FI115250B - Liikenteen ohjausvalaisimen valvonta- ja säätölaitteisto - Google Patents

Description

11525C

LIIKENTEEN OHJAUSVALAISIMEN VALVONTA- JA SÄÄTÖLAITTEISTO

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen liikenteen ohjauksessa käytettävien ohjausvalojen, kuten liikennevalojen, rauta-5 tien valo-opastimen tai vesiliikenteen linjavalon, valaisimen valvonta- ja säätö-laitteisto, jossa valaisimessa valonlähde muodostuu LEDeistä, jotka on kytketty kytkentäalustalle, jota valaisinta ohjataan ohjausyksiköllä, ja jossa valaisimessa LEDien eteen on sovitettu valonsuuntauselimet.

10 Nykyään käytetään maa- ja vesiliikenteen ohjausvaloissa pääasiassa hehku-lamppuvalaisimia. Hehkulamppujen ongelmana ovat suuri tehon kulutus, lyhyt kestoikä ja siitä johtuvat suuret kunnossapitokustannukset.

Fl-patenttihakemuksessa 970672 on esitetty maa- ja vesiliikenteen ohjausvalai-15 sin, jossa valonlähteenä käytetään valodiodeja (LED). Ko. julkaisun mukaisessa valaisimessa kunkin valodiodin kohdalle on linssikupuun sovitettu Fresnel-linssi valodiodien lähettämän valon suuntaamiseksi. Fresnel-linsseissä on keskilins-siosa sekä sen ympärillä linssirengasosat. Linssikupuosassa on sileä ulkopinta ja Fresnel-linssit on sovitettu linssikupuosan sisäpuolelle.

20

Ohjausvalaisimia valvotaan nykyään seuraamalla valaisimeen syötettävää säh-kövirtaa. Vikatilanteissa katkaistaan virran syöttö valaisimeen asetinlaitteen ja » · esimerkiksi oikosulkutilanteissa sulakkeiden avulla. Virran mittaus on kuitenkin t » J./ LED-tekniikkaa sovellettaessa riittämätön ja suhteellisen epätarkka keino ohja- • ·« \ . 25 usvalaisimien valvontaan, eikä sillä saada kaikissa tilanteissa tietoa ohjausva- / laisimen todellista toimintakunnosta.

• *’ Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja saada aikaan laitteisto, jolla saadaan tietoa ohjausvalaisimen todellisesta toi-:· i 30 mintakunnosta. Keksinnön mukaisessa laitteistossa valonsuuntauselimien väliin \ on järjestetty heijastimia, joiden avulla osa valolähteiden valaisusuuntaan lähte- västä LEDien valosta heijastetaan ilmaisimiin. Yksityiskohtaisesti keksinnön . mukaiselle laitteistolle tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaa timuksissa. Keksinnön avulla aikaansaadaan eritäin yksinkertainen ja toiminta-; “ 35 varma valvontalaitteista liikenteen ohjausvalaisimien valvomiseksi. Lisäksi optis- : ta takaisinkytkentää voidaan käyttää hyväksi valonlähteen valovoiman säädös sä.

5 115250 2

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa oleva kuvio esittää poikkileikkausta LED-ohjausvalaisimesta, jossa on keksinnön mukainen valvontalaitteisto.

Kuvio esittää esimerkiksi rautateiden valo-opastimen valaisinta, jossa valonlähteenä käytetään LEDejä.. Valaisimesta saadaan yhdensuuntainen valokeila, joka suunnataan kaukaa lähestyvän junan veturiin siten, että veturin kuljettaja voi havaita hyvissä ajoin opastimen antaman valon ja toimia sen antaman värin 10 mukaisesti. Valaisimessa on runko-osa jossa on esimerkiksi reunalaippa sen kiinnittämiseksi opastimiin hehkulamppu-valaisimien sijasta. Runko-osan sisään voidaan sovittaa muuntaja ja muita valaisimen ohjaukseen tarvittavia laitteita sekä piirilevy 1.

15 Piirilevyn 1 yhteyteen tai erilliselle piirilevylle on sovitettu ohjauselektroniikka. Piirilevyn 1 pintaan on kytketty LEDit 2. Ne on sijoitettu tyypillisesti suoriin riveihin sekä pysty- että vaakasuunnassa. Niiden lukumäärä on tyypillisesti yli 10. Piirilevyn 1 päälle tulee muovinen, esimerkiksi polykarbonaattia, oleva väritön tai värjätty, läpinäkyvä linssikupuosa 3, jossa on sileä ja tasomainen ulkopinta, 20 joka siis muodostaa valaisimen ulkopinnan ja on helppo pitää puhtaana, ja jonka sisäpuolella on kunkin LEDin kohdalla linssiosio, tässä kuviossa Fresnel-linssi 4.

• ·

Valaisimen toiminnan valvomiseksi on siihen järjestetty optinen takaisinkytken- • · « ·, ·'. 25 tä, jolla seurataan LEDien toimintaa ohjaamalla osa LEDin 2 valosta optisen ’ " takaisinkytkennän avulla ohjauselektroniikkaan, jossa voidaan suorittaa valo- • · lähteen valovoiman ilmaisu ja säätö, tasomittaus ja vikailmaisu vika- ja häiriöti- * · · lanteita varten.

* · 30 Optista takaisinkytkentää varten on piirilevylle 1 LEDien väliin järjestetty piirile- vyn 1 samalle puolelle ilmaisimia, kuten valoherkkiä transistoreita 5, jotka ilmai- . · *. sevat LEDeistä tulevan valon ja joiden antamat signaalit johdetaan ohjauselekt roniikkaan. Osa LEDeistä 2 tulevasta valosta johdetaan valotransistoreihin 5 ·: linssien 4 väliin kiinnitettyjen heijastimien 6 avulla.

35

Heijastimet 6 koostuvat varresta 61, joista ne kiinnitetään linssien 4 väliseen linssikuvun sisäpintaan 7, sekä heijastinosasta, jossa on kutakin kyseisen hei- 115250 3 jastimen 6 vieressä olevaa LEDiä 2 varten kovera heijastinpinta 62, joka taittaa osan LEDistä 2 tulevaa valoa valotransistoriin 5. Heijastinpinnat 62 ovat tyypillisesti hopeoituja, ja ne voivat mennä osittain Fresnel-linssien 4 päälle siten, että kulmassa A ja sitä suuremmassa kulmassa LEDin 2 keskiakseliin 8 nähden 5 heijastimen suuntaan lähtevä valo kulkee heijastimeen 6 ja siitä edelleen transistoriin 5. Kulma A voi olla esimerkiksi noin 20°.

Valotransistorin 5 eteen asennettu heijastin 6 estää valaisimen ulkopuolelta tulevan valon pääsyn valotransistorille 5, joten valaisimen ulkopuoliset valaistus-10 olosuhteet eivät vaikuta häiritsevästi ohjausvalaisimen valvonta- ja säätölait-teiston toimintaan. Lisäksi heijastin suojaa ilmaisimia valaisimen ulkopuolelta tulevalta muulta haitalliselta säteilyltä (esim. UV- ja IR-säteily).

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät ra-15 joitu yksinomaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Heijastimia ja transistoreita voidaan sijoittaa tarvittava määrä valaisimeen siten, että saadaan riittävän luotettava kuva valaisimen toiminnasta. Heijastimen varren pituutta ja muotoa voidaan sovittaa siten, että valvontalaitteistoa voidaan käyttää eri tyyppisille 20 LEDeille ja linsseille.

♦» · ' I *

Claims (7)

1. Liikenteen ohjausvalaisimen valvonta- ja/tai säätölaitteisto, jossa valaisimessa valonlähde muodostuu LEDeistä (2), jotka on kytketty kytkentäalus-5 talle (1), jota valaisinta ohjataan ohjausyksiköllä, ja jossa valaisimessa LEDien eteen on sovitettu linssikupuosa (3), jossa on läpinäkyvät valonsuuntauselimet (4), ja jossa valvontalaitteistossa on valonlähteenä käytettävien LEDien yhteyteen samalle puolelle kytkentäalustaa (1) järjestetty ilmaisimet (5), joihin LEDeistä tulevaa heijastunutta valoa ohjataan, ja joiden avulla muodostetaan opti-10 nen takaisinkytkentä valaisimen toiminnan valvomiseksi ja/tai säätämiseksi. tunnettu siitä, että valonsuuntauselimien väliin on järjestetty heijastimia (6), joiden avulla osa valolähteiden (2) valaisusuuntaan lähtevästä LEDien (2) valosta heijastetaan ilmaisimiin (5).

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att indikatorerna är 15 ljuskänsliga kopplingsorgan, exempelvis ljuskänsliga halvledarelkopplare.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ilmaisimet ovat valoherkkiä kytkentäelimiä, esimerkiksi valoherkkiä puolijohdekytkimiä.

3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att indikatorerna är kopplade till kopplingsunderlaget (1).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ilmaisimet on kytketty kytkentäalustalle (1). 20

4. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att reflektorerna har atminstone en reflektoryta (62). •

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että heijastimissa on ainakin yksi heijastinpinta (62). • · ··.·. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että heijastimet on ··. 25 sovitettu valonsuuntauselimien väliin, ja niissä on heijastinpinnat (62) kutakin : sen vieressä olevaa LEDiä varten.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että heijastinpin-nassa on heijastavaa materiaalia oleva pinnoitus. 30

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kunkin il- : maisimen (5) eteen on sovitettu heijastin (6), joka estää valaisimen ulkopuolelta tulevan valon ja/tai muun säteilyn, esimerkiksi UV- ja/tai IR-säteilyn, pääsyn M · / . ilmaisimelle (5), joten valaisimen ulkopuoliset valaistus- ja/tai muut säteilyolo-« · · 5 11525C suhteet eivät vaikuta häiritsevästi ohjausvalaisimen valvonta- ja säätölaitteiston toimintaan. 6 115250 1. Övervaknings- och/eller styranordning för trafikljus, i vilket trafikljus ljuskällan bestar av vid ett kopplingsunderlag (1) fästade lysdioder (2), vilket trafikljus styrs 5 av en styrenhet och i vilket trafikljus framför lysdioderna placerats en linskupdel (3) med transparenta ljusriktarorgan (4), och i vilken övervakningsanordning i anslutning till de som ljuskälla fungerande lysdioderna, pa samma sida av kopplingsunderlaget (1) har anordnats indikatorer (5) till vilka det av lysdioderna alstrade ljuset leds och med hjälp av vilka en optisk äterkoppling bildas som 10 övervakar och/eller styr trafikljusets funktion, kännetecknad av, att mellan ljusriktarorganen placerats reflektorer (6) som reflekterar en del av lysdiodernas (2) i belysningsriktningen riktade ljus till indikatorerna (5).

4 115250

5. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att reflektorerna anordnats mellan ljusriktarorganen och är försedda med reflektorytor (62) för varje : 25 intilliggande lysdiod. »

6. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att reflektorytan är försedd * · med en ytbeläggning av reflekterande material. / 30

7. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att framför varje indikator (5) * » ’·;·* placerats en reflektor (6) som hindrar ljus och/eller annan straining, sasom UV- : i eller IR-strälning, frän källor utanför trafikljuset att nä indikatorn (5), sä att : belysnings- och/eller andra stralningsförhallanden utanför trafikljuset inte störande inverkar pä funktionen hos trafikljusets övervaknings- och [ 35 styranordning. » *