuchtungseinrichtung in einem Beleuchtungssystem mittels einer Sensorvorrichtung umfasst Gleichrichten einer an einem ersten zweipoligen elektrischen Anschluss der

Sensorvorrichtung bereitgestellten Versorgungswechselspannung und Bereitstellen der gleichgerichteten

Versorgungswechselspannung als pulsierende Gleichspannung an einem zweiten zweipoligen elektrischen Anschluss der

Sensorvorrichtung, Aufmodulieren eines Steuersignals auf die pulsierende Gleichspannung innerhalb einer vorgegebenen

Modulationsphase und Detektieren eines einen vorgegebenen ersten Stromschwellwert überschreitenden Stromflusses an dem zweiten Anschluss innerhalb einer vorgegebenen

Detektionsphase, welche von der Modulationsphase verschieden ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren Aktivieren eines mittels des Steuersignals zu übertragenden Einschaltkommandos zumindest in Abhängigkeit davon, ob der Stromfluss innerhalb eines ersten Zeitfensters , welches innerhalb der

Detektionsphase liegt, den ersten Stromschwellwert

überschreitet .

Die für die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung und das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem beschriebenen Vorteile und Merkmale sowie Ausführungsformen gelten gleichermaßen für entsprechende Verfahren und umgekehrt. Folglich können für Vorrichtungsmerkmale entsprechende Verfahrensmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der

Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den

erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der

folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter

Berücksichtigung der beigefügten Figuren. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und

Funktionen .

Es zeigen: Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung;

Fig. 2 in vereinfachter schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen BeleuchtungsSystems ;

Fig. 3 in vereinfachter schematischer Darstellung ein

bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines

Schaltungsteils der Sensorvorrichtung mit für die Steuersignalaufmodulierung und die

Stromflussdetektion relevanten Bauelementen der Modulationseinheit, der Detektionseinheit und der Steuereinheit; und

Fig. 4 in vereinfachter schematischer Darstellung eine

Zusammenstellung des zeitlichen Verlaufs von elektrischen Größen an relevanten Knoten beziehungsweise Pfaden der Schaltungsanordnung gemäß den Darstellungen der Fig. 2 und 3 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

In einer Master-Slave-Anordnung mit mehreren Mastern besteht die Aufgabe, eine Vorwärts-Kommunikation von einem Haupt- Master zu einem oder mehreren mit diesem verbundenen Neben- Mastern, sowie auch eine Rückwärts-Kommunikation von diesem einen oder mehreren Neben-Mastern zu dem Haupt-Master zu realisieren. Dabei sollen ein oder mehrere Neben-Master zwei bestimmte Zustände an den Haupt-Master übertragen, sodass dieser ein mindestens aus ihm selbst und einem oder mehreren Neben-Mastern, möglicherweise auch zusätzlich einem oder mehreren Slaves, gebildetes System synchron steuert.

Eine Sensorvorrichtung 10 verfügt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend der Darstellung der Fig. 1 über zwei Sensoren, deren Funktion beziehungsweise Zustand den Betriebszustand eines Beleuchtungssystems steuern soll. Die Sensorvorrichtung 10 umfasst einen zweipoligen ersten Anschluss 10a, 10b sowie einen zweipoligen zweiten Anschluss 10c, lOd, wobei der erste zweipolige Anschluss 10a, 10b mit dem Eingang einer Gleichrichtereinheit 11 elektrisch

gekoppelt ist und der zweite Anschluss 10c, lOd mit dem

Ausgang der Gleichrichtereinheit 11 über eine

Modulationseinheit 13 elektrisch gekoppelt ist. Zwischen einen der beiden Ausgänge des Gleichrichters 11, welcher definitionsgemäß mit einem Bezugspotential GND elektrisch leitend verbunden ist, und die Modulationseinheit 13 ist eine Detektionseinheit 14 gekoppelt. Des Weiteren umfasst die Sensorvorrichtung 10 einen Bewegungssensor 15 sowie einen Helligkeitssensor 16. Optional kann die Sensorvorrichtung 10 ein Leuchtmittel (in der Fig. 1 nicht dargestellt) umfassen. Die Sensorvorrichtung 10 ist gemäß der Darstellung der Fig. 2 in ein Beleuchtungssystem 20 integriert, welches eine erste Beleuchtungseinrichtung 21 mit einem zweipoligen

Beleuchtungsanschluss 21a, 21b sowie eine zweite

Beleuchtungseinrichtung 22 mit einem zweipoligen

Beleuchtungsanschluss 22a, 22b umfasst. Der zweite Anschluss 10c der Sensorvorrichtung ist elektrisch leitend verbunden mit dem Beleuchtungsanschluss 21a der ersten

Beleuchtungseinrichtung 21 sowie dem Beleuchtungsanschluss 22a der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22. Der zweite

Anschluss lOd der Sensorvorrichtung 10 ist elektrisch leitend verbunden mit dem Beleuchtungsanschluss 21b der ersten

Beleuchtungseinrichtung 21 sowie dem Beleuchtungsanschluss 22b der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22. Die

Sensorvorrichtung 10 wird elektrisch versorgt durch eine Versorgungswechselspannung Ul, welche an den ersten Anschluss 10a, 10b angeschlossen ist. Die Sensorvorrichtung 10 stellt an ihrem zweiten Anschluss 10c, lOd eine pulsierende

Gleichspannung U2 bereit. Zwei weitere Sensorvorrichtungen 110, 210, welche identisch zu der Sensorvorrichtung 10 aufgebaut sind, sind mit ihren jeweiligen ersten Anschlüssen 110a, 110b beziehungsweise 210a, 210b an die pulsierende Gleichspannung U2 angeschlossen. Somit ist der zweite

Anschluss 10c, lOd der Sensorvorrichtung 10 mit dem ersten Anschluss 110a, 110b der Sensorvorrichtung 110 sowie mit dem ersten Anschluss 210a, 210b der Sensorvorrichtung 210

elektrisch gekoppelt.

Jede der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 ist jeweils mit einem Bewegungssensor (entsprechend Bewegungssensor 15 in Fig.l, in der Fig.2 nicht bezeichnet) ausgestattet, bei detektierter Bewegung durch eine der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 soll dabei das gesamte Beleuchtungssystem 20

aktiviert, das heißt alle Beleuchtungseinrichtungen des

Beleuchtungssystems 20, nämlich die Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 sowie die jeweiligen optionalen Leuchtmittel der

Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 eingeschaltet werden.

Damit ist der erste Zustand der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 „Erkannte Bewegung" EB : Die als Haupt-Master arbeitende Sensorvorrichtung 10 soll sich selbst und alle

angeschlossenen Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 sowie die als Neben-Master arbeitenden Sensorvorrichtungen 110, 210 aktivieren (Licht ein) , wenn mindestens bei ihm selbst oder einem der angeschlossenen Neben-Master ein Trigger-Ereignis auftritt, beispielsweise eine Bewegung erkannt wird. Der zweite Zustand der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 betrifft die „Umgebungshelligkeit" UH, die in den Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 erfasst wird. In allen Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 wird bestimmt, ob deren lokale Umgebungshelligkeit über oder unter einer individuell vorgebbaren Schwelle liegt. Die Neben-Master (Sensorvorrichtungen 110, 210) müssen ihren Zustand (lokale Helligkeit über oder unter Schwellwert) an den Haupt-Master (Sensorvorrichtung 10) melden. Liegt die Umgebungshelligkeit bei allen Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 über deren jeweilig vorgebbarer Schwelle, soll das

Beleuchtungssystem 20 trotz detektierter Bewegung nicht aktiviert werden. Im Besonderen wird die Rückwärts-Kommunikation, mit der die beiden Zustände der Neben-Master an den Haupt-Master gemeldet werden, in einem System realisiert, bei dem die Vorwärts- Kommunikation durch Informationsaufprägung auf die

Ausgangsspannung des Haupt-Masters, mit der ein oder mehrere Neben-Master sowie die Slaves in Form der

Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 versorgt wird, durchgeführt wird. Die Ausgangsspannung des Haupt-Masters ist somit durch die pulsierende Gleichspannung U2 gemäß der Darstellung der Fig. 2 gegeben.

In dem Beleuchtungssystem 20 umfassend die Sensorvorrichtung 10 (Haupt-Master), die Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 (Slaves) und die Sensorvorrichtungen 110, 210 (ein oder mehrere Neben-Master) ist somit ein Rückkanal für die

Informationsübertragung von einem oder mehreren Neben-Mastern zum Haupt-Master zu realisieren. Dabei sollen mehrere Neben- Master ihre Zustände parallel beziehungsweise gleichzeitig zum Haupt-Master kommunizieren können, um eine aufwendige Synchronisierung zu vermeiden. Da Haupt-Master und Neben- Master nicht als unterschiedliche Geräte angeboten werden sollen, ist es zweckmäßig, dass die Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 als baugleiche Geräte ausgeführt sind, wobei jede der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 selbst erkennt, ob sie als Haupt-Master oder als Neben-Master eingesetzt ist.

Die Kommunikation von dem Haupt-Master zu den Slaves und den Neben-Mastern erfolgt dadurch, dass der Haupt-Master

(Sensorvorrichtung 10) auf die Versorgungsspannung, die er an die Slaves und die weiteren Neben-Master liefert,

Spannungsänderungen, insbesondere Spannungseinbrüche, aufprägt. Ein derartiges Verfahren und entsprechende

Applikationsbeispiele wurden im Rahmen einer früheren Arbeit in der DE 10 2009 519 051 968 B4 dargestellt.

Für den Kommunikations-Rückkanal war bisher nur die Lösung bekannt, dass ein Empfänger, der entsprechend dem

dargestellten Verfahren gesteuert wird, zu bestimmten Zeiten seine Stromaufnahme dergestalt moduliert, dass kodiert durch Höhe und zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme Daten

übertragen werden können. Allerdings wird dadurch nur eine bidirektionale Kommunikation mit maximal zwei Teilnehmern ermöglicht, ein paralleles „Sprechen" mehrerer Neben-Master würde zu Kollisionen führen. Eine automatische Erkennung, ob ein Gerät als Haupt-Master oder als Neben-Master betrieben wird, wurde bisher nicht vorgeschlagen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sollen die Zustände „Umgebungshelligkeit" UH und „Erkannte Bewegung" EB aller Neben-Master an den Haupt-Master gemeldet und von diesem verarbeitet werden. Dabei gilt folgende Logik:

Unabhängig von der Quelle des Trigger-Ereignisses

(detektierte Bewegung bei einer beliebigen Sensorvorrichtung 10, 110, 210 des Beleuchtungssystems 20) soll das gesamte Beleuchtungssystem 20 aktiviert, das heißt alle an die

Sensorvorrichtung 10 angeschlossenen Geräte und sowie die Sensorvorrichtung 10 selbst aktiviert, das heißt

eingeschaltet werden. Das Einschalten soll nur dann nicht erfolgen, wenn bei allen Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 in dem Beleuchtungssystem 20 die Umgebungshelligkeit über dem für jeden Master, das heißt für jede der Sensorvorrichtungen 10, 110, 210, separat vorgebbaren Schwellwert liegt und ein Aktivieren des Beleuchtungssystems 20 (Einschalten des

Lichts) nicht erforderlich ist.

Zur Übertragung der beiden Zustände EB und UH werden zwei Strombits definiert: Zu Beginn jeder Netz-Halbwelle können die Master zweimal Strom in vordefinierter Höhe, im Folgenden „Datenstrom" genannt, fließen lassen (logisch erster Zustand) oder keinen Strom fließen lassen (logisch zweiter Zustand) .

Die Sensorvorrichtung 10 in der Funktion des Haupt-Masters detektiert den Stromfluss durch die an sie angeschlossene Last und wertet die beiden Strombits aus.

Über den Beleuchtungsanschluss 21a, 21b der

Beleuchtungseinrichtung 21 fließt ein Laststrom IL21, das Führen eines Datenstroms ist hier nicht vorgesehen. Über den ersten Anschluss 110a, 110 b der Sensorvorrichtung 110 fließt ein Laststrom IL1 sowie ein Datenstrom ID1, wobei vorgesehen ist, dass der Datenstrom ID1 ausschließlich innerhalb eines vorgebbaren ZeitIntervalls fließen kann und der Laststrom IL1 ausschließlich außerhalb dieses ZeitIntervalls . Entsprechend fließt über den Beleuchtungsanschluss 22a, 22b der

Beleuchtungseinrichtung 22 ein Laststrom IL22 und über den ersten Anschluss 210a, 210 b der Sensorvorrichtung 210 ein Laststrom IL2 sowie ein Datenstrom ID2. Somit ist der

Ausgangsstrom 12 der Sensorvorrichtung 210 gleich der Summe der Ströme Laststrom IL21, Laststrom IL1, Datenstrom ID1, Laststrom IL22, Laststrom IL2 und Datenstrom ID2. Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, deren einzelne

Elemente jeweils einer der drei Baugruppen Steuereinheit 12, Modulationseinheit 13 und Detektionseinheit 14 zuzuordnen sind. Diese Schaltungsanordnung ist dazu geeignet, den

Ausgang der Gleichrichtereinheit 11 elektrisch mit dem an den zweiten Anschluss 10c, lOd angeschlossenen Komponenten, nämlich der ersten Beleuchtungseinrichtung 21, der

Sensorvorrichtung 110, der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22 sowie der Sensorvorrichtung 210 zu koppeln. Die

Schaltungsanordnung umfasst einen steuerbaren Widerstand in Form eines ersten Transistors Tl sowie einen ersten

Widerstand Rl, welcher in Serie zu dem ersten Transistor Tl geschaltet ist. Zwischen einer Bezugselektrode des ersten Transistors Tl und dem ersten Widerstand Rl ist ein zweiter Widerstand R2 geschaltet. Eine Arbeitselektrode des ersten Transistors Tl ist elektrisch leitend mit dem Anschlusspol lOd des zweiten Anschlusses der Sensorvorrichtung 10

verbunden. Über diese Verbindung fließt ein Laststrom 12. Parallel zu dem zweiten Widerstand R2 ist eine

Serienschaltung aus einer ersten Diode Dl und einer zweiten Diode D2 geschaltet. Die Parallelschaltung aus dem zweiten Widerstand R2 und der Serienschaltung bestehend aus der ersten Diode Dl und der zweiten Diode D2 kann durch einen zweiten Transistor T2 überbrückt, das heißt kurzgeschlossen werden. Der elektrische Knoten, welcher sich aus der

elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Widerstand R2 und der Bezugselektrode des ersten Transistors Tl ergibt, ist elektrisch leitend mit einem Eingang eines Mikrocontrollers pC verbunden. Bei dem Eingang kann es sich um einen digitalen und/oder einen analogen Eingang handeln. Der MikroController pC ist insbesondere Teil der Steuereinheit 12.

Der erste Transistor Tl dient zur Erzeugung von

Spannungseinbrüchen auf der an dem zweiten Anschluss 10c, lOd der Sensorvorrichtung 10 bereitgestellten pulsierenden

Gleichspannung U2. Eine in der Fig. 3 nicht dargestellte Beschaltung des ersten Transistors Tl sorgt dafür, dass in Abhängigkeit von einem binären Ansteuersignal der Transistor Tl entweder durchgesteuert ist, was einem ersten logischen Zustand entspricht, oder dass eine Spannung mit einer

vorgebbaren Höhe an dem ersten Transistor Tl stehen bleibt, wenn der logisch andere Zustand angesteuert wird. Der erste Widerstand Rl dient hierbei zur Überwachung des durch den ersten Transistor Tl fließenden Laststroms 12. Die Spannung, welche an dem ersten Widerstand Rl abfällt, kann dazu genutzt werden, den ersten Transistor Tl vor einer Überlastung zu schützen und ihn im Falle eines zu hohen Stromes, welcher sowohl durch den ersten Transistor Tl als auch durch den ersten Widerstand Rl fließt, auszuschalten.

Der zweite Widerstand R2 dient zur eigentlichen Erfassung des Datenstroms, dieser weist einen deutlich höheren

Widerstandswert auf als der dazu in Reihe angeordnete erste Widerstand Rl . Die nach Serienschaltung des ersten

Widerstands Rl und des zweiten Widerstands R2 abfallende Spannung wird als Auswertespannung zur weiteren Verarbeitung an den MikroController pC als Teil der Steuereinheit 12 bereitgestellt .

In der Fig. 4 sind in zeitlich synchronem Zusammenhang untereinander vier Graphen als Funktion der Zeit t mit einem jeweiligen Zeitverlauf und charakteristischen Größen im

Bereich eines Nulldurchgangs der Versorgungswechselspannung Ul dargestellt, aus der durch Gleichrichtung mittels der Gleichrichtereinheit 11 die pulsierende Gleichspannung U2 erzeugt wird. Dabei zeigt der erste Graph der Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem zeitlichen Verlauf der pulsierenden

Gleichspannung U2, welcher innerhalb einer Modulationsphase Amod zwei rechteckförmige Spannungseinbrüche überlagert sind, wobei die Modulationsphase Amod am Ende der Halbwelle

angeordnet ist. Um eine hohe Übertragungssicherheit zu erreichen, wird ein Zeitabschnitt, nämlich eine

Detektionsphase Adet, zu Beginn jeder Netzhalbwelle

definiert, indem alle angeschlossenen Geräte, also die

Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 und die Sensorvorrichtungen 110, 210 keinen Laststrom aus der Sensorvorrichtung 10 ziehen. Dieses Stromaufnahmeverhalten ist beispielhaft, wie in dem zweiten Graphen der Fig. 4 für einen Laststrom IL21 der Beleuchtungseinrichtung 21 dargestellt. So kann der

Verlauf des Laststroms IL21 außerhalb der Detektionsphase Adet beispielsweise dem Verlauf einer Sinushalbwelle folgen, wodurch in vorteilhafter Weise ein geringer

Oberschwingungsgehalt des Netzstroms an den ersten Anschluss 10a, 10b der Sensorvorrichtung 10 übertragen wird, sodass das Beleuchtungssystem 20 mit einem hohen Leistungsfaktor im Bereich von 0,9 bis 0,99 betrieben werden kann. Innerhalb der Detektionsphase Adet ist ein erstes Zeitfenster AI und ein zweites Zeitfenster Δ2 vorgesehen, in denen die Neben-Master, also die Sensorvorrichtung 110 und die

Sensorvorrichtung 210, in Abhängigkeit von einem zu

übertragenden logischen Zustand einen Strom mit einer

vorgebbaren Amplitude einprägen können oder einen Strom mit einer Amplitude von Null einprägen können, das heißt einen Stromfluss unterbinden. Das erste Zeitfenster AI und das zweite Zeitfenster Δ2 sind in dem dritten Graphen der Fig. 4 am Beispiel der Sensorvorrichtung 110 dargestellt. Dabei ist ein Datenstrom ID1 über der Zeit t aufgetragen, wobei ein rechteckförmiger Strompuls über die gesamte Breite des ersten Zeitfensters AI vorliegt, dessen Amplitude einen ersten

Stromschwellwert Ithl überschreitet, und wobei ein

rechteckförmiger Stromimpuls über die vollständige Breite des zweiten Zeitfensters Δ2 fließt mit einer Amplitude, welche einen zweiten Stromschwellwert Ith2 überschreitet.

Zweckmäßigerweise können der erste Stromschwellwert Ithl und der zweite Stromschwellwert Ith2 gleich groß gewählt werden. Ein den ersten Stromschwellwert Ithl überschreitender

Stromfluss innerhalb des ersten Zeitfensters Δ1 ist einer Bewegungsinformation zugeordnet, nämlich dem Zustand

„Erkannte Bewegung" EB, ein den zweiten Stromschwellwert Ith2 überschreitender Stromfluss innerhalb des zweiten

Zeitfensters Δ2 ist einem Helligkeitszustand, nämlich dem Zustand „Umgebungshelligkeit" UH zugeordnet. Der Haupt-Master wertet den Stromfluss in den beiden Zeitfenstern Δ1 und Δ2 aus und kann dadurch den Betrieb des Beleuchtungssystems 20 steuern.

Für die Auswertung der Umgebungshelligkeit (UH-Auswertung) prägt jeder Neben-Master, also die Sensorvorrichtungen 110 und 210, in dem zweiten Zeitfenster Δ2 den Datenstrom ein, wenn seine Umgebungshelligkeit, welche er mithilfe seines jeweiligen Helligkeitssensors ermittelt hat, unter einem vorgebbaren Schwellwert liegt. Es fließt also innerhalb des zweiten Zeitfensters Δ2 ein n-facher Datenstrom, wenn die Umgebungshelligkeit von n angeschlossenen Neben-Mastern unter dem jeweiligen Schwellwert liegt. Im vorliegenden

Ausführungsbeispiel fließt somit der doppelte Datenstrom über den zweiten Anschluss 10c, lOd der Sensorvorrichtung 10 und bildet während der Detektionsphase Adet den Ausgangsstrom 12 der Sensorvorrichtung 10. Entsprechendes gilt für die

Auswertung der erkannten Bewegung (EB-Auswertung) . Jeder Neben-Master prägt in dem ersten Zeitfenster Δ1 den

Datenstrom ein, wenn er eine Bewegung detektiert hat. Es fließt also in dem ersten Zeitfenster Δ1 („Erkannte- Bewegung"-Intervall ) der n-fache Datenstrom, wenn n

angeschlossene Neben-Master eine Bewegung erkannt haben.

Somit ergibt sich auch für die Höhe des Stromflusses

innerhalb des ersten Zeitfensters Δ1 als Stromfluss der doppelte Datenstrom, wenn sowohl die Sensorvorrichtung 110 als auch die Sensorvorrichtung 210 jeweils eine Bewegung erkannt haben.

Der Haupt-Master, also die Sensorvorrichtung 10, wertet seine eigene und die von den Neben-Mastern, also den

Sensorvorrichtungen 110 und 210, gemeldete Umgebungshelligkeit folgendermaßen aus: Liegt bei mindestens einem Neben-Master die Umgebungshelligkeit unter der

vorgebbaren Schwelle, fließt mindestens ein Datenstrom in dem zweiten Zeitfenster, das heißt bei einer zusätzlich erkannten Bewegung aktiviert der Haupt-Master das Beleuchtungssystem 20, indem er die Beleuchtungseinrichtungen 21, 22 sowie optional in die Sensorvorrichtungen 10, 110, 201 integrierte Leuchtmittel einschaltet. Liegt bei mehreren Neben-Mastern die Umgebungshelligkeit unter der Schwelle, fließt ein entsprechend Vielfaches des Datenstroms in dem zweiten

Zeitfenster Δ2, das heißt bei einer zusätzlich erkannten Bewegung aktiviert der Haupt-Master das Beleuchtungssystem 20. Liegt bei keinem Neben-Master die Umgebungshelligkeit unter der vorgebbaren Schwelle, aber bei dem Haupt-Master selbst, aktiviert er bei zusätzlich erkannter Bewegung das Beleuchtungssystem 20. Dabei spielt es keine Rolle, welcher Master eine Bewegung erkannt hat.

Der Haupt-Master (Sensorvorrichtung 10) wertet seine eigene und die Bewegungserkennung der Neben-Master

(Sensorvorrichtungen 110 und 210) entsprechend einer Oder- Verknüpfung aus, das heißt die erkannten Bewegungs-Zustände aller Master werden gleichwertig bewertet. Sobald mindestens ein Master eine Bewegung erkennt, wird in Abhängigkeit von der oben beschriebenen Auswertung der Umgebungshelligkeit das gesamte Beleuchtungssystem 20 aktiviert.

Bedingt durch diese Signallogik ist es nicht erforderlich, dass der Rückkanal eine Information enthält, welcher der Neben-Master sendet. Die oben genannte Struktur entspricht einer Oder-Verknüpfung der jeweiligen Zustandsmeldungen der Neben-Master untereinander sowie mit den Zuständen in dem Haupt-Master. Die Detektion der Datenströme in dem Haupt- Master ist aufgrund dieser Oder-Verknüpfung besonders einfach. Es wird der erste Stromschwellwert Ithl festgelegt, dessen Höhe deutlich über Null und nahe der vorgebbaren

Amplitude des Datenstroms, vorzugsweise bei 60 Prozent bis 80 Prozent der Amplitude des Datenstroms liegt. Die gewählte Amplitude des Datenstroms kann beispielsweise 10 Milliampere betragen. Ein innerhalb des ersten Zeitfensters Δ1 fließender Strom, bei dem es sich bestimmungsgemäß aufgrund der

festgelegten zeitlichen Exklusivität des Datenstromflusses innerhalb der Detektionsphase Adet und eines möglichen

LastStromflusses ausschließlich außerhalb der Detektionsphase Adet ausschließlich um einen Datenstrom handeln kann, stellt somit eine Informationseinheit von einem Bit dar, wobei das Bit gesetzt wird, wenn die Amplitude des gesamten Datenstroms den ersten Stromschwellwert Ithl überschreitet. Überschreitet der von einem Neben-Master eingeprägte Datenstrom den

Stromschwellwert Ithl, wird das Strombit entsprechend

gewertet. Prägen nun mehrere Neben-Master einen Datenstrom innerhalb desselben Zeitfensters AI ein, erhöht sich der Gesamtdatenstrom. Diese Vervielfachung des Datenstroms hat jedoch keinen Einfluss auf die Auswertung, weil bereits mit dem Datenstrom eines einzigen Neben-Masters mit der

vorgebbaren Amplitude der erste Stromschwellwert Ithl überschritten ist. Da die Messung des Datenstroms üblicherweise mit dem als

Messwiderstand eingesetzten zweiten Widerstand R2 erfolgt, kann vorgesehen sein, den Spannungsabfall an diesem

Messwiderstand (Shunt) durch Parallelschaltung einer

Diodenstrecke, beispielsweise einer Zenerdiode oder einer Serienschaltung von mehreren Dioden Dl, D2 zu begrenzen, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dargestellt. Ohne die Parallelschaltung einer Diodenstrecke, bestehend aus den Dioden Dl und D2 würden die Verluste in diesem Messwiderstand quadratisch mit dem durch diesen fließenden, zur

Datenübertragung genutzten Strom steigen, mit der

Parallelschaltung steigen die Verluste in dieser

Parallelschaltung insgesamt jedoch nur annähernd linear. Des Weiteren kann zur weiteren Effizienzsteigerung der als

Messwiderstand genutzte zweite Widerstand R2 nur während der Detektionsphase Adet aktiviert sein. Dies erfolgt mit der in der Fig. 3 gezeigten Schaltung. Dabei wird der zweite

Transistor T2 als elektronisches Schaltelement, vorzugsweise in Form eines sehr niederohmigen MOS-Transistors, verwendet, der den zweiten Widerstand (Messwiderstand) außerhalb der Detektionsphase Adet kurzschließt. Der zugehörige zeitliche Verlauf einer dafür geeigneten Ansteuerspannung UGS_T2 zwischen der Steuerelektrode des zweiten Transistors T2 und der Bezugselektrode des zweiten Transistors T2 ist als vierter Graph in der Fig. 4 dargestellt.

Der in der Fig. 3 gezeigte erste Transistor Tl koppelt die Daten auf die Versorgungsspannung der angeschlossenen Slaves und Master (Beleuchtungseinrichtung 21 und 22 sowie

Sensorvorrichtungen 110 und 210), indem er auf die

pulsierende Gleichspannung U2, welche als Versorgungsspannung für die an der Sensorvorrichtung 10 betriebenen Slaves und Neben-Master verwendet wird, einen rechteckförmigen

Spannungsabfall aufprägt. Mittels einer geeigneten

Ansteuerschaltung (in der Fig. 3 nicht gezeigt) kann dann der erste Transistor Tl als steuerbarer Widerstand betrieben werden, sodass unabhängig von dem Ausgangsstrom 12, der über den zweiten Anschluss 10c, lOd geführt wird, eine konstante Spannung über dem ersten Transistor Tl abfällt.

Darüber hinaus kann durch den ersten Transistor Tl ein

Überstromschut z realisiert werden, indem mittels des ersten Widerstands Rl, der als Überstromerfassungselement dient, der Ausgangsstrom 12 der Sensorvorrichtung 10 überwacht wird und beim Überschreiten eines vorgebbaren Überlastwerts, den ersten Transistor Tl permanent ausschaltet, also in einen hochohmigen Zustand steuert, insbesondere in einen nicht leitenden Zustand. Eine Bewertung der Überlast kann hierbei aufgrund von Momentanwerten, Mittelwerten oder Effektivwerten des gemessenen Stroms erfolgen. Die Schaltungsanordnung gemäß der Darstellung der Fig. 3 hat darüber hinaus den Vorteil, dass es für eine Erfassung des Ausgangsstroms 12 an dem zweiten Anschluss 10c, lOd unerheblich ist, ob der zweite Transistor T2 eingeschaltet ist oder nicht.

Zur Verbesserung der Übertragungszuverlässigkeit werden das erste Zeitfenster Δ1 und das zweite Zeitfenster Δ2 durch das Einfügen eines zeitlichen Mindestabstandes in Form eines Neutralintervalls Δ3 voneinander abgesetzt. Eine Fehlererkennung kann dabei dadurch erfolgen, dass die durch das Neutralintervall Δ3 gebildete Lücke zwischen den beiden Intervallen, dem ersten Zeitfenster Δ1 und dem zweiten

Zeitfenster Δ2, explizit ausgewertet wird. Fließt ein Strom über die Intervallgrenze hinweg, kann es sich nicht um reguläre Datenströme handeln. Die Übertragung in dieser

Halbwelle, das heißt innerhalb derselben Detektionsphase Adet, muss also als fehlerhaft verworfen werden. Da der Haupt-Master (Sensorvorrichtung 10) und die Neben-

Master (Sensorvorrichtung 110, 210) technisch gleiche Geräte sein sollen, um den Logistikaufwand zu reduzieren, ist vorgesehen, dass jeder Master selbst detektiert, in welcher Anwendung er arbeitet. Jeder Master erfasst daher die

Spannungsform an seinem Eingang, über den er mit Energie versorgt wird. Erkennt ein Master (Sensorvorrichtung 10), dass eine Eingangsspannung ohne Datenaufkopplung an seinem Eingang (erster Anschluss 10a, 10b) anliegt, versetzt er sich selbst in den Haupt-Master-Zustand . Erkennt ein Master

(Sensorvorrichtung 110, 210), dass eine Eingangsspannung mit Datenaufkopplung an seinem Eingang (110a, 110b

beziehungsweise 210a, 210b) anliegt, versetzt er sich selbst in einen Neben-Master-Zustand . Die Funktionalität der

Sensorvorrichtungen 10, 110, 210 wird somit durch die

Verdrahtung, das heißt durch die Net ztopologie, festgelegt.

Die Anordnung der Modulationsphase Amod jeweils am Ende einer Stromhalbwelle und die Anordnung der Detektionsphase Adet zu Beginn einer Netzhalbwelle, das heißt im ansteigenden Ast der Netzhalbwelle, ist einerseits gewählt für eine zuverlässige Trennung der Detektionsphase Adet und der Modulationsphase Amod voneinander, und andererseits in eine zeitliche Phase gelegt, in der die Momentanspannung gering ist und somit Verluste reduziert werden können. Die zweiten Anschlüsse 110c, llOd der Sensorvorrichtung 110 beziehungsweise 210c, 210d der Sensorvorrichtung 210 sind unbenutzt, da diese beiden Sensorvorrichtungen 110, 210 in dem dargestellten Beleuchtungssystem 20 als Neben-Master betrieben werden. Selbstverständlich sind beliebig viele weitere Kombinationen von als Slaves betriebenen Beleuchtungseinrichtungen und als Neben-Master betriebenen Sensorvorrichtungen denkbar, welche in Summe lediglich der Bedingung genügen müssen, dass der zweite Anschluss 10c, lOd der Sensorvorrichtung 10 nicht strommäßig überlastet wird.

Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. Insbesondere die Modulationsphase Amod und die Detektionsphase Adet können beliebig innerhalb einer Halbwelle angeordnet sein, sofern sie sich nicht überlappen, ebenso kann die Anordnung des ersten Zeitfensters AI und des zweiten Zeitfensters Δ2 sowie deren Zuordnung zu einer jeweiligen Sensorgröße beliebig variiert sowie weitere Daten zur Übertragung eingefügt werden, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen.

Somit wurde voranstehend gezeigt, wie ein Master-Slave-System mit mehreren Mastern aufgebaut sein kann, welches eine besonders einfache Form der Übertragung von Sensordaten innerhalb des Systems ermöglicht.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Sensorvorrichtung

10a, 10b erster Anschluss, zweipolig 10c, lOd zweiter Anschluss, zweipolig 11 Gleichrichtereinheit

12 Steuereinheit

13 Modulationseinheit

14 Detektionseinheit

15 Bewegungssensor

16 Helligkeitssensor

20 BeleuchtungsSystem

110 Sensorvorrichtung

110a, 110b erster Anschluss, zweipolig 110c, HOd zweiter Anschluss, zweipolig 21, 22 Beleuchtungseinrichtung

21a, 21b, Beleuchtungsanschluss , zweipolig 22a, 22b

210 Sensorvorrichtung

210a, 210b erster Anschluss, zweipolig 210c, 210d zweiter Anschluss, zweipolig Dl, D2 Diode

12 Ausgangsström

ID1, ID2 Datenstrom

IL1, IL2, Lastström

IL21, IL22

Ithl erster Stromschwellwert

Ith2 zweiter Stromschwellwert

Rl erster Widerstand

R2 zweiter Widerstand

Tl erster Transistor

T2 zweiter Transistor

Ul VersorgungsWechselSpannung

U2 pulsierende Gleichspannung

UGS_T2 AnsteuerSpannung Δ1 erstes Zeitfenster Δ2 zweites Zeitfenster Δ3 Neutralintervall

Adet Detektionsphase

Amod Modulationsphase pC MikroController

EB „Erkannte Bewegung"

UH „Umgebungshelligkeit