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Die
Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Straßenleuchte,
mit einem Leuchtenkörper, der
eine oder mehrere Lichtquellen umfasst.
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Straßenleuchten
weisen einen Leuchtenkörper
auf, in dem eine oder mehrere Lichtquellen angeordnet sind. Dieser
Leuchtenkörper
ist in der Regel an einem Tragelement befestigt oder darin integriert. Ein
solches Tragelement wird zum Beispiel durch einen Mast oder eine
Seilaufhängung
gebildet. Eine typische Peitschenlaterne ist zum Beispiel derart
ausgestaltet, dass der Mast im Kopfbereich gebogen ist und dort
den Leuchtenkörper
trägt oder
bildet.
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Derartige
Straßenleuchten
werden in standardisierter Form hergestellt und am Einsatzort aufgestellt,
wobei auf die am Einsatzort vorliegende Topologie oder Geometrie
oder andere Einflussfaktoren wenig Rücksicht genommen werden kann.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte anzugeben,
die eine große
Flexibilität
vor dem bzw. im Einsatz bietet.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Leuchte mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Eine
erfindungsgemäße Leuchte
weist ein Tragelement für
einen Leuchtenkörper
auf, das vorzugsweise als Mast oder Seilaufhängung ausgestal tet ist. Der
Leuchtenkörper
weist eine oder mehrere Lichtquellen auf. Erfindungsgemäß ist der
Leuchtenkörper
derart ausgestaltet, dass die eine oder die mehreren Lichtquellen
in ihrer Ausrichtung zu der zu beleuchtenden Straße und/oder
ihrer Lichtstärke
anpassbar sind.
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Dem üblichen
Sprachgebrauch entsprechend wird hier oftmals der Begriff Straßenleuchte verwendet,
obwohl mit der erfindungsgemäßen Leuchte
selbstverständlich
auch andere Umgebungen beleuchtet werden können.
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Eine
erfindungsgemäß ausgestaltete
Leuchte ermöglicht
die Anpassung an die Gegebenheiten der zu beleuchtenden Umgebung
nach ihrer Herstellung und Aufstellung, beziehungsweise im Vorhinein, aber
unter Berücksichtigung
der am Einsatzort der speziellen Leuchte herrschenden Gegebenheiten. Trotz
dieser auf diese Weise möglichen
Individualisierung ist ein standardisierter und dementsprechend kostengünstiger
Herstellungsprozess möglich.
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Bei
entsprechenden Ausführungsformen
ist es auch möglich
zu einem Zeitpunkt später
als dem Aufstellungszeitpunkt auf die Ausrichtung und/oder die Lichtstärke der
Lichtquellen Einfluss zu nehmen um sich ändernde Gegebenheiten zu berücksichtigen.
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Bei
einer Ausgestaltung, bei der die Ausrichtung der einen oder mehreren
Lichtquellen zur Straße
anpassbar ist, können
zum Beispiel die Topologie, die Straßengeometrie oder die Umgebung
berücksichtigt
werden. So ist es zum Beispiel möglich,
die Ausrichtung von der Breite der Straße oder der Nähe zu einer
Kreuzung oder Hauswand abhängig
zu machen.
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Eine
Ausgestaltung, bei der – gegebenenfalls
zusätzlich – die Lichtstärke der
einen oder mehreren Lichtquelle einstellbar ist, kann außerdem zum Beispiel
der Abstand des Leuchtenkörpers
von der zu beleuchtenden Umgebung berücksichtigt werden. In die Einstellung
der Lichtstärke
kann auch einfließen, ob
sich in der Umgebung zum Beispiel Alleebäume oder Gebäude befinden.
Schließlich
ist es – wenn
ein entsprechender Lichtsensor vorgesehen ist – denkbar, dass die Lichtstärke in Abhängigkeit
der Umgebungshelligkeit angepasst wird.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
weist als Lichtquellen Leuchtdioden auf. Leuchtdioden zeichnen sich
durch eine einfache Regelung, einen kleinen, kompakten Aufbau und
eine hohe Lebensdauer aus.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung sind die Leuchtdioden mit einer
Optik versehen, die zum Beispiel eine Fokussierung auf einen besonders
zu beleuchtenden Bereich ermöglicht.
Vorteilhafterweise kann die Optik so ausgestaltet sein, dass sich
zum Beispiel eine Flügelstruktur
der Lichtstärkeverteilung ergibt,
die entlang der Straßenachse
ausgerichtet ist und durch diese inhomogene Winkelverteilung der Lichtstärke eine
optimale Ausnutzung der Lichtenergie gewährleistet.
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Grundsätzlich kann
eine Optik für
mehrere Leuchtdioden vorhanden sein. Besonders vorteilhaft und effektiv
ist es jedoch, wenn für
jede Leuchtdiode eine eigene Optik vorgesehen ist. Eine einfache
Ausgestaltung sieht Linsen als Optiken vor.
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Um
eine Einstellung an die Umgebungsbedingungen nach der Aufstellung
leicht möglich
zu machen, kann der Leuchtenkörper
zum Beispiel über
ein Dreh- oder Kippgelenk mit dem Tragelement verbunden sein. Je
nach Anforderung kann der Leuchtenkörper dabei symmetrisch auf
dem Tragelement oder an einer seiner Seiten montiert sein.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
dass entweder alle Lichtquellen eines Leuchtenkörpers gemeinsam in ihrer Ausrichtung
zur Straße
angepasst sind oder anpassbar sind. Andererseits ist es auch möglich, dass
jede einzelne Lichtquelle individuell angepasst wird.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
sieht jedoch vor, dass die Lichtquellen in Gruppen zusammengefasst
sind, wobei die Lichtquellen einer Gruppe in ihrer Ausrichtung zur
Straße
gemeinsam angepasst sind oder anpassbar sind. Auf diese Weise lässt sich
der Aufwand bei der Anpassung reduzieren, ohne die Flexibilität zu sehr
einzuschränken.
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Vorzugsweise
sind dabei die Lichtquellen in drei Gruppen eingeteilt, die sich
jeweils auf einem Winkelteil des Leuchtenkörpers befindet, wobei wenigstens
eines der Winkelteile zur Änderung
seiner Ausrichtung zur Straße
abgewinkelt ist oder abgewinkelt werden kann. Bevorzugt ist es dabei,
wenn zum Beispiel ein Mittelteil vorgesehen ist, an dem sich abwinkelbare
Seitenteile befinden.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Leuchte,
bei der die Lichtquellen Leuchtdioden umfassen, können diese
zum Beispiel in Untergruppen eingeteilt sein, wobei die Leuchtdioden
einer Untergruppe auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet
sind. Diese Leuchtdioden einer solchen Untergruppe lassen sich dann
auf einfache Weise gemeinsam in ihrer Lage ausrichten bzw. in ihrer
Lichtstärke
einstellen. Im vorliegenden Text wird der Begriff ”Untergruppe” für diejenigen
Leuchtdioden verwendet, die sich auf einer gemeinsamen Leiterplatte
befinden.
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Bei
einer Ausgestaltung, bei der die Lichtquellen in Gruppen eingeteilt
sind, die sich zum Beispiel auf einem Winkelteil des Leuchtenkörpers befinden,
können
mehrere Untergruppen in einer Gruppe vorgesehen sein.
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Ebenso
ist es aber möglich,
dass eine solche Gruppe jeweils nur eine Untergruppe umfasst, also auf
jedem Winkelteil des Leuchtenkörpers
eine Leiterplatte mit Leuchtdioden vorgesehen ist.
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Insbesondere
ist es bei einer Ausführungsform
also möglich,
dass die Ausrichtung jeder Leiterplatte individuell eingestellt
werden kann.
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Eine
andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchte sieht vor, dass
die Lichtquellen wiederum in Gruppen und/oder Untergruppen eingeteilt sind,
wobei die Lichtquellen einer Gruppe oder Untergruppe in ihrer Lichtstärke gemeinsam
anpassbar sind. Eine solche für
Gruppen oder Untergruppen von Leuchtdioden individuelle Lichtstärkenanpassung
ermöglicht
bei nicht zu hohem apparativem Aufwand eine dennoch flexible Anpassung
an die Umgebungsbedingungen.
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Besonders
günstig
ist eine Kombination der genannten Ausführungen, bei der sowohl durch
die Raumausrichtung der Leuchtdioden entweder individuell oder als
Gruppe oder als Untergruppe, als auch durch individuelle Anpassung
der Lichtstärke
eine gewünschte
räumliche
Lichtverteilung bzw. Lichtstärkeverteilung
ausgewählt
werden kann.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
sieht wenigstens ein EEPROM-Bauteil (electrically erasable programmable
read only memory) zur Speicherung von Betriebsdaten, wie Leuchtdauer, zeitliche
Lichtstärkeprofile,
Betriebsparameter etc. vor.
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Insbesondere
bei einer Straßenleuchte,
bei der die Lichtquellen Leuchtdioden umfassen, die in Untergruppen
auf jeweils einer Leiterplatte eingeteilt sind, können sich
jeweilige EEPROM-Bauteile zu einer Untergruppe auf einer gemeinsamen
Leiterplatte mit den Leuchtdioden dieser Unter gruppe befinden. Eine
solche Ausführungsform
ist aufgrund der einfachen Herstellung der Leiterplatte sehr kostengünstig.
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Eine
andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchte sieht ein oder
mehrere Temperatursensoren vor, deren Signale zur Festlegung eines Maximalstromes
verwendet werden, die von einem Lichtquellentreiber zum Betreiben
der Lichtquellen zur Verfügung
gestellt wird. Mit solchen Temperatursensoren lässt sich die Temperatur der
Leuchtdioden bestimmen, sodass zum Beispiel bei Überschreitung einer Höchsttemperatur
nur ein begrenzter Leuchtdiodenstrom eingestellt wird. Eine solche
Einstellung kann zum Beispiel durch einzelne Steuerungen vorgenommen
werden oder von einem gemeinsamen, vorzugsweise im Leuchtenkörper integrierten,
Hauptrechnerelement.
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Vorteilhaft
ist es dabei wiederum, wenn zum Beispiel ein Temperatursensor für eine Untergruppe an
Leuchtdioden vorgesehen ist, die sich jeweils auf einer gemeinsamen
Leiterplatte befinden.
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Eine
andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Straßenleuchte weist einen Bewegungssensor
zur Detektion von Verkehrsteilnehmern auf. Die Signale des Bewegungssensors
können
zur Festlegung des Stromes verwendet werden, der von einem oder
mehreren Lichtquellentreibern zum Betreiben der Lichtquellen zur
Verfügung
gestellt wird. Je nach Verkehrsdichte bzw., ob überhaupt gerade ein Verkehrsteilnehmer
im Bereich der Straßenleuchte
anwesend ist, kann die Lichtstärke
auf diese Weise angepasst werden. Auf diese Weise lassen sich Stromkosten
einsparen.
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Zur
Berücksichtigung
der Umgebungshelligkeit können
ein oder mehrere Lichtsensoren vorgesehen sein, deren Signale zum
Beispiel zur Regelung des von einem oder mehreren Lichtquellentreibern zur
Verfügung
gestellten Stromes verwendet werden.
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Eine
andere Weiterbildung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Straßenleuchte
eine Schnittstelle zur Verbindung mit anderen Straßenleuchten
oder Verkehrsleitanlagen in der Umgebung der Straßenleuchte
aufweist. Eine solche Straßenleuchte
mit einer Schnittstelle kann die Umgebungsverhältnisse besser berücksichtigen.
Zum Beispiel kann über
eine solche Schnittstelle eine defekte Straßenleuchte an eine Straßenleuchte
in der Nachbarschaft gemeldet werden, sodass deren Lichtstärke von
einer Steuerung entsprechend erhöht
wird. Außerdem
kann der durch Verkehrsleitanlagen gesteuerte Verkehrsfluss bei
der Einstellung der Lichtstärke
und Ausrichtung berücksichtigt
werden.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden schematischen Figuren erläutert, die
Details und einzelne Ausführungsformen
wiedergeben. Dabei zeigen:
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1a und
b unterschiedliche Verbindungsgeometrien zwischen Leuchtenkörper und
Mast,
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2 eine
Draufsicht auf den Leuchtenkörper
der 1a in der dort angegebenen Blickrichtung II,
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3 eine
Anordnung von mehreren Leuchtdiodenleiterplatten auf einzelnen Winkelteilen,
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4 eine
seitliche Ansicht eines Details eines Leuchtenkörpers,
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5 eine
alternative Möglichkeit
der Anordnung,
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6 eine
Ausgestaltung einer Leiterplatte einer erfindungsgemäßen Straßenleuchte,
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7a eine
mögliche
räumliche
Lichtstärkeverteilung,
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7b eine
mögliche
räumliche
Lichtstärkeverteilung
bei anderer Einstellung,
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8a eine
Winkeleinstellung der Winkelteile für eine Lichtstärkeverteilung
der 7a,
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8b eine
mögliche
Winkeleinstellung der Winkelteile für eine Lichtstärkeverteilung
der 7b, und
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9 eine
mögliche
Leuchtenanordnung.
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1a zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Straßenleuchte 8 mit
einem Leuchtenkörper 10,
der über
ein Gelenk 12 kippbar mit dem Mast 14 verbunden
ist. Diese Kippbewegung um eine Achse senkrecht zum Mast 14 ist
durch den Doppelpfeil unterhalb des Gelenkes 12 angedeutet.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf diese Ausführungsform
von oben in Richtung des Pfeils II in 1a.
Es ist zu erkennen, dass bei dieser Ausführungsform um das Gelenk 12 nicht
nur eine Kippbewegung möglich
ist, wie sie in 1a dargestellt ist, sondern
auch eine Drehbewegung um eine Achse, die durch den Mast 14 geht.
Das Gelenk 12, das in der gezeig ten Ansicht von oben eigentlich
nicht zu sehen ist, ist in 2 nur gestrichelt
angedeutet.
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1b zeigt hingegen eine Ausführungsform,
bei der die Befestigung des Leuchtenkörpers 10 an den Mast 14 nicht
an einer Seite des Leuchtenkörpers
vorgenommen wurde, sondern zentral. Auch hier ist zusätzlich zu
der in 1b angegebenen Kippbewegung
auch eine Drehbewegung um eine Achse denkbar, die durch den Mast 14 geht.
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3 zeigt
die Draufsicht auf diejenige Fläche
des Leuchtenkörpers,
die der zu beleuchtenden Straße
zugewandt ist. Bei dem gezeigten Beispiel sind eine große Anzahl
von Leuchtdioden (LEDs) 32 verwendet. Immer sechs dieser
Leuchtdioden sind bei dieser Ausführungsform auf einer Leiterplatte 30 zusammengefasst.
Selbstverständlich
kann auch eine andere Anzahl vorgesehen sein. Die Leuchtdioden 32,
die auf einer Leiterplatte 30 vorgesehen sind, bilden eine
Untergruppe. Zwei derartige auf individuellen Leiterplatten befindliche
Untergruppen sind hier jeweils derart zusammengefasst, dass sie
eine Gruppe von Leuchtdioden umfassen. Bei dem gezeigten Beispiel
sind jeweils zwei Untergruppen zu einer Gruppe von Leuchtdioden 32 zusammengefasst.
Gezeigt sind hier eine – eine
Mittelgruppe bildende – Gruppe
auf einem Mittelteil 22 und eine linke und eine rechte
Gruppe auf Seitenteilen 20, 24. Die Leuchtdioden 32 werden
in an sich bekannter Weise von entsprechenden Treibern mit Strom
versorgt.
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4 zeigt
eine seitliche Teilansicht des Bereiches des Leuchtenkörpers beziehungsweise
eine seitliche Ansicht eines in den Leuchtenkörper integrierten Elementes,
der beziehungsweise das in 3 in Draufsicht
gezeigt ist. In der Seitenansicht der 4 ist nur
der relevante Teil der Oberfläche des
Leuchtenkörpers
gezeigt. Die seitlichen Winkelteile 20 und 24 sind
um einen Winkel α bzw. β gegenüber dem
mittleren Winkelteil 22 abgewinkelt. Die Winkel α und β können nach
der Aufstellung der Leuchte zum Beispiel in Abhängigkeit der Straßengeometrie
oder -topologie oder der Umgebung fest eingestellt werden und/oder
später
angepasst werden und können
zum Beispiel zwischen –20° und 35° variieren.
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5 zeigt
die Draufsicht auf die der Straße zugewandten
Seite eines anders ausgestalteten Leuchtenkörpers. Hier sind die Leiterplatten 30, 34 zusätzlich um
eine Achse senkrecht zur Oberfläche des
Leuchtenkörpers
drehbar. Es lässt
sich hier eine noch größere Flexibilität bei der
Anpassung an die Umgebung erreichen.
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6 zeigt
ein Beispiel einer Leiterplatte 30, in der sechs Leuchtdioden 32 zu
einer Untergruppe zusammengefasst sind. Hier befinden sich auf derselben
Leiterplatte 30 noch ein EEPROM-Baustein 40 zur
Speicherung von Betriebsdaten und ein Temperatursensor 42.
Nicht gezeigt sind die Verbindungen zwischen dem EEPROM-Baustein 40,
den Leuchtdioden 32 und dem Temperatursensor 42.
Mit dem Temperatursensor kann die Temperatur der LED-Leiterplatten 30 gemessen
werden, aus der bei entsprechender Kalibrierung auch die Temperatur der
LEDs selbst bestimmt werden kann.
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Die
Leuchtdioden 32 weisen Linsen auf, die zum Beispiel aus
Kunststoff (z. B. PMMA), Glas oder Silikon bestehen können. Diese
Linsen können
derart ausgestaltet sein, dass die Lichtstärkeverteilung eine ausgeprägte Flügelstruktur
entlang der Straßenachse
der zu beleuchtenden Straße
hat. So kann zum Beispiel in der Ebene C0-C180 eine maximale Lichtstärke im Bereich
von 300 cd/klm (candela pro 1000 lumen) bis 450 cd/klm zwischen
60° und
70° und
einem Minimum bei 0° vorgesehen sein.
Die Lichtstärkeverteilung
in der C90-C270-Ebene senkrecht zu der Straßenachse kann sowohl symmetrisch als
auch asymmetrisch sein.
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7a und 7b zeigen,
dass mit einer erfindungsgemäßen Anordnung,
bei der die Lichtstärke einzelner
LED-Gruppen individuell eingestellt werden kann, auch unabhängig von
der durch die Linsen vorgegebenen Lichtstärkeverteilung eine Anpassung
erfolgen kann. Die 7a und 7b zeigen
Ansichten von oben auf eine Straße 50. An der Stelle
des Kreuzes ist eine erfindungsgemäße Straßenleuchte 8 platziert,
die zum Beispiel die Straße 50 beleuchten soll. 7a zeigt
eine Lichtstärkeverteilung,
die eine ausgeprägte
Flügelstruktur
mit lateralen Lichtkegeln 51, 52 entlang zum Beispiel
einer Straße 50 hat.
Die Leuchtdioden sind hier alle gleich hell eingestellt. 7b hingegen
zeigt eine Lichtstärkeverteilung,
die entsteht, wenn eine Leuchtdiodengruppe stärker bestromt wird als eine
andere Leuchtdiodengruppe bzw. wenn eine der Leuchtdiodengruppen
stärker
gedimmt ist als eine andere. Es entsteht dann zum Beispiel die gezeigte
asymmetrische Flügelstruktur 51, 52.
Bei der 7b ist zum Beispiel eine Leuchtdiodengruppe
stärker
gedimmt, die in der Figur auf der linken Seite der erfindungsgemäßen Straßenleuchte 8 angeordnet
ist und für
die Beleuchtung des Bereiches 52 sorgt.
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Ein ähnlicher
Effekt lässt
sich erreichen, wenn die Winkel α und β, die mit
Bezug zu 4 erläutert worden sind, unterschiedlich
eingestellt werden. 8a zeigt dazu eine der 4 entsprechende
Schemazeichnung der Winkelteile 20, 22, 24 mit gleich
eingestellten Winkeln α und β zur Erzeugung einer
symmetrischen Lichtstärkeverteilung ähnlich der
der 7a.
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8b hingegen
zeigt eine Einstellung mit einem kleineren Winkel α und einem
größeren Winkel β zwischen
den Winkelteilen 24 und 22 einerseits und den
Winkelteilen 20 und 22 andererseits. Eine solche
Einstellung ergibt zum Beispiel eine Lichtstärkeverteilung ähnlich der 7b.
Die 8a und 8b entsprechen
dabei den Blickrichtungen auf die Anordnung der Winkelteile 20, 22, 24 einer
Straßenleuchte 8,
die in 7a bzw. 7b mit
VIII bezeichnet sind.
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Schließlich kann
die Lichtstärkeverteilung der 7b aber
auch mit einer Winkeleinstellung gemäß der 8a erreicht
werden, wenn die Leuchtdioden auf dem Winkelteil 20 weniger
gedimmt sind als die Leuchtdioden auf dem Winkelteil 24.
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Außerdem ist
ein ähnlicher
Effekt erreichbar, wenn die einzelnen LED-Leiterplatten in unterschiedlichen Raumrichtungen
innerhalb des Leuchtenkörpers
verstellbar sind und die individuellen LED-Leiterplatten bei feststehendem
Leuchtenkörper
und feststehenden Winkelteilen unter einer Winkelanordnung gewählt werden.
Ein Beispiel zeigt 9.
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Selbstverständlich können die
unterschiedlichen Winkeleinstellungen und unterschiedliche Dimmungen
auch zusammen eingesetzt werden, um das zu beleuchtende Feld und
die räumliche
Lichtstärkeverteilung
zu wählen.
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Die
LED-Leiterplatten 30, 34 können zum Beispiel in einer
Zahl von 3 bis 10 vorgesehen sein. Bei einer nicht gezeigten Spannungsversorgung
von zum Beispiel 24 Volt werden sechs LEDs in einer Reihe auf einer
Leiterplatte 30 montiert. Bei einer DC-Spannung von 12
Volt werden drei LEDs in einer Reihe auf einer Leiterplatte montiert.
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Der
Leuchtenkörper 10 weist
eine nicht gezeigte Schnittstelle zur Umwandlung der Netzspannung
in eine DC-Spannung und eine Verbindungsstelle, um an der Straßenleuchte
von außen
die Dimmung aller oder eines Teils der Leuchtdioden 32 zu ermöglichen,
auf. Diese Verbindungsstelle kann analoge Dimmsignale von zum Beispiel
0 Volt bis 10 Volt und/oder digitale Dimmsignale in 8 Bit-Ausführung von
0 bis 255 Stufen oder Halbnachtschaltung verarbeiten.
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Außerdem kann
der Leuchtenkörper
einen nicht gezeigten Lichtsensor umfassen, der die aktuelle Umgebungshelligkeit
misst, um die LED-Straßenleuchte
in einer Dämmerungsphase
einzuschalten und sie nach einer bestimmten Funktion über eine definierte
Zeitdauer auf 100% Lichtintensität
hochfahren zu können.
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Zudem
können
Anwesenheitssensoren, insbesondere zum Beispiel CCD- oder CMOS-Sensoren,
vorgesehen sein, die Signale über
die Anwesenheit bzw. die Position von Verkehrsteilnehmern detektieren,
die im Beleuchtungsbereich der Straßenleuchte sind.
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Schließlich weist
der Leuchtenkörper
gegebenenfalls außerdem
eine Schnittstelle auf, über
die er mit anderen Verkehrslichtanlagen wie Ampeln sowie anderen
LED-Straßenleuchten
verbunden werden kann.
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Für jede Straßenleuchte
bzw. für
jeden Leuchtenkörper 10 kann
eine Hauptrechnereinheit, zum Beispiel ein Mikrocontroller, vorgesehen
sein, der die Daten der einzelnen Sensoren aufnimmt und verarbeitet,
um sie zur Steuerung der Leuchtdioden 32 des Leuchtenkörpers 10 zu
verwenden. Dazu kann die Hauptrechnereinheit auch auf die gespeicherten
Daten des EEPROM-Bausteins 40 zugreifen.
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In
einer nicht gezeigten Ausführungsform lassen
sich die geschilderten mechanischen Einstellungen der Dreh-, Kipp-
oder Neigewinkel mit Hilfe von Motoren einstellen, die zum Beispiel
ebenfalls von der Hauptrechnereinheit angesteuert werden.
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Die
beschriebenen Ausführungsformen
beziehen sich auf eine Anordnung mit einem Mast 14 als
Tragelement. Die erfindungsgemäße Straßenleuchte
kann auch mit anderen Tragelementen ausgestaltet sein, zum Beispiel
an einer Seilaufhängung gehalten
werden.
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Erfindungsgemäße Straßenleuchten
werden wie folgt eingesetzt.
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Zum
Beispiel direkt nach der Aufstellung der Straßenleuchte wird mit Hilfe des
Gelenks 12 die Ausrichtung des Leuchtenkörpers 10 mit
Bezug zu dem Mast 14 eingestellt. Dazu kann der Leuchtenkörper 10 um
das Gelenk gedreht, gekippt oder geneigt werden. Somit können unterschiedliche
Fahrbahnbreiten, Kreuzungen, Straßenkurven, Fußgängerwege
und Straßen
geneigter Fahrbahn passend, normgerecht und gleichmäßig beleuchtet
werden. Außerdem
können
die verwendeten Mast- oder Aufhängungssysteme
und auch das vorhandene Stadtbild berücksichtigt werden.
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Eine
optimale und energieeffiziente Beleuchtung kann zusätzlich durch
die Einstellung der Lichtstärke
und der Winkel α und β (siehe 8a und 8b)
vorgenommen werden, um zum Beispiel räumliche Lichtstärkeverteilungen
gemäß den 7a und 7b zu
erreichen.
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Der
auf jeder Leiterplatte 30, 34 vorgesehene Temperatursensor 42 gibt
gegebenenfalls ein Signal an die nicht gezeigte Hauptrechnersteuerung,
damit bei Überschreiten
der höchstmöglichen
Temperatur der LEDs nur ein begrenzter LED-Strom eingestellt wird.
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Während des
Betriebes der Straßenleuchte misst
der nicht gezeigte Lichtsensor die Umgebungshelligkeit, um die LED-Straßenleuchte
in der Dämmerung
einzuschalten und nach einer vorgegebenen Funktion über eine
definierte Zeitdauer auf 100% Lichtintensität hochzufahren oder herunterzufahren, wenn
es heller wird.
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Wenn
während
des Betriebes der Straßenleuchte
ein Fußgänger oder
ein anderer Verkehrsteilnehmer in den Bereich der Straßenleuchte
kommt, kann dies mit Hilfe des Anwesenheitssensors festgestellt
werden. Es kann dann durch die Hauptrechnersteuerung zum Beispiel
die Lichtstärke
höher eingeregelt
werden, so dass die Umgebung während
der Anwesenheit des Verkehrsteilnehmers besser ausgeleuchtet ist.
Befindet sich kein Verkehrsteilnehmer mehr im Bereich der Straßenleuchte,
kann die Lichtstärke
wieder heruntergeregelt werden, um Energie einzusparen.
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Mit
Hilfe der EEPROM-Bausteine 40 kann Statusinformation der
zugehörigen
LED-Leiterplatte 30, 34, wie Betriebsstunden oder
Temperaturprofile, über
eine längere
Zeitdauer gespeichert werden. Beim Tausch einer defekten Leiterplatte 30, 34 können mit
diesen Daten die Fehlerquellen analysiert sowie die Stromstärke für die LEDs 32 auf
der neuen Leiterplatte 30, 34 eingestellt werden.
Aus einem entsprechenden Betriebsprotokoll kann bei einem Wechsel
von älteren,
weniger effektiven Leuchtdioden zu neuen, besseren Leuchtdioden
durch eine einfache Umrechnung im Hauptrechnerteil der Straßenleuchte
auch bestimmt werden, welche Leuchtdiodenströme für die neuen Leuchtdioden zum
Einsatz kommen müssen.
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Die
gesamte Lichtstärkeverteilung
einer Straßenleuchte,
wie sie oben erläutert
ist, setzt sich dementsprechend flexibel aus den Lichtstärken der einzelnen
LED-Leiterplatten 30, 34 zusammen. Diese können an
die un terschiedlichsten Straßengeometrien
und notwendigen Beleuchtungsklassen lichttechnisch angepasst werden
um so eine optimale und energieeffiziente Beleuchtung zu ermöglichen. Dies
geschieht zum Beispiel durch Variationen der einzelnen LED-Leiterplatten 30, 34 in
Bezug auf deren Neigungs- und Drehwinkel α und/oder β. Zusätzlich können die Leiterplatten 30, 34 auch
in ihrer lateralen Ausrichtung verändert werden, wie es zum Beispiel
für die
Leuchtdioden des Mittelteils 22 in 5 gezeigt
ist. Außerdem
kann die Lichtstärkeverteilung durch
die Anpassung der Stromstärken
der einzelnen LED-Leiterplatten 30, 34 optimiert
werden.
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Das
mechanische System, das die LED-Leiterplatten 30, 34 mechanisch
trägt,
kann durch ihre drehbare, kippbare und neigbare Ausgestaltung an die
unterschiedlichen Straßengeometrien
und -topologien angepasst werden.
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Die
Speicherung von Betriebsdaten auf den EEPROM-Bausteinen 40 ermöglicht eine
einfache Überwachung
und Auswechselung einzelner LED-Leiterplatten 30, 34.
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- 8
- Straßenleuchte
- 10
- Leuchtenkörper
- 12
- Gelenk
- 14
- Mast
- 20
- linkes
Winkelteil
- 22
- Mittelteil
- 24
- rechtes
Mittelteil
- 30
- Leiterplatte
- 32
- Leuchtdiode
(LED)
- 34
- Leiterplatte
- 40
- EEPROM-Baustein
- 42
- Temperatursensor
- 50
- Straße
- 51,
52
- laterale
Lichtkegel