DE19955743C1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Anzeigevorrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (1) für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Auswahl oder Kombination von einzelnen, auf einem Träger (T) angeordneten Leuchtelementen (L) dargestellt wird, wobei die Leuchtelemente (L) durch Halbleiterbauelemente (Dij) ausgebildet sind, insbesondere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit Komponenten zur Lichtemission. Die Halbleiterbauelemente (Dij) sind in mehreren Schaltungsgruppen geschaltet, wobei jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig eines Hauptzweiges bildet, und die aus den Halbleiterbauelementen (Dij) bestehende Schaltung einer Konstantstromeinrichtung (3) dergestalt zugeordnet ist, dass die Summe der in den Nebenwzeigen fließenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten konstanten Wert besitzt. Es ist eine den Halbleiterbauelementen zugeordnete Steuerschaltungseinrichtung (F) vorgesehen, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deaktivierung des betreffenden Nebenzweiges und in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung steuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, ins­ besondere zur Verwendung in einer Anlage zur Verkehre-Regelung, -Steuerung, oder -Über­ wachung für Fahrzeuge, beispielsweise in einer Verkehrsampel.
Obzwar eine derartige Anzeigevorrichtung für eine höchstmögliche Lebensdauer ausgelegt und geprüft ist, unterliegt sie wie alle andere Leuchten gewissen Ausfällen, die zur Beein­ trächtigung oder zur Abschaltung der Anzeigevorrichtung führen können. Gerade in den hier besonders relevanten Fällen, bei denen die Anzeigevorrichtung zur Abwendung von Schäden an Personen oder Fahrzeugen bzw. Gegenständen, also als Sicherheitssignal eingesetzt wird, muss eine der Anzeigevorrichtung zugeordnete Überwachungseinrichtung vorhanden sein, welche einen Defekt der Anzeigevorrichtung erkennen und entsprechende unverzügliche Maßnahmen aktivieren soll.
Namentlich bei einer gattungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit mehreren auf einem Träger angeordneten Leuchtelementen, wobei die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente und insbesondere durch Leuchtdioden ausgebildet sind, ist der konstruktive und schaltungstechni­ sche Aufwand für eine solche Überwachungseinrichtung nachteilig. Bekanntlich hat ein aus Halbleiterbauelementen gegenüber solchen aus Glühlampen ausgebildeten Leuchtfeldern ne­ ben einer über die gesamte Fläche homogenere und damit auch aus weiter Entfernung deutli­ chere Erkennbarkeit vor allem den Vorteil, dass erst sehr viele defekte Leuchtdioden zu einem erkennbaren Informationsverlust führen. Durch eine geeignete Beschattung der Leuchtdioden und Ausbildung der diese steuernden Schaltung kann selbst bei mehrerer Defekten der Leuchtdioden eine Abnahme der gesamten Lichtstärke verhindert werden. Durch die dezen­ trale Anordnung der gruppenweise geschalteten Leuchtdioden-Reihen kann weiterhin vermie­ den werden, dass Teilflächen des Leuchtfeldes dunkel werden. Es kann beispielsweise jede einzelne Leuchtdioden-Reihe einzeln auf Ausfall überwacht werden, und bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes, beispielsweise bei mehr als 20% defekten Leuchtdioden die Anzeigevorrichtung über eine Abschaltautomatik vollständig abgeschälten werden.
Demgegenüber ist die Überwachung von Glühlampenanordnungen schaltungstechnisch we­ sentlich einfacher: Da es bei Glühlampen nur die beiden Betriebszustände intakt (Glühfaden in Ordnung) und defekt (Glühfaden ist durchgebrannt) gibt, jedoch keinerlei Zwischenzustände in der Charakteristik einer auf Glühlampen basierenden Anzeigevorrichtung gibt, sind de­ ren Überwachungseinrichtungen schaltungstechnisch äußerst einfach und beschränken sich im Wesentlichen auf das Feststellen eines binären Ja-Nein-Zustandes. Die bei Verkehrsampeln mit Glühlampensignalen bislang verwendeten, konstruktiv und schaltungstechnisch äußerst einfach aufgebauten Überwachungseinrichtungen sind jedoch bei solchen Anzeigevorrichtun­ gen, bei denen die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, bislang nicht verwendbar.
Die Ausfallcharakteristik bislang bekannter Anzeigevorrichtungen mit Halbleiterbauelemen­ ten als Leuchtelementen ist wesentlich komplexer gegenüber einer einfachen Ausfallcharakte­ ristik von Glühlampenanordnungen. Mit den bekannten Überwachungsmöglichkeiten kann ohne einen besonderen, erheblichen Schaltungsaufwand, nicht eindeutig auf den Leuchtzu­ stand einer der Leuchtdioden geschlossen werden. Denn die für die Funktion von Leuchtdio­ den erforderliche Ansteuerung, die Leuchtschaltung an sich sowie etwaige andere Baugrup­ pen oder Bausteine der Überwachungseinrichtung haben zwangsläufig auch eine Eigenstrom­ aufnahme, die bei einem Defekt Undefiniert ist und einen Stromfluss erzeugen kann, der als (ordnungsgemäßes) Leuchten interpretiert werden kann, obwohl bereits eine oder mehrere Leuchtdioden ausgefallen sind. Bei bestimmten Anwendungen, wie insbesondere bei Ver­ kehrsampeln ist es zusätzlich notwendig, sicherzustellen, dass eine Mindeststrahlungsintensi­ tät und eine Mindestgleichmäßigkeit des Leuchtfeldes aufrechterhalten bleiben. Die Strom­ flussänderungen sind jedoch in der Regel relativ klein, so dass die Restleuchtintensität und die Gleichmäßigkeit des Leuchtfeldes unter Umständen nicht genau bestimmt und damit gegebe­ nenfalls eine Sicherheitsabschaltung nicht zuverlässig durchgeführt werden kann.
Die bekannten auf Halbleiterbauelemente basierenden Anzeigevorrichtungen berücksichtigen in der Regel nur sogenannte hochohmige Ausfälle, bei denen das defekte Halbleiterbauele­ ment hochohmig wird, d. h. der durch das defekte Halbleiterbauelement fließende Strom wird Null. Niederohmige Ausfälle, bei denen der Widerstandswert des defekten Halbleiterbauele­ mentes Null wird, werden mit bekannten Anzeigevorrichtungen in der Regel vernachlässigt, da diese im Verhältnis zu hochohmigen Ausfällen weniger häufig vorkommen. Gleichwohl wäre es an sich wünschenswert, auch die seltener vorkommenden niederohmigen Ausfälle von Halbleiterbauelementen ebenfalls berücksichtigen zu können, um die Sicherheit der An­ zeigevorrichtung weiterhin zu verbessern.
Aus der DE-OS 29 25 692 ist eine Lichtemissionsdioden-Anzeigevorrichtung bekannt gewor­ den, bei der ein Lichtemissionsdioden-Feld mit einer Stromstabilisierschaltung versorgt wird, und das Diodenfeld in einer Parallelschaltung von einzelnen Serienschaltungen von Lichtemissionsdioden angeordnet ist, wobei die Serienschaltungen jeweils eine Strombegrenzungskomponente in Form eines Ohmschen Widerstands enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei denen die Leuchtelemente als Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, zur Verfügung zu stellen, welche in einer Anlage zur Verkehre-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung für Fahrzeuge, insbesondere eine Verkehrsampel in Verbindung mit den dortigen, herkömm­ lichen, konstruktiv einfacheren Überwachungseinrichtungen zur Erfassung eines Gesamtaus­ falles der Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, d. h. die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung soll eine Ausfallcharakteristik besitzen, die weitgehend der Ausfallcharakteristik von Glühlampenanordnungen entspricht.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine den Halbleiterbauelementen zugeordnete Steuer­ schaltungseinrichtung vorgesehen ist, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig flie­ ßenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deakti­ vierung des betreffenden Nebenzweiges, und nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweige in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung steuert.
Vorteilhafterweise ist die Konstruktion durch eine einzige im Hauptzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung vorgesehenen Konstantstromquelle ausgebildet.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gelingt es zum Einen, dass im Betrieb durch den Ausfall einzelner Leuchtelemente keine unerkannte sicherheitstechnisch bedenkli­ che Leuchtkraftschwächung auftritt. Fallen auf der anderen Seite im Laufe der Zeit einzelne Leuchtelemente durch hochohmige Unterbrechung aus, so wird die gesamte Leuchtkraft der Anzeigevorrichtung kaum geschwächt, denn es werden die noch in Betrieb befindlichen Ne­ benzweige von Leuchtelementen mit einem größeren Teilstrom beaufschlagt, wodurch eine Kompensation des Leuchtkraftverlustes erreicht wird. Selbst der Ausfall einer oder mehrerer Nebenzweige führt noch nicht zu einem Totalausfall der Anzeigevorrichtung, da die Teil­ ströme in den verbleibenden, noch intakten Nebenzweigen selbsttätig so weit angehoben wer­ den, dass die von den noch intakten Leuchtelementen abgestrahlte Lichtintensität erhöht wird und die aufgrund des Ausfalls einer oder mehrerer Nebenzweige einhergehenden Leuchtkraftschwächung kompensiert wird. Erst nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl ge­ sperrter bzw. deaktivierter Nebenzweige wird ein Sicherungselement in einem bestimmten Nebenzweig aufgrund des darin nun fließenden übermäßigen Teilstromes ansprechen, und letztendlich die Sicherungselemente der verbleibenden Nebenzweige von Leuchtelementen auslösen und die Anzeigevorrichtung zur automatischen Abschaltung bringen. Dann liefert die Anzeigevorrichtung ein Ausfallsignal, welches von einer Überwachungseinrichtung er­ fasst werden kann. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Überschrei­ tung eines in einem Nebenzweig fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Strom­ schwellwert nicht nur ein Ausfall der betroffenen Gruppe von Leuchtelementen einhergeht, sondern eine schlagartige, d. h. in zeitlich äußerst kurzen, kaum meßbaren Abständen erfol­ gende Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten An­ zeigevorrichtung erfolgt, und auf diese Weise die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung eine Ausfallcharakteristik besitzt, die mit einer bei Glühlampenanordnung bekannten Ausfallcha­ rakteristik vergleichbar ist. Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Anzeigevor­ richtung daher unmittelbar und ohne weitere konstruktive bzw. schaltungstechnische Maß­ nahmen und Aufwendungen mit einer bisher bei Anlagen zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung verwendeten Überwachungseinrichtung koppelbar, welche einen Ge­ samtausfall der Anzeigevorrichtung über eine einfachste Stromauswertung wie bei einem "Glühfadenbruch" erfasst.
Durch die Erfindung erübrigt sich eine regelmäßige Kontrolle des gegenwärtigen Leuchtzu­ standes des Anzeigevorrichtung durch Messen von Stromflußänderungen. Mit der erfin­ dungsgemäßen Anzeigevorrichtung wird eine sichere und eindeutige Situation geschaffen, bei der nur zwei Zustände festgestellt werden müssen, nämlich ob Strom im Hauptzweig fließt und damit ein in Helligkeit und Leuchtdichte gleichmäßig definiertes sicheres Gesamtleucht­ signal besteht, oder im Hauptzweig kein Strom fließt bzw. dass die Anzeigevorrichtung nicht mehr leuchtet. Schwer meßbare kleine Stromänderungen müssen somit nicht überwacht wer­ den, wie es beim Stand der Technik der Fall ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung flexibel gehandhabt werden kann, indem über die Auslegung der Steuerschaltungseinrichtung und deren einzelnen Sicherungselemente in jedem Nebenzweig der aus den Halbleiterbauelemen­ ten gebildeten Schaltung genau bestimmbar ist, bei welchem Leuchtfeldzerfall die Anzeige­ vorrichtung automatisch ausschalten soll.
Durch die Zuordnung eines einzelnen Sicherungselementes in jedem Nebenzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung wird erreicht, dass nach Ausfall eines vorbe­ stimmten Prozentsatzes der Gruppen von Leuchtelementen durch Überlastung der Siche­ rungselemente der noch funktionierenden Strompfade die gesamte Anzeigevorrichtung auto­ matisch ausschaltet und damit die Situation in einen sicheren Zustand gebracht wird. Damit kann über eine bekannte Überwachungseinrichtung der Ausfall in üblicher Weise signalisiert werden, um das Auswechseln der Anzeigevorrichtung veranlassen zu können.
Mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können nicht lediglich hochohmige Ausfälle von Halbleiterbauelementen, sondern nunmehr auch niederohmige Ausfälle berücksichtigt werden, wodurch die Sicherheit der Anzeigevorrichtung weiterhin erhöht wird. Ein hochohmiger Ausfall eines Leuchtelementes bewirkt, dass der elektrische Gesamtwiderstand des betroffenen Nebenzweiges unendlich und entsprechend der darin fließende Teilstrom Null wird. Entsprechend steigen die Teilströme in den verbleibenden Nebenzweigen an, einherge­ hend mit der Erhöhung der Lichtintensität usw. wie vorstehend geschildert. Bei einem nieder­ ohmigen Ausfall hingegen bleibt der betreffende Nebenzweig insgesamt intakt; es fließt ein Teilstrom, der nur geringfügig geringer ist als vor dem niederohmigen Ausfall. Erst bei meh­ reren niederohmigen Ausfällen wird der Teilstrom im betreffenden Nebenzweig so groß, dass das betreffende Sicherungselement auslöst und den betroffenen Nebenzweig vollständig sperrt bzw. deaktiviert.
Dem Prinzip der Erfindung folgend ist vorgesehen, dass die Konstantstromquelleneinrichtung durch eine einzige im Hauptzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung vorgesehen Konstantstromquelle ausgebildet ist. Es eignen sich im Prinzip beliebig geeignete Schaltungen für eine solche Konstantstromquelle. Eine fertigungstechnisch einfache und ko­ stengünstige Konstantstromquelle wird mit einem Transistor erreicht, dessen Basis auf eine vorbestimmte Steuerspannung gelegt und dessen Kollektor an einer Hauptstromlinie bzw. im Hauptzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung angeschlossen ist. Dem Emitter ist ein den Strom bestimmender elektrischer Widerstand zugeordnet. Eine solche Konstantstromquelle hat den Vorteil, dass diese nicht auf eine bestimmte Schaltung der An­ zeigevorrichtung eingeschränkt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Anzeigevorrichtung nach einem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2A und 2B schematische Vorder- und Schnittansichten der Anzeigevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausfallcharakteristik einer Anzeige­ vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine erfindungsgemäßen Anzeige­ vorrichtung 1 für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Auswahl oder Kombination von einzelnen, auf einem Träger T angeordneten Leuchtelementen L dargestellt wird, und die Leuchtelemente L durch Halbleiterbauelemente Dij ausgebildet sind, insbeson­ dere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit Komponenten zur Lichtemission. Die Halbleiterbauelemente Dij sind in mehreren Schaltungsgruppen, im darge­ stellten Fall 24 solcher Gruppen, wobei nur sechs Gruppen näher dargestellt sind, geschaltet, wobei jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig N1, N2, . . ., N6 eines Haup­ tzweiges H mit Knoten K bildet. In jedem Nebenzweig Ni ist eine Vielzahl von Leuchtele­ menten, beispielsweise eine Anzahl von zehn Leuchtelementen Di1 bis Di10 in Reihe ge­ schaltet (i bezeichnet die Nummer der Gruppe bzw. des Nebenzweiges, j die Nummer des Leuchtelementes in dem Nebenzweig). Die aus den Halbleiterbauelementen Dij bestehende Schaltung ist einer Konstantstromeinrichtung 3 dergestalt zugeordnet, dass die Summe der in den Nebenzweigen N1, N2, . . . fließenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten kon­ stanten Wert besitzt, und zwar unabhängig von den in den Nebenzweigen jeweils fließenden Teilstromwerten. Es ist eine den Halbleiterbauelementen Dij zugeordnete Steuerschaltungs­ einrichtung F vorgesehen, welche bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig N1, N2, . . . fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. De­ aktivierung des betreffenden Nebenzweiges, und nach Überschreitung einer vorbestimmten Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweigen in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeige­ vorrichtung 1 steuert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsschaltungsein­ richtung F durch einzelne Sicherungselemente F1, F2, . . . in jedem Nebenzweig N1, N2, . . . der aus dem Halbleiterbauelementen Dij gebildeten Schaltung ausgebildet. Diese Sicherungsele­ mente stellen im einfachsten Fall Schmelzsicherungen mit vorbestimmten Durchbruchs­ stromwerten dar, beispielsweise mit je 125 V/50 mA bei einer Anzahl von 24 unabhängigen Leuchtelement-Gruppen zu je 10 Leuchtdioden, wobei der Gesamtstrom im Hauptzweig (Be­ triebsstrom der Konstantstromquelle 3) typischerweise 0,5 A beträgt.
Über Anschlußleitungen 4 bzw. 5 ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 mit dem Potential U+ bzw. Massenpotential GND einer Versorgungsgleichspannung und mit einer bisher bei Anlagen zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung oder -Überwachung verwendeten Überwachungseinrichtung 2 verbunden, und zwar ist die Überwachungseinrichtung 2 mit der Primärseite eines Übertragers bzw. eines Transformators Tr gekoppelt, dessen Sekundärseite über einen Gleichrichter G1 mit der erfindungsgemäßen Schaltung gekoppelt ist. Die Beson­ derheit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 liegt somit gerade darin, dass sie mit einer bislang bei Ampeln überlicherweise zum Einsatz gelangenden Überwachungsschaltung 2 koppelbar ist, welche einen Gesamtausfall der Anzeigevorrichtung 1 über eine einfachste Stromauswertung, quasi wie bei einem "Glühfadenbruch" erfaßt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 ist wie folgt. Im Normal­ betrieb fließt über jeden Nebenzweig N1, N2, . . . ein durch die Reihenschaltung von Leucht­ dioden einer Gruppe sowie einem in jedem Nebenzweig vorgesehenen, der Anpassung der Nebenzweige untereinander aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen dienenden ohmschen Widerstand R1, R2, . . . bestimmten Gesamtwiderstand festgelegter Teilstrom, wobei die Summe aller in den Nebenzweigen fließenden Teilströme gleich dem von der Konstantstrom­ quelle 3 abgegebenen zeitlich konstanten Gesamtstrom im Hauptzweig H ist. Ein hochohmi­ ger Ausfall eines Leuchtelementes Dij hat zur Folge, dass die gesamte Gruppe i bzw. der Ne­ benzweig Ni ausfällt, d. h. der im Nebenzweig Ni fließende Teilstrom wird Null. Dies hat zur Folge, dass die in den verbleibenden Nebenzweigen fließenden Teilströme höhere Werte an­ nehmen und entsprechend die Leuchtkraft der mit einem höheren Teilstrom belasteten Leuchtelemente zunimmt. Eine Leuchtkraftschwächung durch Ausfall einer oder mehrerer Gruppen bzw. Nebenzweige wird somit durch eine größere Stromaufschlagung der noch im Betrieb befindlichen Nebenzweige kompensiert. Der Gesamtstrom teilt sich somit auf die restlichen Nebenzweige unter Anhebung der Teilströme auf. Ein Fortschreiten der Ausfälle von Leuchtelementen führt zu sukzessiven Erhöhungen der Teilströme solange, bis die Teil­ ströme den Nennwert der Sicherungselemente F1, F2, . . . überschreiten, und diese eine lawi­ nenartige Unterbrechung der restlichen Stromkreise und damit des Hauptzweiges bewirken. Für die erfindungsgemäße Funktion der Anzeigevorrichtung wesentlich ist somit, dass die Ausfallcharakteristik der Anzeigevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel annähernd der einer Glühleuchtenanordnung entspricht, wie es anhand der schematischen Kennlinien 7, 8, 9 in Fig. 3 dargestellt ist. In dem Diagramm nach Fig. 3 ist nach rechts die Zeit t aufgetragen, wobei die Zeitachse nicht linear dargestellt ist, sondern die drei zeitlich völlig unterschiedli­ chen Bereiche Jahresbereich, Stundenbereich und Millisekundenbereich ausweist. Nach oben sind in willkürlichen Einheiten jeweils die physikalischen Parameter Gesamtstrom, Gesamt­ lichtintensität und Anzahl der intakten Reihen, bzw. Nebenzweige aufgetragen, wobei aus Gründen der besseren Darstellbarkeit die jeweiligen 100%-Werte versetzt angeordnet sind. Man beobachtet vier Bereiche A, B, C und D in den Kennlinien 7, 8, 9. Der Bereich A entspricht dem ordnungsgemäßen Betriebszustand der Anzeigevorrichtung ohne jeglichen Aus­ fall, im Bereich B zeigt sich der stufenweise zunehmende Ausfall einiger einzelner Leuchte­ lemente bzw. Nebenzweige, die allerdings noch keine unerkannte sicherheitstechnisch be­ denkliche Leuchtkraftschwächung nach sich zieht, beim Bereich D ist der Totalausfall der Anzeigevorrichtung angegeben. Interessant ist der Übergangsbereich C mit einer fast senk­ rechten Flanke nach unten, der den schlagartigen Ausfall der gesamten Anzeigevorrichtung nach Auslösen lediglich eines weiteren Sicherungselementes nach Überschreiten der vorbe­ stimmten Anzahl deaktivierter Nebenzweige ausweist.
Mittels einer in der Technik üblichen Überwachungseinrichtung 2 kann dieser Zustand regi­ striert und einer Zentrale gemeldet werden. Das Personal ist dann aufgefordert, die betreffen­ de Anzeigevorrichtung auszutauschen.

Claims (9)

1. Anzeigevorrichtung für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Aus­ wahl oder Kombination von einzelnen, auf einem Träger (T) angeordneten Leuchtelementen (L) dargestellt wird, wobei die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente (Dij) ausgebildet sind, insbesondere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit Komponenten zur Lichtemission, und die Halbleiterbauelemente (Dij) in mehreren Schal­ tungsgruppen geschaltet sind, und jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig (Ni) eines Hauptzweiges (H) bildet,
wobei die aus den Halbleiterbauelementen (Dij) bestehende Schaltung einer Konstantstrom­ einrichtung (3) dergestalt zugeordnet ist, dass die Summe der in den Nebenzweigen (Ni) flie­ ßenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten konstanten Wert besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Halbleiterbauelementen (Dij) zugeordnete Steuerschaltungseinrichtung (F) vor­ gesehen ist, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig (Ni) fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deaktivierung des betreffen­ den Nebenzweiges, und nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweige in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung (1) steuert.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantstromein­ richtung (3) durch eine einzige im Hauptzweig (H) der aus den Halbleiterbauelementen (Dij) gebildeten Schaltung vorgesehene Konstantstromquelle ausgebildet ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steue­ rungsschaltungseinrichtung (F) durch einzelne Sicherungselemente (Fi) in jedem Nebenzweig (Ni) der aus den Halbleiterbauelementen (Dij) gebildeten Schaltung ausgebildet ist.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsele­ mente (Fi) durch Schmelzsicherungen mit vorbestimmten Durchbruchsstromwerten ausgebil­ det sind.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterbauele­ mente (Dij) eines Nebenzweiges (Ni) nebeneinander in Reihe und mit dem zugehörenden Sicherungselement (Fi) in Reihe geschaltet sind.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenzweige (Ni) zueinander parallel geschaltet sind und in einem Knotenpunkt (K) vom Hauptzweig (H) ab­ zweigen.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer An­ lage zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung für Straßenfahrzeuge, insbeson­ dere in einer Verkehrsampel verwendet wird.
8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Ver­ kehrs-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung eine der Anzeigevorrichtung (1) nachge­ schaltete Überwachungseinrichtung (2) aufweist, welche einen Gesamtausfall der Anzeige­ vorrichtung (1) erfasst.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgangsseitig ein Überwachungssignal für die Überwachungseinrichtung (2) liefert, welches zwei unterschied­ liche elektrische Zustände besitzt, wobei der eine Zustand, Betriebszustand, einem ordnungs­ gemäßen Betrieb der Anzeigevorrichtung (1) und der andere Zustand, Störungszustand, einem Gesamtausfall der Anzeigevorrichtung (1) entspricht.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10206649A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Garufo Gmbh Anzeigevorrichtung
DE10245626A1 (de) * 2002-09-30 2004-04-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Restwelligkeitsreduzierung bei LED-Ampelanwendungen bzw.Lichtsignaleinrichtungen
DE10201906B4 (de) * 2002-01-19 2005-04-07 Stührenberg GmbH Signalgeberleuchte mit Leuchtdioden

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925692A1 (de) * 1978-06-29 1980-01-10 Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Lichtemissionsdioden-anzeigeanordnung
DE3911293A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Karl Heinz Ronkholz Schaltungsanordnung zur ansteuerung von lichtkoerpern
DE19729690A1 (de) * 1997-07-11 1999-01-14 Frank Kryszon Leuchtdioden als Beleuchtungskörper für Lichtsignalanlagen
DE19732828A1 (de) * 1997-07-30 1999-02-04 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Leuchtdioden-Arrays

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925692A1 (de) * 1978-06-29 1980-01-10 Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Lichtemissionsdioden-anzeigeanordnung
DE3911293A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Karl Heinz Ronkholz Schaltungsanordnung zur ansteuerung von lichtkoerpern
DE19729690A1 (de) * 1997-07-11 1999-01-14 Frank Kryszon Leuchtdioden als Beleuchtungskörper für Lichtsignalanlagen
DE19732828A1 (de) * 1997-07-30 1999-02-04 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Leuchtdioden-Arrays

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201906B4 (de) * 2002-01-19 2005-04-07 Stührenberg GmbH Signalgeberleuchte mit Leuchtdioden
DE10206649A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Garufo Gmbh Anzeigevorrichtung
DE10245626A1 (de) * 2002-09-30 2004-04-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Restwelligkeitsreduzierung bei LED-Ampelanwendungen bzw.Lichtsignaleinrichtungen

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