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Projektionsgerät für lenkbare Fahrzeuge zum Erzeugen einer Orientierungs-Lichtmarke
Die Erfindung betrifft ein Projektionsgerät für lenkbare Fahrzeuge, insbesondere
für Straßenfahrzeuge, zum Erzeugen einer gebündelten Orientierungs-Lichtmarke intensiver
Helligkeit zwecks Einhaltung eines einstellbar bestimmten seitlichen Ab-
standes
vom Rand einer Fahrbahn oder von einer Markierungslinie längs der Fahrtrichtung
auf einer Straße, mit in einem Scheinwerfer angeordneten Projektionslampe und Linse.
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Bei verschiedenen Anwendungszwecken für Fahrzeuge besteht das Bedürfnis,
dem Fahrzeugführer eine genaue, mit einfachen Mitteln zu erreichende Orientierung
auf einer Fahrbahn bezüglich des Ab-
standes zum Fahrbahnrand zu ermöglichen.
Dies ist z. B. bei Fahrzeugen mit Einrichtungen zum Markieren von Straßen der Fall,
wo es darauf ankommt, in einem bestimmten Abstand vom Straßenrand oder von Straßenbahnschienen
Leitlinien aufzubringen. Bei Fahrten von Schiffen auf engen Wasserstraßen, Kanälen,
Schleusen u. dgl. ist ebenfalls eine exakte Orientierung in bezug auf das Ufer,
insbesondere bei schelchter Sicht notwendig. Schließlich stehen auch für Kraftfahrzeuge
im allgemeinen, vor allem bei Nacht-oder Nebelfahrten bisher nur unzureicende Hilfsmittel
zur Beobachtung eines Sicherheitsabstandes vom Straßenrand oder auch von einem davorfahrenden
Fahrzeug innerhalb einer Kolonne zur Verfügung.
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Es ist eine Vorrichtung an Land- oder Seefahrzeugen zum Einhalten
der Straßenmitte oder eines bestimmten Abstandes von seitlichen Begrenzungen bekannt.
Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß an dem Fahrzeug zwei von einem
Beobachtungsstand aus bedienbare Spiegel angebracht sind, die in entgegengesetztem
Drehsinn um eine zur Fahrtrichtung parallele Achse schwenkbar sind. Unterhalb der
Schwenkachse ist eine Mittelmarke befestigt, während vor dem Beobachtungsstand ein
oder zwei mit einer Mittelmarkierung versehene feste Spiegel so angeordnet sind,
daß auf ihnen die durch die beiden oberen Spiegel projizierten Begrenzungslinien
beobachtet werden können. Die Anwendungsmöglichkeiten für diese Vorrichtung sind
verhältnismäßig beschränkt, da für einen einwandfreien Betrieb eine gute Sicht gewährleistet
sein muß. Bei Nacht, Dunst oder Nebel ist eine Orientierung mit Hilfe des Spiegelsystems
unmöglich. Der Vorrichtung haften aber auch insofern Mängel an, als sie einen umständlichen
und aufwendigen Aufbau auf dem Fahrzeug erforderlich macht und als zur Orientierung
zwei unbedingt parallel zueinander verlaufende Markierungslinien bzw. Fahrbahnränder
oder -ufer vorhanden sein müssen. Es ist ferner ein Zielgerät für Straßenmarkierungsfahrzeuge
bekannt, mit dem auf einem Schirm Ringe erzeugt werden, die dem Fahrer z. B. in
normaler Sitzposition sichtbar sind, so daß er diese mit einer Leitlinie in Deckung
halten kann. Ändert- der Fahrer die Position seiner Augen, so verschwinden die Ringe
auf dem Sichtschirm, so daß der Fahrer wieder die entsprechende Position aufsuchen
muß. Dieses Aufsuchen des Erscheinungsbildes der Ringe durch Verändern der Sitzposition
ist einerseits sehr mühsam und vor allem häufig notwendig, wenn z. B. der Fahrersitz
und das Fahrzeug in unterschiedlicher Weise gefedert sind, und führt andererseits
zu Ungenauigkeiten für das Kurshalten des Fahrzeuges, wenn die Ringe auf dem Schirm
ab einer gewissen Fahrgeschwindigkeit nicht mehr dauernd mit der Leitlinie auf der
Straße in Ausfluchtung beobachtet werden können.
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Es ist auch ein Spurlichtprojektor bekannt, der V-förmig angeordnete
Glühfäden aufweist, deren Ab-
bildungen links und rechts auf der Straße als
parallele Leuchtstreifen erscheinen. Aufgabe dieses Gerätes ist, die durch das Fahrzeug
bedingte Spurbreite anzuzeigen. Die Erzeugung einer scharf umgrenzten Lichtmarke
intensiver Helligkeit zum Zweck des Anvisierens von Leitlinien ist mit diesem Gerät
jedoch nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für Land-
oder Seefahrzeuge zum Einhalten eines einstellbar bestimmten seitlichen Abstandes
von dem Rand einer Fahrbahn zu schaffen, mit der die Nachteile der bekannten Geräte
vermieden werden und eine von Sicht- und Helligkeitsbedingungen unabhängige Orientierung
für den Fahrer gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe ist bei einem Projektionsgerät der eingangs bezeichneten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der über ein Objektiv scharf einste
Rbare
Scheinwerfer außerdem mit einem hinter der Lampe angeordneten Hohlspiegel, einer
oder mehreren Kondensorlinsen sowie mit einer Pfeil-oder Streifenöffnung enthaltenden
Blende ausgestattet und am Fahrerhaus derart befestigt ist, daß in näherer Entfernung
vom Fahrzeug ein Abbild der Blendenöffnung schräg nach vorn oder seitlich längs
der Fahrbahn projiziert wird, und daß der Scheinwerfer auf einer verstellbaren,
vorzugsweise vom Fahrer betätigbaren Halterung gelagert ist.
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Der Scheinwerfer des Gerätes ist zweckmäßigerweise mit seiner Halterung
quer zur Fahrzeuglängsachse schwenkbar geführt, und es ist eine Stabilisierqngsvorrichtung
vorgesehen, z. B. ein gedämpftes Pgndel oder ein Kreisel, mit der der Scheinwerfer
auch bei seitlicher Schräglage des Fahrzeuges seine Normalstellung beibehält.
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Bei einer anderen -Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung
ist der Scheinwerfer allseitig beweglich, z. B. kardanisch gelagert und kann in
seinen Freiheitsgraden beliebig beschränkt werden.
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Im Sichtbereich des Fahrers kann ein schräggestellter Planspiegel
angeordnet sein, der bei seitlicher Projektion des Lichtstrahles eine Beobachtung
der i4eben dem Fahrzeug auf der Straße wandernden Lichtmarke gestattet.
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Nach einem weitere ' n Merkmal der Erfindung weist die Halterung
des Gerätes eine in Abhängigkeit von der Entfernung der projizierten Lichtmarke
von der Fahrzeugmitte und -seite geeichte Skala auf.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann das Projektionsgerät für
Straßenmarkierungsmaschinen verwendet werden, indem die projizierte Lichtmarke in
fest eingestelltem Abstand auf einen Randstreifen, eine Straßenbahnschiene oder
auf eine andere in festliegender Abstandsbezichung zur Straßenbreite verlaufenden
Markieruifg gerichtet wird, um eine weitere Markierung auf, die Straße aufzubringen,
so daß dem Fahrer der Maschine eine einfache Orientierung gewährleistet und die
Maschine in einer der Kapazität der Farbspritzdüse entsprechenden Geschwindigkeit
fahrbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 a, 1 b und
1 c im Seiten-, Auf- und Grundriß ein Straßenfahrzeug mit dem prinzipmäßig
angedeuteten Gerät, F i g. 2 a, 2 b, 2 c schematisch ein Fahrzeug
mit den verschiedenen Projektionsmöglichkeiten einer Lichtmarke, F i g. 3
den Strahlengang bei einer Ausführung des Projektionsgerätes, F i g. 4 den
Strahlengang einer vereinfachten Ausführung eines Projektionsgerätes, F i g.
5 verschiedene mögliche Blendenöffnungen zur Erzeugung einer Lichtmarke,
F i g. 6 schematisch eine allseitig bewegliche Aufhängung des Projektionsgerätes,
F i g. 7 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 6,
F i
g. 8 ein z. B. seitlich am Fahrzeug angebrachtes Projektionsgerät mit einer
besonderen Einstellvorrichtung, F i g. 9 einen Schnitt dieser Vorrichtung
längs der Linie IX-IX.
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Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, kann das Projektionsgerät
10 auf einem Fahrzeug 11, z. B. einem Kraftwagen mit Einrichtungen
zum Markieren von Straßen, auf dessen Fahrerhaus angeordnet sein. Bei dem in F i
g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dem Dach des Führerhauses
eine starre Halterung 12 befestigt, in der eine in Längsrichtung des Fahrzeuges
liegende Spindel 13 schwenkbar gelagert ist. Die Spindel geht an ihrem vorderen
Ende in eine Gabel 14 über, in der das Projektionsgerät 10
schwenkbar befestigt
ist. Mit Hilfe eines an dem hinteren Ende der Spindel 13 befindlichen Handrades
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kann die Projektionseinrichtung seitlich verschwenkt werden. Nicht dargestellte
Sicherungsmittel, z. B. eine Sicherungsmutter oder Rasteinrichtung, sorgen für die
Beibehaltung der gewählten seitlichen Einstellung. Innerhalb der Gabel 14 am vorderen
Ende der Spindel 13 läßt sich das Projektionsgerät 10 in Längsrichtung
des Fahrzeuges neigen, wobei nicht dargestellte Sicherungsmittel das Projektionsgerät
in der eingestellten Lage festhalten.
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Die Einstellung des eine Lichtmarke auf die Straße werfenden Projektionsgerätes
hängt von den jeweiligen Umgebungsbedingungen ab. In F i g. 2 a bis 2 c sind
einige Anwendungsbeispiele dargestellt. F i g. 2 a zeigt ein Markierungsfahrzeug,
dem die Aufgabe obliegt, auf der Straßenmitte eine Leitlinie zu ziehen. In diesem
Fall kann das Projektionsgerät so eingestellt werden, daß seine Lichtmarke schräg
nach vom auf den einen oder anderen Straßenrand fällt. Falls bereits eine ältere
Markierung vorliegt, kann die Lichtmarke auch auf der bereits bestehenden Leitlinie
geführt werden, wodurch sich die Orientierung für den Fahrer noch erleichtert. Entsprechend
F i g. 2 b soll eine Leitlinie auf einer Fahrbahn neben einem Straßenbahngleis
gezogen werden. In diesem Fall kann die Lichtmarke direkt seitwärts auf eine Straßenbahnschiene
projiziert werden, falls der Ab-
stand der Leitlinie von der Schiene so groß
ist, daß der Fahrer die Lichtmarke einwandfrei beobachten kann. F i g. 2
c gibt als Beispiel die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes bei Kurvenfahrten
an. In diesem Fall wird die Lichtmarke ebenfalls direkt zur Seite projiziert, so
daß der Fahrer bei Beobachtung des Ausfluchtens der Lichtmarke mit dem Straßenrand
genau die Kurvenmitte durchfährt. Auf welche Seite des Fahrzeuges bzw. auf welchen
Straßenrand die Lichtmarke projiziert wird, bleibt sich bei einem Markieren der
Straßenmitte gleich. Für Kurvenfahrten ist es unter Umständen vorzuziehen, wenn
die Lichtmarke auf der Seite des Fahrersitzes erscheint.
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In F i g. 3 ist prinzipmäßig der Strahlengang einer Ausführungsform
des Projektionsgerätes dargestellt. Innerhalb der Krümmung eines Parabolspiegels
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ist eine Lichtquelle 17 mit verhältnismäßig hoher Wattzahl angeordnet.
Im Anschluß daran ist eine zur Bündelung der reflektierten Lichtstrahlen dienende
Kondensoranordnung 18 vorgesehen, der eine Blende 19 in Pfeil- oder
Strichform nachgeschaltet ist. Der Projektorausgang wird durch ein Objektiv 20 gebildet,
das zur Scharfeinstellung der auf die Straße projizierten Lichtmarke längsbewegbar
geführt ist.
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Bei einer vereinfachten Ausführungsform des Projektionsgerätes entsprechend
F i g. 4 findet ein kugelförmig ausgebildeter Hohlspiegel 21 Anwendung. Innerhalb
der Wölbung ist eine Lichtquelle 22 zur Scharfeinstellung bewegbar. Dem gleichen
Zweck könnte ein verstellbarer Spiegel und eine feststehende Lichtquelle dienen.
Am Ausgang des Projektionsgerätes
kann eine Blende in der Form
der erwünschten Lichtmarke angeordnet werden, während zur Ab-
deckung der
störenden Randstrahlen eine Blende 23
vorgesehen sein kann. Mögliche Ausführungsformen
der Blendenöffnung sind in F i g. 5 dargestellt.
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In F i g. 6 und 7 ist eine andere Aufhängungsart des
Projektionsgerätes angegeben. Das Gerät ist an einem Ausleger 24 befestigt, den
eine Schelle 25
umgreift. Durch die beiden nach unten gerichteten Laschen
der Schelle verläuft ein Bolzen 26, auf dem schwenkbar eine Gabel
27 gelagert ist. Am Fuße der Gabel 27 ist über eine weitere Bolzenverbindung
eine nach unten geöffnete Gabel 28 drehbar gehalten. Innerhalb der Gabel
28 ist das Projektionsgerät 10
aufgehängt. Es läßt sich erkennen, daß
mit Hilfe dieser Aufhängeanordnung das Projektionsgerät allseitig bewegbar ist.
Durch nicht dargestellte geeignete Sicherungsmittel können die Freiheitsgrade der
Projektionseinrichtung beliebig weit eingeschränkt werden. Dies ist z. B. dann erforderlich,
wenn das Fahrzeug, auf dem die Projektionseinrichtung befestigt ist, auf einer Gefällstrecke
oder auf einer Straße mit starker Wölbung fährt.
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Die Anwendung des Projektionsgerätes nach der Erfindung ist nicht
auf Straßenmarkierungsmaschinen beschränkt. Eine vorteilhafte Ausnutzung der sich
bietenden Möglichkeiten besteht beispielsweise bei Autofahrschulen, wo das Projektionsgerät
z. B. an der Fahrzeugseite montiert und in einem festen Ab-
stand zum Straßenrand
eingestellt wird, um dem lernenden Autofahrer jederzeit eine Orientierung bezüglich
des Straßenrandes und ein Sicherheitsgefühl für den Abstand zum Bordstein zu geben.
Auf Grund der Intensität der projizierten Lichtmarke erschließen sich auch Anwendungsmöglichkeiten
allgemein für Kraftfahrzeuge bei schlechten Sichtverhältnissen, insbesondere bei
dichtem Nebel. Wird in einem solchen Fall das Projektionsgerät so eingerichtet,
daß die Lichtmarke etwa 2 Meter seitlich vor dem Fahrzeug auftrifft, so ist bei
langsamer Fahrweise eine erheblich größere Sicherheit als bei Verwendung der Nebellampen
allein gewährleistet.
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Es ist auch an nächtliche Kolonnenfahrten von Militärfahrzeugen gedacht,
wenn die einzelnen Einheiten einen bestimmten Abstand zueinander einhalten müssen.
Für diesen Fall würde das auf dem Fahrzeug montierte Projektionsgerät in Fahrtrichtung
so eingestellt, daß die Lichtmarke, z. B. in Form eines Querstriches, in dem erforderlichen
Sicherheitsabstand von dem Fahrzeug auf die Straße fällt. Der Fahrer kann auf diese
Weise sein Fahrzeug leicht in der beabsichtigten Entfernung vom Vordermann halten,
ohne auf andere Scheinwerfer angewiesen zu sein. Wandert die Lichtmarke an dem davor
fahrenden Fahrzeug nach oben, so ist dies der Hinweis, daß der Abstand zu klein
ist.
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Um das Projektionsgerät nach der Erfindung leicht in bezua auf einen
von dem Straßenrand einzuhaltenden Abstand einstellen zu können, ohne daß eine vorhergehende
Ausrichtung des Fahrzeuges und Justierung des Scheinwerfers erforderlich ist, kann
in Weiterbildung der Erfindung eine in Abhängigkeit von der Entfernung der projizierten
Lichtmarke von der Fahrzeugmitte und -seite geeichte Skala vorgesehen sein.
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In F i g. 8 und 9 ist eine Verstellvorrichtung dargestellt,
die auf einem seitlichen Ausleger in Form einer einen Flansch tragenden Welle
32 sitzt. Auf der Welle ist eine schwenkbare Konsole 33 mittels einer,
Sicherungsmutter 31 befestigt. Die Konsole 33 trägt einen Sockel
30, der zur Seitenverstellung des darauf mittels eines Bügels 29 gehalterten
Projektors drehbar auf einem Bolzen 34, -vorzugsweise in Rasteinrichtungen,
gelagert ist. Um bei jeder beliebigen Neigungslage des Projektors und damit auch
des Sockels 30 den Abstand der Lichtmarke in Längsrichtung vor und seitlich
neben dem Fahrzeug ablesen zu können bzw. eine einfache Einstellung zu gewährleisten,
ist ein feststehender Zeiger 35 vorgesehen, der dauernd an der geeichten
Skala am Sockel anliegt bzw. bei einer Verstellung eine Relativbewegung ausführt.
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Falls bei intensivem Sonnenlicht die Lichtstärke des Projektionsgerätes
nicht zur Erzeugung eines deutlichen Lichtfleckes ausreichen sollte, kann auf dem
Fahrzeug ein Sonnenlichtprojektor angeordnet werden. Ein solches Gerät könnte beispielsweise
aus in verschiedenen Richtungen geneigten Spiegeln bestehen, die das auffallende
Sonnenlicht in ein Projektionssystem nach der Erlmdung weiterleiten.