CH382262A - Anordnung zur selbsttätigen Steuerung des Lichtstromes von Lichtquellen in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke an einem beliebigen Ort - Google Patents

Description

  Anordnung zur selbsttätigen Steuerung des Lichtstromes von Lichtquellen in Abhängigkeit  von der Beleuchtungsstärke an einem     beliebigen    Ort    Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung  zur selbsttätigen und sich selbst überwachenden Steue  rung des Lichtstromes von Lichtquellen in Abhän  gigkeit von der Beleuchtungsstärke an einen beliebigen  Ort, die mittels lichtelektrischer Empfänger erfasst  wird, insbesondere zur Steuerung der Tunnelbeleuch  tung in Abhängigkeit von der Aussenhelligkeit.  



  Wird beispielsweise die Tunnelbeleuchtung, zu  mindest im Bereich der Tunneleinfahrt und der  Tunnelausfahrt, nicht der Aussenhelligkeit angepasst,  so besteht, besonders wenn der Fahrer eines Fahr  zeuges der Sonne entgegenfährt, für ihn die Gefahr,  dass er bei Einfahrt in den Tunnel nichts sieht, weil sich  das Auge den veränderten Helligkeitsverhältnissen  nicht schnell genug anpasst. An hellen     Sonnentagen     wird diese Gefahr noch vergrössert, wenn der Fahrer  des Fahrzeuges eine Sonnenbrille trägt. Die Gefahr  in umgekehrter Richtung besteht, wenn     die    Tunnel  innenbeleuchtung zu hell ist.

   Bisher versuchte man,  ihr dadurch zu begegnen, dass von Hand mehr oder  weniger Lichtquellen durch einen Tunnelwärter ent  sprechend der Aussenhelligkeit eingeschaltet werden,  wobei es dem subjektiven Empfinden des Tunnel  wärters überlassen bleibt, in welchem Masse er die  Tunnelbeleuchtung einer geänderten Aussenhelligkeit  anpassen will. Liegt in einem Strassenzug eine grössere  Anzahl von Tunneln, so steuert man die Tunnel  beleuchtung von einer Zentrale aus in gleicher Weise.  Dabei werden dann aber die örtlich oft sehr unter  schiedlichen Aussenhelligkeiten nicht berücksichtigt,  so dass dadurch nicht das Gefährdungsmoment aus  geschaltet werden kann.

   Der Einführung selbsttätiger  Steuerungen stand bisher das Vorurteil entgegen, dass  beim Ausfall der Steuerung die Tunnelbeleuchtung  vollkommen versagt, so dass noch neue     Gefal:        ren-          quellen    entstehen können.    Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der es ge  stattet, in derartigen Fällen eine selbsttätige Steuerung  zu verwenden und dabei gleichzeitig die Gefahr des  Ausfalles der Steuerung zu verhindern.

   Dies ist bei       einer    Anordnung zur selbsttätigen und sich selbst  überwachenden Steuerung des     Lichtstromes    von Licht  quellen in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke  an einem beliebigen Ort, die mittels lichtelektrischer  Empfänger erfasst wird, nach der Erfindung dadurch       möglich,    dass alle     Mess-    und     Verstärkerglieder    zwei  fach vorhanden sind, die Ausgänge beider Verstärker  dasselbe Steuerglied für das Stellglied des Lichtstromes  speisen und die Differenz zwischen Spannungen oder  Strömen zur Kontrolle der beiden gleichen Einrich  tungen derart     überwacht    wird, dass beim überschrei  ten eines vorgegebenen Differenzwertes eine Störungs  meldung erfolgt.

    



  Zur voneinander unabhängigen Einstellung der       Einschalt-    und Ausschalthelligkeit bzw. einer Grund  aussteuerung und des geforderten Verhältnisses von  Lichtstrom zu Beleuchtungsstärke werden dabei  zweckmässig Einstellglieder vorgesehen, die gleichartig  auf jeden der Verstärker wirken. Um die Einstellung  der vorzugebenden Werte unabhängig von der jewei  ligen Beleuchtungsstärke vornehmen zu können, ist  es zweckmässig, an die Eingangsstufen der Verstärker  anstelle der Spannung der lichtelektrischen Empfänger  eine Einstellspannung einstellbarer Grösse zu legen.

    Wenn     Einschalt-    und Ausschalthelligkeit voneinander  unabhängig einstellbar sind, kann man die Differenz  zwischen beiden Schaltpunkten so gross wählen, dass  langsam verlaufende     Änderungen    bestimmter Grösse,  bedingt durch Rauch, leichtes Gewölk usw.,     nicht    zum       jedesmaligen    Schalten führen.  



  Verwendet man in den Verstärkern Transistoren,  so kann die Einstellung der vorzugebenden Werte      durch     Potentiometer    in den Steuerkreisen der Tran  sistoren erfolgen. Die     Mess-    und     Verstärkerglieder     müssen dabei so ausgelegt werden, dass bei Ausfall  eines der beiden Kreise der andere die volle Steuer  spannung aufbringen kann.  



  Will man den Lichtstrom stetig steuern, so kann  man mit der Ausgangsspannung der beiden Verstär  ker eine     Thyratronschaltung,    einen     Transduktor    oder  dergleichen als Stellglied für den Lichtstrom     beauf-          schlagen.    Soll eine unstetige Steuerung verwendet  werden, so ist es zweckmässig, durch jeden der bei  den Verstärker eine Kippstufe aussteuern zu lassen,  so dass sich die Ausgangsspannung für die Steuerung  des Stellgliedes für den Lichtstrom stets sprungartig  ändert. Durch die Kippschaltung wird dann eine  schleichende Kontaktgabe des Stellgliedes und damit  ein Flackern vermieden. Die Kippschaltung kippt  dabei z.

   B. in ihre Endlagen, wenn die Beleuchtungs  stärke bestimmte     voreingestellte        Werte    durchläuft.  Als Stellglied für den Lichtstrom kann dabei ein über  entsprechende Relais betätigtes Schaltschütz dienen.  



  Selbstverständlich ist es auch möglich, stetige und  unstetige Steuerungen auf verschiedene in einer Be  leuchtungsanlage enthaltene Lichtquellen wirken zu  lassen. In diesen Fällen kann es von Vorteil sein, die       unstetigen        Steuerungen    so einzustellen, dass sie erst  dann wirksam werden, wenn die stetigen Steuerungen  vorgegebene Grenzlagen erreicht haben. Mit dem  Wirksamwerden einer unstetigen     Steuerung    kann von  dieser die erreichte Wirkung der stetigen Folgesteue  rung     übernommen    werden. Verändert man damit  gleichzeitig die     Grundwerte    der stetigen     Steuerung,    so  kann man mit ihr den anschliessenden Bereich aus  steuern.

   Die Wirkung schnell verlaufender Änderun  gen der Beleuchtungsstärke, wie Blitze, Flugzeug  schatten oder dergleichen, auf die Steuerung lässt sich       unterdrücken,    wenn man entsprechende Verzöge  rungsglieder vorsieht.  



  Häufig kann es bei derartigen Anordnungen an  gebracht sein, dass der Lichtstrom mit zunehmendem  Abstand der Lichtquellen von den Stellen mit der  die     Steuerung    bestimmenden Beleuchtungsstärke auf  kleinere     Werte        gesteuert    wird. Durch diese Massnahme  wird eine übergrosse Helligkeit im Innern des zu  beleuchtenden Raumes vermieden, was insbesondere  bei Tunnelbeleuchtungen dann angenehm ist, wenn  sich in diesem Bereich Kurven befinden.  



  In den Zeichnungen sind zwei Ausführungs  beispiele von Anordnungen nach der Erfindung dar  gestellt.     Fig.    1 zeigt die Schaltung für eine stetige,       Fig.    2 für eine unstetige     Steuerung.    Schaltelemente,  die in beiden Schaltungen vorhanden sind und dort  die gleichen Aufgaben erfüllen, sind dabei mit glei  chen Bezugsziffern bezeichnet.  



  Die Anordnung wird über die Transformatoren  1 und 1' von dem an den Klemmen 2 liegenden Netz  gespeist. In der gewählten     Zeichnungsweise    werden  mit einem Strich die entsprechenden Schaltelemente  in den zweiten Kreisen bezeichnet. Den Sekundär  wicklungen 3 und 3' sowie 4 und 4' werden die zum    Betrieb der einzelnen Schaltelemente erforderlichen  Spannungen entnommen. Zur Messung der Beleuch  tungsstärke dienen die Photoelemente 5 und 5'. Sie  steuern bei der eingezeichneten Stellung der Schalter  7 und 7' die Transistoren 6 und 6'. Die Kollektor  basisspannung für diese Transistoren wird den Se  kundärwicklungen 4 und 4' des Transformators ent  nommen.  



  Die im Basiskreis der Transistoren 6 und 6' liegen  den     Potentiometer    8 und 8' dienen bei der Schaltung  nach     Fig.    1 zur Einstellung des gewünschten Verhält  nisses von Lichtstrom zu Beleuchtungsstärke. Diese  Einstellung dient der Anpassung des Lichtstromes  an die Tageshelligkeit. über die     Potentiometer    9  und 9' erfolgt die Einstellung der Grundaussteuerung,  die zugleich als sogenannte Nachtaussteuerung den  Lichtstrom in den Nachtstunden bestimmt, wenn die  Photoelemente nicht ansprechen oder nur ein dem  geringen nächtlichen Verkehr angepasster Lichtstrom  benötigt wird. Die Einstellung der     Potentiometer    8  und 8' und 9 und 9' kann über im einzelnen nicht  dargestellte     Messinstrumente    erfolgen.

   Um dabei von  der Beleuchtungsstärke unabhängig zu sein, werden  die Transistoren 6 und 6' von den Photoelementen  5 und 5' mittels der Schalter 7 und 7' getrennt und  über die     Potentiometer    10 und 10' unmittelbar an die  Sekundärwicklungen 3 und 3' gelegt.  



  Auch für eine     Messbereichsumschaltung    können  entsprechende Schaltelemente verwendet werden, die       gleichsfalls    im einzelnen nicht dargestellt sind. Die  Transistoren 11 bis 14 bzw. 11' bis 14' dienen der  Verstärkung der gemessenen und eingestellten Span  nungswerte. Die an den Klemmen 15 auftretende  Ausgangsspannung dient dann zur Steuerung des  Stellgliedes für den Lichtstrom. Dies kann beispiels  weise eine     Thyratronschaltung    oder ein     Transduktor     sein. Jeder der beiden Schaltungsteile ist dabei so  ausgelegt, dass er die volle Ausgangsspannung liefern  kann. Zur Erfassung von Störungen in der Anordnung  dienen die Relaiswicklungen 16 und 16'.

   Weichen  die Ausgangsspannungen der beiden     Verstärkerteile     voneinander ab, so werden auch die beiden Relais  wicklungen von unterschiedlicher Spannung     beauf-          schlagt.    Der auftretende Spannungsunterschied hat  zur Folge, dass sie über ihr zugehöriges Relais eine  Störungsmeldung an eine zentrale     überwachungs-          stelle    abgeben. Bis zur Behebung der     Störung    wird  die notwendige Steuerung des Lichtstromes von dem  jeweils     ungestörten    Verstärker     durchgeführt.     



  Bei der Schaltung nach     Fig.    2, die der unstetigen  Steuerung des Lichtstromes dient, wird die Einschalt  helligkeit an den     Potentiometern    18 und 18' ein  gestellt. Unabhängig von der Einschalthelligkeit kann  an den     Potentiometern    19 und 19' die     Aussehalthellig-          keit    eingestellt werden.

   Wie bei der     Fig.    1     erläutert,     erfolgt der     Abgleich    dieser     Potentiometer    unabhängig  von der jeweiligen Beleuchtungsstärke dadurch, dass  die Eingangstransistoren 6 und 6' über die Schalter  7 und 7' und die     Potentiometer    10 und 10' an die  Sekundärwicklungen 3 und 3' gelegt werden. Die      weitere Verstärkung der anstehenden Spannungswerte  übernehmen die Transistoren 21 bis 23 bzw. 21' bis  23' in Verbindung mit den Kippschaltungen 20 und  20', die unter Verwendung der Transistoren 24 und 25  bzw. 24' und 25' aufgebaut sind.

   Entsprechend dem  jeweiligen Schaltzustand dieser bistabilen Kippschal  tungen tritt entweder an dem     Klemmenpaar    26 und 26'  oder 27 und 27' eine Ausgangsspannung auf, die  über nicht dargestellte Relais ein gleichfalls nicht  dargestelltes Schaltschütz steuert. Mit diesem Schalt  schütz werden die Lichtquellen, bei denen es sich um  Glühlampen,     Gasentladungslampen    und dergleichen  handeln kann, ein- und ausgeschaltet. Die     überwa-          chung    der Anordnung erfolgt auch bei dieser Schal  tung in der bereits in     Fig.    1 erläuterten Art über die  Relaiswicklungen 16 und 16'.

Claims (1)

1. PATENTTAINTSPRÜCHE Anordnung zur selbsttätigen und sich selbst über wachenden Steuerung des Lichtstromes von Licht quellen in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke an einem beliebigen Ort, die mittels lichtelektrischer Empfänger erfasst wird, insbesondere zur Steuerung der Tunnelbeleuchtung in Abhängigkeit von der Aussenhelligkeit, dadurch gekennzeichnet, dass alle Mess- und Verstärkerglieder zweifach vorhanden sind, die Ausgänge beider Verstärker dasselbe Steuerglied für das Stellglied des Lichtstromes speisen und die Differenz zwischen Spannungen oder Strömen zur Kontrolle der beiden gleichen Einrichtungen derart überwacht wird,

   dass beim Überschreiten eines vor gegebenen Differenzwertes eine Störungsmeldung er folgt. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass gleichartig auf jeden der Verstärker Einstellglieder zur voneinander unabhängigen Ein schah- und Ausschalthelligkeit und des geforderten Verhältnisses von Lichtstrom zu Beleuchtungsstärke wirken. 2. Anordnung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7, 7') vorhanden sind, um zur Einstellung der vor zugebenden Werte unabhängig von der jeweiligen Beleuchtungsstärke an die Eingangsstufen der Ver stärker an Stelle der Spannung der lichtelektrischen Empfänger eine Einstellspannung einstellbarer Grösse anzulegen. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der vorzugebenden Werte Potentiometer in den Steuerkreisen der Transistoren vorhanden sind. 4. Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall einer der beiden Mess- und Verstärkerglieder besitzenden Einrichtungen die andere die volle Steuer spannung aufbringt. 5. Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zur stetigen Steuerung die Ausgangsspannung der beiden Verstärker eine Thyratronschaltung als Stellglied für den Lichtstrom steuert. 6.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass zur stetigen Steuerung die Ausgangsspannung der beiden Verstärker einen Transduktor als Stellglied für den Lichtstrom steuert. 7. Anordnung nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zur un stetigen Steuerung jeder der beiden Verstärker eine Kippstufe aussteuert, so dass die Ausgangsspannung für die Steuerung des Stellgliedes für den Lichtstrom stets sprungartig ändert. B. Anordnung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellglied für den Licht strom ein Schaltschütz dient. 9.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass eine stetige und unstetige Teilsteuereinrichtung auf ver schiedene in einer Beleuchtungsanlage zusammen gefasste Lichtquellen wirken. 10. Anordnung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unstetigen Steuereinrichtungen erst dann wirksam werden, wenn die stetigen Steuer einrichtungen vorgegebene Grenzlagen erreicht haben. 11.

   Anordnung nach den Unteransprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Wirksam werden einer unstetigen Steuereinrichtung von dieser die erreichte Wirkung der stetigen Steuereinrichtung übernommen und die Grundwerte der stetigen Steuer einrichtung so verändert werden, dass -sie den an schliessenden Bereich aussteuert. 12. Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass Ver zögerungsglieder vorgesehen sind, um die Einwir kung kurzzeitiger Änderungen der Beleuchtungsstärke zu verhindern.