CN101779076B - 用于至少一个发光二极管的发光装置以及为其产生无线电信号的发射器 - Google Patents

用于至少一个发光二极管的发光装置以及为其产生无线电信号的发射器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发光装置，其具有至少一个LED(40)、太阳能模块(22)、蓄电池(26)、耦合在太阳能模块(22)和蓄电池(26)之间的充电电子设备(24)以及与蓄电池(26)耦合的用于所述至少一个LED(40)的驱动电路(28，30，32，38)，其中所述发光装置(20)还包括：与蓄电池(26)耦合的接收器(27)，其设计为接收无线电信号；以及与蓄电池(26)和接收器(27)耦合的处理装置(28)，该处理装置设计为从借助无线电信号接收的数据中形成至少一个驱动信号用于驱动电路(28，30，32，38)。此外，本发明还涉及一种发射器用于产生用于这种发光装置(20)的无线电信号。

Description

用于至少一个发光二极管的发光装置以及为其产生无线电信号的发射器
技术领域
本发明涉及一种发光装置，该发光装置带有至少一个LED、太阳能模块、蓄电池、耦合在太阳能模块和蓄电池之间的充电电子设备以及与蓄电池耦合的用于所述至少一个LED的驱动电路。此外，本发明还涉及一种用于为这种发光装置产生无线电信号的发射器。
背景技术
这种发光装置是已知的。在此太阳能在日间被存储用于夜晚，一旦变暗，则已知的发光装置自动接通并且例如能够实现标识路面、照亮门牌号码，或者用作现场发射器(Spotstrahler)、用作悬浮灯(Schwimmlicht)或者用作花园光源。
发明内容
本发明的任务是，改进这种发光装置，使得能够开创另外的应用可能性。
该任务通过具有权利要求1的特征的发光装置来解决。根据第二方面，本发明还提供了一种根据权利要求15所述的用于为根据本发明的发光装置产生无线电信号的发射器。
本发明所基于的认识是，当设计以无线缆方式控制发光装置的措施时，可以扩展这种LED发光装置的应用可能性。为此，根据本发明的照明装置具有：与蓄电池耦合的接收器，其设计为接收无线电信号；以及与蓄电池和接收器耦合的处理装置，该处理装置设计为从借助无线电信号(Funktionalen)接收的数据中形成至少一个驱动信号用于驱动电路。由此，可以根据所使用的LED尤其是在二维的面中产生白色或者彩色的图案、色彩动画(Farbspiele)或者文字，或者其中这里尤其是也考虑二维或三维类型的艺术品。
不同于现有技术(其中存在如下风险：不同的发光装置由于对于接通所需的亮度传感器的制造引起的偏差而在不同的时刻接通)，可以通过无线缆地驱动根据本发明的LED照明装置而同时接通和关断一个或更多个LED照明装置。
优选的是，发光装置还包括与蓄电池耦合的存储装置。由此存在的可能性是，仅仅一次地通过无线电信号来传输光序列，其中该光序列被存储在存储装置中并且持续地或者根据要求地被播放。在存储装置中，尤其是存储了说明，该说明说明了应由根据本发明的发光装置何时在什么持续时间上发出哪种色彩的光。
考虑到发光装置要发出的光的大的功率范围，该发光装置优选包括电压转换器，特别是升压转换器。由此，通常在2.4V的量级中的蓄电池电压可以变换到更高的值，这些值于是可以用于驱动所述至少一个LED。
在该上下文中优选的是，发光装置还包括微控制器和电流源。
优选的是，所述至少一个LED是RGB-LED。可替选地优选的是，发光装置包括至少三个不同颜色的LED。通过这种方式，实现了如下的可能性：驱动发光装置，使得由该发光装置所发出的光在色彩方面变化。
优选的是，存储装置包括地址存储器，该地址存储器构建为在其中存储地址，以便将借助无线电信号传输的相对于地址特定的数据分配给发光装置。通过这种方式，可以将不同的或者相同的地址分配给多个根据本发明的发光装置的组合装置(Verbund)，并且通过根据本发明的发射器传输相对于地址特定的光序列，并且将该光序列存储在相应的发光装置的存储装置中。由此，各发光装置或者发光装置的不同的组可以在所希望的时刻发出所希望的光信号。这还能够实现在极低的成本情况下事后容纳或者更换有故障的根据本发明的发光装置，因为根据本发明的发光装置不必具有发射器来将相应的发光装置在控制中心登记。
特别优选的是，根据本发明的发光装置包括激活装置，特别是按钮。通过操作激活装置可以设计的是，将发光装置置于如下状态中：在该状态中可以将地址输入到发光装置中。优选的是，在安装发光装置之前输入地址。在此，激活装置尤其是可以设计为在其激活之后将发光装置置于如下状态：其中该发光装置设计为接收通过无线电信号传送的地址并且存储在地址存储器中。特别有利的是，发光装置还设计为对地址的成功存储进行确认，特别是通过光学信号和/或声学信号进行确认。由此，操作人员可以以简单的方式确定是否地址的传送和存储成功或者是否必须重复该过程。
此外可以设计的是，发光装置设计为，当在地址存储器中还没有登记地址时，在激活装置未激活的情况下进入如下状态：在该状态中发光装置设计为接收通过无线电信号传送的地址并且存储在地址存储器中。这开创了如下可能性：能够实现在激活装置未激活的情况下的首次地址传送。
在根据本发明的发光装置的一个优选的改进方案中，处理装置包括时间测量装置，该时间测量装置一方面包括石英振荡器。优选的是，在此处理装置设计为针对相应的、借助无线电信号接收的数据来将时间测量装置与其同步，其中处理装置还设计为将驱动电路的驱动信号置于与时间测量装置发出的信号的时间关系中，特别是与其同步。通过该措施，提供了将不同的根据本发明的发光装置彼此同步的可能性。于是例如可以每个小时进行一次同步，其中在该小时内发光装置内部的石英振荡器给出时钟。在一个小时内多个发光装置彼此的偏差根据本发明在1ms至5ms的量级中变动，并且由此对于观察者而言不再明显。
在根据本发明的发射器的一个优选的实施形式中，发射器具有存储装置，用于存储要借助无线电信号来传送的数据。在此，在存储装置中存储的数据尤其是表示用于至少一个发光装置的至少一个光序列。
此外优选的是，发射器包括用于传输数据的接口，这些数据表示用于至少一个发光装置的至少一个光序列。优选的是，该接口是至PC的接口，特别是WLAN或者USB接口。借助相应的软件和图形用户界面，由此为使用者提供了在PC上对光序列编程的可能性。这些光序列随后通过所提及的接口传送给发射器并且在那里缓存在存储装置中。接着，这些光序列可以特别是相对于地址特定地通过无线电发送给根据本发明的发光装置。此外优选的是，发射器包括太阳能模块和/或用于电池的容纳装置。由此，特别是与WLAN接口相结合，发射器同样可以与网络端子无关地安装。
发射器可以优选包括地址传送装置，特别是按键，该地址传送装置设计为在其激活之后将至少一个地址传送给至少一个发光装置。特别简单地构建的是，地址是连续的地址。尤其是在事后将另外的发光装置容纳到存在的组合装置的情况下，该地址也可以是可预先确定的地址。
根据本发明的发射器的一个优选的改进方案包括时钟发生器。在此，该时钟发生器优选设计为在可预先确定的时间将同步信号发送给至少一个发光装置。这提供了如下可能性：将多个组合成组合装置的发光装置同步。由此，也可以无干扰地实现复杂的光序列。
此外优选的是，发射器设计为将接通信号和/或关断信号发送给所述至少一个发光装置。由此，可以有针对性地将单个的或者多个发光装置接通和关断。在该上下文中特别优选的是，发射器还包括亮度测量装置并且设计为根据亮度测量装置所测量的亮度来发送接通信号和/或关断信号。由此，可以根据亮度来控制多个发光装置，而不存在如下危险：由于制造导致的不同的分别配备有亮度测量设备的发光装置在不同的时刻接通。
最后可以设计的是，发射器还包括时间测量装置，并且设计为在可预先给定的时间发送接通信号和/或关断信号。由此给出了如下可能性：将多个发光装置自动地几乎同时接通和关断。
由从属权利要求得到另外的有利的实施形式。
附图说明
下面将参照附图进一步描述根据本发明的发光装置的实施例。其中：
图1以示意图示出了根据本发明的发光装置的一个实施例的结构；
图2以示意图示出了根据本发明的发光装置以及根据本发明的发射器；
图3示出了用于说明从PC至根据本发明的发射器的数据传输的示意图，这些数据表示光序列；
图4示出了带有多个根据本发明的发光装置的布置；以及
图5示出了图4的包括根据本发明的发射器的布置。
具体实施方式
图1以示意图示出了根据本发明的发光装置20的结构。该发光装置包括太阳能模块22(其也称为光电模块或者太阳能发电装置)并且被设计为特别是将太阳光直接转化为电功率。该太阳能模块包括：玻璃片，通常为所谓的单片安全玻璃、透明的塑料层，太阳能电池嵌入到其中；以及多个单晶的或者多晶的太阳能电池，这些太阳能电池通过焊料小带彼此电连接。背面级联通常借助防风雨的塑料复合膜来进行。太阳能模块激励充电电子设备24，该充电电子设备在其方面设计为将蓄电池26充电。蓄电池为微控制器28、存储装置30以及升压转换器34和接收器27供电，其中存储装置包括地址存储器32，升压转换器与深度放电保护装置36关联，接收器设计为接收无线电信号。升压转换器34驱动三个电流调节器38a至38c，其中每个电流调节器与RGB-LED 40的一种颜色关联。电流调节器38a至38c的激活以相对于颜色特定的方式通过微控制器28和存储装置30以及地址存储器32来进行。微控制器28还控制升压转换器34。
图2示出了关于图1扩展的根据本发明的发光装置20的视图。该发光装置具有按键42，其中出于清楚的原因省去了根据本发明的发光装置的在图1中说明的多个组成部分。在图2右边示出了根据本发明的发射器44，其在其方面具有按键46。通过标记48表示发射器将信号传送给至少一个根据本发明的发光装置20。如果键42被按压，则首先必要时删除在根据本发明的发光装置20的地址存储器32中存储的地址。LED 40缓慢地闪烁直到分派地址。通过按键46，可以触发通过发射器44分派地址。在此可以设计的是，发射器以用户输入到发射器44中的顺序来分派地址或者连续地分派地址。在按压按键46之后，下一个所设置的地址由发射器44传送给至少一个根据本发明的等待地址分派的发光装置20。该发光装置以LED 40的两次双闪对成功的地址存储进行确认。在发光装置20内地址被存储在地址存储器32中，该地址存储器尤其是可以为EEPROM。
在地址存储器32为空期间，例如在首次开始工作的情况下，根据本发明的发光装置自动地进入“地址搜索”模式并且等待通过根据本发明的发射器44分配地址。
在给出地址之后，根据本发明的发光装置20和发射器44切换回正常的工作模式。由此，已有的照明设备可以用非常小的开销来扩展。***的限制在于要分派的地址的最大数目，该数目尤其是通过软件来限制的。不再需要的被分派的地址可以在软件中被删除。如果多个根据本发明的发光装置20同时设置到地址存储，则可以在***中形成组。
图3示例性地示出了根据本发明的发射器44，其驱动四个根据本发明的发光装置20a至20d，其中出于清楚的原因仅仅示出了相应的LED40a至40d。发射器44通过USB接口50与PC 52连接。在PC 52上可以产生用于LED 40a至40d的不同的光序列并且以简单的方式传送给发射器44。该发射器将光序列相对于地址特定地传输给发光装置20a至20d。
发射器44一次将各个控制序列编址地发送给根据本发明的发光装置20a至20d。借助PC 52，用户可以用简单的方式将光序列、相应的数据随后通过USB接口50传送给发射器44并且在那里缓存在存储装置54中。每个发光装置20a至20d将相对于地址特定地分配给其的光序列存储在其存储装置30中。在此，发射器44具有太阳能模块56。可替选地，发射器44可以通过电池来驱动。
图4示出了18个根据本发明的发光装置20的一种布置，其中出于清楚的原因分别仅仅示出了LED。每个发光装置20都分配有地址，在此为地址1至18。每个LED 40都实施为RGB-LED并且可以在不同的时刻显示不同的颜色。在此，具有地址2和11的LED 40发红光，具有地址9的LED 40发绿光，并且具有地址16的LED 40发蓝光。其余的LED 40并不发光。
图5示出了图4的布置，其中在此附加地示出了驱动发光装置20的发射器44。该发射器具有时钟发生器58和亮度测量装置60。每个发光装置20具有石英振荡器(未示出)。发射器44的时钟发生器58在预先给定的时间间隔中、例如每小时发射同步信号给发光装置20。此外，时钟发生器设计为通过时间电路等等来接通和关断发射器44和多个根据本发明的发光装置20构成的***，例如用于日间/夜间控制。此外，发射器44的时钟发生器58还设计为根据亮度测量装置60提供的信号将接通和关断信号发射给根据本发明的发光装置20。

Claims (27)

1.一种发光装置，该发光装置具有至少一个LED(40)、太阳能模块(22)、蓄电池(26)、耦合在太阳能模块(22)和蓄电池(26)之间的充电电子设备(24)以及与蓄电池(26)耦合的用于所述至少一个LED(40)的驱动电路，
其特征在于，该发光装置(20)还包括：
-与蓄电池(26)耦合的接收器(27)，其设计为接收无线电信号；
-与蓄电池(26)和接收器(27)耦合的处理装置(28)，该处理装置设计为从借助无线电信号接收的数据中形成用于驱动电路(28，30，32，38)的至少一个驱动信号；
-与蓄电池(26)耦合的存储装置(30)，其中所述存储装置(30)包括地址存储器(32)，该地址存储器设计为在其中存储地址，以便将借助无线电信号传输的相对于地址特定的数据分配给发光装置(20)；以及
-激活装置(42)，其中所述激活装置(42)被设计为，将发光装置(20)置于如下状态中：在该状态中能够将地址输入到发光装置(20)中，以及激活装置(42)还被设计为在其激活之后将发光装置(20)置于如下状态：在该状态中该发光装置设计为接收通过无线电信号传送的地址并且将所述地址存储在地址存储器(32)中，以及
其中当多个发光装置(20)同时设置到地址存储时，能够形成发光装置(20)的组，以及能够将相同的地址分配给发光装置(20)的组，
其中发光装置(20)设计为，当在地址存储器(32)中还没有登记地址时，在激活装置(42)未激活的情况下进入如下状态：在该状态中发光装置设计为接收通过无线电信号传送的地址并且将所述地址存储在地址存储器(32)中。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述激活装置(42)是按钮。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，发光装置(20)还包括电压转换器(34)。
4.权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述电压转换器(34)是升压转换器。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述至少一个LED(40)是RGB-LED。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，发光装置(20)包括至少三个不同颜色的LED。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，发光装置(20)设计为对地址的成功存储进行确认。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，发光装置(20)设计为通过光学信号和/或声学信号为对地址的成功存储进行确认。
9.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，处理装置(28)包括时间测量装置，该时间测量装置包括石英振荡器。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，处理装置(28)设计为针对相应的、借助无线电信号接收的数据来将时间测量装置与其同步，其中处理装置(28)还设计为将用于驱动电路的驱动信号置于与时间测量装置发出的信号的时间关系中。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，处理装置(28)还设计为使用于驱动电路的驱动信号与时间测量装置发出的信号同步。
12.一种发光***，包括根据上述权利要求1至11中任一项所述的至少一个发光装置(20)，和用作控制装置的发射器(44)，用于产生驱动所述发光装置(20)的无线电信号。
13.根据权利要求12所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)具有存储装置(54)，用于存储要借助无线电信号来传送的数据。
14.根据权利要求13所述的发光***，其特征在于，在存储装置(54)中存储的数据表示用于至少一个发光装置(20)的至少一个光序列。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)包括用于传输数据的接口(50)，这些数据表示用于至少一个发光装置(20)的至少一个光序列。
16.根据权利要求15所述的发光***，其特征在于，所述接口(50)是至PC(52)的接口。
17.根据权利要求16所述的发光***，其特征在于，所述至PC(52)的接口是WLAN接口或者USB接口。
18.根据权利要求12至14中的任一项所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)包括太阳能模块(56)和/或用于电池的容纳装置。
19.根据权利要求12至14中的任一项所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)包括地址传送装置(46)，该地址传送装置设计为在其激活之后将至少一个地址传送给至少一个发光装置(20)。
20.根据权利要求19所述的发光***，其特征在于，所述地址传送装置(46)是按键。
21.根据权利要求19所述的发光***，其特征在于，地址是连续的地址或者能够预先确定的地址。
22.根据权利要求12至14中的任一项所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)包括时钟发生器(58)。
23.根据权利要求22所述的发光***，其特征在于，时钟发生器(58)设计为在能够预先确定的时间将同步信号发送给至少一个发光装置(20)。
24.根据权利要求12至14中的任一项所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)设计为将接通信号和/或关断信号发送给所述至少一个发光装置(20)。
25.根据权利要求24所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)还包括亮度测量装置(60)并且设计为根据亮度测量装置(60)所测量的亮度来发送接通信号和/或关断信号。
26.根据权利要求24所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)还包括时间测量装置，并且设计为在能够预先给定的时间发送接通信号和/或关断信号。
27.根据权利要求25所述的发光***，其特征在于，发光***的发射器(44)还包括时间测量装置，并且设计为在能够预先给定的时间发送接通信号和/或关断信号。
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