HELLIGKEITSREGELUNG EINER LICHTSIGNALANLAGE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lichtsignalanlage mit einer Schaltungsanordnung zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern der Lichtsignalanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der Helligkeit einer Lichtsignalanlage.

[0002] Lichtsignalanlagen, auch Lichtzeichenanlage genannt, dienen der Steuerung des Straßenverkehrs. Sie ordnen für Verkehrsteilnehmer ein bestimmtes Verhalten an, indem gesteuerte Lichtsignale abgegeben werden. Diese nach Form und Farbe verschiedenartigen Verkehrszeichen haben jeweils eine andere Bedeutung und strahlen nur entgegen der Fahrtrichtung des zu regelnden Verkehrs ab. Der Einsatz von Lichtsignalanlagen hat unterschiedliche Gründe, beispielsweise um den Verkehrsfluss zu verbessern und gefährliche oder gefahrenträchtige Verkehrssituationen zu entschärfen. Im Straßenverkehr sind dies insbesondere Einmündungen sowie Engstellen, z.B. bei Baustellen oder Brücken. In Abhängigkeit von der Veränderung der im Bereich der jeweiligen Lichtsignalanlage herrschenden Lichtverhältnisse sind die von der Lichtsignalanlage angezeigten Lichtsignale besser oder schlechter zu erkennen. Insbesondere bei über die Tageszeit schwankenden Lichtverhältnissen, also beispielsweise bei im Freien angeordneten Lichtsignalanlagen, besteht ein Bedarf, die Helligkeit der Signalgeber der Lichtsignalanlage an die jeweiligen Lichtverhältnisse anzupassen. Beispielsweise können bei starker Sonneneinstrahlung bei Tag zu schwach leuchtende Signalgeber leicht falsch gedeutet werden und nachts können zu stark leuchtende Signalgeber die Verkehrsteilnehmer stark blenden.

[0003] Somit besteht für Lichtsignalanlagen die Anforderung, die Helligkeit der Signalgeber zu ändern, um sie der Umgebungshelligkeit anzupassen. Ferner kann durch die Anpassung der Helligkeit der Signalgeber auch elektrische Energie gespart werden, da die Lichtsignale bei Nacht nicht so hell leuchten müssen, um noch gut erkannt und unterschieden werden zu können. Die Änderung der Helligkeit von Beleuchtungseinheiten wird auch Dimmen genannt.

[0004] Bisher wurde das Dimmen von Lichtsignalanlagen dadurch erreicht, dass die Spannung, mit der die Signalgeber betrieben wurden, von der Steuerung in einer oder mehreren Stufen variiert werden konnte. Übliche Betriebsspannungen sind dabei zum Beispiel 230V für volle Helligkeit und 150V für reduzierte Helligkeit. Insbesondere bei der Verwendung von Glühlampen für die Signalgeber ist eine solche Vorgehensweise besonders einfach umsetzbar, da die Glühlampen bei niedriger Spannung automatisch dunkler leuchten. Die Helligkeit von Leuchtdioden dagegen ist abhängig von der Stromstärke des durch sie hindurchfließenden elektrischen Stroms. Bei Signalgebern mit Leuchtdioden muss daher eine zusätzliche LED-Treiberlogik installiert sein, die die geringere Versorgungsspannung erkennt und den Strom durch die Leuchtdioden reduziert, so dass die Lichtleistung sinkt.

[0005] In beiden Fällen wird herkömmlich das Dimmen zentral über verschiedene Versorgungsspannungen für verschiedene Helligkeiten der Signalgeber realisiert. Dazu werden in der Spannungsversorgungseinheit der Lichtsignalanlage mindestens ein zusätzlicher Transformator oder mehrere Netzteile verbaut und es wird zwischen den einzelnen Spannungen der verschiedenen Spannungswandler umgeschaltet, um verschiedene Versorgungsspannungen für verschiedene Helligkeiten zu erhalten.

[0006] Die zusätzlichen Spannungswandler sind kostenintensiv und nehmen viel Raum ein. Zudem besteht herkömmlich bei einer optionalen Dimm-Funktion immer die Notwendigkeit, zusätzliche Hardware, d.h. einen zusätzlichen Spannungswandler in die Lichtsignalanlage einzubauen, auch wenn die Dimm-Funktion gar nicht benötigt wird.

[0007] In US 2012/0 280 638 wird eine Beleuchtungseinheit auf LED-Basis beschrieben, welche als Ersatz für eine herkömmliche Glühbirne eingesetzt werden kann. Zur Steuerung der Energieversorgung der Beleuchtungseinheit wird eine PLC-Technik verwendet.

[0008] In EP 2 466 996 A2 wird ein Leuchtensystem zum Beleuchten von Innenräumen beschrieben, wobei mehrere Beleuchtungseinheiten seriell zueinander geschaltet sind.

[0009] In WO 2011/056 242 A1 wird eine Ansteuerungsschaltung zur Steuerung von Beleuchtungseinheiten beschrieben.

[0010] In US 2013/270 998 A1 wird eine Ansteuerung von Pixelgruppen mit Einzelpixeln mit unterschiedlichen Pixeln beschrieben.

[0011] In CN 103 533 717 wird eine Ansteuerungsschaltung einer LED-Beleuchtungseinrichtung beschrieben.

[0012] In KR 101 317 462 B1 wird ein Tunnelbeleuchtungssystem beschrieben.

[0013] In EP 1 323 976 A2 wird eine Innenbeleuchtung beschrieben, welche an natürliche Lichtverhältnisse angepasst ist.

[0014] In US 2006/0 056 855 A1 wird die Steuerung der Leuchtstärke von Beleuchtungseinheiten mit Hilfe einer Übertragung von Steuerungsinformationen über ein Stromversorgungskabel beschrieben.

[0015] In WO 2008/ 001 262 A1 wird eine Steuerung eines Leuchtverhaltens einer Beleuchtungseinheit mit Hilfe eines gepulsten Signals beschrieben.

[0016] In WO 2014/ 060 853 A1 wird eine Helligkeitsregelung einer Beleuchtungseinrichtung durch eine Amplitudenmodulation eines als Trägersignal genutzten Energieversorgungssignals mit einer dreiphasigen Wechselspannung beschrieben.

[0017] In WO 2013/ 061 206 A2 wird eine Helligkeitsregelung einer Beleuchtungseinrichtung durch eine Amplitudenmodulation eines als Trägersignal genutzten Energieversorgungssignals mit einer Wechselspannung beschrieben.

[0018] In US 2008/ 258 695 A1 wird eine Schalteinheit zum Umschalten zwischen einer Mehrzahl von Licht emittierenden Einheiten beschrieben.

[0019] In US 2013/ 009 553 A1 wird ein Beleuchtungssystem mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten, die räumlich getrennt voneinander angeordnet sind, beschrieben. Eine Steuereinheit wird dazu genutzt, die Anzahl der leuchtenden Einheiten in Abhängigkeit von äußeren Umständen zu variieren.

[0020] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lichtsignalanlage mit Dimm-Funktion zu entwickeln, welche wirtschaftlicher, flexibler und platzsparender aufgebaut ist. Diese Aufgabe wird durch eine Lichtsignalanlage gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern einer Lichtsignalanlage gemäß Patentanspruch 11 gelöst.

[0021] DE102007047847 A1 offenbart eine Lichtsignalanlage nach dem Oberbegriff vom Anspruch 1.

[0022] Die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage weist eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern der Lichtsignalanlage auf. Die Schaltungsanordnung weist eine Spannungsversorgungsschnittstelle zum Empfangen einer elektrischen Versorgungsspannung auf. Die Spannungsversorgungsschnittstelle kann beispielsweise ein Stromanschluss für eine Versorgungsspannung, wie zum Beispiel eine 230V Wechselspannung, sein.

[0023] Die Schaltungsanordnung weist zudem eine Spannungswandlungseinheit zum Generieren eines Trägersignals als Gleichspannungssignal durch Umwandeln der elektrischen Versorgungsspannung in eine elektrische Spannung eines Trägersignals auf. Unter einer Spannungswandlungseinheit soll eine Einheit verstanden werden, welche eine elektrische Spannung in eine elektrische Spannung mit einem anderen Spannungswert oder einer anderen Spannungsart umwandelt. Bei dem Umwandlungsvorgang der elektrischen Versorgungsspannung in eine elektrische Spannung eines Trägersignals kann zum Beispiel eine Wechselspannung mit einem bestimmten Spannungswert in eine Wechselspannung mit einem anderen Spannungswert gewandelt werden oder eine Wechselspannung in eine Gleichspannung oder umgekehrt gewandelt werden.

[0024] Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Steuerungsdaten-Empfangseinheit zum Empfangen eines Steuersignals, wobei das Steuersignal Informationen bezüglich einer einzustellenden Helligkeit der Lichtsignalanlage umfasst. Die Schaltungsanordnung weist außerdem eine Modulationssignal-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Modulationssignals in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal auf. Beispielsweise ist die Modulationssignal-Erzeugungseinheit mit der Steuerungsdaten-Empfangseinheit elektrisch verbunden oder umfasst die Steuerungsdaten-Empfangseinheit, um das Steuerungssignal von der Steuerungsdaten-Empfangseinheit zu empfangen und in Abhängigkeit von dem erfassten Steuerungsbefehl ein Modulationssignal zu erzeugen.

[0025] Die Schaltungsanordnung umfasst zudem eine Modulatoreinheit zum Modulieren des Trägersignals mit dem Modulationssignal zu einem modulierten Steuersignal zum Steuern der Helligkeit der Signalgeber. Beispielsweise ist die Modulatoreinheit mit der Modulationseinheit elektrisch verbunden, um von dieser das Modulationssignal zu empfangen. Weiterhin ist die Modulatoreinheit auch zumindest indirekt mit der Spannungswandlungseinheit elektrisch verbunden, um von dieser das Trägersignal zu empfangen, welches in der Modulatoreinheit zusammen mit dem Modulationssignal in ein Steuersignal gewandelt wird. Dabei soll die Bezeichnung Modulatoreinheit alle Arten von Einheiten umfassen, die zwei Signale miteinander kombinieren können und zwar derart, dass die beiden Signale auch wieder in ihre Ausgangssignale zerlegt werden können. Die Modulatoreinheit soll also insbesondere auch ein Schalter sein können, welcher von dem Modulationssignal angesteuert wird und das Trägersignal durch diesen Schaltprozess moduliert.

[0026] Unter einem Signalgeber im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage soll eine Einheit verstanden werden, welche ein Signal ausgibt, das von außenstehenden Geräten oder Personen, wie zum Beispiel Verkehrsteilnehmern, erfasst und bezüglich einer für sie relevanten Information interpretiert werden kann. Beispielsweise umfasst das Signal eines Signalgebers eine Anweisung oder eine Warnung, welche von den betroffenen Personen oder Geräten verstanden bzw. weiterverarbeitet werden kann.

[0027] Indem bei der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage die Steuerung der Signalgeber mit Hilfe einer modulierten Versorgungsspannung erfolgt, werden zusätzliche Kanäle für eine gesonderte Datenübertragung zur Steuerung der Signalgeber eingespart. Zudem werden im Vergleich zu den herkömmlichen Schaltungsanordnungen, bei denen die Ansteuerung der Signalgeber mit Hilfe von einer Mehrzahl von Transformatoren oder Spannungswandlern erfolgt, zumindest ein Teil dieser kostenintensiven und platzverbrauchenden Bauelemente eingespart.

[0028] Die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage weist also eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Helligkeit der Signalgeber der Lichtsignalanlage auf. Die Schaltungsanordnung weist eine Signalgebereinrichtung auf, die die Signalgeber aufweist, wobei jeder Signalgeber eine Demodulationseinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das modulierte Steuersignal von der Schaltungsanordnung zu empfangen und in das Modulationssignal und das Trägersignal zu demodulieren. Die Signalgeber sind also als sogenannte intelligente Signalgeber ausgebildet, die es ermöglichen, über eine Modulation der Versorgungsspannung digitale Telegramme oder Zustände von der Steuerung, d.h. der Schaltungsanordnung, an die Signalgeber zu senden. Abhängig von dem Informationsgehalt des digitalen Telegramms reguliert die intelligente Steuerung im Signalgeber die Lichtleistung. Teil des intelligenten Signalgebers ist auch ein Demodulator, welcher das von der Steuerung empfangene modulierte Signal derart analysiert, dass die enthaltene Information betreffend die Helligkeit der Signalgeber von den Signalgebern erfasst und weiterverarbeitet werden kann.

[0029] Weiterhin weist die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage auch eine Signalgeberschalteinheit auf, welche zwischen die Schaltungsanordnung und die Signalgebereinrichtung geschaltet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen unterschiedlichen Signalgebern umzuschalten. Beispielsweise handelt es sich bei den einzelnen Signalgebern um Warnlichter mit verschiedenen Bedeutungen. Die Signalgeberschalteinheit ist nun dazu eingerichtet, zwischen den verschiedenen Warnlichtern umzuschalten und die unterschiedlichen Signalgeber mit der Schaltungsanordnung elektrisch zu verbinden oder die unterschiedlichen Signalgeber von der Schaltungsanordnung elektrisch zu trennen, um verschiedene Warninformationen oder Anweisungen auszugeben.

[0030] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen der Helligkeit einer Lichtsignalanlage wird ein Steuersignal empfangen, wobei das Steuersignal eine einzustellende Helligkeit der Lichtsignalanlage umfasst. Weiterhin wird ein Trägersignal als Gleichspannungssignal durch Umwandeln einer Versorgungsspannung in eine elektrische Spannung eines Trägersignals generiert. Zudem wird ein Modulationssignal in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal erzeugt und das Trägersignal mit dem Modulationssignal zu einem modulierten Steuersignal zum Steuern der Helligkeit der Signalgeber moduliert.

[0031] Die wesentlichen Komponenten der Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Modulationssignal-Erzeugungseinheit und die Modulator-Einheit. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.

[0032] Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Schaltungsanordnungen zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern einer Lichtsignalanlage auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Lichtsignalanlage ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Lichtsignalanlage ausgeführt wird.

[0033] Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.

[0034] Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage einen zusätzlichen Schalter zwischen der Spannungswandlungseinheit und der Modulatoreinheit auf. Der zusätzliche Schalter kann zum Zuschalten und Trennen der Schaltungsanordnung von der Versorgungsspannung bzw. der Trägerspannung dienen.

[0035] In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ist die Modulationssignal-Erzeugungseinheit dazu eingerichtet, als Modulationssignal ein Sinussignal zu erzeugen. Ein Sinussignal kann zum Beispiel zur Frequenzmodulation eines Trägersignals verwendet werden. Dabei ist die zu übertragende Information in der modulierten Frequenz des Trägersignals enthalten.

[0036] Beispielsweise kann das Sinussignal für das Einstellen einer normalen Helligkeit eine Frequenz von 1 kHz aufweisen und für eine schwächere Helligkeit eine Frequenz von 2 kHz aufweisen.

[0037] Die Frequenzen sind im Prinzip frei wählbar, liegen in der Praxis üblicherweise in der Größenordnung von 100 Hz bis maximal 10 kHz. Auch der Frequenzhub, also die Differenz der beiden Modulationsfrequenzen, ist beliebig wählbar. Allerdings wird die korrekte Demodulation im Signalgeber mit kleinem Frequenzhub aufwendiger, so dass ein ausreichender Frequenzhub bevorzugt ist.

[0038] Daneben ist die Modulation nicht nur auf Sinus- oder Rechteckfunktionen beschränkt. Ebenso gut könnte ein Signal mit einer Dreiecksform, einer Sägezahnform oder jede andere willkürlich wählbare Signalform, dazu verwendet werden.

[0039] Alternativ kann die Modulationssignal-Erzeugungseinheit dazu eingerichtet sein, als Modulationssignal ein Rechtecksignal zu erzeugen.

[0040] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage wird die Modulatoreinheit derart angesteuert, dass für das Einstellen einer normalen Helligkeit kein Rechtecksignal moduliert wird und für eine schwächere Helligkeit eine Modulation der elektrischen Spannung des Signalgebers mit einem Rechtecksignal mit einer Frequenz von 1 kHz durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Modulationseinheit derart angesteuert werden, dass sie nur während der Zeitabschnitte, während derer die Helligkeit gedimmt wird, ein von Null verschiedenes Signal an die Modulatoreinheit ausgibt.

[0041] In einer besonders einfach zu realisierenden Variante der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ist die Modulatoreinheit als einfacher Schalter ausgeführt. Der Schalter kann z.B. als handelsüblicher High-Side-Switch (aus der Smart High Side Switch Familie von Infineon) realisiert sein. In diesem Fall wird der Schalter mit Hilfe des Modulationssignals der Modulationseinheit angesteuert und entsprechend der Amplitude des Modulationssignals geschaltet. Auf diese Weise kann z.B. als Steuersignal zum Steuern der Signalgeber ein Rechtecksignal mit der Frequenz des Modulationssignals und der Amplitude des Trägersignals erzeugt werden.

[0042] In einer besonders praktikablen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage ist die Spannungswandlungseinheit dazu eingerichtet, die Versorgungsspannung in eine elektrische Gleichspannung des Trägersignals zu transformieren. Das zu modulierende Trägersignal ist in diesem Fall als Gleichspannungssignal ausgebildet.

[0043] Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage eine Amplitudenhub-Einstelleinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, eine Amplitude des modulierten Steuersignals einzustellen. Durch die Einstellung der Amplitude des modulierten Steuersignals kann der Wirkungsgrad und die Störfestigkeit der Signalübertragung eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Anordnung spezifischen Umgebungsbedingungen und Anforderungen angepasst werden.

[0044] Die Amplitudenhub-Einstelleinheit kann zum Beispiel eine Diodenstrecke oder einen Längsregler aufweisen, welcher die Modulatoreinheit überbrückt. Anders ausgedrückt, werden die Bauelemente der Amplitudenhub-Einstelleinheit der Modulatoreinheit, welche insbesondere als einfacher Schalter ausgebildet ist, parallel geschaltet, so dass auch in der Phase, in der der Schalter sperrt, ein Signal am Ausgang der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung anliegt, wobei dessen Amplitude von der Impedanz der Bauelemente der Amplitudenhub-Einstelleinheit abhängt.

[0045] Die erfindungsgemäße Lichtsignalanlage kann in einer besonders energiesparenden Variante auch eine Taktsteuerungseinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, ein Tastverhältnis festzulegen, mit dem das Trägersignal mit dem Modulationssignal moduliert wird. Dabei weist die Schaltungsanordnung bevorzugt auch eine Signalmultiplikationseinheit oder Mischereinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, ein von der Taktsteuerungseinheit erzeugtes Taktsignal mit dem Modulationssignal zu mischen, insbesondere zu multiplizieren. Das Tastverhältnis des Taktsignals legt die Zeitdauer fest, für die das Trägersignal moduliert wird. Beispielsweise kann es ausreichen, das Trägersignal nur für ein Teilintervall eines jeden Zeitschlitzes oder eines Systemzeitintervalls zu modulieren, da beispielsweise die Signalgeber das Steuersignal nur in bestimmten Zeitintervallen abtasten und dazwischen keine Information von den Signalgebern erfasst wird. Dieses Zeitintervall kann zum Beispiel ein Systemzeitintervall oder ein Zeitschlitz sein. Dabei ist ein bestimmter Zeitschlitz ein festgelegtes Zeitintervall, das sich im Rahmen der Periode der Systemzeit wiederholt.

[0046] Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine herkömmliche Lichtsignalanlage mit einem Dimm-Transformator,

FIG 2

eine herkömmliche Lichtsignalanlage mit zwei unterschiedlichen zuschaltbaren Spannungswandlern,

FIG 3

eine Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

FIG 4

eine Schaltungsanordnung einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Erzeugen eines frequenzmodulierten Signals,

FIG 5

eine Schaltungsanordnung einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Erzeugen eines rechteckmodulierten Signals,

FIG 6

eine Schaltungsanordnung einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem einfachen Schalter als Modulator,

FIG 7

die Schaltungsanordnung der FIG 6 mit einem zusätzlichen Überbrückungselement zum Einstellen eines Amplitudenhubs des modulierten Signals,

FIG 8

eine Schaltungsanordnung einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche hinsichtlich Verlustleistung und Störemission optimiert ist,

FIG 9

den zeitlichen Verlauf eines Ansteuerungssignal, welches von der Schaltungsanordnung der Figur 8 erzeugt wurde,

FIG 10

ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Einstellen der Helligkeit einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.

[0047] FIG 1 zeigt eine herkömmliche dimmbare Lichtsignalanlage 20 mit einem Dimm-Transformator 6. Die Lichtsignalanlage 20 umfasst eine Spannungsversorgungsschaltung 1, welche der Bereitstellung einer für eine bestimmte Helligkeit eines Signalgebers geeigneten Versorgungsspannung V_supp dient. Zudem umfasst die Lichtsignalanlage 20 eine Lampenschalteinrichtung 2 auf, welche dazu dient, zwischen verschiedenen Signalgebern einer Signalgebereinheit 3 umzuschalten. Beispielsweise umfasst die Signalgebereinheit 3 einen Signalgeber 3a für rotes Licht, einen Signalgeber 3b für gelbes Licht und einen Signalgeber 3c für grünes Licht.

[0048] Die Spannungsversorgungsschaltung 1 umfasst eine Spannungsversorgungsschnittstelle 15, welche als Anschluss an eine Spannungsversorgungsleitung 4, beispielsweise mit einer Versorgungsspannung von 230V, dient. Innerhalb der Spannungsversorgungsschaltung 1 zweigt von der Spannungsversorgungsleitung 4 eine Leitung 5 zu einem Dimm-Transformator 6 ab. Der Dimm-Transformator 6 transformiert die an seinem Eingang 6a anliegende Spannung V_supp von beispielsweise 230V in eine gedimmte Signalspannung V_sig. Die am Ausgang 6b anliegende Signalspannung V_sig wird bei Bedarf von einem ersten Signalspannungswechselschalter 8 auf eine Signalleitung 7 zwischen der Spannungsversorgungsschaltung 1 und der Lampenschalteinrichtung 2 geschaltet. D.h., der erste Signalspannungswechselschalter 8 wird auf Durchlass geschaltet, wenn ein Signalgeber der Signalgebereinheit 3 mit einer reduzierten Helligkeit leuchten soll. Zusätzlich ist auch zwischen die Versorgungsspannungsleitung 4 und die Signalleitung 7 ein zweiter Signalspannungswechselschalter 9 geschaltet, welcher für den Fall, dass keine Dimmfunktion gewünscht ist, auf Durchlass geschaltet ist. Die beiden Signalspannungswechselschalter 8, 9 werden im Wechsel geschaltet. Ist beispielsweise der erste Signalspannungswechselschalter 8 durchgeschaltet, so ist der zweite Signalspannungswechselschalter 9 gesperrt und umgekehrt. Auf diese Weise kann zwischen zwei verschiedenen Signalspannungen V_sig hin- und her geschaltet werden.

[0049] Die Lampenschalteinrichtung 2 weist entsprechend der Zahl der Signalgeber 3a, 3b, 3b einer Signalgebereinheit 3 drei Lampenschalter 10, 11, 12 auf, mit denen eine Signalspannung V_sig auf einen der Signalgeber 3a, 3b, 3b geschaltet werden kann. Möglich ist auch ein Schalten der Signalspannung V_sig auf mehrere Signalgeber gleichzeitig, wenn mehrere Signalgeber gleichzeitig leuchten sollen. Dies ist zum Beispiel bei der Vorbereitungsphase auf eine Freigabe einer Durchfahrt durch die Lichtsignalanlage 20 der Fall, also beispielsweise bei dem Übergang von der Rotphase zur Grünphase. Wie bereits erwähnt, benötigt die herkömmliche dimmbare Lichtsignalanlage 20 einen zusätzlichen Dimm-Transformator 6, der einen erhöhten Platzbedarf hat und vergleichsweise hohe Kosten mit sich bringt. Weiterhin ist in Figur 1 auch ein Neutralleiter N zwischen der Signalgebereinheit 3 und der Spannungsversorgungsschnittstelle 15 gezeigt.

[0050] In der FIG 2 ist eine herkömmliche Lichtsignalanlage 30 mit einer alternativen Spannungsversorgungsschaltung 1 gezeigt. Die in FIG 2 gezeigte Lichtsignalanlage 30 weist ebenso wie die in FIG 1 gezeigte Lichtsignalanlage 20 eine Lampenschalteinrichtung 2 und eine Signalgebereinheit 3 auf. Die Spannungsversorgungsschaltung 1 der alternativen Lichtsignalanlage 30 umfasst anstatt des in Figur 1 gezeigten Dimm-Transformators 6 zwei parallel geschaltete Spannungswandler 13, 14, welche beispielsweise als sogenannte Schaltnetzteile ausgebildet sein können. Ein erster Spannungswandler 13 wandelt eine Versorgungsspannung V_supp von 230 V in eine Gleichspannung von 18 Volt und ein zu dem ersten Spannungswandler 13 parallel geschalteter zweiter Spannungswandler 14 wandelt die Versorgungsspannung V_supp von 230 V in eine Gleichspannung von 24 Volt. Zwischen den beiden Spannungswandlern 13, 14 und der Signalleitung 7, welche die Spannungsversorgungsschaltung 1 mit der Lampenschalteinrichtung 2 verbindet, ist jeweils ein Signalspannungswechselschalter 8, 9 geschaltet, welcher jeweils eine der beiden Gleichspannungen auf die Signalspannungsleitung 7 schalten kann. Liegt an den Signalgebern 3a, 3b, 3c die niedrigere Signalspannung V_sig von 18V an, so ist die Helligkeit des entsprechenden Signalgebers 3a, 3b, 3c reduziert. Liegt an den Signalgebern 3a, 3b, 3c eine Signalspannung V_sig von 24V an, so leuchtet der jeweilige angesteuerte Signalgeber mit der vollen Helligkeit. Zusätzlich ist in Figur 2 auch ein Neutralleiter N zwischen der Signalgebereinheit 3 und der Spannungsversorgungsschnittstelle 15 gezeigt.

[0051] In FIG 3 ist eine Lichtsignalanlage 40 mit einer Schaltungsanordnung 41 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Lichtsignalanlage 40 in FIG 3 umfasst ähnlich wie die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Lichtsignalanlagen 20, 30 eine Spannungsversorgungsschaltung 41, welche der Bereitstellung einer für eine bestimmte Helligkeit eines Signalgebers geeigneten Versorgungsspannung bzw. Signalspannung eines Trägersignals SIG dient. Zudem umfasst die Lichtsignalanlage 40 eine Lampenschalteinrichtung 42, welche dazu dient, zwischen verschiedenen Signalgebern einer Signalgebereinheit 43 umzuschalten. Weiterhin weist die in FIG 3 gezeigte Lichtsignalanlage 40 eine Signalgebereinheit 43 auf. Beispielsweise umfasst die Signalgebereinheit 43 einen Signalgeber 43a für rotes Licht, einen Signalgeber 43b für gelbes Licht und einen Signalgeber 43c für grünes Licht. Die in FIG 3 gezeigte Lampenschalteinrichtung 42 hat einen ähnlichen Aufbau wie die entsprechenden in FIG 1 und FIG 2 gezeigten Einheiten, insbesondere umfasst die in FIG 3 gezeigte Lampenschalteinrichtung 42 auch drei Lampenschalter 10, 11, 12 auf, mit denen ein Signal MOD auf einen der Signalgeber 3a, 3b, 3b geschaltet werden kann. Äußerlich hat die in FIG 3 gezeigte Signalgebereinheit 43 ebenfalls einen den in FIG 1 und FIG 2 gezeigten Signalgebereinheiten ähnlichen Aufbau. Allerdings handelt es sich bei den in FIG 3 gezeigten Signalgebern um sogenannte intelligente Signalgeber. Diese intelligenten Signalgeber ermöglichen es, über eine Modulation der Versorgungsspannung bzw. Signalspannung digitale Telegramme oder Zustände von der Steuerung, d.h. der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, an die Signalgeber zu senden. Abhängig von dem Informationsgehalt des digitalen Telegramms reguliert eine intelligente Steuerung im Signalgeber die Lichtleistung. Teil eines intelligenten Signalgebers ist auch ein Demodulator (nicht gezeigt), welcher das von der Spannungsversorgungsschaltung empfangene modulierte Signal derart analysiert, dass die enthaltende Information betreffend die Helligkeit der Signalgeber von den Signalgebern erfasst und weiterverarbeitet werden kann.

[0052] Weiterhin unterscheidet sich der Aufbau der in FIG 3 gezeigten Spannungsversorgungsschaltung 41 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erheblich von den herkömmlichen in FIG 1 und FIG 2 gezeigten Spannungsversorgungsschaltungen 1.

[0053] Die in FIG 3 gezeigte Spannungsversorgungsschaltung 41 umfasst eine Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44, welche dazu eingerichtet ist, ein Modulationssignal MD zu erzeugen. Das Modulationssignal MD enthält eine Steuerungsinformation, welche von der Signalgebereinheit 43 ausgewertet und als Steuerungsbefehl interpretiert wird. Die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 ist mit einer Modulatoreinheit 45 elektrisch verbunden. Die Modulatoreinheit 45 ist über einen Schalter 8 mit einer Spannungswandlereinheit 14 verbunden, die eine Versorgungsspannung von 230V in eine Trägersignalspannung V_sig (siehe FIG 4) von 24 Volt Gleichspannung umwandelt. Ist die Modulatoreinheit 45 aktiviert und der Schalter 8 auf Durchlass geschaltet, wird auf das Trägersignal SIG ein von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugtes Modulationssignal MD aufmoduliert. Bei der Modulation können verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel die Frequenzmodulation oder Amplitudenmodulation oder eine Rechteckmodulation, verwendet werden (wie schon oben geschrieben, sind alle Signalformen möglich). Zudem weist die Schaltungsanordnung 41 eine Steuerungsdaten-Empfangseinheit 46 zum Empfangen eines Steuersignals auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsdaten-Empfangseinheit 46 Teil der Modulatoreinheit 45. Das Steuersignal S umfasst Informationen bezüglich einer einzustellenden Helligkeit der Lichtsignalanlage 40, d.h., das Modulationssignal MD wird in Abhängigkeit von einem Steuersignal S erzeugt.

[0054] Das modulierte Signal MOD wird anschließend über die Lampenschaltereinheit 42 an einen der Signalgeber 43a, 43b, 43c der Signalgebereinheit 43 weitergeleitet. Jeder der Signalgeber 43a, 43b, 43c umfasst bevorzugt einen Signalprozessor mit einem Demodulator (nicht gezeigt), welcher das empfangene modulierte Signal MOD wieder in das Modulationssignal MD mit der Steuerungsinformation und das Trägersignal SIG aufteilt. Der Signalprozessor des jeweiligen Signalgebers 43a, 43b, 43c stellt dann anhand der in dem Steuersignal S bzw. Modulationssignal MD enthaltenen Steuerbefehle einen Strom durch seine Leuchteinheit oder eine an der Leuchteinheit des Signalgebers 43a, 43b, 43c anliegende Spannung auf den befehlsgemäßen Wert ein. Auf diese Weise kann eine vielstufige oder gar kontinuierliche Dimmung der Helligkeit der Signalgeber 43a, 43b, 43c erfolgen. Zusätzlich ist in Figur 3 ein Neutralleiter N zwischen der Signalgebereinheit 43 und der Spannungsversorgungsschnittstelle 15 gezeigt.

[0055] In FIG 4 ist eine Schaltungsanordnung 41 einer Lichtsignalanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den wichtigsten Elementen, d.h. der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44, der Modulatoreinheit 45 und dem Schalter 8, vergrößert dargestellt. Bei dem in FIG 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird zur Modulation das Prinzip der Frequenzmodulation verwendet. Die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugt dabei ein Sinussignal, welches je nachdem, ob die Signalgeber (nicht gezeigt) mit voller Helligkeit leuchten sollen oder mit verringerter Helligkeit leuchten sollen, eine unterschiedliche Frequenz umfasst. In dem in FIG 4 gezeigten konkreten Beispiel ist die Frequenz des Modulationssignals MD für normale Helligkeit auf 1kHz festgelegt und für Dimmen auf 2 kHz festgelegt. Das von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugte Modulationssignal MD wird an die Modulatoreinheit 45 geschickt und dort auf ein Trägersignal SIG aufmoduliert, so dass ein moduliertes Signal MOD erzeugt wird.

[0056] Das Trägersignal SIG ist in der FIG 4 oben links in einem Schaubild als Spannungssignal mit der Gleichspannung V_sig, welche konstant über die Zeit t ist, veranschaulicht. Oben rechts in der Figur 4 ist das modulierte Signal MOD ebenfalls als Spannungssignal in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In einem ersten Zeitabschnitt ab t = 0 liegt die Frequenz des modulierten Signals MOD bei 1 kHz. D.h., es wird ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit NH leuchten sollen. Bei t = t₁ wird die Frequenz des modulierten Signals MOD auf 2 kHz geändert. Nun wird mit dem modulierten Signal MOD ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit Dim leuchten sollen, also gedimmt werden sollen.

[0057] In FIG 5 ist eine Schaltungsanordnung 41a einer Lichtsignalanlage gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den wichtigsten Elementen, d.h. einer Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44, einer Modulatoreinheit 45 und einem Schalter 8 vergrößert dargestellt. Bei dem in FIG 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird zur Modulation das Prinzip der Rechteckmodulation verwendet. Die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugt dabei ein Rechtecksignal mit einer festen Frequenz und Pulsweite. Für den Fall, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 kein Signal ausgegeben. Für den Fall, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 ein Rechtecksignal als Modulationssignal MD erzeugt. In dem in FIG 5 gezeigten konkreten Beispiel ist die Frequenz des rechteckigen Modulationssignals MD für Dimmen auf 1 kHz festgelegt. In dem Fall verringerter Helligkeit wird das von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugte rechteckige Modulationssignal MD an die Modulatoreinheit 45 geschickt und dort auf ein Trägersignal SIG aufmoduliert, so dass ein moduliertes Signal MOD erzeugt wird. Das Trägersignal SIG ist in der Figur 5 oben links in einem Schaubild als Spannungssignal mit der Spannung V_SIG in Abhängigkeit von der Zeit t veranschaulicht. Es ist als konstantes Gleichspannungssignal ausgebildet.

[0058] Oben rechts in der FIG 5 ist das modulierte Signal MOD ebenfalls als Spannungssignal in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In einem ersten Zeitabschnitt ab t = 0 liegt die Frequenz des modulierten Signals MOD bei 1 kHz und das Signal weist eine rechteckige Modulation der Amplitude auf. D.h., es wird ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit Dim leuchten sollen. Bei t = t₁ wird das modulierte Signal MOD dahingehend geändert, dass nun nur das konstante Trägersignal SIG übertragen wird. Nun wird mit dem modulierten Signal MOD ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit NH leuchten sollen. Die Rechteckmodulation durch den Modulator 45 bei dem Ausführungsbeispiel in FIG 5 entspricht einer Addition des Modulationssignals MD zu dem Trägersignal SIG. D.h., es wird ein zwischen einem positiven und einem negativen Wert alternierendes Rechtecksignal MD auf ein konstantes Trägersignal SIG addiert.

[0059] In FIG 6 ist eine Schaltungsanordnung 41b einer Lichtsignalanlage gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den wichtigsten Elementen, d.h. einer Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 und einem Schalter 8 vergrößert dargestellt. Bei dem in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ebenso wie bei dem in FIG 5 gezeigten Ausführungsbeispiel zur Modulation das Prinzip der Rechteckmodulation verwendet. Die Anordnung in FIG 6 ist jedoch dahingehend vereinfacht, dass die in FIG 5 gezeigte Modulatoreinheit 45 weggelassen ist und stattdessen nur ein Schalter 8 ausgebildet ist. Der Schalter 8 stellt eine schaltbare elektrische Verbindung zwischen der Spannungswandlereinheit 14 (siehe FIG 3) und der Leitung 7 zur Lampenschaltereinheit 42 dar. Die Steuerung des Schalters 8 erfolgt in dem in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44. Die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugt wiederum ein Rechtecksignal mit einer festen Frequenz und Pulsweite. Für den Fall, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 kein Signal ausgegeben. Damit bleibt der Schalter 8 auf Durchlass geschaltet und als Steuersignal MOD wird das konstante Trägersignal SIG ausgegeben. Für den Fall, dass die Signalgeber mit einer verringerten Helligkeit, auch als Dimmen bzw. Dimmzustand bezeichnet, leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 ein Rechtecksignal ausgegeben. Der Schalter 8 wird nun mit dem Rechtecksignal angesteuert, welches bewirkt, dass der Schalter zwischen Durchlasszustand und geöffnetem Zustand wechselt. Steht der Schalter 8 auf Durchlass, weist das modulierte Signal MOD eine Amplitude entsprechend der Amplitude des Trägersignals SIG auf. Ist der Schalter 8 jedoch geöffnet, liegt kein Signal an der Leitung zur Spannungswandlereinheit 14 an und die Amplitude des modulierten Signals MOD beträgt 0. In dem in FIG 6 gezeigten konkreten Beispiel ist die Frequenz des rechteckigen Modulationssignals MD für Dimmen auf 1 kHz festgelegt. Das Trägersignal SIG ist in der FIG 6 oben links in einem Schaubild als Spannungssignal mit der Spannung V in Abhängigkeit von der Zeit t veranschaulicht. Es ist als konstantes Gleichspannungssignal ausgebildet. Oben rechts in der FIG 6 ist das modulierte Signal MOD ebenfalls als Spannungssignal in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In einem ersten Zeitabschnitt ab t = 0 liegt die Frequenz des modulierten Signals MOD bei 1 kHz und das Signal weist eine rechteckige Form auf. D.h., es wird ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit Dim leuchten sollen. Bei t = t₁ wird das modulierte Signal MOD dahingehend geändert, dass nun nur das konstante Trägersignal SIG übertragen wird, d.h., der Schalter 8 ist nun dauerhaft durchgeschaltet. In diesem Zustand wird mit dem modulierten Signal MOD ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit NH leuchten sollen.

[0060] In FIG 7 ist eine Schaltungsanordnung 41c einer Lichtsignalanlage gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den wichtigsten Elementen, d.h. einer Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44, einem Schalter 8 und einer Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 vergrößert dargestellt. Bei dem in FIG 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ebenso wie bei dem in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiel zur Modulation das Prinzip der Rechteckmodulation verwendet. Die Anordnung in FIG 7 ist ebenso wie die in FIG 6 gezeigte Anordnung dahingehend ausgelegt, dass die Modulation des Trägersignals SIG durch Ansteuerung des Schalters 8 realisiert ist. Der Schalter 8 stellt eine schaltbare elektrische Verbindung zwischen der Spannungswandlereinheit 14 (siehe FIG 3) und der Leitung 7 zur Lampenschaltereinheit 42 dar. Die Ansteuerung des Schalters 8 erfolgt durch ein von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugtes Modulationssignal MD. Insoweit entspricht der Aufbau der in FIG 7 gezeigten Schaltungsanordnung 41c dem Aufbau in FIG 6. Zusätzlich umfasst die Schaltungsanordnung 41c jedoch noch eine Amplitudenhub-Einstelleinheit 47. Die Amplitudenhub-Einstelleinheit kann z.B. eine Diodenstrecke aufweisen oder als Längsregler ausgebildet sein. Sie überbrückt den Schalter 8 bzw. ist zu diesem parallel geschaltet. Die Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 funktioniert dahingehend, dass je nach eingestelltem Widerstand der Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 eine entsprechende Spannung ΔU an der von der Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 gebildeten Brücke über den Schalter 8 abfällt. Ist der Schalter 8 auf Durchlass geschaltet, so fällt keine Spannung am Schalter 8 ab, da der Schalter 8 einen minimalen Widerstand im Durchlasszustand hat. Ist der Schalter 8 jedoch geöffnet, d.h. gesperrt, so wird das Trägersignal SIG nicht vollständig unterbrochen, sondern kann über die von der Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 gebildete Brücke, um die an der Brücke bzw. der Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 abfallende Spannung ΔU reduziert, weiterhin am Ausgang der Schaltungsanordnung 41c anliegen.

[0061] Wie bei dem Ausführungsbeispiel in FIG 6 erzeugt die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 wiederum ein Rechtecksignal mit einer festen Frequenz und Pulsweite. Für den Fall, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 kein Signal ausgegeben. Damit bleibt der Schalter 8 auf Durchlass geschaltet und als Steuersignal MOD wird das konstante Trägersignal SIG ausgegeben. Für den Fall, dass die Signalgeber mit einer verringerten Helligkeit, auch als Dimmen bzw. Dimmzustand bezeichnet, leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 ein Rechtecksignal ausgegeben. Der Schalter 8 wird nun mit dem Rechtecksignal angesteuert, welches bewirkt, dass der Schalter 8 zwischen Durchlasszustand und geöffnetem Zustand wechselt. Steht der Schalter 8 auf Durchlass, weist das modulierte Signal MOD eine Amplitude entsprechend der Amplitude des Trägersignals SIG auf. Ist der Schalter 8 jedoch geöffnet, liegt ein um die Spannung ΔU verringertes Signal an der Leitung 7 zur Lampenschaltereinheit 42 an und die Amplitude des modulierten Signals MOD beträgt V_sig - ΔU. In dem in FIG 7 gezeigten konkreten Beispiel ist die Frequenz des rechteckigen Modulationssignals MD für Dimmen auf 1 kHz festgelegt. Das Trägersignal SIG ist in der FIG 7 oben links in einem Schaubild als Spannungssignal mit der Spannung V in Abhängigkeit von der Zeit t veranschaulicht. Es ist als konstantes Gleichspannungssignal ausgebildet. Oben rechts in der FIG 7 ist das modulierte Signal MOD ebenfalls als Spannungssignal in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In einem ersten Zeitabschnitt ab t = 0 liegt die Frequenz des modulierten Signals MOD bei 1 kHz und das modulierte Signal MOD weist eine rechteckige Form auf, wobei die minimale Amplitude der elektrischen Spannung des modulierten Signals MOD V_sig - ΔU beträgt und die maximale Amplitude V_sig beträgt. D.h., es wird ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit Dim leuchten sollen. Bei t = t₁ wird das modulierte Signal MOD dahingehend geändert, dass nun nur das konstante Trägersignal SIG übertragen wird, d.h. der Schalter 8 ist nun dauerhaft durchgeschaltet. Nun wird mit dem modulierten Signal MOD bzw. dem Trägersignal SIG ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit NH leuchten sollen. Mit der Einstellung des Modulationshubs können die Störfestigkeit und der Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung beeinflusst werden. Wird ein großer Amplitudenhub ΔU gewählt, so erhöht sich die Störfestigkeit bzw. es wird ein verbessertes Signal/Rausch-Verhältnis erreicht. Allerdings sinkt im Zusammenhang mit dieser Maßnahme der Wirkungsgrad der Schaltung. Wählt man dagegen einen niedrigeren Amplitudenhub ΔU, so wird der Wirkungsgrad verbessert, dafür wird in diesem Fall eine geringere Störfestigkeit in Kauf genommen.

[0062] In FIG 8 ist eine Schaltungsanordnung 41d einer Lichtsignalanlage gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den wichtigsten Elementen, d.h. einer Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44, einer Taktsteuerungseinheit 48, einer Mischereinheit 49, einem Schalter 8 und einer Amplitudenhub-Einstelleinheit 47, vergrößert dargestellt. Bei dem in FIG 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ebenso wie bei dem in FIG 7 gezeigten Ausführungsbeispiel zur Modulation das Prinzip der Rechteckmodulation verwendet. Die Anordnung in FIG 8 ist ebenso wie die in FIG 7 gezeigte Anordnung dahingehend ausgelegt, dass die Modulation des Trägersignals SIG durch Ansteuerung des Schalters 8 realisiert ist. Der Schalter 8 stellt eine schaltbare elektrische Verbindung zwischen der Spannungswandlereinheit 14 (siehe FIG 3) und der Leitung 7 zur Lampenschaltereinheit 42 (siehe FIG 3) dar. Weiterhin umfasst die in FIG 8 gezeigte Schaltungsanordnung 41d ebenso wie die in FIG 7 gezeigte Schaltungsanordnung 41c eine Amplitudenhub-Einstelleinheit 47. Die Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 kann zum Beispiel als Diodenstrecke oder als Längsregler ausgebildet sein. Sie überbrückt den Schalter 8 bzw. ist zu diesem parallel geschaltet. Die Funktion der Amplitudenhub-Einstelleinheit 47 ist bereits in der Beschreibung der FIG 7 erläutert, so dass an dieser Stelle darauf verwiesen wird. Die Ansteuerung des Schalters 8 erfolgt ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der FIG 7 mit Hilfe eines Modulationssignals MD.

[0063] Im Unterschied zu der in FIG 7 gezeigten Anordnung 41c wird bei der in FIG 8 gezeigten Schaltungsanordnung 41d das Modulationssignal MD jedoch durch Mischen, wie zum Beispiel Multiplizieren, des von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 erzeugten Signals MD mit einem Taktsteuersignal TKT erzeugt, welches von der Taktsteuereinheit 48 erzeugt wird. Die beiden Signale MD, TKT werden in einer Mischereinheit 49 gemischt, d.h. beispielsweise multipliziert, wodurch sich ein gemischtes Modulationssignal MMD ergibt, mit dem der Schalter 8 gesteuert wird.

[0064] Die Taktsteuereinheit 48 gibt für den Fall einer Herabsetzung der Helligkeit der Signalgeber das Tastverhältnis zwischen der Systemzeit t_sys und einer Modulationszeit t_mod vor. Das dem Tastverhältnis entsprechende Taktsignal TKT ist unten links in einem Schaubild in der FIG 8 gezeigt. Das Taktsignal TKT wird als Rechtecksignal mit der Modulationszeit t_mod in Zeitabständen t_sys erzeugt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel in FIG 7 erzeugt die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 wiederum ein Rechtecksignal MD mit einer festen Frequenz und Pulsweite. Dieses Signal ist links in der FIG 8 oberhalb des Schaubilds für das Taktsignal gezeigt. Für den Fall, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 kein Signal ausgegeben. Damit bleibt der Schalter 8 auf Durchlass geschaltet und als Steuersignal MOD wird das konstante Trägersignal SIG ausgegeben. Für den Fall, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit, auch als Dimmen bzw. Dimmzustand bezeichnet, leuchten sollen, wird von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 44 ein Rechtecksignal MD ausgegeben. Das Rechtecksignal MD wird in der Mischereinheit 49 mit dem Taktsteuersignal TKT von der Taktsteuereinheit 48 gemischt, wobei ein gemischtes Modulationssignal MMD erzeugt wird. Der Schalter 8 wird nun mit dem gemischten Modulationssignal MMD angesteuert, welches bewirkt, dass der Schalter 8 nur während der Modulationszeit t_mod zwischen Durchlasszustand und geöffnetem Zustand wechselt. Steht der Schalter 8 auf Durchlass, weist das modulierte Signal MOD eine Amplitude entsprechend der Amplitude des Trägersignals SIG auf. Ist der Schalter 8 jedoch geöffnet, liegt ein um die Spannung ΔU verringertes Signal an der Leitung zur Lampenschaltereinheit 42 (siehe FIG 3) an und die Amplitude des modulierten Signals MOD beträgt V_sig -ΔU.

[0065] In dem in FIG 8 gezeigten konkreten Beispiel ist die Frequenz des rechteckigen Modulationssignals MD für Dimmen auf 1 kHz festgelegt. Das Trägersignal SIG ist in der FIG 8 oben links in einem Schaubild als Spannungssignal mit der Spannung V in Abhängigkeit von der Zeit t veranschaulicht. Es ist als konstantes Gleichspannungssignal ausgebildet. Oben rechts in der FIG 8 ist das modulierte Signal MOD ebenfalls als Spannungssignal in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In einem ersten Zeitabschnitt ab t = 0 bis t = t_mod liegt die Frequenz des modulierten Signals MOD bei 1 kHz und das modulierte Signal MOD weist eine rechteckige Form auf, wobei die minimale Amplitude des modulierten Signals MOD V_sig -ΔU beträgt und die maximale Amplitude V_sig beträgt. D.h., es wird ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit verringerter Helligkeit Dim leuchten sollen. Bei t = t_mod wird nun aufgrund der von der Taktsteuereinheit festgelegten Modulationszeit t_mod das modulierte Signal MOD dahingehend geändert, dass nun nur das konstante Trägersignal SIG übertragen wird, d.h. der Schalter 8 ist nun dauerhaft durchgeschaltet. Aufgrund der festgelegten Systemzeit t_sys, welche größer als die Modulationszeit t_mod ist, wird jedoch von dem angesteuerten Signalgeber zu dem Zeitpunkt t_mod keine Änderung der Helligkeit vorgenommen, da der Prozessor des Signalgebers mit der Systemzeit t_sys getaktet ist und daher erst zur Zeit t_sys einen neuen Befehl von der Lampenschaltereinheit 41d erwartet. Ab dem Zeitpunkt t₁= t_sys wird mit dem modulierten Signal MOD, welches zu diesem Zeitpunkt dem konstanten Trägersignal SIG entspricht, ein Steuerungsbefehl übermittelt, dass die Signalgeber mit voller Helligkeit NH leuchten sollen. Erkennt der Signalgeber am Anfang von t_sys aufgrund der Modulation ein Dimm-Kommando, so wird der Signalgeber bis zum Ende von t_sys gedimmt angesteuert. Im nächsten Zeitschlitz wiederholt sich die Auswertung. Der Vorteil der taktgesteuerten Modulation besteht darin, dass die Verlustleistung begrenzt und damit der Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung 41d günstig beeinflusst werden kann.

[0066] Die Verlustleistung P_v der Schaltungsanordnung 41d ergibt sich zu

wobei I_sig die dem ummodulierten Trägersignal SIG entsprechende Stromstärke ist, ΔU der Amplitudenhub ist, t_sys der Systemtakt ist, mit dem die Signalgeber Signale empfangen, und t_mod die bereits erwähnte Modulationszeit ist.

[0067] Der Wirkungsgrad η ergibt sich zu

wobei U₀ = V_SIG, d.h. die Spannung des Trägersignals SIG ist.

[0068] In FIG 9 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen dem modulierten Steuersignal MOD, welches in dem Schaubild im oberen Bereich in Abhängigkeit von der Zeit eingezeichnet ist, und dem durch die Beleuchtungseinheiten der Signalgeber fließenden Strom I_v gezeigt. Als Spannungsversorgungsschaltung dient dabei eine Schaltungsanordnung 41d gemäß dem in FIG 8 gezeigten Ausführungsbeispiel. Die Zeit t (auf der Abszisse) ist dabei in Zeitschlitze TS = 1 bis TS = 8 eingeteilt. Die Länge der Zeitschlitze entspricht in diesem Fall der Systemzeit t_sys. Bei TS = 1 wird das System eingeschaltet und ein Dimm-Befehl mit Hilfe eines modulierten Steuersignals MOD an einen Signalgeber übermittelt. Der Signalgeber regelt den Strom I_V durch die Beleuchtungseinheit, beispielsweise eine LED, herunter, so dass Energie gespart werden kann und ein Blendungseffekt des Verkehrs vermieden wird. Bei den Zeitschlitzen TS = 2 und TS = 3 wird zu Beginn des Zeitschlitzes jeweils ein erneuter Dimm-Befehl von dem Signalgeber empfangen und das Dimmen, d.h. das Leuchten mit herabgesetzter Helligkeit fortgesetzt. Bei TS = 4 wird überhaupt kein Steuersignal an die Signalgeber weitergeleitet, so dass die Signalgeber nicht leuchten. (Dies geschieht im Lampenschalter durch die Schalter 10, 11 und 12. Bei dem Zeitschlitz TS = 6 erfolgt wieder ein Einschalten der Versorgungsspannung, allerdings wird das Trägersignal SIG in diesem Fall nicht moduliert, was von dem Signalgeber als Befehl zum Leuchten mit voller Helligkeit interpretiert wird, so dass der Strom I_V durch die Beleuchtungseinheiten maximal ist.

[0069] In FIG 10 ist ein Verfahren 100 zum Einstellen der Helligkeit einer Lichtsignalanlage 40 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Flussdiagramm veranschaulicht. Bei dem Schritt 10.I wird ein Steuersignal S empfangen, welches Informationen bezüglich einer einzustellenden Helligkeit der Lichtsignalanlage 40 umfasst. Das Steuersignal S kann z.B. von einer externen Einrichtung, wie z.B. einer Verkehrsleitzentrale, kommen. Zeitlich kontinuierlich wird gemäß dem Schritt 10.II auch ein Trägersignal SIG durch Umwandeln einer an der Spannungsversorgungsschnittstelle anliegenden elektrischen Versorgungsspannung V_supp in eine elektrische Trägersignalspannung V_sig generiert. Das Trägersignal SIG dient dem Transport der Steuerinformation zu einem Signalgeber 43 der Lichtsignalanlage 40. Bei dem Schritt 10.III wird ein Modulationssignal MD in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal S erzeugt. Bei dem Schritt 10.IV wird das Trägersignal SIG für die Signalgeber 43 mit dem Modulationssignal MD zu einem modulierten Steuersignal MOD moduliert.

[0070] Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen und Verfahren lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel "ein" bzw. "eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff "Einheit" nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Ansprüche

1. Lichtsignalanlage (40), aufweisend:

- eine Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern (43a, 43b, 43c) der Lichtsignalanlage (40), die Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) aufweisend:

- eine Spannungsversorgungsschnittstelle (15) zum Empfangen einer elektrischen Versorgungsspannung (V_supp),

die Lichtsignalanlage ferner aufweisend:

- eine Signalgebereinrichtung (43), aufweisend die Signalgeber (43a, 43b, 43c), und

- eine Signalgeberschalteinheit (42), welche zwischen die Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) und die Signalgebereinrichtung (43) geschaltet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen unterschiedlichen Signalgebern (43a, 43b, 43c) umzuschalten und die unterschiedlichen Signalgeber (43a, 43b, 43c) mit der Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) elektrisch zu verbinden oder die unterschiedlichen Signalgeber (43a, 43b, 43c) von der Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41d) elektrisch zu trennen,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) ferner aufweist:

- eine Spannungswandlungseinheit (14) zum Generieren eines Trägersignals (SIG) als ein Gleichspannungssignal durch Umwandeln der elektrischen Versorgungsspannung (V_supp) in eine Trägersignalspannung (V_sig),

- eine Steuerungsdaten-Empfangseinheit (46) zum Empfangen eines Steuersignals (S), wobei das Steuersignal (S) Steuerbefehle bezüglich einer einzustellenden Helligkeit der Lichtsignalanlage (40) umfasst,

- eine Modulationssignal-Erzeugungseinheit (44) zum Erzeugen eines Modulationssignals (MD) in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal (S), und

- eine Modulatoreinheit (45, 8) zum Modulieren des Trägersignals (SIG) mit dem Modulationssignal (MD) zu einem modulierten Steuersignal (MOD) zum Steuern der Helligkeit der Signalgeber (43a, 43b, 43c),

- wobei jeder Signalgeber (43a, 43b, 43c) aufweist:

- eine Demodulationseinheit, welche dazu eingerichtet ist, das modulierte Steuersignal (MOD) von der Schaltungsanordnung (41) zu empfangen und in das Modulationssignal (MD) und das Trägersignal (SIG) zu demodulieren, und

- einen Signalprozessor, welcher dazu eingerichtet ist, anhand der in dem Modulationssignal (MD) enthaltenen Steuerbefehle einen durch den Signalgeber fließenden Strom oder eine an dem Signalgeber anliegende elektrische Spannung auf einen befehlsgemäßen Wert einzustellen.

2. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen zusätzlichen Schalter (8) zwischen der Spannungswandlungseinheit und der Modulatoreinheit (45).

3. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulationssignal-Erzeugungseinheit (44) dazu eingerichtet ist, als Modulationssignal (MD) ein Sinussignal zu erzeugen.

4. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 3, wobei das Sinussignal für das Einstellen einer normalen Helligkeit eine Frequenz von 1 kHz aufweist und für eine schwächere Helligkeit eine Frequenz von 2 kHz aufweist.

5. Lichtsignalanlage (40) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Modulationssignal-Erzeugungseinheit (44) dazu eingerichtet ist, als Modulationssignal (MD) ein Rechtecksignal zu erzeugen.

6. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 5, wobei die Modulatoreinheit (45) derart angesteuert wird, dass für das Einstellen einer normalen Helligkeit kein Rechtecksignal moduliert wird und für eine schwächere Helligkeit eine Modulation des Trägersignals (SIG) mit dem Rechtecksignal mit einer Frequenz von 1 kHz durchgeführt wird.

7. Lichtsignalanlage (40) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5 bis 6, aufweisend eine Amplitudenhub-Einstelleinheit (47), welche dazu eingerichtet ist, eine Amplitude des modulierten Steuersignals (MOD) einzustellen.

8. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 7, wobei die Amplitudenhub-Einstelleinheit (47) eine Diodenstrecke oder einen Längsregler aufweist, welcher die Modulatoreinheit (45) überbrückt.

9. Lichtsignalanlage (40) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, aufweisend eine Taktsteuerungseinheit (48), welche dazu eingerichtet ist, ein Tastverhältnis festzulegen, mit dem das Trägersignal (SIG) mit dem Modulationssignal (MD) moduliert wird.

10. Lichtsignalanlage (40) nach Anspruch 9, aufweisend eine Signalmultiplikationseinheit (49), welche dazu eingerichtet ist, ein von der Taktsteuerungseinheit (48) erzeugtes Taktsignal (TKT) mit dem Modulationssignal (MD) zu multiplizieren.

11. Verfahren (100) zum Einstellen der Helligkeit von Signalgebern (43a, 43b, 43c) einer Lichtsignalanlage (40), die Lichtsignalanlage (40) aufweisend eine Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d), eine Signalgebereinrichtung (43) und eine Signalgeberschalteinheit (42) , die Schaltungsanordnung (41, 41a, 41b, 41c, 41d) aufweisend eine Spannungsversorgungsschnittstelle (15), eine Spannungswandlungseinheit (14), eine Steuerungsdaten-Empfangseinheit (46), eine Modulationssignal-Erzeugungseinheit (44) und eine Modulatoreinheit (45, 8), die Signalgebereinrichtung aufweisend die Signalgeber (43a, 43b, 43c), und jede Signalgeber (43a, 43b, 43c) aufweisend eine Demodulationseinheit und einen Signalprozessor, das Verfahren aufweisend die Schritte:

- Empfangen eines Steuersignals (S) durch die Steuerungsdaten-Empfangseinheit (46), wobei das Steuersignal (S) Steuerbefehle bezüglich einer einzustellenden Helligkeit der Lichtsignalanlage (40) umfasst,

- Generieren eines Trägersignals (SIG) als ein Gleichspannungssignal durch Umwandeln einer Versorgungsspannung (V_supp) in eine Trägersignalspannung (V_sig) durch die Spannungswandlungseinheit (14),

- Erzeugen eines Modulationssignals (MD) in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal (S) durch die Modulationssignal-Erzeugungseinheit (44),

- Modulieren, durch die Modulatoreinheit (45, 8), des Trägersignals (SIG) mit dem Modulationssignal (MD) zu einem modulierten Steuersignal (MOD) zum Steuern der Helligkeit der Lichtsignalanlage (40)

- Umschalten auf einen ausgewählten Signalgeber (43a, 43b, 43c) durch die Signalgeberschalteinheit (42),

- Empfangen, durch die Demodulationseinheit der ausgewählten Signalgeber (43a, 43b, 43c), des modulierten Steuersignals (MOD) von der Schaltungsanordnung (41),

- Demodulieren, durch die Demodulationseinheit des ausgewählten Signalgebers (43a, 43b, 43c), des Steuersignals (MOD) in das Modulationssignal (MD) und das Trägersignal (SIG),

- Ermitteln, durch den Signalprozessor des ausgewählten Signalgebers (43a, 43b, 43c), des Steuersignals auf Basis des Modulationssignals (MD),

- Einstellen eines durch den Signalprozessor des ausgewählten Signalgebers (43a, 43b, 43c) fließenden Stroms oder einer an dem ausgewählten Signalgeber (43a, 43b, 43c) anliegenden elektrischen Spannung auf einen befehlsgemäßen Wert anhand der in dem Modulationssignal (MD) enthaltenen Steuerbefehle.

12. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher der Lichtsignalanlage (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach Anspruch 11 auszuführen, wenn das Programm in der Lichtsignalanlage (40) ausgeführt wird.

Claims

1. Light signal system (40) having:

- a circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) for adjusting the brightness of signal transmitters (43a, 43b, 43c) of the light signal system (40), the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) having:

- a voltage supply interface (15) for receiving an electrical supply voltage (V_supp),

the light signal system further having:

- a signal transmitter device (43), having the signal transmitters (43a, 43b, 43c), and

- a signal transmitter switching unit (42) which is connected between the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) and the signal transmitter device (43) and is configured to switch over between different signal transmitters (43a, 43b, 43c) and to electrically connect the different signal transmitters (43a, 43b, 43c) to the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) or to electrically disconnect the different signal transmitters (43a, 43b, 43c) from the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d),

characterised in that

- the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) further has:

- a voltage conversion unit (14) for generating a carrier signal (SIG) as a direct current voltage signal by converting the electrical supply voltage (V_supp) into a carrier signal voltage (V_sig),

- a control data receive unit (46) for receiving a control signal (S), wherein the control signal (S) comprises control commands in respect of a brightness that is to be set for the light signal system (40),

- a modulation signal generation unit (44) for generating a modulation signal (MD) as a function of the received control signal (S), and

- a modulator unit (45, 8) for modulating the carrier signal (SIG) by means of the modulation signal (MD) into a modulated control signal (MOD) for controlling the brightness of the signal transmitters (43a, 43b, 43c),

- wherein each signal transmitter (43a, 43b, 43c) has:

- a demodulation unit which is configured to receive the modulated control signal (MOD) from the circuit arrangement (41) and to demodulate the same into the modulation signal (MD) and the carrier signal (SIG), and

- a signal processor which is configured to set, on the basis of the control commands contained in the modulation signal (MD), a current flowing through the signal transmitter or an electrical voltage present at the signal transmitter to a command-specified value.

2. Light signal system (40) according to claim 1, further having an additional switch (8) between the voltage conversion unit and the modulator unit (45).

3. Light signal system (40) according to claim 1 or 2, wherein the modulation signal generation unit (44) is configured to generate a sinusoidal signal as the modulation signal (MD).

4. Light signal system (40) according to claim 3, wherein the sinusoidal signal has a frequency of 1 kHz for setting a normal brightness and a frequency of 2 kHz for a weaker brightness.

5. Light signal system (40) according to one of claims 1 or 2, wherein the modulation signal generation unit (44) is configured to generate a square-wave signal as the modulation signal (MD).

6. Light signal system (40) according to claim 5, wherein the modulator unit (45) is actuated in such a way that no square-wave signal is modulated in order to set a normal brightness, and for a weaker brightness the carrier signal (SIG) is modulated by means of the square-wave signal having a frequency of 1 kHz.

7. Light signal system (40) according to one of claims 1, 2 or 5 to 6, having an amplitude swing setting unit (47) which is configured to set an amplitude of the modulated control signal (MOD) .

8. Light signal system (40) according to claim 7, wherein the amplitude swing setting unit (47) has a diode path or a linear regulator which bypasses the modulator unit (45).

9. Light signal system (40) according to one of claims 7 or 8, having a clock control unit (48) which is configured to specify a duty cycle with which the carrier signal (SIG) is modulated by means of the modulation signal (MD).

10. Light signal system (40) according to claim 9, having a signal multiplication unit (49) which is configured to multiply a clock signal (TKT) generated by the clock control unit (48) with the modulation signal (MD).

11. Method (100) for adjusting the brightness of signal transmitters (43a, 43b, 43c) of a light signal system (40), the light signal system (40) having a circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d), a signal transmitter device (43) and a signal transmitter switching unit (42), the circuit arrangement (41, 41a, 41b, 41c, 41d) having a voltage supply interface (15), a voltage conversion unit (14), a control data receive unit (46), a modulation signal generation unit (44) and a modulator unit (45, 8), the signal transmitter device having the signal transmitters (43a, 43b, 43c), and each signal transmitter (43a, 43b, 43c) having a demodulation unit and a signal processor, the method having the steps:

- receiving a control signal (S) by way of the control data receive unit (46), wherein the control signal (S) comprises control commands in respect of a brightness that is to be set for the light signal system (40),

- generating a carrier signal (SIG) as a direct current voltage signal by converting a supply voltage (V_supp) into a carrier signal voltage (V_sig) by way of voltage conversion unit (14),

- generating a modulation signal (MD) as a function of the received control signal (S) by way of the modulation signal generation unit (44),

- modulating, by way of the modulator unit (45, 8), the carrier signal (SIG) by means of the modulation signal (MD) into a modulated control signal (MOD) for controlling the brightness of the light signal system (40),

- switching over to a selected signal transmitter (43a, 43b, 43c) by way of the signal transmitter switching unit (42),

- receiving, by way of the demodulation unit of the selected signal transmitter (43a, 43b, 43c), the modulated control signal (MOD) from the circuit arrangement (41),

- demodulating, by way of the signal processor of the selected signal transmitter (43a, 43b, 43c), the control signal (MOD) into the modulation signal (MD) and the carrier signal (SIG),

- determining, by way of the signal processor of the selected signal transmitter (43a, 43b, 43c), the control signal on the basis of the modulation signal (MD),

- setting a current flowing through the signal processor of the selected signal transmitter (43a, 43b, 43c) or an electrical voltage present at the selected signal transmitter (43a, 43b, 43c) to a command-specified value on the basis of the control commands contained in the modulation signal (MD).

12. Computer program product which is loadable directly into a memory of a light signal system (40) according to one of claims 1 to 10 and has program code sections for carrying out all steps of the method according to claim 11 when the program is executed in the light signal system (40).

Revendications

1. Installation (40) de signalisation lumineuse comportant :

- un montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) de réglage de la luminosité de donneurs (43a, 43b, 43c) de signaux de l'installation (40) de signalisation lumineuse, le montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) comportant :

- une interface (15) d'alimentation en tension pour la réception d'une tension (V_supp) électrique d'alimentation,

l'installation de signalisation lumineuse comportant en outre :

- un dispositif (43) à donneur de signal, comportant les donneurs (43a, 43b, 43c) de signal, et

- une unité (42) de commutation de donneur de signal, qui est montée entre le montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) et le dispositif (43) à donneur de signal et qui est conçue pour commuter entre des donneurs (43a, 43b, 43c) de signal différents et relier électriquement les donneurs (43a, 43b, 43c) de signal différents au montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) ou séparer électriquement les donneurs (43a, 43b, 43c) de signal différents du montage (41, 41a, 41b, 41d), caractérisée en ce que

- le montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) comporte en outre :

- une unité (14) de transformation de tension pour produire un signal (SIG) porteur sous la forme d'un signal de tension continue par transformation de la tension (V_supp) électrique d'alimentation en une tension (V_sig) de signal porteur,

- une unité (46) de réception de données de commande pour la réception d'un signal (S) de commande, le signal (S) de commande comprenant des instructions de commande en ce qui concerne une luminosité à régler de l'installation (40) de signalisation lumineuse,

- une unité (44) de production de signal de modulation pour la production d'un signal (MD) de modulation en fonction du signal (S) de commande reçu, et

- une unité (45, 8) de modulateur pour la modulation du signal (SIG) porteur par le signal (MD) de modulation en un signal (MOD) de commande modulé pour la commande de la luminosité des donneurs (43a, 43b, 43c) de signal,

- dans laquelle chaque donneur (43a, 43b, 43c) de signal comporte :

- une unité de démodulation, qui est conçue pour recevoir le signal (MOD) de commande modulé du montage (41) et pour le démoduler en le signal (MD) de modulation et en le signal (SIG) porteur, et

- un processeur de signal, qui est conçu pour, à l'aide des instructions de commande contenues dans le signal (MD) de modulation, régler un courant passant dans le donneur de signal ou une tension électrique s'appliquant au donneur de signal à une valeur conforme à l'instruction.

2. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 1, comportant en outre un interrupteur (8) supplémentaire entre l'unité de transformation de tension et l'unité (45) de modulateur.

3. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'unité (44) de production d'un signal de modulation est conçue pour produire un signal sinusoïdal comme signal (MD) de modulation.

4. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 3, dans laquelle le signal sinusoïdal a pour le réglage d'une luminosité normale une fréquence de 1kHz et a pour une luminosité plus faible une fréquence de 2kHz.

5. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle l'unité (44) de production d'un signal de modulation est conçue pour produire un signal rectangulaire comme signal (MD) de modulation.

6. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 5, dans laquelle l'unité (45) de modulateur est commander de manière à ne pas moduler de signal rectangulaire pour le réglage d'une luminosité normale et à effectuer pour une luminosité plus faible une modulation du signal (SIG) porteur par le signal rectangulaire à une fréquence de 1kHz.

7. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant l'une des revendications 1, 2 ou 5 à 6,
comportant une unité (47) de réglage de course d'amplitude qui est conçue pour régler une amplitude du signal (MOD) de commande modulé.

8. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 7, dans laquelle l'unité (47) de réglage de la course d'amplitude a une section à diode ou un régleur série, qui shunte l'unité (45) de modulateur.

9. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant l'une des revendications 7 ou 8, comportant une unité (48) de commande de cycle, qui est conçue pour fixer un rapport de cycle par lequel le signal (SIG) porteur est modulé par le signal (MD) de modulation.

10. Installation (40) de signalisation lumineuse suivant la revendication 9, comportant une unité (49) de multiplication de signal, qui est conçue pour multiplier par le signal (MD) de modulation un signal (TKT) de cycle produit par l'unité (48) de commande de cycle.

11. Procédé de réglage de la luminosité de donneurs (43a, 43b, 43c) de signal d'une installation (40) de signalisation lumineuse, l'installation (40) de signalisation lumineuse comportant un montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d), un dispositif (43) à donneur de signal et une unité (42) de commutation de donneur de signal, le montage (41, 41a, 41b, 41c, 41d) comportant une interface (4) d'alimentation en tension, une unité (14) de transformation de la tension, une unité (46) de réception de données de commande, une unité (44) de production d'un signal de modulation et une unité (45, 8) de modulateur, le dispositif à donneur de signal comportant les donneurs (43a, 43b, 43c) de signal et chaque donneur (43a, 43b, 43c) de signal comportant une unité de démodulation et un processeur de signal, le procédé ayant les stades :

- réception d'un signal (S) de commande par l'unité (46) de réception de données de commande, le signal (S) de commande comprenant des instructions de commande concernant une luminosité à régler de l'installation (40) de signalisation lumineuse,

- production d'un signal (SIG) porteur sous la forme d'un signal de tension continue par transformation d'une tension (V_supp) d'alimentation en une tension (V_sig) de signal porteur par l'unité (14) de transformation de tension,

- production par l'unité (44) de production d'un signal de modulation d'un signal (MD) de modulation en fonction du signal (S) de commande reçu,

- modulation, par l'unité (45, 8) de modulateur, du signal (SIG) porteur par le signal (MD) de modulation en un signal (MOD) de commande modulé pour commander la luminosité de l'installation (40) de signalisation lumineuse,

- commutation par l'unité (42) de commutation de donneur de signal sur un donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné,

- réception, par l'unité de démodulation du donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné, du signal (MOD) de commande modulé par le montage (41),

- démodulation, par l'unité de démodulation du donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné, du signal (MOD) de commande en le signal (MD) de modulation et en le signal (SIG) porteur,

- détermination, par le processeur de signal du donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné, du signal de commande sur la base du signal (MD) de modulation,

- réglage d'un courant passant dans le donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné par le processeur de signal ou d'une tension électrique s'appliquant au donneur (43a, 43b, 43c) de signal sélectionné à une valeur conforme à l'instruction à l'aide des instructions de commande contenues dans le signal (MD) de modulation.

12. Produit de programme d'ordinateur, qui peut être chargé directement dans une mémoire de l'installation (40) de signalisation lumineuse suivant l'une des revendications 1 à 10, comprenant des parties de code de programme pour effectuer tous les stades du procédé suivant la revendication 11, lorsque le programme est exécuté dans l'installation (40) de signalisation lumineuse.

Zeichnung