Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Leuchte und Leuchte

Abstract

 Es wird eine Steuervorrichtung (100) zur Ansteuerung einer Leuchte angegeben, mit
- einem Signaleingang (101),
- einem Signalausgang (102), und
- einer Signalverarbeitungsvorrichtung (104), bei der
- der Signaleingang (101) zum Empfang eines seriellen Eingangsignals (21) der Länge N eingerichtet ist,
- die Signalverarbeitungsvorrichtung (104) zur Verkürzung des Eingangsignals (21) um ein Steuersignal (23) der Länge n eingerichtet ist,
- der Signalausgang (101) zur Ausgabe eines Ausgangsignals (22), das das um das Steuersignal (23) verkürzte Eingangsignals (21) umfasst, eingerichtet ist, und
- die Signalverarbeitungsvorrichtung (104) einen UART (11) und ein Schaltelement (10) umfasst, wobei
- der UART (11) dazu eingerichtet ist, beim Eingang des Steuersignals (23) das Schaltelement (10) zu schalten, sodass das Schaltelement (10) das Eingangsignal (21) um das Steuersignal (23) verkürzt.

Beschreibung

[0001] Es wird eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Leuchte angegeben. Darüber hinaus wird eine Leuchte mit einer solchen Steuervorrichtung angegeben.

[0002] Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Steuervorrichtung anzugeben, die besonders kostengünstig herstellbar ist.

[0003] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung umfasst die Steuervorrichtung einen Signaleingang, einen Signalausgang und eine Signalverarbeitungsvorrichtung. Der Signaleingang ist dabei zum Empfang eines Eingangssignals und der Signalausgang zur Ausgabe eines Ausgangssignals eingerichtet. Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, das Eingangssignal zum Ausgangssignal zu verarbeiten.

[0004] Beispielsweise handelt es sich bei dem Eingangssignal um ein serielles Eingangssignal. Das Eingangssignal kann dabei die Länge N, gemessen beispielsweise in Bit oder Byte, aufweisen.

[0005] Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung dazu eingerichtet, das Eingangssignal um ein Steuersignal der Länge n zu verkürzen. Dabei ist n ≤ N.

[0006] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist der Signalausgang zur Ausgabe eines Ausgangssignals eingerichtet. Das Ausgangssignal umfasst das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal. Das Ausgangssignal kann dabei ebenfalls die Länge N aufweisen. Die n Stellen des ursprünglichen Eingangssignals, welche das Steuersignal bilden, sind im Ausgangssignal dann beispielsweise vollständig durch n Stellen im Signal mit niedrigem Pegel (logisch 0) oder hohem Pegel (logisch 1) ersetzt. Mit anderen Worten ist das Ausgangssignal dann das um die Information des Steuersignals verkürzte Eingangssignal.

[0007] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung einen UART (Abkürzung für Universal Asynchronous Receiver Transmitter) und ein Schaltelement. Bei dem UART handelt es sich um ein elektronisches Bauelement, das zur Realisierung von digitalen seriellen Schnittstellen dient. Die UART-Schnittstelle dient dabei zum Senden und Empfangen von Daten, vorliegend zum Empfangen des Eingangssignals.

[0008] Bei dem Schaltelement handelt es sich beispielsweise um ein UND-Gatter oder um einen nicht-invertierenden Puffer ("non-inverting Buffer").

[0009] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist der UART dazu eingerichtet, beim Eingang des Steuersignals das Schaltelement zu schalten, sodass das Schaltelement das Eingangssignal um das Steuersignal verkürzt.

[0010] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Leuchte umfasst die Steuervorrichtung einen Signaleingang, einen Signalausgang und eine Signalverarbeitungsvorrichtung, bei der der Signaleingang zum Empfang eines seriellen Eingangssignals der Länge N eingerichtet ist, die Signalverarbeitungsvorrichtung zur Verkürzung des Eingangssignals um ein Steuersignal der Länge n eingerichtet ist und der Signalausgang zur Ausgabe eines Ausgangssignals, das das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal umfasst, eingerichtet ist. Dabei umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung einen UART und ein Schaltelement, wobei der UART dazu eingerichtet ist, beim Empfang des Steuersignals das Schaltelement zu schalten, sodass das Schaltelement das Eingangssignal um das Steuersignal verkürzt.

[0011] Die Steuervorrichtung ist dabei beispielsweise zur Verarbeitung eines so genannten DMX (Abkürzung für Digital Multiplex)-Signals oder eines DMX-ähnlichen Signals eingerichtet.

[0012] Ein DMX-Signal ist hierbei ein serielles Signal, bei dem Daten mit einer Übertragungsrate von 250 kbit/s übermittelt werden. Das DMX-Signal umfasst 513 Bytes, wobei das erste Byte ein Startcode ist, der die Art der zu übermittelnden Daten einem Empfänger mitteilt. Das DMX-Signal kann beispielsweise über eine drei-polige oder eine fünf-polige Datenleitung übermittelt werden.

[0013] Bei einem DMX-ähnlichen Signal kann es sich vorliegend um ein Signal handeln, bei dem die Übertragungsrate erhöht ist. Beispielsweise weist das DMX-ähnliche Signal eine Übertragungsrate von > 500 kbit/s, zum Beispiel von 1 Mbit/s auf. DMX-ähnliche Signale schließen vorliegend auch eine bidirektionale Datenübermittlung ein, zum Beispiel über RDM (Remote Device Management). Über RDM ist eine bidirektionale Kommunikation, insbesondere über DMX-Datenverbindungen von Komponenten untereinander möglich.

[0014] Das DMX-Signal oder das DMX-ähnliche Signal eignet sich dabei besonders gut zur Ansteuerung einer Leuchte, die zumindest einen Leuchtdiodenchip, vorzugsweise eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips, als Lichtquellen umfasst. Beispielsweise kann ein Steuersignal zur Ansteuerung eines einzelnen Leuchtdiodenchips eine Länge von 1 Byte aufweisen. Die Adressierung des Bytes ist für ein DMX-Signal oder ein DMX-ähnliches Signal jedoch nicht möglich. Vorliegend nutzt die Steuervorrichtung daher ein so genanntes Auto-Addressing-Verfahren, bei dem die Signalverarbeitungsvorrichtung der Steuervorrichtung das Steuersignal aus dem seriellen Eingangssignal entnimmt. Das Steuersignal weist dabei die Länge auf, die zur Ansteuerung der von der Steuervorrichtung verwalteten Lichtquellen, zum Beispiel Leuchtdiodenchips, benötigt wird. Umfasst die Leuchte beispielsweise eine einzige RGB-LED mit einem roten, einem grünen und einem blauen Leuchtdiodenchip, so entnimmt die Steuervorrichtung ein n = 3 Byte langes Steuersignal und gibt das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal als Ausgangssignal beispielsweise an eine weitere Steuervorrichtung weiter, die zur Ansteuerung einer weiteren Leuchte vorgesehen ist.

[0015] Zur Durchführung eines derartigen Auto-Addressing-Verfahrens können prinzipiell relativ teure integrierte Schaltungen, wie beispielsweise so genannte FPGAs (Abkürzung für Field Programmable Gate Array) oder so genannte ASICs (Application-Specific Integrated Circuit) zum Einsatz kommen.

[0016] Vorliegend wird jedoch eine Möglichkeit angegeben, wie eine Steuervorrichtung, die zum Auto-Addressing bei der Benutzung eines seriellen Datenprotokolls geeignet ist, möglichst kostengünstig realisiert werden kann. Dabei kann zum Auto-Addressing beispielsweise ein einfacher, kostengünstiger Mikrocontroller Verwendung finden. Das heißt, die vorliegende Steuervorrichtung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass zum Auto-Addressing ein Mikrocontroller, vorzugsweise ein einziger Mikrocontroller pro Leuchte Verwendung, findet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung sind der UART und das Schaltelement zum Empfang des Eingangssignals eingerichtet. Beispielsweise wird das Eingangssignal sowohl auf den UART als auch auf das Schaltelement gelegt. Der UART schaltet das Schaltelement beim Auftreten des Steuersignals, sodass das Schaltelement das Eingangssignal um das Steuersignal verkürzen kann. Es resultiert am Schaltelement ausgangsseitig dann das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal als Ausgangssignal.

[0017] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist der UART zur Erkennung eines Break-Signals eingerichtet, wobei das Break-Signal den Beginn des Steuersignals anzeigt.

[0018] Beispielsweise kann es sich bei dem Break-Signal um ein Signal mit niedrigem Pegel (logisch 0) handeln, das vom UART als invalides Datenbyte mit fehlendem Stoppbit erkannt wird. Bei einem DMX-Paket beträgt die Länge des Break-Signals wenigstens 88 µs, was 22 Bitlängen mit einer Bitlänge von 4 µs entspricht. Aufgrund des Break-Signals kann der UART das Schaltelement beispielsweise mittels eines Interrupt-Signals schalten.

[0019] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung umfasst die Steuervorrichtung, zum Beispiel die Signalverarbeitungsvorrichtung, eine Capture/Compare-Einheit. Die Capture/Compare-Einheit ist dazu eingerichtet, die Dauer des Break-Signals zu bestimmen. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn als Datenprotokoll ein DMX-ähnliches Protokoll mit beispielsweise einer erhöhten Datenübertragungsrate von zum Beispiel größer oder gleich 500 kbit/s Verwendung findet.

[0020] Der hier beschriebenen Steuervorrichtung liegt dabei unter anderem die Idee zugrunde, anhand der Dauer des Break-Signals eine Erkennung des verwendeten Übertragungsprotokolls zur Übertragung des Eingangssignals für die Steuervorrichtung zu ermöglichen. Mit anderen Worten wird das Übertragungsprotokoll der Steuervorrichtung durch eine Dauer des Break-Signals angezeigt, die beispielsweise unterhalb der für DMX-Pakete üblichen Mindestdauer von 88 µs liegt.

[0021] Vorliegend ist die Steuervorrichtung, insbesondere die Signalverarbeitungsvorrichtung der Steuervorrichtung, dazu eingerichtet, ein Break-Signal mit einer Dauer von ≤70 µs, zum Beispiel von wenigstens 50 µs und höchstens 70 µs zu erkennen und anhand der Dauer des Break-Signals das zur Übertragung des Eingangssignals verwendete Protokoll zu bestimmen. Mit anderen Worten ist die Steuervorrichtung also dazu eingerichtet, aus der Dauer des Break-Signals das zur Übertragung des Eingangssignals verwendete Protokoll zu bestimmen. Dabei ist es möglich, dass das Break-Signal ausschließlich über seine Länge, also ausschließlich unter Verwendung der Capture/Compare-Einheit detektiert wird.

[0022] Damit erlaubt die hier beschriebene Steuervorrichtung auch die Verwendung von DMX-ähnlichen Übertragungsprotokollen, die Übertragungsraten von 500 kbit/s und mehr aufweisen können.

[0023] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist der UART eine Komponente eines Mikrocontrollers. Ferner ist es möglich, dass auch die Capture/Compare-Einheit eine Komponente eines Mikrocontroller ist. Der UART und die Capture/Compare-Einheit können dabei Komponenten des gleichen Mikrocontrollers sein, der neben der Adressierung, also der Extraktion des für die Leuchte vorgesehenen Steuersignals, auch weitere Steuerfunktionen für die Leuchte übernehmen kann.

[0024] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist das Schaltelement außerhalb des Mikrocontrollers angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, einen Standard-Mikrocontroller zu verwenden, was eine besonders kostengünstige Steuervorrichtung ermöglicht.

[0025] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung der Steuervorrichtung, die zur Verkürzung des Eingangssignals um ein Steuersignal der Länge n eingerichtet ist, einen einzigen UART. Prinzipiell wäre es zwar möglich, einen zweiten UART zur Datenausgabe zu verwenden. Ein zweiter UART zur Datenausgabe verzögert jedoch die Weitergabe an die nachfolgenden Steuervorrichtungen der nachfolgenden Leuchten. Es müsste zuerst ein Datum entgegengenommen werden, in den Puffer gelegt und anschließend mit dem zweiten UART serialisiert werden. Diese Vorgehensweise erwirkt einen zeitlichen Verzug zum Eingangssignal. Bei vielen, hintereinander angeordneten Leuchten addieren sich diese Verzögerungen, was zu sichtbaren Verzögerungen beispielsweise bei der Darstellung von Videobildern auf den Leuchten führen kann.

[0026] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung umfasst die Steuervorrichtung eine Gamma-Korrektureinheit, die dazu eingerichtet ist, das Steuersignal mit einer Augenempfindlichkeitskurve zu verarbeiten.

[0027] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die Gamma-Korrektureinheit dazu eingerichtet, das Steuersignal oder einen Teil des Steuersignals, das für beispielsweise genau einen Leuchtdiodenchip vorgesehen ist, und eine Länge von höchstens 10 Bit, insbesondere höchstens oder genau 8 Bit aufweist, auf ein korrigiertes Steuersignal mit einer Länge von mindestens 12 Bit, insbesondere auf mindestens oder genau 14 Bit, zu erweitern. Insbesondere für kleine, beispielsweise an einen Leuchtdiodenchip abzugebende Stromstärken und somit für kleine Helligkeitswerte des von dem Leuchtdiodenchip im Betrieb erzeugten Lichts kann auf diese Weise eine ausreichende Anpassung an die vergleichsweise hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges für geringe Helligkeiten erzielt werden. Insbesondere für solche kleine Helligkeiten ist ein Steuersignal der Länge 8 Bit für einen einzelnen Leuchtdiodenchip unzulänglich, da bei kleinen Helligkeiten das menschliche Auge vergleichsweise empfindlich ist. Durch die Gamma-Korrektureinheit der Steuervorrichtung wird das beispielsweise 8 Bit lange Signal in ein Signal mit mehr Bit, beispielsweise 14 Bit, interpoliert.

[0028] Es wird darüber hinaus eine Leuchte angegeben. Die Leuchte umfasst zumindest eine Steuervorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, das heißt sämtliche für die Steuervorrichtung beschriebenen Merkmale sind auch für die Leuchte offenbart.

[0029] Ferner umfasst die Leuchte zumindest einen Leuchtdiodenchip, vorzugsweise eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips. Die Leuchtdiodenchips werden dabei in Abhängigkeit vom Steuersignal oder vom korrigierten Steuersignal bestromt. Die Steuervorrichtung ist dabei geeignet, das Steuersignal für die Leuchtdiodenchips der Leuchte aus dem Eingangssignal zu extrahieren und das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal als Ausgangssignal an einer weitere Steuervorrichtung, die beispielsweise Teil einer gleichartigen Leuchte ist, weiterzugeben.

[0030] Im Folgenden werden die hier beschriebene Steuervorrichtung sowie die hier beschriebene Leuchte anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Die Figur 1

zeigt eine hier beschriebene Steuervorrichtung anhand einer schematischen Draufsicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel.

Die Figur 2

zeigt eine hier beschriebene Steuervorrichtung anhand einer schematischen Draufsicht nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Die Figur 3

zeigt eine hier beschriebene Leuchte anhand einer schematischen Schnittdarstellung.

[0031] Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

[0032] In der Figur 1 ist anhand einer schematischen Draufsicht eine hier beschriebene Steuervorrichtung gezeigt. Die Steuervorrichtung 100 weist einen Signaleingang 101 auf. Durch den Signaleingang 101 gelangt ein Eingangssignal 21 in die Steuervorrichtung 100. Bei dem Eingangssignal 21 handelt es sich vorliegend um ein serielles Datensignal, das beispielsweise durch ein DMX-Signal oder ein DMX-ähnliches Signal gebildet ist. Das Eingangssignal 21 umfasst ein Steuersignal 23.

[0033] Die Steuervorrichtung 100 umfasst weiter eine Signalverarbeitungseinrichtung 104. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 104 ist dazu vorgesehen, das Eingangssignal 21 um das Steuersignal 23 der Länge n zu verkürzen und das Steuersignal 23 zu extrahieren. Vorliegend umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung 104 dazu einen UART 11. Ferner umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung 104 ein Schaltelement 10.

[0034] Bei dem Schaltelement 10 kann es sich zum Beispiel um ein Gatter oder einen nicht-invertierenden Puffer handeln. Als nicht-invertierender Puffer kommt zum Beispiel das Bauteil SN74HC125 von Texas Instruments zum Einsatz. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 handelt es sich beim Schaltelement 10 insbesondere um ein logisches UND-Gatter.

[0035] Optional kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 104 eine Capture/Compare-Einheit 12 umfassen.

[0036] Die Steuervorrichtung 100 umfasst ferner Treiber 13, 14 am Signaleingang beziehungsweise am Signalausgang. Die Steuervorrichtung 100 umfasst einen Signalausgang 102, an dem das Ausgangssignal 22, welches das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal 21 umfasst, ausgegeben wird.

[0037] Im Betrieb der Steuervorrichtung 100 gelangt das Eingangssignal 21 über den Treiber 13 zum UART und zum Schaltelement. Das heißt, sowohl UART und Schaltelement sind mit dem Signaleingang 101 verbunden und zum Empfang des Eingangssignals 21 eingerichtet. Zum Beispiel der UART erkennt im Eingangssignal ein Break-Signal, welches den Beginn des Steuersignals anzeigt. Der UART 11 schaltet daraufhin das Schaltelement 10 und das Schaltelement 10 verkürzt beispielsweise durch eine logische UND-Operation das Eingangssignal 21 um das Steuersignal 23. Am Ausgang des Schaltelements 10 wird das Ausgangssignal 22 geliefert, welches am Signalausgang 102 die Steuervorrichtung 100 in Richtung beispielsweise einer nachfolgenden Steuervorrichtung verlässt.

[0038] Optional kann die Steuervorrichtung 100 und dabei insbesondere die Signalverarbeitungsvorrichtung 104 die Capture/Compare-Einheit 12 umfassen, welche die Dauer des Break-Signals bestimmen kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Break-Signal dann um einen niedrigen Pegel (logisch 0) mit einer Länge von ≤70 µs handeln. Die Erkennung der Länge des Break-Signals erlaubt die Verwendung beispielsweise von schnellen, DMX-ähnlichen Protokollen.

[0039] Vorliegend sind der UART 11 und die Capture/Compare-Einheit 12 Bestandteil eines Mikrocontrollers 1. Das Schaltelement 10 ist außerhalb des Mikrocontrollers 1 angeordnet.

[0040] Der Mikrocontroller 1 kann optional die Gamma-Korrektureinheit 15 umfassen, die dazu eingerichtet ist, das extrahierte Steuersignal 23 auf ein wie oben beschriebenes erweitertes, korrigiertes Steuersignal 23' zu verlängern.

[0041] Die Steuervorrichtung 100 umfasst weiter einen Steuersignal-Ausgang 103, an dem das Steuersignal 23 oder das korrigierte Steuersignal 23' die Steuervorrichtung 100 verlässt. Das Steuersignal 23 beziehungsweise das korrigierte Steuersignal 23' können dann beispielsweise zur Ansteuerung einer Pulsweitenmodulationsschaltung Verwendung finden, welche ihrerseits an sie angeschlossene Leuchtdiodenchips betreibt.

[0042] Die Pulsweitenmodulationsschaltung kann dabei ebenfalls Teil der Steuervorrichtung sein und beispielsweise auch in den Mikrocontroller 1 integriert sein.

[0043] In der Figur 2 ist anhand einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Steuervorrichtung näher erläutert. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist das Schaltelement 10 durch einen nicht-invertierenden Puffer gebildet. Da der Puffer "Tri-State" ist, also neben "0" und "1" einen dritten Zustand einnehmen kann, umfasst die Steuervorrichtung 100 zusätzlich einen sogenannten "Pull Up" Widerstand, der für einen definierten Signalpegel sorgen kann.

[0044] Im Betrieb arbeitet eine Steuervorrichtung 100 gemäß den Figuren 1 oder 2 beispielsweise wie folgt:

1. Das Steuerelement 10 wird beim Systemstart über den Steuereingang (zum Beispiel /OE) eingeschaltet und am Eingang anliegende Daten werden mit einer minimalen Verzögerung ausgegeben. Dies geschieht zum Beispiel mittels eines Mikrocontroller I/O 16.

2. Der Mikrocontroller 1 detektiert ein Break-Signal (zum Beispiel ein DMX-Break) und lässt den Steuereingang des Steuerelements 10 unverändert. Die Erkennung des Break-Signals kann dabei auf zumindest eine der folgenden Weisen erfolgen:

a. Das Break-Signal wird über einen UART-Fehler (Stoppbit logisch Null) erkannt und/oder

b. die Capture/Compare-Einheit 12 des Mikrocontrollers 1 misst die Länge des Break-Signals aus.

3. Der Startcode des Signals wird interpretiert und das Steuerelement 10 entsprechend geschaltet:

a. Entspricht der Startcode Lichtsteuerinformationen, also einem Steuersignal 23, so wird das Steuerelement 10 - zum Beispiel der Puffer - deaktiviert.

b. Werden nachfolgend andersgeartete Steuerinformationen gesendet, so bleibt das Steuerelement 10 aktiv und erst ein erneutes Break-Signal mit nachfolgendem Startcode würde zu einem erneuten Entscheidungsprozess führen.

4. Sind alle für die Leuchte benötigten Informationen empfangen, ist also das Steuersignal 23 empfangen, so wird das Steuerelement 10 eingeschaltet, so dass nachfolgenden Daten unverändert die nächste Steuereinrichtung erreichen.

[0045] Das Zusammenspiel zwischen dem Mikrocontroller und beispielsweise dem als nicht-invertierenden Puffer ausgebildeten Steuerelement 10 ist dabei wie folgt:

[0046] Das Eingangssignal 21 hat beispielsweise zwei Stoppbits, die logisch "1" sind. Während diesen Stoppbits muss das Steuerelement 10 manipuliert werden. Geschieht dies nicht während der Stoppbits, so entstehen unerwünschte Störungen, welche nachfolgende Steuervorrichtungen 100 irritieren könnten.

[0047] Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann der Mikrocontroller ein Interrupt schon beim Einlesen des zweiten Stoppbits erzeugen, zeitlich also etwa in der Mitte des Bits. In diesem Fall bleibt der Interrupt-Routine genügend Zeit mittels einer Schnittstelle, zum Beispiel eines "General Purpose IO", das Steuerelement 10 ein- oder auszuschalten.

[0048] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Interrupt Latency des Mikrocontrollers zu groß und das Steuerelement 10 kann nicht ausreichend schnell geschaltet werden. Das Steuerelement wird in diesem Fall bevorzugt schon beim Erreichen des ersten Stoppbits geschaltet.

[0049] In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der Figur 3 ist eine Leuchte mit einer hier beschriebenen Steuervorrichtung 100 näher beschrieben. Die Leuchte umfasst beispielsweise einen Anschlussträger 31. Bei dem Anschlussträger 31 handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte wie etwa eine bedruckte Leiterplatte, eine flexible bedruckte Leiterplatte oder eine Metallkernplatine. In und/oder auf den Anschlussträger 31 sind nicht gezeigte Anschlussstellen und Leiterbahnen strukturiert, mit denen auf dem Anschlussträger 31 angeordnete Komponenten kontaktiert und elektrisch leitend verbunden werden können. Vorliegend ist die Steuervorrichtung 100 an einer Unterseite des Anschlussträgers 31 angeordnet. An der der Unterseite abgewandten Oberseite sind Leuchtdiodenchips 30 angeordnet, die beispielsweise auch gruppenweise zu Leuchtdioden mit beispielsweise einem roten, einem blauen und zwei grünen Leuchtdiodenchips zusammengefasst sein können. Die Steuervorrichtung filtert aus dem Eingangssignal 21 die zum Betreiben der Leuchtdiodenchips 31 notwendige Information - also das Steuersignal 23 - heraus.

[0050] Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

[0051] Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102010032760.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Ansprüche

1. Steuervorrichtung (100) zur Ansteuerung einer Leuchte mit

- einem Signaleingang (101),

- einem Signalausgang (102), und

- einer Signalverarbeitungsvorrichtung (104), bei der

- der Signaleingang (101) zum Empfang eines seriellen Eingangsignals (21) der Länge N eingerichtet ist,

- die Signalverarbeitungsvorrichtung (104) zur Verkürzung des Eingangsignals (21) um ein Steuersignal (23) der Länge n eingerichtet ist,

- der Signalausgang (101) zur Ausgabe eines Ausgangsignals (22), das das um das Steuersignal (23) verkürzte Eingangsignals (21) umfasst, eingerichtet ist, und

- die Signalverarbeitungsvorrichtung (104) einen UART (11) und ein Schaltelement (10) umfasst, wobei

- der UART (11) dazu eingerichtet ist, beim Eingang des Steuersignals (23) das Schaltelement (10) zu schalten, sodass das Schaltelement (10) das Eingangsignal (21) um das Steuersignal (23) verkürzt.

2. Steuervorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der der UART (11) und das Schaltelement (10) zum Empfang des Eingangsignals (21) eingerichtet sind.

3. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche mit
einer Capture/Compare-Einheit (12), die dazu eingerichtet ist, die Dauer eines Break-Signals zu bestimmen, wobei

- der UART (11) zur Erkennung des Break-Signals eingerichtet ist, wobei das Break-Signal den Beginn des Steuersignals (23) anzeigt, und

- die Steuervorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, aus der Dauer des Break-Signal das zur Übertragung des Eingangsignals (21) verwendete Protokoll zu bestimmen.

4. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der der UART (11) zur Erkennung des Break-Signals eingerichtet ist, wobei das Break-Signal den Beginn des Steuersignals (23) anzeigt.

5. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche mit
einer Capture/Compare-Einheit (12), die dazu eingerichtet ist, die Dauer des Break-Signals zu bestimmen.

6. Steuervorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der die Steuervorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, aus der Dauer des Break-Signal das zur Übertragung des Eingangsignals (21) verwendete Protokoll zu bestimmen.

7. Steuervorrichtung (100) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche,
bei der die Steuervorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, ein Break-Signal mit einer Dauer von kleiner gleich 70 µs zu erkennen.

8. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der der UART (11) und/oder die Capture/Compare-Einheit (12) eine Komponente eines Mikrocontrollers (1) ist.

9. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche mit
einem Mikrocontroller (1) der den UART (11) und die Capture/Compare-Einheit (12) umfasst.

10. Steuervorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der das Schaltelement (10) außerhalb des Mikrocontrollers (1) angeordnet ist.

11. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Signalverarbeitungsvorrichtung (104) einen einzigen UART (11) umfasst.

12. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche mit

- einer Gammakorrektureinheit (15), die dazu eingerichtet ist, das Steuersignal (23) mit einer Augenempfindlichkeitskurve zu verarbeiten.

13. Steuervorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der die Gammakorrektureinheit (15) dazu eingerichtet ist, das Steuersignal (23) oder einen Teil des Steuersignals (23) mit einer Länge von höchstens 10 Bit, insbesondere höchstens oder genau 8 Bit auf ein korrigiertes Steuersignal (23') mit einer Länge von mindestens 12 Bit, insbesondere auf mindestens oder genau 14 Bit zu erweitern.

14. Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der das Schaltelement (10) durch ein Gatter oder einen nicht-invertierenden Puffer gebildet ist.

15. Leuchte mit

- zumindest einer Steuervorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, und

- zumindest einen Leuchtdiodenchip (30), wobei

- der Leuchtdiodenchip (30) in Abhängigkeit vom Steuersignal (23) oder vom korrigierten Steuersignal (23') bestromt wird.

Zeichnung