WO2014173713A2 - Lichtsignal - Google Patents

Lichtsignal Download PDF

Info

Publication number
WO2014173713A2
WO2014173713A2 PCT/EP2014/057491 EP2014057491W WO2014173713A2 WO 2014173713 A2 WO2014173713 A2 WO 2014173713A2 EP 2014057491 W EP2014057491 W EP 2014057491W WO 2014173713 A2 WO2014173713 A2 WO 2014173713A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
signal
anisotropic element
light signal
optical system
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/057491
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014173713A3 (de
Inventor
Bernd Keller
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2014173713A2 publication Critical patent/WO2014173713A2/de
Publication of WO2014173713A3 publication Critical patent/WO2014173713A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/003—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by interposition of elements with electrically controlled variable light transmissivity, e.g. liquid crystal elements or electrochromic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809—Daylight signals
    • B61L5/1845—Optical systems, lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809—Daylight signals
    • B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing

Definitions

  • the invention relates to light signal, a light signal, in particular for rail-bound traffic routes, with a light source and egg ⁇ nem optical system for signal term visualization with different ambient brightness, particularly at Tagbe ⁇ operation and at night operation.
  • light signals are used as a signal generator or symbol ⁇ scoreboard, by color and / or forming a light-emitting surface, that is, by the radiation, convey certain information. These are often safety-relevant information that must not be falsified visually or blended by extraneous light. Light signals, particularly in road and rail traffic must have a higher brightness than in the Wegbe ⁇ operating in day mode.
  • the driver can always recognize this clearly.
  • the brightness of the light signal must be kept constant over predetermined current windows.
  • operating points for day and night operation have a ⁇ be made that are within the current window.
  • the problem is maintaining the operating points in the case of component discontinuations with respect to the drive and monitoring circuit or in the replacement of the light source, especially when replacing LED x s by more modern LEDs with better light ⁇ yield.
  • a readjustment or re-development of the electrical required must be redefined. Improved light yield leads to a Redu ⁇ cation of the current is possible.
  • a current reduction for adjusting the operating point for night operation leads JE but most likely means that the working point is located ⁇ for day operation above the setpoint.
  • the adaptation effort for the development of the drive and monitoring circuit and the required safety ⁇ detection guide can cause significant costs.
  • the power windows must be monitored more accurately, which increases the susceptibility of the circuit and the availability of the light signals is adversely affected.
  • the brightness of the LEDs and other light sources over time decreases as a result of PFufi ⁇ gen switching between the power windows and varying voltage stress.
  • the LEDs age faster, so there is a risk that the desired operating points in terms of brightness are left despite constant current window.
  • the invention has for its object to provide a light signal of the generic type, the constant maintenance of the signal brightness for different ambient brightness, for example in tunnel passages and / or for daytime and nighttime operation, without damaging the light source, in particular ⁇ special LED x s on easy way allows.
  • the object is achieved in that the op ⁇ schematic system comprises an anisotropic element, whose light depends ⁇ permeability of a Matters ⁇ th element to the anisotropic electrical voltage.
  • the anisotropic element acts more or less as adjustable
  • anisotropic media of all kinds for example certain crystalline elements or other solids as well as optically active liquids are suitable.
  • the crystal structure When energized, the crystal structure changes and, as a result, the optical properties of the crystal also change, for example refractive index, polarization, reflection, refraction and absorption of the light. These properties influence the light transmittance of the anisotropic element, so that a direct correlation between the electrical voltage applied to the anisotropic element and its transmittance and ultimately the brightness of the anisotropic element
  • the anisotropic element is formed as a layer of a cover glass of the optical system ⁇ .
  • This layer may be an anisotropic crystal structure ⁇ , but also an anisotropic liquid.
  • An increase in the electrical voltage leads to an increasing clouding of the cover glass.
  • the brightness of the light signal is reduced, for example in the event of darkening .
  • the so-called phantom effect is reduced by the anisotropic intermediate layer of the cover glass.
  • Figure 1 is a light signal
  • FIGS. 2 and 3 show a cover glass of the light signal according to FIG.
  • FIG. 1 A first figure.
  • the light signal shown in Figure 1 consists essentially of a signal generator 1, a signal screen 2 and a signal mast 3.
  • the signal screen 2 is provided with a barge 4 for shielding phantom-generating sunlight, the barge 4 a cover glass 5 of a signal ⁇ master-controlled light source illuminated optical systems roofed over.
  • the cover glass 5 is coated with a crystalline, anisotropic material.
  • the crystalline layer 6 as part of the cover glass 5 is illustrated in FIGS. 2 and 3. It can be seen that the crystalline layer 6 is connected to an electrical clamping ⁇ voltage U. Due to the anisotropic properties of the crystalline layer 6, the crystal structure changes as a function of the voltage U. The variable crystal structure in turn is used to voltage-dependent einustel len a desired clouding of the cover glass 5. In this way, a day / night switching without brightness control can be realized at the light source.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtsignal, insbesondere für schienengebundene Verkehrswege, mit einer Lichtquelle und einem optischen System zur Signalbegriffsvisualisierung bei unterschiedlicher Umgebungshelligkeit, insbesondere bei Tagbetrieb und bei Nachtbetrieb. Um auf eine degradationsfördernde Helligkeitsanpassung der Lichtquelle verzichten zu können, ist vorgesehen, dass das optische System ein anisotropes Element aufweist, dessen Lichtdurchlässigkeit von einer an das anisotrope Element angelegten elektrischen Spannung (U) abhängt.

Description

Beschreibung Lichtsignal Die Erfindung betrifft ein Lichtsignal, insbesondere für schienengebundene Verkehrswege, mit einer Lichtquelle und ei¬ nem optischen System zur Signalbegriffsvisualisierung bei unterschiedlicher Umgebungshelligkeit, insbesondere bei Tagbe¬ trieb und bei Nachbetrieb.
Prinzipiell dienen Lichtsignale als Signalgeber oder Symbol¬ anzeiger, die durch Färb- und/oder Formgebung einer Leuchtfläche, das heißt durch die Abstrahlcharakteristik, bestimmte Informationen vermitteln. Dabei handelt es sich häufig um sicherheitsrelevante Informationen, die keinesfalls optisch verfälscht oder durch Fremdlicht überblendet sein dürfen. Lichtsignale, insbesondere im Straßen- und Schienenverkehr, müssen im Tagbetrieb eine größere Helligkeit als im Nachtbe¬ trieb aufweisen.
Die nachstehenden Erläuterungen beziehen sich im Wesentlichen auf Lichtsignale zur Darstellung von Signalbegriffen bei schienengebundenen Verkehrswegen, ohne dass der beanspruchte Gegenstand auf diese Anwendung beschränkt sein soll.
Bei Eisenbahnsignalen muss gewährleistet sein, dass der
Triebfahrzeugführer bei Annäherung an das für ihn bestimmte Lichtsignal dieses immer eindeutig erkennen kann. Dazu muss die Helligkeit des Lichtsignals über vorgegebene Stromfenster konstant gehalten werden. Um die gewünschte Helligkeit zu er¬ reichen, müssen Arbeitspunkte für Tag- und Nachtbetrieb ein¬ gestellt werden, die innerhalb dieser Stromfenster liegen. Problematisch ist die Beibehaltung der Arbeitspunkte bei Bau- teileabkündigungen bezüglich der Ansteuer- und Überwachungs- Schaltung oder bei dem Ersatz der Lichtquelle, insbesondere bei Ersatz von LEDxs durch modernere LEDs mit besserer Licht¬ ausbeute. In solchen Fällen ist entweder gemäß EP 1 722 608 A2 eine Nachregelbarkeit oder eine Umentwicklung der Elektro- nik erforderlich. Die Arbeitspunkte müssen neu festgelegt werden. Verbesserte Lichtausbeute führt dazu, dass eine Redu¬ zierung des Stromes möglich wird. Eine Stromreduzierung zur Anpassung des Arbeitspunktes für den Nachtbetrieb führt je- doch mit großer Wahrscheinlichkeit dazu, dass der Arbeits¬ punkt für den Tagbetrieb oberhalb des Sollwertes liegt. Der Anpassungsaufwand für die Umentwicklung der Ansteuer- und Überwachungsschaltung sowie die erforderliche Sicherheits¬ nachweisführung können erhebliche Kosten verursachen. Der Trend zeigt, dass die Lichtausbeute der LEDs kontinuierlich steigt. Dadurch wird der erforderliche Strom immer geringer. Die Stromfenster müssen immer genauer überwacht werden, wodurch sich die Störanfälligkeit der Schaltung erhöht und die Verfügbarkeit der Lichtsignale negativ beeinflusst wird.
Außerdem ist zu berücksichtigen, dass die Helligkeit der LEDs und anderer Lichtquellen im Laufe der Zeit infolge des häufi¬ gen Umschaltens zwischen den Stromfenstern und damit variierender Spannungsbelastung abnimmt. Die LEDs altern schneller, so dass die Gefahr besteht, dass die gewünschten Arbeitspunkte bezüglich der Helligkeit trotz konstanter Stromfenster verlassen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtsignal der gattungsgemäßen Art anzugeben, das eine Konstanthaltung der Signalhelligkeit für unterschiedliche Umgebungshelligkeiten, beispielsweise bei Tunneldurchfahrten und/oder für den Tag- und den Nachtbetrieb, ohne Schädigung der Lichtquelle, insbe¬ sondere LEDxs, auf einfache Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das op¬ tische System ein anisotropes Element aufweist, dessen Licht¬ durchlässigkeit von einer an das anisotrope Element angeleg¬ ten elektrischen Spannung abhängt.
Auf diese Weise wird die Umschaltung bei verschiedenen Umge¬ bungshelligkeiten von der Lichtquelle auf das optische System verlagert. Die Lichtquelle wird geschont. Die umschaltbeding- te Degradation, das heißt Alterung, der Lichtquelle verbunden mit abnehmender Lichtausbeute, entfällt.
Das anisotrope Element fungiert quasi als einstellbarer
Lichtfilter. Dazu eignen sich anisotrope Medien aller Art, beispielsweise bestimmte kristalline Elemente oder andere Festkörper wie auch optisch aktive Flüssigkeiten. Bei
Bestromung verändert sich die Kristallstruktur und infolgedessen verändern sich auch die optischen Eigenschaften des Kristalls, beispielsweise Brechzahl, Polarisation, Reflexion, Refraktion und Absorption des Lichtes. Diese Eigenschaften beeinflussen die Lichtdurchlässigkeit des anisotropen Elementes, so dass ein direkter Zusammenhang zwischen der an das anisotrope Element angelegten elektrischen Spannung und des- sen Lichtdurchlässigkeit und letztlich der Helligkeit des
Lichtsignals besteht. Je höher die angelegte Spannung, desto weniger Licht kann das anisotrope Element durchdringen.
Neben der Umschaltung zwischen festgelegten Arbeitspunkten ist auch eine kontinuierliche Helligkeitsregelung durch kontinuierliche Spannungsnachführung möglich. Dadurch kann auf einfache Weise beispielsweise ein langsames Dimmen bei Mor¬ gen- und Abenddämmerung realisiert werden. Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass das anisotrope Element als Schicht eines Abschlussglases des optischen Systems aus¬ gebildet ist. Diese Schicht kann eine anisotrope Kristall¬ struktur, aber auch eine anisotrope Flüssigkeit sein. Eine Erhöhung der elektrischen Spannung führt zu einer zunehmenden Eintrübung des Abschlussglases. Dadurch verringert sich die Helligkeit des Lichtsignals, beispielsweise bei her¬ einbrechender Dunkelheit. Darüber hinaus wird durch die anisotrope Zwischenschicht des Abschlussglases der sogenannte Phantomeffekt verringert. Als Phantomeffekt wird das unerwünschte Aufleuchten beziehungs¬ weise Verfälschen eines Lichtpunktes durch Einfall von Umgebungslicht, zum Beispiel Sonneneinstrahlung oder Scheinwerferlicht, bezeichnet. Eine zur Reduzierung des Phantomef¬ fektes üblicherweise verwendete Streuscheibe oder Grauscheibe kann dadurch entfallen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Lichtsignal und
Figuren 2 und 3 ein Abschlussglas des Lichtsignals gemäß
Figur 1.
Das in Figur 1 dargestellte Lichtsignal besteht im Wesentli- chen aus einem Signalgeber 1, einem Signalschirm 2 und einem Signalmast 3. Der Signalschirm 2 ist mit einer Schute 4 zur Abschirmung von phantomerzeugendem Sonnenlicht versehen, wobei die Schute 4 ein Abschlussglas 5 eines von einer signal¬ gebergesteuerten Lichtquelle ausgeleuchteten optischen Sys- tems überdacht. Das Abschlussglas 5 ist mit einem kristalli¬ nen, anisotropen Material beschichtet.
Die kristalline Schicht 6 als Teil des Abschlussglases 5 ist in den Figuren 2 und 3 veranschaulicht. Es ist ersichtlich, dass die kristalline Schicht 6 mit einer elektrischen Span¬ nung U verbunden ist. Aufgrund der anisotropen Eigenschaften der kristallinen Schicht 6 verändert sich die Kristallstruktur in Abhängigkeit von der Spannung U. Die veränderliche Kristallstruktur wiederum wird benutzt, um spannungsabhängig eine gewünschte Eintrübung des Abschlussglases 5 einzustel¬ len. Auf diese Weise lässt sich eine Tag/Nacht-Umschaltung ohne Helligkeitsregelung an der Lichtquelle realisieren.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtsignal, insbesondere für schienengebundene Verkehrs¬ wege, mit einer Lichtquelle und einem optischen System zur Signalbegriffsvisualisierung bei unterschiedlicher Umgebungshelligkeit, insbesondere bei Tagbetrieb und bei Nachtbetrieb, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das optische System ein anisotropes Element aufweist, dessen Lichtdurchlässigkeit von einer an das anisotrope Element an- gelegten elektrischen Spannung (U) abhängt.
2. Lichtsignal nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das anisotrope Element als Schicht (6) eines Abschlussglases (5) ausgebildet ist.
PCT/EP2014/057491 2013-04-24 2014-04-14 Lichtsignal WO2014173713A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310207416 DE102013207416A1 (de) 2013-04-24 2013-04-24 Lichtsignal
DE102013207416.6 2013-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014173713A2 true WO2014173713A2 (de) 2014-10-30
WO2014173713A3 WO2014173713A3 (de) 2015-04-16

Family

ID=50513232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/057491 WO2014173713A2 (de) 2013-04-24 2014-04-14 Lichtsignal

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013207416A1 (de)
WO (1) WO2014173713A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200247A1 (de) * 2015-01-12 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Lichtsignal
DE102015200246A1 (de) * 2015-01-12 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Lichtsignal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1722608A2 (de) 2005-05-12 2006-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung eines Lichtsignals

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652851A (en) * 1983-11-07 1987-03-24 Ian Lewin Lamp control system
US4791418A (en) * 1986-04-30 1988-12-13 Taliq Corporation Signal light
US5412492A (en) * 1991-11-05 1995-05-02 Magnascreen Corporation Electro-optical lens assembly
US5764316A (en) * 1992-01-30 1998-06-09 Nippon Hoso Kyokai Liquid crystal dimmer plate and lighting system including the same
DE10063180A1 (de) * 2000-12-18 2002-06-27 Bayer Ag Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtsignalen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1722608A2 (de) 2005-05-12 2006-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung eines Lichtsignals

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013207416A1 (de) 2014-10-30
WO2014173713A3 (de) 2015-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010005088A1 (de) Lichtsignal
EP2364060A1 (de) Leuchteinrichtung zur Kennzeichnung und Markierung von Verkehrsflächen von Flughäfen
DE4405496B4 (de) Rücksichtsanordnung für ein Fahrzeug und ein Adapter dafür
DE102015120191A1 (de) Anzeigevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen
DE102018207754A1 (de) Verfahren und System zum Einstellen von Lichtverhältnissen eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE112016006211T5 (de) Optische Vorrichtung und Fenster mit Lichtverteilungsfunktion
WO2014173713A2 (de) Lichtsignal
DE69912365T2 (de) Strassenmarkierungseinheit und -system
WO2014198365A1 (de) Leuchtvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben
EP1454511A1 (de) Schaltungsanordnung zum betreiben eines leuchtzeichens
EP3218243B1 (de) Lichtsignal
EP2687418B1 (de) LED-Streckensignal für den Schienenverkehr sowie Schnittstelle für ein solches LED-Streckensignal
EP1945509A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer optimalen landebahnbefeuerungsintensität
WO2007036509A1 (de) Verfahren und einrichtung zur überwachung des lichtsignals eines elektro-optischen leuchtelements, insbesondere einer im bahnbetrieb verwendeten hochstrom-led eines sicheren bahnsignals
EP3218242A1 (de) Lichtsignal
EP2584874B1 (de) LED-Leuchte mit Überwachung
EP1857344A1 (de) Lichtsignal
DE3042586A1 (de) Anzeigeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge
DE10063180A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Lichtsignalen
DE102017223499A1 (de) Scheibensystem mit einer transparenzveränderlichen Scheibe und einer Steuereinrichtung, sowie Verwendung eines derartigen Scheibensystems in einem Fahrzeug
DE10032201B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer frei beschreibbaren, blendfreien und energiesparenden Lichtzeichenanlage im Verkehrsbereich und Gerätesystem zu dessen Realisierung
WO2021023608A1 (de) Mehrschichtige, schaltbare verglasung
EP3038433B1 (de) Led-lichtmodul, signalleuchte mit einem solchen lichtmodul sowie verfahren zum betreiben eines solchen lichtmoduls
DE102012213774A1 (de) Lichtsignal
EP2628652B1 (de) LED-Lichtquelle für ein Zwergsignal

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14718039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14718039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2