DE4115260A1 - Einrichtung zur optischen absicherung von strassenraendern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur optischen Absicherung von Straßenrändern, insbesondere in Tun­ nels und Galerien.

Vor allem bei ungünstigen Lichtverhältnissen, wie starkem Sonnenschein oder bei Gegenlicht im Freien, besteht beim Einfahren in unbeleuchtete Tunnels eine erhebliche Gefahr, daß gegen die Bordsteinkante oder die Tunnelwand gefahren wird.

Um dies zu verhindern, ist es bekannt, die Bordstein­ kante in Tunnels mit Reflektoren abzusichern. Die Ab­ sicherung mit Reflektoren ist jedoch wegen ihrer häu­ fig sehr starken Verschmutzung und dadurch zu schwa­ chen Rückstrahlintensität besonders bei hoher Tages­ helligkeit beim Einfahren unzureichend.

Bei beleuchteten Tunnels ist die Gefahr des Auffahrens auf die Bordsteinkante in einem Tunnel zwar geringer, insbesondere wenn an der Tunneleinfahrt zusätzliche Beleuchtungseinrichtungen angebracht werden, durch die die Tunneleinfahrt besonders intensiv ausgeleuchtet wird. Dies ist jedoch mit einem entsprechend hohen Stromverbrauch verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung anzugeben, mit der die Sicherheit gegen ein Überfahren des Straßenrandes bei unbeleuchteter Straße ohne hohen Stromverbrauch wesentlich erhöht wird.

Dies wird erfindungsgemäß mit der in Anspruch 1 ge­ kennzeichneten Einrichtung erreicht. In den Unteran­ sprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung wiedergegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Stra­ ßenrand von unbeleuchteten Straßen, insbesondere die Bordsteinkante von Tunnels bzw. Tunneleinfahrten ein­ wandfrei ausgeleuchtet. Damit wird in unbeleucheteten Tunnels und Galerien die Sicherheit gegen ein Auffah­ ren auf die Tunnelwand oder die Bordsteinkante wesent­ lich erhöht.

Zugleich ist durch die Verwendung von Leuchtdioden und deren getakteter Ansteuerung der Stromverbrauch der erfindungsgemäßen Einrichtung außerordentlich gering, so beträgt der Leistungsbedarf je Signalleuchtelement der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise 0,25 Watt oder weniger. Demgemäß ist die erfindungsgemäße Einrichtung besonders für den Betrieb mit Solarenergie geeignet, wodurch ein Inselbetrieb ohne aufwendige Verkabelung möglich ist.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung können beste­ hende elektrische Beleuchtungseinrichtungen in Tunnels ganz oder teilweise ersetzt werden, ohne daß die Si­ cherheit in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.

Statt einer autarken Solaranlage kann die erfindungs­ gemäße Einrichtung natürlich auch über ein geeignetes Netzteil an das Stromnetz (220 Volt) angeschlossen oder bei kurzer Einsatzdauer über einen Akkumulator versorgt werden.

Der hohe Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Einrich­ tung wird also neben dem Einsatz von Leuchtdioden vor allem durch den getakteten Betrieb und eine Impuls­ breitensteuerung erreicht, die die Veränderung der Helligkeit oder einen alternierenden Blinkbetrieb zu­ läßt. Die Steuerelektronik der erfindungsgemäßen Ein­ richtung läßt einen umschaltbaren Betrieb als blin­ kende, alternierende oder dauerleuchtende Leuchtzeile zu, die zudem noch eine den Tageserfordernissen ange­ paßte Helligkeitsregelung erlaubt.

Das heißt, die Steuerelektronik, die die Leuchtkette mit der notwendigen Energie versorgt, ermöglicht eine den jeweiligen Anforderungen entsprechende Arbeits­ weise. Dabei sind beispielsweise folgende Funktionen möglich: Blinkbetrieb: Die Leuchtkette blinkt mit einer Fre­ quenz von 0,1 bis 3 Hz, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 Hz; Alternierender Blinkbetrieb: Die Leuchtkette blinkt mit der gleichen Frequenz jedoch mit wechselnder Hel­ ligkeit, z. B. im Faktor 1 : 10; Dauerstrich bei Tagbetrieb: Die Leuchtkette leuchtet getaktet mit z. B. 100 Hz im Dauerbetrieb; Dauerstrich im Nachtbetrieb: Die Leuchtkette leuchtet mit einer gegenüber dem Tagbetrieb herabgesetzten Im­ pulsbreite der 100 Hz Impulse im Dauerbetrieb.

Nachts ist nämlich das Auge an die Dunkelheit besser angepaßt, so daß beispielsweise eine Verkleinerung des Taktverhältnisses und damit eine entsprechend redu­ zierte Helligkeit der Leuchtkette ohne weiteres mög­ lich ist. Durch diese Nachtabsenkung wird der Strom­ verbrauch entsprechend, also z. B. um 80% reduziert, und die Lebensdauer der Leuchtdioden entsprechend ver­ längert.

Durch die getaktete Ansteuerung der Leuchtdioden nach der Erfindung kann ferner deren Helligkeit wesentlich erhöht werden. Um eine thermische Überbelastung zu verhindern sind Leuchtdioden für eine bestimmte Dauer­ belastung, also für eine bestimmte Stromstärke, z. B. von 20 mA, ausgelegt. Bei getakteter Ansteuerung sind jedoch Impulse höherer, beispielsweise der zwei bis fünffachen Stromstärke, also beispielsweise von 50 bis 60 mA und damit eine entsprechend vervielfachte Im­ pulshelligkeit der Leuchtdioden ohne weiteres möglich, ohne ihre Lebensdauer zu verkürzen.

Durch die getaktete Ansteuerung der Leuchtdioden kann erfindungsgemäß zugleich auf einen Vorwiderstand ver­ zichtet werden. Das heißt, normalerweise wird eine Last, wie Leuchtdioden, an die Spannungsquelle über einen Vorwiderstand angeschlossen, der dem Schutz und der Anpassung der Last bzw. Dioden an die Spannungs­ quelle dient. Durch die getaktete Arbeitsweise der er­ findungsgemäßen Einrichtung ist es jedoch möglich, die Leuchtdioden durch eine entsprechende Taktfrequenz zu schützen bzw. an die Spannungsquelle anzupassen und damit den Vorwiderstand wegzulassen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Sicherung einer Bordsteinkante in einem Tunnel oder einer Gale­ rie;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Gießform zur Herstel­ lung der Signalleuchtelemente;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Steuerelektronik und

Fig. 4 das Blockschaltbild einer vereinfachten Aus­ führungsform der Ansteuerung der Leuchtelemente.

Gemäß Fig. 1 ist entlang der Bordkante 1 einer Straße 2 in einem Tunnel oder einer Galerie eine Leuchtkette 3 angeordnet, die aus mehreren leistenförmigen waag­ recht und quer zur Straße 2 angeordneten Signalleucht­ elementen 4 besteht. Die Signalleuchtelemente 4, die voneinander z. B. in einem Abstand von 5 bis 20 m an­ geordnet sind, weisen jeweils mehrere, beispielsweise 6 nebeneinander angeordnete Leuchtdioden (LED) 5 auf.

Jedes Signalleuchtelement 4 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Zu- und Ableitungsan­ schluß versehen, durch den die Signalleuchtelemente 4 über eine elektrische Leitung, beispielsweise ein zweiadriges Kabel 6, zur Leuchtkette 3 zusammenschalt­ bar sind.

Die Signalleuchtelemente 4 der Leuchtkette 3 werden über eine gemeinsame Steuerelektronik 7 angesteuert, die von einem Akkumulator 8 versorgt wird, der über einen Laderegler 9 an eine Solarpaneele 10 angeschlos­ sen ist.

Gemäß Fig. 2 wird zur Herstellung der Signalleuchte­ lemente 4 eine Gießform 11 verwendet, die eine Viel­ zahl von Vertiefungen aufweist, wobei in Fig. 2 nur eine Vertiefung 12 im Schnitt dargestellt ist. In je­ der Vertiefung 12 der Gießform 11 wird ein Gießeinsatz 13 angeordnet, der aus miteinander verbundenen Leucht­ dioden 5 besteht. Die Leuchtdioden 5 werden dann in das Gießharz 14 eingegossen, um nach dem Aushärten des Gießharzes 14 und Entformen ein Signalleuchtelement 4 zu bilden.

Die Steuerelektronik 7, mit der die Leuchtdioden 5 der Signalleuchtelemente 4 der Leuchtkette 3 angesteuert werden und die an die Betriebsspannung 16 des Akkumu­ lators 8 angeschlossen ist, besteht im wesentlichen aus einem an die Pole der Betriebsspannung 16 geschal­ teten Taktgenerator 17, einem an den Taktgenerator 17 und die Betriebsspannung 16 angeschlossenen Modulator 18 und ein an den Modulator 18 und die Betriebsspan­ nung 16 angeschlossenes Leistungsteil 19, das die Lei­ stungsendstufe bildet.

Mit dem Taktgenerator 17 wird z. B. für den Dauer­ strich bei Tagbetrieb die erforderliche Frequenz von beispielsweise 100 Hz erzeugt, so daß der Modulator 18 mit einem getakteten Impulszug 20 dieser Frequenz an­ gesteuert wird. Der Modulator 18 erzeugt einen Aus­ gangsimpulszug 22. Ferner sind ein Dämmerungsschalter 23 und ein weiterer Taktgenerator 24, der eine gerin­ gere Frequenz von z. B. 1 Hz erzeugt, an die Pole der Betriebsspannung 16 geschaltet.

Bei der Ansteuerung "3" tritt beispielsweise der getaktete Impulszug 20 unverändert aus dem Modulator 18, also mit einer Frequenz von 100 Hz aus, d. h. diese Ansteuerung ist für den Dauerstrich bei Tagbe­ trieb bestimmt, und zwar mit regelbarer Intensität.

Bei der Ansteuerung "4" tritt der Impulszug 20 mit ei­ nem z. B. 80% reduziertem Taktverhältnis aus dem Modulator 18 aus, d. h. sie entspricht dem Dauerstrich bei Nachtbetrieb, also einstellbarer Nachtabsenkung.

Bei der Ansteuerung "2" ist ein Blinkbetrieb der Leuchtkette 3 gegeben, d. h. die Leuchtdioden 4 blin­ ken mit einer Frequenz von beispielsweise etwa 1 Hz, wobei mit dem Widerstand 21 dieser Blinkbetrieb alter­ nierend eingestellt werden kann, d. h. nach einem Im­ puls mit einer Stromstärke von z. B. 50 mA folgt ein Impuls von z. B. 5 mA usw. Bei der Ansteuerung "1" ist ebenfalls ein Blinkbetrieb gegeben, der jedoch nicht alternierend einstellbar ist.

Die Leistungsendstufe 19 stellt einen Schalter dar und weist wenigstens einen Leistungstransistor auf, der vom Ausgangsimpulszug 22 des Modulators 18 angesteuert wird.

Die Leuchtdioden 5 jedes Signalleuchtelements 4 sind gemäß Fig. 3 seriell geschaltet und die Signal­ leuchtelemente 4 parallel zueinander, wobei sie mit dem Grundpotential der Betriebsspannung 16 über die Leistungsendstufe 19 verbunden sind.

Eine wesentlich vereinfachte Ausführungsform der An­ steuerung der Leuchtelemente 4 ist in Fig. 4 darge­ stellt. Danach sind die parallel geschalteten Leuchte­ lemente 4 mit den Leuchtdioden 5 an eine Gleichspan­ nungsquelle 25 von z. B. 12 V über je einen Vorwider­ stand 26 angeschlossen.

Claims (9)

1. Einrichtung zur optischen Absicherung von Straßen­ rändern, insbesondere in Tunnels und Galerien, ge­ kennzeichnet durch eine entlang dem Straßenrand an­ geordnete Leuchtkette (3) von Signalleucht­ elementen (4), die jeweils mit wenigstens einer Leuchtdiode (5) versehen sind, wobei die Signalleuchtelemente (4) durch eine elektrische Leitung (6) miteinander verbunden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Signalleuchtelemente (4) über eine ge­ meinsame Steuerelektronik (7) durch einen getakte­ ten Signalzug ansteuerbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Signalleuchtelement (4) aus einem Kunststofformteil (14) besteht, in dem die Leuchtdiode(n) (5) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Signalleuchtelement (4) einen Zu- und einen Ableitungssteckanschluß aufweist, über den die Signalleuchtelemente (4) durch die elektrische Leitung (6) zu der Leucht­ kette (3) zusammenschaltbar sind.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (7) einen Taktgenerator (17) aufweist, durch den die Leuchtdioden (5) mit einem getakteten Impulszug (20, 22) ansteuerbar sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerelektronik (7) einen Modulator zur Modulation des Impulsszugs (20) des Taktgenera­ tors (17) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichent, daß die Steuerelektronik (7) einen elek­ tronischen Dämmerungsschalter (23) aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (7) ein Leistungsteil (19) aufweist.

9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung eine Solaranlage (10) vorgesehen ist.