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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Straßen mit einem Leuchtengehäuse enthaltend eine Anzahl von Lichtquellen und eine elektronische Ansteuereinrichtung, mit einer in einer abgedichteten Steckeinrichtung integrierten elektrischen Schnittstelle, wobei die Steckeinrichtung einen fest mit dem Leuchtengehäuse verbundenen Steckanschluss und einen von demselben abziehbaren Stecker umfasst.
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Aus der
EP 1 916 468 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Straßen, Wege und dergleichen mit einem Leuchtegehäuse bekannt, das eine Anzahl von LED-Leuchtelementen als Lichtquellen sowie eine derselben vorgelagerte Linse zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung aufweist. In Abhängigkeit von der Krümmung einer Lichtauskoppelfläche der Linse können größere oder kleinere rechteckförmige Lichtverteilungen erzeugt werden.
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Bei stationären Beleuchtungsvorrichtungen für Straßen, Wege oder dergleichen ist es bekannt, die optischen Bauteile (Lichtquellen, Linsen etc.) sowie eine elektronische Ansteuereinrichtung in einem abgedichteten Gehäuse anzuordnen, das über eine gedichtete Steckerschnittstelle mit einem öffentlichen Niederspannungsnetz verbindbar ist. Ein zerstörungsfreies Öffnen des Leuchtegehäuses ist aufgrund des Schutzes vor die Funktionstüchtigkeit der Beleuchtungsvorrichtung beeinträchtigenden äußeren Einflüssen nicht möglich. Über die elektrische Schnittstelle erfolgt lediglich die Zuführung einer Versorgungsspannung aus dem öffentlichen Niederspannungsnetz. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass eine nachträgliche Änderung von Betriebsparametern der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere der Bestromung der Lichtquellen, nicht mehr möglich ist. Darüber hinaus ist im Defektfall eine Diagnose von im Innern des Leuchtengehäuses angeordneten elektrischen Komponenten von außen ohne zerstörende Öffnung des Leuchtengehäuses nur sehr eingeschränkt möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise eine Einstellbarkeit bzw. Funktionsüberprüfbarkeit von elektrischen Komponenten in einem gekapselten bzw. vollkommen abgedichteten Leuchtengehäuse gewährleistet ist, ohne dass die Funktionsfähigkeit durch äußere Umwelteinflüsse beeinträchtigt wird.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle als eine elektrische Konfigurationsschnittstelle ausgebildet ist, mittels derer in einem Nichtbetriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung elektrische Betriebsparameter derselben einstellbar und/oder eine Funktionsüberprüfung derselben durchführbar ist.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Integration einer elektrischen Konfigurationsschnittstelle in eine elektrische Schnittstelle ein Umkonfigurieren bzw. eine Funktionsüberprüfung von elektrischen Bauelementen innerhalb des Leuchtengehäuses ohne Öffnung desselben relativ platzsparend gewährleistet ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass eine unerwünschte Undichtigkeit am Leuchtengehäuse entsteht. Die elektrische Konfigurationsschnittstelle ist Teil einer Steckeinrichtung, die zur Bereitstellung der Versorgungsspannung und zum Anschluss von die Umkonfigurierung bzw. Funktionsüberprüfung dienenden externen Mitteln bzw. externen Einheiten dient. Vorteilhaft kann somit auf die Notwendigkeit einer separaten Abdichtung für die Konfigurationsschnittstelle verzichtet werden. Ferner kann beispielsweise die Helligkeit bzw. die Ausgangsleistung der Lichtquellen auf einfache Weise verändert bzw. einer Funktionsüberprüfung ohne Öffnen des Leuchtengehäuses geschaffen werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Leuchtengehäuse gekapselt ausgebildet, wobei lediglich eine elektrische Zugänglichkeit über den Steckanschluss des Leuchtengehäuses herstellbar ist. Vorteilhaft ist hierdurch eine vollständige Abdichtung des Leuchtengehäuses geschaffen, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit von außen sicher vermieden wird. Es kann somit nur eine elektrische Zugänglichkeit zu in dem Leuchtengehäuse angeordneten Bauelementen erfolgen. Eine Zugänglichkeit in dem Sinne, dass Lichtquelle oder elektrische Bauelemente ausgetauscht werden können, ist nicht möglich.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die elektrische Konfigurationsschnittstelle eine Anzahl von in dem Steckanschluss integrierten Anschlussenden für Leitungen oder Busleitungen auf, die zu der elektrischen Ansteuereinrichtung und/oder direkt zu den Lichtquellen führen. Vorteilhaft kann die elektrische Konfigurationsschnittstelle platzsparend zusammen mit einem Anschluss für die Versorgungsspannung der Beleuchtungsvorrichtung in einem einzigen Steckanschluss integriert sein, der mit einem manuell betätigbaren Stecker zusammenwirkt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die elektrische Konfigurationsschnittstelle eine direkte Ansteuerleitung auf, die unmittelbar zu der mindestens einen Lichtquelle führt. Vorteilhaft kann bei abgezogenem Stecker somit unter Anwendung von Hilfsmitteln eine direkte Einstellung der Lichtquellen, beispielsweise mittels eines vorzugsweise im Leuchtengehäuse integrierten Potentiometers, erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die elektrische Konfigurationsschnittstelle derart ausgebildet, dass ein Konfigurationsmodul als externe Einheit auf den Steckanschluss aufsteckbar ist. Das Konfigurationsmodul weist eine elektrische Stelleinrichtung auf, mittels derer elektrische Betriebsparameter der Beleuchtungsvorrichtung einstellbar sind. Hierbei werden durch das Vorhandensein einer elektrischen Verbindung zu der elektrischen Ansteuereinrichtung die Konfigurationsdaten eingespeist und in einem entsprechenden Speicher der elektrischen Ansteuereinrichtung gespeichert.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Konfigurationsmodul eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle zur Verbindung mit einem externen Steuergerät und/oder zur manuellen Bedienung auf. Das Konfigurationsmodul ist somit universell einsetzbar in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten bzw. der Wahl des Zugangs durch den Benutzer.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer in einer Steckeinrichtung integrierten Konfigurationsschnittstelle, wobei ein Stecker der Steckeinrichtung mechanisch und elektrisch mit einem fest mit einem Leuchtengehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verbundenen Steckanschluss der Steckeinrichtung verbunden ist,
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2 eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1, wobei der Stecker von dem Steckanschluss gelöst ist,
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3 eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung, bei der der Steckanschluss durch Abziehen des Steckers freigelegt ist, wobei eine Einstellbarkeit von Lichtquellen durch direkten Zugang zu einem Potentiometer gewährleistet ist,
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4 eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung, wobei statt des Steckers ein elektrisches Konfigurationsmodul auf den Steckanschluss gesteckt ist und
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5 ein elektrisches Blockschaltbild der Baueinheiten im aufgesteckten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 4.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann für Allgemeinbeleuchtung, aber insbesondere für Straßenbeleuchtung eingesetzt werden. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein Leuchtengehäuse 1 auf, das beispielsweise mit einem nicht dargestellten Mast verbunden ist, so dass das Leuchtengehäuse 1 in einem Abstand zu einer Straßenfläche beabstandet und zu derselben ausgerichtet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht somit die Erzeugung eine vorgegebenen Lichtverteilung zur Ausleuchtung der Straße.
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In dem Leuchtengehäuse 1 sind zum einen eine Anzahl von als LED-Leuchtelementen ausgebildete Lichtquellen 2 angeordnet, mit denen eine Leiterplatte 3 bestückt ist. Ferner ist in dem Leuchtengehäuse 1 eine elektronische Ansteuereinrichtung 4 (elektronisches Vorschaltgerät) angeordnet, mittels dessen die Leuchtdioden 2 angesteuert werden.
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Das Leuchtengehäuse 1 ist gekapselt ausgebildet, wobei lediglich eine elektrische Zugänglichkeit über eine vorzugsweise abgedichtete Steckeinrichtung 5 gegeben ist. Die Steckeinrichtung 5 ist gebildet durch einen fest mit dem Leuchtengehäuse 1 verbundenen Steckanschluss 6 und durch einen von demselben abziehbaren Stecker 7, die in gestecktem Zustand über eine Dichtung 35 miteinander verbunden sind. Der Stecker 7 ist als Versorgungsstecker 7 ausgebildet und ermöglicht über eine elektrische Zuführleitung 8 die Bereitstellung einer vorgegebenen Versorgungsspannung. Die elektrische Zuführleitung 8 des Steckers 7 ist mit einem nicht dargestellten Anschluss eines öffentlichen Versorgungsnetzes verbunden. Im Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung ist der Versorgungsstecker 7 mechanisch und elektrisch mit dem Steckanschluss 6 verbunden, wobei die elektrische Zuführleitung 8 des Versorgungssteckers 7 mit einem Anschluss einer Versorgungsleitung 9 des Steckanschlusses 6 verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung 9 zu der elektrischen Ansteuereinrichtung 4 führt zur Bereitstellung der Versorgungsspannung.
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Die Steckeinrichtung 5 bzw. der Steckanschluss 6 ist derart dimensioniert, dass er nicht nur die Bereitstellung einer Versorgungsspannung, sondern auch die elektrischen Verbindung bzw. die Zugänglichkeit zu elektrischen Bauteilen für die Einstellbarkeit von Betriebsparamatern der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht. Der Steckanschluss 6 weist als elektrische Schnittstelle eine Konfigurationsschnittstelle 10 auf, von der eine Busleitung 11 sowie die Versorgungsleitung 9 zu der elektronischen Ansteuereinrichtung 4 sowie eine direkte Ansteuerleitung 13 zu Diagnosezwecken zu den LED-Leuchtelementen 2 führt. Die entsprechenden Anschlüsse der Busleitung 11, Versorgungsleitung 9, Ansteuerleitung 13 sind in dem Steckanschluss 6 zusammengeführt. Vorzugsweise ist die Steckeinrichtung 5 bzw. der Steckanschluss 6 kompakt ausgeführt, wobei die Anschlüsse der Leitungen 9, 11, 13 zu einander isoliert nebeneinander und abgedichtet angeordnet sind.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß 3 kann der Steckanschluss 6 auch einen Zwischenraum 14 aufweisen, der einer Bedienperson 15 mittels eines Hilfswerkzeugs die Zugänglichkeit zu einem Stellbauelement 16 (Potentiometer) ermöglicht, mittels dessen die Helligkeit der LED-Lichtquellen 2 einstellbar ist. Ein zusätzlicher Stecker ist für diese Ausführungsform nicht erforderlich.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 4 und 5 ist auf den Steckanschluss 6 ein zu dem Versorgungsstecker 7 alternatives Konfigurationsmodul 17 aufsteckbar, das – wie der Versorgungsstecker 7 – einen mechanischen Stecker zur dichten Verbindung mit dem Steckanschluss 6 aufweist. Darüber hinaus weist das Konfigurationsmodul 17 eine elektrische Stelleinrichtung 18 auf zur Einstellung der Betriebsparameter der Beleuchtungsvorrichtung. Die elektrische Stelleinrichtung 18 weist vorzugsweise einen Mikrokontroller auf. Neben der elektrischen Steckeinrichtung 18 weist das Konfigurationsmodul 17 eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 19 zur Verbindung mit einem externen Steuergerät sowie eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 20 zur Verbindung mit manuellen Bedienelementen auf.
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Wie aus 4 ersichtlich ist, ist das Konfigurationsmodul 17 über die Busleitung 11 sowie die Versorgungsleitung 9 mit der elektronischen Ansteuereinrichtung 4 sowie über die direkte Ansteuerleitung 13 mit den Lichtquellen 2 verbunden. Über die direkte Ansteuerleitung 13 kann eine unmittelbare Einstellung der Lichtquellen 2 hinsichtlich ihrer Leuchtstärke etc. eingestellt werden.
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Über die Busleitung 11 kann eine Umkonfigurierung der Beleuchtungsvorrichtung bzw. Funktionsüberprüfung vorgenommen werden. Beispielsweise kann die geforderte Helligkeit in unterschiedlichen Betriebssituationen aktualisiert, der Typ der anzusteuernden Lichtquellen 2 übertragen, Betriebsdaten wie Laufzeit oder Ausfälle ermittelt bzw.
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Abfrage von Hard- und Softwarestand erfolgen. Hierzu werden die entsprechenden Informationen beispielsweise über einen I2C-Bus 11' zwischen der mit einem Mikrokontroller versehenen elektrischen Stelleinrichtung 18 des Konfigurationsmoduls 17 und einem Mikrokontroller 21 der elektronischen Ansteuereinrichtung 4 übertragen. Die Versorgungsleitung 12 stellt sicher, dass der Mikrokontroller 21 der elektronischen Ansteuereinrichtung 4 mit einem Betriebsspannung versorgt wird. Zu diesem Zweck ist in dem Konfigurationsmodul 17 eine vorzugsweise aufladbare Batterie 22 angeordnet.
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Da der Masseanschluss 23 der Ansteuereinrichtung 4 zugleich die letzte Kathode der LED-Reihenschaltung 2' kontaktiert, können die LEDs 2 über die direkte Ansteuerleitung 13 mit einer externen Stromquelle zu Diagnosezwecken betrieben werden.
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Der Mikrokontroller 21 der elektronischen Ansteuereinrichtung 4 speichert die während des Konfigurationsvorgangs erhaltenen Informationen und steuert damit im normalen Betriebszustand über den Kommunikationsweg 24 eine Stromregelungseinrichtung 25 zur Ansteuerung der LEDs 2. Die Stromregelungseinrichtung 25 weist einen Gleichrichter und einen nachfolgenden Strom-Regler zur Regelung des LED-Stroms auf. Der Gleichrichter benötigt während des Konfigurationsvorgangs keine Spannungsversorgung über den Betriebsspannungseingang 26.
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Die Betriebsspannungsversorgung des Konfigurationsmoduls 17 kann zum einen über die interne Batterie 22 oder über eine extern zugeführte Spannungsleitung 27 am Anschluss 28 erfolgen. Durch den in dem Konfigurationsmodul 17 integrierten DC/DC-Wandler 29 wird sowohl die intern benötigte Betriebsspannung als auch die extern zur Verfügung gestellte Betriebsspannung für den Mikrokontroller 21 bereitgestellt.
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Zur Umkonfigurierung der Beleuchtungsvorrichtung wird der Versorgungsstecker 7 von dem Steckanschluss 6 abgezogen und nachfolgend das Konfigurationsmodul 17 elektrisch und mechanisch mit dem Steckanschluss 6 verbunden. Durch manuelle Betätigung von Bedienelementen durch die Bedienperson 15 oder durch Bedienung eines externen Steuergerätes 30 wie beispielsweise ein Laptop, können nun die Betriebsparameter überprüft bzw. verstellt oder neu eingestellt werden. Insbesondere wird die elektronische Ansteuereinrichtung 4 mit entsprechenden Steuerdaten „gefüttert”, so dass nach Beendigung des Konfigurationszustandes (Nichtbetriebszustand) mit Abziehen des Konfigurationsmoduls 17 von dem Steckanschluss 6 und nachfolgendem Aufstecken des Versorgungssteckers 7 auf den Steckanschluss 6 die Beleuchtungsvorrichtung wieder in einen Betriebszustand versetzbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtengehäuse
- 2
- Lichtquelle
- 3
- Leiterplatte
- 4
- Ansteuereinrichtung
- 5
- Steckeinrichtung
- 6
- Steckanschluss
- 7
- Stecker/Versorgungsstecker
- 8
- elektrische Zuführleitung
- 9
- Versorgungsleitung
- 10
- Konfigurationsschnittstelle
- 11
- Busleitung
- 11'
- I2C-Bus
- 13
- Ansteuerleitung
- 14
- Zwischenraum
- 15
- Bedienperson
- 16
- Stellbauelement
- 17
- Konfigurationsmodul
- 18
- elektrische Stelleinrichtung
- 19
- Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle
- 20
- Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle
- 21
- I2C-Bus/Mikrokontroller
- 22
- Batterie
- 23
- Massenanschluss
- 24
- Kommunikationszweig
- 25
- Stromregelungseinrichtung
- 26
- Betriebsspannungseingang
- 27
- Spannungsleitung
- 28
- Anschluss
- 29
- DC-Wandler
- 30
- externes Steuergerät
- 35
- Dichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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