EP0915451A2 - Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen - Google Patents

Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen Download PDF

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EP0915451A2
EP0915451A2 EP98118933A EP98118933A EP0915451A2 EP 0915451 A2 EP0915451 A2 EP 0915451A2 EP 98118933 A EP98118933 A EP 98118933A EP 98118933 A EP98118933 A EP 98118933A EP 0915451 A2 EP0915451 A2 EP 0915451A2
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EP
European Patent Office
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holding device
light
traffic signaling
emitting diode
opening
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Ulrich Hahn
Manfred Fillinger
Stefan Beringer
Richard Wurzenberger
Georg Meng
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0418—Constructional details
    • G09F13/0472—Traffic signs

Definitions

  • the invention relates to a traffic signaling device for self-illuminating displays according to the Preamble of claim 1.
  • Incandescent or halogen lamps are used for traffic signaling devices with self-illuminating displays.
  • EP 0 467 034 there is, for example, a display device known for a variable message sign in which any advertisement, those from at least one non-changeable part of the ad and any display part that can be selected are shown.
  • the display part is by means of a processor-controlled matrix field display elements, each display element carried out by an illuminated optical fiber is.
  • the illuminated optical fibers are replaced by halogen lamps illuminated. This method is disadvantageous on the one hand the short lifespan of halogen lamps and on the other others their high energy consumption.
  • a signal lamp is known from EP 0 694 894, at least is partially provided with LEDs that inside the signal lamp from a first to at least a second Beam direction are tiltable and stored by adjusting discs can be positioned in groups.
  • the intended Holding device is, however, quite complicated and not suitable for easy assembly.
  • a preferred embodiment results from claim 3 by a toothing on the holding device, which also a particularly simple assembly of the holding device guaranteed.
  • a further improvement in the thermal conductivity of the holding device is achieved in that according to claim 4 the LED through a curable thermal paste in the Holding device is attached.
  • a particularly inexpensive embodiment results from a optical imaging device from a transparent Plastic such as polymethacrylate (PMMA, trade name Plexiglas) or polycarbonate (PC, trade name Makrolon) according to claim 6.
  • a transparent Plastic such as polymethacrylate (PMMA, trade name Plexiglas) or polycarbonate (PC, trade name Makrolon) according to claim 6.
  • the holding device and the Front panel are made of metallic materials.
  • FIG. 1 shows a section of a front panel 1 (for example made of aluminum) of a signaling device, for example a variable message sign or one Light signal system shown, through a hole 2 in the front panel 1, a light emitting diode 3 emits its light.
  • the LED 3 is in a tubular according to the invention Holding device 4 attached so that between the side walls of the light emitting diode 3 and the holding device 4 good heat dissipation contact is ensured.
  • the Holding device 4 can for example be made of a metallic Material or from a plastic with good thermal conductivity be made.
  • the LED 3 is there attached in the holding device 4 so that the Light emitting diode 3 emits light through a first opening (Light exit opening 5) of the holding device 4 through the Front panel 1 is emitted and the LED 3 through a second opening of the holding device 4 (Contact opening 6) is contacted.
  • the cathode connection 7 and the anode terminal 8 of the light emitting diode 3 are there connected to a control unit 11 via cable connections 10, which according to the ads to be displayed the LEDs 3 switches on and off.
  • the anode connection 8 and the cathode connection 7 are together with the cable connections 10 using a curable thermal paste 12 firmly connected, the thermal paste 12 is both a good Heat dissipation as well as a secure attachment of the LED 3 ensures in the holding device 4.
  • the holding device 4 In the direction the light exit opening 5, the holding device 4 is outside provided with a thread 13, which in a corresponding Thread in the hole 2 of the front panel 1 is inserted. This makes it particularly easy to assemble, if necessary again detachable connection between the front panel 1 and the Holding device 4 achieved.
  • an optical imaging device in the holding device 4 14 provided, with the help of the radiation characteristic adapts to the local conditions, so that the display is well recognized by all road users becomes.
  • the optical imaging device 14 is there made of glass or an inexpensive transparent plastic manufactured such as polymethacrylate (PMMA, trade name Plexiglas) or polycarbonate (PC, trade name Makrolon).
  • FIG. 8 is a conductive connection with the Holding device 4, which in this example made of metallic Material is made.
  • the Holding device 4 Through a conductive connection between the holding device 4 and the likewise a metallic material existing front panel 1 leaves a particularly simple contacting of the light emitting diode 3 by using a cable connection 15 to the front panel 1 is placed from the control unit 11. This allows the wiring effort reduce by a factor of two.
  • a connection (for example the ground connection) of all in the signaling device provided LEDs 3 is thus together via the front panel 1 and the holding device 4 connected to the control unit 11.
  • the holding device 4 has a toothing 9, which is a particularly simple assembly guaranteed with the front panel.
  • Figure 3 is shown schematically and simplified how a holding device 4 without an optical imaging device is arranged.
  • Figure 4 shows an embodiment in which instead of Light-emitting diode 3 is a light-emitting diode 16 on a semiconductor chip is arranged in a holding device 4.
  • a special one matched to the light emitting diode 16 on the semiconductor chip optical imaging device 17 is provided in the light exit opening 5 of the holding device 4 .
  • the contacting is carried out as in the previous embodiments via the cathode connection 7 and the anode connection 8 and cable connections 10 to the control unit 11. Also in this embodiment it is possible to make a connection through an electrical Contact via the holding device 4 to the front panel 1 to perform a reduced number of cable connections to achieve.

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Abstract

In verkehrstechnischen Signalisierungseinrichtungen werden Leuchtdioden (3,16) eingesetzt, um unterschiedliche Anzeigen darzustellen. Bisher ist keine Signalisierungseinrichtung bekannt, bei der eine ausreichende Wärmeableitung während des Betriebs sichergestellt ist. Die Leuchtdioden (3,16) sind in einer rohrförmige Haltevorrichtung (4) mit ihren Seitenflächen so befestigt, daß eine gute Wärmeableitung von den Leuchtdioden (3) zur Haltevorrichtung (4) gewährleistet ist. Die Haltevorrichtung (4) ist fest, vorzugsweise lösbar, in einer Frontplatte (1) der Signalisierungseinrichtung befestigt. Zusätzlich ist eine optische Abbildungsvorrichtung (14) vorgesehen, um eine für Verkehrsteilnehmer optimierte Abstrahlungscharakteristik zu erzielen. Wechselverkehrszeichen, Lichtsignalanlagen <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen gemaß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Für verkehrstechnische Signalisierungseinrichtungen mit selbstleuchtenden Anzeigen, wie Lichtsignalanlagen an Kreuzungspunkten oder Wechselverkehrszeichen werden heutzutage Glühlampen oder Halogenlampen verwendet.
Aus EP 0 467 034 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung für ein Wechselverkehrszeichen bekannt, bei dem beliebige Anzeigen, die aus mindestens einem nicht veränderbaren Anzeigenteil und einem beliebig wählbaren Anzeigenteil zusammensetzbar sind, dargestellt werden. Dabei sind für jeden nicht veränderbaren Anzeigenteil getrennte, beleuchtbare Bündel von Lichtleitfasern vorgesehen, deren freie Enden entsprechend dem zugeordneten, nicht veränderbaren Anzeigenteil verteilt in einer Anzeigetafel angeordnet sind. Der beliebig wählbare Anzeigenteil ist mittels eines prozessorgesteuerten Matrixfeldes von Anzeigenelementen darstellbar, wobei jedes Anzeigeelement durch eine beleuchtete Lichtleitfaser ausgeführt ist. Die beleuchteten Lichtleitfasern werden dabei durch Halogenlampen beleuchtet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist zum einen die geringe Lebensdauer von Halogenlampen und zum anderen deren hoher Energieverbrauch.
Daher sind vereinzelt auch bereits Leuchtdioden für den Einsatz in verkehrstechnischen Signalisierungseinrichtungen vorgesehen.
Aus EP 0 694 894 ist eine Signalleuchte bekannt, die zumindest teilweise mit Leuchtdioden versehen ist, die innerhalb der Signalleuchte von einer ersten zu zumindest einer zweiten Abstrahlrichtung abkippbar gelagert sind und durch Verstellscheiben gruppenweise positioniert werden können. Die vorgesehene Haltevorrichtung ist allerdings recht kompliziert und nicht für eine einfache Montage geeignet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung anzugeben, die gegenüber den bekannten Signalisierungseinrichtungen einen robusteren Aufbau und eine längere Lebensdauer aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Signalisierungseinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch eine an die Leuchtdioden angepaßte Haltevorrichtung wird zum einen eine gute Wärmeableitung erreicht, und zum anderen ergeben sich durch die angepaßten Bohrungen in der Frontplatte der Signalisierungseinrichtungen eine einfache Montage und ein einfacher Wechsel von defekten Leuchtdioden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ergibt sich ein besonders einfacher Wechsel oder eine besonders einfache Montage durch ein Gewinde der Haltevorrichtung, welches in ein entsprechend vorgeformte Bohrung der Frontplatte eingepaßt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich nach Patentanspruch 3 durch eine Verzahnung an der Haltevorrichtung, die ebenfalls eine besonders einfache Montage der Haltevorrichtung gewährleistet.
Eine weitere Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der Haltevorrichtung wird dadurch erzielt, daß nach Patentanspruch 4 die Leuchtdiode durch eine aushärtbare Wärmeleitpaste in der Haltevorrichtung befestigt ist.
Nach Patentanspruch 5 ergibt sich eine Verbesserung der optischen Abstrahlungseigenschaften durch eine optische Abbildungseinrichtung, die in der frontseitigen Öffnung der Haltevorrichtung vorgesehen ist.
Eine besonders preiswerte Ausgestaltung ergibt sich durch eine optische Abbildungseinrichtung aus einem transparenten Kunststoff wie beispielsweise Polymethacrylat (PMMA, Handelsname Plexiglas) oder Polycarbonat (PC, Handelsname Makrolon) nach Patentanspruch 6.
Besonders gute Wärmeleiteigenschaften werden dadurch ausgenutzt, daß nach Patentanspruch 7 die Haltevorrichtung und die Frontplatte aus metallischen Materialien hergestellt sind.
Dadurch ergibt sich auch nach Patentanspruch 8 die bevorzugte Ausführungsform, in der nur ein Anschluß der Leuchtdiode direkt kontaktiert wird, und der andere Anschluß (beispielsweise der Masseanschluß) elektrisch leitend mit der Haltevorrichtung verbunden, die Haltevorrichtung elektrisch leitend mit der Frontplatte verbunden sowie die Frontplatte über eine Kabelverbindung mit dem Steuergerät verbunden ist. Dadurch wird der Verdrahtungsaufwand reduziert.
Besondere Ausführungsformen sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen
  • Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung mit einer optische Abbildungseinrichtung,
  • Figur 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung, wobei ein Anschluß der Leuchtdiode mit der Haltevorrichtung kontaktiert ist,
  • Figur 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung ohne optische Abbildungseinrichtung und
  • Figur 4 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung für eine Leuchtdiode, die auf einem Chip angebracht ist, mit entsprechend angepaßter optische Abbildungseinrichtung.
    • In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer Frontplatte 1 (beispielsweise aus Aluminium) einer Signalisierungseinrichtung, beispielsweise eines Wechselverkehrszeichens oder einer Lichtsignalanlage dargestellt, wobei durch eine Bohrung 2 in der Frontplatte 1 eine Leuchtdiode 3 ihr Licht emittiert. Die Leuchtdiode 3 ist dabei in einer erfindungsgemäßen rohrförmigen Haltevorrichtung 4 derart befestigt, daß zwischen den Seitenwänden der Leuchtdiode 3 und der Haltevorrichtung 4 eine guter Kontakt zur Wärmeableitung sichergestellt ist. Die Haltevorrichtung 4 kann beispielsweise aus einem metallischen Material oder auch aus einem Kunststoff mit guten Wärmeleiteigenschaften gefertigt sein. Die Leuchtdiode 3 ist dabei derart in der Haltevorrichtung 4 befestigt, daß das von der Leuchtdiode 3 emittierte Licht durch eine erste Öffnung (Lichtaustrittsöffnung 5) der Haltevorrichtung 4 durch die Frontplatte 1 abgestrahlt wird und die Leuchtdiode 3 durch eine zweite Öffnung der Haltevorrichtung 4 (Kontaktierungsöffnung 6) kontaktiert wird. Der Kathodenanschluß 7 und der Anodenanschluß 8 der Leuchtdiode 3 sind dabei über Kabelverbindungen 10 an ein Steuergerät 11 angeschlossen, welches entsprechend der anzuzeigenden Anzeigen die Leuchtdioden 3 ein- und ausschaltet. Der Anodenanschluß 8 und der Kathodenanschluß 7 sind gemeinsam mit den Kabelverbindungen 10 mit Hilfe einer aushärtbaren Wärmeleitpaste 12 fest verbunden, wobei die Wärmeleitpaste 12 sowohl einen gute Wärmeableitung als auch eine sichere Befestigung der Leuchtdiode 3 in der Haltevorrichtung 4 sicherstellt. In Richtung der Lichtaustrittsöffnung 5 ist die Haltevorrichtung 4 außen mit einem Gewinde 13 versehen, welches in ein entsprechendes Gewinde in der Bohrung 2 der Frontplatte 1 eingesetzt ist. Dadurch wird eine besonders gut montierbare, gegebenenfalls wieder lösbare Verbindung zwischen der Frontplatte 1 und der Haltevorrichtung 4 erzielt. Zur Verbesserung der Abstrahlcharakteristik ist in der Haltevorrichtung 4 eine optische Abbildungseinrichtung 14 vorgesehen, mit deren Hilfe die Abstrahlungscharakteristik an die örtlichen Gegebenheiten anpaßt, damit die Anzeige von allen Verkehrsteilnehmern gut erkannt wird. Die optische Abbildungseinrichtung 14 ist dabei aus Glas oder aus einem preiswerten transparenten Kunststoff gefertigt wie beispielsweise Polymethacrylat (PMMA, Handelsname Plexiglas) oder Polycarbonat (PC, Handelsname Makrolon).
    In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der der Anodenanschluß 8 eine leitende Verbindung mit der Haltevorrichtung 4 aufweist, die in diesem Beispiel aus metallischem Material gefertigt ist. Durch eine leitende Verbindung zwischen der Haltevorrichtung 4 und der ebenfalls aus einem metallischen Material bestehenden Frontplatte 1 läßt sich eine besonders einfache Kontaktierung der Leuchtdiode 3 erreichen, indem eine Kabelverbindung 15 zur Frontplatte 1 vom Steuergerät 11 aus gelegt ist. Dadurch läßt sich der Verkabelungsaufwand um einen Faktor zwei reduzieren. Ein Anschluß (beispielsweise der Masseanschluß) aller in der Signalisierungseinrichtung vorgesehenen Leuchtdioden 3 ist somit gemeinsam über die Frontplatte 1 und die Haltevorrichtung 4 mit dem Steuergerät 11 verbunden. Die Haltevorrichtung 4 weist eine Verzahnung 9 auf, die eine besonders einfache Montage mit der Frontplatte gewährleistet.
    In Figur 3 ist schematisch und vereinfacht dargestellt, wie eine Haltevorrichtung 4 ohne optische Abbildungseinrichtung angeordnet ist.
    Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der anstelle der Leuchtdiode 3 eine Leuchtdiode 16 auf einem Halbleiterchip in einer Haltevorrichtung 4 angeordnet ist. In der Lichtaustrittsöffnung 5 der Haltevorrichtung 4 ist dabei eine speziell an die Leuchtdiode 16 auf dem Halbleiterchip angepaßte optische Abbildungseinrichtung 17 vorgesehen. Die Kontaktierung erfolgt wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen über den Kathodenanschluß 7 und den Anodenanschluß 8 und Kabelverbindungen 10 zum Steuergerät 11. Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, einen Anschluß durch einen elektrischen Kontakt über die Haltevorrichtung 4 zur Frontplatte 1 auszuführen, um eine verringerte Anzahl an Kabelverbindungen zu erzielen.

    Claims (8)

    1. Verkehrstechnische Signalierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen, mit Leuchtdioden (3,16), aus denen zumindest teilweise die selbstleuchtenden Anzeigen zusammengesetzt sind, mit einer Frontplatte (1) mit Bohrungen (2) und mit in den Bohrungen (2) befestigten rohrförmigen Haltevorrichtungen (4), in denen jeweils eine der Leuchtdioden (3,16) so angeordnet ist, daß von den Leuchtdioden (3,16) emittiertes Licht durch eine erste Öffnung (Lichtaustrittsöffnung (5)) der Haltevorrichtung (4) austritt und die Leuchtdiode (3,16) durch eine zweite Öffnung (Kontaktierungsöffnung (6)) der Haltevorrichtung (4) kontaktiert ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Leuchtdioden (3,16) mit einem Steuergerät (11) verbunden sind, welches die Leuchtdioden (3,16) ansteuert,
      daß die Haltevorrichtung (4) aus einem wärmeleitenden Material besteht,
      daß die Seitenflächen der jeweiligen Leuchtdiode (3,16) von der Haltevorrichtung (4) umschlossen sind und
      daß die Haltevorrichtung (4) in den Bohrungen (2) der Frontplatte (1) in einer festen Position angeordnet ist.
    2. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Haltevorrichtung (4) und die Frontplatte (1) durch ein Gewinde (13) miteinander verbunden sind.
    3. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Haltevorrichtung (4) eine Verzahnung (9) zum Verbinden mit der Frontplatte (1) aufweist.
    4. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Leuchtdiode (3,16) im Bereich der Kontaktierungsöffnung (5) mit einer aushärtbaren Wärmeleitpaste (12) mit der Haltevorrichtung (4) verbunden ist.
    5. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß eine optische Abbildungseinrichtung (14,17) in der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist.
    6. Verkehrstechnische Signalisirungseinrichtung nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die optische Abbildungseinrichtung (14,17) aus einem transparenten Kunststoff gefertigt ist.
    7. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Haltevorrichtung (4) und die Frontplatte (1) aus metallischem Material hergestellt sind.
    8. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 7,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß ein elektrischer Anschluß (7,8) der Leuchtdiode (3) mit der Haltevorrichtung (4) elektrisch leitend verbunden ist,
      daß die Haltevorrichtung (4) elektrisch leitend mit der Frontplatte (1) verbunden ist und
      daß die Frontplatte (1) mit dem Steuergerät (11) durch leitend verbunden ist.
    EP98118933A 1997-11-06 1998-10-07 Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen Expired - Lifetime EP0915451B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19749129 1997-11-06
    DE19749129 1997-11-06

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0915451A2 true EP0915451A2 (de) 1999-05-12
    EP0915451A3 EP0915451A3 (de) 2003-11-05
    EP0915451B1 EP0915451B1 (de) 2005-07-20

    Family

    ID=7847861

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98118933A Expired - Lifetime EP0915451B1 (de) 1997-11-06 1998-10-07 Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen

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    Country Link
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    EP (1) EP0915451B1 (de)
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