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Patent Searching and Data


Title:
LED LIGHT SIGNAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/113794
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an LED light signal having light dots of different colors, in particular a railway light signal. In order to achieve high safety requirements even without color-specific current measurement, the LEDs are designed as multi-color LEDs, in particular RGB LEDs - red/green/blue LEDs - and at least one sensor is provided for a color-specific measurement of the luminous intensity which is safe in terms of signaling.

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Inventors:
TEMMING, Rudolf (Plantagenring 21, Königslutter, 38154, DE)
Application Number:
EP2011/053800
Publication Date:
September 22, 2011
Filing Date:
March 14, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
TEMMING, Rudolf (Plantagenring 21, Königslutter, 38154, DE)
International Classes:
B61L5/18; H05B33/08
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. LED-Lichtsignal mit verschiedenfarbigen Lichtpunkten, insbesondere Eisenbahnlichtsignal,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die LEDs als Mehrfarb-LEDs , insbesondere RGB-LEDs - Rot/Grün/Blau-LEDs - ausgebildet sind und dass mindestens ein Sensor zur signaltechnisch sicheren farbspezifischen Messung der Lichtstärke vorgesehen ist.

2. LED-Lichtsignal nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sensor mittels vorgeschalteter Farbfilter als farbspezifischer Sensor ausgebildet ist.

3. LED-Lichtsignal nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

je Farbe mindestens zwei unabhängige Sensoren vorgesehen sind .

Description:
Beschreibung LED-Lichtsignal Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtsignal mit verschieden ¬ farbigen Lichtpunkten, insbesondere Eisenbahnlichtsignal.

Die nachstehenden Erläuterungen beziehen sich im Wesentlichen auf Leuchtzeichen oder Lichtsignale zur Darstellung von Sig- nalbegriffen bei schienengebundenen Verkehrswegen, ohne dass der beanspruchte erfinderische Gegenstand auf diese Anwendung beschränkt sein soll.

Lichtsignale oder Leuchtzeichen auf der Basis von LEDs - lichtemittierende Dioden - anstelle von Glühlampen werden in vielen Bereichen, insbesondere in der Eisenbahnsignaltechnik zunehmend angewendet. LEDs sind vergleichsweise preiswert, langlebig und lichtstark. Dabei geht der Trend in Richtung HLED - Hochstrom-LED -, deren Lichtstärke derart hoch ist, dass bereits eine einzige HLED pro Lichtpunkt genügend Licht emittiert, um die geforderte Helligkeit zu erreichen.

Bei den bisher üblichen LED-Matrizen mit einer Vielzahl von LEDs wird deren Funktionsfähigkeit durch eine Strommessung überwacht. Dabei ist gewährleistet, dass auch bei einigen De ¬ fekten oder ausgefallenen LEDs über einen bestimmten Zeitraum eine Mindesthelligkeit erhalten bleibt. Bei HLEDs führt deren Ausfall dagegen schlagartig zu einem extremen Helligkeitsverlust, so dass das übliche Überwachungskonzept mittels Strom- messung den sicherheitstechnischen Anforderungen, insbesondere bei den Sicherheitsstufen SIL3 und SIL4, nicht mehr genügt. Die Sicherheitsstufen sind in der Cenelec-Norm EN50129 von SILO - signaltechnisch nicht sicher - bis SIL4 - signaltechnisch hochgradig sicher - definiert. Um die Funktionsfä- higkeit der LEDs, insbesondere der HLEDs, zu überprüfen, wird deshalb zunehmend anstelle der Bestromung die Lichtstärke des Signals gemessen. Die gemessene Ist-Lichtstärke kann auch als Führungsgröße für eine Regelung der Lichtstärke auf einen vorgegebenen Sollwert verwendet werden.

Bei Lichtsignalen mit verschiedenfarbigen Lichtpunkten kann zusätzlich eine Ist-Stromüberwachung für jeden Lichtpunkt vorgesehen werden. Um das Lichtsignal in Sicherheitsstufe SI13 oder SIL4 betreiben zu können, muss sichergestellt sein, dass nur der Lichtpunkt mit der vorgesehenen Farbe bestromt ist und dass die weiteren Lichtpunkte nicht stromdurchflossen sind . Ein weiterer Trend in der LED-Technologie besteht darin, LEDs unterschiedlicher Farben in einer kompakten Baueinheit zusammenzufassen. Bekannt sind beispielswseise RGB-LEDs - Rot/Grün/Blau-LEDs -, bei denen in einem LED-Gehäuse drei LEDs mit den Farben rot, grün und blau integriert sind. Bei diesen RGB-LEDs ist es bauartbedingt nicht oder nur sehr schwer möglich, aufgrund einer Strommessung zu ermitteln, durch welche der drei LEDs der Strom fließt. Dies ist jedoch erforderlich, um SIL3 oder SIL4 dann mit Sensoren die Lichtstärke farbunabhängig zu messen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrfarbiges LED-Lichtsignal anzugeben, das hohen Sicherheitsanforderungen genügt, wobei eine farbspezifische Ist-Stromüberwachung ent ¬ behrlich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die

LEDs als Mehrfarb-LEDs , insbesondere RGB-LEDs -

Rot/Grün/Blau-LEDs - ausgebildet sind und dass mindestens ein Sensor zur signaltechnisch sicheren farbspezifischen Messung der Lichtstärke vorgesehen ist.

Erst durch die farbspezifische Messung der Lichtstärke ist es möglich, RGB-LEDs für Lichtsignale mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen, insbesondere SIL3 oder SIL4, verwenden zu können. Auf farbspezifische Strommessungen, die bei RGB-LEDs überhaupt nicht oder nur mit größten Schwierigkeiten möglich sind, kann verzichtet werden. Der Sensor registriert nur dann eine Helligkeit des Signals bzw. eine Lichtstärke, wenn der

Lichtpunkt mit der zugeordneten Farbe angesteuert wurde. Feh ¬ ler jeglicher Art werden leicht erkannt, da dann entweder keiner der farbspezifischen Sensoren oder ein Sensor, der nicht der gewünschten Farbe zugeordnet ist, ein Ausgangssig- nal erzeugt. Die farbspezifischen Helligkeitsinformationen der Sensoren werden von einer übergeordneten sicherheitsrelevanten Logik verarbeitet.

Durch die Ermöglichung der Verwendung von RGB-LEDs ergibt sich darüber hinaus eine Vereinfachung der Lichtführung, insbesondere mittels Lichtleiter, in einem Signalgeber. Letztlich kann das Volumen des Lichtsignals dadurch reduziert wer ¬ den. Aufgrund der Tendenz zu lichtstärkeren LEDs und gleichzeitig sinkender Herstellungskosten ist es möglich, anstelle mindestens dreier einzelner HLEDs unterschiedlicher Farben eine einzige RGB-LED einzusetzen. Die Farben können außerdem signaltechnisch sicher gemischt werden.

Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass der Sensor mittels vor- geschalteter Farbfilter als farbspezifischer Sensor ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein Helligkeitssensor verwendet werden, der für den gesamten Farbbereich ausgelegt ist. Der dem Sensor vorgeschaltete Farbfilter bewirkt, dass der Sensor nur auf eine Farbe reagiert. Vorzugsweise sind je Farbe gemäß Anspruch 3 mindestens zwei unabhängige Sensoren vorgesehen. Da vorzugsweise mindestens zwei Lichtleiterabzweigungen oder Streulichtströme zu mindes- tens zwei Sensoren führen, ist gewährleistet, dass Änderungen in einem Messkanal offenbart werden können. Die Fehlererkennung kann bei geregelter Helligkeit zusätzlich durch ein Verfahren unterstützt werden, das die Soll-Helligkeit geringfü ¬ gig im tolerierbaren Bereich erhöht und erniedrigt. Wenn die in den mindestens zwei Kanälen gemessene Ist-Helligkeit der

Soll-Helligkeit erwartungsgemäß folgt, kann von einem fehler ¬ freien System ausgegangen werden.