DE8124380U1 - Wechselanzeigeeinrichtung, insbesondere fuer verkehrssignalanzeigen - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen: Berlin und München VPA 81 P 6 9 3 7 OE

Wechselanzeigeeinrichtung, insbesondere für Verkehrssignalanzeigen

Die Erfindung betrifft eine Wechselanzeigeeinrichtung, insbesondere für Verkehrssignalanzeigen, mit zumindest einer Lichtquelle mit Reflektor, einer davor angeordneten Aufnahmevorrichtung für eine Mehrzahl von Lichtleiterkabeln, deren Enden matrixartig angeordnet sind und deren andere Enden zu einem Matrixschirm führen, der Bohrungen zur Aufnahme der freien Enden der Lichtleiterkabel und auf der gegenüber-. liegenden Seite linsenförmige transparente Abdeckungen der Bohrungen aufweist.

Verkehrssignalanzeigen sind zur Optimierung des Verkehrsablaufs notwendig. Mit zunehmendem Verkehr sind entsprechend den augenblicklichen Verkehrsaufkommen Wechsel-Verkehrszeichen notwendig, um den Verkehrsteilnehmeraktuell zu informieren oder ihn aufzufordern, sein Fahrverhalten der Verkehrssituation anzupassen. Beispielsweise kann für eine sogenannte "Grüne Welle" eine Fahrgeschwindigkeit angezeigt werden. Ebenso kann je nach Verkehrsaufkommen eine unterschiedliche Richtgeschwindigkeit empfohlen werden. Sehr häufig ist es notwendig, veränderbare Höchstgeschwindigkeitsbegrenzungen bei unzureichenden Straßen- und Witterungsverhältnissen oder bei sehr hohem Verkehrsaufkommen anzuzeigen. Ebenso können auch andere Verkehrszeichen der Straßenverkehrsordnung als Wechselanzeigeeinrichtungen ausgebildet sein.
En 1 Wt / 19.8.1981

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Bekannt sind Wechselverkehrszeichen, die mechanisch gesteuert werden, beispielsweise Bandanzeiger, Fallklappengeräte oder Drehwalzengeräte. Die Betriebssicherheit derartiger Geräte ist"nicht immer hinreichend groß, da sie regelmäßig und häufig gewartet werden müssen und dennoch oft zu Störungen der Anzeige führen. Deshalb werden inzunehmendem Maße Wechselverkehrszeichen angewendet, die elektrisch gesteuert nach optischen Prinzipien arbeiten. Es gibt beispielsweise Signalgeber mit Masken oder Streuscheibenaufdrucke, wobei für jede Geschwindigkeitsangabe ein Anzeijegerät notwendig ist. Mit nur einem Anzeigegerät lassen sich verschiedene Geschwindigkeitsanzeigen bei Matrixwechselverkehrszeichen darstellen. Diese weisen entweder eine Vielzahl von Einzellampen oder zumindest einen Lichtleiterkabelbaum und eine dazugehörige Lampe je Zeichen auf* Eine Matrixanzeigeeinrichtung aus einer Vielzahl von Einzellampen bedingt bei einer hinreichend großen Lichtstärke eine aufwendige und große Bauhöhe.

Zudem ist .von Nachteil, daß die Vielzahl der Einzeliampen eine starke Wärmeentwicklung haben.

Eine Wechselanzeigevorrichtung mit einem matrixartig aufgebauten Sichtfeld zur Information im Straßenverkehr ist aus der DE-OS 21 26 672 bekannt. Dort sind mehrere Lichtleiterbündel mit an den einen Enden gruppenweise zusammengefaßten Eingängen und an den anderen Enden auseinandergeführten und gruppenweise mit ein Zeichen einer bestimmten Bedeutung bildenden Matrixelementen eines Sichtfeldes verbundenen Ausgängen vorgesehen, die bei Beleuchtung einer Eingangsgruppe das ihnen zugeordnete Zeichen anzeigen, wobei jedes Matrixelement durch eine optische Zelle gebildet ist, die bei Beleuchtung des ihr zugeordneten Lichtleiters ein praktisch paralleles Lichtstrahlbündel abgibt. Dabei ist der Eingang

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I jeweils eines Lichtleiterbündels einer Glühlampe mit

I Reflektor zugeordnet. Mit dfeer Anordnung ist es möglich,

I beispielsweise mit 13 Glühlampen 139 Matrixpunkte zu

I beleuchten. Die von einer Lampe auseinandergehenden

Ji 5 Enden der Lichtleiter sind derart mit den Matrixpunkten

j verbunden, daß ein Zeichen bestimmter Bedeutung bewirkt

i| wird.

.' Eine solche Anordnung erfordert durch den erheblichen 1o Aufwand an Lieirtleiterbündeln und eine beträchtliche

Anzahl von Glühlampen fertigungstechnisch kostenintensive Geräte. Die Lichtleiterbündel sind dabei in komplizierter i Weise sowohl an den Matrixpunkten des Sichtfeldes als J auch bei unterschiedlicher Führung und unterschiedlicher 15 Zuordnung an den Glühlampen angeordnet. Die Montage derartiger Anzeigevorrichtungen erfordert eine hohe Sorgfalt und viel Zeit, da nicht ein Lichtleiterendpunkt in einfacher Weise mit einem Matrixpunkt verbunden und andererseits ein Lichtleiterendpunkt mit einer dazuge-2o hörigen Glühlampe verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der obengenannten Nachteile ein Wechselanzeigeeinrichtung zu schaffen, die bei genügend großer Lichtstärke mit I 25 nicht zu großem Bauaufwand eine leicht ansteuer- und I umsteuerbare Wechselanzeige gestattet. Dabei sollen I Herstellungs-, Betriebs-, Wartungskosten und Störan-I fälligkeit insbesondere der Steuervorrichtung für die I Wechselanzeige gering sein. I 3o .

I Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der

jr Lichtquelle und der Aufnahmevorrichtung für die Licht-

'i_ leiterkabel ein elektrisch ansteuerbarer matrixartiger t\ Flüssigkristallbaustein als Lichtventil angeordnet ist.

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Flüssigkristallanzeigen, sogenannte LCD's, sind als elektrische Bauelemente mit beispielsweise dem Vorteil der problemlosen, nahezu verlustfreien elektrischen Ansteuerung bekannt. Eine derartige Flüssigkristallanzeige, die als matrixartiger Flüssigkristallbaustein aufgebaut ist, wird erfindungsgemäß als Lichtventil zwischen einer Lichtquelle und den Endpunkten einer gewissen Anzahl von Lichtleiterkabeln angeordnet. Die Lichtleiter sind als einzelne Kabel mit einem Ende in einer Aufnahmevorrichtung matrixartig angeordnet.

Diese Aufnahmevorrichtung und. damit das jeweilige Ende des Lichtleiterkabels befindet sich unmittelbar an dem Flüssigkristallbaustein. Die anderen Enden der Lichtleiterkabel sind zu einem Matrixschirm geführt, in dessen Bohrungen sie eingesteckt sind. Entsprechend der gewünschten Signalanzeige sind die einzelnen Matrixpunkte des Flüssigkristallbausteins angeordnet. Das von der Lichtquelle kommende Licht geht durch den lichtdurchlässig gesteuerten Flüssigkristallbaustein hindurch und über die Lichtleiterkabel zum Matrixschirm, der in bekannter Weise auf der Abstrahlseite, d.h. dem Anzeigefeld, linsenartige Abdeckungen I zur Bündelung der Lichtstrahlen aufweisen kann. Mit | dem elektrisch ansteuerbaren Flüssigkristallbaustein kön- | nen bestimmte Matrixpunkte lichtdurchlässig, andere I lichtundurchlässig gesteuert werden. Zur Selektion des ] Lichtes, beispielsweise um eine bestimmte Ziffer anzu- j zeigen, werden die entsprechenden Matrixpunkte licht- { durchlässig geschaltet und die übrigen Matrixpunkte \ schwarz gesteuert, so daß der Lichtdurchtritt für diese j Punkte .gesperrt ist. Dabei erfolgt die Ziffernanzeige in \ weiß und das übrige Sichtfeld ist schwarz. Der Flüssig- j kristallbaustein ist ein elektronischer Baustein, der j die Nachteile der mechanischen Wechselsteuerung nicht i besitzt. Zudem ist er in gewünschter Form und Größe ί

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herstellbar und beliebig frei wählbar ansteuerbar, so daß mit einer erfindungsgemäßen Wechselanzeigeeinrichtung die verschiedensten Wechselverkehrszeichen dargestellt werden können. Auch ist die Ansteuerung des Flüssigkristallbausteins mit kostenmäßig günstig

zu fertigenden elektronischen Bausteinen möglich. i

Die Aufnahmevorrichtung für die Lichtleiterkabel kann J matrixartig angeordnete Buchsen aufweisen, in die die ' ' s Enden der Lichtleiterkabel eingesteckt werden. Zweckmäßigerweise werden die Lichtleiterkabelenden im Brennpunkt der Lichtquelle bzw. einer der Lichtquelle vorgesetzten Lichtaustrittslinse angeordnet. Auf diese Weise kann das Licht ohne Zwischenschalten eines zusätzlichen optischen Elementes, wie z.B. eines LichtleiterdiffusorStabes, direkt in die Lichtleiterkabel gelangen.

In vorteilhafter Weise kann zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristallbaustein ein Farbfilter_vangeordnet sein, das eine vorgebbare bestimmte Farbe durchläßt und das eine vorgebbare bestimmte Form aufweist. Ein derartiges Farbfilter kann auch nur vor einem bestimmten Bereich oder einer gewissen Anzahl von Matrixpunkten angeordnet sein, um dadurch auch mehrfarbige Wechselzeichen, z.B. PKW-Überholverbot, zu realisieren.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß einzelne Matrixpunkte eines Flüssigkristallbausteins auch halbdurchlässig ansteuerbar sind, so daß Grauzonen angezeigt werden können, z.B. für Verkehrszeichen, die das Ende eines Streckenverbotes kennzeichnen. Mit einer Spannungsabsenkung der Ansteuerung des schwarzen Sperrasters, d.h. der lichtundurchlässigen Matrixpunkte, ist eine Lichthalbdurchlässigkeit dieser Rasterpunkte möglich.

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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Flüssigkristallbaustein so angesteuert werden, daß z.B. für eine, Ziffernanzeige, die Matrixpunkte des Flüssigkristallbausteins, die die Ziffern darstellen, schwarz gesteuert, d.h. lichtundurchlässig, und die übrigen Matrixpunkte durchlässig, dih. weiß gesteuert sind. Für eine Anzeige für Geschwindigkeitsbeschränkung ist dabei eine kreisförmige Anordnung der Matrixpunkte des Flüssigkristallbausteins und des Matrixschirms vorgesehen. Entsprechend kreisförmig ist die dem Flüssigkristallbaustein unmittelbar anliegende Aufnahmevorrichtung für die Lichtleiterkabel ausgebildet. Zudem ist zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristallbaustein ein Farbfilter, das rotes Licht durchläßt, vorzusehen, und das die Form eines Kreisrings besitzt.

Weitere Merkmale und Vorteile einer erfindungsgemäßen Wechselanzeigeeinrichtung werden bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Ausführungs-2o' form einer erfinuungsgemäßen Wechselanzeigeeinrichtung in Explosionsdarstellung.

Das Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine umschaltbare Richtgeschwindigkeitsanzeige, wie sie z.B. als Hinweis für eine "Grüne Welle" verwendet wird. Eine Lichtquelle 1 die beispielsweise eine Halogenglühlampe sein kann, mit einem paraboloidartigem Reflektor 1a sendet das fokussierte Licht durch den Flüssigkristallbaustein 5 auf die Endpunkte 2b der Lichtleiterkabel Die Lichtleiterkabel· 3 sind in matrixartig angeordneten Buchsen 2a einer Aufnahmevorrichtung 2 für die Lichtleiterkabel 3 eingesteckt und führen zu einem Matrixschirm 4, der das Anzeigefeld der Wechselsignaleinrichtung bildet. Die freien Enden 3a der Lichtleiter-

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kabel 3 sind in matrixartig angeordneten Bohrungen 4a des Matrixschirms 4 eingesteckt und gehalten. Die freien Enden 3a der Lichtleiterkabel 3 können in bekannter Weise auf der Anzeigefeld-Seite mit linsenförmigen Abdeckungen, z.B. mit Konvexlinsen 4b - in der Zeichnung nicht weiter dargestellt - versehen sein, die beispielsweise in den Bohrungen 4a eingesteckt sein können. Gemäß der Erfindung ist unmittelbar an der Aufnahmevorrichtung 2 der Lichtleiterkabel 3 der Flüssigkristallbaustein 5 angeordnet. Die rasterartig angeordneten Matrixpunkte 5b bestehen in diesem Ausführungsbeispiel aus zweimal 5x7 Rasterpunkten und bilden ein zweiziffriges Feld. Über die rund um den Flüssigkristallbaustein 5 angeordneten Kontaktanschlüsse 5a wird jeder Matrixpunkt 5b angesteuert und licht- bzw. lichtundurchlässig geschaltet. Im Ausführungsbeispiel ist die Zahl 80 dargestellt, wobei die Zahl selbst weiß leuchtend erscheint und das Umfeld schwarz, d.h. undurchlässig gesteuert ist.

Soll beispielsweise ein anderes Verkehrszeichen, wie PK¥-Überholverbot, mit der erfindungsgemäßen Wechselanzeigeeinrichtung dargestellt werden, so ist für die eine Hälfte der Anzeige ein rot leuchtender PKW darzustellen. Dazu ist zwischen d?r Lichtquelle 1 und dem Flüssigkristallba'ustein 5 ein Farbfilter 6 anzuordnen, wie in der Zeichnung dargestellt, das nur den Rotanteil des Lichtes durchläßt.

In der Zeichnung ist in unmittelbarer Nähe der Lichtquelle 1 ein transparentes Wärmefilter 7 angeordnet, das verhindern soll, das zuviel der Wärmestrahlung zum Flüssigkristallbaustein 5 gelangt. Um eine bessere Wärmeabstrahlung zu gewährleisten, kann der Reflektor 1a der Lichtquelle 1 wärmestrahlungsdurchlässig ausgebildet sein. Wie oben ausgeführt, kann auch vor der

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Lichtquelle 1 mit dem Reflektor 1a eine Lichtaustrittslinse angeordnet sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in dessen Brennpunkt die Endpunkte 2b der Lichtleiterkabel 3 angeordnet sind.

Um den Ausfall einer Signalanzeige zu verhindern, wenn die Glühlampe ausfällt, bzw. wenn der Glühfaden durchbrennt, kann eine Lichtquelle vorgesehen sein, beispielsweise eine Halogenlampe, die zwei Glühfaden aufweist, wobei in bekannter Art beim Ausfall eines Glühfadens der zweite Glühfaden eingeschaltet wird.

Es wurde hier nur ein Ausführungsbeispiel näher erläutert und einige weitere Ausführungsbeispiele erwähnt. Eine Darstellung der verschiedenartigsten Wechselanzeigesignale ist mit der erfindungsgemäßen Wechselanzeigeeinrichtung ohne weiteres möglich, wenn nur die Matrixpunkte des Flüssigkristallbausteins, der Aufnahmevorrichtung für die Lichtleiter und des Matrixschirms entsprechend den gewünschten Verkehrszeichen angeordnet sind und angesteuert werden. Ebenso kann in entsprechender Weise ein notwendiger Farbfilter gewünschter geometrischer Form vorgesehen sein.

13 Patentansprüche
1 Figur

Claims (11)

Neue Schutzansprüche Unser Zeichen (ersetzen die ursprünglichen VPA 81 P 6937 DE Ansprüche 1 bis 13) Aktenzeichen

1. Wechselanzeigeeinrichtung , insbesondere für Verkehr ssignalanzeigen, mit zumindest einer Lichtquelle

(1) mit Reflektor (1a) und einer davor angeordneten Aufnahmevorrichtung (2) für eine Mehrzahl von Lichtleiterkabel (]5)> deren Enden (2b) in der Aufnahmevorrichtung (2) matrixartig (2a) angeordnet sind und an deren anderen Enden (3a) zu einem Matrixschirm (4) führen, der Bohrungen (4a) zur Aufnahme dieser Enden (3a) der Lichtleiterkabel (3) und auf der gegenüberliegenden Seite linsenförmige transparente Abdeckungen (4b) der Bohrungen (4a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (1) und der Aufnahmevorrichtung

(2) für die Lichtleiterkabel (3) ein elektrisch an-

steuerbarer (5a) matrixartiger Plüssigkristallbaustein (5) als Lichtventil angeordnet ist.

2. Wechselanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristallbaustein (5) unmittelbar an der Aufnahmevorrichtung (2) für die Lichtleiterkabel (3) anliegt.

3. Wechselanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristallbaustein (5), die Aufnahmevorrichtung (2) für die Lichtleiterkabel (3) und der Matrixschirm (4) eine Matrixanordnung besitzen.

4. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Matrixpunkte (5b) des Flüssigkristallbausteins

En 1 Die / 28.12.1982

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(5) der Anzahl der Matrixpunkte (2a) der Aufnahmevorrichtung (2) und der Anzahl der Lichtleiterkabel (3) und der Anzahl der Bohrungen (4a) des Matrixschirms (A) entspricht.
5

5. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der zeilen- und spaltenförmig angeordneten Matrixpunkte (5t>) aufweisende Flüssigkristairbaustein (5) rundum angeordnete Kontaktanschlüsse (5a) aufweist.

6. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vorherbestimmbare Anzahl einzelner Matrixpunkte (5b) gegenüber den übrigen Matrixpunkten des Flüssigkristallbausteins (5) von vorneherein lichtdurchlässig ist.

7. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (1) und dem Flüssigkristallbaustein (5) ein Farbfilter (6) vorgegebener geometrischer Form vorgesehen ist.

8. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß swisehen der Lichtquelle (1) in deren unmittelbarer Nähe und dem Flüssigkristallbaustein (5) ein Wärmefilter (7) vorgesehen ist.

9. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die

((Cl CI

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Aufnahmevorrichtung (2) für die Lichtleiterkabel (3) und damit die Endpunkte (2b) der Lichtleiterkabel (3) im Brennpunkt der Lichtquelle (1) angeordnet sind.

10. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der vorher^ gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1a) der Lichtquelle (1) paraboloidförmig ausgebildet und wärmestrahlungsdurchlässig ist.

11. Wechselanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) eine Halogenlampe mit zwei Glühfaden ist.