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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verkehrswegeleuchte in einem Netzwerk von Leuchten, das vorzugsweise zudem als Maschennetz organisiert ist, wobei die Verkehrswegeleuchte einen Leuchtenkopf, der ein einstellbares Lichtmodul und eine Steuerung aufweist, aufweist und wobei die Lichtverteilung der Verkehrsleuchte veränderbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Leuchtennetzwerk, das eine Vielzahl von Verkehrswegeleuchten aufweist.
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Unter dem Begriff „Verkehrswegeleuchten“ sind hier Leuchten zu verstehen, die zum Beispiel auf Straßen, Fahrradwegen, Fußwegen oder in Fußgängerzonen installiert sind. Dabei kann es sich um Leuchten handeln, die so angebracht sind, dass sie sich durch einen im Boden verankerten Mast in einer Entfernung vom Boden befinden, oder die mittig über Fahrbahnen, zum Beispiel zwischen Häuserfronten, angebracht sind.
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Anbieter von Verkehrswegeleuchten bieten den Betreibern von Leuchtennetzwerken eine Vielzahl von Lichtmodulen an, wobei diese Lichtmodule eine gewünschte Lichtverteilung der zugehörigen Verkehrswegeleuchte realisieren. Die Lichtverteilung erhält man zum Beispiel durch eine Ausrichtung der Linsen lichtemittierender Dioden (LEDs) oder durch Reflektoren. Dementsprechend kann das Lichtmodul mit seinen Leuchtmitteln, Reflektoren und gegebenenfalls Teilen des Gehäuses durch die Richtung der Emission der einzelnen LEDs eine gewünschte Lichtverteilung erzielen.
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Beim Ersetzen eines defekten Leuchtmittels, eines defekten Lichtmoduls oder einer defekten Leuchte ist es notwendig, eine Leuchte bereitzustellen, die eine identische Lichtverteilung mittels spezieller Einstellungen der Reflektoren, Linsen, usw. aufweist. Dazu ist eine umfangreiche Lagerhaltung erforderlich.
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Es wurden bereits verschiedene Art und Weisen zur Steuerung der Lichtverteilung einer Verkehrswegeleuchte offenbart. Zum Beispiel offenbart
US-A-2013/0147389 ein Selbstkonfigurations-Pistenleuchtennetzwerk, bei dem jede Leuchte von einer zentralen Steuerung gesteuert wird. Die zentrale Steuerung verwendet die von den Leuchten übermittelte Information über den Installationsstandort, um die Leuchten zu unterscheiden und in verschiedene Funktionsgruppen zu unterteilen. Zudem können die Intensität, die Wellenlänge (d.h., die Farbe), das Blinkmuster und der Ein/Aus-Zustand jeder Leuchte von der zentralen Steuerung gesteuert werden.
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WO-A-2014/147510 offenbart ein zentrales Verwaltungssystem für ein Außenbeleuchtungsnetzwerk(OLN)-System. Sensoren in den Beleuchtungseinheiten senden Informationen an das zentrale Verwaltungssystem, das dann einem Nutzer Ereignisse (z. B. Gefährdungen des Straßenverkehrs, Ausfälle von Lichteinheiten, usw.) mitteilt. Weiterhin kann das System für Energie sparende Verfahren, Alarmierungen bei Gefährdung der öffentlichen Sicherheit, usw. geeignet sein.
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US-A-2013/0285556 offenbart ein richtlinienbasiertes Lichtverwaltungs(PBLM)-System, das es einem Betreiber ermöglicht, das Verhalten eines Außenbeleuchtungsnetzwerks (OLN) festzulegen. Der Installateur des OLN muss die spezifischen Informationen über die Leuchten und die spezifischen Richtlinien für das PLBM-System bereitstellen. Nach der Installation kann der Betreiber die OLN-Richtlinie ändern, und eine zentrale Steuervorrichtung überprüft die vorgeschlagenen Änderungen gemäß der aktuellen OLN-Richtlinie. Insbesondere kann eine neu installierte Leuchtensteuerung der zentralen Steuervorrichtung eine neue OLN-Richtlinie liefern.
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WO-A-2014/205547 betrifft ein Infrastruktur-Schnittstellenmodul (IIM) für eine Beleuchtungsinfrastruktur. Jede Leuchte kann einen integrierten GPS-Empfänger aufweisen, der es ermöglicht, eine Abbildung der Leuchten zu erstellen. Dies wiederum ermöglicht es dem IIM, nach der Installation jede Leuchte auf der Basis der lokalen Umgebung (z. B. die von der Kommune, durch bestimmte Ereignisse, durch dem IIM zugehörige Sensoren, usw. definierte Flächenfunktion) zu regulieren. Weiterhin kann jede Leuchte bei der Installation automatisch konfiguriert werden.
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Es existiert jedoch in keinem der oben angeführten Dokumente eine Offenbarung zur Einstellung, mit der einzelne Leuchten eingestellt werden können und insbesondere, mit der das Lichtmodul auf der Basis einer zugeordneten Lichtverteilung, die von leuchtenspezifischen Daten bestimmt wird, eingestellt werden kann, um die Wiederverwendung von Leuchten an verschiedenen Standorten, an denen verschiedene Lichtverteilungsklassen benötigt werden, zu ermöglichen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Kosten für die Lagerhaltung zu reduzieren und dafür zu sorgen, dass Leuchten variabler einsetzbar sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kommunikation zwischen einer Verkehrswegeleuchte und zumindest einem Server im Leuchtennetzwerk bereitgestellt, um Leuchtendaten von der Verkehrswegeleuchte zum besagten zumindest einen Server zu übermitteln, wobei die besagten Leuchtendaten leuchtenspezifisch sind und den Installationsstandort der Leuchte enthalten. Anschließend wird eine Lichtverteilung automatisch der Verkehrswegeleuchte zugeordnet, und eine Einstellung des Lichtmoduls auf der Basis der zugeordneten Daten ist automatisch davon betroffen. Weiterhin wird eine Lichtverteilungsklasse der Verkehrswegeleuchte auf der Basis einer Verkehrswegetopologie vom zumindest einen Server bestimmt, der weiter unten beschrieben werden soll. Das Lichtmodul kann auf der Basis von Betätigungsmitteln, die ebenfalls weiter unten beschrieben werden sollen, eingestellt werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Betreiber der Verkehrswegeleuchte die Möglichkeit hat, zu bestimmen, wie die Lichtverteilung einer Leuchte angezeigt werden soll, indem er die Informationen über die Verkehrswegeleuchte auf der Serverseite entweder manuell oder automatisch verwendet. Anschließend wird die Leuchte nach ihrer von der Steuerung herbeigeführten Installation automatisch mit Daten für ihre Lichtverteilung versorgt. So stellt auf der Leuchtenseite die Leuchtensteuerung dann automatisch eine Einstellung des Lichtmoduls basierend auf den Daten sicher. Die Zuordnung der Daten für eine Lichtverteilung (d.h., Lichtverteilungsdaten) setzt voraus, dass eine leuchtenspezifische Erkennung und eine Information über die Geolokation, die insbesondere den Installationsstandort der Verkehrswegeleuchte betrifft, dem Server oder Servernetzwerk übermittelt wurden.
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Der Begriff „eine Leuchte” soll sich hier auf eine Verkehrswegeleuchte beziehen, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, einen Leuchtenkopf, der auf einem Leuchtenmast angeordnet ist, aufweist. Der Leuchtenkopf kann auch ohne Leuchtenmast an einer Hauswand oder mittig zwischen Hauswänden positioniert sein. Der Leuchtenkopf enthält ein Lichtmodul, das derart einstellbar ist, dass die Lichtverteilung der Leuchte veränderbar ist, insbesondere durch Betätigungsmittel und gegebenenfalls auch durch Ein- und Ausschalten einzelner Leuchtmittelgruppen, die eine andere Emissionseigenschaft als die der bereits eingeschalteten Leuchtmittelgruppen aufweisen.
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Die Lichtverteilung der Leuchte entsteht auf der Basis der Emissionseigenschaft des Lichtmoduls, d.h., basierend auf dem Licht, das aus der Leuchte oder dem Lichtmodul in bestimmten Winkeln und mit bestimmten Lichtintensitäten austritt. Das Lichtmodul weist die Leuchtmittel, die Linsen und gegebenenfalls diesen zugeordnete Reflektoren unter der Voraussetzung, dass die Reflektoren einstellbar sind, auf. Das Lichtmodul kann auch zumindest teilweise vom Gehäuse des Leuchtenkopfs ausgebildet sein.
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Die Steuerung ist ein Steuermodul, das im Gehäuse des Leuchtenkopfs oder auf dem Leuchtengehäuse angeordnet ist. Die Steuerung leitet Steuersignale zum Ansteuern des Lichts der Leuchte weiter und ist insbesondere für die Kommunikation mit dem zumindest einen Server einer Leuchtengruppe zuständig. Es existieren auch Steuerungen, die zusätzlich Sensorinformationen verarbeiten. Diese können auch zum Ändern der Emissionseigenschaft in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden. Die Kommunikation im Netzwerk mit dem Server und eventuell mit weiteren Leuchten kann ebenfalls über die Steuerung erfolgen.
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Jeder Server ist entweder über Fernkommunikation oder alternativ über interne Netzwerkpfade erreichbar. Gegebenenfalls wird der Server über das Internet verfügbar gehalten. Zum Beispiel läuft ein Telemanagementsystem, das für die Steuerung eines Netzwerks von Verkehrswegeleuchten, das vom Betreiber des Netzwerks betrieben wird, zuständig ist, auf einem Netzwerkserver.
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Der Netzwerkserver kann auch von einer Vielzahl von Servern repräsentiert sein. Zum Beispiel wird ein ursprünglicher Leuchtdatensatz einer Verkehrswegeleuchte von der Verkehrswegeleuchte zu einem ersten Server übertragen, und anschließend wird die Information betreffend die Lichtverteilung der Leuchte von einem zweiten Server zur Verkehrswegeleuchte übertragen. In diesem besonderen Beispiel sind der erste und zweite Server miteinander verbunden, und zwar entweder direkt oder über ein Servernetzwerk.
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Der Begriff „Netzwerkserver” – im Singular und Plural – soll sich auf Server beziehen, die in einem Leuchtennetzwerk verwendet werden. Es ist ohne Weiteres zu erkennen, dass im Falle, dass das Leuchtennetzwerk ein oder mehrere Unternetzwerke aufweist, ein oder mehrere Unternetzwerkserver jedem der Unternetzwerke zugeordnet sein kann/können.
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In einem weiteren Beispiel kann anfänglich ein Registrierungsserver, der lediglich die Zuordnung einer Verkehrswegeleuchte zu einem entsprechenden Projektserver regelt, involviert sein, wobei der Projektserver in der Folge für die Kommunikation mit der Steuerung der Verkehrswegeleuchte zuständig ist. So versorgt der Projektserver die Verkehrswegeleuchte mit den für ihren Betrieb notwendigen Informationen, insbesondere der Lichtverteilung und der erforderlichen Einstellung des Lichtmoduls.
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Der Begriff “Registrierungsserver” soll sich auf einen Server beziehen, mit dem jede Leuchte bei der Installation und/oder bei der Inbetriebnahme registriert wird. Der Registrierungsserver kann jede Leuchte einem Netzwerk oder Unternetzwerk, das von einem oder mehreren Netzwerkserver/n gesteuert wird, zuordnen. Obwohl der Registrierungsserver eine besondere Funktion erfüllt, ist er zudem ein Netzwerkserver.
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Der Begriff „Projektserver” soll sich auf einen Server beziehen, der für die Gesamtverwaltung eines oder mehrerer Leuchtennetzwerk/e und/oder Unternetzwerk/e verwendet wird. Obwohl der Projektserver eine besondere Funktion erfüllt, ist er zudem ein Netzwerkserver.
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Anstelle von Geolokalisationsdaten können auch Daten basierend auf einem GPS oder andere Navigationssystemdaten wie zum Beispiel Galileo, Glonass oder Baidou verwendet werden.
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Vorzugsweise wird der Leuchte von einem der Server eine Lichtverteilungsklasse zugeordnet. Die Lichtverteilungsklasse ergibt sich aus der Position der Leuchte und, infolgedessen, aus den Installationsstandortdaten, die dem Server übermittelt werden. Zum Beispiel existieren verschiedene auf Straßen realisierbare zweckmäßige Lichtverteilungen, die einer spezifischen Emissionseigenschaft einer Verkehrswegeleuchte entsprechen, die im Voraus definiert wird, um eine einfache und rasche oder schnelle Zuordnung der Verkehrswegeleuchten zu einzelnen Klassen durchzuführen. Diese Zuordnung führt zu einer gewissen Standardisierung und einfacheren Einschätzung in Abhängigkeit von der zu beleuchtenden Verkehrswegeleuchte.
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Vorzugsweise wird die Lichtverteilungsklasse einer Leuchte auf der Basis einer Verkehrswegetopologie bestimmt. Zum Beispiel ergibt sich die Verkehrswegetopologie aus einer Straßensituation, dem Straßentyp (z.B. Hauptstraße, Nebenstraße, Straßenkreuzung, Kreisverkehr, Abstellplatz, Einbahnstraße), einer Zuordnung der Straßen oder Straßenbereiche zu erforderlichen Lichtverteilungen und/oder der Anordnung, insbesondere dem Abstand, von Lichtpunkten entlang der Straße. Auch gesetzliche Bestimmungen können berücksichtigt werden. Neben für Kraftfahrzeuge zulässigen Straßen können auch Verkehrswege für andere Straßenbenutzer berücksichtigt werden.
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Unter dem Begriff „Straßentopologie” ist der Verkehrswegerahmen zu verstehen, der beispielsweise auch Navigationssystemen zugrunde liegt und der Angaben über Verkehrswege, wie etwa die Breite der Straßen oder Wege, oder eventuell auch über die zeitabhängige und zeitunabhängige Verkehrsdichte bereitstellt. Je nach der Verkehrswegsituation auf einem Verkehrsweg oder in einem Bereich der Straße wird für diesen Bereich eine Lichtverteilung definiert. Diese Lichtverteilung soll mittels einer oder einer Vielzahl von Leuchte/n, die an oder auf dem Verkehrsweg positioniert sind, erzielt werden. So wird die für den Verkehrsweg notwendige Beleuchtung sichergestellt und gleichzeitig der Verkehrsweg befahrbar gemacht.
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Weiterhin wird die von den Leuchten zu realisierende Lichtverteilung auch durch die räumliche Anordnung von Lichtpunkten bezüglich einander und gemäß der Straßentopologie bestimmt. Zum Beispiel muss eine Verkehrswegeleuchte nur einen Teil der Fahrbahn, der dieser Verkehrswegeleuchte am nächsten ist, beleuchten, wenn auch auf der gegenüberliegenden Straßenseite eine Verkehrswegeleuchte positioniert ist, während dieselbe Verkehrswegeleuchte die gesamte Straßenbreite beleuchten müsste, wenn auf der gegenüberliegenden Straßenseite keine Verkehrswegeleuchte positioniert wäre.
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Die zugehörige Datenbank, die die Verkehrswegetopologie enthält, kann lokal vorhanden oder webbasiert sein. Dadurch wird mit Hilfe der Verkehrswegetopologie und dem Lichtpunkt, der durch eine Verkehrswegeleuchte entsteht, ein Verkehrsweg erkannt oder zumindest einer Verkehrswegeleuchte zugeordnet. So ergibt sich die entsprechende Information über die erforderliche Lichtverteilung aus der der Lichtverteilungsklasse zugehörigen Lichtverteilung.
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Nachfolgend sollen der Einfachheit halber nur Straßen und Straßenleuchten erwähnt werden, obwohl auch willkürliche Verkehrswege oder -bereiche involviert sein können.
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Vorteilhafterweise weist das Lichtmodul eine Vielzahl lichtemittierender Dioden (LEDs), die in verschiedene Gruppen zum Realisieren der gewünschten Lichtverteilungen unterteilt sind, auf. Die maximale Anzahl der Gruppen ergibt sich aus der maximalen Anzahl von LEDs, jedoch nur, wenn jede LED in eine eigene Gruppe unterteilt ist. Üblicherweise wird jedoch eine Vielzahl von LEDs kombiniert, um eine Gruppe zu bilden, um als Resultat der Einstellung derselben eine signifikante Änderung hinsichtlich der Emissionseigenschaft zu erhalten, wenn zum Beispiel die gesamte Gruppe bewegt wird, die Linsen derselben bewegt werden, zugehörige Reflektoren bewegt werden und/oder der Beleuchtungsstrom einer oder mehrerer Gruppen erhöht wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Lichtmodul auf der Basis organischer LEDs (OLEDs), die in verschiedene Gruppen zum Realisieren der gewünschten Lichtverteilung unterteilt werden, ausgeführt werden. In diesem Fall kann entweder eine von OLEDs ausgebildete Leuchtfläche durch Unterteilung in verschiedene Bereiche in eine Vielzahl separat ansteuerbarer Gruppen unterteilt werden. Ebenso ist es möglich, eine Vielzahl OLED-basierter Leuchtflächen in einem Lichtmodul in entsprechend verschiedene Gruppen zu unterteilen.
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Gemäß der Erfindung wird eine Steuerung mit einem Datensatz, der eine Zuordnung verschiedener Lichtverteilungen für die Einstellungen der verschiedenen Gruppen aufweist, bereitgestellt. Die notwendigen Parametersätze, die die Ansteuerung der Betätigungsmittel der jeweiligen Gruppen bestimmen, werden dann zum Beispiel lokal in Tabellenform gespeichert. Somit hängen die zu speichernden Parameter vom jeweiligen Betätigungsmittel der Gruppen von LEDs oder OLEDs ab.
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Vorteilhafterweise initiiert die Steuerung die Einstellung der Gruppen, wobei die einzelnen Gruppen über ein Bussystem oder separate Steuerausgänge der Steuerung angesteuert werden können.
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Die Lichtverteilungsdaten können während einer oder in zeitlichem Abstand nach einer ersten Inbetriebnahme der Leuchte übermittelt werden. Dabei ist es zum Beispiel möglich, die Verkehrswegeleuchte direkt bei der ersten Installation und der ersten Inbetriebnahme der Steuerung mit einem Parametersatz für die Lichtverteilung zu versorgen.
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Weiterhin übermittelt die Steuerung beim ersten Einwählen in den besagten zumindest einen Server (z.B. Registrierungsserver) dem besagten zumindest einen Server die Standortdaten und weitere Referenzdaten, die die Verkehrswegeleuchte definieren. So wird die Verkehrswegeleuchte im System (z.B. Telemanagementsystem), das den zumindest einen Server aufweist, bekannt. Anschließend wird die Verkehrswegeleuchte einer Lichtverteilung, die die Leuchte realisieren soll, und einer Lichtverteilungsklasse zugeordnet. Während einer Kommunikation zwischen zumindest einem Server (z.B. dem Projektserver) und der Steuerung, über die die Integration der Verkehrswegeleuchte in ein zugehöriges Maschennetz initiiert wird und die daher notwendig für die erste Inbetriebnahme ist, kann die Information über die Lichtverteilungsklasse ebenfalls übermittelt werden. Anschließend richtet die Verkehrswegeleuchte das Lichtmodul oder die Gruppen desselben in einer von der Steuerung angegebenen Weise aus.
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Um eine veränderte Beleuchtungssituation und daher eine neue Zuordnung zu einer Lichtverteilungsklasse in einem zeitlichen Abstand nach einer ersten Inbetriebnahme der Leuchte zu realisieren, kann alternativ und zusätzlich der zumindest eine Server (z.B. der Projektserver) der Verkehrswegeleuchte ein entsprechendes Signal übermitteln, so dass letztere ihre Lichtverteilung und ihre Emissionseigenschaft verändert. Dies kann zum Beispiel auch dynamisch in Abhängigkeit spezifischer Verkehrsinformationen, Straßennutzungsdichten oder im Laufe eines Tages durchgeführt werden.
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Insbesondere ist es in Abhängigkeit von einem Ausfall einer benachbarten Verkehrswegeleuchte möglich, der Verkehrswegeleuchte entweder automatisch oder manuell Lichtverteilungsdaten einschließlich einer im Vergleich zur vorhergehenden Emission erweiterten Emission zu übermitteln. So kann der Ausfall einer Verkehrswegeleuchte zumindest teilweise von benachbarten Verkehrswegeleuchten dadurch kompensiert werden, dass benachbarte Leuchten ihre Lichtverteilung verändern, um ihre Emission zu erweitern. Dies erhöht die Betriebssicherheit des beleuchteten Verkehrswegs erheblich. Eine solche Zuordnung kann auch manuell in Reaktion auf ein Fehlersignal durchgeführt werden, so dass der Betreiber auf einer individuellen Einzelfallbasis entscheiden kann, ob benachbarte Leuchten eine neue Emissionseigenschaft erhalten müssen, oder welche der benachbarten Leuchten eine neue Emissionseigenschaft erhalten soll. Es versteht sich, dass zumindest eine benachbarte Leuchte gemäß einem solchen Fehlersignal eine neue Emissionseigenschaft erhält.
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Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn die Zuordnung der Lichtverteilung für eine Verkehrswegeleuchte, die auf der Serverseite automatisch durchgeführt wurde, manuell überschrieben werden kann, so dass eine Leuchte, die keine Zuordnung oder eine falsche Zuordnung erhielt, einer korrekten Lichtverteilung oder Lichtverteilungsklasse zugeordnet werden oder diese erhalten kann. Zu diesem Zweck weist das zugehörige System (d.h., das Telemanagementsystem) zum Beispiel entsprechend geeignete Betriebsmittel entsprechend graphischen Benutzeroberflächen (GUIs) auf der Serverseite auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Ausrichtung und/oder die Form von LED-Leiterplatten (PCBs) zum Einstellen der Lichtverteilung verändert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausrichtung und/oder die Form von LEDs, die den Linsen zugeordnet sind, zum Einstellen der Lichtverteilung geändert werden. Zum Beispiel können elektroaktive Polymere oder Materialien, die auf irgendeine Weise auf das Anlegen einer elektrischen Spannung reagieren, zu diesem Zweck verwendet werden.
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Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich die Ausrichtung und/oder die Form von den LEDs zugeordneten Reflektoren zum Einstellen der Lichtverteilung verändert werden. Zugehörige Betätigungsmittel für die oben beschriebene Ausrichtung und Form der LED-PCB und/oder der Linsen und/oder der zugeordneten Reflektoren können zum Beispiel elektrische Servomotoren, die einen Expansionsantrieb aufweisen, Ultraschallmotoren ähnlich der Brennweitenmodulation im Falle von Kameralinsen oder die oben angeführten Kunststoffe sein.
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Eine Verkehrswegeleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung zum Lösen der in der Einleitung genannten Aufgabe weist neben den erforderlichen Kommunikations- und elektronischen Datenverarbeitungs(EDV)-Mitteln entsprechende Betätigungsmittel auf.
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Die oben beschriebene Aufgabe wird zudem durch eine Verkehrswegeleuchte gelöst, die eine Vielzahl von LEDs oder zumindest eine OLED aufweist und wobei der Emissionswinkel des von der LED oder OLED stammenden Lichts auf eine von einer Steuerung oder der Verkehrswegeleuchte und der zugehörigen Betätigungsmittel initiierte Weise veränderbar ist.
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Ebenso bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Leuchtennetzwerk, das eine Vielzahl von weiter oben beschriebenen Verkehrswegeleuchten aufweist, in dem zumindest ein Server und Kommunikationsmittel für die Kommunikation zwischen den Verkehrswegeleuchten selbst und/oder mit dem zumindest einen Server enthalten sind. Software, die die zugehörigen Datenbanken und Programme für den Betrieb des Netzwerks aufweist, liegt auf dem zumindest einen Server selbst vor.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung der Figuren entnehmen. In den schematischen Darstellungen in den Figuren:
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stellt 1 eine Straßentopologie mit einzelnen Leuchten dar;
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stellen 2a bis 2e mögliche Lichtverteilungsklassen dar;
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stellt 3 eine Verkehrswegeleuchte in einer Teilunteransicht dar;
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stellen 4a und 4b Teile der Verkehrswegeleuchte gemäß 3 in verschiedenen Betriebsmodi dar;
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stellt 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verkehrswegeleuchte gemäß der Erfindung in einer Teilunteransicht dar;
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stellen 6a und 6b jeweils Teile der Verkehrswegeleuchte gemäß 5 in verschiedenen Betriebsmodi dar;
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stellt 7 eine Beleuchtungssituation auf einer Straße dar; und
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stellt 8 eine Beleuchtungssituation auf der Straße mit einer im Vergleich zur Beleuchtungssituation in 7 erweiterten Emission dar.
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Einzelne technische Merkmale der weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele können zudem mit vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden ebenso wie die Merkmale der unabhängigen Ansprüche und mit möglichen weiteren Ansprüchen, um einen Gegenstand gemäß der Erfindung zu bilden. Sofern es zweckdienlich ist, werden funktional gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bereitgestellt.
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Ausgehend von der Information über die Verkehrswegeleuchte, die sich auf den Installationsstandort der Leuchten bezieht, wird eine Abbildung der Straßentopologie mit zugeordneten Lichtpunkten, die jeweils einer Verkehrswegeleuchte entsprechen, gebildet. Eine Ansicht einer solchen Topologie mit zugehörigen Leuchten 1 ist in 1 dargestellt. Aus den von den Leuchten übermittelten räumlichen Koordinaten, die dadurch Leuchtendaten, die sich auf den Installationsstandort der Leuchte beziehen, darstellen, werden Leuchten 1 in eine Straßentopologie integriert. Die Straßentopologie kann zum Beispiel aus Internetdatenbanken oder von einer dafür vorgesehenen Datenbank erhalten werden oder liegt auf der Serverseite vor. Die Straßentopologie zeigt eine Vielzahl von Straßen und kennzeichnet sie eindeutig. 1 zeigt eine Straße 2, die eine Hauptverkehrsstraße ist, eine Straße 3, die eine Verbindungsstraße ist, einen Ring von Straßen, der einem Kreisverkehr 4 entspricht, und eine Straße 5, die ein Zugang zu einem Abstellplatz 6 ist. Weitere Informationen über die Straßen lassen sich der Straßentopologie entnehmen, zum Beispiel, inwieweit eine Straße mit mehreren Fahrbahnen involviert ist, wie breit die besagte Straße ist und ob Einbahnstraßen oder verkehrsberuhigte Zonen involviert sind.
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Die räumliche Zuordnung der Lichtpunkte oder der Leuchten 1 zu jeweiligen Straßen erfolgt zum Beispiel mittels einer Distanzfunktion. Infolge der Kenntnis der Lichtverteilungsklassen, die den jeweiligen Straßen zugeordnet sind, ergibt sich die für die jeweilige Leuchte erforderliche Lichtverteilung oder Lichtverteilungsklasse aus der Berücksichtigung des Abstands zwischen den Leuchten.
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2a bis 2e stellen einige Beispiele jeweiliger Lichtverteilungsklassen dar, die Verkehrswegeleuchten 1 entsprechend zugeordnet werden können.
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Zum Beispiel muss die Leuchte 1, die auf der schmalen Straße 5 (1), die als Einbahnstraße konzipiert ist und als Zugangsstraße zu einem Abstellplatz fungiert, angeordnet ist, mit einer Lichtverteilung gemäß 2b) (Lichtverteilungsklasse II) betrieben werden, wo nur eine schmale Straße beleuchtet werden muss. Für eine Leuchte 1, die mittig im Kreisverkehr 4 oder an Kreuzungen, wo die kreuzenden Straßen dieselbe Größe haben und gleichmäßig beleuchtet werden müssen, angeordnet ist, muss die Leuchte mit einer Lichtverteilung gemäß 2e) (Lichtverteilungsklasse V) klassifiziert werden. Für die auf der Hauptstraße 2 angeordneten Leuchten 1 ist die Lichtverteilung gemäß 2d) (Lichtverteilungsklasse IV) kennzeichnend. In ähnlicher Weise stellen die 2a und 2c jeweils Leuchten 1 dar, die den Lichtverteilungsklassen I und III zugeordnet sind.
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Zusätzlich zur Klassifikation gemäß den 2a bis 2e können in Abhängigkeit von der Situation oder empirischen Werten weitere Lichtverteilungsklassen, die weiterreichende Lichtverteilungen repräsentieren, definiert werden. Die jeweiligen Lichtverteilungen ergeben sich aus den Emissionseigenschaften einer Leuchte 1, die bezüglich einer schematisch dargestellten Straße 7 angeordnet ist. Eine Hülle 8 der Lichtverteilung von der Leuchte 1 wird als Übergang von einer Fläche, die mit einer spezifischen Helligkeit beleuchtet ist, zur Umgebung angezeigt. Die Hülle 8 ergibt sich im Wesentlichen aus den Emissionswinkeln des Lichts, das aus dem Lichtmodul einer Leuchte 1 austritt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 3 weist ein Lichtmodul 9 im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt acht Gruppen 11 von in jedem Fall zwei LEDs 12 auf. Die LED-Gruppen 11, die auch in jedem Fall eine eigene Leiterplatte bilden können, sind seitlich von Reflektoren 13 begrenzt, durch die der Lichtaustritt weiterhin beeinflusst werden kann. Es versteht sich, dass ein Lichtmodul eine verschiedene Anzahl von Gruppen aufweisen kann, wobei jede Gruppe eine verschiedene Anzahl von LEDs aufweist.
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Nach der Zuordnung einer Lichtverteilungsklasse durch den Server und durch entsprechende Anweisungen in der Steuerung können sich die Gruppen 11, wie im in 3 angegebenen Vertikalschnitt IV-IV gezeigt, aus ihrer in 4a) gezeigten Position zur vorgegebenen Position gemäß 4b) drehen. Pfeile 14CW im Uhrzeigersinn und Pfeile 14CCW gegen den Uhrzeigersinn zeigen die Richtung der Bewegung der einzelnen auf ihren eigenen Leiterplatten 15 angebrachten LED-Gruppen 11, die sich motorisch angetrieben durch Betätigungsmittel um eine (nicht dargestellte) Schwenkachse drehen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 5 ist ein Lichtmodul 9 realisiert, bei dem die Leuchtmittel oder LEDs der Gruppen 11 nicht nur durch eine Veränderung der Ausrichtung der gesamten Gruppen 11 einschließlich der darunter liegenden Leiterplatte 15, wie dies in 4 dargestellt ist, sondern auch durch Linsen 16, die hinsichtlich ihrer Form anpassbar sind, eingestellt werden können (d.h., ihre Emissionswinkel sind veränderbar).
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Diesbezüglich wechseln die Linsen 16, wie im in 5 angegebenen Vertikalschnitt VI-VI gezeigt, von einer Grundposition, die zum Beispiel eine Halbkreisform gemäß 6a) aufweist, zu einer Linsenform, die je nach der gewünschten Emissionseigenschaft ausgebildet wird, zum Beispiel als schräg abgestumpftes elliptisches Paraboloid 16‘ gemäß 6b). Insbesondere können in diesem Fall elektroaktive Polymere, die eine ausreichende thermische Stabilität aufweisen, verwendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich lassen sich weitere Änderungen hinsichtlich der Emissionseigenschaft mittels einer Einstellung der Ausrichtung der Leiterplatten 15 und/oder der Reflektoren 13 erreichen.
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Zur ausreichenden Beleuchtung in Abhängigkeit von der Straßentopologie und der Lichtverteilungsklasse ergibt sich eine Einstellung gemäß 7, bei der – in der Ebene der Figur betrachtet – ein Emissionswinkel α einer Leuchte 1, die als Verkehrswegeleuchte ausgeführt ist, etwa 70° beträgt. Dadurch wird eine Straße 3 ausreichend beleuchtet. Falls die in 7 dargestellte mittige Leuchte 1 dann ausfällt und ein entsprechendes Signal von einem Server eines zugeordneten Telemanagementsystems oder des Netzwerks der Leuchten 1 davon in Kenntnis gesetzt werden muss, können die benachbarten Leuchten 1 automatisch angewiesen werden, ihre Lichtverteilung anzupassen, um trotz des Ausfalls eine ausreichende Beleuchtung für die Straße sicherzustellen. In diesem Fall werden die Öffnungswinkel in der Emission zur mittigen Leuchte hin derart geändert, dass – in der Ebene der Figur betrachtet – zum Beispiel beide benachbarten Leuchten 1 einen Emissionswinkel α’ von etwas mehr als 90° aufweisen. Zusätzlich kann der Beleuchtungsstrom zur mittigen Leuchte hin erhöht werden.
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Auch wenn der Emissionswinkel α jeder der Leuchten 1 in 7 als gleich dargestellt wird, ist ohne Weiteres zu erkennen, dass jeder Emissionswinkel für jede Leuchte 1 unterschiedlich sein kann.
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Zudem versteht sich, dass der Emissionswinkel nicht auf die Ebene der Figur beschränkt ist, sondern tatsächlich als Winkel eines Kegels definiert ist und gemäß der Lichtverteilungsklasse, die weiter oben mit Bezug zu den 2a bis 2e beschrieben wurde, regelmäßig oder unregelmäßig sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0147389 [0005]
- WO 2014/147510 [0006]
- US 2013/0285556 [0007]
- WO 2014/205547 [0008]
