WO2015086653A2 - Beleuchtungssystem - Google Patents

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WO2015086653A2
WO2015086653A2 PCT/EP2014/077169 EP2014077169W WO2015086653A2 WO 2015086653 A2 WO2015086653 A2 WO 2015086653A2 EP 2014077169 W EP2014077169 W EP 2014077169W WO 2015086653 A2 WO2015086653 A2 WO 2015086653A2
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lighting
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Albin SPRENGNAGEL
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Siemens Ag Österreich
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D29/00—Lighting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/58—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving end of life detection of LEDs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/02—Head or tail indicators, e.g. light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Definitions

  • the invention relates to a lighting system, in particular a lighting system for a rail vehicle.
  • Lighting equipment of rail vehicles such as
  • Headlamps Taillights or passenger or
  • Illuminant is so small that frequent replacement is required in the life of a rail vehicle.
  • these lighting devices are equipped with light emitting diode (LED) or organic light emitting diode (OLED) bulbs, which have a much longer life than incandescent lamps.
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • the invention is therefore based on the object
  • Specify lighting system for a rail vehicle which uses light-emitting diodes as a light source and which the remaining operating time of the bulbs until the decrease in their luminosity to a certain
  • the task is done by a lighting system for a
  • Lighting system for a rail vehicle comprising at least one lamp unit with LED bulbs and at least one control device, wherein the
  • Control device with the at least one lamp unit via a signal transmission system for data exchange
  • Vehicle control is set up.
  • the advantage can be achieved to be able to determine the respective remaining remaining service life or remaining service life of the lighting means of a lighting system according to the invention.
  • thereby better preventive maintenance can be ensured, for example by the
  • the lighting system is equipped with devices for determining operating parameters.
  • These operating parameters can be, for example, the temperature of the lighting means, the turn-on duration thereof, the electrical work converted in the lighting means or the instantaneous power.
  • weighted operating times can be determined, with each operation of the light source also the respectively used luminous intensity (such as
  • Luminous intensity control is provided) and / or the temperature of the lamps are considered. This is the result
  • This aging curve can be extended by further parameters (Eg variable electrical power) are extended, so that a multi-dimensional map is determined.
  • Luminous intensity loss of the LED bulbs representing table) or the light bulb map can thus be determined the remaining useful life (typically up to decrease in luminosity to a certain minimum value). Alternatively, the determination of the
  • Algorithm done which is performed during the operating period and continuously determines the remaining service life from the operating parameters.
  • the aging curve (or the characteristic diagram) is used in order for each aging state of the LED bulbs the respective required electric power for maintaining the predetermined luminosity
  • a luminous intensity control is provided, which is often used in modern passenger rail vehicles for the passenger compartment lighting.
  • Constant luminous flux control is particularly suitable for outdoor lighting such as headlamps or tail lights.
  • the increase in the electrical power in the LED bulbs over the service life reduces the life of the LED bulbs, ensuring a constant
  • Luminosity If a lighting system, eg for a passenger compartment, is equipped with a luminous intensity control, then the luminous intensity may possibly be regulated to a value at which the required minimum luminous intensity (end of usable solar power)
  • the lighting system with a
  • Control device equipped which has a
  • Data transmission system is connected to the (generally several) lighting units.
  • CAN buses Controller Area Network
  • serial data buses I2C
  • the control device determines from the determined by the individual lighting units
  • Failure or damage can be a correct determination of the remaining useful life.
  • control device To transmit data transmission system regularly to the control device, so that the control device can recognize, for example, the replacement of a lighting unit without further action.
  • the control device is provided with a data connection for reporting this remaining operating time to a higher-level
  • Illumination system deliver messages (remaining operating time, failures, etc.) to the vehicle control so that they can be displayed at a suitable location or can be read out via a maintenance interface.
  • Lighting systems of all cars are transmitted to a track-side receiving device easily and without the intervention of the operating personnel and transmitted from this receiving device to a train operation controlling, or planning the maintenance event instance. This is particularly advantageous for subways, as in subways the
  • a preferred embodiment of the invention provides to arrange the functionality of the control device directly in a lamp unit, or each lamp unit of a lighting system with the functionality of
  • the separate control device can be omitted and lighting system with only one
  • control unit arithmetic unit for example, microcontroller for communication purposes
  • Another advantage is that the remaining useful life is thus stored in each lamp unit and directly from this is readable, which also outside the vehicle, for example in one
  • Fig.2 A lighting system.
  • Fig.3 A train with lighting systems. Embodiment of the invention
  • Fig.l shows an example and schematically a typical luminous intensity curve of a passenger compartment lighting over a day. It is shown an example of luminous intensity course of a passenger compartment lighting, as is possible in aboveground vehicles, where the X-axis time t and the Y-axis, the luminous intensity I represent.
  • the passenger compartment lighting is throughout
  • Lighting system It is a block diagram of one
  • Illumination system shown with a control device 3 and a plurality of lamp units 1, wherein the
  • Luminaire units 1 LED bulb 2 include.
  • Control device 3 is assigned to all of them
  • Lamp units 1 connected via a signal transmission system 4 via which a data exchange can take place.
  • the control device 3 has an interface 7 to a
  • the lighting units 1 are each with a luminous intensity control 5 to influence the luminous intensity of the LED bulbs 2 equipped. Furthermore, the lamp units 1 have devices for determining operating parameters, a temperature sensor 6 which is arranged so that the temperature determined by the temperature sensor 6 corresponds to the temperature of the LED lighting means 2 relevant for the life-time consideration.
  • the control center 3 a the age-related luminous intensity loss of the LED light source 2 representing table or a map is stored.
  • the control device 3 is set up in such a way that the expected remaining operating time can be determined from the operating parameters, in the exemplary embodiment of the temperature, the switch-on duration with respectively associated electrical power in the LED lighting means and the table or the characteristic diagram. This residual operating time can via the interface 7 to a
  • Vehicle control transmitted or read by the vehicle control of the controller 3 or requested. 3 shows by way of example and schematically a train with
  • Lighting systems A train of three carriages A, B, C is shown, each car being equipped with a lighting system as shown in FIG. All
  • Control devices 3 of the train are connected by means of a data bus 10 extending over the entire train to the vehicle control 8 arranged in vehicle A and transmit data to the vehicle control system 8
  • Vehicle control 8 is equipped with a device for wireless communication with a trackside receiving device 9. About this wireless
  • Communication device can provide information about the status of the lighting systems of the train to the trackside receiving device 9 are transmitted and from this to another instance.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens eine Leuchteneinheit (1) mit LED-Leuchtmitteln (2) und mindestens eine Steuereinrichtung (3), wobei die Steuereinrichtung (3) mit der mindestens einen Leuchteneinheit (1) über ein Signalübertragungssystem (4) zum Datenaustausch verbunden wobei Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern vorgesehen sind und die Steuereinrichtung (3) zur Berechnung einer Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare Mindestleuchtstärke aus diesen Betriebsparametern eingerichtet ist, und wobei die Steuereinrichtung (3) zur Meldung dieser Restbetriebsdauer an eine übergeordnete Fahrzeugsteuerung eingerichtet ist.

Description

Beschreibung
BeleuchtungsSystem .
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, insbesondere ein Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug.
Stand der Technik
Beleuchtungseinrichtungen von Schienenfahrzeugen wie
Scheinwerfer, Schlussleuchten oder Passagier- bzw.
Fahrerraumbeleuchtungen wurden gebräuchlicherweise mit
Glühlampen, bzw. Halogenglühlampen oder auch
Leuchtstofflampen ausgestattet. Die Lebensdauer dieser
Leuchtmittel ist so gering, dass in der Lebensdauer eines Schienenfahrzeugs ein häufiges Ersetzen erforderlich ist. In neuerer Zeit werden diese Beleuchtungseinrichtungen jedoch mit Leuchtmitteln aus lichtemittierenden Dioden (LED) oder organischen lichtemittierenden Dioden (OLED) ausgestattet, welche eine wesentlich längere Lebensdauer als Glühlampen aufweisen. Jedoch verlieren diese Leuchtmittel über ihre Betriebszeit an Leuchtstärke, was in der Auslegung von
Schienenfahrzeugbeleuchtungseinrichtungen zu berücksichtigen ist. Dieser LeuchtStärkeverlust ist ohne geeignete Messgeräte nicht ohne weiteres festzustellen, sodass die Gefahr besteht, dass an sicherheitskritischen Positionen wie an Treppen im Einstiegsbereich die erforderliche Mindestbeleuchtungsstärke nicht erreicht wird. Erst ein starker Abfall der
Leuchtstärke, ggf. sogar unter das für die Zulassung
erforderliche Niveau kann ohne Messgeräte erkannt werden. Ebenso kann ein Abfall der Leuchtstärke der Leuchtmittel bewirken, dass die Notbeleuchtungsstärke in einem
Passagierraum nicht erreicht wird. Es ist jedoch äußerst unwirtschaftlich, einen verbeugenden Austausch der LED- Leuchtmittel durchzuführen. Weiters ist bei Betrieb von Beleuchtungseinrichtungen mit wechselnder Intensität, wie bei umgebungslichtabhängigen Passagierraumbeleuchtungen von einer möglichen Verlängerung der Leuchtmittellebensdauer
auszugehen, da die Leuchtmittel nicht konstant in Betrieb sind .
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug anzugeben, welches lichtemittierende Dioden als Leuchtmittel einsetzt und welches die verbleibende Betriebszeit der Leuchtmittel bis zum Abfall deren Leuchtstärke auf einen bestimmten
Mindestwert ermittelt und solcherart Informationen für eine vorbeugende Wartung zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem für ein
Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens eine Leuchteneinheit mit LED-Leuchtmitteln und mindestens eine Steuereinrichtung, wobei die
Steuereinrichtung mit der mindestens einen Leuchteneinheit über ein Signalübertragungssystem zum Datenaustausch
verbunden ist, und wobei Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern vorgesehen sind und die Steuereinrichtung zur Berechnung einer Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel auf eine vorgebbare
Mindestleucht stärke aus diesen Betriebsparametern
eingerichtet ist, und wobei die Steuereinrichtung zur Meldung dieser Restbetriebsdauer an eine übergeordnete
Fahrzeugsteuerung eingerichtet ist.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, die jeweils verbleibende Restlebensdauer, bzw. Restnutzungsdauer der Leuchtmittel eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems ermitteln zu können. Insbesondere kann dadurch eine bessere vorbeugende Wartung gewährleistet werden, beispielsweise durch die
Verhinderung des vorzeitigen Leuchtmitteltauschs .
Erfindungsgemäß ist das Beleuchtungssystem mit Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern ausgestattet. Diese Betriebsparameter können beispielsweise die Temperatur der Leuchtmittel, deren Einschaltdauer, die in den Leuchtmitteln umgesetzte elektrische Arbeit sein oder die Momentanleistung sein. Solcherart können gewichtete Betriebszeiten ermittelt werden, wobei bei jedem Betrieb der Leuchtmittel auch die jeweils eingesetzte Leuchtstärke (so eine
Leuchtstärkeregelung vorgesehen ist) und/oder die Temperatur der Leuchtmittel berücksichtigbar sind. Dadurch ist die
Alterung, bzw. der alterungsbedingte Leuchtstärkeverlust der Leuchtmittel bestimmbar und die verbleibende Nutzungsdauer vorhersagbar .
Dazu ist aus den jeweiligen technischen Daten der LED- Leuchtmittel die Alterungskurve, welche bei bestimmten
Parametern (Temperatur, elektrische Leistung) den
zeitabhängigen Leuchtstärkeverlauf beschreibt heranzuziehen. Diese Alterungskurve kann um weitere Parameter erweitert (z.B. variable elektrische Leistung) erweitert werden, sodass ein mehrdimensionales Kennfeld bestimmt wird. Mittels dieser Alterungskurve (die den alterungsbedingten
Leuchtstärkeverlust der LED-Leuchtmittel repräsentierende Tabelle) bzw. dem Leuchtmittelkennfeld kann somit die verbleibende Restnutzungsdauer (typischerweise bis zu Abfall der Leuchtstärke auf einen bestimmten Mindestwert) ermittelt werden. Alternativ dazu kann die Bestimmung des
Alterungszustands der Leuchtmittel auch mittels eines
Algorithmus erfolgen, welcher während der Betriebsdauer ausgeführt wird und aus den Betriebsparametern kontinuierlich die verbleibende Restnutzungsdauer ermittelt.
Weiters ermöglicht die gegenständliche Erfindung, die
Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel auf einen konstanten Wert zu regeln, wobei die Alterungskurve (bzw. das Kennfeld) herangezogen wird um für jeden Alterungszustand der LED- Leuchtmittel die jeweils erforderliche elektrische Leistung für ein beibehalten der vorgegebenen Leuchtstärke zu
ermitteln. Dazu ist eine Leuchtstärkeregelung vorzusehen, welche bei modernen Passagierschienenfahrzeugen für die Passagierraumbeleuchtung häufig eingesetzt wird. Der
wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung liegt darin, dass keine Leuchtstärkemesseinrichtungen erforderlich sind. Diese Ausführungsform
(Konstantlichtstromregelung) eignet sich insbesondere für Außenbeleuchtungen wie Scheinwerfer oder Schlußleuchten. Die Erhöhung der elektrischen Leistung in den LED-Leuchtmitteln über die Betriebsdauer reduziert die Lebensdauer der LED- Leuchtmittel, gewährleistet dafür eine konstante
Leuchtstärke . Ist ein Beleuchtungssystem, z.B. für einen Passagierraum mit einer Leuchtstärkeregelung ausgestattet, so kann ggf. die Leuchtstärke auf einen Wert geregelt werden, bei welchem die erforderliche Mindestleuchtstärke (Ende der nutzbaren
Betriebszeit) zum Zeitpunkt eines vorbestimmten
Wartungstermins des Schienenfahrzeugs erreicht ist. Dadurch sind außerplanmäßige Stillstandszeiten des Schienenfahrzeugs reduzierbar .
Beispielsweise kann eine geringe Reduktion der Leuchtstärke, welche von den Passagieren nicht bemerkt wird aber dennoch die Einhaltung der normativen Vorgaben gewährleistet, eine Verlängerung der nutzbaren Lebensdauer der LED-Leuchtmittel um mehrere Monate bewirken, was eine wesentlich Erleichterung der Planung der Wartungstermine bewirkt.
Erfindungsgemäß ist das Beleuchtungssystem mit einer
Steuereinrichtung ausgestattet, welche über ein
Datenübertragungssystem mit den (im Allgemeinen mehreren) Leuchteneinheiten verbunden ist. Dazu können beispielsweise CAN-Busse (Controller Area Network) oder serielle Datenbusse (I2C) eingesetzt werden. Die Steuereinrichtung ermittelt aus den von den einzelnen Leuchteneinheiten bestimmten
Betriebsparametern die verbleibende Restnutzungszeit der Leuchteneinheiten. Dies kann sowohl auf Basis einzelner Leuchteneinheiten oder aller Leuchteneinheiten eines
Beleuchtungssystems erfolgen.
Es ist besonders vorteilhaft, eine Ermittlung der
verbleibenden Restnutzungszeit je Leuchteneinheit
vorzunehmen, da solcherart auch bei vorzeitigem Austausch einzelner Leuchteneinheiten (z.B. Aufgrund vorzeitigen
Ausfalls oder Beschädigung) eine korrekte Ermittlung der Restnutzungszeit erfolgen kann. Dabei ist ein Zusammenfassen von Gruppen von Leuchteneinheiten und ein Bestimmen der jeweiligen Restnutzungszeit dieser Leuchteneinheitengruppen möglich, wodurch der Aufwand an Sensoren für die Bestimmung der Betriebsparameter reduziert werden kann.
Weiters ist es insbesondere vorteilhaft, die
Leuchteneinheiten mit jeweils spezifischen Seriennummern auszustatten und diese Nummern über das
Datenübertragungssystem regelmäßig an die Steuereinrichtung zu übermitteln, sodass die Steuereinrichtung beispielsweise den Austausch einer Leuchteneinheit ohne weiteres Zutun erkennen kann .
Die Steuereinrichtung ist mit einer Datenverbindung zur Meldung dieser Restbetriebsdauer an eine übergeordnete
Fahrzeugsteuerung ausgestattet. Dadurch kann das
Beleuchtungssystem Meldungen (Restbetriebsdauer, Ausfälle, etc.) an die Fahrzeugsteuerung abgeben, sodass diese an geeigneter Stelle zur Anzeige gebracht werden können oder über eine Wartungsschnittstelle auslesbar sind.
In weiterer Fortbildung der Erfindung empfiehlt es sich, die Beleuchtungssysteme aller Wagen eines Zuges mittels eines Datenübertragungssystems gemeinsam mit einer
Fahrzeugsteuerung zu verbinden und diese Fahrzeugsteuerung mit einer Einrichtung zur drahtlosen Kommunikation
auszustatten. Solcherart können Informationen über die
Beleuchtungssysteme aller Wagen einfach und ohne Zutun des Betriebspersonals an eine streckenseitige Empfangseinrichtung übertragen werden und von dieser Empfangseinrichtung an eine den Bahnbetrieb steuernde, bzw. das Wartungsgeschehen planende Instanz übermittelt werden. Dies ist insbesondere für U-Bahnen vorteilhaft, da bei U-Bahnen die
Zugzusammenstellung nur sehr selten verändert wird und U- Bahnen ihr zugewiesenes Streckennetz nicht verlassen, wodurch sehr wenige streckenseitige Empfangseinrichtungen
erforderlich sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Funktionalität der Steuereinrichtung unmittelbar in einer Leuchteneinheit anzuordnen, bzw. jede Leuchteneinheit eines Beleuchtungssystems mit der Funktionalität der
Steuereinrichtung auszustatten. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, die getrennte Steuereinrichtung entfallen lassen zu können und Beleuchtungssystem mit nur einer
Leuchteneinheit mit geringerem Bauteilaufwand herstellen zu können. Dies ist insbesondere bei Leuchteneinheiten
vorteilhaft, welche für ihre Grundfunktionalität bereits mit einer als Steuereinrichtung geeigneten Recheneinheit (z.B. Mikrokontroller für Kommunikationszwecke) ausgestattet sind, da dabei kein nennenswerter zusätzlicher Bauteilaufwand zu leisten ist. Allenfalls sind geeignete Sensoren
(Temperatursensoren) zusätzlich vorzusehen.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die verbleibende Restnutzungsdauer somit in jeder Leuchteneinheit gespeichert ist und unmittelbar aus dieser auslesbar ist, was auch außerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise in einem
Reparaturwerk erfolgen kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Leuchtstärkeverlauf über einen Tag.
Fig.2 Ein Beleuchtungssystem.
Fig.3 Einen Zug mit Beleuchtungssystemen. Ausführung der Erfindung
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch einen typischen Leuchtstärkeverlauf einer Passagierraumbeleuchtung über einen Tag. Es ist ein beispielhafter Leuchtstärkeverlauf einer Passagierraumbeleuchtung dargestellt, wie er bei oberirdisch verkehrenden Fahrzeugen möglich ist, wobei die X-Achse die Zeit t und die Y-Achse die Leuchtstärke I darstellen. Die Passagierraumbeleuchtung ist während der gesamten
Betriebszeit von ca. 4h30 Morgens bis ca. Ih30 Morgens eingeschaltet. Die Leuchtstärke wird dabei dem
Tageslichtverlauf entsprechend gesteuert, sodass in den Dunkelzeiten die Leuchtstärke der Passagierraumbeleuchtung maximal ist und im Laufe des Tages über mehrere Stufen variabel gestaltet ist. Dabei belastet der Betrieb der
Beleuchtung mit reduzierter Leuchtstärke die Leuchtmittel wesentlich weniger, was in der Vorhersage der zu erwartenden Lebensdauer durch ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem Berücksichtigung finden kann.
Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch ein
Beleuchtungssystem. Es ist ein Blockschaltbild eines
Beleuchtungssystems mit einer Steuereinrichtung 3 und mehreren Leuchteneinheiten 1 gezeigt, wobei die
Leuchteneinheiten 1 LED-Leuchtmittel 2 umfassen. Die
Steuereinrichtung 3 ist mit allen ihr zugewiesenen
Leuchteneinheiten 1 über ein Signalübertragungssystem 4 verbunden über welches ein Datenaustausch erfolgen kann. Die Steuereinrichtung 3 weist eine Schnittstelle 7 zu einer
Fahrzeugsteuerung auf, über welche ein Datenaustausch mit der Fahrzeugsteuerung erfolgen kann. Die Leuchteneinheiten 1 sind jeweils mit einer Leuchtstärkenregelung 5 zur Beeinflussung der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel 2 ausgestattet. Weiters weisen die Leuchteneinheiten 1 Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern, einen Temperatursensor 6 auf, welcher so angeordnet ist, dass die von dem Temperatursensor 6 ermittelte Temperatur mit der für die Lebensdauerbetrachtung relevanten Temperatur der LED-Leuchtmittel 2 korrespondiert. In der Steuerzentrale 3 ist eine den alterungsbedingten Leuchtstärkeverlust der LED-Leuchtmittel 2 repräsentierende Tabelle oder ein Kennfeld gespeichert. Die Steuereinrichtung 3 ist so eingerichtet, dass aus den Betriebsparametern, in gegenständlichen Ausführungsbeispiel der Temperatur, der Einschaltdauer mit jeweils zugehöriger elektrischer Leistung in den LED-Leuchtmitteln und der Tabelle bzw. dem Kennfeld die zu erwartende Restbetriebsdauer ermittelbar ist. Diese Restbetriebsdauer kann über die Schnittstelle 7 an eine
Fahrzeugsteuerung übermittelt oder von der Fahrzeugsteuerung von der Steuereinrichtung 3 ausgelesen oder angefordert werden . Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch einen Zug mit
Beleuchtungssystemen. Es ist ein Zug aus drei Wagen A, B, C dargestellt, wobei jeder Wagen mit einem Beleuchtungssystem wie in Fig.2 dargestellt ausgestattet ist. Alle
Steuereinrichtungen 3 des Zuges sind mittels eines sich über den gesamten Zug erstreckenden Datenbusses 10 mit der in Wagen A angeordneten Fahrzeugsteuerung 8 verbunden und übermitteln Daten an die Fahrzeugsteuerung 8. Die
Fahrzeugsteuerung 8 ist mit einer Einrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit einer streckenseitigen Empfangseinrichtung 9 ausgestattet. Über diese drahtlose
Kommunikationseinrichtung können Informationen über den Status der Beleuchtungssysteme des Zuges an die streckenseitige Empfangseinrichtung 9 übermittelt werden und von dieser an eine weitere Instanz .
Liste der Bezeichnungen
1 Leuchteneinheit
2 LED-Leuchtmittel
3 Steuereinrichtung
4 SignalübertragungsSystem
5 LeuchtStärkenregelung
6 Temperatursensor
7 Schnittstelle zu Fahrzeugsteuerung 8 Fahrzeugsteuerung
9 Empfangseinrichtung
10 Datenbus
A Erster Wagen
B Zweiter Wagen
C Dritter Wagen
t Zeit
I Leuchtstärke

Claims

Patentansprüche
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens eine Leuchteneinheit (1) mit LED- Leuchtmitteln (2) und mindestens eine Steuereinrichtung (3), wobei die mindestens eine Steuereinrichtung (3) mit der mindestens einen Leuchteneinheit (1) über ein Signalübertragungssystem (4) zum Datenaustausch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern vorgesehen sind und die mindestens eine
Steuereinrichtung (3) zur Berechnung einer
Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare
Mindestleuchtstärke aus diesen Betriebsparametern eingerichtet ist, und wobei die mindestens eine
Steuereinrichtung (3) zur Meldung dieser
Restbetriebsdauer an eine übergeordnete
Fahrzeugsteuerung eingerichtet ist.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leuchteneinheit (1) mit LED-Leuchtmitteln (2) oder die mindestens eine Steuereinrichtung (3) mit einer Leuchtstärkenregelung (5) ausgestattet ist.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Steuereinrichtung (3) eine den alterungsbedingten Leuchtstärkeverlust der LED- Leuchtmittel (2) repräsentierende Tabelle gespeichert ist, wobei die Steuereinrichtung (3) mittels der Leuchtstärkenregelung (5) diesen Leuchtstärkenverlust durch Erhöhung der in den LED-Leuchtmitteln (2)
umgesetzten elektrischen Leistung kompensiert.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens einen Steuereinrichtung (3) den alterungsbedingten Leuchtstärkeverlust der LED-Leuchtmittel (2)
kontinuierlich mittels eines Algorithmus ermittelt, wobei die Steuereinrichtung (3) mittels der
Leuchtstärkenregelung (5) diesen Leuchtstärkenverlust durch Erhöhung der in den LED-Leuchtmitteln (2)
umgesetzten elektrischen Leistung kompensiert
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuereinrichtung (3) bei Erhöhung der in den LED-Leuchtmitteln (2) umgesetzten
elektrischen Leistung die jeweils aktuelle
Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare
Mindestleuchtstärke ermittelt und an eine
Fahrzeugsteuerung übermittelt.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leuchteneinheit (1) Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern und zur Bestimmung ihrer jeweils aktuellen Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare Mindestleuchtstärke umfasst, und wobei die Leuchteneinheit (1) zur Übermittlung dieser
Restbetriebsdauer über das Signalübertragungssystem (4) eingerichtet ist.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Leuchteneinheit (1) eine den
alterungsbedingten Leuchtstärkeverlust der LED- Leuchtmittel (2) repräsentierende Tabelle gespeichert ist, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche mittels der LeuchtStärkenregelung (5) diesen
Leuchtstärkenverlust durch Erhöhung der in den LED- Leuchtmitteln (2) umgesetzten elektrischen Leistung kompensiert und dabei die jeweils aktuelle
Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare
Mindestleuchtstärke ermittelt und über das
Signalübertragungssystem (4) überträgt.
Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens einen Steuereinrichtung (3) den alterungsbedingten Leuchtstärkeverlust der LED-Leuchtmittel (2)
kontinuierlich mittels eines Algorithmus ermittelt, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche mittels der Leuchtstärkenregelung (5) diesen
Leuchtstärkenverlust durch Erhöhung der in den LED- Leuchtmitteln (2) umgesetzten elektrischen Leistung kompensiert und dabei die jeweils aktuelle
Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare
Mindestleuchtstärke ermittelt und über das
Signalübertragungssystem (4) überträgt Beleuchtungssystem für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in als Betriebsparameter die Einschaltzeit der LED- Leuchtmittel (2) oder die in den LED-Leuchtmittel (2) umgesetzte elektrische Arbeit oder die Temperatur der LED-Leuchtmittel (2) ermittelt werden
10. Leuchteneinheit (1) mit LED-Leuchtmittel (2) für den Einsatz in einem Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
Einrichtungen zur Ermittlung von Betriebsparametern und zur Bestimmung ihrer jeweils aktuellen
Restbetriebsdauer bis zum Abfall der Leuchtstärke der LED-Leuchtmittel (2) auf eine vorgebbare
Mindestleuchtstärke umfasst, und wobei die
Leuchteneinheit (1) zur Übermittlung dieser
Restbetriebsdauer über das Signalübertragungssystem (4) eingerichtet ist. 11. Leuchteneinheit (1) mit LED-Leuchtmittel (2) nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Leuchteneinheit (1) mit einer Leuchtstärkenregelung (5) für die LED-Leuchtmittel (2) ausgestattet ist
PCT/EP2014/077169 2013-12-11 2014-12-10 Beleuchtungssystem WO2015086653A2 (de)

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