PL212420B1 - Układ sterowania i kontroli źródła światła w sygnalizatorze świetlnym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania i kontroli źródła światła w sygnalizatorze świetlnym.

Sygnalizatory świetlne służące do przekazywania osobom prowadzącym pojazd sygnałów świetlnych wypracowanych przez system sterujący ruchem pojazdów, są powszechnie stosowane w kolejnictwie i sygnalizacjach ulicznych.

W systemach sterowania ruchem pojazdów, zwł aszcza w systemach kolejowych, które są systemami związanymi z bezpieczeństwem, istotne jest wykrycie usterki źródła światła i przekazanie tej informacji do systemu sterowania ruchem.

W obecnych rozwią zaniach sygnalizatorów świetlnych kolejowych i drogowych jako ź ródł o ś wiatła stosowane są żarówki i diody elektroluminescencyjne.

Żarówka charakteryzuje się stosunkowo niewielką trwałością i dużym poborem mocy, natomiast stosowane rozwiązanie oparte o diody elektroluminescencyjne charakteryzują się wykorzystaniem wielu diod LED jako źródło światła, co w efekcie daje niewielkie zwiększenie trwałości w porównaniu z żarówką oraz niezbyt wysokie wartości czasów między awariami (MTBF).

Ponadto, w przypadku rozwiązań z wykorzystaniem diod LED występują trudności z osiągnięciem, dla zdefiniowanych funkcji bezpieczeństwa, wartości współczynnika Intensywności Zagrożeń (HR) niższej niż dopuszczalna wartość Tolerowanej Intensywności Zagrożeń (THR) dla układów i systemów związanych z bezpieczeństwem ruchu pojazdów.

Stosowane dotychczas układy kontroli sprawności sygnalizatora świetlnego, w którym źródłem światła są diody LED, opierają się na pomiarze prądu pobieranego przez źródło światła. Taka metoda kontroli jest zawodna w wielu przypadkach, a zwłaszcza w przypadku normalnie występującej i nieuniknionej degradacji diody LED polegającej na utracie parametrów optycznych i zachowaniu parametrów elektrycznych, prowadzącej w efekcie do sytuacji, w której występuje pobór prądu bez emisji światła.

Sposób sterowania i kontroli źródła światła w postaci diody LED w sygnalizatorze świetlnym zgodnym z wynalazkiem, polega na tym, że sygnał wymuszający świecenie diody LED porównuje się z sygnał em odebranym z diody, z wykorzystaniem sygnał u zawierają cego informację o temperaturze fotodetektora oraz sygnału zawierającego informację o temperaturze samej diody.

Zgodny z wynalazkiem układ sterowania i kontroli źródła światła w postaci diody LED w sygnalizatorze świetlnym, jest zaopatrzony w diodę LED z przyporządkowanym jej czujnikiem temperatury. Dioda LED jest połączona z kluczem elektronicznym oraz fotodetektorem, któremu jest przyporządkowany drugi czujnik temperatury. Zarówno klucz elektroniczny, jak i fotodetektor oraz oba czujniki temperatury są podłączone do mikroprocesora.

Układ według wynalazku umożliwia wykrycie usterki objawiającej się brakiem emisji światła w sygnalizatorze świetlnym, która może prowadzić do zagrożenia życia i zdrowia uczestników ruchu drogowego i kolejowego.

W przypadku wykrycia takiej usterki układ zawsze jest w stanie doprowadzić do reakcji bezpiecznej, tzn. do wyłączenia diody i poinformowania systemu nadrzędnego o usterce.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu sterowania i kontroli źródła światła w sygnalizatorze świetlnym.

Jak uwidoczniono na rysunku, układ jest wyposażony w diodę LED, której jest przyporządkowany czujnik temperatury TLED, i która jest połączona z kluczem elektronicznym Sw połączonym ze źródłem napięcia/prądu U oraz z fotodetektorem P, któremu jest przyporządkowany drugi czujnik temperatury TP. Zarówno klucz elektroniczny Sw, jak i fotodetektor P oraz oba czujniki temperatury TP i TLED są podłączone do mikroprocesora uC.

Układ według wynalazku działa w sposób następujący.

Mikroprocesor uC za pomocą sygnału S-uC moduluje, poprzez klucz elektroniczny Sw, sygnał prądowy/napięciowy S-U, co w efekcie prowadzi do powstania modulowanego sygnału prądowego

S-Sw, który powoduje wysłanie przez diodę LED modulowanego sygnału świetlnego S-LED, który powiela przebieg sygnału prądowego S-Sw.

Czujnik temperatury TLED mierzy temperaturę źródła światła, którym jest dioda LED i przekazuje informację o jej wartości do mikroprocesora uC za pomocą sygnału S-TLED. Czujnik temperatury TP mierzy temperaturę fotodetektora P i przekazuje informację o jej wartości do mikroprocesora uC za pomocą sygnału S-TP. Fotodetektor P odbiera sygnał S-LED i wysyła sygnał S-P odwzorowujący

PL 212 420 B1 przebieg sygnałów S-LED oraz S-Sw i S-μΟ, niosący informację o jasności źródła światła - diody LED. Sygnał S-P jest przekazywany do mikroprocesora μθ.

Na podstawie sygnałów S-TLED o S-TP mikroprocesor μθ dokonuje pomiaru jasności źródła światła.

Na podstawie sygnału S-P mikroprocesor μθ odtwarza przebieg sygnału S-LED odwzorowującego przebieg sygnałów S-Sw oraz S-uC.

Na podstawie uzyskanej wartości jasności źródła światła oraz poprzez porównanie odtworzonego przebiegu sygnału S-uC z oryginalnym sygnałem S-uC, mikroprocesor μθ stwierdza poprawną lub błędną pracę źródła światła.

W przypadku wykrycia błędnej pracy (usterki) źródła światła, mikroprocesor μθ realizuje procedurę prowadzącą do reakcji bezpiecznej, tj. do wyłączenia źródła światła w postaci diody LED i poinformowania o usterce nadrzędnego systemu prowadzenia ruchu pojazdów.

Claims (1)

1. Układ sterowania i kontroli źródła światła w postaci diody LED w sygnalizatorze świetlnym, znamienny tym, że dioda (LED), której jest przyporządkowany czujnik temperatury (TLED) jest połączona z elektronicznym kluczem (Sw) połączonym ze źródłem napięcia/prądu (U) oraz z fotodetektorem (P) z przyporządkowanym do niego drugim czujnikiem temperatury (TP), przy czym klucz elektroniczny (Sw), fotodetektor (P) oraz oba czujniki temperatury (TP) i (TLED) są podłączone do mikroprocesora μθ.