DE102008017506A1 - Light, has signal decoder extracting packets from signal, where packets contain address and user data, and control device for controlling lighting unit for emission of light with brightness dependent on brightness value - Google Patents

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Abstract

The light (10) has a signal separating device (24) for separating a signal that is modulated using a mains voltage and fed over a mains voltage connection (16) e.g. cable. A signal decoder (26) extracts packets from the signal, where the packets contain an address and user data. The decoder decodes a brightness value for a lighting unit (14) e.g. cold cathode lamps and LED, and transfers the value to a control device (32) when the address conforms to an address (30) assigned to the light. The device (32) controls the unit for the emission of light with a brightness dependent on the value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit Netzspannungsanschluß. Bei dem Netzspannungsanschluß kann es sich beispielsweise um ein aus einem Gehäuse der Leuchte herausgeführtes Netzanschlußkabel handeln. Unter Netzspannung wird insbesondere eine Wechselspannung mit einem Effektivwert im Bereich von 90 bis 260 V verstanden, beispielsweise eine Netzspannung mit einem Effektivwert von 230 V. Die Frequenz der Netzspannung liegt insbesondere im Bereich von 40 bis 70 Hz, beispielsweise 50 Hz.The The invention relates to a luminaire with mains voltage connection. In which Mains voltage connection can it may, for example, be a power cord led out of a housing of the luminaire. Under mains voltage is in particular an AC voltage with a RMS value in the range of 90 to 260 V understood, for example a mains voltage with an effective value of 230 V. The frequency the mains voltage is in particular in the range from 40 to 70 Hz, for example 50 Hz.

Um eine Leuchte mit einer wählbaren Helligkeit zu betreiben, ist es bekannt, einen Dimmer vorzusehen. Nachteilig ist dabei, daß sämtliche an einem Dimmer angeschlossene Leuchten gemeinsam gedimmt werden. Ein Betrieb einer Vielzahl von gleichartigen Leuchten mit jeweils unterschiedlicher Dimmung würde daher einen hohen Verkabelungsaufwand mit sich bringen, da zu jeder Leuchte eine eigene Netzspannungsanschlußleitung verlegt werden müßte.Around a lamp with a selectable To operate brightness, it is known to provide a dimmer. The disadvantage here is that all lights connected to a dimmer are dimmed together. An operation of a variety of similar luminaires with each different dimming would therefore bring a high cabling overhead, because to everyone Lamp own power supply line should be laid.

Aus der Bühnentechnik ist das DMX-Verfahren bekannt, bei dem es sich um ein digitales Steuerprotokoll handelt, mit dem beispielsweise Scheinwerfer angesteuert werden können. Es können bis zu 512 Kanäle mit einer Auflösung von 8 Bit übertragen werden. Nachteilig ist jedoch, daß bei jeder Übertragung die Datenwerte für sämtliche Kanäle der Reihe nach übertragen werden müssen. Außerdem ergibt sich bei einer höheren Anzahl von anzusteuernden Leuchten ein erheblicher Verkabelungsaufwand, da das DMX-Signal eines Senders für eine Kette von bis zu 32 Empfängern ausgelegt ist und weitere Leuchten über einen Repeater anzuschließen sind.Out the stage technique is known the DMX method, which is a digital Control protocol acts, for example, headlights driven can be. It can up to 512 channels with a resolution of 8 bits. The disadvantage, however, is that at every transmission the data values for all channels in turn rendered Need to become. Furthermore results at a higher Number of lamps to be driven, a considerable amount of wiring, because the DMX signal of a transmitter for a chain of up to 32 recipients is designed and other lights are to be connected via a repeater.

Zur Ansteuerung von architektonischen Leuchteninstallationen, bei denen beispielsweise mehrere tausend Leuchten mit beispielsweise jeweils drei Leuchtmitteln zur Farbmischung individuell angesteuert werden sollen, eignet sich das DMX-Protokoll aufgrund der begrenzten Anzahl der Kanäle nicht. Aufgrund der niedrigen Übertragungsrate des DMX-Protokolls ergibt sich zudem die Schwierigkeit, einen Wechsel eines Lichteffekts zeitnah zu sämtlichen Leuchten zu übertragen.to Control of architectural lighting installations in which For example, several thousand lights with, for example, three Lamps are to be controlled individually for color mixing, is the DMX protocol due to the limited number of Channels not. Due to the low transfer rate The DMX protocol also raises the difficulty of changing a light effect timely to all To transfer lights.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leuchte zu schaffen, deren Helligkeit und/oder Farbmischung zentral steuerbar ist, wobei eine hohe Anzahl derartiger Leuchten möglichst effizient anzusteuern sein soll.task The invention is therefore to provide a luminaire whose brightness and / or color mixing is centrally controllable, with a high number such lights as possible to be driven efficiently.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchte gelöst, welche aufweist: einen Netzspannungsanschluß, wenigstens ein Leuchtmittel, eine Steuereinrichtung, eine Signaldekodiereinrichtung und eine Signalabtrennungseinrichtung, wobei die Signalabtrennungseinrichtung dazu eingerichtet ist, ein über den Netzspannungsanschluß eingespeistes, auf eine Netzspannung aufmoduliertes Signal abzutrennen und der Signaldekodiereinrichtung zuzuführen, und wobei die Signaldekodiereinrichtung dazu eingerichtet ist, aus dem Signal Datenpakete zu extrahieren, welche Datenpakete jeweils eine Adresse und Nutzdaten enthalten, und bei Übereinstimmung der Adresse mit einer der Leuchte fest zugeordneten Adresse aus den entsprechenden Nutzdaten wenigstens einen Helligkeitswert für das wenigstens eine Leuchtmittel zu dekodieren und diesen an die Steuereinrichtung zu übertragen, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das wenigstens eine Leuchtmittel zur Abgabe von Licht mit einer von dem übertragenen Helligkeitswert abhängigen Helligkeit anzusteuern.These The object is achieved by a Lamp solved, which comprises: a mains voltage connection, at least one light source, one Control means, a signal decoder and a signal separation means, wherein the signal separating means is adapted to a via the Mains voltage connection fed in, to separate on a mains voltage modulated signal and the Supply signal decoding device, and wherein the signal decoder is adapted to to extract data packets from the signal, which data packets each contain an address and payload, and if the address matches with an address permanently assigned to the luminaire from the corresponding address User data at least one brightness value for the at least one light source to decode and transfer it to the controller, and wherein the control device is adapted to at least a light source for emitting light with one of them Brightness value dependent brightness head for.

Vorzugsweise ist die Signaldekodiereinrichtung dazu eingerichtet, daß Helligkeitswerte aus einem Wertebereich von wenigstens zwei von Null verschiedenen Helligkeitswerten dekodiert und an die Steuereinrichtung übertragen werden. Vorzugsweise werden die Helligkeitswerte aus einem Wertebereich von wenigstens 8 Helligkeitswerten, besonders bevorzugt wenigstens 100 Helligkeitswerten, dekodiert. Je größer die Anzahl der vorgesehenen Helligkeitswerte ist, desto mehr unterschiedliche Farben können bei einer Farbmischung mit beispielsweise drei Leuchtmitteln und je einem Helligkeitswert erzeugt werden.Preferably the signal decoder is arranged to provide brightness values from a range of values of at least two different from zero Brightness values decoded and transmitted to the controller become. Preferably, the brightness values are from a range of values of at least 8 brightness values, more preferably at least 100 Brightness values, decoded. The larger the number of provided Brightness is, the more different colors can be added a color mixture with, for example, three bulbs and each be generated a brightness value.

Vorzugsweise ist die Leuchte zwar dazu eingerichtet, Datenpakete zu empfangen, ist aber nicht dazu eingerichtet, selbst Daten zu senden. Dies vereinfacht das Übertragungsprotokoll. Beispielsweise kann das Internet-Protokoll (IP) verwendet werden.Preferably if the luminaire is set up to receive data packets, but is not set up to send data yourself. This is simplified the transmission protocol. For example, the Internet Protocol (IP) can be used.

Vorzugsweise enthält die Leuchte auch ein Netzteil zum Betrieb der einzelnen Komponenten der Leuchte.Preferably contains the light also a power supply to operate the individual components the light.

Die erfindungsgemäße Leuchte benötigt als einzigen Anschluß den Netzspannungsanschluß, da über diesen auch die Daten zur Ansteuerung der Leuchte übertragen werden. Es ergibt sich dadurch ein kompakter Aufbau der Leuchte.The Lamp according to the invention needed as the only connection the AC input connector, over there These also transmit the data for controlling the lamp become. This results in a compact construction of the lamp.

Da jeder Leuchte eine Adresse fest zugeordnet ist, und da die Signaldekodiereinrichtung vorzugsweise solche Datenpakete ignoriert, deren Adresse nicht mit der der Leuchte fest zugeordneten Adresse übereinstimmen, kann eine Vielzahl von Leuchten parallel an einer Netzspannungsversorgung betrieben werden, wobei noch jede Leuchte individuell ansteuerbar ist. Es ergibt sich somit eine sehr einfache Verkabelung, die auch eine hohe Anzahl von Leuchten gestattet. Durch die Verwendung adressierter Datenpakete wird zudem das zu übertragende Datenvolumen gering gehalten. Vorzugsweise enthalten die Datenpakete jeweils eine Adresse, die mit wenigstens 8 Bit, vorzugsweise wenigstens 16 Bit kodiert ist. Die Adresse kann beispielsweise auch mit 6 Byte entsprechend 48 Bit kodiert sein. Durch eine entsprechend vorgegebene Adresskodierung kann eine sehr hohe Anzahl von Leuchten angesteuert werden.Since each luminaire is permanently assigned an address, and since the signal decoding device preferably ignores such data packets whose address does not coincide with the address permanently assigned to the luminaire, a plurality of luminaires can be operated in parallel on a mains voltage supply, wherein each luminaire can still be individually controlled. This results in a very simple wiring, which also allows a large number of lights. By using addressed data packets is also to be transmitted low data volume. Preferably, the data packets each contain an address which is coded with at least 8 bits, preferably at least 16 bits. The address can also be encoded with 6 bytes corresponding to 48 bits, for example. By a corresponding predetermined address coding, a very high number of lights can be controlled.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorzugsweise ist das Leuchtmittel eine Kaltkathodenlampe. Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung die Kaltkathodenlampe über ein Vorschaltgerät an. Solche Vorschaltgeräte werden auch als Inverter bezeichnet und sind dem Fachmann bekannt. Die Steuereinrichtung kann ein pulsweitenmoduliertes Signal zur Ansteuerung des Leuchtmittels erzeugen, wobei die Helligkeit in direktem Zusammenhang mit der Pulsweite steht. Die Steuereinrichtung bestimmt somit die Pulsweite des pulsweitenmodulierten Signals in Abhängigkeit von dem übertragenen Helligkeitswert. Alternativ zu Kaltkathodenlampen können auch LEDs verwendet werden.Preferably the illuminant is a cold cathode lamp. Preferably controls the control device to the cold cathode lamp via a ballast. Such ballasts are also referred to as inverters and are known in the art. The Control device can be a pulse width modulated signal for driving of the illuminant, the brightness being directly related to the pulse width is. The control device thus determines the pulse width the pulse width modulated signal in dependence on the transmitted brightness value. As an alternative to cold cathode lamps, LEDs can also be used.

Vorzugsweise weist die Leuchte drei Leuchtmittel auf, die jeweils Licht einer bestimmten, sich von den Farben der übrigen Leuchtmittel unterscheidenden Farbe abgeben, und denen jeweils eine Steuereinrichtung zugeordnet ist.Preferably the lamp has three bulbs, each one light certain, different from the colors of the other bulbs Deliver color, and each associated with a control device is.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.One preferred embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Prinzipschaltung einer erfindungsgemäßen Leuchte, die an eine Netzspannungsversorgung angeschlossen ist, 1 a basic circuit of a lamp according to the invention, which is connected to a mains voltage supply,

2 eine Prinzipdarstellung eines zur Ansteuerung der Leuchte verwendeten Datenpakets. 2 a schematic diagram of a data packet used to drive the lamp.

Die in 1 gezeigte Leuchte 10 hat ein Gehäuse 12, in dem drei Leuchtmittel 14 in Form von Kaltkathodenlampen angeordnet sind. Die Kaltkathodenlampen haben beispielsweise einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 4,1 mm, beispielsweise 2,6 mm, und sie haben beispielsweise eine Länge von 50 cm. Die drei Leuchtmittel 14 geben jeweils Licht bei einer bestimmten, sich von den Farben der jeweils anderen beiden Leuchtmittel unterscheidenden Farbe ab. So kann beispielsweise ein erstes Leuchtmittel 14 rotes Licht abgeben, ein zweites Leuchtmittel 14 grünes Licht abgeben und ein drittes Leuchtmittel 14 blaues Licht abgeben, so daß sich ähnlich der bei Farbbildschirmen üblichen RGB-Farbmischung durch unterschiedliche Helligkeiten der Leuchtmittel 14 verschiedene Farbtöne erzeugen lassen.In the 1 shown light 10 has a housing 12 in which three bulbs 14 are arranged in the form of cold cathode lamps. The cold cathode lamps, for example, have a diameter in the range of 1 mm to 4.1 mm, for example 2.6 mm, and they have for example a length of 50 cm. The three bulbs 14 each emit light at a certain, different from the colors of the other two bulbs color. For example, a first light source 14 emit red light, a second light source 14 green light and a third light source 14 give off blue light, so that similar to the usual with color screens RGB color mixing by different brightnesses of the bulbs 14 produce different shades.

Die Leuchte 10 ist über ihren Netzspannungsanschluß 16 an ein Netz 18 zur Stromversorgung mehrerer derartiger Leuchten angeschlossen.The lamp 10 is about their mains voltage connection 16 to a network 18 connected to the power supply of several such lights.

Eine Programmierung der angeschlossenen Leuchten 10 erfolgt über eine Steuereinheit 20, bei der es sich beispielsweise um ein Datenverarbeitungsgerät wie einen Personalcomputer handeln kann. Die Steuereinheit 20 ist mit einem Modulator 22 verbunden, der Datenpakete auf die Netzspannung des Netzes 18 aufmoduliert. Die Datenpakete, von denen in 2 eines schematisch dargestellt ist, enthalten jeweils eine Adresse, die beispielsweise mit 48 Bit entsprechend 6 Byte kodiert wird, und, nachfolgend, Nutzdaten. Die Länge der Nutzdaten kann dabei im Datenpaket kodiert sein. Alternativ kann eine feste Länge von Nutzdaten vorgegeben sein.A programming of the connected lights 10 via a control unit 20 , which may be, for example, a data processing device such as a personal computer. The control unit 20 is with a modulator 22 Connected, the data packets to the mains voltage of the network 18 modulated. The data packets, of which in 2 one is shown schematically, each containing an address, which is coded, for example, with 48 bits corresponding to 6 bytes, and, subsequently, user data. The length of the user data can be encoded in the data packet. Alternatively, a fixed length of user data may be predetermined.

In der Leuchte 10 trennt eine Signalabtrennungseinrichtung 24 das auf die Netzspannung aufmodulierte Signal ab und führt es einer Signaldekodiereinrichtung 26 zu.In the light 10 separates a signal separation device 24 the modulated on the mains voltage signal and leads it to a signal decoder 26 to.

Ein Netzteil 28 ist ebenfalls in die Leuchte 10 integriert, wobei die Spannungsversorgung der einzelnen Leuchtenkomponenten durch das Netzteil zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist.A power supply 28 is also in the lamp 10 integrated, wherein the power supply of the individual lighting components is not shown by the power supply for ease of illustration.

Die Signaldekodiereinrichtung extrahiert aus dem erhaltenen Signal die Datenpakete und vergleich jeweils die Adresse des Datenpakets mit einer vorgegebenen Adresse 30, die in 1 symbolisch dargestellt ist. Im dargestellten Beispiel enthalten die Nutzdaten drei Helligkeitswerte für die drei Leuchtmittel 14 einer Leuchte. Bei Übereinstimmung der Adresse des Datenpakets mit der Adresse 30 dekodiert die Signaldekodiereinrichtung diese Helligkeitswerte aus den Nutzdaten und überträgt sie, beispielsweise als Gleichspannung mit einem Pegel von 0 bis 10 V entsprechend dem Helligkeitswert, an jeweilige Steuereinrichtungen 32, die sie wiederum in ein pulsweitenmoduliertes Signal umsetzen, welches an dem jeweiligen Vorschaltgerät 34 des jeweiligen Leuchtmittels 14 zugeführt wird. Je nach Helligkeitswert kann dabei eine Pulsweitmodulation im Bereich von 0 bis 100% erfolgen.The signal decoding device extracts the data packets from the received signal and compares the address of the data packet with a predetermined address in each case 30 , in the 1 is shown symbolically. In the example shown, the useful data contains three brightness values for the three light sources 14 a lamp. If the address of the data packet matches the address 30 The signal decoding device decodes these brightness values from the useful data and transmits them, for example as DC voltage with a level of 0 to 10 V in accordance with the brightness value, to respective control devices 32 which in turn convert them into a pulse-width-modulated signal which is connected to the respective ballast 34 the respective bulb 14 is supplied. Depending on the brightness value, a pulse width modulation in the range from 0 to 100% can take place.

Wurde von der Signaldekodiereinrichtung 26 ein Helligkeitswert dekodiert, so bleibt dieser gespeichert, bis neue Helligkeitswerte empfangen werden.Was from the signal decoder 26 decodes a brightness value, it remains stored until new brightness values are received.

Optional kann je nach Leitungslänge und der Anzahl der angeschlossenen Leuchten 10 im Netz 18 zur Versorgung weiterer Leuchten 10 ein Repeater 36 vorgesehen sein, der das aufmodulierte Signale regeneriert und/oder verstärkt.Optionally, depending on the cable length and the number of connected lights 10 in the web 18 to supply additional lights 10 a repeater 36 be provided, which regenerates the modulated signals and / or amplified.

In 2 sind die zur Kodierung der Adresse dienenden Bytes des Datenpakets mit A gekennzeichnet, während die zur Kodierung der Nutzdaten dienenden Bytes mit D gekennzeichnet sind. Weitere Bytes des Datenpakets, bei dem es sich beispielsweise um ein Datenpaket gemäß dem Internet-Protokoll (IP) handeln kann, sind nicht dargestellt. Auch etwaige Start- oder Stopbits oder eine zusätzliche Kodierung des Datenpakets auf Bitebene sind nicht dargestellt, solche Maßnahmen können jedoch vom Fachmann in an sich bekannter Weise zur Übertragung der Datenpakete vorgesehen werden.In 2 For example, the bytes of the data packet serving to encode the address are marked with A, while the bytes serving the coding of the user data are marked with D. Further bytes of the data packet, which may be a data packet according to the Internet Protocol (IP), for example, are not shown. Also, any start or stop bits or additional encoding of the data packet at the bit level are not shown, but such measures can be provided by the skilled person in a conventional manner for transmitting the data packets.

Die einzelnen Komponenten der Leuchte können Bestandteile von integrierten Bausteinen oder Schaltungen sein. So kann beispielsweise die Signaldecodiereinrichtung 26 in eine gemeinsame Steuereinrichtung 32 integriert sein, usw.The individual components of the luminaire can be components of integrated components or circuits. For example, the signal decoder 26 in a common control device 32 be integrated, etc.

Claims (4)

Leuchte mit Netzspannungsanschluß (16), mit wenigstens einem Leuchtmittel (14), mit einer Steuereinrichtung (32), einer Signaldecodiereinrichtung (26) und mit einer Signalabtrennungseinrichtung (24), wobei die Signalabtrennungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, ein über den Netzspannungsanschluß (16) eingespeistes, auf eine Netzspannung aufmoduliertes Signal abzutrennen und der Signaldecodiereinrichtung (26) zuzuführen, und wobei die Signaldecodiereinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, aus dem Signal Datenpakete zu extrahieren, welche Datenpakete jeweils eine Adresse und Nutzdaten enthalten, und bei Übereinstimmung der Adresse mit einer der Leuchte fest zugeordneten Adresse (30) aus den entsprechenden Nutzdaten wenigstens einen Helligkeitswert für das wenigstens eine Leuchtmittel (14) zu decodieren und diesen an die Steuereinrichtung (32) zu übertragen, und wobei die Steuereinrichtung (32) dazu eingerichtet ist, das wenigstens eine Leuchtmittel (14) zur Abgabe von Licht mit einer von dem übertragenen Helligkeitswert abhängigen Helligkeit anzusteuern.Lamp with mains voltage connection ( 16 ), with at least one light source ( 14 ), with a control device ( 32 ), a signal decoder ( 26 ) and with a signal separation device ( 24 ), wherein the signal separation device ( 24 ) is arranged to switch on via the mains voltage connection ( 16 ), modulated on a mains voltage modulated signal and the signal decoding device ( 26 ), and wherein the signal decoding device ( 26 ) is adapted to extract data packets from the signal, which data packets each contain an address and user data, and if the address matches the address permanently assigned to the luminaire ( 30 ) from the corresponding user data at least one brightness value for the at least one light source ( 14 ) and to send it to the control device ( 32 ), and wherein the control device ( 32 ) is adapted to the at least one lighting means ( 14 ) for emitting light with a dependent on the transmitted brightness value brightness. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (14) eine Kaltkathodenlampe ist.Luminaire according to claim 1, characterized in that the lighting means ( 14 ) is a cold cathode lamp. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die in den Signalpaketen enthaltene Adresse eine Adressierung innerhalb eines Adressraums von wenigstens 16 Bit gestattet.Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the address contained in the signal packets an addressing within an address space of at least 16 bits allowed. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das sie drei Leuchtmittel (14) aufweist, die jeweils Licht einer bestimmten, sich von den Farben der übrigen Leuchtmittel (14) unterscheidenden Farbe abgeben, und denen jeweils eine Steuereinrichtung (32) zugeordnet ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises three light sources ( 14 ), each having light of a particular, different from the colors of the remaining bulbs ( 14 ) and a respective control device ( 32 ) assigned.
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