DE10358993B4

DE10358993B4 - Lichtsignalgeber und Lichtsignalanlage mit einem Lichtsignalgeber

Info

Publication number: DE10358993B4
Application number: DE10358993A
Authority: DE
Inventors: Klaus Graze; Karsten Reinsch
Original assignee: HUBER SIGNALBAU MUENCHEN; SIGNALBAU HUBER GmbH
Current assignee: SWARCO TRAFFIC SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: DE10358993A1; EP1545162A1

Abstract

Lichtsignalanlage mit einem
Lichtsignalgeber mit
einer Leuchteinheit (LED),
einer Schalteinheit (S) zum Verbinden der Leuchteinheit mit einer ersten Phase (L1) oder einer zweiten Phase (L2) und
einer Lichterfassungseinrichtung (LE) zum Erfassen von von der Leuchteinheit abgegebenem Licht,
wobei die Schalteinheit entsprechend des von der Lichterfassungseinrichtung erfassten Lichtes gesteuert wird,
und einem Steuergerät (SG) zum gesteuerten Anlegen einer Ansteuerspannung für den Lichtsignalgeber an die erste Phase,
wobei das Steuergerät den in der ersten Phase fließenden Strom erfasst und bei Ausbleiben eines Stromes in der ersten Phase die Ansteuerspannung an die zweite Phase anlegt und einen Sekundäralarm auslöst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtsignalgeber und eine Lichtsignalanlage, die eine Mehrzahl von Ampeln und zumindest ein Steuergerät umfassen kann.
Zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines Lichtsignalgebers ist zumindest bei der Anmelderin eine Leuchteinheit bekannt, die eine Glühlampe umfasst, die jeweils separat ansteuerbare Haupt- und Nebenfäden aufweist. Im Normalfall, d. h. wenn keine Funktionsbeeinträchtigung vorliegt, wird der Lichtsignalgeber über eine erste Phase mit einer gesteuerten Ansteuerspannung versorgt, die dem Hauptfaden zugeführt wird. Brennt der Hauptfaden durch, wird dies in einem Steuergerät für den Lichtsignalgeber durch eine Stromerfassung ermittelt. Daraufhin wird ein Alarm ausgelöst, der einem Servicetechniker mitteilt, dass die Funktion des Lichtsignalgebers beeinträchtigt ist und die Leuchteinheit ausgetauscht werden muss, und gleichzeitig wird auf eine zweite Phase umgeschaltet, über die der Nebenfaden mit einer Ansteuerspannung von dem Steuergerät versorgt werden kann. Dieses Konzept hat sich über viele Jahre bewährt.
Alternativ hierzu sind bei der Anmelderin Lichtsignalgeber bekannt, bei denen statt einem Haupt- und einem Nebenfaden in einer Glühlampe zwei Glühlampen vorgesehen sind und bei denen die Umschaltung zwischen den beiden Glühlampen in ähnlicher Weise vorgenommen wird.
Normale Glühlampen haben unabhängig von der Qualität eine verhältnismäßig begrenzte Lebensdauer, die insbesondere von der Häufigkeit des Ein- und Ausschaltens der Glühlampe abhängt. Die Servicezeiten eines Lichtsignalgebers sind daher verhältnismäßig kurz. Eine die Servicezeit des Lichtsignalgebers erhöhende Maßnahme besteht daher heutzutage darin, die Leuchteinheit durch ein Feld aus einer Mehrzahl von Leuchtdioden zu ersetzen. Leuchtdioden haben eine wesentlich längere Lebensdauer als Glühlampen. Darüber hinaus werden die Leuchtdioden (sogenannten LEDs) durch eine spezielle Verschaltung derart angeordnet, dass das Ausfallen einzelner Leuchtdioden nicht zu einem Totalausfall der Leuchteinheit führt. Hierdurch kann die Lebensdauer der Leuchteinheit maßgeblich erhöht werden.
Diese Vorgehensweise kann somit zu einer erhöhten Verfügbarkeit des Lichtsignalgebers und wesentlich längeren Serviceintervallen führen. Jedoch lässt dabei die von der Leuchteinheit abgegebene Leuchtmenge mit der Zeit nach, was die Sicherheit des Lichtsignalgebers verringert.
Die US 6.078.148 zeigt einen Lichtsignalgeber mit einer Leuchteinheit, einer Lichterfassungseinrichtung zur Erfassung des von der Leuchteinheit abgegebenen Lichtes und einer Schalteinheit zur Umschaltung zwischen einer Mehrzahl von Ein- oder Ausgängen eines Transformators, so dass die abgegebene Lichtmenge in einem vorgegebenen Bereich gehalten werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Lichtsignalgeber sowie eine verbesserte Lichtsignalanlage anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Lichtsignalanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichtsignalgeber ist eine Lichterfassungseinrichtung vorgesehen. Dies erlaubt eine Steuerung der Schalteinheit entsprechend des erfassten Lichtes. Hierdurch kann eine Veränderung der Qualität der Leuchteinheit erfasst und geeignet bewertet werden, was wiederum eine entsprechende Steuerung der Anlage sowie eine geeignete Alarmgebung ermöglicht.
Fällt dabei die Lichtleistung der Leuchteinheit unter einen ersten vorbestimmten Schwellenwert, bei dem noch ein Betrieb der Lichtsignalanlage möglich ist, aber ein Auswechseln der Leuchteinheit bereits angeraten erscheint, kann dies durch eine Umschaltung der Phasen sowie eine entsprechende Alarmgebung erzielt werden.
Fällt dagegen die von der Leuchteinheit abgegebene Lichtmenge unter einen zweiten Schwellenwert, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, kann der Lichtsignalgeber komplett stillgelegt werden und ein entsprechend dringenderes Alarmsignal abgegeben werden.
Die Alarmgebung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch ein Steuergerät, das Bestandteil der gesamten Lichtsignalanlage ist und mit dem Lichtsignalgeber verbunden ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert.
In der Figur ist mit SG ein Steuergerät, mit LSG ein Lichtsignalgeber, mit S eine Schalteinrichtung, mit LED eine Leuchteinheit, mit LE eine Lichterfassungseinrichtung, mit L1 eine Hauptphase, mit L2 eine Nebenphase, und mit N ein Nulleiter bezeichnet.
Das Steuergerät SG sei zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Lichtsignalgebern LSG einer Lichtsignalanlage geeignet.
Ein Lichtsignalgeber LSG besteht unter anderem aus einer Leuchteinheit LED, einer Schalteinrichtung S und einer Lichterfassungseinrichtung LE. Darüber hinaus umfasst ein Lichtsignalgeber LSG selbstverständlich noch einen Reflektor und weitere nicht gezeigte Einrichtungen. Eine einfache Ampel für Rot, Gelb und Grün umfasst drei Lichtsignalgeber LSG, die von demselben Steuergerät SG gesteuert werden.
Bei der Schalteinrichtung S handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Wechselschalter, dessen Festkontakte mit einer ersten Phase oder Hauptphase L1 und einer zweiten Phase oder Nebenphase L2 verbunden sind, während der bewegliche Kontakt der Schalteinrichtung S mit der Leuchteinheit LED verbunden ist. Bei der Leuchteinheit LED handelt es sich um ein Feld aus einer Mehrzahl von Leuchtdioden. Dabei sind die Leuchtdioden in eine Mehrzahl von parallel geschalteten Leuchtdioden zusammengefasst, wobei wieder eine Mehrzahl solcher Gruppen in Serie geschaltet sein können.
Bei der Lichterfassungseinrichtung LE handelt es sich um eine Einrichtung die innerhalb des Lichtsignalgebers LSG derart angeordnet ist, dass ein Teil des von der Leuchteinheit LED erzeugten Lichtes auf sie fällt.
Die Lichterfassungseinrichtung LE erfasst das von der Leuchteinheit LED abgegebene Licht quantitativ, d. h. mengenmäßig. Das dabei erfasste Signal repräsentiert daher die Funktionsfähigkeit der Leuchteinheit LED.
Innerhalb der Lichterfassungseinrichtung LE wird ein nicht gezeigtes Signal erzeugt, das die Lichtmenge quantitativ wiedergibt. Dieses Signal wird mit einem ersten und mit einem zweiten Schwellenwert verglichen, wobei der zweite Schwellenwert kleiner ist als der erste Schwellenwert.
Der erste Schwellenwert repräsentiert eine Lichtmenge, ab der ein Austausch der Leuchteinheit LED angeraten ist.
Der zweite Schwellenwert repräsentiert eine Lichtmenge oberhalb der noch ein Betrieb der Leuchteinheit LED möglich ist, unterhalb dem aber kein Betrieb mehr sinnvoll erscheint.
Die Schalteinrichtung S wird entsprechend dem von der Lichterfassungseinrichtung LE erfassten Licht gesteuert. Dies erfolgt dergestalt, dass bei Unterschreiten des ersten Schwellenwertes von der normalerweise verwendeten Hauptphase L1 auf die Nebenphase L2 umgeschaltet wird. Wohingegen bei Unterschreiten des zweiten Schwellenwertes von der Nebenphase L2 auf die Hauptphase L1 zurückgeschaltet wird. Durch diese Maßnahme kann der Lichtsignalgeber LSG stets seine Funktionsfähigkeit an das mit ihm verbundene Steuergerät melden.
Das Steuergerät SG legt eine Ansteuerspannung für den Lichtsignalgeber LSG im Normalfall an die erste Phase L1, um den Lichtsignalgeber LSG entsprechend der gewünschten Steuerung der Ampelanlage ein- und auszuschalten.
Normalfall bedeutet hier, dass weder der erste noch der zweite Schwellenwert unterschritten wurden.
Solange weder der erste noch der zweite Schwellenwert unterschritten wird, ermittelt das Steuergerät SG den in der ersten Phase L1 fließenden Strom beim Anliegen der Ansteuerspannung. Stellt das Steuergerät SG fest, dass trotz Anliegen einer Ansteuerspannung kein Strom fließt, schaltet das Steuergerät SG auf die zweite Phase L2 um und gibt Sekundäralarm.
Sekundäralarm bedeutet, dass die Leuchteinheit LED auszutauschen ist, dass aber voraussichtlich noch einige Zeit bis zum völligen Ausfall der Leuchteinheit LED verstreichen wird.
Im Weiteren wird der Lichtsignalgeber LSG dann über die zweite Phase L2 angesteuert. Wiederum vergleicht das Steuergerät SG dabei den Strom beim Anliegen der Ansteuerspannung an der Phase L2. Wird dabei festgestellt, dass auch bei Anliegen der Ansteuerspannung an der Phase L2 kein Strom fließt, wird Primäralarm ausgelöst, der anzeigt, dass eine sofortige Auswechselung der Leuchteinheit LED erforderlich ist.
Sinnvollerweise wird sowohl der Sekundäralarm als auch der Primäralarm an eine Zentrale Einheit wie einen Zentralrechner weitergeleitet, um die Verständigung eines Servicetechnikers zu ermöglichen.
Durch diese oben gezeigte Vorgehensweise ist es möglich, eine für eine Glühfadentechnik bestimmte Signalanlage auch noch nach Ersetzung einer Glühfadenleuchteinheit durch eine LED-Leuchteinheit zu betreiben.
Darüber hinaus ist es durch die Unterscheidung zwischen Primär- und Sekundäralarm möglich, abgestuft auf die Funktionsfähigkeit der Leuchteinheit LED zu reagieren. Hierdurch können bei optimaler Sicherheit der Lichtsignalanlage die Serviceintervalle maßgeblich verlängert werden.

Claims

Lichtsignalanlage mit einem Lichtsignalgeber mit einer Leuchteinheit (LED), einer Schalteinheit (S) zum Verbinden der Leuchteinheit mit einer ersten Phase (L1) oder einer zweiten Phase (L2) und einer Lichterfassungseinrichtung (LE) zum Erfassen von von der Leuchteinheit abgegebenem Licht, wobei die Schalteinheit entsprechend des von der Lichterfassungseinrichtung erfassten Lichtes gesteuert wird, und einem Steuergerät (SG) zum gesteuerten Anlegen einer Ansteuerspannung für den Lichtsignalgeber an die erste Phase, wobei das Steuergerät den in der ersten Phase fließenden Strom erfasst und bei Ausbleiben eines Stromes in der ersten Phase die Ansteuerspannung an die zweite Phase anlegt und einen Sekundäralarm auslöst.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den in der zweiten Phase fließenden Strom erfasst und bei Ausbleiben eines Stromes in der zweiten Phase einen Primäralarm auslöst.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät beim Auslösen des Sekundäralarmes die erste Phase von der Ansteuerspannung trennt und bei Auslösung des Primäralarmes die zweite Phase von der Ansteuerspannung trennt.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den Primäralarm und den Sekundäralarm an einen Zentralrechner weiterleitet.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchteinheit mit der ersten Phase verbunden ist, wenn keine Funktionsbeeinträchtigung vorliegt.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung die Leuchteinheit von der ersten Phase trennt und mit der zweiten Phase verbindet, wenn eine von der Lichterfassungseinrichtung erfasste Lichtmenge unter einen ersten Schwellenwert fällt.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung die Leuchteinheit von der zweiten Phase trennt und mit der ersten Phase verbindet, wenn eine von der Lichterfassungseinrichtung erfasste Lichtmenge unter einen zweiten Schwellenwert fällt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist.