JP6879658B2 - 光信号装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に係る、例えば機械、設備等の技術的装置の１つの又は複数の異なる動作状態を光学的に表示するための、少なくとも１つの発光素子を備える少なくとも１つの発光ユニットを有する光信号装置、具体的には信号灯又はモジュール式柱状信号灯等に関する。

本出願人による特許文献１は、例えば、複数の交換可能なモジュールを有し、個々の発光性の／交換可能なモジュールを相互に機械的かつ電気的に連結するために、バヨネット取付具が設けられた柱状信号灯を、既に開示している。この場合、交換可能なモジュールの取付けによって、既に電気的接触が実現している。

一般に、柱状信号灯内部のこうした交換可能なモジュールは、異なる色を有する。交通信号灯の色の組合せが多くの場合に選択され、例えば、緑色が正常動作を示し、赤色が危険又は機械の停止等を示す。

これらの柱状信号灯の場合、エネルギー供給とそれに対応する信号表示は、各発光モジュールの電源ライン／回路に電圧を印加することにより、既に数十年にわたって行われている。この目的のために、柱状信号灯は、配線を用いて監視対象の技術的装置に連結される様々な電気的接続を有し、例えばエラー又は故障などの表示されるべき変化が、技術的装置内で、又は技術的装置から発生すると直ちに、この装置によって電圧が印加される（特許文献２、特許文献３参照）。この場合、共通のいわゆる「グランド」すなわち共通の基準電位に加えて、発光素子又は発光モジュールが、それぞれ、信号装置のそれぞれの別の接続ラインに特定的に割り当てられている。技術的装置を柱状信号灯に電気的に接続する配線は、それぞれ、発光性の又は交換可能なモジュールに直接割り当てられている。例えば、「ラインＮｏ．３」は、継続的に（専ら）赤色の「第３」発光モジュール又はその発光素子／ＬＥＤに導電可能に接続され、その結果、例えば、監視対象の技術的装置又は工作機械において装置の停止や機械の故障が発生したために、装置が「ラインＮｏ.３」に電圧を印加すると、このモジュールは赤色に点灯する。

実際、監視対象の技術的装置の動作状態が、現場のオペレータだけでなく、現場監督もしくは管理者にとっても、又は現場でその技術的装置の場所に常に配置されるわけではないオペレータにとっても関心事となり得ることが分かっている。したがって、例えば特許文献４及び特許文献５などの文献は、オペレータが所有する携帯電話に、例えば対応するＳＭＳ（ショートメッセージサービス）等を用いて、例えば無線通信により、技術的装置の動作状態又は警告灯の動作状態を送信する、対応する交換可能なモジュール又は柱状信号灯を既に開示している。

特許文献６は、複数の信号装置又は柱状信号灯を有するネットワークを既に開示しており、該柱状信号灯は、場合によってはネットワーク化されている機械とは別個に、共通の伝送路を介してネットワーク化されているため、別個のネットワークを形成している。柱状信号灯の動作状態、ひいては監視対象の装置の動作状態は、これにより、コンピュータ又は画面又は移動式携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）等を用いて、一元的に表示することができ、また（統計的に）評価することができる。

独国特許出願公開第１９５１３９８３号明細書 独国特許第２２１１８０１号明細書 仏国特許第２５１７０２１号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０１２３０９号明細書 欧州特許第１６５０４８９号明細書 欧州特許第２１８２４９４号明細書

一方、本発明の目的は、更なる技術的可能性又は機能性を実現するために用いられる信号装置を提案することである。

序論で言及した様式の信号装置を基に、この目的は請求項１の本発明を特徴づける特徴部により達成される。本発明の有利な実施形態及び発展形態は、下位クレームにおいて言及される手段により可能となる。

したがって、本発明による信号装置は、連結ユニットが、発光ユニットと接続ユニットとの間で電気的連結を確立及び／又は遮断するための少なくとも１つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子を有し、さらに、その電気的及び／又は電子的スイッチング素子が、技術的装置の第１のアクチュエータ及び／又は技術的装置とは別個の第２のアクチュエータの少なくとも１つの駆動要素を切り替えるための、アクチュエータスイッチの形態をとっていることにより、特徴づけられる。

この手段を用いて、本発明による信号装置又は警告灯は、有利に、システム又は機械複合体における「能動制御要素」の形態をとることも可能である。これは、本発明による信号装置が、有利に、信号装置自身の可変的な制御コマンドを「外部に対して」生成し／送出し得るため、「自ら能動的に作動する」こと、又は駆動要素、ひいては別個の又は外部のアクチュエータを「作動させ」得ること、を意味する。本発明によるスイッチング素子は、任意選択的に、「０」又は「１」の情報を生成してもよく、また有利には、この情報を「外部へ」、すなわち信号装置の外部へ、駆動要素に対して送ってもよく、それにより駆動要素又はその状態に影響を与え／変更してもよい。この場合、システム又は機械複合体は、少なくとも信号装置と、監視対象の技術的装置及び／又は別個の外部の機械、ユニット、又は他のアクチュエータとを備える。

一方、先行技術による従来の信号装置は、専ら「受動要素」の形態をとっており、つまり信号装置は、信号装置の各接続部において、監視対象の技術的装置により規定された方法で、電気エネルギー／情報を「外部から」受領するか、又は電圧／電流、ひいては制御コマンド／情報を「外部から」供給され、信号又は発光／表示により「受動的に反応する」（自ら情報又は制御コマンドを変更する方法がない）ため、「それ自体は非能動的」である。

本発明の意味において、アクチュエータとは、信号装置により制御可能であり、好ましくは電気信号又はエネルギーを機械的運動、特に電動モータとしての回転運動に、又は例えば圧力や温度といった他の物理的変数に変換する、コンバータ又は駆動要素を意味するものと解されるべきである。好ましくは、電動式、空気圧式及び／又は油圧式のアクチュエータが設けられていてもよい。

外部の駆動要素は、アクチュエータスイッチの形態をとる電気的及び／又は電子的スイッチング素子を用いて、有利に制御されてもよい。本発明によれば、従来の「受動的」信号装置を用いては不可能であったが、外部の／別個の部品又はアクチュエータが有利に制御可能である。このことは、アクチュエータスイッチの形態をとる電気的及び／又は電子的スイッチング素子を用いて、駆動要素、ひいては少なくとも外部の／別個のアクチュエータのスイッチを入れる、つまり作動させることができ、またスイッチを切る、つまり非作動状態にさせることができることを意味する。

例えば電気機械的／電磁的制御リレー、電子トランジスタ等の形態をとる駆動要素は、有利に、例えば低い電圧を用いて制御することを可能にし、また、アクチュエータが、有利に、別の又は「外部の」エネルギー源、例えば三相電流、２３０Ｖ電源電圧、油圧、圧縮空気等を用いて動作させられる／供給されることを可能にする。つまり、本発明によれば、駆動要素、ひいてはアクチュエータを、例えば１２Ｖ又は２４Ｖという（低い）制御電圧を用いて、光信号装置のスイッチング素子又はアクチュエータスイッチによって切り替える、又は制御することができる。

本発明の意味において、「外部のアクチュエータ」又は「別個のアクチュエータ」は、（同時に）信号装置ではなく、（異なる／第２の）信号装置でもなく、監視対象の技術的装置の動作状態を信号で知らせる／表示するための柱状信号灯もしくは表示ユニットでもないアクチュエータを意味するものと解されるべきである。つまり、本発明によるこのアクチュエータは、動作状態を信号で知らせる機能を有しておらず、異なる又は別の技術的機能を有している。例えば、本発明によるこのアクチュエータは、機械的回転運動を生じさせて、この場合、例えばコンベアベルト、フライス主軸ヘッド、又はロボットアーム等を作動させる電動モータの形態をとっていてもよい。

例えば、本発明による信号装置は、センサ／センサ情報、又は監視対象の技術的装置における人にとって特に危険な故障に基づいて、防火扉を閉めたり、避難扉を開けたりするために、駆動要素又は対応するアクチュエータを作動させる、又は切り替える／駆動することができる。

これは、単に／専ら「受動的である」、つまり、発光素子を用いて各動作状態を（自己制御でなく）表示するか信号で知らせるために、必要に応じて外部から電圧が印加される従来の信号装置からの、完全な脱却である。監視対象の技術的装置又は他のアクチュエータは、従来、単に自己制御されるか、又は自身のコントローラにより制御されていた。

これに対し、本発明は、本発明による光信号装置又はその有利なスイッチング素子を用いて、監視対象の技術的装置とは別個の／該技術装置の外部のアクチュエータ又は他の外部アクチュエータ／要素に対して、能動的に制御する／作用するように使用される。

本発明の１つの特別な利点は、例えば、それぞれが種々の電子部品又はコントローラ又は操作システムを備える、例えば工作機械等の種々の装置を、単に監視することができるだけでなく、さらに、本発明による信号装置を用いて、種々のアクチュエータを一緒に又は集中的に制御することもできることである。この場合、共通のネットワーク、又は電気的及び電子的通信システムが有利に形成される。

大規模な製造工場又は工業用倉庫等の場合、例えば、特別な電子制御バスを備える２０世紀末からの機械類や、自動化方式で作動可能な、新規なバスシステムを備える最新の非常に複雑な機械類が存在するのと同時に、例えば２０世紀中頃からの機械類であって、改修された、すなわち後から設置された電子制御装置を備えるものが見受けられるのが通常である。本発明は、有利にも、監視対象であるこうした多種多様な装置／機械の多種多様な制御装置又はバスシステム等には接続せずに、信号装置又は好ましくは複数の信号装置と共通の相互接続されたネットワークを提供する。したがって、本発明を用いることにより、複雑なインターフェイス等を用いて多種多様な機械同士又は機械制御装置同士の間において、複雑な連結や場合によっては実質的に不可能な連結を実施する必要がなくなる。

本発明によれば、例えば建築物技術用のアクチュエータ等、追加の又は所望のアクチュエータ、すなわち監視中であるか監視対象となる装置の一部ではないアクチュエータが、有利に制御され得る。必要であれば、製造工場の既存の又は制御可能な構成要素の全てが、本発明によって十分に有利にネットワーク化することができる。このことは、監視対象の装置／機械ならびに／又は光信号装置／柱状信号灯、ならびに／又は建築物技術、例えば空調システムあるいは建物暖房／換気システム、ならびに／又はドア／門及び窓、ならびに／又は例えばスマートフォン、ポケットベル、ＰＤＡ、ノート型パソコン等のオペレータが所有する携帯機器、ならびに／又は（自律型）輸送車両、ならびに／又は自動化された物品／部品倉庫もしくは高層棚倉庫等が、包括的に監視され、また本発明による信号装置を用いて更に制御され得ることを意味する。

本発明によれば、本発明による信号装置は、監視対象の技術的装置への、又は製造工場の追加的なアクチュエータ／構成要素や、さらには会社全体の追加的なアクチュエータ／構成要素への、別個の又は並行するネットワークを、有利に実現する。つまり、本発明は、好ましくは、技術的装置又は電子装置連結の電子的監視装置の伝送路とは好適に別個の、又は同伝送路と並行する、かつ／又は、少なくとも部分的に無線状態であるか無線通信を用いる、信号装置伝送路を実現する。

相互にネットワーク化された、本発明による複数の信号装置は、好ましくは、共通の通信路又は標準バスシステムを有する。したがって、開発、製造、及び実施又は始動等は、標準化された方法で行うことができ、監視対象の装置又は他の構成要素／アクチュエータとは独立して行うことができる。これにより、特に、大量の、あるいは標準化されたもしくは汎用の信号装置、又はハードウェアコンポーネント、及び／又はソフトウェア／プログラミング等がもたらされることは、経済的には明らかな利点である。

さらに、本発明は、従来の非並行的な方法で、広く用いられてもよい。原則として、電子的信号装置の接続／ネットワーク化は、ケーブルのみを用いた方法でも実施することが可能であるが、これはあまり実用的ではないであろう。例えば、工業用倉庫等における長い伝送路などは、一方ではブリッジングすることも可能であるが、他方では、具体的には、少なくとも部分的に無線の制御信号及び／又はデータ伝送を用いることにより、多大な労力を要することなく既存の工場敷地内における改修作業を実施することも可能である。

特に既存の工場敷地内においては、例えば広い製造工場の中央部に配置された機械の場合、例えば生産管理者のオフィスや建物の暖房センタ等までデータ伝送用の別個の比較的長いケーブルを設置することは、実質的に不可能な場合が多い。

さらに、無線の制御信号及び／又はデータ伝送によって、携帯機器や車両を監視すること及び携帯機器や車両を制御／操作又は作動／停止させることも可能であり、つまり、本発明によるネットワークに広く、完全に組み込むことができる。例えば、フォークリフト車、トラクタ等のような車両を、本発明によるネットワークに組み込むことができる。したがって、必要であれば、製造工場の、動作状態を監視することが意図される実質的に全ての関連する装置又は他のアクチュエータ／要素を、本発明に従ってネットワーク化し、好ましくは集中的に検出又は監視／制御することができる。

その結果、本発明によれば、本発明を用いて多大な労力をかけずに多種多様な技術的装置又は要素を総合的にネットワーク化し、制御／調整することができる。これは、複数の技術的装置を監視又は操作する際に大幅な改良となる。

本発明の１つの好適な変更例においては、少なくとも２つの異なる信号装置／警告灯、及び駆動要素及び／又はアクチュエータの動作状態を検出するために、少なくとも１つの中央検出ユニットが設けられる。これにより、発光ユニット及び／又は信号装置、ならびに駆動要素／アクチュエータの動作状態を、好適に、集中的に検出及び／又は監視及び／又はチェックしたり、あるいは、制御及び／又は評価及び／又は表示したりすることが可能になる。これは、リアルタイムで又は適時に実施されてもよく、また、時間を隔てて又は少し後で実施されてもよい。したがって、この手段は、製造工場又は建築物内で構成要素を監視する際の、動作信頼性における重要な改良を意味している。例えば、中央検出ユニットは、監視対象の装置又は警告灯から遠く離れて配置されてもよく、かつ／又は、監視対象の装置又は警告灯とは別の建築物内に配置されてもよい。

例えば、ある特定の位置、あるいは１つの信号装置／警告灯及び／又はネットワークの中央表示要素の領域にいる単一人のオペレータが、当該信号装置／警告灯又は他の全ての信号装置／警告灯をも監視することが可能であり、したがって、多大な労力をかけることなく、全ての又は他の監視対象の技術的装置（例えばＣＮＣ工作機械、印刷機、コンベアベルト等）の動作状態を間接的に監視することが可能であり、さらにアクチュエータ／駆動要素の動作状態の表示を制御及び／又は受信することも可能である。

中央検出ユニットは、コンピュータ、特に携帯用コンピュータの形態をとるのが都合がよい。その結果、有利なソフトウェア及び場合によっては専用のハードウェアコンポーネントを用いて好ましくは有利に設計された、市販のコンポーネントを用いることができる。これにより、本発明の経済的に望ましい実施を実現することができる。

対応する構成要素の接続又はネットワーク化は、有利には、少なくとも２つの信号装置／柱状信号灯及び／又は駆動要素／アクチュエータ及び／又は更なる構成要素及び／又は中央検出ユニットの間でデータを無線伝送するための複数の送信機及び／又は受信機を備える。２つの信号装置及び／もしくは更なる構成要素の間、又は信号装置ネットワークの実質的に全てのユーザ／構成要素の間において、このような無線接続を用いることにより、特に融通性のある接続／ネットワーク化が可能である。

信号装置を動作位置に支持するための支持要素及び／もしくはベース部、ならびに／又は工具を用いずに交換することが可能なモジュールは、好ましくは、少なくともスイッチング素子を備える。これにより、大きな構造上の手間や経費をかけずに、既存の信号装置を本発明によって改修することができる。

特に、例えば本発明による信号装置を用いた監視により制御対象となることが意図される複数の技術的装置又は機械を備え、多種多様な駆動要素／アクチュエータを備える工場建屋内や建築物において、本発明の後付けの設置は、無線接続を利用することにより有利に実現できる。

本発明の１つの有利な変更例において、連結ユニットは、具体的には電気的及び／又は電子的連結に連続するか、あるいはそれに沿って配置されており、発光ユニットと接続ユニットとの間の連結を確立及び／又は遮断するよう意図されている、少なくとも２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子を有する。この２つのスイッチング素子は、好ましくは、一意的な又は定義された方法で、１つの発光ユニットに対して割り当てられてもよく、あるいは割り当てられている。これにより、有利なことに、発光ユニットの動作、すなわち表示／発光を、他の機能及び／又は他の制御もしくは駆動処理から切り離すことができる。

電気エネルギーを供給するための給電ラインを有する少なくとも１つの分岐点は、好ましくは２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子の間に配置され、その結果、別々に切り替えることが可能な２つの電気回路又は電源回路を形成することができる。給電ラインは、基準電位又は電源電圧の電極／接続点を有していてもよく、発光ユニットは、電気エネルギー／電圧を供給され得るか、又は１つのスイッチング素子を用いて作動させられ得る。つまり、少なくとも発光素子を備える信号回路が、（信号装置の内部において）開／閉され得る、すなわち切り替えられ得る。

制御対象のアクチュエータの外部駆動要素は、電気エネルギー／電圧を供給されてもよく、あるいは、好適にはアクチュエータスイッチの形態をとる他の又は第２のスイッチング素子を用いて、作動させられてもよい。つまり、実質的に信号装置の外部に形成され、好ましくは発光ユニットを備えない制御回路は、同様に、好適に開及び／又は閉され得るか、あるいは、信号装置の内部で切り替えられ得る。これにより、別々に制御又は切替可能であり、有利なことに、部分的に「重複」し得る、つまり共通の分岐点及び共通の給電ラインを有し得る２つの回路が生じることになる。したがって、これらの回路は、実質的に互いに対して電気的に並列に配置され、又は接続される。

従来技術においては、信号装置とは完全に別に／独立して、すなわち信号装置の外部に配置される本発明による構成とは対照的に、この「第２のスイッチング素子」は、例えば、監視対象の技術的装置内のスイッチの形態をとる。したがって、本発明による外部駆動要素又はアクチュエータの制御は、外部アクチュエータのそのような制御を信号装置によって行うことができず、手動でかつ／又はＰＬＣ等の装置コントローラを用いて行ってきた従来技術からの、完全な脱却である。

２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子は、有利には、少なくとも切替位相において閉切替位置にあるため、発光ユニットと接続ユニットとの間の電気的連結は、電気的に導通状態である。これにより、発光ユニットを用いた信号表示と、制御技術を用いた駆動要素又はアクチュエータの切替とが結び付けられる。例えば「ホッパがほぼ空である」状態の場合、「黄色の発光ユニット」がスイッチを入れて作動させられ、ホッパに補充するために、搬送ユニット／ベルト等を駆動する、又はスイッチを入れて作動させるように、駆動要素又は外部アクチュエータが同時に使用される。

適切な場合には、（それぞれの）２つのスイッチング素子及び発光ユニットの発光素子は、電圧が印加され得る共通の回路の一部である。
電気的及び／又は電子的スイッチング素子を監視／制御及び／又は駆動するために、少なくとも１つの監視ユニットが設けられていることが好ましい。この手段により、信号要素内での有利な監視／制御が可能になる。例えば、監視ユニットは、無線の制御データ又は情報用の送信機及び／又は受信機を備えていてもよく、これにより、対応するデータ又は情報に基づいて、電気的及び／又は電子的スイッチング素子を駆動する、又はスイッチを入れて作動させることができる。

ある情報又は制御データは、通常、例えばセンサ又はコンピュータ／プロセッサ等から監視ユニットへ（無線で、かつ／又は、配線を介して）送信されてもよく、この情報／データに基づいて、本発明によって発光素子のオン・オフを切り替えるために、かつ／又は、駆動要素又は外部アクチュエータのオン・オフを切り替えるために、電気的及び／又は電子的スイッチング素子が、作動状態とされたり、非作動状態とされたりしてもよい。

例えば信号装置により監視されるプラスチック射出成形機の場合、製造された部品の数が、センサ又は光バリア等を用いて好適に検出されてもよく、所望数と実数の比較から、比較的少量の部品のみ製造が必要であることを有利に判定し、その結果、電気的情報が信号装置の監視ユニットに送信され、このユニットが、アクチュエータスイッチを用いて、本発明によってプラスチック射出成形機のプラスチック加熱システムの駆動要素を作動させる／切り替えるため、加熱システムが非作動状態とされ、又はスイッチを切られる。あるいは、加熱システムの時間依存制御を実施することも可能であり、例えば、製造終了（予定）、つまり全ての部品を製造し終わる時、の約１時間前に、本発明による信号装置又はアクチュエータスイッチを利用してプラスチック加熱システムのスイッチが切られる。したがって、まだ製造し終わっていない（少数の）部品は、エネルギーを節約するために、「余熱」、又は加熱可能な供給ユニットからの残りの液体状プラスチックを使用して製造することができる。本発明による信号装置は、これにより、新規な方法で、射出成形部品等の製造を制御する。

支持要素及び／もしくはベース部、ならびに／又は、工具を用いずに交換することが可能なモジュールは、有利に、少なくとも監視ユニットを備える。これにより、大きな構造上の手間や経費をかけずに、既存の信号装置を本発明により改修することが可能になる。

信号装置は、好ましくは柱状信号灯の形態をとり、少なくとも１つの交換可能なモジュール、又は複数の構造上ほぼ同一の交換可能なモジュールが設けられる。好ましくは複数のモジュールが設けられており、信号装置を動作位置に支持するためのベース部もしくは支持要素、又はモジュールの第１端部において工具を用いずに固定及び解放可能な、信号装置用の更なるモジュール、及び、モジュールの第２端部において工具を用いずに固定及び解放可能な、信号装置用の更なるモジュール又は被覆要素が設けられている。

本発明の１つの特定の展開例において、信号装置のアクチュエータスイッチは、監視対象の装置の駆動要素もしくはアクチュエータならびに／又は信号装置及び／もしくは監視対象の装置が好ましくは配置される建築物の構成要素や、アクチュエータの形態をとる、加熱システム及び／又は換気システム及び／又は空調システム及び／又は製造機械の少なくとも１つの構成要素を制御し、又は駆動する／切り替える。本発明による１つ以上の信号装置又は柱状信号灯は、特に以下のような、全く新規な技術的可能性を拡大するものである。
・有利な生産制御、特にいわゆる「インダストリー４．０」、すなわち、ネットワーク化された、かつ／又は後付け可能な、かつ／又は自律的な、かつ／又は融通性のある生産／製造、いわゆる「クラウドベースのシステム」及び／又はいわゆる「リーン生産」
・建築物技術の有利な制御、いわゆる「スマートビルディング」
・有利な省コストエネルギー消費／供給、エネルギーの効率的な利用、特に例えば建物の屋根上の太陽光発電設備などの再生エネルギー源により提供される、量が変動するエネルギーの効率的な利用、いわゆる「スマートグリッド」、提供されるエネルギー又はエネルギー価格／税率への経時的な適応
・その他。

３つの交換可能なモジュールを備える本発明による信号装置を概略的に示す図である。 ５つの本発明による信号装置と、中央コンピュータ監視システム及び複数のアクチュエータとを備える信号装置ネットワークの概略を示す図である。

［例示的な実施形態］
本発明の例示的な一実施形態が、図に示され、以下において各図を用いてより詳細に説明される。

図１は、３つの概略的に図示された交換可能なモジュール２と、送信機及び／又は受信機を備える無線モジュール１２とを有する柱状信号灯１の形態をとる信号装置１を示しており、概略的に示された弧形は、「電波」すなわち情報の無線送信を表すことを意図されている。

柱状信号灯１は、従来、技術的装置（詳細には図示されていない）の動作状態を表示するために、あるいは該動作状態を信号で知らせることができるようにするために、（マルチコア）ケーブル５により該装置に接続されている。このため、柱状信号灯１は、ケーブル５及びそのコアが接続される複数の電気的接続部２７を有する。

無線モジュール１２を備える柱状信号灯１の、図示された実施形態の変形例においては、監視対象の装置に対する別の接続又は第２の接続を実施することもできる。装置の動作状態は、送信機から無線で送信することも可能であり、無線モジュール１２又はその受信機を用いて受信することも可能である。この場合、無線モジュール１２の受信機は、本発明の意味における柱状信号灯１の対応する「接続部」又は「接続ユニット」で（も）ある。

この１つの「接続部」又は２つの「接続部」（接続部２７及び／又は無線モジュール１２の受信機）は、本発明の意味における交換可能なモジュール２及び発光素子２０に対して電気的又は電子的に接続されている。図示された例示的な実施形態において、本発明の意味における電気的及び／又は電子的スイッチング素子２１、２２は、スイッチ２１及びスイッチ２２である。この場合、スイッチ２１、２２は、特に、ケーブル５及びそのコアに対して電気的に接続されている。スイッチ２１、２２は、それぞれ、信号装置１内に設けられた回路又は回路の一部分を形成し、回路はそれぞれ発光素子２０又はＬＥＤ等のうちの１つを備える。この場合、基準電位２４又は供給電圧２４（２４Ｖ ＡＣ／ＤＣ）が供給される。柱状信号灯の接続部はまた、基準電位２４に対するいわゆる「反対極」の形態をとる、つまり各回路を閉じるための接地２３、すなわちいわゆるグランドを含む。

図示された例において、スイッチは、例えば半導体トランジスタの形態をとり、監視ユニット２６又はマイクロプロセッサ２６により制御され、又は切り替えられる制御可能なスイッチ２１、２２である。監視ユニット２６も、無線受信機（図示なし）に有利に接続されているため、結果として、監視ユニット２６もまた、スイッチ２１、２２を切り替える／制御するための無線情報を利用することができる。さらに、「論理演算ユニット」もしくはソフトウェア及び／又はデータメモリが、無線モジュール１２に備えられていてもよく、その結果、スイッチ２１、２２は、追加的なコマンド又は情報／命令を利用して制御されることも可能である。

原則として、追加的なもしくは種々の命令、又はソフトウェアの変更や特殊なフレームワーク条件等に起因して変化する命令もまた、具体的には無線送信によって、外部プロセッサ又はコンピュータ／サーバ等から監視ユニット２６に送信され得る。例えば、センサ（より詳細な図示なし）又は煙探知機は、好ましくは無線送信を用いて、建築物内での火災発生を柱状信号灯１に伝えることができる。例えば、監視ユニット２６は「赤色の」交換可能なモジュール２用のスイッチ２１を閉じることができ、さらに、場合によっては、ポケットベル又はサイレン（より詳細な図示なし）を動作させることにより、居合わせた人が（特に、サイレンの火災用の特殊な旋律により、また、場合によっては、全ての柱状信号灯１が同時に「赤色」に点灯することにより）、警告を受けるようにしてもよい。

本発明によれば、図１において概略的に図示された例における柱状信号灯１は、ここでは電動モータ８として概略が示されている２つのアクチュエータ８の２つの駆動要素２８を制御する。この場合、スイッチ２２はアクチュエータスイッチ２２の形態をとっている。本発明の意味において、スイッチ２２は（そして、本件の場合スイッチ２１も）、具体的には、接続部２７又は無線モジュール１２の無線受信機（マイクロコントローラ２６を介する）と、交換可能なモジュール２又は発光素子２０との間の、各回路又は電気的及び／もしくは電子的接続に組み込まれている／配置されている
分岐点２５又は基準電位２４へのラインは、各回路のスイッチ２１とスイッチ２２との間にそれぞれ設けられているため、その結果、一方では、基準電位２４から分岐点２５及びスイッチ２１を経由して発光素子２０に達し、グランド２３に戻る「内部回路」が形成される。他方では、基準電位２４から、分岐点２５を経由し、今度はスイッチ２２を経由してケーブル５に達し、したがって「外部の」駆動要素２８又はアクチュエータ２９に達し、最終的にアクチュエータ２９のグランド２３に達する「外部回路」が、並行してそれぞれ形成される。アクチュエータ２９は、監視対象の装置の一部又は構成要素であってもよく、あるいは、例えば工場建屋等の換気システムといった、監視対象の装置とは別個のアクチュエータ２９であってもよい。

図１によれば、「左側に」描かれた２つのスイッチ２１及び２２が閉じられているため、下方の、つまり「緑色の」交換可能なモジュール２又はその発光素子２０はオン状態であり、図中に示されている「下方の」アクチュエータ８又は電動モータ８が同時に回転し（回転矢印を参照）、又は制御される。それに対して、その他のスイッチ２１、２２は開位置にあるため、その他の交換可能なモジュール２又は他方のアクチュエータ８は、動作しない、又は「制御」されない。

例えば、図１によるアクチュエータ８を制御するために、比較的低い制御電圧（２４Ｖ ＡＣ／ＤＣ）が印加／使用され、例えばリレーなどのアクチュエータ８の駆動要素２８を制御するために、柱状信号灯１によって電圧が印加／使用されるが、これにより、例えば約３８０Ｖの三相電流／大電流などのエネルギー供給源２９が、電動モータ８又はアクチュエータ８を駆動するために切り替えられる。

図２は、ネットワークシステムを概略的にのみ示しており、柱状信号灯１の無線モジュール１２は、他の柱状信号灯１又はコンピュータ９等と無線接続され、（外付けされた）アンテナ１１を介してデータ／情報を互いにやり取りすることができる。柱状信号灯１は、例えば蓋部３を用いて上端において閉鎖される。柱状信号灯１は、好適には、技術的装置３０（非常に概略的にのみ示されている）、又は例えば工作機械３０等の監視対象の技術的装置に、好ましくはベース部４を用いて固定される。

技術的装置３０（より詳細な図示なし）の動作状態は、好ましくは、ケーブル５を介して柱状信号灯１に提供される。この場合、例えば機械３０のコントローラ３２を用いる従来の標準的な方法で、監視対象の技術的装置３０と柱状信号灯１（より詳細な図示なし）との間の通信が成立する。しかしながら、好適にアドレス指定された交換可能なモジュール２に関する各動作状態のアドレス指定された送信を実施することも可能である。この変形例は、特に柱状信号灯１内の内部バスシステムを利用する場合に、非常に有利である。

図２において前方に配置され、前方の柱状信号灯１において監視対象となる装置又は機械３０は、一例として、機械接続部３１を介して相互に電気的に接続され、あるいはネットワーク化されている。図２による例では、後方に配置された柱状信号灯１及び機械３０は、相互にネットワーク化されているが、前方の機械３０に対してはネットワーク化されていない。

この場合、したがって、全ての柱状信号灯１は、データ又は制御信号をやり取りすることができるように、機械３０とは別個に、あるいは機械３０と並行して、互いに対してネットーワーク化され、あるいは接続されている。

図２は、信号装置ネットワークを概略的に示しており、この場合、全部で５つの柱状信号灯１が、例えば工作機械３０などの対応する監視対象の技術的装置３０に対して、又は対応する監視対象の技術的装置の機械コントローラ３２に対して、ケーブル５を用いて好適に接続されている。

それぞれがローマ数字を用いて表示されている５つの柱状信号灯１に加えて、中央検出評価ユニット９、つまりコンピュータ９又はプロセッサ等が設けられている。中央コンピュータ９は、柱状信号灯１の動作状態を表示する画面１０も有している。

図示された例示的な実施形態においては、信号装置１間における双方向通信が有利であり、この通信は、完全無線方式で、あるいはアンテナ１１を用いた無線により行われる。例えば、ローマ数字のＩ、ＩＩ及びＶを付した柱状信号灯１のベース部４は、それぞれアンテナ１１を備える。それに対して、ローマ数字のＩＩＩ及びＩＶを付した柱状信号灯１は、それぞれ、交換可能なモジュールの形態をとり、かつ、アンテナ１１を有する無線モジュール１２を備える。

一方、監視対象の機械３０は、信号装置ネットワークとは別に形成され、したがってケーブル接続３１を介して通信する、２つの機械ネットワークを形成する。この場合、その２つの機械ネットワークのうちの１つは、内部機械制御装置３２を備える３つの機械３０を集中制御する機械センタ３３を備える。

図２による柱状信号灯１は、例えば工作機械等の技術的装置（より詳細な図示なし）の異なる動作状態を適宜表示するために、３つの発光ユニット又は交換可能なモジュール２がそれぞれ設けられているという共通の特徴を有する。

さらに、アンテナ１１を有するいわゆるルータ１３を設けることも可能であり、このルータは、比較的長い無線経路を有利に結ぶために、例えばコンピュータ９と特に遠隔の柱状信号灯１との間に配置することができる。必要な場合には、複数の柱状信号灯１をルータ１３に割り当てることができ、ルータ１３はそれらの柱状信号灯１について、対応する無線信号をコンピュータ９に送信する。

例えば、コンピュータ９のアンテナ１１は、具体的には、例えばＵＳＢコネクタ等のプラグイン接続部を用いてコンピュータ９に接続可能な、別個の構成要素の形態をとってもよい。柱状信号灯１又は存在する構成要素、つまりネットワークトポロジーと、現在又は過去の動作状態とを、コンピュータ９上で有利なソフトウェアを用いて、好適に、集中的に検出し、監視し、表示することができる。これにより、例えばコンピュータ９のデータメモリを利用して、具体的には１か月、１年等の所望の期間にわたって経時的に保存された動作状態を、統計的に評価し、可視化することも可能になる。原則として、全ての図示及び説明された構成要素において、好適な双方向通信が提供され得る。

無線モジュール１２及び無線アンテナ１１を用いて、柱状信号灯１をコンピュータ９に、そして相互に、具体的には警告灯１同士間で無線接続６を行う場合、各柱状信号灯１もしくは発光ユニット又は交換可能なモジュール２をコード化又はアドレス指定すると、特に都合がよい。

図２による例示的な実施形態において、例えば中央コンピュータ９は、例えばローマ数字Ｉを付した柱状信号灯１のデータ又は動作状態を受信することができ、またそのデータ又は動作状態を、場合に応じて別の柱状信号灯１、例えばローマ数字ＩＩが付されている柱状信号灯１に転送することもでき、結果として、ローマ数字ＩＩを付した柱状信号灯１が、特別な用途のために、ローマ数字Ｉを付した柱状信号灯１の動作状態を示し、又は表示する。このため、本発明によれば、コンピュータが統合されている図示された警告灯システムの柱状信号灯１同士の間において、接続が存在する。したがって、ルータ１３もまた、例えば、特別な方法でこの通信に関与し、中央コンピュータ９なしで使用することができる。

図示された構成要素に加えて、信号装置ネットワークは概して、柱状信号灯１の１つ又は複数の動作状態を、具体的には無線接続又はアンテナ１１を利用して、例えば携帯電話、モバイルＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯用コンピュータ、又はノート型コンピュータ等の別個の追加的な装置に送信することができる。有利な無線通信が用いられる場合、例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などのような既知の無線伝送システムを用いることも可能である。

原則として、特に無線モジュール１２の形態をとる交換可能なモジュール１２が用いられる場合、交換可能なモジュール２から実質的に構成されている従来の柱状信号灯１は、大きな手間をかけることなく改修又は改良することができるため、複数の柱状信号灯１が好適なネットワークを形成し、多種多様な装置又は機械を組み合わせることができる。この場合、そのネットワークは、監視対象の装置３０の内部通信と一致している必要はない。実際、製造工場又は機器室等の内部では、ネットワーク化された、又はネットワーク化されていない、又は部分的にのみネットワーク化された複数の異なる内部機械通信システムがよく見受けられる。柱状信号灯１の別個の又は並行する通信又はネットワーク化は、大きな手間をかけることなく（特別なソフトウェア及びハードウェアなしに）設定することができる。このネットワークは、例えば無線モジュール１２を取り付け、ソフトウェアをコンピュータ９にインストールすることにより、数分で実施することができる。

また、更なる非常に様々な構成要素を、柱状信号灯１のネットワークに組み込むことも可能である。例えば、「外部の」駆動要素２８又はアクチュエータ８は、図１に関して上記で既により詳細に説明されたように、本発明による柱状信号灯１を用いて、好適に制御することができる。このことは、例えば、それぞれが本例における監視対象の機械３０の一部又は構成要素の形態をとる電動モータ８１、油圧シリンダ８２、及び電気加熱コイル又は加熱システム８３など、種々のアクチュエータを用いて、図２において模式的に示されている。

さらに、図２は、その他の任意の構成要素も信号装置ネットワークに組み込み得るという事実を概説するために、アンテナ１１を有する風力発電所５０を示している。風力発電所５０又は工場建屋の屋根上の太陽光発電設備のエネルギー生産に関する情報は、無線によりネットワークに送信することができる。この後、この情報は、例えば場合により命令／情報を信号装置１のうちの１つに送信する中央コンピュータ９によって、固有の電力生産に基づいて電力消費を最適化するために利用されてもよく、その結果、中央コンピュータ９は、例えば加熱システム８３をオン状態又はオフ状態に切り替える。この場合、例えば射出成形された部品などの未生産の点数や、機械３０の目標量の予想される終了／達成などの、追加的な生産パラメータを、好適に考慮に入れることも可能である。これに代えて、又はこれと組み合わせて、加熱システム８３は工場建屋の加熱設備の用水加熱システム８３であってもよく、したがってこれを有利な「風力エネルギー貯蔵部」として利用することも可能である。

上記で概略を説明した個々の例示的な用途は、「外部の」駆動要素２８、又は製造機械のアクチュエータ８、８１、８２、８３、建築物技術、エネルギー発生装置／消費装置、量の検出及び管理、製造補給等を制御する、実質的に制限のない可能な方法の第１の提示として用い得るにすぎない。

１ 柱状信号灯
２ 交換可能なモジュール
３ 蓋部
４ ベース部
５ ケーブル
６ 接続
７ 光
８ アクチュエータ
９ コンピュータ
１０ 画面
１１ アンテナ
１２ 無線モジュール
１３ ルータ
２０ 発光素子
２１ スイッチ
２２ スイッチ
２３ グランド
２４ 基準電位
２５ 分岐点
２６ 監視ユニット
２７ 接続部
２８ 駆動要素
２９ エネルギー供給源
３０ 機械
３１ 接続部
３２ 制御装置
３３ 機械センタ
５０ 風力発電所
８１ 電動モータ
８２ 油圧シリンダ
８３ 加熱システム

Claims (10)

1. 光信号装置、具体的には信号灯又はモジュール式柱状信号灯（１）等であって、
   機械、設備等の技術的装置（３０）の１つ又は複数の異なる動作状態を光学的に表示するための、少なくとも１つの発光素子（２０）を備える、少なくとも１つの発光ユニット（２）と、
   少なくとも前記技術的装置（３０）と接続又は接触させるために設けられた、少なくとも１つの電気的及び／又は電子的接続ユニット（２７）と、
   前記接続ユニット（２７）を前記発光ユニット（２）に電気的及び／又は電子的に連結するために前記接続ユニット（２７）と前記発光ユニット（２）との間に設けられた、少なくとも１つの電気的及び／又は電子的連結ユニット（１２）とを備えており、
   前記連結ユニット（１２）が、前記発光ユニット（２）と前記接続ユニット（２７）との間において電気的及び／又は電子的連結を確立及び／又は遮断するための、少なくとも２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）を有し、前記少なくとも２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）のうち少なくとも１つが、前記技術的装置（３０）とは別個のアクチュエータ（８）の駆動要素（２８）を切り替えるためのアクチュエータスイッチ（２２）の形態をとっており、前記アクチュエータ（８）は、電気信号又はエネルギーを機械的運動又は他の物理的変数に変換するコンバータであることを特徴とする、光信号装置。
2. 前記信号装置を動作位置に支持するための支持要素（４）及び／もしくはベース部（４）、ならびに／又は工具を用いずに交換することが可能な連結ユニット（１２）が、少なくとも前記スイッチング素子（２１、２２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の信号装置。
3. 前記少なくとも２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）のうちの１つが、前記技術的装置（３０）のアクチュエータ（８）の駆動要素（２８）を切り替えるためのアクチュエータスイッチ（２２）の形態をとっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の信号装置。
4. 電気エネルギーを供給するための給電ライン（２４）を有する少なくとも１つの分岐点（２５）が、前記２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）の間に配置されているため、別々に切り替え可能な２つの電気回路又は電源回路が形成され得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の信号装置。
5. 前記２つの電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）が、少なくとも１つの切替位相において閉切替位置にあり、その結果、前記発光ユニット（２）と前記接続ユニット（２７）との間における前記電気的及び／又は電子的連結が電気的に導通状態であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号装置。
6. 前記電気的及び／又は電子的スイッチング素子（２１、２２）を監視／制御するために、及び／又は駆動するために、少なくとも１つの監視ユニット（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の信号装置。
7. 前記支持要素（４）及び／もしくは前記ベース部（４）、ならびに／又は工具を用いずに交換することが可能な前記連結ユニット（１２）が、少なくとも監視ユニット（２６）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の信号装置。
8. 前記発光ユニット（２）及び前記連結ユニット（１２）が交換可能なモジュールとして形成される請求項１〜７のいずれか１項に記載の信号装置（１）であって、
   第１のモジュールとしての前記発光ユニット（２）又は前記連結ユニット（１２）は、
   第１端部において、前記信号装置を動作位置に支持するためのベース部（４）もしくは支持要素（４）、又は第２のモジュールとしての前記発光ユニット（２）もしくは前記連結ユニット（１２）を工具を用いずに固定及び解放可能であり、かつ、
   第２端部において、第３のモジュールとしての前記発光ユニット（２）もしくは前記連結ユニット（１２）、又は蓋部（３）を工具を用いずに固定及び解放可能である、信号装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の信号装置（１）を有し、かつ、少なくとも前記技術的装置（３０）及び／又は少なくとも１つのアクチュエータ（８）を有する、信号装置ネットワークシステム。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の信号装置（１）を有する信号装置ネットワークシステムであって、少なくとも前記技術的装置（３０）を有するとともに、少なくとも前記技術的装置（３０）を備える建築物を有し、前記建築物は、少なくとも１つのアクチュエータ（８）を備え、加熱システム（８３）及び／又は換気システム及び／又は空調システム及び／又は製造機械（３０）の少なくとも１つの要素が前記アクチュエータ（８）の形態である、信号装置ネットワークシステム。

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