DE19748522A1 - Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung mit aus Leuchtdioden zusammengesetzten Anzeigen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verkehrstechnische Signa­ lisierungseinrichtung für Verkehrsteilnehmer mit selbstleuch­ tenden Anzeigen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für verkehrstechnische Signalisierungseinrichtungen mit selbstleuchtenden Anzeigen, wie Lichtsignalanlagen an Kreu­ zungspunkten oder Wechselverkehrszeichen werden heutzutage Glühlampen, Halogenlampen und vereinzelt Leuchtdioden einge­ setzt.

Aus EP 0 694 894 ist beispielsweise eine Signalleuchte be­ kannt, die zumindest teilweise mit Leuchtdioden versehen ist, die innerhalb der Signalleuchte von einer ersten zu zumindest einer zweiten Abstrahlrichtung abkippbar gelagert sind und durch Verstellscheiben gruppenweise positioniert werden kön­ nen. Für eine gleichmäßige Ausleuchtung der selbstleuchtenden Anzeige sind allerdings sehr viele Leuchtdioden nötig, die untereinander einen möglichst geringen Abstand aufweisen. Da­ durch ergeben sich Probleme mit der Abfuhr von beim Betrieb entstehender Wärme.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine verkehrstechni­ sche Signalisierungseinrichtung anzugeben, die mit einer ge­ ringeren Anzahl an Leuchtdioden auskommt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine verkehrs­ technische Signalisierungseinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Dabei sind um die einzelnen Leuchtdioden Reflektoranordnungen vorgesehen, die aus mehreren Reflektoren trichterförmig zu­ sammengesetzt sind, damit in einer Hauptblickrichtung der Verkehrsteilnehmer ein erhöhter Lichtstrom erzielt wird. Durch den erhöhten Lichtstrom läßt sich die Anzahl der benö­ tigten Leuchtdioden reduzieren. Die Reflektoranordnung sorgt ferner dafür, daß eine gleichmäßige Ausleuchtung der selbst­ leuchtenden Anzeigen gewährleistet ist. Durch den weiteren Abstand der Leuchtdioden untereinander ist eine bessere Wär­ meableitung sichergestellt, die zu einer längeren Lebensdauer der Leuchtdioden und einem geringeren Stromverbrauch führt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist die Reflektoranordnung aus mehreren planaren Reflektoren trichterförmig zusammengesetzt. Planare Reflektoren lassen sich besonders einfach herstellen.

Nach Patentanspruch 3 ist vorgesehen, daß jeweils um eine einzelne Leuchtdiode eine Reflektoranordnung angeordnet ist. Daraus resultiert eine minimale Anzahl an zu verwendenden Leuchtdioden.

In der Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 ist vorgesehen, daß auch um mehrere Leuchtdioden gleichzeitig eine einzelne Reflektoranordnung angeordnet ist, wodurch Herstellungskosten für Reflektoranordnungen reduziert werden.

In der bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 ist vorgesehen, daß die Reflektoranordnung aus planaren Reflekto­ ren, die in einem gleichmäßigen Sechseck angeordnet sind, zu­ sammengesetzt ist. Daraus resultiert eine Reflektoranordnung, mit der sich Flächen vollständig ausfüllen lassen, so daß sich eine gleichmäßige Ausleuchtung der Anzeige ergibt.

Nach Patentanspruch 6 ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Reflektoranordnung aus rechteckförmig angeordneten planaren Reflektoren besteht. Dadurch lassen sich ebenfalls Flächen vollständig füllen, was wiederum zu einer gleichmäßi­ gen Ausleuchtung der Anzeige führt.

In der bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 ist vorgesehen, daß derjenige Reflektor, der unterhalb der Haupt­ blickrichtung angeordnet ist, einen kleineren Winkel mit der Hauptblickrichtung aufweist als derjenige Reflektor, der oberhalb der Hauptblickrichtung angeordnet ist. Dadurch ist gewährleistet, daß der Lichtstrom in der Hauptblickrichtung erhöht wird.

Zur Abschwächung der Phantomproblematik bei Fremdlichteinfall ist in der bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 vorgesehen, daß derjenige Reflektor, der unterhalb der Haupt­ blickrichtung angeordnet ist, zumindest teilweise eine lichtabsorbierende Beschichtung aufweist. Diese lichtabsor­ bierende Beschichtung absorbiert von außen in die verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung einfallendes Licht, ansonsten wür­ de die Anzeige ohne Ansteuerung von selber leuchten.

Eine weiter verbesserte Abstrahlcharakteristik ergibt sich nach Patentanspruch 9 durch eine optische Abbildungseinrich­ tung, die die Reflektoranordnung in Hauptblickrichtung ab­ schließt.

Nach Patentanspruch 10 ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß eine Symbolmaske zwischen Verkehrsteilnehmern und Leucht­ dioden angeordnet ist, mit der aus einer Matrixanordnung von Leuchtdioden einzelne Leuchtdioden ausgewählt werden, die ihr Licht durch die Symbolmaske abstrahlen. Mit den Symbolmasken lassen sich dadurch verschiedene Anzeigen darstellen.

Die cosinusförmige Abstrahlcharakteristik von oberflächenmon­ tierten Leuchtdioden (SMD-LED) nach Patentanspruch 11 bzw. von Leuchtdioden mit planarer Kuppe nach Patentanspruch 12 eignet sich besonders für eine Beeinflussung mittels der Re­ flektoranordnung.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Figuren werden Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer verkehrstechni­ schen Signalisierungseinrichtung mit Reflektoranordnungen aus rechteckförmig angeordneten planaren Reflektoren,

Fig. 2 einen schematischen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine Signalisierungseinrichtung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem schematischen Querschnitt durch eine Signalisierungseinrichtung mit Reflektoren, die lichtabsorbierende Schichten aufweisen und

Fig. 4 eine Frontansicht einer Signalisierungseinrichtung mit Reflektoranordnungen, die aus planaren Reflektoren in ei­ nem gleichmäßigen Sechseck zusammengesetzt sind.

In Fig. 1 ist die Frontansicht einer Signalisierungseinrich­ tung 1 für selbstleuchtende Anzeigen 2 dargestellt, bei der das Licht von Leuchtdioden 3 durch Reflektoranordnungen 6, die aus mehreren Reflektoren 7 zusammengesetzt sind. Als Leuchtdioden 3 werden dabei bevorzugt Leuchtdioden mit cosi­ nusförmiger Abstrahlcharakteristik eingesetzt, beispielsweise oberflächenmontierte Leuchtdioden (SMD-LED, surface mounted device Leuchtdioden) oder Leuchtdioden mit planarer Kuppe, da Leuchtdioden mit runder, kugelförmiger Kuppe eine Abstrahl­ charakteristik aufweisen, die mit der Reflektoranordnung schwieriger zu verändern ist. Es sind sowohl Reflektoranord­ nungen um einzelne Leuchtdioden 3 als auch um zwei Leuchtdi­ oden 3 im unteren Teil der Signalisierungseinrichtung 1 dar­ gestellt. Die Reflektoranordnungen 6 bestehen dabei aus vier rechteckförmig angeordneten planaren Reflektoren 7, wobei rechteckförmig auch quadratförmig umfaßt. Damit lassen sich Flächen vollständig füllen, was zu einer gleichmäßigen Aus­ leuchtung von selbstleuchtenden Anzeigen führt. Durch den er­ findungsgemäßen größeren Abstand der Leuchtdioden 3 unterein­ ander gegenüber einer bekannten großen Packungsdichte der Leuchtdioden zum Erzielen einer gleichmäßig ausgeleuchteten Fläche ist die erfindungsgemäße Signalisierungseinrichtung 1 preiswerter, benötigt weniger Leuchtdioden 3 und damit weni­ ger Strom. Außerdem wird die im Betrieb entstehende Wärme besser abgeführt, was zu einer höheren Lebensdauer der Leuchtdioden 3 und zu weiter reduziertem Stromverbrauch führt.

In Fig. 2 ist schematisch ein Ausschnitt eines Querschnitts einer Signalisierungseinrichtung 1 mit Leuchtdioden 3 darge­ stellt. Dabei sind die Leuchtdioden 3 auf einer Leiterplatte 4 befestigt. Verkehrsteilnehmer 8, dargestellt durch ein Fahrzeug, betrachten die Leuchtdioden 3 in einer Hauptblick­ richtung 5. Der Lichtstrom in der Hauptblickrichtung 5 wird durch die trichterförmige Anordnung der Reflektoren 7 ver­ stärkt. Weiterhin sind optische Abbildungseinrichtungen 10 vorgesehen, um die Abstrahlcharakteristik in Richtung des Verkehrsteilnehmers 8 zusätzlich zu verbessern. Mit Symbol­ masken 11 lassen sich einzelne Leuchtdioden 3 abschatten, da­ mit auf der Symbolmaske dargestellte Anzeigen sichtbar wer­ den. So ist als Symbolmaske 11 beispielsweise ein Pfeil oder sonstige verkehrstechnisch relevante Zeichen wie Kreise, Dreiecke oder Ziffern vorstellbar, die von nicht abgeschatte­ ten Leuchtdioden dargestellt werden. Die Anzeigen können na­ türlich auch durch eine entsprechende Anordnung der Leuchtdi­ oden 3 mit der Reflektoranordnung 6 oder durch gezieltes An­ steuern einzelner Leuchtdioden 3 der Matrix angezeigt werden.

In Fig. 3 ist schematisch eine Signalisierungseinrichtung 1 im Querschnitt dargestellt, bei der derjenige Reflektor 12, der unterhalb der Hauptblickrichtung 5 angeordnet ist, einen kleineren Winkel gegenüber der Hauptblickrichtung 5 aufweist als derjenige Reflektor 13, der oberhalb der Hauptblickrich­ tung angeordnet ist. Dadurch wird die Abstrahlung in Richtung der Hauptblickrichtung 5 zusätzlich verstärkt. Derjenige Re­ flektor 12, der unterhalb der Hauptblickrichtung 5 angeordnet ist, weist zusätzlich zumindest teilweise eine lichtabsorbie­ rende Beschichtung 14 auf, die in Richtung eines Fremdlicht­ einfalles 15 angeordnet ist. Dadurch wird der Fremdlichtein­ fall 15 absorbiert und führt nicht zu einer scheinbaren Be­ leuchtung der Anzeige, ein Effekt, der unter dem Namen Phan­ tomreflexion bekannt ist.

In Fig. 4 ist eine Signalisierungseinrichtung 1 für selbst­ leuchtende Anzeigen 2 in Frontsicht schematisch dargestellt, bei der die Reflektoranordnung 6 aus in einem gleichförmigen Sechseck angeordneten Reflektoren 7 zusammengesetzt ist. Auch mit dieser wabenartigen Struktur lassen sich Flächen voll­ ständig ausfüllen, so daß sich gleichmäßig beleuchtete Anzei­ gen ergeben.

Claims (12)

1. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) für Ver­ kehrsteilnehmer (8) mit selbstleuchtenden Anzeigen (2), die matrixartig aus Leuchtdioden (3) zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reflektoranordnung (6) aus Reflektoren (7) trichter­ förmig um die Leuchtdioden (3) herum derart angeordnet ist, daß in Hauptblickrichtung (5) der Verkehrsteilnehmer (8) eine erhöhter Lichtstrom erzielt wird.

2. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung (6) aus mehreren planaren Reflek­ toren (7) trichterförmig zusammengesetzt ist.

3. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung (6), die um jeweils eine einzelne der Leuchtdioden (3) angeordnet ist.

4. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung (6), die um mehrere Leuchtdioden (3) gemeinsam angeordnet ist.

5. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (7) in einem gleichmäßigen Sechseck ange­ ordnet sind.

6. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (7) in rechteckförmig angeordnet sind.

7. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige der Reflektoren (12), der unterhalb der Haupt­ blickrichtung (5) angeordnet ist, einen kleineren Winkel mit der Hauptblickrichtung (5) aufweist als derjenige der Reflek­ toren (13), der oberhalb der Hauptblickrichtung (5) angeord­ net ist.

8. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige der Reflektoren (12), der unterhalb der Haupt­ blickrichtung (5) angeordnet ist, zumindest teilweise eine lichtabsorbierende Beschichtung (14) aufweist.

9. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung (6) durch eine optische Abbil­ dungseinrichtung (19) in der Hauptblickrichtung (5) abge­ schlossen ist.

10. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Symbolmaske (11) zur Darstellung der selbstleuchten­ den Anzeige (2) in der Hauptblickrichtung (5) zwischen den Verkehrsteilnehmern (8) und den Leuchtdioden (3) derart aus­ gebildet ist, daß sie nur für das Licht von für die Darstel­ lung der selbstleuchtenden Anzeige (2) erforderlichen Leucht­ dioden (3) transparent ist.

11. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Leuchtdioden (3) oberflächenmontierte Leuchtdioden (SMD-LED) eingesetzt werden.

12. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (3) planare Kuppen aufweisen.