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Die
Erfindung betrifft eine Lichtzeichenanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine solche Lichtzeichenanlage ist aus der
DE 202 12 792 U1 bekannt.
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Lichtzeichenanlagen
sind zur Verkehrssteuerung auf Schienenwegen weit verbreitet. Prinzipiell dienen
Lichtzeichenanlagen als Signalgeber oder Symbolanzeiger, die durch
Farb- und/oder Formgebung einer Leuchtfläche, d. h. durch die Abstrahlcharakteristik,
bestimmte Informationen vermitteln. Dabei handelt es sich häufig um
sicherheitsrelevante Informationen, die keinesfalls optisch verfälscht oder durch
Fremdlicht überblendet
sein dürfen.
Das unerwünschte
Aufleuchten bzw. Verfälschen
eines Lichtpunktes durch Einfall von Umgebungslicht, z. B. Sonneneinstrahlung
oder Scheinwerfer, wird als Phantomeffekt bezeichnet. Durch den
Phantomeffekt kann es in Extremfällen
zu einer falschen Anzeige infolge eines unzeitigen Aufleuchtens
eines Lichtpunktes oder einer Farbverschiebung kommen. Besonders störend tritt
dieser Effekt bei der Verwendung von LED-Anordnungen als Leuchtmittel
auf, da LEDs durch auftreffendes Licht zum Leuchten angeregt werden
können
und häufig
rückwärtige Reflektoren eingesetzt
werden müssen.
Durch fälschliches
Aufleuchten eines Lichtpunktes kann ein „Halt” zeigendes Signal außer Kraft
gesetzt werden, was in Kombination mit einem Versagen einer Rückfallebene oder
einer ungenügenden
Rückfallebene
schnell in einer Katastrophe enden kann. Tragischerweise wäre dieser
Unfall dem Fahrzeugführer
aufgrund der nachweisbaren intakten Signaltechnik als „menschliches
Versagen” anlastbar,
obwohl er keine Chance hatte, das Phantom zu erkennen und entsprechend zu reagieren.
Neben den bekannten Phantomerzeugern, die bei der Projektierung
vorhersehbar sind, z. B. tief stehende Sonne für Signale in Ost-West-Orientierung
der Lichtzeichenanlage, treten auch sporadisch oder unvorhergesehen
Quellen für
Phantome, z. B. Fahrzeug- oder Bauscheinwerfer, Reflexion an Oberflächen, z.
B. an verglasten Hausfronten oder Schneedecken, auf. Damit kann
auch ein Signal, das aufgrund des Standortes phantomsicher sein
sollte, phantomanfällig
sein. Der Phantomeffekt ist somit ein ernstzunehmendes Problem,
das schwer beherrschbar und nicht immer vorhersehbar ist.
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Generell
wird versucht, den Phantomeffekt zu minimieren, beispielsweise durch
Blenden, Schuten, Vermeidung von Ost-West-Orientierung oder Wiederholung von kritischen
Signalen. Häufig
werden Blenden verwendet, um dem einfallenden Phantomlicht möglichst
viele Einfallswege bzw. Einfallswinkel zu nehmen. Dabei muss in
Kauf genommen werden, dass die Abstrahlcharakteristik nur als einfacher
Kreis- bzw. ellipsenförmiger
Spott realisierbar ist. Üblicherweise
wird dieser Spott mit Hilfe einer Streuscheibe oder Linse auf die
gewünschte
Lichtverteilung aufgeweitet. Durch Brechungen bzw. Beugungen einfallender
Phantomlichtstrahlen an der Streuscheibe bzw. der Linse wird der
Lichtpunkt jedoch wieder anfälliger
für den
Phantomeffekt. Ein durch Phantomlicht ungültiger oder widersprüchlicher
Signalbegriff kann unter Umständen
erkannt werden und gebietet – betrieblich
festgelegt – den „Halt”. Die oben
genannten Lösungsansätze bewirken
jedoch nur eine teilweise Sicherheit und sind mit erheblichem Aufwand
bei gleichzeitiger Verringerung der Helligkeit der Lichtzeichenanlage
verbunden.
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Bei
einem anderen Lösungsansatz
wird versucht, den Phantomeffekt auszunutzen, um mittels zuschaltbarer
Leuchtmittel (
DE 202
12 792 U1 ) oder zuschaltbarer reflektierender Flächen (
DE 200 19 147 U1 )
ggf. die Sichtbarkeit des Signals durch Erhöhung der Leuchtkraft zu verbessern.
Derartige Einrichtungen zur Visualisierung des Phantomlichtes genügenden Sicherheitsanforderungen
von Verkehrsampeln im Straßenverkehr.
Für Schienenwege
ist eine Lichtzeichenanlage mit verstärkter Leuchtkraft bei Phantomlicht
jedoch als nicht ausreichend sicher anzusehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtzeichenanlage der
gattungsgemäßen Art anzugeben,
bei der eine Beeinträchtigung
der Sicherheit infolge des Phantomeffektes ausgeschlossen ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der
Phantomeffekt wird nicht bekämpft,
sondern gezielt dazu ausgenutzt, sich selbst zu offenbaren. Dazu
ist das Leuchtmittel mit einer Einrichtung zur Visualisierung von
Phantomlicht ausgestattet, wobei das vorhandene Phantomvermögen eines
Signals mittels der Einrichtung derart modifiziert wird, dass der
Signalbegriff erheblich verfälscht
wird und sicher als ungültig
erkannt werden kann. Auf diese Weise können Signalgeber und Symbolanzeiger
phantomsicher realisiert werden, wobei alle vorhersehbaren und nicht
vorhersehbaren Phantomereignisse umfasst sind, da derselbe Wirkmechanismus,
der das Phantom hervorruft, zur Verstärkung desselben ausgenutzt
wird und damit die Möglichkeit
gegeben ist, Phantomlicht zu identifizieren und entsprechend zu reagieren.
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Gemäß Anspruch
2 ist als Einrichtung zur Phantomoffenbarung ein das Phantomlicht
farblich reflektierendes Flächenelement
vorgesehen. Wird auf dem üblicherweise
einheitlich schwarzen Untergrund für einen LED-Träger z. B.
ein reflektierendes rotes Kreuz aufgebracht, erscheint das Signal
bei Phantomlicht quasi wie mit einem roten Kreuz durchgestrichen.
Ein solches Signal ist betrieblich nicht festgelegt, so dass der
Fahrzeugführer
sofort die Ungültigkeit
des Signalbegriffes erkennt. Anstelle des Kreuzes kann auch der
gesamte Hintergrund eingefärbt
bzw. mit einer Reflexionsschicht ausgestattet sein. Im Falle von
Phantomlicht wird das Signal dann als Halt zeigendes oder ungültiges Signal
erkennbar sein.
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Gemäß Anspruch
3 ist mindestens ein das Phantomlicht sichtbar reflektierender Reflektor
vorgesehen. Ein Symbolanzeiger wird in der Regel aus einzelnen Lichtpunkten,
so genannten Pixeln gesteckt und stellt meistens Ziffern, Buchstaben
oder Symbole für
die Geschwindigkeitsbegrenzung dar. Dieser Symbolanzeiger ist insbesondere
bei der Verwendung von weißen
LEDs sehr phantomempfindlich. Durch das Stecken von Zusatzpixeln,
die einen gegebenenfalls eingefärbten
Reflektor haben, wird die Phantomoffenbarung realisiert. Durch Anordnung dieser
Zusatzpixel, beispielsweise als Kreuz, Kreis oder andersartig, wird
im Falle von Phantomlicht die Anzeige klar erkennbar gestört, so dass
dem Fahrzeugführer
eine Möglichkeit
gegeben wird, das Phantom zu erkennen und zu reagieren. Als Zusatzpixel können vorhandene
LED-Reflektoren oder auch zusätzliche
einzelne Reflektoren verwendet werden.
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Eine
andere Möglichkeit,
den Phantomeffekt zu erkennen, ist in Anspruch 4 gekennzeichnet,
wonach mindestens ein lichtempfindliches Element, beispielsweise
ein Photowiderstand, in einem Messstromkreis eingebunden ist, dessen
Ausgangssignal das Leuchtmittel, speziell die LED-Anordnung, in
bestimmter Weise ansteuert. Bei Überschreiten
eines Schwellwertes könnte
beispielsweise ein Blinken der Lichtzeichenanlage hervorgerufen
werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellung näher erläutert.
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Es
zeigen: Die
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1 bis 3 eine
erste Variante einer Phantomoffenbarung, die
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4 bis 6 eine
zweite Variante einer Phantomoffenbarung und die
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7 bis 9 eine
dritte Variante einer Phantomoffenbarung.
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1 zeigt
einen Symbolanzeiger „Ziffer
8” in
ausgeschaltetem Zustand ohne Phantomeffekt, während 2 den ausgeschalteten
Zustand mit Phantomeffekt veranschaulicht. In dieser Situation wird
gemäß 3 durch
das Phantomlicht ein rotes Kreuz im Hintergrund der Anzeige zum
Aufleuchten gebracht, so dass die phantombedingte Verfälschung der
Anzeige sichtbar wird.
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4 zeigt – wie 1 – einen
phantomfreien Zustand, wobei hier „Ziffer 6” eingeschaltet ist. Bei Phantomlicht
kann diese „Ziffer
6” wie
in 5 dargestellt, als „Ziffer 8” wahrgenommen werden. Um diesen
gefährlichen
Zustand kenntlich zu machen, wird wiederum ein rotes Kreuz aktiviert,
wie 6 analog zu 3 zeigt.
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Die 7 bis 9 veranschaulichen
eine Variante, bei der durch Phantomlicht „Ziffer 8” 8 – fälschlich
erscheint, wobei diese „Ziffer
8” gemäß 9 durch
Reflexion an diversen Hintergrundpixeln, die quasi die gesamte Signalfläche ausfüllen, unkenntlich
gemacht wird.