CN102105680B - 紧急照明单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及紧急照明单元(3)，它与由供电源(1)供电的操作装置(2)相连并且包括至少一个照明LED(4)。为此还设有一个状态LED(7)，它对照明LED(4)按照规定工作或工作出故障发出信号。为了能通过通常的自检来检测照明LED(4)的光强度例如因老化而减小，紧急照明单元(3)应具有至少一个光传感器(6)和控制电路部(5)。该光传感器(6)向控制电路部(5)报告照明LED(4)低于最低照明强度，结果，控制电路部(5)产生一个可由自检程序测定的故障状态。

Description

紧急照明单元
技术领域
本发明涉及紧急照明单元，它与由供电源供电的操作装置相连并且包括至少一个照明发光二极管(LED)。
背景技术
在一般的紧急照明装置中和在具体的LED紧急照明装置中规定了定期进行自检。此时，尤其要记录在自检过程中是否出现电流、断路故障或短路故障。如果流过可靠电流，则对于LED紧急照明装置来说推断出LED(以下仅简称为LED，确切说，在光源由多个LED构成的情况下也简称为LED)工作正常。但这种自检可能无法发现LED的发光强度例如何时会因老化而减弱。
发明内容
本发明基于以下任务，即，避免以上描述的缺陷。
本发明的任务将通过具有至少一个照明LED的紧急照明单元来完成，该紧急照明单元的特点如权利要求1的特征所述。
据此，照明LED配备有一个光传感器，光传感器的输出信号由控制电路评价，以确定由该照明LED发出的光是否低于一个规定的最低照明强度或者说一个规定的最小光通量。该检查结果随后可被用于如此调整紧急照明单元，即，紧急照明单元处于一个可由自检程序识别的故障状态。
公开了上述类型的紧急照明单元还配设有至少一个状态LED，该状态LED显示该照明LED正确工作或工作出现故障。
现在，本发明还基于以下任务，确定该状态LED的工作故障和/或使该状态LED的亮度匹配于环境光的亮度或者照明LED的亮度。
该另一任务通过具有权利要求2的特征的紧急照明单元来完成。该解决方案也规定了采用光传感器，在这里，该光传感器与控制电路联合用于控制状态LED的工作和/或用于控制状态LED的亮度。
根据权利要求3，也有以下可能性，除了第一光传感器外，还设有另一个光传感器，其中该另一个光传感器随后用于控制状态LED的工作和/或控制状态LED的亮度。
权利要求4涉及这种情况的改进，即该状态LED和该照明LED被唯一的光传感器监测。在此情况下，两个LED中的每个LED的光可按照时分复用方式照射该光传感器，在此，该光传感器的输出信号的评价则必须通过控制电路按照相同的时分复用方式进行。
如上所述，现有技术公开了，该操作装置包括自检程序，该自检程序定期检查由其供电和控制的照明LED是否出现短路故障和断路故障。据此，现在根据权利要求5以改进根据权利要求1的紧急照明单元而提出，当第一光传感器确定低于最小光通量或者最低照明强度时，该控制电路部在包含该照明LED的电路中产生模拟的短路故障或断路故障，从而该操作装置也将以上描述的低于状况识别为故障状态。
已知的紧急照明设备的缺陷可能在于，人眼在规定的距离上无法再区分出发光不太亮的状态LED和发光很亮的照明LED。因此根据权利要求6规定，该照明LED和该状态LED在空间上如此相互分隔开，即，还能实现超过规定距离的可靠察觉。作为替代或作为补充，根据权利要求7，该照明LED和该状态LED可通过挡壁且优选是反射壁被相互分隔开，从而该状态LED被遮挡开该照明LED。
根据权利要求8，另一个避免上述缺陷的措施在于可以使该状态LED的亮度匹配于该照明LED的亮度。如果照明LED以较高亮度照射，则该状态LED也应以较高亮度反射。
权利要求9涉及监测该状态LED的状态的可能性并且提出，由该另一个光传感器测得的状态LED的亮度故障促使该控制电路部如此控制该照明LED，即，它发出例如呈闪光形式的光信号。
根据权利要求10，作为光传感器可采用有源工作的光电二极管或者无源工作的光电阻，其中作为用于无源光电阻的供电电压，提供一种外部电压，例如用于照明LED的供电电压或用于状态LED的供电电压。
根据权利要求11，另一个改进本发明的紧急照明单元的提案在于，第一光传感器和/或第二光传感器还被考虑用于该紧急照明单元的配置、编程或寻址，这可通过一个单独的光源例如借助红外线遥控操作装置来实现。
根据权利要求12，另一个利用光传感器的可行方式在于，第一光传感器和/或第二光传感器被用作烟雾报信装置。
权利要求13涉及根据权利要求1的基本解决方式的实际设计，其特点在于，该控制电路部包括与该照明LED串联的晶体管，该晶体管在第一光传感器发信号表示低于最小光通量或最低照明强度时被该控制电路控制操作到截止状态，由此一来，自检程序确定断路故障。
权利要求14涉及根据权利要求2或3的基本解决方案的实际实施结构，其特点在于，该控制电路部包括与该状态LED串联的晶体管，该晶体管的导通电阻由第一光传感器或该另一个光传感器的可改变的参数(光传感器电流)如此确定，即，照明强度或者照射到第一光传感器或该第二光传感器的环境光的光通量越大，则该导通电阻越小且因而该状态LED的亮度越大。
附图说明
以下将结合附图来描述本发明的实施例，其中：
图1是与操作装置相连的现有技术的紧急照明单元的电路原理图；
图2表示本发明的紧急照明单元的第一实施方式，其包括照明LED、第一光传感器和控制电路；
图3表示本发明的第二实施方式，其与图2所示的实施方式的区别在于，在这里还设有一个状态LED；
图4表示本发明的第三实施方式，其与图3所示的实施方式的区别在于，设有另一个光传感器；
图5表示本发明的第四实施方式，其中该照明LED和状态LED只与一个传感器配合工作；
图6表示根据图2的实施方式的稍微更具体的构造；
图7表示用于紧急照明单元的控制电路部的一个略微具体化的设计，其中该状态LED的亮度匹配于环境光。
具体实施方式
图1表示现有技术的紧急照明单元3，它包括照明LED4和状态LED7。照明LED4用于紧急照明。状态LED7应显示该照明LED是否按规定工作或出现故障。这两个LED4和7与操作装置2分开地被供以工作电压，操作装置2从电压源1的电压产生该工作电压。在此情况下，电压源1如图所示为电池。在图1和以下的图2至图5中，分别只示出一个照明LED或者状态LED。但实际上大多布置了多个LED。
因为照明LED的老化，光通量会减小并且低于所需的最低值。如果低于所需的最低照明强度，则丧失了紧急照明功能。
图2示出了如何应对该问题。在这里，紧急照明单元3除了照明LED4外还具有第一光传感器6。照明LED4和光传感器6被一个属于紧急照明单元3的控制电路部5控制。控制电路部5本身由操作装置2供应电压和被控制。
第一光传感器6测定照明LED4的亮度(直接或间接)。第一光传感器6可以呈有源器件(光电二极管)的形式或者呈无源器件(光电阻)的形式。在呈光电二极管形式的情况下，第一光传感器在被照明时产生取决于照明强度或者说光通量的光电流，该光电流被供给控制电路部5。在呈光电阻形式的情况下，电阻因射入的光通量或者照明强度而变化。就是说，在一种情况下是光电流构成取决于照明LED4的光通量或照明强度的参数，在另一情况下是光电阻构成取决于照明LED4的光通量或照明强度的参数，该参数又被传递到控制电路部5。控制电路部5现在模拟出可被操作装置的上述自检程序识别的那个故障。这是在照明LED4的输出处的断路故障(无电流)或短路故障(无电压)。
图6示出了在照明LED4低于最小光通量或最低照明强度时如何模拟出断路故障。第一光传感器6在这里呈光电阻形式，它与另一个电阻9构成分压器。与图2不同，在图6中设有两个串联的照明LED4，它们与一个晶体管10串联。晶体管10的基极在分压器的节点上。如果由两个照明LED4照射到第一光传感器6的光低于最低照明强度或者说最小光通量，则光传感器6的电阻增大，结果，晶体管10的基极电压降低，确切说降低了这样的程度，即晶体管10实际上不导通。该操作装置的自检程序将此评定为断路故障。就是说，通过这种方式，将确定两个照明LED4的亮度缺陷。
根据图3的实施方式用于解决以下问题。状态LED必须具有最低光强度，用于在白天和高海拔时能被看到。对于LED和紧凑的发光装置结构来说情况，也需要足够的光强度，以便从点光源中识别出它。另一方面，状态LED不应太亮，因为例如它在夜里可能造成不期望出现的照明作用。
在图3中，状态LED7的光被第一光传感器6测量。作为替代，根据图4，可以设置另一个光传感器8，它用于测量状态LED7的光，而第一光传感器6用于测量照明LED4的光。根据图5，也还可以只由一个光传感器测量照明LED4的光和状态LED7的光。在此情况下，光传播至光传感器6必须以时分复用方式进行。控制电路部5的评价则同样以时分复用方式进行。
图7现在表示一个实用的实施方式，其允许来自两个状态LED7a和7b的光(7a是红色，7b是绿色)匹配于环境光。环境光与两个状态LED7a和7b的光一样照射到该另一个光传感器8，该另一个光传感器又呈光电阻的形式。在这里，光传感器8也与一个电阻11一起构成分压器。两个状态LED7a和7b中的每一个均与一个晶体管12、13串联。两个晶体管12和13的基极引线位于分压器的节点上。如果环境光变亮，则光传感器8的电阻减小，结果，两个晶体管12和13的基极电压增大。两个晶体管12、13的导通电阻由此减小，结果，两个状态LED7a和7b发出更多的光。就是说，造成两个状态LED7a和7b的光强度匹配于环境光的光强度。
当上面提到“紧急照明单元”时，也就是指该控制电路部、LED和光传感器能以集成电路形式构成，因而构成一个单元。

Claims (18)

1.一种紧急照明单元(3)，它与由供电源(1)供电的操作装置(2)相连并且包括至少一个照明LED(4)，其特征在于，所述紧急照明单元设有直接或间接被该照明LED(4)照明的第一光传感器(6)，其中该第一光传感器(6)的至少一个工作参数能随照射到该光传感器(6)的光而改变，其中所述工作参数包括电流、电压或电阻，所述紧急照明单元还设有与第一光传感器(6)连接的控制电路部(5)，该控制电路部评价该工作参数，用于确定由该照明LED(4)发出的光在直接照明情况下是否低于规定的最小光通量或者在间接照明情况下是否低于规定的最低照明强度，所述紧急照明单元(3)具有至少一个显示该照明LED(4)工作正常或工作出故障的状态LED(7)，其特征在于，设有直接或间接被状态LED(7)和/或环境光照明的另一个光传感器(8)，该另一个光传感器与该控制电路部(5)相连，其中，该另一个光传感器的至少一个工作参数能随照射到该另一个光传感器(8)的光而改变，其中所述工作参数包括电流、电压或电阻，其中该控制电路部(5)评价该另一个光传感器(8)的能改变的参数以便控制状态LED的功能和/或控制状态LED的亮度。
2.一种紧急照明单元(3)，它与由供电源(1)供电的操作装置(2)相连并且包括至少一个照明LED(4)以及至少一个状态LED(7)，该状态LED显示该照明LED(4)正确工作或工作出现故障，其特征在于，所述紧急照明单元设有直接或间接由该状态LED(7)和/或环境光照明的第一光传感器(6)，其中，该第一光传感器(6)的至少一个工作参数能随照射到该第一光传感器(6)的光而改变，其中所述工作参数包括电流、电压或电阻，所述紧急照明单元还设有与第一光传感器(6)相连的控制电路部(5)，该控制电路部评价该工作参数，其中该控制电路部(5)评价该第一光传感器的工作参数，以便控制该状态LED的功能和/或控制该状态LED的亮度，所述紧急照明单元(3)具有至少一个显示该照明LED(4)工作正常或工作出故障的状态LED(7)，其特征在于，设有直接或间接被状态LED(7)和/或环境光照明的另一个光传感器(8)，该另一个光传感器与该控制电路部(5)相连，其中，该另一个光传感器的至少一个工作参数能随照射到该另一个光传感器(8)的光而改变，其中所述工作参数包括电流、电压或电阻，其中该控制电路部(5)评价该另一个光传感器(8)的能改变的参数以便控制状态LED的功能和/或控制状态LED的亮度。
3.根据权利要求1所述的紧急照明单元(3)，所述紧急照明单元(3)具有至少一个显示该照明LED(4)正确工作或工作出现故障的状态LED(7)，其特征在于，该第一光传感器(6)也由该状态LED(7)直接或间接照明，用于依据能改变的工作参数也监测该状态LED(7)的工作状态，其中由该控制电路部(5)以时分复用方式进行该照明LED(4)对第一光传感器(6)的照明和该状态LED(7)对第一光传感器(6)的照明，并且能改变的工作参数的评价通过该控制电路部(5)同样以时分复用方式进行。
4.根据权利要求1所述的紧急照明单元(3)，其中该操作装置(2)配备有自检程序，该自检程序定期检查由其供电和控制的照明LED(4)是否出现短路故障或断路故障，其特征在于，当第一光传感器(6)确定低于最小光通量或者最低照明强度时，该控制电路部(5)在该照明LED(4)上产生模拟的短路故障或断路故障，从而该操作装置(2)也能检测以上描述的故障状态。
5.根据权利要求2至4之一所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该照明LED(4)和该状态LED(7)在空间上如此相互分开布置，即，人眼感觉上它们分开预定的距离。
6.根据权利要求2至4之一所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该照明LED(4)和该状态LED(7)通过挡壁被如此相互分隔开，即，该状态LED(7)被遮挡开该照明LED(4)。
7.根据权利要求6所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该照明LED(4)和该状态LED(7)通过反射壁被如此相互分隔开，即，该状态LED(7)被遮挡开该照明LED(4)。
8.根据权利要求1所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该控制电路部(5)评价该第一光传感器(6)的可改变的参数，以便根据该照明LED(4)的亮度控制该状态LED(7)的亮度。
9.根据权利要求1所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，通过该另一个光传感器(8)测定的状态LED(7)亮度故障促使该控制电路部(5)如此控制该照明LED(4)，即，使得该照明LED(4)发出一个光信号。
10.根据权利要求9所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，通过该另一个光传感器(8)测定的状态LED(7)亮度故障促使该控制电路部(5)如此控制该照明LED(4)，即，使得该照明LED(4)发出一个呈闪光形式的光信号。
11.根据权利要求1至4和8至10之一所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，采用有源工作的光电二极管或无源工作的光电阻作为第一光传感器(6)，其中作为用于无源光电阻的供电源，采用外部电压。
12.根据权利要求11所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，采用有源工作的光电二极管或无源工作的光电阻作为第一光传感器(6)，其中作为用于无源光电阻的供电源，采用用于照明LED(4)的供电电压或用于状态LED(7)的供电电压。
13.根据权利要求1至4和8至10之一所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，第一光传感器(6)和/或另一个光传感器(8)还由一个独立的光源遥控操作装置用于该紧急照明单元(3)的配置、编程或者寻址。
14.根据权利要求13所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，第一光传感器(6)和/或另一个光传感器(8)还由一个独立的光源借助红外线遥控操作装置用于该紧急照明单元(3)的配置、编程或者寻址。
15.根据权利要求1至4和8至10之一所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该第一光传感器(6)和/或该另一个光传感器(8)还被用作烟雾报信装置。
16.根据权利要求1所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该控制电路部(5)包括与该照明LED(4)串联的晶体管(10)，该晶体管在第一光传感器(6)发信号表示低于最小光通量或最低照明强度时被控制电路部(5)控制调整到截止状态，由此，自检程序确定断路故障。
17.根据权利要求2所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该控制电路部(5)包括与该状态LED(7a，7b)串联的晶体管(12，13)，该晶体管的导通电阻由第一光传感器或另一个光传感器(6，8)的能改变的参数如此确定，即，照射到第一或另一个光传感器(6，8)的环境光的照明强度或光通量越大，则导通电阻越小且因而状态LED(7a，7b)的亮度越大。
18.根据权利要求2所述的紧急照明单元(3)，其特征在于，该控制电路部(5)和所述照明LED(4)和/或状态LED(7)和这个/这些光传感器(6，8)以集成电路形式构成。
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