DE3710576A1 - Verkehrszeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verkehrszeichen mit verschiedenfarbigen Leuchtbereichen, die rückseitig beleuchtbar sind, und mit einer Flüssigkristallanzeige, die ein- und ausschaltbar ist, und mit Farbfiltern.

Bei solchen Verkehrszeichen sind im allgemeinen drei verschiedenfarbige Farbgläser mit Abstand voneinander senkrecht übereinander angeordnet, üblicherweise in der Reihenfolge rot, gelb und grün. Jedes dieser farbigen Gläser wird von einer ihm zugeordneten Glühlampe von hinten beleuchtet, wenn die jeweilige Glühlampe eingeschaltet ist.

Diese Verkehrszeichen weisen bekanntlich den Nachteil auf, daß sie bei starkem Auflicht nur schwer ablesbar sind. Wenn sie Sonne direkt auf die Farbgläser scheint, ist häufig überhaupt nicht erkennbar, ob die Verkehrszeichen arbeiten oder ob sie abgeschaltet ist. Aus diesem Grund sind viele Verkehrszeichen mit einem Schirm oberhalb jedes Farbglases ausgebildet; dadurch wird das beschriebene Problem aber nur gemildert.

Zur Verringerung dieses Problems der Ablesbarkeit von Verkehrsampeln ist in der Offenlegungsschrift DE 31 39 849 vorgeschlagen worden, in jedem Leuchtbereich eine elektrisch steuerbare Flüssigkristallanzeigezelle anzuordnen, die gleichlaufend mit dem entsprechenden Leuchtbereich ein- und ausgeschaltet wird. Ist die Zelle in ihrer Dimension relativ zur Leuchtfläche sehr klein, so erkennt man sie kaum oder gar nicht, insbesondere nicht aus einiger Entfernung und bei rascher Annäherung an die Ampel. Ist die Zelle relativ großflächig ausgebildet, so deckt sie einen großen Teil der Leuchtfläche ab und verringert diese ganz erheblich; auch dadurch wird die Ablesbarkeit der Verkehrszeichenanzeige erheblich verschlechtert.

Sind dagegen die Flüssigkristallzellen jeweils neben den drei farbigen Gläser der Verkehrszeichen angeordnet, so ist gleichsam die doppelte Verkehrszeichenquerschnittsfläche erforderlich, wodurch sowohl die die Herstellungs- als auch die Materialkosten der Verkehrszeichen erheblich verteuert werden würden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verkehrszeichen zu schaffen, die kostengünstig herstellbar und betreibbar ist, keinen übermäßigen Querschnitt einnimmt und gut ablesbar ist, sowie variable Information darstellen kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei Verkehrszeichen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß nur eine Lichtquelle vorgesehen ist, und der gewünschte Farbbereich durch Steuerung der Flüssigkristalle freigebbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verkehrszeichen kann die einzige Lichtquelle eine großfächige Lichtquelle sein, die nicht mehr ständig entsprechend der gewünschten Verkehrszeichenphase ein- bzw. ausgeschaltet werden muß. Sie kann vielmehr ständig eingeschaltet bleiben, weil die leuchtende Farbanzeige durch Steuerung der Flüssigkristalle geschaltet wird.

Daraus folgt der Vorteil einer langen Lebensdauer der Lichtquelle. Das gilt insbesondere bei Verwendung einer Fluoreszenslampe, was gemäß der Erfindung möglich ist. Hinzu kommt der bekannte Vorteil der Stromersparnis durch Verwendung von Fluoreszenslampen.

Die Erfindung weist ferner den Vorteil auf, daß die Leuchtflächen selber, die bei herkömmlichen Verkehrszeichen durch die drei Glühlampen bestimmt waren, frei wählbare Formen haben können. Um dies zu veranschaulichen wird angenommen, daß die drei Farbfilter als Quadrate ausgebildet sein, die übereinander so angeordnet sind, daß die Unterkante des roten Filters an der Oberkante des gelben Filters und die Unterkante des gelben Filters an der Oberkante des grünen Filters anliegt. Ferner soll angenommen werden, daß die Flüssigkristalle, die ein Lichtventil bilden, auf der von der Lichtquelle abgewandten Seite der Farbfilter angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Verkehrszeichen können die Flüssigkristallzellen so gesteuert werden, daß jeweils die gesamte Farbfilterfläche freigegeben wird. Es ist aber auch ohne zusätzliche Einrichtungen möglich, die Flüssigkristallzellen so zu steuern, daß für jede Verkehrszeichenphase nur ein Teil der zugeordneten Farbfilterfläche freigegeben wird. Diese Teile können auch verschiedene Formen haben. So ist es ohne weiteres möglich, für die gelbe Verkehrszeichenphase nur eine Teilfläche des gelben Farbfilters freizugeben, die wesentlich kleiner als die entsprechenden freigegebenen Flächen des roten und des gelben Farbfilters sind. Auf diese Weise wird eine bessere Erkennbarkeit der Verkehrszeichenphase ohne weitere Zusatzkosten erreicht.

Es versteht sich von selbst, daß gemäß der Lehre der Erfindung eine beliebige Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet ist, die nur durch die Phantasie des Benutzers begrenzt ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristall ein Diffusor angeordnet. Dieser Diffusor sorgt für eine gleichmäßige Helligkeit der Anzeige.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Diffusor an seiner dem Flüssigkristall zugewandten Seite reflektierend ausgebildtet. Diese Ausführungsform der Erfindung bewirkt eine geradezu frappierende Erhöhung des Kontrastes und Verstärkung der Ablesbarkeit der Verkehrszeichenanzeige. Üblicherweise schwächt Umgebungslicht, welches auf die Verkehrszeichen, die eigenleuchtend arbeitet, den Kontrast und damit die Ablesbarkeit der Verkehrszeichenphase ab. Bei Verwendung des reflektierenden Diffusors gemäß der Erfindung wird jedoch der Kontrast durch das Umgebungslicht nicht abgeschwächt sondern erhöht, was sich wie folgt erklärt:

Das Umgebungslicht, das auf die dunklen Flächen des Flüssigkristalls auffällt, wird weitgehend absorbiert. Das Umgebungslicht, das auf den durchsichtigen Bereich des Flüssigkristalls auffällt, tritt durch diesen hindurch. Dieser Anteil des Umgebungslichtes ist jedoch für die Ablesbarkeit der Verkehrszeichenanzeige nicht nur unschädlich, sondern es wird vielmehr von der reflektierenden Oberseite des Diffusors reflektiert. Der Bruchteil, der auf einen undurchsichtigen Bereich des Flüssigkristalls auffält, wird dort, also innerhalb der Verkehrszeichen absorbiert. Der Anteil des reflektierten Lichtes jedoch, der auf einen durchsichtigen Bereich des Flüssigkristalls auffällt, tritt durch diesen nach außen. Dabei verstärkt er das von der Lichtquelle kommende Licht.

Auf diese Weise wirkt auf die Verkehrszeichen auffallendes Umgebungslicht, das normalerweise den Kontrast mindert, kontraststeigernd. Je stärker und heller das auf die Verkehrszeichen auffallende Umgebungslicht ist, desto mehr wird der Kontrast und damit die Ablesbarkeit der Verkehrszeichenanzeige erhöht. Damit wird der völlig überraschende Effekt erzielt, daß gerade dann, wenn zum Beispiel die Sonne voll auf die Verkehrszeichen scheint, diese besonders gut ablesbar ist.

Der Diffusor kann eine Kunststoffplatte mit feiner Linearriffelung oder eingelagerten Streupartikeln sein. Solch ein Diffusor ist besonders kostengünstig herstellbar.

Die Lichtquelle kann eine Fuoreszensleuchte sein, die bekanntlich den Vorteil einer langen Lebensdauer und eines geringen Stromverbrauchs aufweist.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtquelle steuerbar ausgebildet. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, die Helligkeit der einzelnen Farbanzeigen entsprechend den gewünschten Umgebungsbedingungen anzupassen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Helligkeit der Fluoreszenzlampe durch Regelung der Impulsbreite gesteuert.

Zweckmäßig ist es dabei, die Kathode zu Heizen, mit dem Vorteil einer langen Lebensdauer der Lampe, und der Anode mit etwa 160 Volt Impulse mit einer Frequenz von etwa 30 kHz zuzuführen. Durch Regelung der Impulsbreite kann die Helligkeit einfach und in gewünschter Weise variiert werden.

Es kann eine redundante Lichtquelle vorgesehen sein, und beide Lichtquellen können röhrenförmige Leuchten sein.

Im Rahmen der Erfindung ist auch vorgesehen, daß das Signalfeld bzw. die Signalfelder Farbsegmente enthalten. Diese Farbsegmente können zur Kontrasterhöhung verwendet werden, oder aber auch zur Erzielung des sogenannten 3D-Effekts, für Information, die im Farbbereich sichtbar gemacht werden soll.

Durch Ansteuerung der Farbsegmente im Leuchtbereich kann ohne konstruktiven Mehraufwand variable Information sichtbar gemacht werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verkehrszeichen im Schnitt, teilweise in aufgebrochener Darstellung,

Fig. 2 eine Darstellung, die veranschaulicht, wie beliebige Information innerhalb der einzelnen Farbereiche angeordnet sein kann,

Fig. 3 eine Darstellung, die veranschaulicht, daß auch die einzelnen Farbbereiche in beliebiger Weise gestaltet werden können, und

Fig. 4 eine Darstellung, die veranschaulicht, daß beliebige Verkehrszeichen gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung herstellbar sind.

In Fig. 1 sieht man auf der rechten Seite ein aus Flüssigkristall bestehendes Lichtventil 10, welches direkt an einem Farbfilter 12 anliegt, der einem roten Bereich 14, einen gelben Bereich 16 und einen grünen Bereich 18 umfaßt.

Auf der linken Seite der Fig. 1 sieht man eine Fluoreszenzlampe 20, die in einem länglichen Reflektor 22 angeordnet ist. Zwischen der Lampe 20 und dem Farbfilter 12 ist eine Diffusorplatte 24 angeordnet. Diese ist auf ihrer der Lampe 20 zugewandten Seite geriffelt oder kreuzgeriffelt, um eine gleichmäßig helle Ausleuchtung der Farbfilterbereiche zu erzielen. Die Diffusorplatte kann auch aus Kunststoff mit eingelagerten Streupartikeln bestehen. Auf der dem Farbfilter 12 zugewandten Seite ist der Diffusor reflektierend ausgebildet, um die Kontrastwirkung zu erhöhen, wenn starkes Umgebungslicht auf die Verkehrszeichen auffällt.

Im Betrieb dieser Verkehrszeichen leuchtet die Lampe 20 ständig, sie muß nicht ein- und ausgeschaltet werden. Das von der Lampe ausgesendete Licht wird über den Diffusor 24 und den geeignet geformten Reflektor gleichmäßig auf den Farbfilter 12 verteilt. Die Steuerung der verschiedenen Verkehrszeichenphasen erfolgt durch Steuerung Lichtventils 10, welches aus Flüssigkristall besteht. Die Art der Ansteuerung von Flüssigkristallen sind dem Durchschnittsfachmann bekannt, so daß im Rahmen der vorliegenden Beschreibung darauf nicht weiter eingegangen werden muß.

Die Fig. 2 veranschaulicht, wie beliebige Information innerhalb der einzelnen Farbereiche angeordnet sein kann. Dieser Effekt kann in denkbar einfacher Weise erzielt werden. Um die gewünschte Information sichtbar zu machen, werden die Flüssigkristallzellen, die die z.B. das gewünschte Wort darstellen, anders als die anderen Flüssigkristallzellen dieses Farbereichs angesteuert. Wenn zum der obere, der rote Farbbereich sichtbar sein soll, wird der Bereich des Flüssigkristalls, der die Schrift "HALT" darstellt, z. B. abwechselnd hell und dunkel geschaltet. Aus diesem Beispiel ergibt sich auch, daß bei ein und derselben Verkehrszeichen, einfach durch wahlsweises Ansteuern einzelner Teilbereiche des aus Flüssigkristall bestehenden Lichtventils, beliebige Information sozusagen ein- und ausgeblendet werden.

Die Fig. 3 veranschaulicht, daß auch die einzelnen Farbbereiche in beliebiger Weise gestaltet werden können. Der rote Teil kann zum Beispiel als längliches, quer liegendes Oval, wunschweise mit einem Querbalken, geformt sein, das gelbe Feld als kleines Quadrat und das grüne Feld als senkrecht stehendes, quasi in Fahrtrichtung weisendes längliches Oval, falls erwünscht mit einem Pfeil in Fahrtrichtung.

Möglich ist auch eine getrennte Phasenschaltung, z. B. zunächst für Linksabbieger und dann volles Grün. Derartige Schaltungen sind mit der Verkehrszeichen gemäß dem Ausführungsbeispiel möglich, während sonst für die Abbiegephase stets eine zusätzliche Lampe notwendig ist.

Die Fig. 4 veranschaulicht, daß beliebige Verkehrszeichen, wie z.B. Verbotsschilder, Schilder für die Angabe von Geschwindigkeitsbegrenzungen u.s.w., auf denen eine variablen Information sichtbar gemacht werden kann, gemäß der vorliegenden Erfindung herstellbar sind. Im vorliegenden Beispiel ist auf dem Verkehrszeichen ein roter Kreis 30 sichtbar, in dem die variable Information, im dargestellten Beispiel die Zahl "40" als dunkle Schrift vor hellem Hintergrund erscheint.

Die Ansteuerung kannn über ein Rechnersystem erfolgen, so daß eine Automatisierung der Verkehrsführung möglich wird.

Diese und viele weitere Erscheinungsformen und Verwendungsformen sind durch einfache Änderung der Ansteuerung des Lichtventils durchführbar, ohne das weitere Bauteile oder bauliche Änderungen oder gar andere Verkehrszeichen erforderlich wären, also gleichsam softwaremäßig. Alle diese Modifikationen fallen in den Schutzbbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims (13)

1. Verkehrszeichen mit verschiedenfarbigen Leuchtbereichen, die rückseitig beleuchtbar sind, mit einer Flüssigkristallanzeige, die ein- und ausschaltbar ist, und mit Farbfiltern, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Lichtquelle vorgesehen ist, und die gewünschten Farbbereiche durch Steuerung der Flüssigkristalle freigebbar sind.

2. Verkehrszeichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristall ein Diffusor angeordnet ist.

3. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor an seiner dem Flüssigkristall zugewandten Seite teilweise reflektierend ausgebildet ist.

4. Verkehrszeichen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor eine Kunststoffplatte mit feiner Linearriffelung oder Kreuzriffelung ist.

5. Verkehrszeichen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor eine Kunststoffplatte mit eingelagerten Partikeln, beispielsweise in Linearstruktur ist.

6. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lichtquelle steuerbar ausgebildet ist.

7. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Fuoreszensleuchte ist.

8. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit der Lichtquelle durch Regelung der Impulsbreite gesteuert ist.

9. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine redundante Lichtquelle vorgesehen ist.

10. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lichtquellen röhrenförmige Leuchten sind.

11. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfelder Farbsegmente enthalten.

12. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Leuchtbereich durch Ansteuerung der Farbsegmente variable Information sichtbar gemacht wird.

13. Verkehrszeichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Modulation der Lichtquelle das Verkehrszeichen als blinkendes Verkehrszeichen ausgebildet ist.