DE102014119623A1

DE102014119623A1 - LED light module, signal light with such a light module and method for operating such a light module

Info

Publication number: DE102014119623A1
Application number: DE102014119623.6A
Authority: DE
Inventors: Patrick Wenzler; Jan Depke
Original assignee: Pintsch Bamag Antriebs und Verkehrstechnik GmbH
Current assignee: Pintsch GmbH
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-06-23
Also published as: HRP20221261T1; RS63645B1; EP3038433B1; EP3038433A3; DK3038433T3; EP3038433A2; PT3038433T; ES2928388T3; HUE060173T2; PL3038433T3; LT3038433T

Abstract

LED-Lichtmodul, insbesondere für Signalleuchten des Straßen- und Schienenverkehrs, umfassend wenigstens einen Strang von in Reihe geschalteten LEDs (18) und Mittel (26) zur Überwachung des im Betrieb des Strangs durch den Strang fließenden Stroms und/oder der an dem Strang abfallenden Spannung sowie Mittel (14) zur Erfassung wenigstens eines weiteren Betriebsparameters der LEDs (18) und Ausgabe eines Signals an eine übergeordnete Auswerteeinheit (16), wobei diese Mittel (14) zu einer oder mehreren LEDs (18) des Strangs parallel geschaltet sind und im Betrieb des Lichtmoduls über die Stromversorgung der LEDs mit Strom versorgt werden.LED light module, in particular for signal lights of road and rail traffic, comprising at least one string of LEDs (18) connected in series and means (26) for monitoring the current flowing through the string during operation of the string and / or falling on the string Voltage and means (14) for detecting at least one further operating parameter of the LEDs (18) and outputting a signal to a higher evaluation unit (16), wherein these means (14) are connected in parallel to one or more LEDs (18) of the string and in Operation of the light module via the power supply of the LEDs to be powered.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtmodul, eine Signalleuchte mit einem solchen Lichtmodul, insbesondere für den Schienen-, Wasser-, Luft- oder Straßenverkehr sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lichtmoduls. The invention relates to an LED light module, a signal light with such a light module, in particular for rail, water, air or road traffic and a method for operating such a light module.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Lichtemittierende Dioden (LEDs) finden aufgrund ihrer Eigenschaften wie niedrigem Stromverbrauch und hoher Lebensdauer immer häufiger Anwendung als Ersatz von klassischen Leuchtmitteln, und zwar auch in sicherheitsrelevanten Leuchten wie z.B. Verkehrssignalen, Begrenzungsleuchten und Fahrzeugleuchten, worunter hier Leuchten für alle Arten von Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen verstanden werden. Due to their characteristics such as low power consumption and long service life, light-emitting diodes (LEDs) are being used more and more frequently as a substitute for conventional light sources, including in safety-relevant luminaires, such as light sources. Traffic lights, marker lights and vehicle lights, which here lights are understood for all types of land, water and air vehicles.

Bei vielen Leuchten ist eine automatisierte Überwachung des korrekten Funktionierens gewünscht oder sogar vorgeschrieben. Während bei klassischen Leuchtmitteln die Überwachung des korrekten Funktionierens meist einfach realisiert werden kann ist (in der Regel genügt es, zu überwachen, ob Strom durch das Leuchtmittel fließt oder nicht; wenn trotz angelegter Spannung kein Strom durch das Leuchtmittel fließt, kann davon ausgegangen werden, dass das Leuchtmittel defekt ist und getauscht werden muss), ist die Funktionsüberwachung bei LEDs aus verschiedenen Gründen nicht trivial. So kann es z.B. dazu kommen, dass eine LED nicht leuchtet, obwohl Strom durch sie fließt. Many luminaires require or even require automated monitoring of correct operation. While in classical light sources the monitoring of the correct functioning can usually be realized easily (in general, it is sufficient to monitor whether current flows through the light source or not, if, despite the voltage applied, no current flows through the light source, it can be assumed that that the lamp is defective and needs to be replaced), the function monitoring of LEDs is not trivial for various reasons. So it can be e.g. In addition, an LED will not light even though current is flowing through it.

Der Totalausfall einer LED kann durch eine kombinierte Strom-Spannungs-Überwachung detektiert werden. Diese Überwachungsart erlaubt es jedoch nicht, eine z.B. durch Alterung der LEDs bedingte Veränderung des Lichtstromes (Degradation) zu erkennen. The total failure of an LED can be detected by a combined current-voltage monitoring. This type of surveillance, however, does not permit the use of e.g. by aging of the LEDs conditional change of the luminous flux (degradation) to recognize.

Es ist bekannt, LED-Lichtmodule, d.h. Anordnungen mit üblicherweise mehreren LEDs und weiteren Elementen wie Vorschalteinheiten zum Betrieb der LEDs, mit einem Betriebszeitzähler zu versehen, der die tatsächliche Betriebsdauer der LEDs erfasst. Wird eine bestimmte Betriebsdauer erreicht, werden die LEDs ersetzt, unabhängig davon, ob das von ihnen abgegebene Licht noch zur Erfüllung der ggf. vorgeschriebenen Anforderungen ausreicht oder nicht. Dieses Vorgehen führt dazu, dass regelmäßig LEDs getauscht werden, die noch korrekt funktionieren. It is known to use LED light modules, i. Arrangements with usually multiple LEDs and other elements such as Vorschalteinheiten for operating the LEDs to be provided with a Betriebszeitzähler that detects the actual operating life of the LEDs. If a certain operating time is reached, the LEDs are replaced, regardless of whether the light emitted by them is still sufficient to fulfill the possibly prescribed requirements or not. This procedure leads to regular replacement of LEDs, which still work correctly.

Es hat sich gezeigt, dass die Alterung von LEDs nicht nur von ihrer reinen Betriebsdauer, sondern auch anderen Faktoren, insbesondere dem Betriebsstrom und der Betriebstemperatur abhängt. It has been shown that the aging of LEDs depends not only on their pure operating time, but also on other factors, in particular the operating current and the operating temperature.

Eine naheliegende Lösung des Problems der Erfassung einer alterungsbedingten Minderung der Lichtleistung ist die direkte Überwachung des im Betrieb einer LED abgegebenen Lichts mittels entsprechender Sensoren. Dazu schlägt die DE 197 54 222 eine Überwachungseinheit einer LED vor, bei der das von einer LED abgestrahlte Licht mittels eines Fotosensors gemessen wird. Unterschreitet die Helligkeit des Lichts einen bestimmten Grenzwert, wird ein Warnsignal erzeugt, dass einem Betreiber der LED anzeigt, dass die LED ersetzt werden sollte. An obvious solution to the problem of detecting an aging-related decrease in light output is direct monitoring of the light emitted during operation of an LED by means of corresponding sensors. This suggests the DE 197 54 222 a monitoring unit of an LED, in which the light emitted by an LED light is measured by means of a photosensor. If the brightness of the light falls below a certain limit value, a warning signal is generated which indicates to an operator of the LED that the LED should be replaced.

Die aus der DE 197 54 222 bekannte Art der Überwachung ist gerade bei sog. Streckensignalen für den Schienenverkehr mit unter Umständen sehr hohem Materialaufwand verbunden, denn die Überwachungseinheit wird mit einer eigenen Betriebsspannung versorgt, wobei die entsprechenden Kabel nicht selten über einige hundert, manchmal sogar tausend und mehr Meter von einer entsprechenden Anschlussstelle zu der Überwachungseinheit geführt werden müssen. The from the DE 197 54 222 known type of monitoring is just in so-called. Track signals for rail transport associated with possibly very high cost of materials, because the monitoring unit is supplied with its own operating voltage, the corresponding cable not infrequently over a few hundred, sometimes even a thousand and more meters from a corresponding Connection point must be led to the monitoring unit.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LED-Lichtmodul mit einer Überwachungseinheit und eine damit ausgestattete Signalleuchte anzugeben, bei der die Überwachungseinheit mit minimalem Materialaufwand und mithin besonders kostengünstig betriebsbereit gemacht werden kann. The invention has for its object to provide an LED light module with a monitoring unit and a signal lamp equipped therewith, in which the monitoring unit with minimum material costs and therefore can be made particularly cost-effective.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines LED-Lichtmoduls anzugeben, das in kostensparender Weise bei gleichzeitiger Sicherstellung einer hohen Betriebssicherheit ausgeführt werden kann. The invention is also based on the object of specifying a method for operating an LED light module, which can be carried out in a cost-saving manner while ensuring a high degree of operational reliability.

Die Aufgaben werden gelöst von einem LED-Lichtmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Signalleuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 12 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. The objects are achieved by an LED light module having the features of claim 1, a signal light having the features of claim 12 or a method having the features of claim 7.

Die Erfindung hat den großen Vorteil, dass auf eine separate Stromversorgung der Überwachungseinheit verzichtet werden kann. Wird das Lichtmodul wie heutzutage üblich mit Pulsweitenmodulation des zugeführten Stroms betrieben, erlaubt es die Erfindung, den abgegebenen Lichtstrom zu überwachen und dabei auf ein aufwendiges Herausrechnen von Streulichtanteilen, die von üblichen Überwachungseinheiten miterfasst werden, zu verzichten. Diese und weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden, rein beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung, die aus zwei Zeichnungsfiguren besteht. The invention has the great advantage that it is possible to dispense with a separate power supply of the monitoring unit. If the light module is operated as usual today with pulse width modulation of the supplied current, the invention makes it possible to monitor the emitted luminous flux and thereby to dispense with a complex out-calculation of stray light components, which are also included in conventional monitoring units. These and other advantages will become apparent from the following, purely exemplary and non-limiting description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing, which consists of two drawing figures.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 zeigt stark schematisiert ein Blockdiagramm zum grundsätzlichen Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung. 1 shows a highly schematic block diagram for a basic understanding of the operation of the invention.

2 zeigt stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls. 2 shows a highly schematic of an embodiment of a light module according to the invention.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In der 1 ist stark schematisiert die Grundidee der Erfindung dargestellt, wonach einem Strang 10 von in Reihe geschalteten LEDs eines entsprechenden LED-Lichtmoduls, insbesondere eines Lichtmoduls für Signalleuchten des Straßen- und Schienenverkehrs, in an sich bekannter Weise über eine Leitung 12 ein Strom mit einer bestimmten Spannung zugeführt und dann ein Teil des zugeführten Stroms über eine zu zumindest einigen der LEDs des Strangs parallele Schaltung zum Betrieb einer Überwachungseinheit 14 genutzt wird. Die Überwachungseinheit 14 kann bestimmte Betriebsparameter des Lichtmoduls, wie z.B. den im Betrieb durch den Strang fließenden Strom, die am Strang abfallende Spannung, die Temperatur in der Umgebung des Strangs und den von dem Strang erzeugten Lichtstrom erfassen und für diese Betriebsparameter charakteristische Werte an eine übergeordnete Auswerteeinheit 16 ausgeben. In the 1 is shown very schematically the basic idea of the invention, according to which one strand 10 of series-connected LEDs of a corresponding LED light module, in particular a light module for signal lights of the road and rail traffic, in a conventional manner via a line 12 a current supplied at a certain voltage and then a part of the supplied current via a parallel to at least some of the LEDs of the strand circuit for operating a monitoring unit 14 is being used. The monitoring unit 14 For example, certain operating parameters of the light module, such as the current flowing through the string during operation, the voltage drop across the string, the temperature in the vicinity of the string, and the luminous flux generated by the string, and characteristic values for these operating parameters, can be sent to a higher-level evaluation unit 16 output.

Die Überwachungseinheit 14 wird komplett über die Stromversorgung des LED-Strangs gespeist, so dass vorteilhaft auf eine separate Stromversorgung verzichtet und damit insbesondere dann, wenn das Lichtmodul in Signalleuchten für den Schienenverkehr eingesetzt wird, teilweise ganz erhebliche Kabelmengen gespart werden können. Auch die übergeordnete Auswerteeinheit 16, die bei einer bevorzugten Ausführungsform Teil des Lichtmoduls ist, kann vorteilhaft über die Stromversorgung des LED-Strangs versorgt werden. Die dafür notwendigen modernen Komponenten, wie z.B. Temperatur- oder Fotosensor sowie Mikrocontroller, besitzen eine so geringe Stromaufnahme, dass es keine merklichen Auswirkungen auf den Lichtstrom des LED-Strangs hat, wenn über die genannte Parallelschaltung ein Teil des Stroms zur Versorgung der Einheiten 14 und 16 abgezweigt wird. The monitoring unit 14 is completely powered by the power supply of the LED string, so advantageously dispensed with a separate power supply and thus in particular when the light module is used in signal lights for rail transport, sometimes very significant amounts of cable can be saved. Also the higher-level evaluation unit 16 , which is part of the light module in a preferred embodiment, can be advantageously powered by the power supply of the LED string. The necessary modern components, such as temperature or photosensor and microcontroller, have such a low power consumption, that it has no noticeable effect on the luminous flux of the LED strand, if via said parallel circuit, a portion of the power supply to the units 14 and 16 is branched off.

Typischerweise weist ein LED-Strang 10 der hier in Frage stehenden Art z.B. acht in Reihe geschaltete LEDs mit einer Stromaufnahme von 350 mA auf, während ein Fotosensor als Mittel zur Erfassung eines weiteren Betriebsparameters und ein entsprechender Mikrocontroller zur Auswertung des Signals des Fotosensors eine Stromaufnahme im Bereich von etwa 1 bis 2 mA haben. Es hat sich gezeigt, dass eine erfindungsgemäße Schaltung insbesondere dann hervorragend funktioniert, wenn die Stromaufnahme der Einheiten 14 und 16 mehr als 20-mal kleiner ist als die Stromaufnahme des LED-Strangs, vorzugsweise etwa 50- bis 100-mal kleiner. Typically, an LED strand 10 the type in question, for example, eight LEDs connected in series with a current consumption of 350 mA, while a photosensor as means for detecting a further operating parameter and a corresponding microcontroller for evaluating the signal of the photo sensor, a current consumption in the range of about 1 to 2 mA to have. It has been shown that a circuit according to the invention works particularly well when the current consumption of the units 14 and 16 more than 20 times smaller than the current consumption of the LED string, preferably about 50 to 100 times smaller.

In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei hier zwei Betriebsparameter, davon einer redundant, erfasst und zur Überwachung und Steuerung des LED-Strangs in der erfindungsgemäßen Weise verwendet werden. Die den Einheiten der 1 entsprechenden Einheiten wurden mit den auch in 1 verwendeten Bezugszeichen versehen. In the 2 an embodiment of the invention is shown, wherein here two operating parameters, one of which redundant, detected and used for monitoring and control of the LED string in the inventive manner. The units of the 1 corresponding units were with the also in 1 provided reference numerals.

Das dargestellte Lichtmodul bildet bei diesem Ausführungsbeispiel eine Einheit, die insbesondere in einer Signalleuchte verbaut und über eine Leitung 12 extern mit Strom versorgt werden kann. Der LED-Strang wird von einer Anzahl von in Reihe geschalteten LEDs 18, von denen hier nur einige gezeigt sind, gebildet, wobei die Zuführspannung und der Strom von einer Vorschalteinheit 20 gesteuert werden. Die Vorschalteinheit 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso wie die Auswerteeinheit 16 Teil des Lichtmoduls, kann aber, ebenso wie die Auswerteeinheit 16, auch außerhalb des eigentlichen Lichtmoduls angeordnet werden. Auswerteeinheit 16 und Vorschalteinheit können Teil einer einzigen Steuereinheit sein. The light module shown forms in this embodiment a unit which is installed in particular in a signal light and via a line 12 can be powered externally. The LED string is made up of a number of LEDs in series 18 , of which only a few are shown here, formed, wherein the supply voltage and the current from a ballast unit 20 to be controlled. The ballast unit 20 is in this embodiment as well as the evaluation unit 16 Part of the light module, but can, as well as the evaluation unit 16 , Be arranged outside the actual light module. evaluation 16 and ballast can be part of a single control unit.

Wie durch die Leitung 22 angedeutet, wird einer Überwachungseinheit 14 an einer ersten Stelle über eine zur Reihenschaltung der LEDs 18 parallele Schaltung Strom zugeführt, wobei die verschiedenen in der Figur symbolisch dargestellten Rechtecksignale andeuten sollen, dass der Strom pulsweitenmoduliert ist. Die Vorteile pulsweitenmodulierten Betriebs von LEDs, wie insbesondere eine stabile Einstellung des Farbortes, sind dem Fachmann bekannt, so dass darauf hier nicht weiter eingegangen werden muss. As by the line 22 indicated, is a monitoring unit 14 at a first location via one for series connection of the LEDs 18 supplied parallel circuit current, the various symbolically shown in the figure rectangular signals are intended to indicate that the current is pulse width modulated. The advantages of pulse-width-modulated operation of LEDs, in particular a stable setting of the color locus, are known to the person skilled in the art, so that it need not be discussed further here.

Wie durch das entsprechende Schaltbild angedeutet, umfasst die Überwachungseinheit 14 bei diesem Ausführungsbeispiel einen Fotosensor 24, der in dem Lichtmodul angeordnet ist und einen zu dem Lichtstrom, der im Betrieb der LEDs erzeugt wird, proportionalen Wert erfasst. Bei Lichtmodulen der hier in Frage stehenden Art sind die LEDs typischerweise rotationssymmetrisch angeordnet, und das Lichtmodul ist mit einer Vorsatz- oder Streuscheibe versehen, wodurch ein Teil des abgegebenen Lichts zurückreflektiert wird, was dann von dem Fotosensor 24 erfasst werden kann. As indicated by the corresponding circuit diagram, the monitoring unit comprises 14 in this embodiment, a photosensor 24 which is arranged in the light module and detects a value proportional to the luminous flux which is generated during the operation of the LEDs. In light modules of the type in question, the LEDs are typically arranged rotationally symmetric, and the light module is provided with an attachment or diffuser, whereby a part of the emitted light is reflected back, which then from the photosensor 24 can be detected.

Die Überwachungseinheit 14 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel ferner zwei Spannungsmesser 26, die zusammen mit entsprechenden Shunt-Widerständen 28 und Leitungen 30 eine indirekte Strommessung des im Betrieb durch den LED-Strang fließenden Stroms ermöglichen. The monitoring unit 14 further includes two voltmeters in this embodiment 26 that together with appropriate shunt resistors 28 and wires 30 an indirect one Enable current measurement of the current flowing through the LED string during operation.

Nicht dargestellt, aber bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, ist ein Spannungsmesser, der die gesamte an dem LED-Strang abfallende Spannung misst, was insbesondere bei Lichtmodulen zum Einsatz in Signalleuchten für den Schienenverkehr nicht nur vorteilhaft, sondern sogar vorgeschrieben sein kann. Die Vorteile einer kombinierten Strom-Spannungsüberwachung bei der Überwachung von LED-Strängen sind bekannt und zum Beispiel in der EP 1 992 524 A2 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingebunden wird, offenbart. Not shown, but provided in a preferred embodiment, is a voltmeter which measures the total voltage dropped across the LED string, which may not only be advantageous, but even prescribed, especially for light modules for use in signal lights for rail traffic. The advantages of a combined current-voltage monitoring in the monitoring of LED strings are known and, for example in the EP 1 992 524 A2 , the contents of which are hereby incorporated by reference.

Die von den Spannungsmessern 26 für den Ist-Strom, also den tatsächlich durch den LED-Strang fließenden Strom, repräsentativen Werte und ein zu dem im Betrieb der LEDs abgegebenen Lichtstrom proportionaler, vom Fotosensor 24 gemessener Wert werden der Auswerteeinheit 16 zugeführt, die bei diesem Ausführungsbeispiel einen Mikrocontroller 32 und eine Regelung 34 umfasst, die zur Ausgabe eines Steuerwertes an die Vorschalteinheit 20 ausgebildet ist. Man beachte, dass die Auswerteeinheit 16 nicht, wie bei vormals bekannten Lichtmodulen, über eine eigene Stromversorgung verfügt, sondern vorteilhaft ebenso wie die Überwachungseinheit 14 von dem den LEDs 18 zugeführten Strom gespeist wird. Erfasst nun der Fotosensor, dass zum Beispiel aufgrund einer Degradation der LEDs 18 der im Betrieb abgegebene Lichtstrom nachlässt, kann die Auswerteeinheit 16 ein entsprechendes Steuersignal erzeugen, mittels welchem die Vorschalteinheit 20 veranlasst wird, den den LEDs zugeführten Strom so zu erhöhen, dass sich der gewünschte Lichtstrom ergibt. Mit der oben genannten Randbedingung, dass die Stromaufnahme von Überwachungseinheit 14 und Auswerteeinheit 16 deutlich kleiner ist als die Stromaufnahme der LEDs, kann die Reduzierung der Helligkeit der LEDs aufgrund der Stromabzweigung vernachlässigt werden, zumal eine solche ohnehin vom Fotosensor 24 erfasst und zu einer Nachregelung des Stroms führte. Die Auswerteeinheit 16 ist dazu ausgebildet, den dem LED-Strang zugeführten Strom in Abhängigkeit von dem sog. "weiteren Betriebsparameter", hier also dem Lichtstrom, direkt oder indirekt zu steuern, also entweder als Teil einer komplexeren Steuerschaltung direkt Einfluss auf den Strom zu nehmen oder aber mit einer gesonderten Einheit, hier der Vorschalteinheit 20 zu kommunizieren und dieser Informationen zu übermitteln, die Basis für eine Steuerung des Stroms sind, und so den Strom indirekt zu steuern. The of the voltmeters 26 for the actual current, that is, the current actually flowing through the LED string, representative values and a proportional to the output during the operation of the LEDs luminous flux, from the photosensor 24 the measured value becomes the evaluation unit 16 supplied, which in this embodiment, a microcontroller 32 and a scheme 34 comprising, for outputting a control value to the ballast unit 20 is trained. Note that the evaluation unit 16 not, as in previously known light modules, has its own power supply, but advantageous as well as the monitoring unit 14 from the LEDs 18 supplied power is fed. Now captures the photosensor that, for example, due to a degradation of the LEDs 18 the emitted luminous flux emitted during operation, the evaluation unit 16 generate a corresponding control signal, by means of which the ballast unit 20 is caused to increase the current supplied to the LEDs so that the desired luminous flux results. With the above-mentioned boundary condition that the current consumption of monitoring unit 14 and evaluation unit 16 is significantly smaller than the power consumption of the LEDs, the reduction of the brightness of the LEDs due to the Stromabzweigung can be neglected, especially as such from the photosensor 24 recorded and led to a readjustment of the electricity. The evaluation unit 16 is designed to directly or indirectly control the current supplied to the LED string as a function of the so-called "further operating parameter", in this case the luminous flux, ie either directly as part of a more complex control circuit or with a separate unit, here the ballast unit 20 communicate and transmit that information, which is the basis for controlling the flow, and thus indirectly controlling the flow.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ist-Stromerfassung zweikanalig, mithin redundant ausgebildet, so dass Fehlmessungen praktisch ausgeschlossen sind, weil der Mikrocontroller 32 so ausgebildet sein kann, dass er bei Abweichungen zwischen den beiden für den Ist-Strom repräsentativen Signalen eine entsprechende Fehlermeldung erzeugen kann, die dann in an sich bekannter Weise an eine übergeordnete Stelle, zum Beispiel eine Wartungszentrale, übermittelt werden kann. At the in 2 In the embodiment shown, the actual current detection is dual-channel, thus redundant, so that incorrect measurements are virtually eliminated because of the microcontroller 32 can be designed so that it can generate a corresponding error message in case of deviations between the two signals representative of the actual current, which can then be transmitted in a conventional manner to a higher-level point, for example a maintenance center.

Außer der bereits genannten Sicherstellung eines stabilen Farbortes hat der bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene pulsweitenmodulierte Betrieb zwei wesentliche weitere Vorteile. So erübrigt sich in denjenigen Fällen, in denen die Mittel zur Erfassung wenigstens eines weiteren Betriebsparameters einen Fotosensor wie in 2 umfassen, ein aufwändiges Herausrechnen des Streulichtanteils, da der Sensor durch die erfindungsgemäße Versorgung über den LED-Strom nur dann im Betrieb ist, wenn auch die LEDs eingeschaltet sind, wobei dann Streulichtanteile vernachlässigt werden können. Licht, das auf den Sensor fällt, wenn die LEDs zwischen zwei Strompulsen ausgeschaltet sind, wird vom Sensor nicht in die übliche Aufsummierung einbezogen, so dass in vorteilhafter Weise kostengünstige Standard-Fotosensoren, die zur Ausgabe eines Messwertes Licht über einen bestimmten Zeitraum aufsummieren, verwendet werden können. In addition to the already mentioned assurance of a stable color location, the pulse-width modulated operation provided in a preferred embodiment of the invention has two significant further advantages. It is unnecessary in those cases in which the means for detecting at least one further operating parameter a photosensor as in 2 include, a complex calculation of the scattered light component, since the sensor is only in operation by the supply according to the invention via the LED current, even if the LEDs are turned on, in which case stray light components can be neglected. Light falling on the sensor when the LEDs are turned off between two current pulses is not included in the usual summation by the sensor, so advantageously low cost standard photosensors that sum light to output a reading over a certain period of time are used can be.

Ein weiterer Vorteil des pulsweitenmodulierten Betriebes ist, dass die Auswerteeinheit 16 prüfen kann, ob der Fotosensor 24 oder die Spannungsmesser 26 Signale währen der Zeit zwischen zwei Strompulsen liefern, woraus dann auf eine Fehlfunktion des Fotosensors und/oder der Spannungsmesser geschlossen und in an sich bekannter Weise eine entsprechende Fehlermeldung erzeugt werden kann. Damit verfügt die Auswerteeinheit 16 quasi über eine Funktion zum Testen der Mittel zur Erfassung des wenigstens einen weiteren Betriebsparameters. Es wird also geprüft, ob die von dem Strommesser und/oder dem Fotosensor ausgegebenen Signale einen Verlauf zeigen, der dem Verlauf des pulsweitenmodulierten Stroms entspricht. Another advantage of pulse width modulated operation is that the evaluation unit 16 can check if the photo sensor 24 or the voltmeter 26 Deliver signals during the time between two current pulses, from which then a malfunction of the photo sensor and / or the voltmeter can be closed and a corresponding error message can be generated in a manner known per se. Thus, the evaluation unit has 16 virtually via a function for testing the means for detecting the at least one further operating parameter. It is therefore checked whether the signals output by the ammeter and / or the photosensor show a course which corresponds to the course of the pulse-width-modulated current.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich insbesondere auf die Art und die Anzahl der Mittel zur Erfassung von Betriebsparametern der LEDs beziehen. So ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Temperatur in der Umgebung der LEDs des Strangs zu erfassen, wobei dann mit diesem Wert über die Auswerteeinheit zum Beispiel ein Lüfter angeschaltet werden kann. Auch ein solcher Lüfter kann vorteilhaft über den Betriebsstrom der LEDs mit Strom versorgt werden, da bei typischen Anwendungsfällen der Lüfter nur eine geringe Leistung haben muss. In the context of the inventive concept, numerous modifications and developments are possible, which relate in particular to the type and number of means for detecting operating parameters of the LEDs. Thus, it is provided in a preferred embodiment of the invention to detect the temperature in the vicinity of the LEDs of the strand, in which case with this value via the evaluation unit, for example, a fan can be turned on. Such a fan can also be advantageously supplied with power via the operating current of the LEDs since, in typical applications, the fan only has to have a low power.

Die Erfindung erlaubt in besonders einfacher und kostengünstiger Weise erstmals die Realisierung einer besonders sicheren Überwachung des korrekten Funktionierens eines LED-Lichtmoduls, da drei verschiedene Überwachungsmethoden – Überwachung der am LED-Strang abfallenden Spannung, Überwachung des durch den Strang fließenden Stroms und Erfassung eines zum abgegebenen Lichtstrom proportionalen Wertes – kombiniert werden können, ohne dass es dafür eine aufwändigen gesonderten Stromversorgung bedarf. The invention allows in a particularly simple and cost-effective manner for the first time the realization of a particularly secure monitoring of the correct functioning of an LED light module since Three different monitoring methods - monitoring the voltage dropping across the LED string, monitoring the current flowing through the string and detecting a value proportional to the emitted luminous flux - can be combined without the need for a complex, separate power supply.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: LED-Strang LED cluster
12 12: Leitung management
14 14: Überwachungseinheit monitoring unit
16 16: Auswerteeinheit evaluation
18 18: LEDs LEDs
20 20: Vorschalteinheit upstream unit
22 22: Leitung management
24 24: Fotosensor photosensor
26 26: Spannungsmesser voltmeter
28 28: Shunt-Widerstände Shunt resistors
30 30: Leitungen cables
32 32: Mikrocontroller microcontroller
34 34: Regelung regulation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19754222 [0007, 0008]
EP 1992524 A2 [0023]

Claims

LED light module, in particular for signal lights of road and rail traffic, comprising - at least one string of LEDs connected in series, and - means for monitoring the current flowing through the string during operation of the string and / or the voltage dropping across the string, characterized In that means are provided for detecting at least one further operating parameter of the LEDs and outputting a signal to a higher-order evaluation unit, wherein these means are connected in parallel to one or more LEDs of the string and provide power during operation of the light module via the power supply of the LEDs become.

LED light module according to claim 1, characterized in that the means for detecting at least one further operating parameter comprise a sensor for detecting the temperature in the vicinity of the LEDs.

LED light module according to claim 1 or 2, characterized in that the means for detecting at least one further operating parameter include a sensor for detecting a value proportional to the output of the light module luminous flux value.

LED light module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation unit is adapted to control the LED strand supplied current as a function of the further operating parameters directly or indirectly.

LED light module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation unit is part of the light module and is also powered by the power supply of the LEDs during operation of the light module.

LED light module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the evaluation unit has a function for testing the means for detecting the at least one further operating parameter.

Method for operating an LED light module, in particular for signal lamps of road and rail traffic, wherein the light module has a string of LEDs connected in series and the current flowing in operation through the string and / or the voltage drop across the string are monitored, characterized in that - at least one further operating parameter of the light module is detected and a value characteristic of the operating parameter is output to a higher-level evaluation unit and - means provided for detecting the at least one further operating parameter are supplied with power via a power supply of the LEDs.

A method according to claim 7, characterized in that the at least one further operating parameter is the temperature in the vicinity of the LEDs and / or a value proportional to the output during operation of the light module luminous flux.

Method according to claim 7 or 8, characterized in that the current supplied to the strand during operation is controlled as a function of the at least one operating parameter.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the higher-level evaluation unit is also powered by the power supply of the LEDs during operation of the light module.

Method according to one of Claims 7 to 10, characterized in that pulse-width-modulated current is supplied to the string and the output of the means provided for detecting the at least one further operating parameter is checked as to whether it exhibits a corresponding pulse-width-modulated profile.

Signal light, in particular for road and rail traffic, characterized in that it comprises an LED light module according to one of claims 1 to 6.