NL2013371B1 - Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. - Google Patents
Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2013371B1 NL2013371B1 NL2013371A NL2013371A NL2013371B1 NL 2013371 B1 NL2013371 B1 NL 2013371B1 NL 2013371 A NL2013371 A NL 2013371A NL 2013371 A NL2013371 A NL 2013371A NL 2013371 B1 NL2013371 B1 NL 2013371B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- light source
- signal generator
- matrix signal
- control unit
- led light
- Prior art date
Links
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op een matrixsignaalgever voor gebruik in een dynamisch verkeersmanagmentsysteem waarbij de matrixsignaalgever ingericht is voor het met behulp van ten minste één fiber bundel uitkoppelen van licht vanaf ten minste één conventionele lichtbron zoals een halogeenlamp. De matrixsignaalgever omvat een armatuur welke ten minste één lichtbron omvat alsmede een regeleenheid voor het voeden en bewaken van de status van de ten minste ene lichtbron. De matrixsignaalgever volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de ten minste ene lichtbron ten minste één LED lichtbron omvat, en waarbij de matrixsignaalgever verder een converteereenheid omvat welke tussen de regeleenheid en de ten minste ene LED lichtbron is opgenomen en ingericht is voor het voeden van de ten minste ene LED lichtbron en het simuleren van de ten minste ene conventionele lichtbron ten behoeve van het bewaken van de status van de ten minste ene lichtbron.The invention relates to a matrix signal generator for use in a dynamic traffic management system, wherein the matrix signal generator is adapted to disconnect light from at least one conventional light source such as a halogen lamp with the aid of at least one fiber bundle. The matrix signal generator comprises a fixture which comprises at least one light source and a control unit for supplying and monitoring the status of the at least one light source. The matrix signal generator according to a first aspect of the invention is characterized in that the at least one light source comprises at least one LED light source, and wherein the matrix signal generator further comprises a converting unit which is arranged between the control unit and the at least one LED light source and is arranged for feeding the at least one LED light source and simulating the at least one conventional light source for the purpose of monitoring the status of the at least one light source.
Description
Korte aanduiding: Matrixsignaalgever voor gebruik in een dynamisch verkeersmanagementsysteem.Short indication: Matrix signal generator for use in a dynamic traffic management system.
BeschrijvingDescription
Matrixsignaalgevers zijn veelal onderdeel van een dynamisch verkeersmanagementsysteem. Matrixsignaalgevers, of ook wel kort matrixborden genoemd, zijn portalen naast of boven de auto(snel)wegen waarmee verschillende soorten symbolen, teksten en snelheden aan de verkeersdeelnemers kunnen worden getoond. Vaak worden ze gebruikt om dynamisch de op dat moment actuele maximum snelheid aan te geven, welke bijvoorbeeld in de spits of bij filevorming tijdelijk verlaagd kan worden. Ook kan op een dergelijk bord een waarschuwingssymbool getoond worden waarmee gewaarschuwd wordt voor naderend gevaar of een file. Vaak wordt er per rijstrook een apart matrixbord gebruik en worden meerdere matrixborden via een onderstation aangestuurd.Matrix signal generators are often part of a dynamic traffic management system. Matrix signal generators, or also called short matrix signs, are portals next to or above the car (highways) roads with which different types of symbols, texts and speeds can be shown to road users. They are often used to dynamically indicate the current maximum speed, which can be temporarily reduced during peak hours or during traffic jams. A warning symbol can also be displayed on such a sign, which warns of impending danger or a traffic jam. Often a separate matrix board is used per lane and several matrix boards are controlled via a substation.
Matrixsignaalgevers zijn, ten minste in Nederland, al enige tijd in gebruik. Veel lichtbronnen die in de matrixsignaalgevers opgenomen zijn, zijn conventionele lichtbronnen zoals halogeenlampen. Het licht dat van deze (speciale) halogeenlampen afkomt, wordt in een bundel fibers gekoppeld en naar de voorkant van de matrixsignaalgever geleid alwaar het licht aan de uiteinden van de afzonderlijke fibers in een bepaald patroon uitgekoppeld wordt. Een veelheid van deze licht uitkoppelende fibers vormen derhalve samen een bepaald signaal, zijnde een symbool, snelheid, tekst, etc.Matrix signal generators have been in use for some time, at least in the Netherlands. Many light sources included in the matrix signal generators are conventional light sources such as halogen lamps. The light coming from these (special) halogen lamps is coupled in a bundle of fibers and directed to the front of the matrix signal generator, where the light is coupled out at the ends of the individual fibers in a specific pattern. A plurality of these light-coupling fibers therefore together form a specific signal, being a symbol, speed, text, etc.
De levensduur en betrouwbaarheid van een halogeenlamp is verre van optimaal. Dat betekent dat individuele halogeenlampen met enige regelmaat defect raken. Dit kan de verkeersveiligheid in gevaar brengen en defecte lampen dienen dan ook zo snel mogelijk vervangen te worden. De meeste matrixsignaalgevers bevinden zich boven een druk wegdek. Het vervangen van de lampen is dan ook vaak lastig, arbeidsintensief en derhalve duur.The lifespan and reliability of a halogen lamp is far from optimal. This means that individual halogen lamps regularly fail. This can put road safety at risk and defective lamps must therefore be replaced as quickly as possible. Most matrix signal generators are located above a busy road surface. Replacing the lamps is therefore often difficult, labor-intensive and therefore expensive.
Om te bepalen of er een defect is, omvatten de matrixsignaalgevers een regeleenheid die op gezette tijden controleert of de lichtbronnen in de matrixsignaalgever nog correct functioneren. Niet alleen wordt elektrisch vastgesteld of er wel een lichtbron aanwezig is, er wordt ook een specifieke test uitgevoerd waarmee het filament van de lamp gecontroleerd wordt. Een kleine hoeveelheid energie wordt aan de lamp toegevoerd. Deze hoeveelheid is zodanig laag dat de matrixsignaalgever geen licht geeft, maar is wel afdoende om energie te dissiperen. Als gevolg van de energiedissipatie zal het filament van de halogeenlamp warmer worden. Als gevolg daarvan neemt de ohmse weerstand af. Deze afname wordt bewaakt en indien waargenomen wordt dat er geen afname in ohmse weerstand plaatsvind, zal het systeem aangeven dat de lichtbron niet goed functioneert en vervangen dient te worden. Op basis van deze foutmelding zal een onderhoudsmedewerker geïnstrueerd worden de halogeenlamp te vervangen.To determine whether there is a defect, the matrix signal generators comprise a control unit which periodically checks whether the light sources in the matrix signal generator are still functioning correctly. Not only is it determined electrically whether a light source is present, a specific test is also carried out to check the filament of the lamp. A small amount of energy is supplied to the lamp. This amount is so low that the matrix signal generator does not emit light, but it is sufficient to dissipate energy. As a result of the energy dissipation, the filament of the halogen lamp will become warmer. As a result, the ohmic resistance decreases. This decrease is monitored and if it is observed that there is no decrease in ohmic resistance, the system will indicate that the light source is not functioning properly and needs to be replaced. Based on this error message, a maintenance technician will be instructed to replace the halogen lamp.
Om het aantal storingen en defecte halogeen lampen terug te brengen is het is bekend om de matrixsignaalgevers uit te voeren met modernere lichtbronnen zoals Licht Emitterende Diodes, LEDs. Deze hebben als voordeel dat ze niet alleen veel minder energie verbruiken maar ook een veel langere levensduur hebben en veel betrouwbaarder zijn. De uitval hiervan is dan ook substantieel lager. Echter, het eenvoudigweg vervangen van de halogeenlampen door LED lampen heeft als nadeel dat de controlefunctie in de regeleenheid het dynamisch verkeersmanagementsysteem niet meer functioneert.To reduce the number of malfunctions and defective halogen lamps, it is known to design the matrix signal generators with more modern light sources such as Light Emitting Diodes, LEDs. These have the advantage that they not only use much less energy but also have a much longer lifespan and are much more reliable. The dropout rate is therefore substantially lower. However, simply replacing the halogen lamps with LED lamps has the disadvantage that the control function in the control unit no longer functions in the dynamic traffic management system.
Een doel van de onderhavige uitvinding is om in een matrixsignaalgever te voorzien welke ingericht is voor het omvatten van een LED lichtbron met behoud van de controlefunctie van de regeleenheid.An object of the present invention is to provide a matrix signal emitter which is adapted to include an LED light source while maintaining the control function of the control unit.
De onderhavige uitvinding verschaft daartoe een matrixsignaalgever voor gebruik in een dynamisch verkeersmanagmentsysteem waarbij de matrixsignaalgever ingericht is voor het met behulp van ten minste één fiber bundel uitkoppelen van licht vanaf ten minste één conventionele lichtbron zoals een halogeenlamp, de matrixsignaalgever omvattende een armatuur welke omvat ten minste één lichtbron en een regeleenheid voor het voeden en bewaken van de status van de ten minste ene lichtbron. De matrixsignaalgever volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de ten minste ene lichtbron ten minste één LED lichtbron omvat, en waarbij de matrixsignaalgever verder een converteereenheid omvat welke tussen de regeleenheid en de ten minste ene LED lichtbron is opgenomen en ingericht is voor het voeden van de ten minste ene LED lichtbron en het simuleren van de ten minste ene conventionele lichtbron ten behoeve van het bewaken van de status van de ten minste ene lichtbron.To this end, the present invention provides a matrix signal generator for use in a dynamic traffic management system, wherein the matrix signal generator is adapted to disconnect light from at least one conventional light source such as a halogen lamp with the aid of at least one fiber bundle, the matrix signal generator comprising an armature comprising at least one light source and a control unit for supplying and monitoring the status of the at least one light source. The matrix signal generator according to a first aspect of the invention is characterized in that the at least one light source comprises at least one LED light source, and wherein the matrix signal generator further comprises a converting unit which is arranged between the control unit and the at least one LED light source and is arranged for feeding the at least one LED light source and simulating the at least one conventional light source for the purpose of monitoring the status of the at least one light source.
Een matrixsignaalgever heeft een aantal bijzondere eigenschappen en vereisten, namelijk dat deze een specifieke armatuur bezit, aangestuurd wordt vanaf een onderstation en het wenselijk is dat er controle uitgeoefend wordt op de correcte werking van de lichtbronnen in de matrixsignaalgever. Vooral dat laatste punt is belangrijk. Om gevaarlijke situatie op de weg te voorkomen, is het van belang dat defecten aan de lichtbronnen tijdig worden waargenomen en derhalve snel kunnen worden vervangen.A matrix signal generator has a number of special properties and requirements, namely that it has a specific luminaire, is controlled from a substation and it is desirable that control be performed on the correct operation of the light sources in the matrix signal generator. That last point is especially important. To prevent dangerous situations on the road, it is important that defects of the light sources are detected in time and can therefore be replaced quickly.
Een conventionele matrixsignaalgever omvat daartoe een regeleenheid die niet alleen de lichtbronnen op domme wijze van energie voorziet, maar deze op slimme wijze ook bewaakt. Deze bewaking kan een in eenvoudige vorm een bewaking zijn door het vaststellen of er een lamp aanwezig is. Dit kan uitgevoerd worden door het meten van eigenschappen van het elektrische gedrag van de lamp. Wanneer tussen de aansluitdraden van de lamp een open circuit of een kortgesloten circuit, dat wil zeggen, zeer lage of zeer hoge hoge ohmse weerstand gemeten wordt, kan geconcludeerd worden dat de lamp niet aangesloten is, of defect is.To this end, a conventional matrix signal generator comprises a control unit which not only energetically supplies the light sources, but also cleverly monitors them. This monitoring can be a monitoring in simple form by determining whether a lamp is present. This can be done by measuring properties of the electrical behavior of the lamp. When an open circuit or a short-circuited circuit is measured between the connecting wires of the lamp, i.e. very low or very high high ohmic resistance, it can be concluded that the lamp is not connected or is defective.
De lichtbron kan derhalve gecontroleerd worden aan de hand van het meten van de ohmse weerstand daarvan. De matrixsignaalgever volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat deze een converteereenheid omvat. Deze converteereenheid zorg niet alleen voor de omvorming van de spanning van de conventionele lichtbron naar een constante stroom door de LED lichtbron, maar zorg er bovenal voor dat het gedrag van de conventionele lichtbron gesimuleerd wordt. Daardoor gaat de controle functie van de matrixsignaalgever niet verloren omdat nog altijd door de regeleenheid vastgesteld kan worden of er een lichtbron aangestoten is, of dat deze defect is.The light source can therefore be checked by measuring its ohmic resistance. The matrix signal generator according to the invention is characterized in that it comprises a converting unit. This converter not only ensures that the voltage of the conventional light source is converted into a constant current through the LED light source, but above all ensures that the behavior of the conventional light source is simulated. As a result, the control function of the matrix signal generator is not lost because the control unit can still determine whether a light source has been struck or whether it is defective.
Daarnaast wordt er in een werkwijze voorzien om de werking van de lichtbronnen te meten, zonder dat deze oplichten. Dit heeft als voordeel dat alle lichtbronnen gecontroleerd kunnen worden zonder dat er signalen op de maxtrix signaalgever verschijnen. Hiertoe wordt een kleine hoeveelheid energie aan de lichtbron toegevoerd. Deze hoeveelheid is dusdanig laag dat de lamp daardoor niet (zichtbaar) op zal lichten, maar wel afdoende om via het filament energie te dissiperen. Het filament wordt als gevolg hiervan warmer, hetgeen de ohmse weerstand van het filament, en dus de lamp, zal doen laten afnemen. Deze verandering van ohmse weerstand kan worden gemeten en wanneer vastgesteld wordt, dat er geen verandering plaatsvind tijdens het uitvoeren van deze test, kan geconcludeerd worden dat de lamp niet correct functioneert en vervangen dient te worden.In addition, a method is provided for measuring the operation of the light sources, without them illuminating. This has the advantage that all light sources can be checked without signals appearing on the maxtrix signal generator. For this purpose a small amount of energy is supplied to the light source. This amount is so low that the lamp will not light up (visibly), but it is sufficient to dissipate energy through the filament. As a result, the filament becomes warmer, which will decrease the ohmic resistance of the filament, and therefore the lamp. This change in ohmic resistance can be measured and if it is determined that there is no change during the performance of this test, it can be concluded that the lamp is not functioning properly and needs to be replaced.
In een uitvoeringsvorm omvat de matrixsignaalgever daartoe dan ook een converteereenheid die ingericht is om richting de regeleenheid de dissipatiefunctie en filamentgedrag van de conventionele lichtbron te simuleren.In an embodiment, the matrix signal generator therefore also comprises a converting unit which is adapted to simulate the dissipation function and filament behavior of the conventional light source towards the control unit.
Doordat niet alleen het elektrische gedrag van de conventionele lichtbron gesimuleerd wordt, maar ook het filamentsgedrag in de vorm van de dissipatiefunctie, is de matrixsignaalgever volgens deze uitvoeringsvorm in staat om geen zogenoemde false positive, dan wel false negative meldingen af te geven wanneer er een test wordt uitgevoerd. Bij afwezigheid van deze dissipatiefunctie zou het gebruik van een LED lichtbron namelijk bij het uitvoeren van een test, c.q. lichtbron controle, resulteren in een melding dat de lichtbron defect is en vervangen dient te worden omdat de LED lichtbron niet het door de regeleenheid verwachtte filamentsgedrag van een conventionele lichtbron vertoont. Door het filamentsgedrag te simuleren zal de lichtbron een dergelijke test doorstaan en geen incorrecte foutmelding afgeven.Because not only the electrical behavior of the conventional light source is simulated, but also the filament behavior in the form of the dissipation function, the matrix signal generator according to this embodiment is not able to give so-called false positive or false negative messages when a test is performed is carried out. In the absence of this dissipation function, the use of an LED light source when performing a test or light source check would result in a message that the light source is defective and needs to be replaced because the LED light source does not have the filament behavior expected by the control unit. a conventional light source. By simulating filament behavior, the light source will pass such a test and will not give an incorrect error message.
In een verdere uitvoeringsvorm wordt de dissipatiefunctie gesimuleerd wordt door warmtedissipatie van een met de conventionele lichtbron overeenkomstige belasting. In een uitvoering kan het filamentsgedrag gesimuleerd worden door een weerstand in te schakelen, welke kan bestaan uit een passief element of een regelbare halfgeleider, die wanneer de test wordt uitgevoerd een verandering over de aansluiting bewerkstelligd, die de weerstand met de conventionele lichtbron overeenkomstig gedrag vertoond. De regeleenheid denkt daardoor een conventionele lichtbron te meten en controleert op deze wijze de werking van de LED lichtbron.In a further embodiment, the dissipation function is simulated by heat dissipation of a load corresponding to the conventional light source. In one embodiment, the filament behavior can be simulated by switching on a resistor, which may consist of a passive element or an adjustable semiconductor, which, when the test is performed, causes a change across the terminal that exhibits the resistor-like behavior with the conventional light source. . The control unit therefore intends to measure a conventional light source and in this way controls the operation of the LED light source.
In een uitvoeringsvorm omvat de matrixsignaalgever verder per bundel fibers slechts één LED lichtbron. Conventionele matrixsignaalgevers omvatten, zoals eerder aangegeven, per bundel fibers één enkele halogeenlamp. Om de lichtsterke van een halogeenlamp te evenaren zou een groep van LED lichtbronnen gebruikt kunnen worden. Deze groep LED lichtbronnen dient dan echter met behulp van optische elementen zodanig ingericht te zijn dat al het licht van de verschillende LEDs in één en dezelfde fiber bundel worden ingekoppeld. Dat is een complexe opgave. Daarom voorziet een uitvoeringsvorm van de uitvinding erin om per bundel fibers slechts één (power) LED te gebruiken die voldoende lichtsterk is zodat deze niet onder doet voor de te vervangen halogeenlamp. Hierdoor is het probleem van de optische elementen opgelost en kan het licht op eenvoudige wijze ingekoppeld worden omdat het van slechts één lichtbron afkomstig is.In one embodiment, the matrix signal generator further comprises only one LED light source per bundle of fibers. Conventional matrix signal generators comprise, as previously indicated, a single halogen lamp per bundle of fibers. A group of LED light sources could be used to match the brightness of a halogen lamp. However, this group of LED light sources must then be arranged with the aid of optical elements such that all the light from the different LEDs are coupled in one and the same fiber bundle. That is a complex task. Therefore, an embodiment of the invention provides for using only one (power) LED per bundle of fibers that is sufficiently bright so that it does not inferior to the halogen lamp to be replaced. As a result, the problem of the optical elements is solved and the light can be coupled in a simple manner because it originates from only one light source.
In een volgende uitvoeringsvorm is de warmtedissipatie thermisch gescheiden van de LED lichtbron.In a further embodiment, the heat dissipation is thermally separated from the LED light source.
De in matrixsignaalgever gebruikte conventionele lichtbronnen zoals halogeenlampen hebben een hoog energieverbruik, veelal in de orde van 65 Watt. Omdat het energieverbruik van een LED lichtbron substantieel lager is, dient tijdens het uitvoeren van de test het verschil hiertussen in warmte gedissipeerd te worden door de weerstand. Doordat het ontwerp trillingsbestendig moet zijn, en dezelfde mechanische interface moet hebben als een halogeen lamp, is een gecombineerde lichtbron en warmtedissipator niet uitvoerbaar. Een kleine dissipator zou mogelijk zijn maar dit levert een grote hoeveelheid warmte op, resulterend in een hoge temperatuur, deze hoge temperatuur heeft een ongunstige invloed heeft op de levensduur van de LED lichtbron. Door de warmtedissipatie thermisch en/of fysiek te scheiden van de LED lichtbron, bijvoorbeeld door deze op enige afstand van elkaar te plaatsen, bijvoorbeeld op minimaal 100mm, wordt voorkomen dat de LED lichtbron te warm wordt en degradeert of zelfs defect raakt.The conventional light sources such as halogen lamps used in matrix signal emitters have a high energy consumption, often in the order of 65 watts. Because the energy consumption of an LED light source is substantially lower, the difference between them in heat must be dissipated by the resistor during the test. Because the design must be vibration-resistant, and must have the same mechanical interface as a halogen lamp, a combined light source and heat dissipator are not feasible. A small dissipator would be possible but this produces a large amount of heat, resulting in a high temperature, this high temperature has an unfavorable influence on the lifespan of the LED light source. By thermally and / or physically separating the heat dissipation from the LED light source, for example by placing it at some distance from each other, for example at a minimum of 100 mm, the LED light source is prevented from becoming too hot and degrading or even becoming defective.
In nog een andere uitvoeringsvorm omvat is de converteereenheid ingericht om bij foutieve werking van de LED lichtbron overeenkomstig een foutieve dissipatiefunctie van de conventionele lichtbron de regeleenheid aan te sturen.In yet another embodiment, the converting unit is adapted to control the control unit in case of malfunctioning of the LED light source in accordance with an erroneous dissipation function of the conventional light source.
Doordat de disspipatiefunctie of ookwel het filamentsgedrag gesimuleerd kan worden, kan voorkomen worden dat er een false positive melding plaatsvind en ten onrechte geconcludeerd wordt dat de lamp incorrect functioneert ,en tevens dat er een false negative melding plaatsvind, waarbij ten onrechte geconcludeerd wordt dat de lamp correct funtioneert. Echter, in een uitvoering waarbij de converteereenheid ingericht is om vast te stellen of de LED lichtbron nog correct functioneert, en bij het vaststellen van incorrect functioneren, c.q. een defect, het actief simuleren van een foutieve dissipatiefunctie van een conventionele lichtbron richting de regeleenheid wordt bereikt dat de defecte LED lichtbron middels het bewakingssysteem voor de conventionele lichtbron een defectmelding afgeeft waarop onderhoudsmedewerkers getriggerd worden om de lichtbron te vervangen.Because the dissipation function or also the filament behavior can be simulated, it is possible to prevent a false positive message from taking place and wrongly concluding that the lamp is functioning incorrectly, and also that a false negative message is taking place, whereby it is wrongly concluded that the lamp functions properly. However, in an embodiment in which the converting unit is arranged to determine whether the LED light source is still functioning correctly, and when determining incorrect functioning, or a defect, the active simulation of an erroneous dissipation function of a conventional light source towards the control unit is achieved that the defective LED light source issues a defect message through the monitoring system for the conventional light source on which maintenance personnel are triggered to replace the light source.
In het bijzonder kan de converteereenheid het defect in de LED lichtbron vaststellen door ten minste een of meer van de groep bestaande uit het vaststellen van een afwijkende voorwaartse spanning, een open stroomkring, en een kortsluiting van de LED lichtbron.In particular, the converter unit can detect the defect in the LED light source by at least one or more of the group consisting of detecting a different forward voltage, an open circuit, and a short circuit of the LED light source.
In een tweede aspect van de uitvinding wordt een matrixsignaalgever verschaft waarbij de bekabeling tussen de regeleenheid en de converteereenheid enerzijds en de LED lichtbron en de converteereenheid anderzijds een zodanige lengte en/of aansluitkoppeling bezit dat deze onderling niet verwisselbaar zijn.In a second aspect of the invention, a matrix signal generator is provided in which the cabling between the control unit and the converter unit on the one hand and the LED light source and the converter unit on the other hand has such a length and / or connection coupling that they are not interchangeable.
In een derde aspect van de uitvinding wordt een verkeersmanagementsysteem verschaft dat ten minste een matrixsignaalgever omvat volgens een van de voorgaande beschrijvingen.In a third aspect of the invention, a traffic management system is provided that comprises at least one matrix signal generator according to one of the preceding descriptions.
In een vierde aspect van de uitvinding wordt een converteereenheid verschaft die ingericht is voor een matrixsignaalgever volgens een van de voorgaande beschrijvingen.In a fourth aspect of the invention, a converting unit is provided which is arranged for a matrix signal generator according to one of the preceding descriptions.
Uitvoeringsvoorbeelden van een matrixsignaalgever volgens de uitvinding zullen nu nader worden toegelicht aan de hand van figuren, welke figuren tonen in:Embodiments of a matrix signal generator according to the invention will now be further elucidated with reference to figures, which figures show in:
Fig. 1, een voorbeeld van een armatuur van een matrixsignaalgever;FIG. 1, an example of a fixture of a matrix signal generator;
Fig. 2, een blokschema van een matrixsignaalgever volgens de stand van de techniek;FIG. 2, a block diagram of a matrix signal generator according to the prior art;
Fig. 3, een blokschema van een matrixsignaalgever volgens een uitvoering van de uitvinding welke voorzien is van een converteereenheid.FIG. 3, a block diagram of a matrix signal generator according to an embodiment of the invention which is provided with a converting unit.
In Fig. 1 wordt een dynamisch verkeersmanagementsysteem 10 getoond waarvan hier twee (fiber)matrixsignaalgevers 13a, 13b worden getoond. Een dergelijk dynamisch verkeersmanagementsysteem bestaat veelal uit een veelheid matrixsginaalgevers welke bijvoorbeeld in het in Fig. 1 getoonde geval, boven een weg zijn opgesteld. Een (niet-eenrichtings)weg omvat twee rijbanen, één per richting. Afhankelijk van de weg zijn er per rijbaan dan één, twee, drie of zelfs nog meer rijstroken. Meestal, ten minste op autosnelwegen, is er per rijstrook van een rijbaan één matrixsignaalgever opgesteld. Deze matrixsignaalgevers zijn met behulp van een bevestigingsconstructie 11 boven de weg aangebracht. Deze bevestigingsconstructie bestaat veelal uit meerdere horizontale buizen 11a, 11b, die onderling met dwarsverbindingen 11c verstevigd zijn.In FIG. 1, a dynamic traffic management system 10 is shown, two (fiber) matrix signal generators 13a, 13b of which are shown here. Such a dynamic traffic management system often consists of a plurality of matrix signal generators which, for example, in the embodiment shown in FIG. 1, are arranged above a road. A (non-one-way) road comprises two carriageways, one per direction. Depending on the road, there are one, two, three or even more lanes per lane. Usually, at least on motorways, one matrix signal generator is installed per lane of a roadway. These matrix signal generators are arranged above the road with the aid of a mounting structure 11. This fastening construction usually consists of several horizontal tubes 11a, 11b, which are mutually reinforced with cross connections 11c.
De hier in Fig. 1 getoonde fibermatrixsignaalgevers 13a en 13b geven per rijstrook een actuele melding aan, bijvoorbeeld een informatiemelding of waarschuwingsmelding zoals de kans op het naderen van een file. In Fig. 1 worden op dat moment geldende maximum snelheden weergegeven die in de linkerrijstrook hoger is, 100 km/uur 14a, dan in de rechterrijstrook, 80 km/uur 14b.The here shown in FIG. The fiber matrix signal generators 13a and 13b shown in Fig. 1 indicate a current message per lane, for example an information message or warning message such as the probability of a file approaching. In FIG. 1 shows the current maximum speeds that are higher in the left lane, 100 km / h 14a, than in the right lane, 80 km / h 14b.
Afhankelijk van de gewenste melding op de fibermatrixsignaalgever 13a, 13b worden er verschillende lampen aangeschakeld. Het licht van deze lampen wordt in een bij de gewenste melding (symbool, tekst, cijfer, etc.) behorende geconfigureerde fiber bundel ingekoppeld en treed in het zichtbare vlak van de fibermatrixsignaalgever weer uit. De veelheid van uit de individuele fibers gekoppeld licht vormt samen, aan de vrije uiteinden van de individuele fibers de melding, zijnde het symbool, de tekst of een cijfer.Depending on the desired message on the fiber matrix signal generator 13a, 13b, different lamps are switched on. The light from these lamps is connected in a configured fiber bundle associated with the desired message (symbol, text, number, etc.) and exits again in the visible plane of the fiber matrix signal generator. The plurality of light coupled from the individual fibers together form, at the free ends of the individual fibers, the message, being the symbol, the text or a number.
In Fig. 2 is te zien hoe een conventionele fibermatrixsignaalgever 20 overeenkomstig de stand van de techniek werkt. Deze omvat ten minste één, maar veelal een veelheid lichtbronnen, 22. In deze figuur is ter illustratie slechts één lichtbron 22 met uittredend licht 27 getoond. De meeste matrixsignaalgevers omvatten echter meerdere lichtbronnen. In een conventionele matrixsignaalgever worden als lichtbron 22 halogeenlampen of andere filamentlampen toegepast. Deze lampen hebben een bepaalde vormfactor die ongeveer 50mm bij 50mm is, en een maximaal volume heeft van ca. 100cm3.In FIG. 2 shows how a conventional fiber matrix signal generator 20 works in accordance with the prior art. This comprises at least one, but often a plurality of light sources, 22. In this figure, only one light source 22 with emerging light 27 is shown by way of illustration. However, most matrix signal generators include multiple light sources. In a conventional matrix signal generator, halogen lamps or other filament lamps are used as the light source 22. These lamps have a certain form factor that is approximately 50 mm by 50 mm, and has a maximum volume of approximately 100 cm3.
De lamp 22 wordt van voeding 25 voorzien door de regeleenheid 21. Deze regeleenheid 21 wordt op zijn beurt van voeding voorzien 23 vanaf een aanwezige voedingslijn van een (niet weergegeven) grondstation. De regeleenheid 21 stuurt de lampen aan maar heeft daarnaast ook een controlefunctie. Op vaste tijdsmomenten (en/of op momenten die via het grondstation bepaald worden) wordt er een controle uitgevoerd op de lampen. Op dat moment test 26 de regeleenheid 21 of de halogeenlamp 22 nog wel correct aangestoten is. Met deze test 26 wordt het elektrisch gedrag van de lamp 22 bepaald. Daarnaast wordt er vanuit de regeleenheid 21 een test uitgevoerd op het gedrag van het filament in de lamp 22. Deze test 26 wordt de filamentstest of filamentscontrole genoemd.The lamp 22 is supplied with power supply 25 by the control unit 21. This control unit 21 is in turn supplied with power from an existing supply line of a (not shown) ground station. The control unit 21 controls the lamps, but also has a control function. At the fixed times (and / or at times determined via the ground station) a check is made on the lamps. At that time, the control unit 21 tests whether the halogen lamp 22 is still correctly switched on. With this test 26 the electrical behavior of the lamp 22 is determined. In addition, a test is performed from the control unit 21 on the behavior of the filament in the lamp 22. This test 26 is called the filament test or filament check.
Tijdens het controleren van het filamentsgedrag van de halogeenlamp wordt er een kleine hoeveelheid energie aan de lamp toegevoegd. Deze hoeveelheid is zodanig laag dat de lamp geen (zichtbare hoeveelheid) licht zal geven. Door de eigenschappen van het filament zal deze echter, ongeacht de lage hoeveelheid energie, toch energie dissiperen. Deze energiedissipatie zorgt ervoor dat het filament warmer wordt, en dientengevolge de ohmse weerstand doet afnemen. Deze afname in weerstand wordt door de regeleenheid 21 gemeten en vergeleken met een vooraf bepaalde hoeveelheid afname in ohmse weerstand. Is de afwijking tussen de verwachting en de vastgestelde hoeveelheid te groot, dan vertoont de lamp een ongewenst filamentsgedrag en zal er een signaal 24 afgegeven worden aan het grondstation op basis waarvan een melding uitgaat om de lamp te vervangen.During the checking of the filament behavior of the halogen lamp, a small amount of energy is added to the lamp. This amount is so low that the lamp will give no (visible amount) of light. Due to the properties of the filament, however, it will dissipate energy regardless of the low amount of energy. This energy dissipation causes the filament to become warmer, and consequently reduces the ohmic resistance. This decrease in resistance is measured by the control unit 21 and compared with a predetermined amount of decrease in ohmic resistance. If the deviation between the expectation and the determined amount is too large, the lamp exhibits an undesirable filament behavior and a signal 24 will be supplied to the ground station on the basis of which a message is issued to replace the lamp.
De regeleenheid 21 meet of de lamp, wanneer deze actief is, de verwachte hoeveelheid energie (vermogen) verbruikt, namelijk ongeveer 65 Watt voor een veelgebruikte halogeenlamp. Wanneer door de regeleenheid vastgesteld wordt, dat het opgenomen vermogen onder de 45 Watt is, zal de regeleenheid naar het grondstation signaleren 24 dat de lamp vervangen dient te worden.The control unit 21 measures whether the lamp, when it is active, consumes the expected amount of energy (power), namely about 65 watts for a commonly used halogen lamp. When it is determined by the control unit that the power consumption is below 45 watts, the control unit will signal 24 to the ground station that the lamp must be replaced.
In Fig. 3 is een (fiber)matrixsignaalgever volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding getoond. Deze omvat, naast de gebruikelijke in de matrixsignaalgever 30 aanwezige regeleenheid 21 en lamp(en) 22 met bijbehorende voedingen 25, 23 en stuur/meetaansluitingen 26, 24 ook een converteereenheid 31. Deze converteereenheid is opgenomen en aangestoten tussen de regeleenheid 21 en de lamp 22 en wordt vanuit de regeleenheid gevoed 32, waarbij de converteereenheid op zijn beurt de lamp voedt 25.In FIG. 3 a (fiber) matrix signal generator according to an exemplary embodiment of the invention is shown. In addition to the usual control unit 21 and lamp (s) 22 with associated power supplies 25, 23 and control / measuring connections 26, 24, this unit also comprises a converting unit 31. This converting unit is included and struck between the control unit 21 and the lamp 22 and is supplied from the control unit 32, the converter unit in turn feeding the lamp 25.
De voeding 25 van de lamp door de converteereenheid 31 is zodanig dat deze overeenkomt met de voeding die nodig is voor een LED lamp in plaats van een halogeenlamp. Dit zal in de praktijk betekenen dat de spanning lager is, zonder dat de te leveren stroom toe zal nemen. Het opgenomen vermogen van een LED lamp is dan ook lager dan dat van een halogeenlamp.The power supply 25 of the lamp by the converting unit 31 is such that it corresponds to the power supply needed for an LED lamp instead of a halogen lamp. In practice, this will mean that the voltage is lower, without the current to be supplied increasing. The power consumption of an LED lamp is therefore lower than that of a halogen lamp.
Om er voor te zorgen dat de controlefunctie op de lamp nog steeds functioneert wanneer de halogeenlamp of andere filamentslamp vervangen wordt door een LED lamp, wordt het gedrag van een dergelijke conventionele lamp door de converteereenheid 31 gesimuleerd. Dit houdt enerzijds in dat het elektrisch gedrag correct getest kan worden, met andere woorden of er wel een lamp aangesloten is. Dit kan getest worden door de weerstand van de lamp te meten. Is deze nihil, dan is er sprake van kortsluiting, is de oneindig hoog, dan is er sprake van een open circuit, en is het filament waarschijnlijk doorgebrand. Anderzijds kan het filamentsgedrag worden gemeten. De voeding van de LED lamp, door de converteereenheid 31 aangestuurd, simuleert daarbij het gedrag van een conventionele halogeenlamp door op aangeboden spanningsverlopen en losse pulsen een respons te genereren die overeenkomt met de response van een filamentslamp zoals een halogeenlamp, onder dergelijke omstandigheden. Daartoe kan de converteereenheid een simulatie element omvatten dat bestaat uit elektrische componenten die er voor zorgen dat de ohmse weerstand van de schakeling afneemt, op het moment dat er een dergelijke test wordt uitgevoerd. Deze afname in ohmse weerstand komt dan overeen met de afname in ohmse weerstand van het filament van een halogeenlamp.To ensure that the checking function on the lamp still functions when the halogen lamp or other filament lamp is replaced by an LED lamp, the behavior of such a conventional lamp is simulated by the converting unit 31. This means on the one hand that the electrical behavior can be tested correctly, in other words whether a lamp is connected. This can be tested by measuring the resistance of the lamp. If this is zero, then there is a short circuit, the infinity is high, then there is an open circuit, and the filament is probably burned out. Alternatively, the filament behavior can be measured. The power supply of the LED lamp, controlled by the converting unit 31, simulates the behavior of a conventional halogen lamp by generating a response to voltage drops and single pulses that corresponds to the response of a filament lamp such as a halogen lamp, under such conditions. To this end, the converting unit may comprise a simulation element consisting of electrical components that cause the ohmic resistance of the circuit to decrease when such a test is performed. This decrease in ohmic resistance then corresponds to the decrease in ohmic resistance of the filament of a halogen lamp.
De converteereenheid 31 is verder ingericht om een defecte LED lamp te kunnen vaststellen. Dit kan bijvoorbeeld vastgesteld wordt doordat de voorwaartse spanning van de LED sterk afwijkt van de specificaties, of omdat er een open of kortgesloten circuit gemeten wordt over de LED lamp. Bij een dergelijk buiten de specificaties vallende werking van de LED lamp, kan de converteereenheid 31 de ohmse weerstand niet doen laten afnemen bij het uitvoeren van een test. Ook kan de converteereenheid richting de regeleenheid 21 simuleren dat er sprake is van een open of kortgesloten circuit op het moment dat er een test wordt uitgevoerd. Dit resulteert erin dat de regeleenheid 21 vaststelt dat de lamp defect is, en er een melding 24 uitgaat voor het vervangen van de lamp.The converting unit 31 is further adapted to be able to detect a defective LED lamp. This can be determined, for example, because the forward voltage of the LED differs greatly from the specifications, or because an open or short circuit is measured across the LED lamp. With such an operation of the LED lamp falling outside the specifications, the converting unit 31 cannot cause the ohmic resistance to decrease when performing a test. The converting unit can also simulate towards the control unit 21 that there is an open or short-circuited circuit when a test is being performed. This results in that the control unit 21 determines that the lamp is defective, and a message 24 goes out to replace the lamp.
Een belangrijke component in het simuleren van het gedrag van de conventionele lamp, is een correct, of ten minste door de regeleenheid verwacht opgenomen vermogen. Bij een conventionele matrixsignaalgever met halogeenlampen is dit opgenomen vermogen 65 Watt per halogeenlamp. Wanneer het opgenomen vermogen onder de 45 Watt komt, wordt vastgesteld dat de lamp onjuist werkt, en derhalve vervangen dient te worden.An important component in simulating the behavior of the conventional lamp is a correct power, or at least expected power input by the control unit. With a conventional matrix signal generator with halogen lamps, this consumed power is 65 watts per halogen lamp. When the power consumption falls below 45 watts, it is determined that the lamp is working incorrectly and therefore needs to be replaced.
Vervangende LED lampen nemen echter geen 45 Watt vermogen op. Om toch het gedrag te simuleren voorziet een converteereenheid volgens de uitvinding erin om het verschil in vermogen tussen een LED lamp en een halogeenlamp, in warmte te dissiperen. Dit kan eenvoudigweg met een vermogensweerstand. Deze weerstand zal ingeschakeld worden op het moment van het uitvoeren van de filamentstest. Op dat moment is het opgenomen vermogen ten minste 45 Watt, waardoor de regeleenheid 21 geen fout constateert en signaleert.However, replacement LED lamps do not absorb 45 watts of power. In order to nevertheless simulate the behavior, a converter unit according to the invention provides for dissipating the difference in power between an LED lamp and a halogen lamp in heat. This is simply possible with a power resistor. This resistance will be switched on at the time of the filament test. At that moment the power consumption is at least 45 watts, so that the control unit 21 detects and signals no error.
Het dissiperen van deze hoeveelheid warmte door de weerstand zal echter de temperatuur van omringende componenten doen toenemen. Warmte heeft een negatief effect op de levensduur van LED lampen en zorgt ervoor dat deze snel degraderen. Een uitvoeringsvoorbeeld volgens de uitvinding ziet daartoe in het fysiek scheiden van de verlichtingsfunctie, dat wil zeggen, de LED lamp, en de dissipatiefunctie, dat wil zeggen de vermogensweerstand. Dit kan gerealiseerd worden door de LED lamp in een behuizing te plaatsen met een vormfactor die min of meer overeenkomt met die van de bestaande halogeenlampen. De LED lamp wordt dan aangestuurd door een thermisch (straling en geleiding) geïsoleerd geplaatste voeding of voedingsomvormer, waarbij het dissipatie-element, zijnde bijvoorbeeld de weerstand, in de voeding thermisch geïsoleerd opgesteld is van de elektronica in de voeding die gebruikt wordt op de LED lamp aan te sturen.However, dissipating this amount of heat through the resistor will increase the temperature of surrounding components. Heat has a negative effect on the lifespan of LED lamps and ensures that they degrade quickly. To this end, an embodiment according to the invention regards the physical separation of the lighting function, that is, the LED lamp, and the dissipation function, that is, the power resistance. This can be achieved by placing the LED lamp in a housing with a form factor that more or less corresponds to that of the existing halogen lamps. The LED lamp is then driven by a thermally (radiation and conduction) insulated power supply or power inverter, the dissipation element, being for example the resistor, in the power supply being thermally insulated from the electronics in the power supply used on the LED to control the lamp.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2013371A NL2013371B1 (en) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2013371A NL2013371B1 (en) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2013371B1 true NL2013371B1 (en) | 2016-09-26 |
Family
ID=57838586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2013371A NL2013371B1 (en) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2013371B1 (en) |
-
2014
- 2014-08-27 NL NL2013371A patent/NL2013371B1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040201496A1 (en) | Illuminated sign for traffic control and method for functional monitoring of such a sign | |
| US7948398B2 (en) | LED traffic signal without power supply or control unit in signal head | |
| US7701150B2 (en) | Current shaping of an LED signal for interfacing with traffic control equipment | |
| CN103348775A (en) | Method to identify faults in LED string | |
| US8294371B2 (en) | LED traffic signal with synchronized power pulse circuit | |
| JP2013012487A (en) | Light-emitting diode illumination circuit and luminaire | |
| KR20070001862A (en) | The advance notice alarm lamp on the load | |
| KR20150104417A (en) | detecting system for fault of traffic lights | |
| TWM431329U (en) | Vehicle lamp status detection device | |
| US6583731B2 (en) | Fault detection for traffic light systems using electronic lighting elements | |
| EP1916879B1 (en) | Secure opto-electronic failure detection of high power LEDs | |
| NL2013371B1 (en) | Matrix Signaling device for use in a dynamic traffic management system. | |
| US11490484B1 (en) | Retrofit light-emitting diode lamp and circuit thereof | |
| CA2987474C (en) | Monitoring system, wayside led signaling device, and method for monitoring a wayside led signaling device | |
| JP2936301B2 (en) | Signal light disconnection detection device using light emitting diode | |
| CN101344222A (en) | Outdoor lamp | |
| EP1843639A1 (en) | LED car lamp apparatus | |
| CN111587203B (en) | Light emitting device for railway signal lamp and the like and management method thereof | |
| US9578717B2 (en) | Monitoring and control device and method for an illumination apparatus | |
| AU2005207464A1 (en) | A signaling system | |
| KR102475801B1 (en) | Dual-System Modular LED Signal with Self-Diagnostic Function | |
| RU2660842C2 (en) | Led lamp for rail lights with reactive-pulsed ballast | |
| CN110913527B (en) | Supervision driving circuit | |
| RU55718U1 (en) | END SIGNAL LANTERN OF THE RAILWAY CAR | |
| PL235568B1 (en) | Method for controlling and monitoring of LED light sources in the railway and road traffic signalling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20190901 |