DE102006006140A1 - Leuchtdioden-Leuchte - Google Patents
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- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
Abstract
Es wird eine Leuchtdioden-Leuchte mit mindestens einer ansteuerbaren Leuchtdiode (2, 3, 4, 22) vorgeschlagen, - wobei die Leuchtdioden-Leuchte (1, 18) in ihrem Gehäuse einen Trenn-Baustein (8) zur Trennung von Daten und Energie aufweist, welcher einen Hauptanschluss (12) zum Anschluss einer Power-over-Ethernet-Datenleitung (11) hat, - wobei eine Verarbeitungseinheit (13) in Abhängigkeit der aus dem Trenn-Baustein (8) gewonnenen Steuerbefehle aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem (19) einen Aktor (5, 6, 7, 23) ansteuert, welcher elektrisch mit der mindestens einen Leuchtdiode (2, 3, 4, 22) verbunden ist, und - wobei die elektrische Energieversorgung der mindestens einen Leuchtdiode (2, 3, 4, 22) über den Aktor (5, 6, 7, 23) und den Trenn-Baustein (8) aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem (19) erfolgt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtdioden-Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise als Tischleuchte, Stehleuchte oder Deckenleuchte verwendet werden.
- Aus der
DE 20 2004 000 004 U1 ist eine Leuchtdioden-Beleuchtung bekannt, welche aus mindestens einer weißen und/oder einer farbigen LED (Light-emitting Diode) besteht. Die LED-Leuchte setzt sich im Wesentlichen aus Leuchtmittel, Fassung mit Halter, optischen Linsen je nach Fokus (Punkt- bis Flächenstrahler), Reflektor und Gehäuse mit Halterahmen und Sockel zusammen. Das Gehäuse steht zur Aufnahme der Vorschaltgeräte-Elektronik und der Bedienelemente bereit. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leistungsmäßig begrenzte Leuchtdioden-Leuchte anzugeben.
- Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch den Verzicht auf den üblichen 230 V-Netzanschluss die elektrischen Sicherheitsanforderungen hinsichtlich des Berührungsschutzes reduziert sind, wodurch die Leuchtdioden- Leuchte kleiner dimensioniert und kostengünstiger produzierbar ist. Mit anderen Worten wird eine Leuchtdioden-Leuchte geschaffen, die direkt an einer PoE-Leitung (Power-over-Ethernet-Datenleitung) betreibbar ist und keinerlei zusätzlichen Netzanschluss mehr benötigt. Aufgrund der geringen Spannung des Power-over-Ethernet-Bussystems (im Mittel wird 48 V verwendet) sind insbesondere die Anforderungen an die elektrische Isolation herabgesetzt, d. h. es sind lediglich die Anforderungen an eine Schutzkleinspannung einzuhalten. Die über das Power-over-Ethernet-Bussystem zur Verfügung gestellte elektrische Leistung (üblich sind heute beispielsweise 12,95 Watt) ist für den ins Auge gefassten Anwendungsfall ausreichend.
- Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform einer Leuchtdioden-Leuchte, -
2 eine zweite Ausführungsform einer Leuchtdioden-Leuchte, -
3 eine Vielzahl an ein Power-over-Ethernet-Bussystem angeschlossener Leuchtdioden-Leuchten. - In
1 ist eine erste Ausführungsform einer Leuchtdioden-Leuchte dargestellt. Die Leuchtdioden-Leuchte1 weist in ihrem Gehäuse z. B. mindestens eine Leuchtdiode2 von roter Farbe, mindestens eine Leuchtdiode3 von grüner Farbe und mindestens eine Leuchtdiode4 von blauer Farbe auf, wobei selbstverständlich die üblichen Leuchtdioden-Fassungen vorgesehen sind, um einen Austausch defekter Leuchtdioden in einfacher Weise zu ermöglichen. Es kann sich dabei je Farbe um eine einzige Leuchtdiode oder um mehrere Leuchtdioden handeln. Ebenso können Leuchtdioden verschiedener Farben in einem Gehäuse zusammengefasst sein. Zur Bündelung der von den Leucht dioden2 ,3 ,4 erzeugten Lichtstrahlung ist am Gehäuse der Leuchtdioden-Leuchte1 eine Leuchten-Optik16 vorgesehen, bestehend z. B. aus einem rückseitigen Reflektor und einer frontseitigen lichtdurchlässigen Abdeckung respektive Streuscheibe (Linse). Die Energieversorgung der Leuchtdioden2 bzw.3 bzw.4 erfolgt dabei je Farbe über einen eigenen Aktor5 bzw.6 bzw.7 und eine eigene Energieversorgungs-Leitung17 . Bei den Aktoren5 ,6 ,7 kann es sich wahlweise um eine Helligkeitssteuerung (Dimmer), um ein (mechanisches) Schaltrelais oder um ein elektronisches Lastschaltglied handeln. - Die Aktoren
5 ,6 ,7 sind mit einem Trenn-Baustein8 verbunden, welcher eingangsseitig über seinen Hauptanschluss12 (vorzugsweise RJ 45-Buchse) an eine Power-over-Ethernet-Datenleitung11 eines Power-over-Ethernet-Bussystems20 – welches eine kombinierte Daten- und Energieversorgung darstellt – angeschlossen ist und welcher eine Trennung von Daten einerseits und elektrischer Energie andererseits durchführt. Die elektrische Energie wird den Aktoren5 ,6 ,7 über den Trenn-Baustein8 jeweils über eine eigene Energieversorgungs-Leitung9 zugeführt. Eine mit dem Trenn-Baustein verbundene Verarbeitungseinheit13 enthält einen Controller, der die Daten nach der Separation im Trenn-Baustein8 aufnimmt und auswertet. Die Verarbeitungseinheit13 steuert die Aktoren5 ,6 ,7 in Abhängigkeit der aus dem Trenn-Baustein8 gewonnenen Daten respektive Steuerbefehle aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem19 jeweils über eine eigene Ansteuerleitung10 an. - In
2 ist eine zweite Ausführungsform einer Leuchtdioden-Leuchte dargestellt. Der Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß1 liegt darin, dass bei der Leuchtdioden-Leuchte18 der zweiten Ausführungsform über den Trenn-Baustein8 lediglich ein Aktor23 über die Ansteuerleitung10 angesteuert wird, welcher ausgangsseitig lediglich eine Leuchtdiode22 – vorzugsweise eine weiße Leuchtdiode – beaufschlagt, wobei auch eine Gruppe von Leuchtdioden eingesetzt werden kann, welche jedoch nicht getrennt voneinander hinsichtlich ihrer Helligkeit und/oder Farbe, sondern nur gemeinsam ansteuerbar sind. Der zusätzliche Datenanschluss14 kann – muss aber nicht – entfallen. - In
3 ist eine Vielzahl an ein Power-over-Ethernet-Bussystem angeschlossener Leuchtdioden-Leuchten dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Leuchtdioden-Leuchten1 oder18 zu erkennen, welche jeweils über eine Datenleitung11 an ein Power-over-Ethernet-Bussystem19 angeschlossen sind. Zur Ansteuerung der Leuchtdioden-Leuchten1 oder18 sind separate Eingabeelemente20 mit dem Power-over-Ethernet-Bussystem19 verbunden. Vorteilhaft benötigen die Leuchtdioden-Leuchten1 oder18 jeweils nur eine Leitung11 zur Energieversorgung und zum Empfang von Datensignalen respektive mittels der Eingabeelemente20 vorgebbaren Steuerbefehlen. Als Eingabeelemente20 kommen Systemteilnehmer im Sinne des Power-over-Ethernet-Systems in Frage. Dies sind beispielsweise Ethernet-fähige Sensoren im Sinne einer Elektroinstallation, aber auch herkömmliche Datenendgeräte wie PCs oder mobile Netzwerkteilnehmer. Über jedes Eingabeelement ist der Zugriff auf jede einzelne Leuchte möglich. - Gemäß Ethernet-Spezifikation hat jede Leuchtdioden-Leuchte
1 ,18 eine eindeutige Adresse (MAC-Adresse, Media Access Control), über welche die Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 im Bussystem19 identifiziert wird. Über diese Adresse kann jede Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 dann in einem IP-basierenden System (Internet Protokoll) über das Ethernet-Netzwerk z. B. von einem PC oder einem Eingabeelement mit Ethernet-Anschluss bedient werden. Auf diese Weise wird eine definierte Zuordnung einer jeden Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 innerhalb des Power-over-Ethernet-Bussystems19 geschaffen. Gemeinsam mit dieser Zuordnung können wichtige Voreinstellungen vorgenommen werden, beispielsweise ein gewünschter spezieller Farbton für das zu erzeugende Licht. - An das Power-over-Ethernet-Bussystem
19 ist mindestens ein Eingabeelement20 zur Ansteuerung der Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 angeschlossen. Beispielsweise können Ethernet-fähige Schaltelemente bzw. Dimmelemente als Eingabeelement20 verwendet werden. Ebenso sind komplexere systemfähige Eingabeelemente20 einsetzbar, beispielsweise ein zentrales Control-Panel mit Netzwerkanbindung. Selbstverständlich ist auch ein PC mit entsprechender Software als Eingabeelement20 zu betrachten. Dabei erfolgt die Zuordnung zwischen Eingabeelement20 und Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 über die jeweils zugeordnete Adresse. Soll die Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 eingeschal tet oder ausgeschaltet oder in gewünschter Weise gedimmt werden oder soll der Farbton des erzeugten Lichtes in gewünschter Weise eingestellt werden, erfolgt eine entsprechende Betätigung des Eingabeelement20 . Der vom Eingabeelement20 abgegebene Steuerbefehl gelangt über das Power-over-Ethernet-Bussystem19 zum Trenn-Baustein8 /Verarbeitungseinheit13 , wodurch die Aktoren5 ,6 ,7 in Abhängigkeit der vorliegenden Steuerbefehle aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem19 über die Ansteuerleitungen10 angesteuert und über die Energieversorgungsleitungen9 mit elektrischer Energie versorgt werden. - Um eine Handlung „Leuchtdioden-Leuchte
1 ,18 einschalten" oder „Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 ausschalten" oder „Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 dimmen" auch direkt an der Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 durchführen zu können, ist die Leuchtdioden-Leuchte1 ,18 mit einem eigenen Bedienelement21 – wahlweise ein Schaltelement, Tastelement oder „Dimmelement" – ausgerüstet. - Der Trenn-Baustein
8 kann außer dem Hauptanschluss12 weitere zusätzliche Datenanschlüsse14 (vorzugsweise RJ 45-Buchse) aufweisen, an welche z. B. externe Datenendgeräte15 (beispielsweise externe Computer oder ein externes Notebook oder ein externes DVD-Abspielgerät) über ein Ethernet-Datenkabel angeschlossen werden können. Über diesen zusätzlichen Datenanschluss14 kann die Helligkeit und/oder die Farbe des von der Leuchtdioden-Leuchte1 erzeugten Lichts gesteuert werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, bei Computerspielen die Umgebungsbeleuchtung automatisch durch und an das Spiel anzupassen. Desgleichen ist es hierdurch möglich, die Umgebungsbeleuchtung während des Abspielens eines Films durch und an den Film anzupassen. Bei dieser Ausführungsform übernimmt die Leuchtdioden-Leuchte1 die Funktion eines Ethernet-Hubs oder -Switches, d. h. das am Datenanschluss14 angeschlossene Datenendgerät (beispielsweise Computer, Notebook) kann durch die Leuchtdioden-Leuchte auf das Netzwerk (= Power-over-Ethernet-Bussystem19 ) zugreifen. -
- 1
- Leuchtdioden-Leuchte
- 2
- Leuchtdiode
- 3
- Leuchtdiode
- 4
- Leuchtdiode
- 5
- Aktor (Helligkeitssteuerung oder Schaltrelais oder elektronisches Lastschaltglied)
- 6
- Aktor (Helligkeitssteuerung oder Schaltrelais oder elektronisches Lastschaltglied)
- 7
- Aktor (Helligkeitssteuerung oder Schaltrelais oder elektronisches Lastchaltglied)
- 8
- Trenn-Baustein für Daten und Energie
- 9
- Energieversorgungs-Leitung
- 10
- Ansteuerleitung
- 11
- Power-over-Ethernet-Datenleitung
- 12
- Hauptanschluss
- 13
- Verarbeitungseinheit
- 14
- Datenanschluss
- 15
- Datenendgerät
- 16
- Leuchten-Optik
- 17
- Energieversorgungs-Leitung
- 18
- Leuchtdioden-Leuchte
- 19
- Power-over-Ethernet-Bussystem inklusive Energieversorgung
- 20
- Eingabeelement
- 21
- Bedienelement
- 22
- Leuchtdiode
- 23
- Aktor
Claims (7)
- Leuchtdioden-Leuchte mit mindestens einer ansteuerbaren Leuchtdiode (
2 ,3 ,4 ,22 ), dadurch gekennzeichnet, – dass die Leuchtdioden-Leuchte (1 ,18 ) in ihrem Gehäuse einen Trenn-Baustein (8 ) zur Trennung von Daten und Energie aufweist, welcher einen Hauptanschluss (12 ) zum Anschluss einer Power-over-Ethernet-Datenleitung (11 ) hat, – dass eine Verarbeitungseinheit (13 ) in Abhängigkeit der aus dem Trenn-Baustein (8 ) gewonnenen Steuerbefehle aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem (19 ) einen Aktor (5 ,6 ,7 ,23 ) ansteuert, welcher elektrisch mit der mindestens einen Leuchtdiode (2 ,3 ,4 ,22 ) verbunden ist und – dass die elektrische Energieversorgung der mindestens einen Leuchtdiode (2 ,3 ,4 ,22 ) über den Aktor (5 ,6 ,7 ,23 ) und den Trenn-Baustein (8 ) aus dem Power-over-Ethernet-Bussystem (19 ) erfolgt. - Leuchtdioden-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über mindestens ein externes Eingabeelement (
20 ) oder ein Bedienelement (21 ) der Leuchtdioden-Leuchte (1 ,18 ) selbst eine manuelle Schaltung voreingestellter Helligkeits- und/oder Farbwerte der Leuchtdioden-Leuchte (1 ,18 ) vornehmbar ist. - Leuchtdioden-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtdioden (
2 ,3 ,4 ,22 ) unterschiedlicher Farbe über separate, mit dem Trenn-Baustein (8 ) verbundene Aktoren (5 ,6 ,7 ,23 ) individuell beaufschlagbar sind. - Leuchtdioden-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Helligkeitssteuerung als Aktor (
5 ,6 ,7 ,23 ) zur Einstellung der gewünschten Helligkeit der jeweiligen Leuchtdiode (2 ,3 ,4 ,22 ) eingesetzt ist. - Leuchtdioden-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltrelais als Aktor (
5 ,6 ,7 ,23 ) eingesetzt ist. - Leuchtdioden-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Lastschaltglied als Aktor (
5 ,6 ,7 ,23 ) eingesetzt ist. - Leuchtdioden-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leuchtdioden-Leuchte (
1 ,18 ) mindestens ein zusätzlicher Datenanschluss (14 ) vorgesehen ist, an welchen ein Datenendgerät (15 ) anschließbar ist, über welches eine Verbindung zum Power-over-Ethernet-Bussystem (19 ) herstellbar ist und über welches auch die Helligkeit und/oder die Farbe des zu erzeugenden Lichts der Leuchtdioden-Leuchte (1 ,18 ) gesteuert werden kann.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ABB AG, 68309 MANNHEIM, DE |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: WILMS, BENJAMIN, DIPL.-ING., 58802 BALVE, DE Inventor name: ZAPP, ROBERT, DIPL.-ING., 58579 SCHALKSMUEHLE, DE Inventor name: VOSS, FRANK, 58579 SCHALKSMUEHLE, DE Inventor name: FROECHTE, BERND, DR.-ING., 45663 RECKLINGHAUSE, DE Inventor name: SCHULTE-LIPPERN, GUENTER, DIPL.-ING., 58513 LU, DE Inventor name: SCHALLENBERGER, WOLFGANG, DIPL.-ING., 40599 DU, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |