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Die Erfindung betrifft eine Verkehrsampel, die mit einem neuartigen Licht-System ausgestattet ist, das die Sicherheit für Verkehrsteilnehmer, deutlich erhöht. Das System ist eine Laser-Beleuchtung, die einen Bereich auf dem Fahrbahn, bzw. Bürgersteig unter einer Ampel oder in unmittelbarer Nähe, bei einer Variante durch Lichtprojektionen markiert und bei einer anderen Variante, als Leuchtmittel für die Ampelleuchten eingesetzt wird.
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Es gibt zahlreiche Lichtsysteme, die die Verkehrsteilnehmer warnen sollen, wenn ein öffentliches Fahrgastbeförderungs-Fahrzeug anhält. Dazu gehört z. B. auch die Warnblink-Anlage. Ein neues Lichtsignal-System, dass in manchen Städten getestet wird, besteht aus LED-s die am Boden eingebaut sind und diese beim Rot Leuchten einer Ampel oder beim Heranfahren einer Trambahn auch rot leuchten. Insbesondere soll das System junge Menschen, die stets auf deren Mobiltelefone schauen und kopflos durch die Gegend laufen, vor Unfällen schützen. Durch die Beleuchtung in die Fahrbahn, kann deren Aufmerksamkeit so von dem Mobiltelefon auf die herankommende Straßenbahn abgelenkt werden. Die Leuchtelemente. in Form von LED-s sind hier direkt an der Fahrbahn eingebaut. Nachteil ist, dass diese mit Strom versorgt werden müssen, was die extra dafür gelegten Stromleitungen voraussetzt. Zudem es wird darauf getreten und die Lichter werden dadurch verschmutzt, was dann kaum mehr Licht die Fußgänger erreicht. Zudem muss man auch die Wetterverhältnisse berücksichtigen und damit rechnen, dass im Winter auch mal Schnee gibt. Der Schnee würde diese Leuchten komplett verdecken und somit wären diese nutzlos.
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Der in den Schutzansprüchen 1 bis 23 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Verkehrsampel sicherer und besser sichtbar für Verkehrsteilnehmer zu machen.
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Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 bis 23 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Die Erfindung löst das Problem in dem das Licht nicht aus dem Boden kommt, sondern direkt von der Ampel nach unten projiziert wird.
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Außerdem sind Laserdioden auch für die Beleuchtung vorgesehen, die weitgehend besser sichtbar und optimaler bei jeder Umgebungshelligkeit einsetzbar sind.
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Vorteile der Erfindung sind:
- – die Laserlicht-Markierung ist sehr intensiv und gut wahrnehmbar bei jede Umgebungslicht,
- – unabhängig von Wetterverhältnissen wird stets ein gut sichtbares Lichtsignal auf die Fahrbahn projiziert,
- – keine Störung oder Bedeckung bei Schneefall oder Regen,
- – keine Verschmutzung durch Treten,
- – keine extra Stromleitung und Steuerung notwendig, weil die Vorrichtung direkt in die Ampel integrierbar ist und kann die Stromleitung aus der Ampel anzapfen,
- – sehr langlebig und zuverlässig,
- – bei unaufmerksamen Leuten, die statt auf dem Verkehr auf das Smartphone achten, leuchtet diese Projektion direkt auf deren Smartphone und Hände auf, sobald sie den Projektionsbereich betreten, somit wird eine sehr wirksame Warnung erreicht.
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Es gibt zahlreiche Vorrichtungen, die Laserstrahlen zum Markieren von Bereichen verwenden, z. B. verschiedene Lasermarkierer, die in der Bau-Branche oder Vermessungstechnik eingesetzt werden. Oft werden dabei Laserlinien erzeugt, die ein Bereich markieren sollen, wobei irgendein Vorhaben damit unterstützt werden soll. Auch für Fahrräder gibt es neulich einen Laser-Linien Erzeuger, der als Rücklicht konzipiert ist. Zahlreiche Projektoren, die in den Einkaufhäusern zu sehen sind, projizieren oft Logos oder Werbe-Slogans oder Marken auf dem Boden, die nicht nur statisch sein können, sondern auch dynamisch gestaltet (in Form von beweglichen Lichtmustern oder sogar kurze Videos).
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Die Vorrichtung aus der Erfindung hier, ist aber nicht nur für Nachteinsätze, sondern auch Tagsüber und bei hellen Sonnenlicht für motorisierte Fahrzeuge konzipiert, und dient dem Schutz alle Verkehrsteilnehmer, sowohl Fußgänger als auch Fahrzeugführer.
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Ausführungsbeispiele werden anhand der 1 bis 10 erläutert.
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Die 1 zeigt eine Variante, die in einer Fußgänger-Ampel 2 eingebaut ist. Hier sind zwei Laserdioden 1 im Einsatz, eine grüne und eine rote. Deren Strahlen werden nach unten bzw. schräg nach unten abgegeben, und das so, dass ein Bereich am Boden markiert wird, mit der Absicht, die Fußgänger bei Rot zu warnen. Die Ampel kann auch den Bereich gegenüber auf der anderen Seite der Fahrbahn markieren (4). Dafür müsste man lediglich vier Laserdioden einbauen, wobei zwei davon (rot und grün) den Bereich nahe der Ampel markieren und zwei weitere, die den Bereich gegenüber markieren. Die Markierung kann ein projiziertes Schild (z. B. rotes Stop-Schild) sein, eine quer vor den an der Ampel wartenden Fußgängern liegende blinkende, rote Laserlicht-Linien oder Balken oder eine andere geometrische Figur. Bei grün, sollte dann eine oder zwei grüne Linien projiziert werden, die entlang des Laufstegs über die Fahrbahn seitlich projiziert werden. Damit wäre dem Fußgänger klar, dass er bei grün über die Fahrbahn laufen kann und damit wäre auch der Bereich markiert, in dem die Fußgänger sicher über die Straße gehen können.
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Hier in der Erfindung sind die Laserdioden 1 in die Ampel 2 mit der Strahlrichtung nach unten oder schräg nach unten eingebaut. Dadurch, sind diese von Wetterverhältnissen geschützt. Egal ob es schneit oder es regnet, die Laserdioden 1 unter der Ampel haben immer eine freie Sicht nach unten. Durch den Einbau von mehreren Laserdioden mit Lichtstrahl-Farben, die auch in der Ampel vorkommen, wird das Laserlicht eine ähnliche Lichtfarbe wie die der Ampel haben. Auch die Steuerung kann die gleiche sein, die auch die Ampel steuert. Leuchtet die Ampel rot, wird gleichzeitig eine Laserdiode mit rotem Licht aktiviert. Bei gelb, wird eine gelbe Laserdiode und bei grün ebenso eine grüne Laserdiode aktiviert.
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Die Laserdioden geben ein sehr intensives Licht nach unten, was auch tagsüber sehr gut sichtbar ist. Der abgegebene Laserstrahl kann durch eine Glas-Scheibe Linien, Punkte, Lichtkegel, geschriebene Wörter (wie z. B. für Rot – STOP oder HALT) oder verschiedene Muster auf dem Boden projizieren. Kann blinkend oder permanent leuchtend sein.
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Die Erfindung besteht aus mindestens einer Laserdiode 1, die in eine Verkehrs-Ampel 2 eingebaut ist, die ein intensives Licht nach unten oder schräg nach unten abgibt und dadurch einen Bereich beleuchtet, der die Fußgänger abhalten oder warnen soll, die Straße zu durchqueren. Es können zwei oder drei Laserdioden die verschiedene Laserlicht-Farben abgeben, eingebaut werden. Für das Anhalten wird die Rote Laserdiode 7 benutzt, für andere Zwecke die Gelbe 8 oder die Grüne 9. Auch eine Projektion eines Rückwärtszählers in Sekunden kann vorteilhaft für Verkehrsteilnehmer sein (2). Die Rückwärtszählung würde die Zeit angeben, die noch zu verstreichen ist, bis die Ampel sich umschaltet. Z. B. eine Projektion mit rotem Laserlicht auf der Fahrbahn oder Bürgersteig, mit rückwärts zählenden Zahlen würde bedeuten, dass momentan die Rote Ampelphase herrscht, aber bei null dann auf Gelb oder Grün sich umschalten würde, was dann aber erneut rückwärtslaufende grüne oder Gelbe Zahlen projiziert werden. Die Vorrichtung kann mit einer elektronischen Schaltung gekoppelt werden, die Blinkend die Projektion steuert. Auch die Strahlintensität der Laserdioden kann durch einen Umgebungslichtsensor automatisch an die Lichtverhältnisse angepasst werden. Tagsüber und bei Sonnenstrahl kann die Intensität der Laserdioden erhöht werden, um die Sichtbarkeit zu verbessern, dagegen bei Dämmerung oder nachts, die Intensität gedrosselt werden.
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Die Markierungslinien können einen Bereich markieren, der einige Meter um die Ampel, vor oder hinter der Ampel beträgt, je nachdem wo der Fußgängerbereich zum Überqueren der Fahrbahn sich befindet. Es reicht in der Regel eine aus Laserlicht projizierte Linie aus, die dem Fußgänger den Weg über die Fahrbahn „versperrt”. Diese Laserlicht-Linien oder Balken 3 sind intensiv sichtbar für alle Verkehrsteilnehmer, die in dem Bereich sich befinden. Insbesondere in Großstädten sind die Leute durch Hektik oder Stress unvorsichtiger und dort es ist sehr wichtig, dass die Fußgänger nicht verletzt werden, wenn sie die Straße überqueren möchten. Die Ampeln können komplett mit solchen Laserdioden ausgestattet werden, die die Ampel-Signale zusätzlich dann nach unten auch projizieren. Laserlicht-Projizierung kann somit auch auf der Fahrbahn projiziert werden, um die Autofahrer zu warnen, wenn diese eine rote Ampelphase haben. Bei grün für Autofahrer muss nicht unbedingt was am Boden projiziert werden, aber bei Rot wäre das schon hilfreich (3).
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Mit solchen Vorrichtungen können auch die Ampel-Anlagen der Bahn ausgestattet werden. Der Einsatz in eine Bahnschranke 4 wäre ebenso denkbar. Somit würde die Bahnschranke zusätzlich nach unten rot leuchten und auf dem Boden eine Art Licht-Schranke 5 projizieren, die vom Autofahrer gut sichtbar wäre. Somit wäre der Bahnübergang besser gesichert (5).
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Solche Laserlicht Projektionen erhöhen die Sicherheit auf jeden Fall, weil diese sehr intensiv leuchten, blenden nicht (weil auf die Fahrbahn projiziert werden), sind bei jedem Wetter gut sichtbar, insbesondere bei Schneefall, weil dann in dem Projektionsbereich intensiver leuchtet und auch die durch Laserlicht getroffenen Schneeflocken eine Art Lichtwand bilden, das von den Autofahrern und Fußgänger sehr gut wahrnehmbar ist.
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Die Lichtmarkierung bzw. die Projektion auf dem Boden 3 sollte blinkend sein, weil dadurch die Aufmerksamkeit der anderen Teilnehmer etwas höher wäre.
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Im Gegensatz zu den schon im Einsatz befindlichen Systeme, die im Form von im Fahrbahn eingebaute LED-s eingesetzt werden, ist diese Vorrichtung hier so konzipiert, dass ein Laserstrahler durch Laserlicht-Projektion von oben schräg nach unten ein Bereich am Boden/Fahrbahn/Fußgänger-Übergang markiert, der wichtig ist, für die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer ist, das einwandfrei bei jedem Wetter und Tageszeit funktioniert und auch sehr gut wahrnehmbar ist.
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Die Aktivierung der Laserdioden erfolgt automatisch und ist mit der Stromversorgung und Steuerung der Ampel gekoppelt.
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Bei Heranfahren von Öffentlichen Verkehrsmitteln, wie z. B. Bus oder Trambahn, ist diese Vorrichtung sehr wirkungsvoll, weil der Laserstrahler, den Gefahrenbereich auf der Fahrbahn intensiv sichtbar markiert und dadurch die Verkehrsteilnehmer warnt. Es kann mit einem Lichtsensor 6 gekoppelt werden, der die Laserlichtstärke abhängig von den Lichtverhältnisse in der Umgebung steuert, und dass so, dass bei Dämmerung oder Nacht, eine schwächere Laserlichtstrahl abgegeben wird, als z. B. bei Tageslicht, oder Sonnenschein.
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Die Lichtfarbe der Markierung kann auch in andere Farben, bzw. beliebig gewählt werden. Eine andere Möglichkeit wäre, drei Laserdioden in drei Lichtgrundfarben (Rot, Grün und Blau) einzubauen, die in gleiche Richtung strahlen. Durch die Lichtstrahl-Intensität-Variation der einzelnen Laserdioden kann man fast alle Lichtfarben damit erzeugen. Kombiniert man z. B. die blaue Laserdiode mit der Grünen kommt gelbes Laser-Licht heraus. Bei der Aktivierung aller drei Laserdioden, müsste weißes Laserlicht erzeugt werden. Bei der Verwendung von weißen Laser-Licht, kann man sogar über einem Linsensystem ähnlich wie bei einem Präsentationsprojektor, einen LCD-Mini-Schirm einbauen, dessen Inhalt ähnlich wie beim Beamer/Projektoren auf der Fahrbahn projiziert wird.
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Die Ampeln im Straßenverkehr, insbesondere die bei den Bahnanlagen, können sowohl für Projektionen der Lichtmarkierungen auf die Fahrbahn, als auch selbst für die Ampel-Lichter mit Laserdioden ausgestattet werden (6). Die Laserdioden 1 leuchten viel intensiver. Selbstverständlich können die Laserlichtstrahlen durch kleine teildurchsichtige Schirme/Abdeckungen 10 oder Linsen 11 zerstreut oder die Lichtintensität elektronisch gedrosselt werden. In einem Bahnübergang gesichert mit nur einer Ampel, die mit Laserdioden statt mit normale Glühbirnen oder LED-s ausgestattet ist, leuchtet viel intensiver und ist von sehr weiter Entfernung gut sichtbar. Auch bei Sonnenlicht, wobei das Licht der Sonne hinter der Ampel ankommen sollte, sind die Laserdioden in Punkto Sichtbarkeit unschlagbar. Somit würde kein Autofahrer mehr auch bei Sonnenstrahl-Blende-Effekt die Ampel übersehen. Zudem man kann in die Ampel auch weitere Laserdioden einbauen, die zusätzlich eine andere Lichtfarbe strahlen, als rot, um auch Autofahrer zu warnen, die kein rotes Licht sehen können (Farbenblind). In der Regel sind die Laserdioden so intensiv leuchtend, dass man nur je eine Laserdiode Pro Ampel-Licht braucht (7). Man kann aber auch mehrere installieren, die dann ein Gesamtes Licht abgeben.
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Ausgestattet mit einem Umgebungslichtsensor, wären solche Ampeln mit Laserdioden perfekt konzipiert. Die Lichtintensitäts-Steuerung der Laserdioden erfolgt abhängig von der Signal-Steuerung des Umgebungslicht-Sensors. Als solche Sensoren sind optimal elektronische Bauteile wie z. B. optische integrierte Schaltungen, optische Widerstände oder optische Dioden geeignet. Bei Dämmerung und nachts wären die Laserdioden bei weitem nicht so intensiv leuchtend, wie Tagsüber und bei direktem Sonnenstrahl. Somit wäre die Sicherheit am Straßenverkehr und insbesondere bei den Bahnübergängen weitgehend höher, als bei normaler Ampel-Beleuchtung.
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Die Ampel mit Laserdioden kann auch so konzipiert werden, dass alle drei Laserdioden (rot, grün und gelb) unter eine einzige Lichtabdeckung untergebracht werden. Die Laserdioden nehmen kaum Platz weg und sind sehr intensiv leuchtend. In dem Fall hätte die Ampel keine drei Lichter wie gewöhnt, sondern nur einen, der aber seine Lichtfarbe abhängig von der Verkehrssituation bzw. Schaltung automatisch ändert (8). Zudem wäre eine Ampel mit Laserdioden viel kleiner als herkömmliche Verkehrsampeln. Ein Laserstrahl ist gebündelt und erscheint auch für Autofahrer viel grösser, als sie in Wirklichkeit ist. Eine Ampel in moderne Ausführung hätte lediglich die Form einer dünnen Säule 12, in der die Laserdioden integriert sind (9). Auch eine Variante, wobei die Laserdioden schnell hin und her schwenkbar wären, um einen breiteren Bereich auszuleuchten, kann konzipiert werden (10). Hier müsste ein Elektromotor 14 oder ein Elektromagnet in dem Ampel-Kopf 13 oder in die Ampelsäule 12 eingebaut werden, der sie um die Längsachse 15 hin und her schwenken kann. Die Schwenkung des Ampel-Kopfes mit den eingebauten Laserdioden müsste sehr schnell erfolgen. In dem Fall wäre nur eine lange dünne senkrecht angeordnete Linie notwendig, die hin und her schwenkt.
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Diese Ampel kann man auch mit weiteren Vorrichtungen ausstatten, wie z. B. mit einem Daten-Sende-/Empfangs-Modul, über den sie mit einer Zentrale oder sogar mit vor ihr stehenden Fahrzeugen kommuniziert und Daten austauscht (nach dem Prinzip: „frag mal die Ampel, die weiß Bescheid”). Auch eine Kamera wäre sinnvoll. Damit kann man von der Ferne den Verkehrsfluss beobachten. Falls der Verkehr zu dicht wird auf einer Strecke wird, dann kann man den dementsprechend durch Verschiebung der Rot-/Grün Phasen regeln. Ein Videoprojektor in eine Ampel eingebaut könnte z. B. Hinweise auf Unfälle oder Staus auf der Strecke auf die Fahrbahn projizieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laserdiode
- 2
- Verkehrs-Ampel
- 3
- Laserlicht-Linien oder Balken
- 4
- Bahnschranke
- 5
- Licht-Schranke
- 6
- Lichtsensor/Umgebungslichtsensor
- 7
- Rote Laserdiode
- 8
- Gelbe Laserdiode
- 9
- Grüne Laserdiode
- 10
- teildurchsichtige Schirme/Abdeckungen
- 11
- Linsen
- 12
- Ampelsäule
- 13
- Ampel-Kopf
- 14
- Elektromotor
- 15
- Längsachse
