SE511756C2 - Fluorescerande beläggning för vägmarkeringar - Google Patents

Description

15 20 25 30 511 756 Förutsatt att fordon kunde utsända ultraviolett ljus, skulle det vara möjligt att i trafiksäkerhetshöjande syfte måla sido- stolpar utmed. vägarna, vägskyltar etc. helt eller delvis i s.k. daglysande färger i större utsträckning än vad som nu är fallet.

Det är tidigare känt att framställa vägmarkeringar som fluore- scerar vid belysning med ultraviolett ljus. En dylik belägg- ning är känd från US 3,253,l46. Denna beläggning är så utförd att pigment som fluorescerar vid belysning ned ifltraviolett ljus finns inblandade i en transparent bärare eller matris.

Den kända tekniken i allmänhet för utnyttjande av ultravio- lettfluorescerande färger, s.k. daglysande färger är att pig- ment som fluorescerar vid belysning med ultraviolett ljus utnyttjas.

I det svenska patentet 9002413-4 beskrives dock en vägmarke- ring son\ utmärkes av' att det material som fluorescerar 'vid belysning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomrädet utgöres av glaskulor eller glasbitar framställda av en glas- massa som dopats med ett dopämne sàdant att glaset i glasku- lorna eller glasbitarna fluorescerar vid belysning med ultra- violett ljus.

Vid försök: med 'ultraviolettflourescerande vägmarkeringar har det överraskande visat sig att mätningar av intensiteten av fràn markeringarna utsänt synligt ljus inte stämmer med hur människor uppfattar markeringarnas ljusstyrka. Detta medför att man inte med mätinstrument har kunnat välja den. bästa fluorescerande substansen, vilket man tidigare trott. 1999-09-06 20 25 30 511 756 Föreliggande uppfinning erbjuder en markering med en förbätt- rad synbarhet i förhållande till vad som tidigare varit känt.

Föreliggande uppfinning avser således en fluorescerande be- läggning som fluorescerar vid belysning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomràdet, vilken beläggning främst är avsedd för vägmarkeringar av olika slag och vilken beläggning innefattar' material med färg för avgivande av' en. kulör 'vid belysning' med ljus inon1 det synliga *vàglängdsomràdet liksom material som fluorescerar vid belysning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomràdet, och utmärkes av, att det mate- rial som fluorescerar vid belysning med ljus inom det ultravi- oletta vàglängdsomràdet har valts så att det avger sin fluore- scens huvudsakligen endast i ett vàglängdsomràde 455 - 555 nanometer.

Nedan beskrives uppfinningen närmare.

Det är känt att det mänskliga ögats känslighet varierar med ljusets våglängd. Vidare varierar känsligheten med olika be- lysningsnivàer och om fovealt seende eller perifert seende avses. Med fovealt seende menas att blicken är koncentrerad rakt fram där ögats fokus är som skarpast. Foveala punkten täcker endast c:a 0.5 grader. Ögats känslighet har tidigare kartlagts och redovisats i stan- dardverk, exempelvis IES Lightning 'Handbook 1984 Reference Volume. Härvid har undersökts ögats känslighet vid fovealt seende vid normala belysningsnivàer och seende utanför den foveala punkten vid normala belysningsnivàer. Dessutom har scoptiskt seende, d.v.s. mörkerseende undersökts och jämförts med photopiskt seende, d.v.s. vid normalt dagsljus.

I 999-09-06 20 25 30 511 756 Det är konstaterat att ögat blir helt mörkeradapterat först efter ungefär 60 minuter i mörker.

Vid bilkörning i mörker har det visat sig att inte något av ovanstående fall gäller. Detta beror på att ögat inte är helt nörkeradapterat, eftersom detta tar 60 minuter i mörker och eftersom ögat tittar på en upplyst del av vägbanan. Det har visat sig att ögat befinner sig i en nællanfas, s.k. mesop- tiskt seende. Belysningsnivåerna varierar mellan scoptiska och photopiska nivåer. Dessutom används både fovealt och perifert seende. Till detta kommer att bländning av ett nbtande fordon sker då och då. Ögats perception, d.v.s. förmågan att upptäcka något varierar mycket kraftigt med exempelvis trötthetsgrad, sinnesstämning, förväntan att se något, mental belastning från omgivningen och färginnehåll. Vad gäller bilkörning är speciellt nämnda för- väntan att se något av intresse.

Vid olika försök har skillnaden mellan att upptäcka något vid ett statiskt försök. och i dynamisk trafik observerats. Det anses därvid att det krävs 10 - 30 gånger högre kontrastskill- nad för att upptäcka ett föremål i dynamisk trafik jämfört med i ett statiskt försök.

Emellertid är förväntan avseende vägmarkeringar i form av kantlinjer och i viss mån för kantstolpar mycket hög, varför ögat har en mycket god förmåga att urskilja en kantlinje vid relativt låga kontrastförhållanden även i dynamisk trafik.

Det har konstaterats att ögat kan upptäcka vägmarkeringar även vid. mycket låga luminansnivåer. Det har 'vidare konstaterats att förmågan att upptäcka fluorescerande föremål vid låga l 999-09-06 15 20 25 511 756 belysningsnivåer skiljer sig från förmågan att upptäcka icke fluorescerande föremål.

Föreliggande uppfinning bygger på insikten att om en kantlinje utföres i ett fluorescerande material, vars fluorescens anpas- sas till perifert seende och mesoptiskt seende, kommer anpass- ningen till det mesoptiska seendet 'att medföra. att blicken flyttas längre bort på vägen, samtidigt som anpassningen till det perifera seendet medför att kantlinjen uppfattas tydligt även på nära håll med det perifera seendet.

Att blicken flyttas längre bort på vägen i kombination med en hög grad av förväntan nedför att en fluorescerande kantlinje uppfattas tydligt på ett betydligt längre avstånd än då kon- strålkastare an- ventionella kantlinjer och konventionella vänds.

Enligt föreliggande uppfinning är det material som fluoresce- rar vid belysning med ljus inom det ultravioletta våglängdsom- rådet så valt att det huvudsakligen avger sin fluorescens i ett våglängdsområde 455 och 555 nanometer. Härvid uppnås nyss- nämnda effekt.

Som exempel kan nämnas att vid praktiska prov med en bil för- synligt ultraviolett ljus erhölls följande resultat avseende hur långt sedd med strålkastare utsändande vanligt ljus och fram föraren uppfattade en kantmarkering väl. 1999-09-06 -ïll 10 20 25 30 511 756 6 Belysning Kantmarkering Vägbana Avstånd (m) Vanligt halvljus Konventionell Torr 60 Vanligt halvljus Fluorescerande Torr 93 Vanligt halvljus + ultraviolett ljus Fluorescerande ' Torr 163 Vanligt halvljus Konventionell Vàt 43 Vanligt halvljus Fluorescerande Vàt 78 Vanligt halvljus + ultraviolett ljus Fluorescerande Vàt 125 Det är uppenbart att ytterst väsentlig förbättring av synbar- heten uppnås genom att utnyttja föreliggande uppfinning.

Enligt en föredragen utföringsform avger det fluorescerande materialet sin fluorescens huvudsakligen i. ett snävare 'väg- längdsomràde än det ovan angivna, nämligen mellan 470 och 540 IlanOmeter .

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är det fluore- scerande materialet sä valt att dess färgintryck avseende den fluorescerande kulören inom nämnda vàglängdsomràde ligger mellan blàviolett och grönaktigt.

För det fall kantlinjer eller andra markeringar är vita är det föredraget att det fluorescerande materialet är sä valt att det avger huvuddelen av sin fluorescens vid en våglängd under- stigande 500 nanometer. l 999-09-06 10 15 20 25 30 511 756 Enligt en annan föredragen utföringsform är det fluorescerande materialet valt så att det aktiveras maximalt till att fluore- scera på grund av infallande ultraviolett strålning inom våg- företrädesvis inom våg- längdsomràdet 340 - 400 nanometer, làngdsområdet 350 - 380 nanometer. Det är nämligen inom detta våglängdsomràden som bilstrålkastare som utsänder ultraviolett ljus ger maximal ljuseffekt.

För att åstadkomma en god effekt även i dagsljus och i skym- ning är det en fördel om det fluorescerande naterialet även aktiveras av infallande ultraviolett strålning av en våglängd av omkring 400 nanometer.

Det förekommer en mängd kommersiellt tillgängliga lämpliga substanser som fluorescerar inom olika våglängdsområden. Många substanser utsänder synligt ljus inom ett visst spektra, där dock. huvuddelen av' det synliga ljuset finns inom ett visst patentkraven skall våglängdsområde. Angivelserna ovan och i läsas mot bakgrund av detta.

Vanliga fluorescerande föreningar eller substanser innehåller zinksulfid (ZnS) (S) och (Cd). för fackmannen kan utvälja den eller de föreningar som är mest med tillsatser av silver (Ag), svavel kadmium En stor mängd andra föreningar förekommer, var- lämpade för föreliggande ändamål och med föreliggande specifi- kationer.

Föreliggande uppfinning skall därför inte anses begränsad till någon speciell fluorescerande förening eller substans, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

I 999-09-06

Claims (6)

10 15 20 25 30 511 756 8 Eatentkrav,

1. Fluorescerande beläggning som fluorescerar vid belysning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomràdet, vilken be- läggning främst är avsedd för vägmarkeringar av olika slag, och vilken beläggning innefattar material med färg för avgi- vande av en kulör 'vid. belysning med ljus inon1 det synliga vàglängdsomràdet liksom material som fluorescerar vid belys- ning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomràdet, k ä n - n e t e c k n a d att det material som fluorescerar vid a v, belysning med ljus inom det ultravioletta vàglängdsomràdet har valts så att det avger sin fluorescens huvudsakligen endast i ett vàglängdsomràde 455 - 555 nanometer.

2. Fluorescerande beläggning enligt krav 1, k ä n n e - att det fluorescerande materialet avger t e c lc n a d. a v, sin fluorescens huvudsakligen i ett vàglängdsomràde mellan 470 och 540 nanometer.

3. Fluorescerande beläggning enligt krav 1 eller 2, k ä n - n e t e c }< n a d a v, att det fluorescerande materialet väljs sä att dess färgintryck inom nämnda vàglängdsomràde ligger mellan blàviolett och grönaktigt.

4. Fluorescerande beläggning enligt krav 1 eller 2, k ä n - n e t: e c k 11 a d a v, att för det fall kantlinjer eller andra markeringar är vita är det fluorescerande materialet så valt att det avger huvuddelen av sin fluorescens vid en väg- längd understigande 500 nanometer.

5. Fluorescerande beläggning enligt krav l, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d a v, att det fluorescerande materia- let är valt så att det aktiveras maximalt till att fluorescera 1999-09-06 511 756 av infallande ultraviolett stràlning inom vàglängdsomràdet 340 - 400 nanometer, företrädesvis inom vàglângdsomràdet 350 - 380 nanOmEter .

6. Fluorescerande beläggning enligt krav 5, k ä n n e - t e c k ri a d a v, att det fluorescerande materialet även aktiveras av infallande ultraviolett strålning av en vàglängd av omkring 400 nanometer. I 999-09-06