CN101034515A - 用于发光标志尤其是路标的模块化系统 - Google Patents

Abstract

一种用于发光标志尤其是路标的模块化系统，包括可结合起来以形成框架结构的多个杆(2)。每个杆(2)具有由可用作光导体的材料，例如聚碳酸酯制成的整个主体，所述主体相对于在其中传播的光的色彩基本上是透明的，并且其中集成了LED光源。所述系统还包括字母、图形或符号形式的多个模块(3)，其被定位在前述框架中，并且每个模块也由可用作光导体的材料，例如聚碳酸酯制成的主体构成，所述主体相对于在其中传播的光的色彩基本上是透明的，并且至少一个LED光源集成于每个模块(3)中。每个前述模块(2，3)具有用于将相应的LED光源连接到电源(B)上的至少一对端子(2a)。

Description

用于发光标志尤其是路标的模块化系统

技术领域

本发明涉及发光标志领域，该发光标志特别地但不排他地用于路标。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型的发光标志系统，该发光标志系统将具有如下特性：结构简单，低能耗，同时能使所制作的信号具有非常大的尺寸，并最终在白天和夜晚都具有高能见度。

根据本发明，提出了一种用于发光标志的模块化系统，包括支撑结构和多个布置在所述支撑结构上的通常为字母、图形或符号形式的模块，每个模块由主体构成，并且，具有设置在所述主体内的至少一个LED光源和用于将LED光源连接到电源的至少一对连接端子，该主体由可用作光导体的、基本上透明的材料制成。

在优选实施例中，所述支撑结构包括可结合起来以形成框架结构的多个杆，每个杆由主体构成，具有设置在所述主体内部的至少一个LED光源、和用于将LED光源连接到电源的至少一对连接端子，该主体由可用作光导体的、对于在其内部传播的光的色彩基本上透明的材料制成，所述模块被定位在前述框架内。

根据进一步的特征，有色的散射层被沉积在所述框架模块和信号模块的主体的多个侧面的其中一个侧面上。上述系统因而能使任意类型符号的字句、指示或序列组合起来以形成一组主体，仿佛在前述模块化的框架结构中悬浮于空气中。所述主体和框架显现出由布置在其一个侧面上的散射层限定的色彩，例如白色，或红色或蓝色等等。在夜晚或光线差的环境下，所述系统通过向设置在该系统的每个模块(框架杆，或字母，或符号)内的LED光源提供电流而被照亮。通过使用LED光源以及光导体主体，即使主体的尺寸很大，也可获得低能耗的发光。因此，根据本发明的标志系统在很远距离处也是可见的，并且显现为位于同样带有色彩的框架内的任意色彩的字母或符号序列，映衬着黑暗的背景，其中所述字母或符号序列的色彩是通过一个或多个LED获得的。在白天，所述符号和字母以及所述框架由于其色彩及它们相对大的尺寸而在任何情况下都可清楚地看见。此外，优选地，所述符号或字母依次由边界来确定轮廓，所述边界优选被丝网印刷在字母或符号上，并且其色彩被选择为与所述符号和字母的色彩成对比。

在优选的实施例中，供给源由一个或多个任意已知类型的电池构成，优选地连接到发电系统上，例如光伏板，或是透镜和热电发电机、单独的风力发电机或矩阵式风力发电机群中的一个。

附图说明

本发明的进一步的特征和优点将从参照附图的说明书中显现出来，其中，所述附图仅仅是以非限定性实例的方式提供的，并且这些附图为：

图1是以根据本发明的系统获得的路标板的透视示意图；

图2是图1系统的模块形成部分的透视图；

图3是图2中的模块的侧面示意图；

图4描绘了根据本发明的系统的字母模块的变形实施例；

图5描绘了一个进一步的变形；

图6描绘了根据图5中的VI-VI线剖开的截面；

图7描绘了处于夜晚点亮情况下的图1中的板；

图8描绘了具有深色轮廓的浅色字母，所述字母的色彩例如是白色或红色，所述轮廓的色彩例如是蓝色或黑色，并且所述轮廓被设计成在白天与字母的色彩成对比；

图9和图10描绘了根据本发明的路标的分解透视图和组装透视图；

图11描绘了图10的一种变形。

具体实施方式

图1给出了一种使用本发明系统的路标用面板的实施方式的实例。作为一个整体由参考标记1表示的所述面板，包括多个杆形式的模块2，所述杆可通过使用下文所述装置以快速方式机械地和电气地彼此相互连接。所述杆2构成框架的侧边，通常，形成信号主题的字句或符号序列排列于所述框架内。在描绘的实例中，模块3为字母形式，支撑在杆4上。所述杆4可与杆2类似，或可简单地由支撑元件构成，其中该支撑元件具有加固整体结构的意图，水平地或垂直地或对角地在框架内的两个垂直杆2之间延伸。

每个模块2和每个模块3优选地全部由可用作光导体的材料，例如聚碳酸酯制成，相对于在其中传播的光线的色彩基本上透明。例如，模块3也可由被红色LED横向地照亮的呈红色的甲基丙烯酸酯制成。所述光导体可被制成管状，并且在这种情况下，可通过棱形槽促进光线在其内部或其边界的传播。在所述主体内部，在其一个或两个端部或在中部集成有一个或多个任意已知类型的LED光源，在附图的面板中以S表示。

当所述LED光源S被点亮时，发出的光线沿每个模块2和3传播并从中射出(见图3)。

在与射出光线的一侧相对的侧面上沉积着散射涂层，例如具有二氧化钛基部的白色涂层，或通常为带有色彩的散射涂层。在所述光导体中传播的光线被所述散射涂层逐渐地和均匀地散射，从而其一部分从所述光导体中射出。

为了更好地定向光束离开所述光导体时的方向，可在其上布置矩阵形的微型光学器件，或更简单地，在光导体的具有散射层的一侧设置弯曲结构。

所述字母或符号的侧壁也可涂敷散射体。

在特定类型的字母中，尤其对于框架来说，所述散射体可通过涂敷所述字母的一部分而沉积，在这种情况下，即使在背后一段距离处也可看到所述字母和/或框架。

图2给出了杆模块2的一个优选实施例，其中在每个端部设置有两个轴向端子2a，其用于将相应的LED光源S电连接到电源上，同时用于机械连接到相邻的杆2上。为此，每个杆2在其每个侧面的端部还配备有凹连接端子2b。通过这种方式，每个杆的凸连接端子2a可容纳于相邻杆的一对凹连接端子2b内，从而电连接到电源上并同时在不同模块之间实现机械连接。类似的系统可用于将每个模块3机械地和电气地连接到支撑杆4上，其中支撑杆4可在其端部配备电连接到电源的装置。

在所描绘的实例中，电源由一个或多个任意已知类型的电池B构成，优选地连接到发电机G，例如光伏板形式(如图1所示)或风力发电机形式，或聚焦在热电模块或压电膜上的透镜形式，其中所述压电膜通过弯曲或振动产生电。

从图1中可见，形成标志的一组字母或符号看起来似乎是在所述框架中悬置的。夜晚时，形成框架的杆2和形成标志的模块3被点亮，如图7所示，从而构成暗色背景映衬的一组有色的主体。LED光源以及上述类型的光导体的使用，即使在发光体尺寸很大的情况下，也能实现低能耗，这使本发明的系统尤其适用于在远距离也可见的路标。

图4给出了字母模块3的一种变形实施例，其中模块主体仅构成界定所述字母和符号的轮廓。

图5和图6描绘了进一步的变形，其可用于试图制作一种两面都可见的标志的情况。这种情况下，每个模块3包括不透明的面板6，该面板6在其相对的两面上支承两个模块3’，该两个模块3’根据本发明获得，在由光导材料制成的主体中包封着相应的LED光源。所述不透明面板还可设置在图4所示的字母上或任何其它字母或符号上，并且在这种情况下，所述面板上可设置降低其暴露于风中的面积的小孔。

除了暴露于阳光中，太阳能电池板可同时在外侧和内侧邻近所述边界，尤其可以是在散射阳光(albedo)下也能高效工作的柔性膜类型。

阳光的转换器可从下述各种类型中加以选择：单晶硅，多晶硅，条带(string ribbon)，薄膜例如非晶硅，碲化镉，铜铟亚酸盐，或染料敏化电化学结(Graetzel电池)，聚合物光伏器件，或光合的光伏器件(photosynthetic photovoltaic)。

也可无任何限制地选择可再充电电池，例如从下面的种类中选择，Ni-Cd，Ni-MH，Li-离子，Li-Pol，或又选自可平面化(planarizable)类型或薄膜类型的电池。

设置在框架上并连接到特意提供的电路上的照明传感器，控制LED的打开和关闭。

可设置一特意提供的传感器，例如多单元类型或微型照相机类型传感器，来探测能见度，并且根据探测到的信号，通过电路控制LED的强度。在有雾或通常能见度低的情况下，所述强度将会被最大化。

在可能的应用中，所述框架，或符号，或任意字母可以脉冲形式供电，以更好地突出例如转弯或十字路口的危险。

在作为指示箭头的情况下，可以根据时间和形态依次向LED提供电流，所述形态可方便地通过控制整个面板的处理器加以调节。

字母、框架或符号的光学元件可以在面朝上的一侧具有不透明的涂层或反射涂层，以使超过水平线的范围亮度为零。简单的阻挡件的引入可进一步降低水平线下方小角度的亮度。

如上文清楚所述的那样，根据本发明的系统具有如下重要优点：结构简单，易于安装和使用灵活，可由相同的模块组成不同的标志，可制作更大尺寸的标志，低能耗。

图9和10涉及通过将传统的路标变形而获得的本发明的实施例。在所述附图中，参考标记7表示传统的路标，该路标包括具有前表面9的面板8，其中前表面9支承着字句或符号10。在这种情况下，路标7用作支撑结构。优选地，在前表面9上粘合例如深色并且任意形式的塑料材料板11，所述形式例如有，覆盖背景和/或表面9上的原有字句的色彩。在板9上固定着多个上文所述类型的模块3，其可通过上文所述的一种或多种方案(散射层和/或轮廓，等等)获得。模块3优选比原有字句或符号的尺寸大，以提高远距离的能见度。

优选地，在模块3中集成固定螺纹件12，用于与面板8中的孔13接合。通过该螺纹件固定在面板8后部的是用于支撑电池B和发电机G的支撑结构14。

图11描绘了一种类似的方案，在路标指示危险转弯的情况下用于对路标进行改造。在这种情况下，将层11加到原有面板上，然后，将根据本发明的表示转弯符号的模块3和根据本发明的呈杆形式的模块2设计成，表示路标的周围边带。

仍然在图9-11的情况下，本发明的优点明显地在于，可以通过简单且便宜的装置，将传统的路标和信号转变为远距离可见的发光标志，并且可根据各种工作形态(连续发光或脉冲发光)进行方便的控制，以获得高有效性和警告的安全性。

根据进一步优选的特征，根据本发明的模块化系统中的模块2，3设置有自清洁的涂层，该涂层例如是用在玻璃板上的任意已知类型。

当然，在无损于本发明的原则的情况下，根据本文中示例性的描述和描绘，结构的细节和实施例会有很大的变化，但不会因此而脱离本发明的范围。

Claims (42)

1、一种用于发光标志尤其是路标的模块化系统，包括支撑结构(2)和多个可定位在所述支撑结构上的通常为字母、图形或符号形式的模块(3)，每个模块(3)由主体构成，并且，具有设置在所述主体内的至少一个LED光源和用于将LED光源电连接到电源的至少一对端子，该主体由可用作光导体的、基本上透明的材料制成。

2、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述支撑结构包括可结合起来以形成框架结构的多个杆(2)，每个杆由主体构成，具有设置在所述主体内部的至少一个LED光源、和用于将LED光源连接到电源(B)的至少一对连接端子(2a)，该主体由可用作光导体的、对于在其内部传播的光的色彩基本上透明的材料制成，所述模块(3)的形式是定位在前述框架内的字母、图形或符号。

3、根据权利要求2所述的模块化系统，其特征在于，所述杆(2)和所述字母模块(3)的主体由聚碳酸酯或通常由下述聚合物材料制成，所述聚合物材料相对于所用光源的色彩是透明的并且根据已知工艺用添加剂进行了强化，以抵抗由阳光导致的泛黄。

4、根据权利要求3所述的模块化系统，其特征在于，每个所述杆模块(2)具有从每个端部轴向突出的凸端子对(2a)，该凸端子对(2a)既可用于将设置在杆模块内的LED光源电连接到电源，也可用于将杆模块(2)机械连接到相邻的模块。

5、根据权利要求4所述的模块化系统，其特征在于，每个杆模块(2)具有至少一个如下所述的侧面，该侧面在其每个端部具有电气地和机械地连接到相邻的杆模块的两个凸端子(2a)上的两个凹端子(2b)。

6、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，每个所述字母模块(3)具有界定字母或符号轮廓的主体，该轮廓被设计成提高所述字母或符号的能见度。

7、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，每个所述字母模块(3)具有不透明的面板(6)，在该面板(6)的两个相对的面上具有从所述路标系统的相对的两侧可以看见的两个字母模块(3’)。

8、根据权利要求2所述的模块化系统，其特征在于，所述字母模块(3)由杆(4)支撑，杆(4)水平地、垂直地或对角地在前述框架内部的空间中延伸，且位于形成所述框架的两个垂直杆(2)之间。

9、根据权利要求8所述的模块化系统，其特征在于，所述支撑杆(4)也由集成有LED光源的光导材料制成的前述模块(2)中的一个构成。

10、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，前述电源由一个或多个电池(B)构成。

11、根据权利要求10所述的模块化系统，其特征在于，所述电池是可再充电电池并且连接到发电机(G)上。

12、根据权利要求11所述的模块化系统，其特征在于，所述发电机由一个或多个光伏太阳能电池板构成。

13、根据权利要求11所述的模块化系统，其特征在于，所述发电机是风力发电机。

14、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，有色的散射层，例如具有二氧化钛基部的散射层，沉积在所述框架的模块和/或符号模块的主体的一个侧面上。

15、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述符号或字母依次由边界来确定轮廓，所述边界优选通过丝网印刷得到，并且其色彩被选择为与所述符号和字母的色彩成对比。

16、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述杆(2)和所述字母模块(3)的主体由有色的甲基丙烯酸酯制成。

17、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述杆模块和符号模块的主体为管状并具有壁部，该壁部上具有促进光线传播的棱形槽。

18、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，为了更好地定向光束离开每个光导体主体时的方向，在其上布置矩阵形的微型光学器件。

19、根据权利要求14所述的模块化系统，其特征在于，在所述主体的具有散射层的一侧，或者光线射出的一侧，或者在这两侧，设置弯曲结构。

20、根据权利要求14所述的模块化系统，其特征在于，在所述字母或符号的一个或多个侧壁上涂有散射层。

21、根据权利要求14所述的模块化系统，其特征在于，所述框架和/或字母/符号具有仅覆盖主体的一部分的所述散射层，由此，从后方的一定距离处可看见所述字母和/或框架。

22、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述发电机包括将阳光聚焦在热电模块上的透镜。

23、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述发电机包括暴露于风中的压电膜，该压电膜通过弯曲或振动产生电。

24、根据权利要求7所述的模块化系统，其特征在于，所述不透明的面板具有降低暴露于风中的面积的孔。

25、根据权利要求12所述的模块化系统，其特征在于，太阳能电池板被定位成邻近一个或多个模块的边界，并且位于一侧或多侧。

26、根据权利要求25所述的模块化系统，其特征在于，所述太阳能电池板为柔性膜类型，并被设计为在散射的阳光下具有良好的工作效率。

27、根据权利要求12所述的模块化系统，其特征在于，所述太阳能电池板选自下述类型：单晶硅，多晶硅，条带，薄膜例如非晶硅，碲化镉，铜铟亚酸盐或染料敏化电化学结，聚合物光伏器件，或光合的光伏器件。

28、根据权利要求11所述的模块化系统，其特征在于，所述可再充电电池选自下述类型：Ni-Cd，Ni-MH，Li-离子，Li-Pol，或又选自可平面化的类型或薄膜类型的电池。

29、根据权利要求2所述的模块化系统，其特征在于，其包括设置在框架上并连接到电路上的照明传感器，该照明传感器控制LED的打开和关闭。

30、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，其包括用于探测能见度的传感器、和根据所探测到的信号调节LED的强度的装置，在有雾或通常能见度降低的情况下，所述强度为最大。

31、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，其包括控制LED的电力供给的控制单元。

32、根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，其包括控制LED的电力供给的控制单元，该控制单元可在具有环境传感器的反馈回路中工作，并根据电池的充电状态调节由该电池释放的电流的供给。

33、根据权利要求2所述的模块化系统，其特征在于，其包括控制LED的电力供给的控制单元，该控制单元被设计成，以脉冲的形式点亮所述框架和/或符号或任意字母，以便更好地突出例如危险的情况，并且/或者，以顺序的和可调节的方式向例如指示箭头或类似物等符号供电。

34、根据权利要求1或2所述的模块化系统，其特征在于，在模块主体的朝上的一侧具有不透明的涂层或反射涂层，以便使超过水平线的范围亮度为零。

35、根据权利要求31所述的模块化系统，其特征在于，其包括用于降低水平线下方的小角度的亮度的阻挡件。

36、根据权利要求14所述的模块化系统，其特征在于，所述散射层由粗糙度受控制的表面构成，该散射层被直接印刷在所述符号或字母上，并且接下来可涂敷反射涂层。

37、根据权利要求1和14-21中任一项所述的模块化系统，其特征在于，所述支撑结构包括传统类型的路标，所述路标包括具有通常支承字句或符号的前表面的面板，其特征还在于，前述模块(3)被固定在所述路标的前表面上，以便覆盖原有的字句或符号，其中所述模块(3)为具有光导体主体的字母或符号的形式并且至少一个LED集成于其中。

38、根据权利要求37所述的模块化系统，其特征在于，所述模块(3)固定在所述前表面上，并且涂层材料层插入两者之间，所述涂层材料层具有与模块(3)的色彩成对比的色彩。

39、根据权利要求38所述的模块化系统，其特征在于，模块(3)的字母或符号的尺寸比原有路标的字母或符号的尺寸大。

40、根据权利要求37所述的模块化系统，其特征在于，在所述面板后面固定着用于电池和发电机的支撑结构。

41、根据权利要求37所述的模块化系统，其特征在于，在所述面板上固定着界定框架的模块(2)，该框架对应着路标的周围边带。

42、根据权利要求1或2所述的模块化系统，其特征在于，前述模块(2，3)具有自清洁型的涂层。

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