JP2004303445A

JP2004303445A - Illumination arrangement

Info

Publication number: JP2004303445A
Application number: JP2003091568A
Authority: JP
Inventors: Masanori Saito; 昌典斉藤; Harumi Inoue; はるみ井上
Original assignee: Ebara Densan Ltd
Current assignee: Ebara Densan Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination arrangement capable of performing lighting control on each light source individually without laying an extra dedicated cable, thereby achieving desired light emission and allowing easy setting up and maintenance. <P>SOLUTION: The decorative illumination arrangement comprises a plurality of light emitting devices 21 provided at desired positions, and a control device 11 for performing centralized control on the light emitting devices 21. The control device 11 supplies electric power to the light emitting devices 21 and performs lighting control on the light emitting devices 21. Driving data for performing the lighting control are superimposed on electric power supplied by a power cable 22, and transmitted between the control device 11 and the light emitting devices 21. As the driving data, the control device 11 generates start-stop synchronization type serial data including an identification signal and a lighting control signal regarding the light emitting devices 21, and a transmission control signal, and sends out the data to the light emitting devices 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、公園の樹木や家屋等の建築物をイルミネーションにより装飾する電飾装置に係り、特に、ケーブルを引き廻すことなく、任意に発光部を点灯制御することができる電飾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、公園の樹木や家屋等の建築物をイルミネーションにより装飾することが普及しており、一般家庭においても行われるようになってきている（例えば、特許文献１，２参照）。所望のイルミネーションを実現するには、装飾したい対象に光源を取り付けたケーブルを引き廻して敷設する必要があり、十分なイルミネーションにする電飾装置としては、例えば、５００個以上の光源を点灯制御する必要がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３２６８号公報
【特許文献２】
実用新案登録第３０７６７０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電飾装置にあっては、豆電球や単色ＬＥＤを取り付ける同一ケーブル上の光源を個々に点灯制御することは困難である。このため、光源を塗料やフィルムで覆うことにより発光色を変えることはできるが、配色は固定されている。また、点滅させるにしても全体のオン・オフあるいはＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のパルス幅変調を行う程度であるので個々の点滅タイミングも任意に変更することはできなかった。
【０００５】
そして、個々の光源毎に任意のタイミングで点滅させるには、光源に電力を供給する電力ケーブル以外に点灯制御用の専用ケーブルを引き廻す必要がある。特に、発光させる度に所望の配色になるように発光させるには、一つの光源に光の３原色のＬＥＤを配設するとともに各ＬＥＤに点灯制御用の専用ケーブルを引き廻す必要がある。このため、敷設時やメンテナンス時の作業が増加してしまい、大規模なイルミネーションにする場合には費用も大きくなってしまう、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたもので、余分な専用ケーブルを引き廻すことなく、光源毎の点灯制御を個々に行い得るようにして、任意の発光を実現可能で敷設やメンテナンスの容易な電飾装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の電飾装置は、所望の位置に配設する複数の発光部と、該発光部を統括制御する本体部とを備えて、前記本体部が前記発光部に電力供給するとともに前記発光部の点灯制御を行う電飾装置であって、前記本体部は、駆動データとして、伝送制御信号と共に前記発光部の識別信号および点灯制御信号を含むシリアルデータを生成して、調歩同期式により前記発光部に送出することを特徴とするものである。ここで、前記本体部および前記発光部の間では、点灯制御する駆動データを、有線式または無線式の供給電力に重畳して伝送し、あるいは、電力供給とは別の無線式により伝送することを特徴とするものである。
【０００８】
この発明によれば、駆動データとして、本体部から複数の発光部に向けて、伝送制御信号と共に点灯制御する発光部の識別信号および点灯制御信号を含む調歩同期式のシリアルデータを、有線式または無線式の供給電力に重畳して伝送し、あるいは、電力供給とは別の無線式により伝送することができる。したがって、発光部は、専用ケーブルによらずに、個々の駆動データを受け取って、その駆動データに含まれる点灯制御信号に従って光源を発光させることができる。
【０００９】
また、本発明の他の態様の電飾装置は、無線電磁波、或いは有線に流れる電流の漏れ磁束による誘導電磁波を送出する電力送信部と、該電力送信部から送出された電力を受信するアンテナと、該アンテナで受信された高周波電力を検波する検波部と、電流制限素子或いは電圧制限素子によって定電流または定電圧を発光素子に供給する電源部とからなる発光部とを備えたことを特徴とするものである。これにより、発光部をケーブルに接続して電力の供給を行う必要が無くなり、ケーブルを用いることなく多数の発光部を点灯するイルミネーションが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１〜図５は本発明に係る電飾装置の第１実施形態を示す図である。なお、各図中、同一の作用または機能を有する部材または要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１１】
図１において、電飾装置は、制御装置（本体部）１１に、複数の発光装置（発光部）２１を接続して構成されており、この発光装置２１は電力ケーブル２２上に取り付けられてコネクタ１１ａ，２１ａを介して制御装置１１に接続されている。
【００１２】
制御装置１１は、入力された選択設定に従って複数の発光装置２１の発光色および点灯タイミングを統括制御する。また、発光装置２１は、光の３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）で発光するＬＥＤ（光源）２３ｒ，２３ｇ，２３ｂを有していて、制御装置１１の指令に従って点灯する。すなわち、制御装置１１は、対象物の周りに引き廻して所望の位置に配設した発光装置２１に電力ケーブル２２を介して電力供給するとともに、点灯制御することにより、その発光装置２１を所望のタイミングでフルカラーで発色・発光させて樹木などの所望のイルミネーションを実現する。
【００１３】
この制御装置１１は、電源部１２と、操作選択スイッチ盤１３と、ＣＰＵ（生成処理部）１４と、制御電源部１５と、出力ドライバ（出力部）１６とを備えている。
【００１４】
電源部１２は、商用の単相ＡＣ電源にコンセント１２ａを接続して駆動電力を受電するようになっており、受電した商用電源をＡＣ／ＤＣ変換した上で必要な電圧にＤＣ／ＤＣ変換する。
【００１５】
操作選択スイッチ盤１３は、入力操作するボタン等が配設されており、各発光装置２１について、その発光色や発光タイミングなどを予め準備されている点灯パターンから選択して設定する操作盤である。
【００１６】
ＣＰＵ１４は、操作選択スイッチ盤１３から選択設定された点灯パターンに従って、発光装置２１の点灯制御を行う駆動データを演算処理して生成し、駆動信号として出力する。制御電源部１５は、電源部１２から送出される制御用電圧を受け取ってＣＰＵ１４に供給する。
【００１７】
出力ドライバ１６は、電源部１２から送出されてくる駆動用電圧ＶにＣＰＵ１４からの駆動信号（送信信号）を受け取って重畳させることにより、ケーブル２２ａ，２２ｂに接続された各発光装置２１に駆動信号（送信信号）を出力する。
【００１８】
即ち、ＣＰＵ１４は、予めＲＯＭ１４ａ内に格納されている制御プログラムに基づいてＲＡＭ１４ｂをワークエリアとして使用しつつ、選択設定された点灯パターンに従って調歩同期式のシリアルデータ（駆動データ）を生成して出力するようになっており、調歩同期式で発光装置２１との間で各種データをやり取りするための伝送制御信号と、駆動データを与える発光装置２１の識別信号と、その発光装置２１を発光させる点灯制御信号とからなる調歩同期式のシリアルデータ（ＴｘＤ）を送出する。
【００１９】
一方、発光装置２１は、発光素子部２３と、電源生成部２４と、信号検出部２５と、論理演算部２６と、駆動ドライバ２７等を備えており、信号検出部２５および論理演算部２６が駆動処理部を構成している。ここで、発光素子部２３は、光の３原色で発光するＬＥＤ２３ｒ，２３ｇ，２３ｂから構成され、駆動信号に従って所望の色にフルカラー発光する。
【００２０】
電源生成部２４は、制御装置１１の出力ドライバ１６から駆動電圧Ｖを電力ケーブル２２を介して受け取って、発光素子部２３のＬＥＤ２３ｒ〜２３ｂを点灯させるのに必要な駆動電圧を生成する。信号検出部２５は、電源生成部２４と同様に、電力ケーブル２２を介して駆動用電圧Ｖを受け取って、重畳されている駆動信号を検出（分岐）する。
【００２１】
論理演算部２６は、信号検出部２５により検出された駆動信号の演算処理を行ってシリアルデータを復調するようになっており、含まれている識別信号が予め割り振りされてＩＤスイッチ２６ａ内に設定されている発光装置２１のＩＤ番号に一致したときに点灯制御信号を駆動ドライバ２７に出力する。なお、ＩＤスイッチ２６ａは、予めＩＤ番号などを設定可能な不揮発性メモリや接点スイッチ等により構成すればよい。駆動ドライバ２７は、論理演算部２６によりシリアルデータに復調されて出力されてきた点灯制御信号に基づいて発光素子部２３のＬＥＤ２３ｒ，２３ｇ，２３ｂを点灯駆動する。
【００２２】
図２は、発光装置の回路ブロック例を示す。この発光装置２１は、電力ケーブル２２の一対の電線２２ａ，２２ｂに、電源生成部２４およびＣＰＵ部２８を並列接続するように設計されている。そして、ＣＰＵ部２８は、信号検出部２５、論理演算部２６および駆動ドライバ２７を含み、その出力に発光素子部２３のＬＥＤ２３ｒ，２３ｇ，２３ｂが取り付けられている。
【００２３】
図３は、シリアルデータフレームの構成例を示す。シリアルデータは、所望の発光装置の駆動データとして、調歩同期式により、シリアルデータの伝送制御信号Ｓ（ストップビット２ｂｉｔ）、発光装置２１毎の識別子（ＩＤ番号６ｂｉｔ）、および、ＲＧＢの各発光色情報の８ｂｉｔ／色（計２４ｂｉｔ）の合計３２ｂｉｔで、制御装置１１から伝送されてくる。そこで、ＣＰＵ部２８は、まず電線２２ａを基準電位とする一方、電線２２ｂを信号線として信号を検出する。なお、ＲＧＢの各発光色情報は、例えば、４〜３２ｂｉｔ／色にして任意の階調表現を可能にすることができ、−般的には８ｂｉｔ／色が実用的であり、色調を細分化する際には１６ｂｉｔ／色としてもよい。
【００２４】
図４は、発光装置における動作タイミング例を示す。即ち、ＣＰＵ部２８の信号検出部２５は、各色ドライブ出力されている状態から制御装置１１の駆動データの受信によるストップビットを検出して、調歩同期式によるシリアルデータを受信する。このとき、制御装置１１と発光装置２１は、駆動データが調歩同期式で伝送されてくるので、共に情報伝送速度を共通にして時間当たりのｂｉｔ変化を容易に認識することができる。なお、高度な制御を実現するために、誤り制御や伝送手順によって機能を向上させてもよいことはいうまでもない。
【００２５】
また、ＣＰＵ部２８の論理演算部２６は、信号検出部２５として検出したシリアルデータを演算処理して、各種情報を認識・分別し、発光装置２１のＩＤ番号とＲＧＢの点灯制御信号を復元する。この後に、ＣＰＵ部２８の駆動ドライバ２７は、認識した発光装置２１のＩＤ番号がＩＤスイッチ２６ａ内に設定されているＩＤ番号に一致したときに、電源生成部２４からの電力供給を受けつつ、論理演算部２６から受け渡される点灯制御信号（制御装置１１の操作選択スイッチ盤１３からの指示命令）に基づく発光色（輝度）で、発光素子部２３のＲＧＢの各色ＬＥＤ２３ｒ，２３ｇ，２３ｂを点灯させてフルカラー発光させる。
【００２６】
ここで、信号検出部２５は、シリアルデータによって、電源生成部２４の生成電圧が低下する。このため、信号検出した際に一旦ドライブ出力を遮断させるように機能するようにしてもよい。また、電源生成部２４は、必要に応じて昇圧チョッパ方式により駆動電圧を定電圧化するようにしてもよい。特に、シリアルデータがすべて０ｂｉｔの場合には、その間に電源生成部２４が受け取る電源電圧が最も低下するので、シリアルデータのデータ長や伝送速度などに応じて、コンデンサ２９（図２参照）の容量を検討し、十分なバックアップをすることが好ましい。なお、シリアルデータは、データ長と内容が固定されているため、簡単なロジック回路でもそのデコードを容易に実現することができる。
【００２７】
また、シリアルデータの送出期間はＬＥＤの点灯プログラムにおいて、その点灯を停止するようにしてもよい。例えば通信速度が９６００ＢＰＳで３２ｂｉｔのデータ伝送に要する時間は、３．３３ｍＳ程度となり、余裕を見てＬＥＤ点灯停止時間を１０ｍＳ程度取れば十分である。このＬＥＤ点灯停止時間は、肉眼による視認に対して極めて短いので、イルミネーションの効果に殆んど影響を与えない。また、これにより大容量のコンデンサを用いなくてもよくなる。
【００２８】
このように本実施形態においては、発光装置２１毎の点灯制御を行うための専用信号ケーブルを用いることなく、個々の発光装置２１に電力ケーブルから点灯制御信号を受け取らせるので、発光装置２１毎に発光色および発光時間を任意に制御することができる。したがって、余分な専用ケーブルを引き廻すことによる敷設費や回収などのメンテナンス費を掛ける必要がなく、所望のイルミネーションを低コストに実現することができる。また、発光装置２１は、ＬＥＤ２３ｒ〜２３ｂを発光素子部２３に取り付けるので、電球よりも極めて省電力で発光させることができ、消費電力を小さくすることができる。そして、任意の発光装置毎に、任意のタイミングで、所望の発光色の制御が可能である。
【００２９】
なお、本実施形態では、制御装置１１とケーブル２２とを直接接続する場合を説明するが、電気的に絶縁する必要があるときには、電源からは単極性のパルス電圧を出力させてケーブル側に電力として受信させる、いわゆるトランス方式を採用することもできる。この場合には、制御装置１１とケーブル２２との間に絶縁をとって分離させることができる。
【００３０】
次に、図５を参照して上記実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態と略同様に構成されているので、特徴部分のみを説明する。
【００３１】
図５（ａ）において、制御装置１１は、ＣＰＵ１４の演算・生成した駆動信号（シリアルデータ）を送信部３１に出力して、アンテナ３１ａから発光装置２１に無線送信するようになっている。即ち、電力ケーブルに駆動信号を重畳することなく、電源部１２による駆動電圧Ｖをそのままコネクタ１１ａ，２１ａを介して発光装置２１に受け渡す。その代わりに、上記アンテナ３１ａから発光装置２１に駆動信号（シリアルデータ）を無線送信するようになっている。
【００３２】
図５（ｂ）において、発光装置２１は、アンテナ３２ａを有する信号検出部３２を備えており、信号検出部３２は制御装置１１の送信部３１から無線送信されてくる駆動信号（シリアルデータ）を受信して、論理演算部２６に受け渡す。一方、電源生成部２４は、制御装置１１の電源部１２が出力する駆動用電圧Ｖを、電力ケーブル２２を介して受け取って、発光素子部２３のＬＥＤ２３ｒ〜２３ｂを点灯させるのに必要な駆動電圧を生成する。
【００３３】
このように本実施形態では、上述実施形態と同様に、専用ケーブルを引き廻すことなく、敷設費やメンテナンス費を余分に掛ける必要がなく、任意の発光装置毎に、任意のタイミングで、所望の発光色の制御が可能である。
【００３４】
ここで、本実施形態では、電波により駆動信号を無線送信するが、これに限るものではなく、赤外線等の無線送信を採用して省配線化を図るようにしてもよいことはいうまでもない。また、発光装置２１毎に３原色のＬＥＤ（単品）２３ｒ〜２３ｂを備える場合について説明したが、単色で発光するように１種類のＬＥＤ（単品）を備えるものであってもよく、また、３原色のＬＥＤを一体にして１素子（複合品）としているものにも適用することができることはいうまでもない。
【００３５】
また、上記実施形態では、ケーブル２２により発光素子部の駆動電力の供給を行っていたが、ケーブルレスの電飾装置を実現することもできる。
【００３６】
図６（ａ）は、本発明の第２の実施形態の電飾装置を示す。この装置では、アンテナ４１ａから発光素子の駆動電力を無線電磁波として送出する、或いは有線（電線）４１ｂに流れる電流の漏れ磁束による誘導電磁波として送出する電力送信部４１を備えている。そして、各発光装置４２にはアンテナ４２ａを備え、電磁波として送出された発光素子の駆動電力を受け取るようになっている。
【００３７】
図６（ｂ）は、発光素子を搭載した発光装置４２の回路構成例を示す。即ち、各発光装置４２は、電力送信部４１から送出された電磁波による電力を受信するアンテナ４２ａとしての役割を果たすコイル４３ａと、該アンテナより受信した高周波電力を検波する検波部（ダイオード）４５と、電流制限素子、或いは電圧制限素子（ツエナーダイオード）４６によって定電圧電源回路を構成している。なお、コイルの設計は、使用する電磁波の周波数を考慮して有効な電力を得るようにする。そして、駆動電圧を発光素子４４に供給し、ＬＥＤを点灯する。発光素子４４としては、単色のＬＥＤ、或いは赤、緑、青の３色を発光するフルカラーＬＥＤを用いることができる。一般にＬＥＤは、順方向電圧ＶＦ＝３．６［Ｖ］以上の印加電圧と１０ｍＡ前後の電流が流れると発光する。
【００３８】
従って、各発光装置４２は電力ケーブルに接続する必要が無く、電磁波を受けることができる任意の場所に配置することが可能である。そして、少なくとも２個以上の発光素子を同時に発光できることは、ケーブル接続の場合と同様である。前記電磁波としては、ラジオ周波数帯から無線ＬＡＮ等の５ＧＨｚ帯での波長を使用することができる。無線電磁波、或いは有線に流れる電流の漏れ磁束による誘導電磁波の出力値は、間欠的、増減させる周期を、人の脳波にリラックス効果を高めるα波と同調させると共に、視覚的な癒し効果をもたらすものであることが好ましい。
【００３９】
癒し効果をもたらす電飾イルミネーションの電源は、携帯電話に使用される電波や有線の電力線から発生する磁束等の無線式電磁波源を用いることができる。これにより、イルミネーションを構成する光源の配置がきわめて容易となり、敷設・増設等の作業性を向上させることができる。
【００４０】
また、電力送信部４１から、上記第１の実施形態のように、駆動電力に駆動信号を重畳した電磁波を送出することも可能である。アンテナ４１ａまたはケーブル４１ｂに駆動電力および駆動信号を重畳した状態の電磁波を発生させ送信する。各発光装置４２は、その電磁波をアンテナ４２ａで受信して、駆動電力を復調して発光素子部に受け渡すとともに、論理演算部が検波された電磁波から駆動信号（シリアルデータ）を受け取って処理する。これにより、専用ケーブルを引き廻すことなく、敷設費やメンテナンス費を余分に掛ける必要がなく、任意の発光装置毎に、任意のタイミングで、所望の発光色の制御が可能である。
【００４１】
なお、光の３原色で発光するフルカラーＬＥＤは、微小の駆動電流の変化によって３色の輝度が変化するために、例えば、ケーブルのインピーダンスで発色の色合いが変化してしまうが、ケーブルレスで各発光装置を発光させるので、ケーブル長の制限をなくすことができる。なお、ＬＥＤは、１０〜２０ｍＡ程度の電流で発光し、順方向の駆動電圧は２〜３．６Ｖ程度で４Ｖを供給電圧とすれば十分であることから、駆動に必要な電力は８０ｍＷと極めて微弱であるので、このような電波や誘導電磁波によっても十分に発光駆動させることができる。
【００４２】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、余分な専用ケーブルを引き廻すことなく、光源毎の点灯制御を個々に行うことができ、敷設やメンテナンスの容易な電飾装置で所望のイルミネーションを実現することができる。また、発光素子部の駆動電力の供給を電磁波で行うことができ、これにより、完全にケーブルを省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電飾装置の第１実施形態を示す図であり、（ａ）はその本体部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）はその発光部の構成を示すブロック図である。
【図２】その発光部の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】シリアルデータのフレーム構成を示す図である。
【図４】発光部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る電飾装置の変形例を示す図であり、（ａ）はその本体部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）はその発光部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る電飾装置の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は概念図であり、（ｂ）はその発光部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１１制御装置
１２電源部
１３操作選択スイッチ盤
１６出力ドライバ
２１発光装置
２２電力ケーブル
２３発光素子部
２４電源生成部
２５，３２信号検出部
２６論理演算部
２６ａＩＤスイッチ
２７駆動ドライバ
３１送信部
３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａアンテナ
４１電力送信部
４１ｂケーブル
４３ａアンテナコイル
４５検波ダイオード
４６定電圧ダイオード
４７平滑コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an illumination device for decorating a building such as a tree or a house in a park by illumination, and more particularly to an illumination device capable of arbitrarily controlling lighting of a light emitting unit without routing a cable.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, decoration of buildings such as trees and houses in parks by illumination has become widespread, and has been performed even in ordinary households (for example, see Patent Literatures 1 and 2). In order to realize a desired illumination, it is necessary to route a cable with a light source attached to an object to be decorated and lay the cable. As an illumination device for providing sufficient illumination, for example, lighting control of 500 or more light sources is performed. There is a need.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-3268 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Registration No. 3076701
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional illumination device, it is difficult to individually control the lighting of the light sources on the same cable to which the miniature bulb and the single-color LED are attached. For this reason, the light emission color can be changed by covering the light source with a paint or a film, but the color arrangement is fixed. In addition, even when blinking, it is only possible to perform on / off of the whole or pulse width modulation of PWM (Pulse Width Modulation), so that individual blink timing cannot be arbitrarily changed.
[0005]
In order to make each light source blink at an arbitrary timing, it is necessary to route a dedicated cable for lighting control in addition to a power cable for supplying power to the light sources. In particular, in order to emit light so as to have a desired color arrangement every time light is emitted, it is necessary to arrange LEDs of three primary colors of light in one light source and to route a dedicated cable for lighting control to each LED. For this reason, there has been a problem that the work at the time of laying and maintenance is increased, and the cost is increased in the case of a large-scale illumination.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables lighting control for each light source individually without routing an extra dedicated cable, thereby realizing arbitrary light emission and laying and maintenance. It is an object to provide an electric decoration device that is easy to use.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided an electric decoration device including: a plurality of light emitting units disposed at desired positions; and a main unit configured to integrally control the light emitting units, and the main unit supplies power to the light emitting units. And a lighting device for controlling lighting of the light emitting unit, wherein the main body unit generates serial data including an identification signal of the light emitting unit and a lighting control signal together with a transmission control signal as drive data, The light is transmitted to the light emitting unit by a synchronous method. Here, between the main body unit and the light emitting unit, drive data for lighting control is transmitted by being superimposed on a wired or wireless supply power, or transmitted by a wireless method different from power supply. It is characterized by the following.
[0008]
According to the present invention, start-stop synchronous serial data including a light-emitting unit identification signal and a lighting control signal for lighting control together with a transmission control signal from the main body to a plurality of light-emitting units as drive data, The power can be transmitted by being superimposed on the wireless power supply or transmitted by a wireless method different from the power supply. Therefore, the light emitting unit can receive individual drive data without using the dedicated cable, and cause the light source to emit light according to the lighting control signal included in the drive data.
[0009]
An electric decoration device according to another aspect of the present invention includes a power transmitting unit that transmits a radio electromagnetic wave or an induced electromagnetic wave due to a leakage magnetic flux of a current flowing through a wire, and an antenna that receives power transmitted from the power transmitting unit. A light-emitting unit including a detection unit that detects high-frequency power received by the antenna, and a power supply unit that supplies a constant current or a constant voltage to the light-emitting element by a current-limiting element or a voltage-limiting element. Is what you do. This eliminates the need to connect the light emitting unit to the cable to supply power, and provides an illumination that lights a large number of light emitting units without using a cable.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 5 are views showing a first embodiment of an electric decoration device according to the present invention. In the drawings, members or elements having the same operation or function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0011]
In FIG. 1, the illumination device is configured by connecting a plurality of light-emitting devices (light-emitting units) 21 to a control device (main unit) 11, and the light-emitting devices 21 are mounted on a power cable 22 and connected to a connector. It is connected to the control device 11 via 11a, 21a.
[0012]
The control device 11 performs overall control of the emission colors and the lighting timings of the plurality of light emitting devices 21 according to the input selection settings. The light emitting device 21 has LEDs (light sources) 23r, 23g, and 23b that emit light of three primary colors of light, red (R), green (G), and blue (B). Light. In other words, the control device 11 supplies power via the power cable 22 to the light emitting device 21 disposed around the object and disposed at a desired position, and controls the lighting of the light emitting device 21 so that the light emitting device 21 has a desired light emitting device. Colors and light are emitted in full color at the timing to achieve the desired illumination of trees and the like.
[0013]
The control device 11 includes a power supply unit 12, an operation selection switch panel 13, a CPU (generation processing unit) 14, a control power supply unit 15, and an output driver (output unit) 16.
[0014]
The power supply section 12 is configured to receive driving power by connecting an outlet 12a to a commercial single-phase AC power supply, and perform AC / DC conversion of the received commercial power supply and then perform DC / DC conversion to a required voltage. .
[0015]
The operation selection switch panel 13 is provided with buttons and the like for performing an input operation. The operation selection switch panel 13 is a control panel for selecting and setting the emission color, emission timing, and the like of each light emitting device 21 from a prepared lighting pattern. .
[0016]
The CPU 14 generates drive data for performing lighting control of the light emitting device 21 by performing arithmetic processing in accordance with the lighting pattern selected and set from the operation selection switch board 13, and outputs the data as a drive signal. The control power supply unit 15 receives the control voltage transmitted from the power supply unit 12 and supplies the control voltage to the CPU 14.
[0017]
The output driver 16 receives the drive signal (transmission signal) from the CPU 14 and superimposes the drive signal V on the drive voltage V sent from the power supply unit 12, thereby providing a drive signal to each of the light emitting devices 21 connected to the cables 22 a and 22 b. (Transmission signal).
[0018]
That is, the CPU 14 generates and outputs start-stop synchronous serial data (drive data) in accordance with a selected and set lighting pattern while using the RAM 14b as a work area based on a control program stored in the ROM 14a in advance. A transmission control signal for exchanging various data with the light emitting device 21 in a start-stop synchronous manner, an identification signal of the light emitting device 21 for providing drive data, and a lighting control for causing the light emitting device 21 to emit light Asynchronous serial data (TxD) composed of signals.
[0019]
On the other hand, the light emitting device 21 includes a light emitting element unit 23, a power generation unit 24, a signal detection unit 25, a logical operation unit 26, a drive driver 27, and the like. It constitutes a drive processing unit. Here, the light emitting element unit 23 is composed of LEDs 23r, 23g, and 23b that emit light in three primary colors of light, and emits full-color light of a desired color according to a drive signal.
[0020]
The power generation unit 24 receives the driving voltage V from the output driver 16 of the control device 11 via the power cable 22 and generates a driving voltage necessary for lighting the LEDs 23r to 23b of the light emitting element unit 23. The signal detection unit 25 receives the drive voltage V via the power cable 22 and detects (branches) the superimposed drive signal, similarly to the power supply generation unit 24.
[0021]
The logical operation unit 26 demodulates the serial data by performing an operation process of the drive signal detected by the signal detection unit 25, and the identification signal included therein is pre-allocated and set in the ID switch 26a. A lighting control signal is output to the drive driver 27 when the ID number matches the ID number of the light emitting device 21 that has been set. Note that the ID switch 26a may be constituted by a nonvolatile memory, a contact switch, or the like in which an ID number or the like can be set in advance. The drive driver 27 drives the LEDs 23r, 23g, and 23b of the light emitting element unit 23 to light based on the lighting control signal demodulated into serial data by the logical operation unit 26 and output.
[0022]
FIG. 2 shows an example of a circuit block of the light emitting device. The light emitting device 21 is designed so that a power generation unit 24 and a CPU unit 28 are connected in parallel to a pair of electric wires 22a and 22b of a power cable 22. The CPU unit 28 includes a signal detection unit 25, a logical operation unit 26, and a drive driver 27, and the LEDs 23r, 23g, and 23b of the light emitting element unit 23 are attached to the output.
[0023]
FIG. 3 shows a configuration example of a serial data frame. The serial data is used as drive data of a desired light emitting device, and in a start-stop synchronization system, a serial data transmission control signal S (stop bit 2 bits), an identifier (ID number 6 bits) for each light emitting device 21, and each light emitting color of RGB. The information is transmitted from the control device 11 in a total of 32 bits of 8 bits / color of information (24 bits in total). Thus, the CPU unit 28 first detects a signal using the electric wire 22b as a signal line while setting the electric wire 22a as a reference potential. In addition, each luminescence color information of RGB can be set to, for example, 4 to 32 bits / color to enable an arbitrary gradation expression. Generally, 8 bits / color is practical, and the color tone is subdivided. In this case, 16 bits / color may be used.
[0024]
FIG. 4 shows an example of operation timing in the light emitting device. That is, the signal detection unit 25 of the CPU unit 28 detects a stop bit due to reception of drive data of the control device 11 from a state where each color drive is being output, and receives start-stop synchronous serial data. At this time, since the control device 11 and the light emitting device 21 transmit the drive data in a start-stop synchronization system, both of them can easily recognize a bit change per time with a common information transmission speed. Needless to say, in order to realize advanced control, the function may be improved by error control or transmission procedure.
[0025]
The logical operation unit 26 of the CPU unit 28 performs arithmetic processing on the serial data detected by the signal detection unit 25, recognizes and separates various information, and restores the ID number of the light emitting device 21 and the RGB lighting control signal. . Thereafter, when the recognized ID number of the light emitting device 21 matches the ID number set in the ID switch 26a, the drive driver 27 of the CPU unit 28 receives the power supply from the power generation unit 24, Each of the RGB LEDs 23r, 23g, 23b of the light emitting element unit 23 is turned on by a light emitting color (luminance) based on a lighting control signal (an instruction command from the operation selection switch panel 13 of the control device 11) passed from the logical operation unit 26. To emit full color light.
[0026]
Here, in the signal detection unit 25, the voltage generated by the power generation unit 24 decreases due to the serial data. For this reason, when a signal is detected, the drive output may be temporarily cut off. In addition, the power generation unit 24 may make the drive voltage constant by a boost chopper method as necessary. In particular, when the serial data is all 0 bits, the power supply voltage received by the power generation unit 24 during that time is the lowest, so the capacity of the capacitor 29 (see FIG. 2) depends on the data length and transmission speed of the serial data. It is preferable to consider and make a sufficient backup. Since the data length and the content of the serial data are fixed, the decoding can be easily realized by a simple logic circuit.
[0027]
Further, during the transmission period of the serial data, the lighting may be stopped in the LED lighting program. For example, the time required for data transmission of 32 bits at a communication speed of 9600 BPS is about 3.33 mS, and it is sufficient to set the LED lighting stop time to about 10 mS with a margin. Since the LED lighting stop time is extremely short for visual recognition by the naked eye, it hardly affects the illumination effect. This also eliminates the need for using a large-capacity capacitor.
[0028]
As described above, in the present embodiment, each light emitting device 21 receives the lighting control signal from the power cable without using a dedicated signal cable for performing lighting control for each light emitting device 21. Emission color and emission time can be arbitrarily controlled. Therefore, it is not necessary to incur a maintenance cost such as a laying cost and a recovery due to the extra dedicated cable, and a desired illumination can be realized at a low cost. In addition, since the light emitting device 21 has the LEDs 23r to 23b attached to the light emitting element unit 23, the light emitting device 21 can emit light with much lower power consumption than a light bulb, and the power consumption can be reduced. Then, it is possible to control a desired emission color at an arbitrary timing for each arbitrary light emitting device.
[0029]
In this embodiment, a case where the control device 11 and the cable 22 are directly connected will be described. However, when it is necessary to electrically insulate the control device 11 and the cable 22, a unipolar pulse voltage is output from the power supply and the power is supplied to the cable side. A so-called transformer method may be adopted. In this case, the control device 11 and the cable 22 can be separated by providing insulation.
[0030]
Next, a modified example of the above embodiment will be described with reference to FIG. In addition, since the present embodiment is configured in substantially the same manner as the first embodiment, only the characteristic portions will be described.
[0031]
In FIG. 5A, the control device 11 outputs a drive signal (serial data) calculated and generated by the CPU 14 to the transmission unit 31 and wirelessly transmits the drive signal from the antenna 31a to the light emitting device 21. That is, the driving voltage V from the power supply unit 12 is passed to the light emitting device 21 via the connectors 11a and 21a without superimposing the driving signal on the power cable. Instead, a drive signal (serial data) is wirelessly transmitted from the antenna 31a to the light emitting device 21.
[0032]
5B, the light emitting device 21 includes a signal detection unit 32 having an antenna 32a. The signal detection unit 32 receives a drive signal (serial data) wirelessly transmitted from the transmission unit 31 of the control device 11. The data is received and passed to the logical operation unit 26. On the other hand, the power generation unit 24 receives the driving voltage V output from the power supply unit 12 of the control device 11 through the power cable 22 and drives the driving voltage V required to turn on the LEDs 23r to 23b of the light emitting element unit 23. Generate
[0033]
As described above, in the present embodiment, as in the above-described embodiment, it is not necessary to lay an extra cable or extra maintenance cost without laying a dedicated cable. The emission color can be controlled.
[0034]
Here, in the present embodiment, the drive signal is wirelessly transmitted by radio waves, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that wiring may be reduced by employing wireless transmission such as infrared rays. . Further, the case where three primary color LEDs (single) 23r to 23b are provided for each light emitting device 21 has been described, but one type of LED (single) may be provided so as to emit light in a single color. It goes without saying that the present invention can also be applied to a device in which primary color LEDs are integrated into one element (composite product).
[0035]
Further, in the above embodiment, the driving power of the light emitting element unit is supplied by the cable 22. However, a cableless illumination device can be realized.
[0036]
FIG. 6A shows an electric decoration device according to a second embodiment of the present invention. This device includes a power transmission unit 41 for transmitting the driving power of the light emitting element from the antenna 41a as a wireless electromagnetic wave or transmitting the driving power of the light emitting element as an induced electromagnetic wave due to the leakage magnetic flux of the current flowing through the wire (electric wire) 41b. Each of the light emitting devices 42 includes an antenna 42a, and receives the driving power of the light emitting element transmitted as an electromagnetic wave.
[0037]
FIG. 6B shows a circuit configuration example of a light emitting device 42 equipped with a light emitting element. That is, each light emitting device 42 includes a coil 43a serving as an antenna 42a for receiving power by electromagnetic waves transmitted from the power transmission unit 41, and a detection unit (diode) 45 for detecting high-frequency power received from the antenna. , A current limiting element or a voltage limiting element (Zener diode) 46 constitutes a constant voltage power supply circuit. In designing the coil, effective power is obtained in consideration of the frequency of the electromagnetic wave to be used. Then, the driving voltage is supplied to the light emitting element 44 to turn on the LED. As the light-emitting element 44, a single-color LED or a full-color LED that emits three colors of red, green, and blue can be used. In general, an LED emits light when an applied voltage of about VF = 3.6 [V] or more and a current of about 10 mA flow.
[0038]
Therefore, each light emitting device 42 does not need to be connected to a power cable, and can be arranged at any place where electromagnetic waves can be received. Then, at least two or more light emitting elements can emit light at the same time as in the case of cable connection. As the electromagnetic wave, a wavelength in a 5 GHz band such as a radio frequency band to a wireless LAN can be used. The output value of the induced electromagnetic wave due to the leakage magnetic flux of the wireless electromagnetic wave or the current flowing through the wire is intermittent, the cycle of increasing or decreasing is synchronized with the α wave which enhances the relaxing effect on the human brain wave, and also has a visual healing effect It is preferable that
[0039]
As a power source of the illuminated illumination that provides a healing effect, a wireless electromagnetic wave source such as a radio wave used for a mobile phone or a magnetic flux generated from a wired power line can be used. Thereby, the arrangement of the light sources constituting the illumination becomes extremely easy, and the workability such as laying / extension can be improved.
[0040]
Also, as in the first embodiment, an electromagnetic wave in which a drive signal is superimposed on a drive power can be transmitted from the power transmission unit 41. An electromagnetic wave in a state where the driving power and the driving signal are superimposed on the antenna 41a or the cable 41b is generated and transmitted. Each light emitting device 42 receives the electromagnetic wave by the antenna 42a, demodulates the drive power and transfers it to the light emitting element unit, and the logical operation unit receives and processes the drive signal (serial data) from the detected electromagnetic wave. . As a result, it is possible to control a desired emission color at an arbitrary timing for each arbitrary light emitting device without laying out a dedicated cable and without extra laying costs and maintenance costs.
[0041]
In a full-color LED that emits light in three primary colors of light, since the brightness of the three colors changes due to a small change in the drive current, for example, the color tone changes due to the impedance of the cable. Since the light emitting device emits light, the restriction on the cable length can be eliminated. Note that the LED emits light at a current of about 10 to 20 mA, and a forward driving voltage of about 2 to 3.6 V and a supply voltage of 4 V are sufficient. Therefore, the power required for driving is as high as 80 mW. Since it is weak, light emission can be sufficiently driven by such radio waves and induced electromagnetic waves.
[0042]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention may be embodied in various forms within the scope of the technical idea.
[0043]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, lighting control for every light source can be performed individually, without laying an extra exclusive cable, and a desired illumination can be implement | achieved with the electric decoration device which installation and maintenance are easy. In addition, the driving power of the light emitting element unit can be supplied by electromagnetic waves, thereby completely eliminating the cable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of an electric decoration device according to the present invention, wherein (a) is a block diagram showing a configuration of a main body portion, and (b) is a block diagram showing a configuration of a light emitting portion thereof. FIG.
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration of the light emitting unit.
FIG. 3 is a diagram showing a frame configuration of serial data.
FIG. 4 is a timing chart illustrating the operation of the light emitting unit.
5A and 5B are diagrams showing a modification of the electric decoration device according to the present invention, wherein FIG. 5A is a block diagram showing a configuration of a main body thereof, and FIG. 5B is a block diagram showing a configuration of a light emitting unit thereof. is there.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a second embodiment of an electric decoration device according to the present invention, in which FIG. 6A is a conceptual diagram, and FIG. 6B is a circuit diagram showing a configuration of a light emitting unit thereof.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11 control device 12 power supply unit 13 operation selection switch board 16 output driver 21 light emitting device 22 power cable 23 light emitting element unit 24 power generation unit 25, 32 signal detection unit 26 logic operation unit 26a ID switch 27 drive driver 31 transmission unit 31a, 32a , 41a, 42a Antenna 41 Power transmission unit 41b Cable 43a Antenna coil 45 Detection diode 46 Constant voltage diode 47 Smoothing capacitor

Claims

所望の位置に配設する複数の発光部と、該発光部を統括制御する本体部とを備えて、前記本体部が前記発光部に電力供給するとともに前記発光部の点灯制御を行う電飾装置であって、
前記本体部は、駆動データとして、伝送制御信号と共に前記発光部の識別信号および点灯制御信号を含むシリアルデータを生成して、調歩同期式により前記発光部に送出することを特徴とする電飾装置。An electric decoration device comprising: a plurality of light-emitting units disposed at desired positions; and a main unit for integrally controlling the light-emitting units, wherein the main unit supplies power to the light-emitting units and controls lighting of the light-emitting units. And
The illumination device, wherein the main body unit generates serial data including a transmission control signal and an identification signal and a lighting control signal of the light emitting unit as drive data, and transmits the serial data to the light emitting unit by a start-stop synchronization method. .

前記本体部および前記発光部の間では、点灯制御する駆動データを、有線式または無線式の供給電力に重畳して伝送し、あるいは、電力供給とは別の無線式により伝送することを特徴とする請求項１記載の電飾装置。Between the main body unit and the light emitting unit, drive data for lighting control is transmitted by being superimposed on a wired or wireless power supply, or is transmitted by a wireless method different from power supply. The illumination device according to claim 1, wherein

前記本体部は、外部電力を受電して前記発光部の駆動電力を生成する電源部と、前記発光部を点灯制御するための駆動データを生成する生成処理部と、前記発光部への駆動電力に前記駆動データを重畳して前記発光部に供給出力する出力部とを有することを特徴とする請求項１記載の電飾装置。A power supply unit that receives external power to generate driving power for the light emitting unit; a generation processing unit that generates driving data for controlling lighting of the light emitting unit; and a driving power to the light emitting unit. The illumination device according to claim 1, further comprising: an output unit configured to superimpose the driving data on the light-emitting unit and supply the output to the light-emitting unit.

前記発光部は、ＬＥＤにより単色発光またはフルカラー発光する発光素子部と、前記本体部からの供給電力から前記発光素子部の駆動電力を生成する電源生成部と、前記本体部からの供給電力から前記駆動データを検出して前記発光素子部を駆動させる駆動信号を生成する駆動処理部と、前記駆動信号に従って前記発光素子部を駆動する駆動ドライバとを有することを特徴とする請求項１記載の電飾装置。The light-emitting unit is a light-emitting element unit that emits monochromatic light or full-color light by an LED, a power generation unit that generates driving power for the light-emitting element unit from power supplied from the main unit, and a power supply unit that supplies power from the main unit. The device according to claim 1, further comprising: a drive processing unit that detects drive data to generate a drive signal for driving the light emitting element unit; and a drive driver that drives the light emitting element unit according to the drive signal. Decoration equipment.

前記発光部は、送られてきた前記識別信号が予め設定されている前記識別信号に一致したときに、前記点灯制御信号に従って点灯制御を実行することを特徴とする請求項１記載の電飾装置。The illumination device according to claim 1, wherein the light emitting unit performs lighting control according to the lighting control signal when the transmitted identification signal matches the preset identification signal. .

無線電磁波、或いは有線に流れる電流の漏れ磁束による誘導電磁波を送出する電力送信部と、
該電力送信部から送出された電力を受信するアンテナと、該アンテナで受信された高周波電力を検波する検波部と、電流制限素子或いは電圧制限素子によって定電流または定電圧を発光素子に供給する電源部とからなる発光部とを備えたことを特徴とする電飾装置。A power transmission unit for transmitting a radio electromagnetic wave or an induction electromagnetic wave by a leakage magnetic flux of a current flowing through a wire;
An antenna for receiving the power transmitted from the power transmission unit, a detection unit for detecting high-frequency power received by the antenna, and a power supply for supplying a constant current or a constant voltage to the light emitting element by a current limiting element or a voltage limiting element And a light emitting section comprising:

前記発光部が、単色のＬＥＤ、或いは赤、緑、青のフルカラーＬＥＤを前記発光素子として備え、少なくとも２個以上の発光部を同時に点灯できるようにしたことを特徴とする請求項６記載の電飾装置。7. The light-emitting device according to claim 6, wherein the light-emitting unit includes a single-color LED or a full-color LED of red, green, and blue as the light-emitting element, so that at least two or more light-emitting units can be turned on at the same time. Decoration equipment.