DE102005032719A1

DE102005032719A1 - Lichtsignalanlage, insbesondere für den Straßenverkehr

Info

Publication number: DE102005032719A1
Application number: DE102005032719A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr. Hering; Norbert Holz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2007-01-25
Also published as: DE502006009009D1; WO2007006684A1; ATE500583T1; EP1902437A1; EP1902437B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtsignalanlage, insbesondere für den Straßenverkehr, mit mindestens einem Leuchtdioden (11) aufweisenden Signalgeber (10) zur Abgabe eines Lichtzeichens, mit einem Steuergerät (40) zur Ansteuerung, Auswertung und Überwachung der Signalgeber (10), mit Leitungen (31) zur Energieversorgung und Leitungen (32) zur Datenübertragung zwischen dem Steuergerät (40) und den Signalgebern (10), und mit einer Schaltungseinrichtung zur Ansteuerung der Signalgeber (10). Indem je Signalgeber (10) eine in dessen unmittelbare Nähe angeordnete Schalteinrichtung vorgesehen ist und indem die Signalgeber (10) über einen einzigen, die Energieversorgungsleitungen (31) und die Datenübertragungsleitungen (32) aufweisenden Leitungsstrang (30) mit dem Steuergerät (40) verbunden sind, wird eine Lichtsignalanlage bereitgestellt, die insbesondere bei Verwendung von Signalgebern (10) mit energiesparenden Leuchtdioden (11) fehlersicher, hochverfügbar und einfach im Aufbau ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsignalanlage, insbesondere für den Straßenverkehr, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Lichtsignalanlagen kommen vor allem in der Verkehrstechnik zur Verkehrssteuerung und -regelung zum Einsatz. Signalgeber, die zur Abgabe von Lichtzeichen für die Verkehrsteilnehmer vorgesehen sind, sind von Flughäfen, vom Eisenbahnverkehr und vor allem aus dem Straßeverkehr bekannt. Beispielsweise werden die sich an einem Knotenpunkt des Straßennetzes kreuzenden, konkurrierenden Verkehrsströme, die durch Kraftfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Radfahrer und Fußgänger gebildet werden können, durch eine Vielzahl an Signalgebern gesteuert.

Hierzu sind die Signalgeber an ein Steuergerät angeschlossen, von dem sie nach einem im Steuergerät ablaufenden Signalprogramm angesteuert werden.

Seit langem sind Signalgeber mit Glühlampen als Lichtquellen bestückt, wobei Schaltungseinrichtungen zur Ansteuerung und Überwachung der Signalgeber im Steuergerät eingesetzt werden, die auf die besonderen Eigenschaften von Glühlampen ausgelegt sind. In den letzten Jahren hat jedoch die Technologie der Leuchtdioden, kurz LED (englisch: Light emitting diodes), so große Fortschritte gemacht, dass heute mit einigen wenigen – beispielsweise sechs – Hochleistungs-LED-Chips ein lichtnormgerechter, langlebiger und energiesparender Signalgeber aufgebaut werden kann. Aus Gründen der Verkehrssicherheit werden an die Komponenten von Lichtsignalanlagen hohe Sicherheitsanforderungen gestellt um Fehler bei der Abgabe von Lichtzeichen zu vermeiden. Mit dem Übergang von Glühlampen zu Leuchtdioden sind neue Fehlermöglichkeiten entstanden, die durch geeignete Gegenmaßnahmen beherrscht werden müssen.

Ein typischer Fehler besteht im ungewollten Ausbleiben eines Sperrsignals, beispielsweise eines roten Lichtzeichens an einer Verkehrsampel. Herkömmliche Steuergeräte benutzten bei Glühlampen den elektrischen Stromzufluss als zuverlässigen Indikator für eine ausreichende Lichterzeugung in der Glühwendel. Dabei sorgt die Leistung der Glühlampen von mindestens 20 W für eine elektrische Stromstärke, die auch in einer ausgedehnten Lichtsignalanlage mit Erdverkabelung durch die Schaltungseinrichtung im Steuergerät zuverlässig überwacht werden kann. Bei der Verwendung von Leuchtdioden aufweisenden Signalgebern kann jedoch in einer Leuchtdiode ein Kurzschluss – Strom ohne Spannung oder eine Strompfadunterbrechung – Spannung ohne Strom – als Fehler auftreten. Es kann auch vorkommen, dass eine Leuchtdiode trotz normaler elektrischer Betriebswerte kein Licht abgibt. Des Weiteren kann es vorkommen, dass die den eigentlichen Leuchtdioden üblicherweise vorgeschaltete Treiberschaltung, z. B. ein getakteter Energiewandler, bei Bauteilefehlern Strom zieht, ohne die Leuchtdioden zu bestromen. Schließlich kann die Stromüberwachung im Steuergerät aufgrund der geringen Leistungsaufnahme von weniger als 10 W durch induktive, kapazitive oder ohmsche Störungseinkopplungen auf den langen Erdleitungen erheblich gestört werden.

Ein anderer Fehlertyp ist das ungewollte Erscheinen eines Freigabesignals, beispielsweise des grünen Lichtzeichens einer Kreuzungsampel. Ein herkömmliches Steuergerät überwacht zur Erkennung dieses Fehlertyps die Signalleitung auf Überschreiten einer Spannung von ca. 60 V bei einem Nominalwert von 230 V und nimmt bei Unterschreiten dieses Grenzwertes an, dass die Glühlampe nicht leuchtet. Zwar nimmt die Glühlampe auch bei 60 V merklich Energie auf, sie gibt aber dabei kaum Licht im sichtbaren Spektralbereich ab. Bei Signalgebern mit Leuchtdioden muss hingegen damit gerechnet werden, dass auch eine sehr geringe Energieaufnahme zum Aufleuchten einer Leuchtdiode, insbesondere bei Nacht, führt. Damit können im Gegensatz zu Glühlampen Leuchtdioden durch kapazitive Ein kopplungen im Leitungsnetz des Signalgebers zum Aufleuchten gebracht werden.

Zur Lösung des ersten Fehlertyps ist es bekannt, mehrere Leuchtdioden so zu einem vermaschten LED-Array zusammen zu schalten, dass bei Kurzschluss oder Unterbrechung einer Leuchtdiode die Mehrzahl der restlichen Leuchtdioden weiterleuchtet. Ein gleichzeitiges Auftreten dieses Fehlers bei mehreren Leuchtdioden wird als unwahrscheinlich betrachtet. Des Weiteren kann die Treiberschaltung, also der Energiewandler, mit einer zusätzlichen Überwachungsschaltung ausgestattet werden, die bei fehlerhaften elektrischen Betriebswerten der Leuchtdioden eine spezielle Sicherung durchbrennt; mit dieser so genannten End-of-Life-Schaltung wird die Stromaufnahme des Signalgebers analog zum Fadenbruch einer Glühlampe unterbrochen. Es ist jedoch anzumerken, dass jede zusätzliche Überwachungsschaltung an sich auch wieder eine potentielle Fehlerquelle darstellt und dass die Funktionsbereitschaft einer End-of-Life-Überwachungsschaltung im Normalbetrieb des Signalgebers nicht getestet werden kann. Man kann auch auf die LED-spezifische Energieersparnis verzichten und die elektrische Leistung durch zusätzliche Verbraucherwiderstände anheben, wobei sicherheitstechnisch auf die sorgfältige Überwachung der Leuchtdioden zu achten ist. Ein anderer Lösungsweg sieht eine Verminderung der Betriebsspannung – etwa 40 V statt 230 V – vor, um die zu überwachenden LED-Ströme wieder auf ein gut überwachbares Niveau anzuheben. Allerdings wird auch diese Methode in absehbarer Zeit unter den Einsatzbedingungen eines Steuergerätes an ihre Grenzen stoßen, da der technologische Trend bei Leuchtdioden zu immer niedrigerem Energieverbrauch geht.

Zu gattungsgemäßen Lichtsignalanlagen wird auf die DE-Produktschrift „Der neue LED3 Signalgeber: Sicherheit mit System" herausgegeben von der Siemens AG, Bestellnummer E10003-A800-W18, Ausgabe 004, 2003-12-03 sowie auf die DE-Produktschrift zum Steuergerät „SITRAFFIC C800V: Präzision und Zuverlässigkeit auf höchstem Niveau", herausgegeben von der Siemens AG, Bestellnummer E10003-A800-W16, Ausgabe 002, 2002-03-01 verwiesen. Das Verkehrssteuergerät steuert mittels eines Prozessorsystems bis zu 48 Signalgruppen. Die Signalsicherung wird durch zwei unabhängige Mikroprozessoren fehlersicher nach VDE0832 überwacht, wodurch verkehrsgefährdende Signalisierungszustände vollständig ausgeschlossen sind. Das Steuergerät weißt eine Schnittstelle zu einer übergeordneten Verkehrsrechner-Zentrale auf. Außerdem können über 80 Verkehrsdetektoren angeschlossen werden. Für die Ansteuerung der Signalgeber ist eine zentrale Schaltungseinrichtung vorgesehen, die aus Lampenschaltern für jeweils acht Signalgruppen von Signalgebern besteht. Zur Signalsicherung ist ein zweikanaliger Aufbau gewählt, wobei das Auftreten gefährdender Signalisierungszustände überwacht wird und widersprüchliche Signalisierungszustände und defekte Lampen gemeldet werden. Bei Auftreten eines gefährdenden Signalisierungszustandes wird über Abschaltmittel der Teilknoten abgeschaltet, in dem dieser Zustand aufgetreten ist. Bei den beschriebenen LED-Signalgebern stehen als zentrale Lichtquelle 12 bis 18 Leistungs-Leuchtdioden zur Verfügung. Die elektrische Schnittstelle zum Steuergerät bildet eine stromüberwachte Treiberschaltung mit Energiewandler und End-of-Life-Sicherung. Ein LED-Signalgeber weist ein Gehäuse mit integrierter Kühlplatte auf, in dem ein LED-Board und zu dessen Energieversorgung ein Energiewandler angeordnet sind. Das Gehäuse wird frontseitig durch eine optische Linse sowie eine Fronlinse abgeschlossen. Jeder Signalgeber wird von seinem zentralen Lampenschalter im Steuergerät separat mit bis zu 250 m langen 230 V Erdkabeln als Energieversorgungsleitung verbunden, die erheblichen elektrischen Störeinflüssen ausgesetzt sind. Der sinkende Leistungsverbrauch der LED-Signalgeber macht eine sichere Überwachung immer schwieriger, erhöht das Risiko für störungsbedingte Abschaltungen und verringert damit die Verfügbarkeit der Lichtsignalanlage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lichtsignalanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, die trotz Verwendung von Signalgebern mit Leuchtdioden möglichst fehlersicher und dabei einfach im Aufbau ist.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Lichtsignalanlage gelöst, bei der je Signalgeber eine in dessen unmittelbarer Nähe angeordnete Schaltungseinrichtung vorgesehen ist und bei der die Signalgeber über einen die Energieversorgungsleitungen und die Datenübertragungsleitungen aufweisenden Leitungsstrang mit dem Steuergerät verbunden sind. Durch die Verschiebung der Anordnung der Schaltungseinrichtungen vom Steuergerät in die dezentrale Peripherie der Signalgeber ergeben sich sehr kurze Kabellängen im kritischen Leitungsteil, was zu einer drastischen Reduzierung aller Störeinflüsse auf die Spannungen und Ströme des LED-Signals führt. Der Leitungsstrang kann in vorteilhafter Weise als Energie- und Datenbus zwischen Steuergerät und den Signalgebern ausgebildet werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage weist die Schaltungseinrichtung neben Mitteln zur Ansteuerung der Leuchtdioden auch Mittel zur Umwandlung der den Leuchtdioden zuzuführenden Energie sowie Mittel zur Überwachung der Strom- und/oder Spannungsbeaufschlagung der Leuchtdioden auf, die als gemeinsames Modul ausgebildet sind. Hierdurch werden die Funktionen der bislang zentral angeordneten Schaltungseinrichtungen sowie der Treiberschaltung im Signalgeber verschmolzen, was in vorteilhafter Weise die mehrfache Ausführung und Verkettung von Schaltungen zur Strom- und Spannungsüberwachung vermeidet. Das gesamte Konzept wird dadurch einfacher und lässt sicherheitstechnisch leichter zertifizieren. Die bislang im Treiber verwendete End-of-Life-Schaltung kann komplett entfallen. Im praktischen Betrieb erhöhen sich dadurch Verfügbarkeit und Sicherheit, während die Herstellkosten durch den geringeren Schaltungsaufwand sinken.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage sind die Ansteuerungsmittel der Schaltungs einrichtung dazu eingerichtet, die Signalausgänge nach Sollvorgaben der Signalsteuerung anzusteuern, es sind Auswertungsmittel der Schaltungseinrichtung dazu ausgebildet, Betriebsparameter redundant zu erfassen und Funktionstests durchzuführen, und es sind Kommunikationsmittel der Schaltungseinrichtung dazu ausgebildet, Steuer-, Mess- und Zustandsdaten über eine logische, gesicherte Datenverbindung mit dem Steuergerät auszutauschen. Durch gezielte Funktionskontrollen und eine abgestimmte Aufgabenteilung mit dem Steuergerät wird mit wirtschaftlichem Aufwand eine fehlersichere Ausführung erreicht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage sind die Ansteuerungsmittel durch einen logischen Befehl ausgelöst zur Modulation der Pulsweite und/oder zur Absenkung der Amplitude des den Leuchtdioden zuzuführen Stromes ausgebildet. Dies ermöglicht ein softwaregesteuertes feinstufiges Abdimmen der Leuchtdioden, wobei sogar einzelne etwa akustische Signale beim Dimmen ausgenommen werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ist die Schaltungseinrichtung für mehrere Signalausgänge ausgelegt. Dadurch können mehrere Signalausgänge die stets erforderlichen Kernkomponenten, wie serielle Schnittstelle, Mikrocontroller, Energiewandler, vorteilhaft teilen. Außerdem wird in den resultierenden Datentelegrammen zwischen Steuergerät und Signalgebern das Verhältnis von Netto- zu Bruttodaten, also Date und Preamble, Header, CRC, günstiger.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage sind zur Überwachung der Signalzustände Mittel zur direkten Messung der elektrischen Betriebsparameter der Leuchtdioden vorgesehen. Die elektrischen Betriebsparameter sind der Strom und die Spannung im Betrieb der Dioden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage sind Mittel zur Erfassung des von den Leuchtdioden emittierten Lichts vorgesehen, die zur Ausführung von Tests im eingeschalteten und/oder ausgeschalteten Zustand der Leuchtdioden ausgebildet sind. Hierbei können im eingeschalteten Zustand kurze Ausschaltphasen vorgesehen sein, während im ausgeschalteten Zustand kurzzeitig eine im Infrarot emittierende Leuchtdiode aktiviert wird. Durch solche regelmäßigen, dynamischen Tests der Lichtmessung kann der Einfluss der Umgebungslichts kompensiert und die gesamte Erfassungskette fortlaufend überprüft werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage erfolgt die Datenübertragung zwischen Steuergerät und Signalgeber über ein 230 V-Stromkabel. Da häufig bereits 230 V-Kabel für die Datenübertragung benutzt werden, müssen keine neuen Datenkabel verlegt werden, was mit aufwendigen und oft Verkehrsbehindernden Tiefbauarbeiten verbunden wäre. Hierdurch wird auch die bekannte Verwendung eines Koaxialkabels vermieden, was mit entsprechend aufwendigen Anschlussmontagen verbunden war.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage sind für die Energieversorgung und die Datenübertragung zwischen Signalgeber und Steuergerät eine gemeinsame Signalleitung vorgesehen. Eine auf die Anwendung des Steuergeräts abgestimmte Powerline-Communication (kurz PLC) ist besonders dafür geeignet, auf vorhandenen Stromkabeln eine zuverlässige und leistungsfähige Datenübertragung im gesamten Bereich der Lichtsignalanlage sicherzustellen. Zudem toleriert die PLC-Technik ein Netz mit nachrichtentechnischen Problemstellen, wie unabgeschlossene Leitungen, Stichleitungen oder Abzweigungen.

Vorzugsweise werden bei erfindungsgemäßen Lichtsignalanlagen die Signalleitungen für Energie- und Datenübertragung eingesetzt. Wenn die Energieversorgung und die Datenübertragung über die gleichen Leitungen geführt werden, ist die Zahl der Anschlussstellen besonders gering.

Vorzugsweise sind bei erfindungsgemäßen Lichtsignalanlagen für die Energieversorgung und die Datenübertragung zwischen Signalgeber und Steuergerät voneinander getrennte Signalleitungen vorgesehen sind. Bei getrennten Signalleitungen gibt es zwar mehr Anschlussstellen, aber man hat eine höhere Übertragungsqualität und auch Einsparungen, weil die PLC-Transmitter erheblich einfacher und die Energiewandler ohne PLC-Hochfrequenzfilter ausgeführt werden können.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ist an den Signalgeber ein in dessen Nähe angeordneter Verkehrsdetektor anschließbar, wobei vom Verkehrsdetektor erfasste Verkehrsdaten über die Schaltungseinrichtungen zum Steuergerät übertragbar sind. Immer häufiger kommen beispielsweise über Kopf angeordnete Verkehrsdetektoren zum Einsatz, die im Bereich der Signalgeber einer Lichtsignalanlage montiert sind. Bei der vorgeschlagenen Technik sind dafür keine extra Kabel nötig, sondern die Detektorausgänge können über spezielle Eingänge der Schaltungseinrichtungen erfasst und von dort zum Steuergerät übertragen werden.

Weitere Vorteile einer erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel, welches anhand der Zeichnung näher erläutert wird, in deren einziger Figur ein Steuergerät mit daran angeschlossenem Signalgeber schematisch veranschaulicht ist.
Die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage zur Verkehrssteuerung an einem Knotenpunkt des Straßenverkehrsnetzes umfasst eine Mehrzahl an Signalgebern 10, von denen exemplarisch einer dargestellt ist, einen Verkehrsdetektor 20, der über Kopf an einem Signalmast angeordnet sein kann, wobei die Signalgeber 10 erfindungsgemäß über einen, gegebenenfalls einen einzigen, Leitungsstrang 30 mit einem Steuergerät 40 verbunden sind.
Ein Signalgeber 10 weist mindestens eine Leuchtdiode 11 zur Abgabe eines Lichtzeichens – etwa Grün-, Gelb- oder Rotlicht – auf, die durch eine im oder am Signalgeber 10 angeordnete Schaltungseinrichtung ansteuerbar ist. Durch die dezentrale periphere Anordnung der Schaltungseinrichtung in unmittelbarer Nähe des Signalgebers 10 und durch die Verbindung der Signalgeber 10 mit dem Steuergerät 40 über einen einzigen Leitungsstrang 30 wird erfindungsgemäß erreicht, dass die Länge der Leitung 30 verkürzt wird, was insbesondere im kritischen Leitungsteil zu einer drastischen Reduzierung aller Störeinflüsse auf die Spannungen und Ströme des LED-Signals führt.
Die Schaltungseinrichtung im Signalgeber 10 verwirklicht erfindungsgemäß ein einfaches und sicherheitstechnisch leicht zertifizierbares Konzept, in dem die Funktionen der bislang zentral im Steuergerät 40 angeordneten Lampenschalter und der in den Signalgebern 10 angeordneten Treiberschaltungen verschmolzen werden. Hierfür umfasst eine Schaltungseinrichtung einen Energiewandler 12 für die Leuchtdioden 11, welcher mit den Energieversorgungsleitungen 31 des Leitungsstrangs 30 verbunden ist. Zum Abdimmen der Leuchtdioden 11 sind die Ansteuerungsmittel 13 der Schaltungseinrichtung durch einen logischen Befehl ausgelöst zur Pulsweitemodulation und/oder zur Amplitudenabsenkung des den Leuchtdioden 11 zuzuführenden Stromes I ausgebildet. Dies erlaubt ein softwaregesteuertes feinstufiges Abdimmen der Leuchtdioden 11. Die Ansteuerungsmittel 13 steuern dabei die Signalausgänge, vorzugsweise mehrere Signalausgänge, nach Sollvorgaben an. Mit Auswertemitteln 14 können Betriebsparameter redundant erfasst und Funktionstests durchgeführt werden. Hierzu sind Überwachungsmittel 16 vorgesehen, mittels derer Strom- und Spannungsbeaufschlagung der Leuchtdioden 11 gemessen werden können. Mit Hilfe von Kommunikationsmitteln 15 werden Steuer-, Mess- und Zustandsdaten über eine logisch gesicherte Datenverbindung mit dem Steuergerät 40 ausgetauscht. Hierzu umfasst jeder Signalgeber 10 eine serielle Schnittstelle 17, die über eine als Datenbus ausgebildete Leitungsverbindung 32 mit einer seriellen Schnittstelle 45 des Steuergeräts 40 verbunden ist.
Zur direkten Überwachung der Leuchtstärke des Signalgebers 10 umfasst dieser Lichterfassungsmittel 18, die beispielsweise durch eine Fotodiode gebildet werden können. Als Funktionstest kann hier beispielsweise im laufenden Betrieb ein kurzzeitiges Ausschalten der Leuchtdioden 11 erfolgen. Um den Einfluss des Umgebungslichts kompensieren zu können, ist am Signalgeber 10 des dargestellten Ausführungsbeispiels eine im Infrarotbereich emittierende Leuchtdiode 19 vorgesehen, deren Strahlung ebenfalls von den Erfassungsmitteln 18 detektiert und in den Auswertungsmitteln 14 verarbeitet werden kann. Damit ist die bekannte indirekte Schlussweise vom elektrischen Diodenstrom auf den Lichtstrom nicht mehr nötig. Die Leuchtstärke des Signalsgebers 10 kann unabhängig von Anzahl und Wirkungsgrad der Leuchtdioden 11 überwacht werden.
Mit Vorteil sind beim erfindungsgemäßen Anschluss eines über Kopf angeordneten Verkehrsdetektors 20 keine extra Kabel zum Steuergerät 40 erforderlich. Statt dessen können die Ausgangsdaten des Verkehrsdetektors 20 über spezielle Eingänge der peripheren Schaltungseinrichtung erfasst und von dort über den Leitungsstrang 30 zum Steuergerät 40 übertragen werden.
Zur Kommunikation zwischen Signalgebern 10 und Steuergerät 40 wird vorzugsweise Powerline-Communication eingesetzt. Auf die Anwendung für Steuergeräte 40 abgestimmt, ist diese besonders geeignet, auf vorhandenen Stromkabeln eine zuverlässige und leistungsfähige Datenübertragung im gesamten Bereich des durch die Lichtsignalanlage geregelten Kreuzungsbereichs sicherzustellen. Zudem toleriert die PLC-Technik Leitungsnetze mit nachrichtentechnischen Problemstellen, wie unabgeschlossene Leitungen, Stichleitungen und Abzweigungen. Wenn für die Energieversorgung und die Datenübertragung die gleichen Signalleitungen 30 genutzt werden, kann man in besonders vorteilhafter Weise die Anzahl von Anschlussstellen gering hal ten. Alternativ können aber auch für die Energieversorgung und Datenübertragung getrennte Signalleitungen genutzt werden. Separate Leitungen erhöhen die Übertragungsqualität und kompensieren den Nachteil von mehreren Anschlussstellen durch Einsparungen, da die PLC-Transmitter erheblich einfacher und die Energiewandler 12 ohne PLC-Hochfrequenzfilter ausgeführt werden können.

Claims

Lichtsignalanlage, insbesondere für den Straßenverkehr, mit mindestens einem Leuchtdioden (11) aufweisenden Signalgeber (10) zur Abgabe eines Lichtzeichens, mit einem Steuergerät (40) zur Ansteuerung, Auswertung und Überwachung der Signalgeber (10), mit Leitungen (31) zur Energieversorgung und Leitungen (32) zur Datenübertragung zwischen dem Steuergerät (40) und den Signalgebern (10), und mit einer Schaltungseinrichtung zur Ansteuerung der Signalgeber (10), dadurch gekennzeichnet, dass je Signalgeber (10) eine in dessen unmittelbare Nähe angeordnete Schaltungseinrichtung vorgesehen ist, und dass die Signalgeber (10) über einen die Energieversorgungsleitungen (31) und die Datenübertragungsleitungen (32) aufweisenden Leitungsstrang (30) mit dem Steuergerät (40) verbunden sind.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung neben Mitteln (13) zur Ansteuerung der Leuchtdioden (11) auch Mittel (12) zur Umwandlung der den Leuchtdioden (11) zuzuführenden Energie sowie Mittel (14, 16) zur Überwachung der Strom- und/oder Spannungsbeaufschlagung der Leuchtdioden (11) aufweist, die als gemeinsames Modul ausgebildet sind.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungsmittel (13) der Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet sind, die Signalausgänge nach Sollvorgaben der Signalsteuerung anzusteuern, dass Auswertemittel (14) der Schaltungseinrichtung dazu ausgebildet sind, Betriebsparameter redundant zu erfassen und Funktionstests durchzuführen, und dass Kommunikationsmittel (15) der Schaltungseinrichtung dazu ausgebildet sind, Steuer-, Mess- und Zustandsdaten über eine logische, gesicherte Datenverbindung mit dem Steuergerät (40) auszutauschen.
Lichtsignalanlage nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungsmittel (13) durch einen logischen Befehl ausgelöst zur Modulation der Pulsweite und/oder zur Absenkung der Amplitude des den Leuchtdioden (11) zuzuführenden Stromes (I) ausgebildet sind.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung für mehrere Signalausgänge ausgelegt ist.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung der Signalzustände Mittel (16) zur direkten Messung des den Leuchtdioden (11) beaufschlagten Stromes (2) vorgesehen sind.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (18) zum Erfassen des von den Leuchtdioden (11) emittierten Lichts vorgesehen sind, die zur Ausführung von Tests im eingeschalteten und/oder ausgeschalteten Zustand der Leuchtdioden (11) ausgebildet sind.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (32) zur Datenübertragung zwischen Steuergerät (40) und Signalgeber (10) als 230V-Stromkabel ausgeführt sind.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Energieversorgung und die Datenübertragung zwischen Signalgeber (10) und Steuergerät (40) eine gemeinsame Signalleitung vorgesehen ist.
Lichtsignalanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Energieversorgung und die Datenübertragung zwischen Signalge ber (10) und Steuergerät (40) voneinander getrennte Signalleitungen (31 bzw. 32) vorgesehen sind.
Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Signalgeber (10) ein in dessen Nähe angeordneter Verkehrsdetektor (20) anschließbar ist, wobei vom Verkehrsdetektor (20) erfasste Verkehrsdaten über die Schaltungseinrichtung zum Steuergerät (40) übertragbar sind.