DE102004042093B3 - Leuchte - Google Patents

Abstract

Eine Straßenleuchte mit wenigstens einer in einem Gehäuse 2 angeordneten Lampe weist ein Detektormodul 4 auf, welches dann anspricht und ein Signal abgibt, wenn die Lampe 3 in Betrieb ist. Das Detektormodul 4 kann ein Thermogenerator sein. Das Signal wird mittels eines Senders 5 per Funk an einen Signalempfänger in einem Straßenverteilerkasten 6 gesendet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung sind Straßenleuchten für die Straßenbeleuchtung. Nichtsdestoweniger ist die Erfindung auch bei anderen Leuchten einsetzbar, sofern dort die Erfindung gewünscht und/oder benötigt wird.
• Im häuslichen Bereich stellt es kein Problem dar zu erkennen, ob die Lampe einer Leuchte defekt ist. Wenn man sich in der Wohnung oder in dem Haus aufhält, sieht man dies unmittelbar und kann ohne Zeitverzögerung die defekte Lampe gegen eine intakte Lampe auswechseln.
• Ganz anders sieht es bei der Straßenbeleuchtung aus. Die Straßenleuchten werden nämlich nicht überwacht. Es wird davon ausgegangen, daß die Anwohner melden, wenn die Lampe einer Straßenleuchte defekt ist. Es kann aber nicht generell davon ausgegangen werden. Dieses System ist jedoch in Industriegebieten nicht möglich. Hier ist es notwendig, daß die Leuchten gezielt überwacht werden, indem ein Kontrolldienst die Straßenleuchten abfährt. Wenn dies am Tage geschieht, müssen die Straßenleuchten extra angestellt werden.
• Die GB 2 392 326 A zeigt ein Überwachungssystem für die Straßenbeleuchtung der eingangs angegebenen Art. Bei der Ausführungsform in 2A sowie 2B ist der Lampe der Leuchte ein Lichtdetektor zugeordnet, welcher den Status der Lampe ermitteln soll. Dieser Lichtdetektor ist mit einem Sender verbunden. Zur elektrischen Stromversorgung des Lichtdetektors dient eine Solarzelle. Diese kann entweder durch das Sonnenlicht oder durch das abgestrahlte Licht der Lampe betrieben werden. Verbunden ist die Solarzelle mit einer wiederaufladbaren Batterie zum Speichern der erzeugten elektrischen Energie. Das Überwachungssystem kann dabei derart ausgebildet sein, daß die Signale nur dann gesendet werden, wenn die Lampe in Betrieb ist. – Der Nachteil bei diesem bekannten Überwachungssystem für die Straßenbeleuchtung besteht in dem relativ großen konstruktiven Aufwand. Denn zur Ermittlung, ob die Lampe an ist oder nicht, muß zunächst ein Lichtdetektor vorgesehen sein. Zum Betreiben dieses Lichtdetektors muß zusätzlich eine Solarzelle bereitgestellt werden.
• Die US 6 717 660 B1 zeigt ein Überwachungssystem für Lichtquellen. Dabei ist der Lichtquelle ein Sensor zugeordnet. Dieser Sensor kann einem Fotosensor zugeordnet sein. Dieser gibt dann ein Signal ab, wenn die Lampe an ist. Das vom Fotosensor empfangene Signal wird mittels eines Senders an einen zentralen Signalempfänger gesendet.
• Die EP 1 241924 A2 zeigt ein Managementsystem für eine Straßenbeleuchtung. Hierzu sind Überwachungsmodule vorgesehen, welche an den Gehäusen der Leuchten angeordnet werden. Das Überwachungsmodul kann dabei eine Fotozelle aufweisen. Die Übertragung der Signale erfolgt mittels eines Senders.
• Die EP 1 337 130 A2 zeigt eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine Verkehrsampel. Um eine Störung oder einen Ausfall eines oder auch mehrerer Leuchtelemente zu detektieren, ist eine elektronische Überwachungsschaltung vorgesehen. Dieser ist eine Übertragungsschaltung zugeordnet, die das Überwachungssignal oder ein hiervon abgeleitetes Signal an eine zentrale Leitstelle übermittelt.
• Die EP 0 966 183 A1 zeigt eine Leuchte mit einer Überwachungseinrichtung, ob die Lampe dieser Leuchte funktioniert. Hierzu ist der Lampe eine Fotozelle zugeordnet, welche die Intensität des von der Lampe erzeugten Lichtes mißt.
• Die EP 1 201 010 B1 zeigt ein System sowie ein Verfahren zur Fernverwaltung einer Straßenbeleuchtungsanlage. Eine Überwachungsschaltung mißt dabei die Helligkeit in der Umgebung. Die Signalübertragung erfolgt mittels eines Senders.
• Die DE 199 25 597 A1 zeigt ein Überwachungssystem für Außenleuchten. Hierzu ist ein Überwachungssensor für die Lampe vorgesehen. Dieser Überwachungssensor kann als optischer Sensor und/oder thermischer Sensor ausgebildet sein.
• Die DE 38 04 035 A1 zeigt eine Lichtquelle. Um den Wirkungsgrad und/oder die Lebensdauer der Lichtquelle zu erhöhen, wird die nicht sichtbare Lichtausstrahlung und/oder die Konvektionswärme direkt in elektrische Energie umgewandelt. Hierzu dient ein Thermoelement, welches die Wärme in elektrische Energie umwandelt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs angegebenen Art mit einem einfacheren Detektormodul zu schaffen.
• Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1.
• Die Grundidee der erfindungsgemäßen Leuchtenüberwachung besteht darin, daß die Lampe bzw. daß die Lampen unmittelbar überwacht werden, indem der Lampe direkt jeweils ein Überwachungsmodul zugeordnet wird. Dadurch ist jede Lampe – bzw. sofern die Leuchte mehrere Lampen besitzt – das Lampensystem einer Leuchte jederzeit überwachbar. Es wird ein entsprechendes Signal abgegeben, wenn die Lampe entweder in Betrieb ist oder nicht in Betrieb, beispielsweise defekt ist. Die entsprechenden Signale werden dann über Funk an einen Signalempfänger gesendet, welcher sich örtlich entfernt von der Leuchte befinden kann. Bei Straßenleuchten könnte dies der Verteilerkasten sein, welcher jeder Straßenzug aufweist. Das Detektormodul und der Sender stellen eine kleine und kompakte Einheit dar, welche preiswert herzustellen ist. Sie sind so auszulegen, daß sie den entstehenden Temperaturen in der Leuchte widerstehen und nicht durch die Wärme zerstört werden. Das Detektiormodul kann in jede Leuchte nachträglich eingebaut werden. Die Befestigung am Gehäuse der Leuchte erfolgt einfach mittels Schrauben, Verklebung, Magnethalterung oder auf andere Weise. Die Zustandswerte der Lampen werden mittels μP ausgewertet und einem Funksender zur Übertragung zur Verfügung gestellt. Welche Daten und in welcher Art und Weise die Daten ausgewertet werden, kann der Nutzer selber parametrieren. So können beispielsweise zwei Tageszustandswerte mit interner Uhr oder aber jede Zustandsänderung der Leuchte gesendet werden. Mit der Meldung bei jeder Zustandsänderung der Leuchte ist es auch möglich, die automatische Halbnachtschaltung (wenn die Straßenleuchte beispielsweise zwei oder mehr Lampen aufweist, wird bei der Halbnachtschaltung nur eine der Lampen betrieben) auf Richtigkeit zu überprüfen und ebenso die Ein- und Ausschaltzeiten der Straßenleuchten zu kontrollieren. Der Sender wird direkt vom μP gesteuert, nämlich die Ein- sowie Ausschaltung sowie die Datenübertragung. Die Sendesignale werden an eine Funk empfangsstation im Straßenverteilerkasten gesendet oder an eine andere geeignete Stelle im Straßenzug. Die dabei verwendete Übertragungsfrequenz kann 433 MHz, 868 MHz (UISM-Band), 915 MHz in den USA oder eine andere Frequenz wie z. B. 2,4 GHz sein. Die konkrete technische Realisierung des Detektormoduls sieht vor, daß die Wärmestrahlung detektiert wird, welche die Lampe abgibt. Hierzu wird ein elektrischer Thermogenerator verwendet. Dieser basiert auf dem sogenannten Seebeck-Effekt. Bei diesem thermoelektrischen Effekt wird durch eine Temperaturdifferenz eine elektrische Spannung erzeugt. Der Thermogenerator ist demgemäß derart im Leuchtengehäuse anzuordnen, daß er auf der einen Seite bei in Betrieb befindlicher Lampe von der von ihr abgegebenen Wärme angestrahlt wird, während die andere Seite des Thermogenerators im wesentlichen auf Umgebungstemperatur liegt. Durch die Verwendung eines Thermogenerators versorgt sich das Detektormodul selbst mit Energie, so daß kein Kabelanschluß für eine zusätzliche Spannungsversorgung benötigt wird. Somit ist eine autonome Energieversorgung gewährleistet.
• Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 2 das Detektormodul am Gehäuse angeordnet. Dies läßt sich technisch einfach bewerkstelligen. Insbesondere lassen sich Leuchten – wie bereits ausgeführt – auf diese Weise leicht nachrüsten.
• Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 können mehrere Leuchten, insbesondere Straßenleuchten gezielt überwacht werden, indem jedem Modul eine einmalige Kennummer zugeordnet ist, so daß jede Leuchte für sich erkannt und ausgewertet werden kann.
• Die Weiterbildung hiervon schlägt gemäß Anspruch 4 vor, daß der Signalempfänger auf Scannbetrieb geschaltet ist. Somit kann der Signalempfänger alle Sendesignale aufnehmen.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 nimmt Bezug auf die sogenannte Halbnachtschaltung, bei der bei Straßenleuchten wenigstens zwei Lampen vorgesehen sind, wobei allerdings nach Mitternacht zur Energieeinsparung nur eine der beiden Lampen in Betrieb ist. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 betrifft dabei die Schwellwerterkennung der Lichtverhältnisse der Lampen. Dies kann indirekt durch autonome Energieversorgungssensoren oder durch eine Fotozelle erfolgen.
• Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 vor, daß die vom Signalempfänger empfangenen Signale an eine Zentralstelle weitergeleitet werden. Dabei können die Meldungen an den PC der Störzentrale mittels Email, Datenpaket oder SMS gesendet werden. Dazu stehen analoge Modems, ISDN-Modems, GSM-Module oder andere Einrichtungen zur Verfügung. Im PC ist dann das Gegenstück angeschlossen und als Steckkabel integriert. Die Auswertesoftware zeigt dem Stördienst die ausgefallene Leuchte mit allen notwendigen Daten an. Bei mehreren ausgefallenen Straßenleuchten kann die Software auch einen optimalen Routenvorschlag unterbreiten.
• Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems für eine Leuchte wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in welcher das System schematisch dargestellt ist.
• Eine Leuchte 1 in Form einer Straßenlaterne weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem sich wenigstens eine Lampe 3 befindet.
• In dem Gehäuse 2 der Leuchte 1 ist ein Detektormodul 4 angeordet. Bei diesem Detektormodul 4 handelt es sich um einen Thermogenerator. Dem Detektormodul 4 ist ein Sender 5 zugeordnet.
• In einem Straßenverteilerkasten 6, welcher sich eine relativ große Strecke von der Straßenlaterne befinden kann, befindet sich ein Signalempfänger 7. Weiterhin ist ein Sendemodul 8 vorgesehen.
• Die Funktionsweise ist wie folgt:
  Wenn die Lampe 3 der Leuchte 1 nicht in Betrieb ist, ist das Detektormodul 4 auch nicht aktiv und gibt kein Signal ab.
• Sobald jedoch die Lampe 3 in Betrieb ist und leuchtet, reagiert der Thermogenerator auf die Wärme. Die Folge davon ist, daß eine elektrische Spannung erzeugt wird. Diese elektrische Spannung betreibt den Sender 5. Dieser gibt ein Funksignal ab, welches von dem Signalempfänger 7 im Straßenverteilerkasten 6 empfangen wird. Es folgt eine Weiterleitung des Signals über das Sendemodul 8 an eine zentrale Überwachungsstation. Der Signalempfänger 7 empfängt dabei nicht nur die Signale dieser Leuchte 1, sondern sämtlicher Straßenleuchten des Straßenzuges.
• Wird von dem Signalempfänger 7 bzw. von der zentralen Überwachungsstation kein Signal empfangen, obwohl ein Signal an und für sich empfangen werden müßte, ist dies ein Indiz dafür, daß die Lampe 3 nicht brennt, obwohl sie brennen sollte. Es wird ein entsprechendes Störsignal in der zentralen Überwachungsstation abgegeben, so daß die defekte Lampe 3 ersetzt werden kann.

1

Leuchte

2

Gehäuse

3

Lampe

4

Dektektormodul

5

Sender

6

Straßenverteilerkasten

7

Signalempfänger

8

Sendemodul

Claims (6)

1. Leuchte (1) mit wenigstens einer, in einem Gehäuse (2) angeordneten Lampe (3), mit einem, der Lampe (3) zugeordneten Detektormodul (4), welches dann anspricht und ein Signal abgibt, wenn die Lampe (3) in Betrieb ist oder nicht in Betrieb ist, sowie mit einem Sender (5), mittels welchem das Signal per Funk an einen örtlich entfernten Signalempfänger (7) sendbar ist, wobei die zum Betrieb des Senders (5) benötigte elektrische Energie von der abgegebenen Strahlung der Lampe (3) stammt, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektormodul (4) einen elektrischen Thermogenerator aufweist, welcher auf die von der Lampe (3) abgegebene Wärme anspricht und durch diese Wärme elektrische Energie zum Betreiben des Senders (5) erzeugt.
2. Leuchte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektormodul (4) am Gehäuse (2) angeordet ist.
3. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Detektormodul (4) eine Kennung zugeordnet ist, welche mitgesendet wird.
4. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger (7) auf Scannbetrieb geschaltet ist.
5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Lampen (3) vorgesehen sind und daß mittels des Detektormoduls (4) ermittelbar ist, wieviele der Lampen (3) in Betrieb sind.
6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalempfänger (7) ein Sendemodul (8) zugeordnet ist, welches die Signale an eine zentrale Überwachungsstation sendet.