本發(fā)明涉及一種光信號裝置，尤其用于軌道交通路線的光信號裝置，其具有控制光源的控制器和用于使信號方式可視化的光學(xué)系統(tǒng)。

原則上，光信號裝置用作信號發(fā)出裝置或符號指示器，其通過發(fā)光面的著色和/或成形，即通過反射特性傳送特定信息。在此通常涉及安全相關(guān)的信息，這些信息在任何情況下都不允許在視覺上扭曲或被外來光蓋過。由于環(huán)境光(例如太陽光或聚光燈光線)的入射引起的光點(diǎn)的不期望的閃耀或失真被稱為幻影效應(yīng)。在極端情況下，由于光點(diǎn)的不合時(shí)機(jī)的閃耀或顏色偏移，所述幻影效應(yīng)可能會導(dǎo)致錯(cuò)誤顯示。這種效應(yīng)在led裝置被用作光源時(shí)特別干擾地出現(xiàn)，因?yàn)閘ed會被到達(dá)的光線激勵成發(fā)光或者說在led光源中經(jīng)常使用向后的反射器。除了在投影時(shí)可以預(yù)測到的產(chǎn)生幻影的原因(例如落日對東西定向的信號)之外，對于幻影也會出現(xiàn)偶爾或不可預(yù)測的來源，例如車燈或建筑燈、例如在玻璃墻面上或積雪上的表面反射。因此，由于所在地而應(yīng)該能防止幻影的信號也會受到幻影的影響。通常通過遮光板、寬邊、避免東西定向或通過重復(fù)關(guān)鍵信號來減少幻影效果。

下面的說明基本上涉及用于在軌道交通路線中顯示信號方式(或稱為信號概念,signalbegriff)的光信號裝置，而所要求保護(hù)的內(nèi)容不僅限于該應(yīng)用。

對于鐵路信號，必須確保車輛駕駛員在接近對他來說確定的信號時(shí)總是可以清楚地識別信號。在此，必須考慮到不同的路段形狀，即直線路段、拐彎和/或高度差。除了遠(yuǎn)距離顯示之外，還需要近距離顯示信號方式，以此使得車輛駕駛員直接位于信號前時(shí)也可以識別該光信號。

用于軌道交通路線的光信號裝置在允許的亮度界限、光的空間分布和幻影光強(qiáng)度方面受到涉及許可的嚴(yán)格要求。

圖1示出了已知的光信號裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。

在此設(shè)置有殼體1，殼體中安裝有具有用于光混合和光線成形的次級光學(xué)器件、例如光導(dǎo)體或透鏡的led光源2，以及光學(xué)系統(tǒng)3。光學(xué)系統(tǒng)3基本上由前透鏡4、至少一個(gè)漫射片5和封端片6構(gòu)成，其中，這些組件也可以被實(shí)施為組合件。為了檢測光流的強(qiáng)度和/或顏色，控制器7與殼體1內(nèi)的有用光傳感器8連接?？刂破?對led光源2施加以有用光傳感器8的測量值和由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)定的額定參數(shù)。

漫射片5優(yōu)選地配設(shè)有用于在近距離范圍內(nèi)可視化信號方式的漫射段，其中，漫射片5的灰色抵消了幻影效應(yīng)。但是通過光散射的聯(lián)合和幻影效應(yīng)的減少必然產(chǎn)生折中，這導(dǎo)致幻影保護(hù)作用至少對于地面附近的、在近距離范圍中向上發(fā)射的光信號裝置的集合是不足的。由于與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)定的控制參數(shù)的關(guān)聯(lián)，為了達(dá)到光學(xué)性能數(shù)據(jù)通常需要多個(gè)灰度濾鏡和/或灰色漫射片5。所使用的灰度濾鏡的透射度范圍在此約為3％至大于70％光通量。在此通過選擇濾鏡材料和調(diào)整材料厚度形成所需的透射度。在此，除了機(jī)械安裝條件之外，灰度濾鏡還必須符合顏色中性和長期穩(wěn)定性方面的光學(xué)要求。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種所述種類的光信號裝置，其中，盡可能地避免由于彎曲路段、近距離和遠(yuǎn)距離照明和幻影效應(yīng)導(dǎo)致的安全性削弱。

上述技術(shù)問題通過本發(fā)明解決，即在光流的孔隙段中設(shè)置透射可控的智能玻璃元件。

在智能玻璃技術(shù)中，通過施加電壓、通過加熱或通過入射光改變片狀元件的透射特性。智能玻璃基本上可以連續(xù)調(diào)節(jié)，而通常的漫射片僅具有離散的透射值并且因此僅在組合時(shí)才能用于大范圍應(yīng)用。此外，智能玻璃元件與材料厚度無關(guān)。通過智能玻璃技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多樣的智能玻璃元件越來越廉價(jià)。在故障時(shí)或在幻影效果太強(qiáng)時(shí)，可以把光信號裝置的智能玻璃元件切換為不透明的或不透光的，或者在設(shè)置條件變化時(shí)以簡單的方式借助環(huán)境光傳感器調(diào)整光線強(qiáng)度。智能玻璃元件的漫射或散射特性也可以設(shè)置用于光分布成形。智能玻璃元件可以完全替代通常使用的漫射片和灰度濾鏡。

根據(jù)權(quán)利要求2，智能玻璃元件設(shè)置在光源和簡化的、無漫射片的光學(xué)系統(tǒng)之間。通過與光源和光學(xué)系統(tǒng)的定位配合作用、必要時(shí)與光信號裝置的鏡子和其他組件的配合作用的這種布置，可以選擇性地實(shí)現(xiàn)不同的光線形狀和因而實(shí)現(xiàn)不同的光分布，用于不同的軌道走向的照明和/或近距離和遠(yuǎn)距離照明和/或用于減少幻影效果。

智能玻璃元件可用于光線成形。例如，根據(jù)權(quán)利要求6至8智能玻璃元件可以按如下所述地布置，即智能玻璃元件突伸到光流中。此外，智能玻璃元件可以突伸到光流的一部分中，和/或光信號裝置具有多個(gè)智能玻璃元件，這些玻璃元件按如下所述地布置，即其不一樣遠(yuǎn)地突伸到光流中。

根據(jù)權(quán)利要求3的光源的控制器優(yōu)選地額外構(gòu)造為用于智能玻璃元件的透射控制。以此得到簡單的結(jié)構(gòu)，其中，通常存在于光信號裝置殼體內(nèi)的有用光傳感器可一并用于設(shè)置智能玻璃元件的透射值。

附加地或者備選地，根據(jù)權(quán)利要求4的控制器與至少一個(gè)環(huán)境光傳感器連接。通過為設(shè)置智能玻璃元件的透射值而考慮環(huán)境光，例如可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)以適合于白天、黃昏和夜間的視線情況。

根據(jù)權(quán)利要求5規(guī)定，智能玻璃元件具有多個(gè)能夠分開地進(jìn)行透射控制的、圓段形的智能玻璃片。以這種方式可以非常容易地組合各種影響因素并最優(yōu)化地設(shè)置。

下面基于附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，其中：

圖1示出上文已述的光信號裝置的已知構(gòu)造，

圖2以與圖1相同的表示方式示出所要求保護(hù)的構(gòu)造的光信號裝置的實(shí)施例。

圖2示出了光信號裝置，其中，智能玻璃元件9布置在led光源2和光學(xué)系統(tǒng)3之間。在本實(shí)施例中，智能玻璃元件9由兩個(gè)單獨(dú)的智能玻璃片10和11構(gòu)成，其不一樣遠(yuǎn)地或不同程度地突伸到光流中。除了用于led光源2的控制信號之外，控制器7還額外產(chǎn)生用于智能玻璃片10和11的透射度的控制信號。用于智能玻璃片10和11的透射度的控制信號可以是完全不同的，以便設(shè)置期望的光分布。在此可以減少幻影效應(yīng)，并且同時(shí)在考慮到拐彎路段、特別對于遠(yuǎn)距離的情況下進(jìn)行近距離和遠(yuǎn)距離的照明。因此，不再需要通常為此要求所用的漫射片5/圖1。通過透射可控的智能玻璃元件9得到了許可相關(guān)的要求的明顯更精確的可調(diào)節(jié)性，所述許可相關(guān)的要求涉及允許的亮度界限(必要時(shí)以連續(xù)的光強(qiáng)調(diào)節(jié)用于白天、黃昏和夜間運(yùn)行)以及光的空間分布和幻影光強(qiáng)度方面。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種光信號裝置、尤其用于軌道交通路線的光信號裝置，其具有控制光源(2)的控制器(7)和用于使信號方式可視化的光學(xué)系統(tǒng)(3)。為了能夠更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)亮度界限、光的空間分布和幻影光強(qiáng)度，本發(fā)明設(shè)成，在光流的孔隙段中設(shè)置透射可控的智能玻璃元件(9)。

技術(shù)研發(fā)人員：R.?？藸?K.凱斯特;Z.馬林西克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西門子公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.01.07
技術(shù)公布日：2017.09.26