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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungssteuervorrichtung
und spezieller eine Steuervorrichtung für die Verwendung in Verbindung mit
Anordnungen von Weißlichtemitterdioden,
nachfolgend WLEDs genannt. Die nachfolgend beschriebene Erfindung
findet besondere Anwendung im Bereich dedizierte Flugzeugsitzbeleuchtung,
da WLEDs im Begriff sind, die derzeit weithin im Einsatz befindlichen
Glasfaserbeleuchtungssysteme zu ersetzen.
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Die
nachfolgende Erfindung wird zwar mit besonderer Bezugnahme auf die
Beleuchtung von individuellen Flugzeugsitzen beschrieben, aber es
wird darauf hingewiesen, dass WLED-Gruppen auch in jeder Umgebung
verwendet werden können,
wo ein bestimmter und diskreter Bereich beleuchtet werden soll und
wo ferner Benutzerflexibilität
und Vielseitigkeit gefordert sind, insofern als die Beleuchtungsanordnung
eine Zahl und vielleicht sogar eine unendliche Zahl von Positionen
und Ausrichtungen in Bezug auf ihre Montage einnehmen können muss.
Solche Beleuchtungsanordnungen sind dort am besten geeignet, wo
einer Person in einem Sitz eine Lesebeleuchtung bereitgestellt werden
soll.
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Die
britische Patentanmeldung Nr. 2317421 beschreibt eine modulare Flugzeugsitzbeleuchtungsanordnung,
die eine Mehrzahl von Glasfaserkabeln umfasst, deren Enden in einem
so genannten gemeinsamen Ende zusammengefasst sind, das von einer
Hochintensitätslichtquelle
beleuchtet wird, deren andere Enden, die als Glasfaserschwänze bezeichnet
werden, zum Übertragen
von Licht von der Lichtquelle zu einer Mehrzahl von unterschiedlichen Orten
verwendet werden. Die einzelnen Glasfaserkabel, die die Schwänze und
die gemeinsamen Enden verbinden, sind häufig sperrig und aufwändig und
daher als eine Einheit in oder unter den Sitzen angeordnet, für die sie
die Beleuchtung bereitstellen sollen.
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Diese
Anordnung repräsentiert
einen erheblichen Fortschritt gegenüber der herkömmlichen Flugzeugsitzbeleuchtungsanordnung,
bei der einzelne Leuchten persönliche
Lampen sind, die in einer massenproduzierten Konsoleneinheit über jedem Passagiersitz
in dem Flugzeug integriert sind, weil die Glasfaserschwänze in einem „Flex and
Stay" (Biegen und
Bleiben) Element umhüllt
sind und der Insasse eines Sitzes den Schwanz in eine gewünschte Position
bewegen kann. Die Glasfaser-Sitzbeleuchtungsanordnung
hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, da die Vorrichtung sperrig
ist, und wenn man betrachtet, dass die Sitze in modernen Flugzeugen
in Dreierreihen angeordnet sind und eine Beleuchtungsanordnung im
Allgemeinen in oder unter jeder Sitzbank vorgesehen würde, dann
wird man verstehen, dass die Zunahme des Gesamtgewichts des Flugzeugs
erheblich ist, besonders bei Langstrecken- und somit größeren Flugzeugen,
die Sitzkapazität
für mehr
als 400 Passagiere haben.
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Ein
weiterer Nachteil der Glasfaserbeleuchtungsanordnung ist ihre hohe
Leistungsaufnahme, die aufgrund der Notwendigkeit, die Hochintensitätslampen
zu speisen, die die gemeinsamen Enden der Kabel beleuchten, relativ
hoch ist.
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Die
kürzliche
Einführung
und Kundenakzeptanz von WLEDs hat der Entwicklung von WLED-Beleuchtungssystemen
für Flugzeuge
Auftrieb gegeben, da man derzeit der Ansicht ist, dass WLED-Systeme
Glasfaserbeleuchtungsanordnungen von ihrer dominanten Position im
Bereich Flugzeugsitzbeleuchtung verdrängen werden. Die Verwendung
von WLEDs wurde bisher durch ihre Ausfallneigung behindert, die
im Allgemeinen größer ist
als die Ausfallneigung herkömmlicher
LEDs. Außerdem
können LEDs,
ob WLEDs oder nicht, die im Wesentlichen Dioden sind, entweder im
Kurzschluss oder im offenen Stromkreis ausfallen, und daher müssen Ausweichmöglichkeiten
in jedes Gerät
eingebaut werden, das von der Funktionstüchtigkeit der LEDs oder WLEDs abhängig ist,
um einen bestimmten Bereich zu beleuchten. Ferner ist die Ausfallwahrscheinlichkeit
von WLEDs und LEDs weitaus höher
als bei den derzeit in Glasfaserbeleuchtungsanordnungen zum Einsatz kommenden
Hochintensitätslichtquellen,
und daher ist eine Reservevorkehrung wesentlich.
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Die
Anmelder haben daher erkannt, dass eine Gruppenanordnung von WLEDs
mit mehreren WLEDs darin eine ausreichende Reservevorkehrung gegen
einen Totalausfall der Beleuchtung bereitstellen würde, weil
es sehr unwahrscheinlich wäre,
dass alle WLEDs in der Gruppe bei einem einzelnen Gebrauch ausfallen.
Ferner haben sie erkannt, dass wenigstens einige der WLEDs in der
Gruppe parallel geschaltet werden müssen, weil ein Leerlaufausfall
einer einzelnen WLED, wenn alle in Reihe geschaltet wären, zu
einem Totalausfall der Beleuchtung führen würde.
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Die
Verwendung von WLEDs wurde auch früher durch die elektronische
und physische Empfindlichkeit solcher Komponenten behindert. So
waren beispielsweise WLEDs für
Temperatur und Strom hoch anfällige
Geräte,
und eine geringfügige
Zunahme der Betriebstemperatur oder des durchfließenden elektrischen
Stroms kann die Lebensdauer des Gerätes erheblich reduzieren. Es
ist auch zu erwähnen, dass
die Dioden, da sie Halbleiterbauelemente sind, einen komplexen temperaturabhängigen Widerstand und
somit komplexe Spannungs- und Stromkennwerte haben.
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Eine
weitere Schwierigkeit in Verbindung mit der Bereitstellung einer
Beleuchtung gleichbleibender Intensität mit WLEDs ist, dass die Spannungsversorgungen
in Flugzeugen und in Fahrzeugen häufig ungleichförmig sind.
Die elektrische Empfindlichkeit von WLEDs und ihre höhere Ausfallwahrscheinlichkeit
bei gelegentlich auftretenden Stromspitzen erhöht die Notwendigkeit für eine Kompensationsform, um
zu gewährleisten,
dass die Nutzungsdauer der WLEDs so weit wie möglich verlängert wird.
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Beispiele
für bekannte
Beleuchtungsgeräte befinden
sich z.B. in der
DE9002812 ,
der WO9859015 und der
EP716485 .
Die
DE9002812 offenbart
eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von nichtweißen LEDs,
die in parallelen Ketten zwischen zwei Spannungsleitungen vorgesehen sind,
wobei jede Kette eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten LEDs aufweist.
Jede Kette ist mit einem Transistor, einem Potentiometer und einem
Widerstand versehen. Der Schaltkreis beinhaltet auch einen Widerstand
in Reihe mit einer Zener-Diode, um die Spannung über die Spannungsleitungen
konstant zu halten.
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Die
WO9859015 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von stark emittierenden
Weißphosporverbindungen
für den
Einsatz in Beleuchtungsanzeigen. Es wird ein Beispiel angegeben,
gemäß dem das Verfahren
zum Erzeugen von Weiß-LEDs
von Blau-LEDs verwendet werden kann.
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Die
EP716485 offenbart eine Diodenstromquelle
für den
Gebrauch in diodengepumpten Lasern. Eine Stromquelle führt Strom
zum Ansteuern einer Mehrzahl von parallel geschalteten LED-Anordnungen
zu. Der Gesamtstrom zu den parallelen Ketten und der Strom in den
Ketten wird über
Nebenschlussschalter gesteuert. Die Nebenschlussschalter werden
mit einer Schaltungsfaktorsteuerung und einem Stromsensor geschaltet,
und es ist ein quasiresonantes Steuergerät vorgesehen, um den zwischen den
Ketten fließenden
Strom zu steuern.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Überwachen
und Steuern des Betriebs einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Gruppe
von WLEDs bereitzustellen, die einen sicheren und ununterbrochenen
Betrieb der Vorrichtung gewährleistet
und Änderungen
der Betriebskennwerte der Gruppe von WLEDs und einen Ausfall von
einer oder mehreren davon während
des Betriebs der Vorrichtung kompensieren kann.
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Erfindungsgemäß wird eine
Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine
Gruppe von Weiß-LEDs,
die parallel zwischen einem Paar Leitungen geschaltet sind, die
eine Spannung über
die Weiß-LED-Ketten
anlegen, wobei jede der genannten Ketten wenigstens eine Weiß-LED darin
aufweist; ein erstes Stromänderungsmittel,
das den von jeder individuellen Kette von Weiß-LEDs von den Spannungsleitungen
gezogenen Gesamtstrom justieren kann; ein zweites Stromänderungsmittel, das
in jeder Kette vorgesehen ist, um den jeweiligen Strom durch jede
der genannten Ketten zu justieren; ein Strommessmittel in jeder
Kette; dadurch gekennzeichnet, dass Steuermittel vorgesehen sind,
die mit dem Strommessmittel kommunizieren, damit das erste Stromänderungsmittel
und wenigstens eines der Stromänderungsmittel
als Reaktion auf Variationen in dem gemessenen Strom in den einzelnen
Ketten gesteuert werden können.
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Vorzugsweise
werden auch primäre
Strommessmittel zwischen den Spannungsleitungen und den Ketten vorgesehen,
die den von allen WLED-Ketten gezogenen Gesamtstrom messen.
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Vorzugsweise
ist jede der Ketten mit sekundären
Strommessmitteln versehen, die mit einem Steuermittel, vorzugsweise
einem Mikroprozessor kommunizieren, der unter der Steuerung eines
Computerprogramms arbeitet, wobei die genannten Steuermittel den
Stromfluss durch die WLEDs in Abhängigkeit von einem Vergleich
zwischen dem gemessenen Strom durch jede individuelle Kette und
fakultativ durch das erste Stromänderungsmittel
justiert.
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Vorzugsweise
sind drei WLEDs in Reihe in jeder der genannten Ketten geschaltet,
und am meisten bevorzugt wird, wenn die Zahl der Ketten 6 ist, so dass
die WLED-Gruppe 18 WLEDs umfasst.
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Am
meisten bevorzugt wird, wenn das Strommessmittel einen mit den in
Reihe geschalteten WLEDs in jeder Kette in Reihe geschalteten Widerstand
umfasst, und ferner umfassen das erste und das zweite und weitere
Stromänderungsmittel
vorzugsweise Transistoren.
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Ferner
wird noch bevorzugt, dass die Vorrichtung ferner mit Temperaturmessmitteln
ausgestattet ist, die ebenfalls mit dem Steuermittel kommunizieren,
das den Stromfluss durch die WLED-Ketten entsprechend justiert.
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Es
wird am meisten bevorzugt, wenn das Steuermittel den Stromfluss
durch die WLED-Ketten dynamisch
justiert, so dass der Stromfluss durch diese im Wesentlichen gleichförmig und
frei von Diskontinuitäten
unabhängig
von der Betriebstemperatur und/oder dem Ausfall von einer oder mehreren
der WLEDs ist.
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Vorzugsweise
sind das Steuermittel, die Spannungsleitungen und die verketteten,
in Reihe geschalteten WLEDs in einer einzelnen Schaltung integriert.
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Am
meisten bevorzugt wird, wenn die Vorrichtung zum Bereitstellen von
Beleuchtung für
einen Sitz verwendet wird, idealerweise einen Flugzeugsitz, in den
häufig
Stromquellen eingebaut sind, und in diesem Fall würde die
Vorrichtung idealerweise von der genannten eingebauten Stromquelle
gespeist.
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Vorzugsweise
kommuniziert das Steuermittel auch mit einem Anzeigemittel, das
den Zustand desselben ändert,
wenn das genannte Steuermittel erkennt, dass eine oder mehrere der
WLEDs ausgefallen ist/sind.
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Das
Anzeigemittel umfasst vorzugsweise ein Beleuchtungsmittel, das ein
anderes Licht als Weißlicht
emittiert, wobei das genannte Beleuchtungsmittel in Reihe mit Torsteuermitteln
geschaltet ist, die ebenfalls mit dem Steuermittel zwischen den
Leitungen in Verbindung sind, wobei das Steuermittel das genannte
Torsteuermittel aktiviert, so dass es einen Stromfluss durch das
Beleuchtungsmittel zulässt,
um dieses nur dann zu beleuchten, wenn eine oder mehrere der WLEDs
ausgefallen ist/sind.
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Das
genannte Beleuchtungsmittel ist vorzugsweise in der Nähe der WLEDs
montiert und ist sichtbar, wenn man auf die Gruppe von WLEDs, von der
eine ausgefallen ist, blickt.
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Die
WLEDs und die fakultativen Anzeigemittel sind vorzugsweise nahe
beieinander in einer hexagonalen, dicht gepackten Anordnung auf
einer Leiterplatte montiert.
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Das
Steuermittel ist vorzugsweise ebenfalls in der genannten Leiterplatte
montiert.
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Die
WLEDs sind vorzugsweise mit den Schaltungen in Dreiergruppen geschaltet,
wobei die genannte Gruppe in Reihe mit einer einzelnen Kette geschaltet
ist, die mit anderen parallel geschaltet ist.
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Am
meisten bevorzugt wird, wenn die Gruppierung der WLEDs in Dreiergruppen
erfolgt, so dass jede einzelne WLED sich neben einer anderen WLED
befindet, die in Reihe damit geschaltet ist.
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Bei
einer solchen Konfiguration könnte
der Leerlaufausfall an einer beliebigen einen der genannten WLEDs
(der unbedingt zum Erlöschen
der übrigen
beiden in Reihe damit geschalteten WLEDs in einer bestimmten Kette
führen
würde)
automatisch erfindungsgemäß kompensiert
werden, ohne ein Richtungsungleichgewicht der Lichtemission von
der Vorrichtung.
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Am
meisten bevorzugterweise sind die WLEDs und das fakultative Anzeigemittel
auf einer integrierten Leiterplatte montiert, die verdrahtet ist und
an der zusätzlich
das genannte Steuermittel montiert wird.
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Die
integrierte Leiterplatte ist als ein unabhängiger und separat beanspruchbarer
Aspekt der vorliegenden Erfindung anzusehen.
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Alternativ
kann das Anzeigemittel in einer Fernanzeigetafel vorgesehen und
direkt von dem Steuermittel gespeist werden.
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In
einer weiteren Alternative kann das Anzeigemittel einfach ein oder
mehrere Bits in einem Speicherregister sein, das von einem entsprechend
ausgestatteten Techniker abgefragt werden kann.
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Somit
werden Steuermittel zum Steuern des Stromflusses durch eine Mehrzahl
von zwischen einem Paar Spannungsleitungen parallel geschalteten Ketten
bereitgestellt, wobei jede der genannten Ketten wenigstens eine
darin geschaltete WLED aufweist, wobei Stromänderungsmittel zusätzlich in
jeder der genannten Ketten geschaltet und Strommessmittel ebenfalls
in jeder der genannten Ketten vorgesehen sind, die mit den Steuermitteln
kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromfluss durch
jede der Ketten in Abhängigkeit
von einem Vergleich geändert
wird, der von dem Steuermittel der Stromflüsse durch jede der Mehrzahl
von Ketten bewirkt wird, so dass die genannten Stromflüsse im Wesentlichen
gleichförmig
gehalten werden.
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Vorzugsweise
werden wenigstens ein einzelnes Stromänderungsmittel und bei Bedarf
Strommessmittel zwischen allen Ketten und einer der Spannungsleitungen
vorgesehen, die den Gesamtstromfluss durch alle Ketten jeweils ändern und
messen können.
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Das
Steuermittel kommuniziert auch vorzugsweise mit vom Benutzer einstellbaren
Mitteln zum Erhöhen
der Intensität
oder zum Abblenden des von den WLEDs emittierten Lichts sowie zum
Ein- und Ausschalten der Vorrichtung.
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Vorzugsweise
erkennt das Steuermittel, wenn eine oder mehrere der WLEDs ausgefallen ist/sind
und bewirkt zusätzlich
eine Zustandsänderung
einer weiteren Komponente, die anzeigt, dass eine Störung aufgetreten
ist.
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Die
weitere Komponente kann ein Warnlicht sein, das für einen
Techniker sofort sichtbar ist, oder ein Speicherregister, in dem
ein Bit geändert
und für eine
spätere
Analyse nach Anschluss an das Steuermittel eines Beleuchtungsmanagementsystems
gespeichert werden kann.
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Die
Fachperson wird sofort verstehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
auf sichere und zuverlässige
Weise gesteuert und Ausfälle
der in der Vorrichtung verwendeten WLEDs aufgrund dieses Betriebs
minimiert werden können.
Ferner schützt die
konstante und fortgesetzte Überwachung
der Stromflüsse
durch die WLED-Ketten
weiter gegen Ausfälle.
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Ein
weiterer Vorteil der hierin vorgeschlagenen Vorrichtung ist die
gleichförmige
und relativ geringe Leistungsaufnahme beispielsweise in einem gesamten
Flugzeug, die jetzt erzielt werden kann.
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Eine
spezielle Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend beispielhaft
mit Bezug auf das folgende Schema beschrieben. Dabei zeigt:
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1 ein
mögliches
elektronisches Schaltungslayout für die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
auseinander gezogene Perspektivansicht der verschiedenen Komponenten,
aus denen sich eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zusammensetzt, und
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3 eine
Draufsicht auf eine Leiterplatte, auf der eine hexagonale, dicht
gepackte Anordnung von WLEDs montiert ist.
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Zunächst mit
Bezug auf 1, diese zeigt eine Schaltung 2 zum
Leiten eines regelbaren Stroms durch eine Reihe von verketteten
WLEDs gemäß der Erfindung.
Die Schaltung umfasst hohe und tiefe Spannungsleitungen 4, 6,
zwischen denen mehrere Ketten, von denen drei bei 8, 10, 12 dargestellt und
von denen idealerweise 6 vorhanden sind, parallel geschaltet
sind. Jede der Ketten ist mit drei WLEDs 14, 16, 18 versehen,
die in Reihe mit einem Transistor TX geschaltet
sind, wobei X die Zahl von links nach rechts der jeweiligen Kette
ist, und mit einem Widerstand RX, über den
ein messbarer Potenzialabfall in der jeweiligen Kette vorliegt.
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Zusätzlich ist
ein Leistungstransistor 20 vorgesehen, der zwischen der
Hochspannungsleitung 4 und den parallel geschalteten Ketten 8, 10, 12 geschaltet
ist. Der genannte Leistungstransistor 20 bietet ein Mittel
zum Ändern
der Gesamtmenge an Strom, die von der Hochspannungsleistung zu allen Ketten
gespeist wird. Die Hochspannungsleitung 4 bewirkt idealerweise
einen Potenzialabfall über
die gesamte Schaltung unterhalb von entweder 12 oder 15 V Gleichstrom,
so dass sofort verständlich
wird, dass die Gesamtleistungsaufnahme der Vorrichtung relativ gering
ist, besonders da die WLEDs 14, 16, 18 typischerweise
bei niedrigen Strömen
arbeiten.
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Die
gezeigte Schaltung steuert idealerweise die Ausgangslampe einer
einzelnen WLED-Gruppe, die
nur diejenigen umfasst, die in den Ketten 8, 10, 12 geschaltet
sind. In der Praxis werden viele weitere ähnliche Schaltungen zwischen
denselben beiden Spannungsleitungen 4, 6 geschaltet
sein und Licht für
eine Reihe verschiedener Sitze in einem Flugzeug oder einem ähnlichen
Fahrzeug bereitstellen.
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Die
Regelung der in den verschiedenen Teilen der Schaltung fließenden Ströme wird
wie folgt bewirkt.
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Der
Potenzialabfall über
alle Widerstände
Rx wird mit geeigneten Mitteln gemessen,
und diese Information wird zu einem Mikroprozessor gespeist (nicht
dargestellt, aber Verbindungen damit sind durch (M) angedeutet),
der die Ströme
auf der Basis der Widerstandswerte berechnen kann. Der genannte
Mikroprozessor kommuniziert auch mit dem Leistungstransistor 20 und
steuert diesen und die parallel geschalteten Transistoren TX und erhöht
oder verringert den zugeführten
Strom auf der Basis der genannten Transistoren je nach dem durch
die Widerstände
RX fließenden
Strom.
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Die
gesamte Schaltung ist idealerweise auf einer Leiterplatte (nicht
dargestellt) integriert, auf der ferner ein Thermistor oder eine ähnliche
Temperaturmesskomponente (ebenfalls nicht dargestellt) vorgesehen
ist, die eine Anzeige der Betriebstemperatur der WLEDs zum Mikroprozessor
sendet. Von nun an kann der zu allen WLEDs durch den Leistungstransistor 20 und
durch jede der Ketten 8, 10, 12 geleitete Strom
vom Mikroprozessor in Abhängigkeit
von der Betriebstemperatur, dem Stromfluss durch die einzelnen Ketten,
dem Gesamtstromfluss (obwohl dieser vom Mikroprozessor anhand aller
individueller Kettenströme
abgeleitet werden kann) und von der momentanen Speisespannung dynamisch
justiert werden.
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Die
Bereitstellung eines Mikroprozessors ermöglicht die folgenden Vorgänge:
- – Regelung
des Gesamtstroms durch WLEDs durch Einstellen des Basiseingangs
zum Leistungstransistor 20, so dass ein Abblendzyklus und ein
Ein-/Ausschaltvorgang des Lichts ermöglicht wird;
- – Verringerung
des Gesamtstroms und/oder einzelner Kettenströme mit dem Ansteigen der Betriebstemperatur
gemäß einer
vorprogrammierten Abblendkurve;
- – Kompensation
von Imperfektionen in der Speiseleitungsspannung durch Halten eines
konstanten Gesamtstroms, Regulierung genannt;
- – automatische
Reduzierung eines bestimmten Stroms einer individuellen Kette auf
null in dem Fall, dass eine der WLEDs in dieser Kette durch Kurzschluss
ausfällt,
und nachfolgendes Verteilen des Gesamtstroms durch die anderen Ketten, Störungskompensation
genannt, die zusätzlich durch
Temperaturkompensation begrenzt wird;
- – automatische
Kompensation des Ausfalls einer bestimmten WLED im Leerlauf in Verbindung
mit dem durch die verbleibenden Ketten verteilten Strom;
- – fakultative
Kommunikation mit einem Hauptsteuergerät in Bezug auf den Intaktheitszustand der
WLEDs und der Gesamtleistungsaufnahme.
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Eine
Ablauftabelle des möglichen
Betriebszyklus des Mikroprozessors und der Anforderungen des diesen
steuernden Programms kann wie folgt aussehen:
System konfigurieren
START
Den
durch jede WLED-Kette fließenden
Strom messen
Den benötigten
Stromfluss anhand des Zustands des Benutzerdrucktasten/Dimmerschalters
wählen;
das System kann so voreingestellt werden, dass es unterschiedliche
Schaltsequenzen hat, z.B. Ein-Aus, oder EIN-gedämpft-gedämpfter-Aus, oder Hochlaufen-Herunterlaufen
Temperatur
der WLEDs messen
Temperaturkompensation
Bei erhöhten Temperaturen
Anwenden einer proportionalen Menge an Strombegrenzung, dadurch
wird die Lebensdauer der WLEDs bei höheren Temperaturen verlängert
Erfassung
einer durch Leerlauf ausgefallenen WLED
Prüfen auf fehlenden Stromfluss
durch eine oder mehrere Ketten und Kompensieren dieses Ausfalls dadurch,
dass mehr Strom durch die übrigen
Ketten bis zu einer bestimmten Grenze fließen gelassen wird
Erfassung
einer durch Kurzschluss ausgefallenen LED
Prüfen auf
unverhältnismäßig großen Stromfluss durch
eine oder mehrere Ketten und Ausschalten dieser Ketten; Kompensieren
dieses Ausfalls dadurch, dass mehr Strom durch die übrigen Ketten
fließen
gelassen wird, bis zu einer sicheren Grenze
Stromregelung
Unter
Verwendung eines Proportional-plus-Integral-plus-Derivativ-Algorithmus
den in die WLED-Ketten fließenden
Strom zum Erfüllen
der oben ermittelten Anforderungen einstellen; Steuern des Flusses
hat den Vorteil, dass die Einheit nicht spannungsabhängig ist
und dass das System eine stabile Leuchtleistung über einen vorbestimmten Spannungsbereich
aufrechterhält
Ausführen von
Timing- und Watchdog-Funktionen; Ändern des Zustands des Anzeigemittels
(d.h. nichtweiße
LED, Bit in Speicherregister usw.), wenn eine WLED ausfällt
Zurück zu START
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Nun
zu den 2 und 3, diese zeigen eine schematische
auseinander gezogene Ansicht von einigen der Komponenten, die bei
der Konstruktion einer funktionierenden Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung
eingesetzt werden können.
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Ein
Leuchtkopf setzt sich aus zwei Gehäusehälften 100, 102 zusammen,
wobei die erste Hälfte 100 eine Öffnung 104 aufweist,
die einen transparenten Einsatz 106 aufnehmen kann, durch
den Licht emittiert wird. Beim Gebrauch wird die Oberfläche der
Hälfte 100,
in der die Öffnung 104 vorgesehen
ist, nach unten auf den Schoß eines
Benutzers gerichtet, um Licht darauf zu projizieren, und daher ist
diese Oberfläche
häufig
die Unterseite der Vorrichtung.
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Innerhalb
der beiden Gehäusehälften ist
ein gewöhnlich
schwarzer opaker Plastikeinsatz 107 mit einer Mehrzahl
von Bohrungen 108 vorgesehen, die wenigstens teilweise
Spitzen von WLEDs 110 aufnehmen, die auf einer IC-Leiterplatte 112 montiert sind.
Die Bohrungen sind vorgesehen, um die einzelnen WLEDs voneinander
zu trennen und zu isolieren, um zu verhindern, dass diese einander
stören,
und schließlich
um eine gewisse laterale Abstützung
für die
genannten WLEDs zu bieten, da die Anschlüsse, mit denen LEDs gewöhnlich an
ICs montiert werden, bruchanfällig
sind. Es wird darauf hingewiesen, dass in der in 2 gezeigten
Ausgestaltung eine Anzeige-LED 114 einer herkömmlichen
Farbe (d.h. rot) oder einer anderen Farbe (z.B. grün) im Wesentlichen
mittig innerhalb der Umgebungsanordnung von WLEDs vorgesehen ist,
und auch diese besondere LED wird in einer im Wesentlichen zentralen
Bohrung 108 im Einsatz 107 aufgenommen.
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Die
genannte besondere LED ist, wenn sie gemäß einem modifizierten Aspekt
der Erfindung beleuchtet wird, um anzuzeigen, wenn eine oder mehrere
WLEDs ausgefallen ist/sind, unabhängig von der Emission von Licht
durch den genannten Einsatz 106 von den übrigen beleuchteten
WLEDs durch den transparenten Einsatz 106 sichtbar. Dies
macht es besonders leicht für
einen Techniker oder eine andere Person, die eine große Zahl
von Leuchtarmaturen inspiziert, festzustellen, ob eine bestimmte
WLED ausgefallen ist, und daher die Gruppe nachfolgend zu einem
genehmen Zeitpunkt ausgetauscht werden muss. Der Zeitpunkt des Austauschs
kann von dem Wartungsplan abhängig
sein, der für
das jeweilige Flugzeug, in dem die Vorrichtung montiert ist, gilt.
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Das
Ende 118 eines „Flex
and Stay"-Elementes 116 wird
in der Öffnung
eingespannt, die entsteht, wenn die beiden Gehäusehälften 100, 102 zusammengebracht
werden, und ein Paar stromführender
Drähte 120, 122 bilden
eine Stromquelle für
entsprechende Kontakte 124, 126, die an einem
Ende der Leiterplatte 112 vorgesehen sind. Es ist zu betonen,
dass die tatsächliche
Art und Weise, in der die WLED-Anordnung gespeist wird, für die Erfindung nicht
wesentlich ist und dass auch andere Methoden von der Fachperson
in Betracht gezogen werden können.
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Auf
der genannten Leiterplatte 112 sind auch Mikroprozessorvorrichtungen 128, 130 vorgesehen, die
die erfindungsgemäße Steuerung
des zugeführten
Stroms zu den verschiedenen WLED-Ketten ausführen, die die Anordnung bilden,
und das jeweilige LED-Anzeigemittel, das aktiviert wird, wenn eine oder
mehrere WLEDs ausfällt/ausfallen.
Auch andere Komponenten wie Thermistoren zum Messen der Umgebungstemperaturbedingungen
können
an der genannten Leiterplatte 112 je nach dem erfindungsgemäßen Bedarf
montiert werden.
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Schließlich mit
Bezug auf 3, diese zeigt die jeweilige „hexagonale,
eng gepackte" Anordnung 132 von
auf der genannten Leiterplatte 112 montierten WLEDs. Diese
Anordnung ist deshalb am meisten erwünscht, weil sie eine gleichförmige und
ausgeglichene Lichtemission von der Unterseite der genannten Hälfte 100 bietet,
und diese Charakteristiken werden nicht nachteilig beeinflusst,
wenn eine der WLEDs ausfällt.
Darüber
hinaus ist die jeweilige Anzeige-LED 114 in 3 zentral
positioniert in der Anordnung 132 deutlich sichtbar.