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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Signalgebers, der eine LED-Anordnung mit einer Mehrzahl von LEDs zum Anzeigen wenigstens eines Signalbegriffes aufweist, mit den Schritten
- a) Ansteuern wenigstens einer Signal-LED aus der Mehrzahl von LEDs in einer Signalkonfiguration, die dem Signalbegriff zugeordnet ist, mit einer Ansteuereinheit,
- b) Vergleichen der Signalkonfiguration mit einer Soll-Konfiguration in einer Vergleichseinheit,
- c) Unterbrechen eines Stromkreises, mit dem die Mehrzahl von LEDs mit elektrischem Strom versorgbar ist, durch einen ersten Unterbrecher wenn die Signalkonfiguration nicht mit der Soll-Konfiguration übereinstimmt.
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Die Erfindung betrifft zudem einen entsprechenden Signalgeber.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Signalgebers ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 027 632 A1 bekannt.
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Signalgeber werden in unterschiedlichsten Anwendungen, beispielsweise im Schienen- oder Straßenverkehr verwendet, um unterschiedlichste Signalbegriffe anzuzeigen. Unterschiedliche Signalbegriffe werden beispielsweise durch Lichtpunkte oder Leuchtmittel unterschiedlicher Farbe, beispielsweise Rot, Gelb und Grün, oder durch Ziffern und Zahlen, etwa für unterschiedlich erlaubte Höchstgeschwindigkeiten, angezeigt. Auch andere Zeichen, Buchstaben oder Sonderzeichen, wie beispielsweise Dreiecke, Kreise oder Kreuze, sind in vielen Anwendungen üblich. Herkömmlicherweise werden in den meisten verkehrstechnischen Anwendungen derartiger Signalgeber herkömmliche Glühlampen zur Lichterzeugung verwendet, bei denen ein Glühfaden durch einen elektrischen Strom, der durch den Glühfaden hindurchgeleitet wird, zum Glühen und damit zur Emission von Licht gebracht. Durch beispielsweise farbige Filterscheiben oder Masken können die verschiedenen Signalbegriffe dargestellt werden.
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Insbesondere bei der Verwendung als Verkehrszeichen, beispielsweise im Schienenverkehr, ist darauf zu achten, dass der Signalgeber einwandfrei funktioniert und gegebenenfalls auftretende Funktionsstörungen schnell und sicher erkannt werden. Eine der häufigsten Ausfallursachen bei herkömmlichen Glühlampen ist das Durchbrennen des Glühfadens. Dies ist einfach zu detektieren, da in diesem Fall kein Strom mehr durch die Glühlampe fließt. Daher wird die Funktion der in den Signalgebern verwendeten Glühlampen in der Regel über eine Detektion des Lampenstroms überwacht. Dabei gilt, dass die Glühlampe funktioniert und leuchtet, solange ein elektrischer Strom fließt. Sobald die Glühlampe defekt ist, fließt auch kein elektrischer Strom, so dass dies als Fehler- oder Warnmitteilung genutzt werden kann. Diese Überwachung kann beispielsweise in einem Stellwerk erfolgen und ist in der Regel daher nicht in den jeweiligen Signalgeber integriert. Dadurch wird erreicht, dass auch beispielsweise weit entfernte Signalgeber einfach kontrolliert und überwacht werden können.
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Für viele Signalgeber, die als Verkehrszeichen benutzt werden, kann es sinnvoll sein, zwischen Tagbetrieb und Nachtbetrieb zu unterscheiden. Oftmals werden entsprechende Signalgeber nachts mit einer geringeren Eingangsspannung gespeist. Bei herkömmlichen Glühlampen hat dies zur Folge, dass die jeweilige Glühlampe, die nachts mit einer geringeren Eingangsspannung versorgt wird, weniger hell leuchtet als dies bei der tagsüber verwendeten höheren Eingangsspannung der Fall ist. Damit kann eine Blendwirkung der als leuchtende Verkehrszeichen verwendeten Signalgeber im nächtlichen Betrieb vermieden werden.
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Nachteilig an der Verwendung von Glühlampen ist jedoch, dass diese eine relativ geringe Lebensdauer von circa 600 - 2000 Stunden aufweisen, so dass derartige Glühlampen in der Regel mehrmals im Jahr gewechselt werden müssen. Dies ist insbesondere bei großen Bahnanlagen sowie langen Strecken aufwändig, da die Auswechselung der Glühlampen nicht maschinell erfolgen kann, sondern durch einen Mitarbeiter von Hand geschieht.
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Als Ersatz für Glühlampen werden in vielen Bereichen der Beleuchtungstechnik bereits Leuchtdioden (LED) verwendet, die neben einem besseren Wirkungsgrad auch eine deutlich höhere Lebensdauer von in der Regel über 80 000 Stunden aufweisen. Ein Austausch der einzelnen LEDs ist somit statistisch nur noch alle zehn Jahre nötig, so dass der Wartungs- und Reparaturaufwand der Signalgeber deutlich reduziert werden könnte. Nachteilig ist jedoch, dass es, anders als bei den bereits beschriebenen Glühlampen, keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen einer defekten, also nicht leuchtenden LED und dem Stromfluss durch die LED gibt. So ist es bei einer LED möglich, dass diese defekt ist und nicht leuchtet, ohne dass der Stromfluss durch die LED nennenswert verändert würde. Zudem hätte eine Absenkung der Eingangsspannung vom Tagbetrieb auf den Nachtbetrieb bei LEDs keine nennenswerte Verdunklung der LEDs zur Folge.
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Aus der
DE 42 06 215 A1 ist eine Anordnung zur Phasenanschnittsteuerung bekannt, die es ermöglichen soll, insbesondere in der Lichttechnik die Leistungsaufnahme einer LED-Anzeige zu steuern. Die
DE 600 17 709 T2 beschreibt eine Anordnung zur Fernüberwachung von LED-Leuchten, bei denen insbesondere ausgefallene und fehlerhafte LEDs aus der Ferne detektiert werden sollen. Damit soll es ermöglicht werden, LED-Leuchteinheiten in Anlagen zu verwenden, die ursprünglich für die Verwendung beispielsweise von Glühlampen konzipiert wurden. Aus der
DE 10 2008 029 725 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ebenfalls LEDs verwendet werden können, um unterschiedliche Farbeindrücke des ausgesandten Signals erreichen zu können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Signalgebers und einen Signalgeber anzugeben, der in herkömmlicherweise verwendeten verkehrstechnischen Anlagen, beispielsweise Bahnanlagen, als Ersatz für Signalgeber aus dem Stand der Technik verwendet werden kann. Dabei muss die bei Verkehrszeichen erforderliche Sicherheit gewährleistet bleiben.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Signalgebers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dass sich dadurch auszeichnet, dass in einer Kontrolleinheit zumindest eine Kenngröße der Soll-Konfiguration mit der gleichen Kenngröße der Signalkonfiguration verglichen wird und der Stromkreis durch einen zweiten Unterbrecher unterbrochen wird, wenn die Kenngröße der Soll-Konfiguration nicht mit der Kenngröße der Signalkonfiguration übereinstimmt, wobei der erste Unterbrecher und der zweite Unterbrecher den Stromkreis unterbrechen wenn der Signalgeber nicht verwendet wird und dies beim Einschalten des Signalgebers für den ersten Unterbrecher und den zweiten Unterbrecher geprüft wird.
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Die Signalgeber verfügen folglich über eine LED-Anordnung mit einer Mehrzahl einzelner LEDs. Um nun beispielsweise einen bestimmten Signalbegriff anzeigen zu können, muss eine bestimmte Konfiguration dieser LEDs zum Leuchten gebracht werden, während die anderen LEDs dunkel bleiben. Um dies zu erreichen, werden diese Signal-LEDs, die zum Leuchten gebracht werden müssen, durch die Ansteuereinheit angesteuert. Ansteuern bedeutet in diesem Fall, dass dafür gesorgt wird, dass ein elektrischer Strom durch die LED fließt. In der Ansteuereinheit ist folglich die benötigte Signalkonfiguration hinterlegt oder die Ansteuereinheit hat Zugriff auf diese Konfiguration, so dass nur die benötigten Signal-LEDs angesteuert werden und damit bei voller Funktionsfähigkeit der Ansteuereinheit der gewünschte Signalbegriff von dem Signalgeber dargestellt wird.
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Um die Verkehrssicherheit zu gewährleisten, muss jedoch für den Fall, dass die Ansteuereinheit fehlerhaft arbeitet, vorgesorgt werden. Daher wird in einer Vergleichseinheit die Signalkonfiguration der Signal-LEDs, die angesteuert werden, mit einer Sollkonfiguration verglichen. Auch in der Vergleichseinheit ist folglich die für die Darstellung des gewünschten Signalbegriffes nötige Konfiguration an Signal-LEDs hinterlegt oder die Vergleichseinheit hat Zugriff auf diese Konfiguration. Die Vergleichseinheit vergleicht nun, ob die Konfiguration der tatsächlich angesteuerten Signal-LEDs mit der gewünschten Sollkonfiguration übereinstimmt. Ist dies der Fall, arbeitet die Ansteuereinheit einwandfrei und der richtige Signalbegriff wird dargestellt. Vorzugsweise ist die gewünschte Konfiguration für die Ansteuereinheit und die Vergleichseinheit an unterschiedliche Stellen hinterlegt.
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Für den Fall, dass jedoch die Signalkonfiguration der tatsächlich angesteuerten Signal-LEDs nicht mit der Sollkonfiguration übereinstimmt, wird der Stromkreis unterbrochen. In diesem Fall kann kein Strom mehr durch die Signal-LEDs fließen. Dies kann über dafür herkömmlicherweise bereits vorgesehene Relais in einer verkehrstechnischen Anlage wie einem Stellwerk detektiert werden, so dass beispielsweise in dem Stellwerk oder an einer geeigneten Position eine Fehlermeldung eingeht, die dafür sorgt, dass eine sicherheitsgerichtete Reaktion ausgeführt werden kann.
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Durch dieses Verfahren wird, wie es bei herkömmlicherweise verwendeten Glühlampen-Signalgebern üblich ist, ein direkter Zusammenhang zwischen einer fehlerhaften Darstellung des gewünschten Signalbegriffs und dem Stromfluss durch den Signalgeber herbeigeführt. Die aus dem Stand der Technik bekannte und in vielen verkehrstechnischen Anlagen bereits verbaute Schaltungstechnik zur Fehlerdetektion bei Glühlampen-Signalgebern kann folglich weiter verwendet werden, so dass ein Umrüstaufwand minimiert wird. Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren können folglich die Vorteile von LED-Anordnungen ausgenutzt werden wobei gleichzeitig die erforderliche Sicherheit und die Methode der Fehlerdetektion erhalten bleibt.
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Erfindungsgemäß wird in einer Kontrolleinheit zumindest eine Kenngröße der Sollkonfiguration mit der gleichen Kenngröße der Signalkonfiguration verglichen, wobei der Stromkreis unterbrochen wird, wenn die Kenngröße der Sollkonfiguration nicht mit der Kenngröße der Signalkonfiguration übereinstimmt.
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Durch das Vergleichen der Signalkonfiguration mit der Sollkonfiguration in der Vergleichseinheit kann festgestellt werden, ob die Ansteuereinheit ordnungsgemäß funktioniert. Es lässt sich jedoch nicht feststellen, ob auch die Vergleichseinheit voll funktionsfähig ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Vergleichseinheit, die die Signalkonfiguration mit der Sollkonfiguration vergleicht, feststellt, dass beide Konfigurationen nicht übereinstimmen und es aufgrund einer Fehlfunktion der Vergleichseinheit nicht zu einer Unterbrechung des Stromkreises kommt. Dieser Fall kann dadurch ausgeschlossen werden, dass zumindest eine Kenngröße der Sollkonfiguration mit der gleichen Kenngröße der Sollkonfiguration mit der gleichen Kenngröße der Signalkonfiguration verglichen wird. Eine derartige Kenngröße kann beispielsweise die Anzahl der angesteuerten Signal-LEDs in einem bestimmten Abschnitt, beispielsweise einer Zeile der LED-Anordnung, sein. Dies kann beispielsweise durch ein dafür erzeugtes Paritätsbit erreicht werden. Alternativ kann auch erneut die gesamte Sollkonfiguration mit der Signalkonfiguration verglichen werden. Durch dieses Verfahren ist sichergestellt, dass eine Fehlermeldung generiert und der Stromkreis unterbrochen wird, wenn entweder die Ansteuereinheit oder die Vergleichseinheit eine Fehlfunktion aufweisen. Lediglich für den Fall, dass sowohl die Ansteuereinheit als auch die Vergleichseinheit gleichzeitig eine Fehlfunktion aufweisen, würde dieser Fehler nicht detektiert werden können. Da jedoch der Stromkreis unterbrochen wird, sobald die Ansteuereinheit oder die Vergleichseinheit eine Fehlfunktion aufweisen, ist ein derartiges Aufeinandertreffen zweier Fehlfunktionen nahezu ausgeschlossen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens weist die Signalkonfiguration mehrere Signal-LEDs auf, die zyklisch nacheinander angesteuert werden, wobei jeder angesteuerten Signal-LED eine Leuchtzeit zugeordnet ist, für die durch die jeweilige Signal-LED ein elektrischer Strom fließt. Die einzelnen Signal-LEDs werden dabei beispielsweise einzeln der Reihe nach in einem Zyklus angesteuert. Dabei ist die Dauer des Zyklusses so gering, dass für das menschliche Auge ein flimmer- und flackerfreies Bild aller leuchtenden Signal-LEDs entsteht und so der Signalbegriff dargestellt wird.
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Vorteilhafterweise wird der Signalgeber mit einer Eingangsspannung gespeist und die Leuchtzeit der wenigstens einen Signal-LED bei einer Änderung der Eingangsspannung geändert, ohne dass eine Gesamtdauer des Zyklusses sich ändert. Wird beispielsweise für den Nachtbetrieb die Eingangsspannung, mit der der Signalgeber gespeist wird, reduziert, was bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Glühlampenanordnung dazu führt, dass die Helligkeit der leuchtenden Glühlampe reduziert wird, wird bei dem hier beschriebenen Verfahren vorteilhafterweise die Leuchtzeit der verschiedenen Signal-LEDs reduziert. Die Zyklusabfolge bleibt dabei so schnell, dass für das menschliche Auge kein Flimmern oder Flackern erkennbar ist, sondern weiterhin der Signalbegriff von dem Signalgeber angezeigt wird. Dadurch, dass sich die Zyklusdauer nicht ändert, die Leuchtzeit der einzelnen Signal-LEDs jedoch beispielsweise reduziert wird, wird insgesamt eine geringere Lichtmenge in einem Zyklus von den Signal-LEDs ausgesandt, so dass es insgesamt zu einer Abdunklung des Signalbegriffes kommt. Auf diese Weise wird vermieden, dass es insbesondere im Nachtbetrieb zu einer Blendung von Verkehrsteilnehmern durch den Signalgeber kommt.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass in jedem Zyklus eine Ableitschaltung derart angesteuert wird, dass ein in dem Zyklus fließender elektrischer Gesamtstrom zumindest nahezu konstant ist.
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Wird die Leuchtzeit der einzelnen LEDs im Nachtbetrieb reduziert fließt folglich über den gesamten Zyklus aufsummiert ein geringerer Gesamtstrom. Da dieser Stromfluss oder der Stromfluss durch einen Transformator, der die Eingangsspannung auf eine innerhalb des Signalgebers verwendete Betriebsspannung transformiert, beispielsweise in einem Stellwerk oder einer anderen verkehrstechnischen Anlage dazu verwendet werden soll, eine Fehlfunktion innerhalb des Signalgebers zu detektieren, ist es wichtig, dass der Stromfluss zumindest nahezu unabhängig von der jeweiligen Leuchtzeit ist. Gleiches gilt für unterschiedliche Signalbegriffe, die unterschiedlich viele Signal-LEDs benötigen. Wird beispielsweise ein Signalgeber von einem ersten angezeigten Signalbegriff, der eine große Anzahl Signal-LEDs beinhaltet, auf einen zweiten anzuzeigenden Signalbegriff umgeschaltet, bei dem eine wesentlich geringere Anzahl Signal-LEDs angesteuert wird, könnte dies einen starken Abfall des fließenden Stroms zur Folge haben, der in einer entsprechenden Detektionselektronik oder -schaltung als Fehler identifiziert werden könnte. Um dies zu vermeiden, ist es eine Ableitschaltung vorgesehen, die beispielsweise ein mit Masse verbundener Ohmscher Widerstand ist. Über diesen kann innerhalb eines Zyklusses elektrischer Strom abgeführt werden, der für eine geringere benötigte Anzahl von Signal-LEDs nicht gebraucht wird. Über die Dauer innerhalb eines Zyklusses, über die die Ableitschaltung angesteuert wird, kann genau eingestellt werden, wie viel des elektrischen Stroms über die Ableitschaltung und wie viel über die Signal-LEDs fließt. Damit lässt sich der insgesamt während eines Zyklusses fließende Strom leicht und genau einstellen.
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Ein erfindungsgemäßer Signalgeber weist eine LED-Anordnung zum Anzeigen wenigstens eines Signalbegriffes und eine elektrische Steuerung auf, die eingerichtet ist zum Durchführen eines hier beschriebenen Verfahrens. Derartige Signalgeber können, wie bereits dargelegt, einfach als Ersatz für herkömmliche Signalgeber verwendet werden, in denen als Lichtquelle eine oder mehrere Glühlampen verwendet werden.
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Vorteilhafterweise weist die elektrische Steuerung des Signalgebers eine Ansteuereinheit, eine Vergleichseinheit und eine Kontrolleinheit auf, wobei die Kontrolleinheit Teil der Ansteuereinheit ist. Die Ansteuereinheit übernimmt in diesem Fall auch die Funktion der Kontrolleinheit, so dass einerseits die Vergleichseinheit eingerichtet ist, um den Verfahrensschritt b) durchzuführen und so die ordnungsgemäße Funktion der Ansteuereinheit zu überprüfen, während andererseits die Ansteuereinheit die Aufgabe der Kontrolleinheit übernimmt und überprüft, ob auch die Vergleichseinheit ordnungsgemäß arbeitet.
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Dadurch, dass die Ansteuereinheit die Aufgaben der Kontrolleinheit übernimmt, werden die benötigten Schaltungen vereinfacht und somit der Herstellungsaufwand reduziert. Natürlich können Ansteuereinheit, Vergleichseinheit und Kontrolleinheit auch auf Software-Ebene realisiert werden und beispielsweise Teil eines auf einem Computer laufenden Programms sein.
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Vorteilhafterweise ist der Signalgeber zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Signalbegriffen umschaltbar.
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Insbesondere für diesen Fall ist die elektrische Steuerung vorzugsweise eingerichtet, in jedem Zyklus die Ableitschaltung so anzusteuern, dass ein in dem Zyklus fließender elektrischer Gesamtstrom zumindest nahezu unabhängig von dem angezeigten Signalbegriff ist. Dies ist jedoch wie bereits dargelegt auch für den Fall von Vorteil, in dem der Signalgeber den jeweiligen Signalbegriff in unterschiedlichen Helligkeiten anzeigen kann und soll.
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Der bisher verwendete Begriff des Zyklusses beschreibt dabei einen vollständigen Durchlauf durch alle für den jeweiligen Signalbegriff anzusteuernden Signal-LEDs und gegebenenfalls die Ableitschaltung. Bevor folglich eine Signal-LED ein zweites Mal angesteuert wird, werden zunächst alle weiteren Signal-LEDs und gegebenenfalls die Ableitschaltung angesteuert.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Vergleich zwischen der Signalkonfiguration und der Sollkonfiguration und gegebenenfalls der Vergleich der Kenngröße der Sollkonfiguration und der Kenngröße der Signalkonfiguration nach jedem Zyklus oder sogar in jedem Zyklus erfolgt. Damit ist ein besonders schnelles Reagieren auf gegebenenfalls auftretende Fehlfunktionen möglich und die Verkehrssicherheit gewährleistet.
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Die Erfindung betrifft zudem eine elektrische Steuerung für einen derartigen Signalgeber. Mit einer derartigen elektrischen Steuerung lassen sich bestehende Signalanlagen, beispielsweise im Bereich des Schienenverkehrs, einfach mit einer erfindungsgemäßen Lösung nachrüsten, so dass auch bestehende Anlagen kostengünstig und schnell die Vorteile der vorliegenden Erfindung nutzen können.
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Mit Hilfe einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 - eine schematische Schaltungsanordnung eines Signalgebers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Der in 1 dargestellte Signalgeber verfügt über vier Anschaltkanäle 2. Jeder der Anschaltkanäle 2 ist über einen Transformator 4 an einen externen Stromkreis angeschlossen, über den eine Eingangsspannung in den Signalgeber eingespeist wird. Der Transformator 4 transformiert eine anliegende Eingangsspannung von beispielsweise 145 V oder 115 V auf die innerhalb des Signalgebers benötigte Kleinspannung.
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Durch die Ansteuerung der verschiedenen Anschaltkanäle 2 wird der jeweils anzuzeigen Signalbegriff ausgewählt. Jeder der Anschaltkanäle 2 ist identisch ausgebildet, so dass lediglich einer, nämlich der am weitesten unten dargestellte Anschaltkanal 2 näher erläutert werden soll. Der Strom verlässt jeden Anschaltkanal 2 auf der rechten Seite in drei unterschiedlichen Anteilen. Der unterste Anteil wird durch eine Stromkreisleitung 6 gebildet, die Teil des Stromkreises ist, über den die verschiedenen LEDs 8 mit Strom versorgt werden können. In der Stromkreisleitung 6 befinden sich zwei Unterbrecher 10, durch die der Stromkreis unterbrochen werden kann. Der Strom wird in dem Anschaltkanal 2 über eine Anzahl von Gleichrichterdioden 12 in Gleichstrom umgewandelt und, nachdem er die Unterbrecher 10 durchlaufen hat, einer LED-Anordnung 14 zugeführt.
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Ein zweiter Anteil des Stromes verlässt den Anschaltkanal 2 entlang einer Versorgungsleitung 16 und wird einer Ansteuereinheit 18 und einer Vergleichseinheit 20 zugeführt. Dieser Teil des Stromes dient der Stromversorgung der Ansteuereinheit 18 und der Vergleichseinheit 20. Dabei umfasst die Ansteuereinheit 18 auch eine Kontrolleinheit 22.
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Der dritte Anteil des aus dem Anschaltkanal 2 austretenden Stromes verläuft durch zwei Signalleitungen 24, von denen eine mit der Ansteuereinheit 18 und die andere mit der Vergleichseinheit 20 verbunden ist. Man erkennt, dass die ersten beiden Anteile für alle Anschaltkanäle 2 identisch sind, während jeder Anschaltkanal 2 über zwei unterschiedliche Signalleitungen 24 verfügt, die jeweils zur Ansteuereinheit 18 und zur Vergleichseinheit 20 führen, dort jedoch an unterschiedlichen Stellen einmünden. Über diese unterschiedlichen Kontaktstellen kann beispielsweise entschieden werden, welcher Signalbegriff durch die LED-Anordnung 14 dargestellt werden soll.
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Die Ansteuereinheit 18 verfügt über einen Zeilentreiber 26 und einen Spaltentreiber 28. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt die Ansteuereinheit 18 aus den ihr gespeicherten Mustern sowie dem ausgewählten Signalbegriff ein Multiplexsignal zur zeilen- und spaltenweisen Ansteuerung der LED-Anordnung 14. Dies wird über den Zeilentreiber 26 und den Spaltentreiber 28 erreicht. Die Multiplexfrequenz, die dem Kehrwert der Zyklusdauer entspricht, ist dabei so gewählt, dass ein für das menschliche Auge flimmerfreies Bild des Signalbegriffes in der LED-Anordnung 14 entsteht.
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Die Vergleichseinheit 20 bezieht Informationen aus einem Zeilensensor 30 und einem Spaltensensor 32. Sie ist somit in der Lage, die aktuellen Spannungs- und Stromwerte an jeder einzelnen LED 8 abzutasten und mit einer in ihr gespeicherten Sollkonfiguration für den gewählten Signalbegriff abzugleichen. Für den Fall, dass bei diesem Vergleich eine Abweichung der Signalkonfiguration, die von der Ansteuereinheit 18 angesteuert wird und die von dem Zeilensensor 30 und dem Spaltensensor 32 ermittelt wird, von der Sollkonfiguration bestimmt wird, ist die Vergleichseinheit 20 über eine erste Schaltleitung 34 mit dem in 1 rechten Unterbrecher 10 verbunden und kann auf diese Weise die Stromkreisleitung 6 und damit den Stromkreis unterbrechen. Dies hat zur Folge, dass durch die LED-Anordnung 14 kein Strom mehr fließt, was beispielsweise in einem Stellwerk oder einer anderen verkehrstechnischen Anlage detektiert wird, woraufhin eine sicherheitsgerichtete Reaktion erfolgen kann.
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Die Vergleichseinheit 20 ermittelt zudem eine Kenngröße 36, die beispielsweise ein Paritätsbit für die in einer Zeile oder einer Spalte innerhalb eines Zyklusses leuchtenden Signal-LEDs sein kann. Natürlich ist auch jede andere Kenngröße oder sogar die vollständige Sollkonfiguration denkbar. Die Kenngröße 36 wird an die Kontrolleinheit 22 übertragen und dort mit der gleichen Kenngröße 36 der Signalkonfiguration verglichen. Für den Fall, dass die beiden Kenngrößen 36 nicht übereinstimmen, ist die Ansteuereinheit 18 über eine zweite Schaltleitung 38 mit dem in 1 linken Unterbrecher 10 verbunden und kann ebenfalls die Stromkreisleitung 6 und damit den Stromkreis unterbrechen.
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Für den Fall, dass beispielsweise die Ansteuereinheit 18 eine Fehlfunktion aufweist und nicht die gewünschte Sollkonfiguration an Signal-LEDs ansteuert, wird dies beim Vergleich der tatsächlichen Signalkonfiguration mit der Sollkonfiguration in der Vergleichseinheit 20 bemerkt, woraufhin durch die erste Schaltleitung 34 die Stromkreisleitung 6 unterbrochen wird.
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Weist hingegen die Vergleichseinheit 20 eine Fehlfunktion auf, wird dies dadurch bemerkt, dass die Kenngröße der Sollkonfiguration mit der Kenngröße der tatsächlich angesteuerten Signalkonfiguration verglichen wird. Dabei kommt es zu einer Abweichung, woraufhin durch die zweite Schaltleitung 38 der Stromkreis und die Stromkreisleitung 6 unterbrochen wird.
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Die Schaltung verfügt zudem über eine Ableitschaltung 40, die ebenfalls in einem Zyklus angesteuert wird. Je nach dem, wie lange diese Ableitschaltung angesteuert wird, kann der durch die Ableitschaltung fließende Strom genau eingestellt werden, so dass die Stromaufnahme der LED-Anordnung 14 zusammen mit der Ableitschaltung 40 über einen Zyklus hinweg nahezu konstant gehalten werden kann.
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Sowohl die Ansteuereinheit 18 als auch die Vergleichseinheit 20 sind mit jeweils einer Schalteinrichtung 42 verbunden, durch die es möglich wird, den gewählten Grad der Leuchtstärkeabsenkung zu vergleichen. Insbesondere bei Nachtschaltungen wird oftmals die Eingangsspannung, die dem Transformator 4 zugeführt wird, auf einen kleineren Wert abgesenkt. Dies wird in der elektrischen Steuerung erkannt und die entsprechende Leuchtzeit für die einzelnen Signal-LEDs verringert, ohne dass die Gesamtzykluszeit verringert wird. Dies hat zur Folge, dass für das menschliche Auge weiterhin ein flimmerfreies Bild entsteht, das jedoch eine geringere Helligkeit aufweist. Neben den Konfigurationen und den Kenngrößen können auch die gewählten Helligkeitsabstufungen verglichen werden, um eine Fehlfunktion der Ansteuereinheit 18 und/oder der Vergleichseinheit 20 festzustellen.
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Wird der schematisch dargestellte Signalgeber nicht verwendet, um einen Signalbegriff darzustellen, sind alle LEDs 8 der LED-Anordnung 14 in einem nicht leuchtenden Zustand. Für diesen Fall hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Stromkreisleitung 6 durch beide Unterbrecher 10 unterbrochen ist. Wird nun eine Eingangsspannung an einen der Transformatoren 4 angelegt, prüft zunächst die Vergleichseinheit 20 durch die erste Prüfleitung 44, ob der in 1 linke Unterbrecher 10 die Stromkreisleitung 6 unterbrochen hat. Ist dies der Fall, schaltet die Ansteuereinrichtung 18 durch die zweite Schaltleitung 38 den Unterbrecher 10 und schließt ihn. Nun prüft die Ansteuereinheit 18 über die zweite Prüfleitung 46, ob auch der in 1 rechte Unterbrecher 10 die Stromkreisleitung 6 unterbrochen hat. Ist dies der Fall, schaltet die Vergleichseinheit 20 durch die erste Schaltleitung 34 diesen Unterbrecher 10 und schließt die Stromkreisleitung 6. Jetzt kann durch die Ansteuereinheit 18 die gewünschte Signalkonfiguration an Signal-LEDs innerhalb der LED-Anordnung 14 angesteuert werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch im Ruhezustand, also ohne leuchtende LED 8, Fehlfunktionen, die innerhalb der Ansteuereinheit 18 und/oder der Vergleichseinheit 20 auftreten können, erkannt werden, so dass auf Fehlfunktionen schnell reagiert werden kann und die Verkehrssicherheit aufrecht erhalten bleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 2 -
- Anschaltkanal
- 4 -
- Transformator
- 6 -
- Stromkreisleitung
- 8 -
- LED
- 10 -
- Unterbrecher
- 12 -
- Gleichrichterdiode
- 14 -
- LED-Anordnung
- 16 -
- Versorgungsleitung
- 18 -
- Ansteuereinheit
- 20 -
- Vergleichseinheit
- 22 -
- Kontrolleinheit
- 24 -
- Signalleitung
- 26 -
- Zeilentreiber
- 28 -
- Spaltentreiber
- 30 -
- Zeilensensor
- 32 -
- Spaltensensor
- 34 -
- erste Schaltleitung
- 36 -
- Kenngröße
- 38 -
- zweite Schaltleitung
- 40 -
- Ableitschaltung
- 42 -
- Schalteinrichtung
- 44 -
- erste Prüfleitung
- 46 -
- zweite Prüfleitung
