Beschreibung Lichtsignal Die Erfindung betrifft ein Lichtsignal, insbesondere für schienengebundene Verkehrswege, mit einer Steuereinrichtung, die eine Lichtquelle ansteuert und einem optischen System zur Signalbegriffsvisualisierung . Prinzipiell dienen Lichtsignale als Signalgeber oder Symbolanzeiger, die durch Färb- und/oder Formgebung einer Leucht- fläche, 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. Das unerwünschte Aufleuchten beziehungsweise Verfälschen eines Lichtpunktes durch Einfall von Umgebungslicht, zum Beispiel Sonneneinstrahlung oder Scheinwerferlicht, wird als Phantomeffekt bezeichnet. Durch den Phantomeffekt kann es in Extrem- fällen 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 Lichtquelle auf, da LED's durch auftreffendes Licht zum Leuchten angeregt werden können be- ziehungsweise bei LED-Lichtquellen häufig rückwärtige Reflektoren eingesetzt werden. Neben den Phantomerzeugern, die bei der Projektierung vorhersehbar sind, zum Beispiel tiefstehende Sonne für Signale in Ost-West-Orientierung, treten auch sporadisch oder unvorhergesehene Quellen für Phantome, zum Beispiel Fahrzeug- oder Bauscheinwerfer, Reflexion an Oberflächen, zum Beispiel an verglasten Fronten oder Schneedecken, auf. Damit kann auch ein Signal, das aufgrund des

Standortes phantomsicher sein sollte, phantomanfällig sein. Generell wird versucht, den Phantomeffekt durch Blenden, Schuten, Vermeidung von Ost-West-Orientierung oder durch Wiederholung von kritischen Signalen zu minimieren. 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 Signal dieses immer eindeutig erkennen kann. Dabei müssen unterschiedliche Streckengeometrien, das heißt gerade Strecke, Kurven und/oder Höhenunterschiede, berücksichtigt werden. Neben der Fernbereichsdarstellung ist auch eine Nahbereichsdarstellung des Signalbegriffs erforderlich, damit der Triebfahrzeugführer das Lichtsignal auch dann erkennen kann, wenn er direkt vor dem Signal steht.

Die Lichtsignale für schienengebundene Verkehrswege unterliegen strengen zulassungsrelevanten Anforderungen bezüglich der erlaubten Helligkeitsgrenzen, der räumlichen Lichtverteilung und der Phantomlichtstärke.

Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau eines bekannten Lichtsignals .

Dabei ist ein Gehäuse 1 vorgesehen, in dem eine LED- Lichtquelle 2 mit Sekundäroptik, beispielsweise Lichtleiter oder Linsen, zur Lichtmischung und Strahlformung sowie ein optisches System 3 eingebaut sind. Das optische System 3 besteht im Wesentlichen aus einer Frontlinse 4, mindestens einer Streuscheibe 5 und einer Abschlussscheibe 6, wobei diese Komponenten auch als Kombiteil ausgebildet sein können. Eine Steuereinrichtung 7 ist mit einem Nutzlichtsensor 8 innerhalb des Gehäuses 1 zwecks Erfassung von Intensität und/oder Farbe des Lichtstromes verbunden. Mit den Messwerten des Nutzlichtsensors 8 und von einem Stellwerk vorgegebenen Sollparametern beaufschlagt die Steuereinrichtung 7 die LED-Lichtquelle 2.

Die Streuscheibe 5 ist vorzugsweise mit einem Streusegment für die Signalbegriffsvisualisierung in den Nahbereich verse- hen, wobei eine Graufärbung der Streuscheibe 5 dem Phantomeffekt entgegenwirkt. Mit dieser Vereinigung der Lichtstreuung und der Reduzierung des Phantomeffektes entsteht aber zwangsläufig ein Kompromiss, der dazu führt, dass die Phantom- schutzwirkung zumindest für die Gruppe der bodennahen Licht- Signale, welche im Nahbereich nach oben abstrahlen, nicht ausreichend ist. Aufgrund der Abhängigkeit von den steilwerk- seitig vorgegebenen Steuerparametern sind zum Erreichen der optischen Leistungsdaten häufig mehrere Graufilter und/oder grau eingefärbte Streuscheiben 5 erforderlich. Die Spanne der Transmissionen verwendeter Graufilter reicht dabei von ca. 3 % bis über 70 % Lichtdurchsatz. Der benötigte Transmissionsgrad wird dabei durch Wahl des Filtermaterials und Anpassung der Materialdicke erzeugt. Dabei müssen die Graufilter neben den mechanischen Einbaubedingungen auch die optischen Anforderungen bezüglich Farbneutralität und Langzeitstabilität einhalten .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtsignal der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem eine Beeinträchtigung der Sicherheit infolge kurviger Strecken, Nah- und Fernbe- reichsausleuchtung und Phantomeffekt weitgehend vermeidbar ist . Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem Apertursegment des Lichtstromes ein transmissionssteuerbares Smart-Glass-Element vorgesehen ist.

Bei der Smart-Glass-Technologie werden die Transmissionsei- genschaften eines scheibenförmigen Elementes durch Anlegen einer elektrischen Spannung, durch Hitze oder einfallendes Licht verändert. Smart-Glass ist im Wesentlichen kontinuierlich durchstimmbar, wohingegen die üblichen Streuscheiben nur diskrete Transmissionswerte aufweisen und daher nur in Kombi - nation eine breite Anwendung finden. Außerdem sind Smart-

Glass-Elemente nicht materialdickeabhängig . Durch die stete Weiterentwicklung der Smart-Glass-Technologie stehen immer unterschiedlicher werdende Smart-Glass-Elemente immer kosten- günstiger zur Verfügung. Es besteht die Möglichkeit, im Fehlerfall oder bei zu großem Phantomeffekt das Smart-Glass- Element des Lichtsignals opak oder lichtundurchlässig zu schalten oder bei geänderten AufStellbedingungen eine Anpas- sung der Lichtstärke auf einfache Weise mittels Umgebungslichtsensor zu realisieren. Auch diffuse oder streuende Eigenschaften des Smart-Glass-Elementes können zwecks Formung der Lichtverteilung eingestellt werden. Das Smart-Glass- Element kann die üblicherweise verwendeten Streuscheiben und Graufilter vollständig ersetzen.

Gemäß Anspruch 2 ist das Smart-Glass-Element zwischen der Lichtquelle und dem vereinfachten Streuscheibenfreien optischen System angeordnet . Durch diese Anordnung im Zusammen- wirken mit der Positionierung der Lichtquelle und des optischen Systems, gegebenenfalls auch von Spiegeln und anderen Komponenten des Lichtsignals, können wahlweise unterschiedliche Strahlgeometrien und damit verschiedene Lichtverteilungen zur Ausleuchtung verschiedener Gleisverläufe und/oder Nah- und Fernbereichsausleuchtung und/oder zur Reduzierung des Phantomeffektes realisiert werden.

Das Smart-Glass-Element kann zur Strahlformung genutzt werden. Beispielsweise gemäß der Ansprüche 6 bis 8 kann

das Smart-Glass-Element so angeordnet sein, dass es in den

Lichtstrom ragt. Ferner kann das Smart-Glass-Element in einen Teil des Lichtstroms ragen und/oder das Lichtsignal mehrere Smart-Glass-Elemente aufweisen, die derart angeordnet sind, dass sie unterschiedlich weit in den Lichtstrom hineinragen.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung der Lichtquelle gemäß Anspruch 3 zusätzlich auch zur Transmissionssteuerung des Smart-Glass-Elementes ausgebildet. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau, wobei der üblicherweise vorhandene Nutz- lichtsensor innerhalb des Lichtsignal -Gehäuses zur Einstellung der Transmissionswerte des Smart-Glass-Elementes mitverwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung gemäß Anspruch 4 mit mindestens einem Umgebungslichtsensor verbunden sein. Durch die Berücksichtigung des Umgebungslichtes zur Einstellung der Transmissionswerte des Smart-Glass-Elementes kann beispielsweise eine kontinuierliche Anpassung an Tag-, Dämmerungs- und Nacht-Sichtverhältnisse realisiert werden.

Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, dass das Smart-Glass-Element mehrere separat transmissionssteuerbare, kreissegmentförmige Smart-Glass-Scheiben aufweist. Auf diese Weise können verschiedene Einflussgrößen sehr einfach kombiniert und optimal eingestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellun- gen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 schematisch das bereits weiter oben beschriebene

Lichtsignal bekannter Bauart und Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Lichtsignals beanspruchter Bauart in gleicher Darstellungsweise wie Figur 1.

Figur 2 veranschaulich ein Lichtsignal, bei dem zwischen der LED-Lichtquelle 2 und dem optischen System 3 ein Smart-Glass- Element 9 angeordnet ist. Das Smart-Glass-Element 9 besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus zwei separaten Smart-Glass- Scheiben 10 und 11, die unterschiedlich weit in den Lichtstrom hineinragen. Die Steuereinrichtung 7 erzeugt neben dem Ansteuersignal für die LED-Lichtquelle 2 zusätzlich auch die Ansteuersignale für den Transmissionsgrad der Smart-Glass- Scheiben 10 und 11. Letzte Ansteuersignale können durchaus unterschiedlich sein, um die gewünschte Lichtverteilung einzustellen. Dabei kann der Phantomeffekt verringert werden und gleichzeitig eine Nah- und Fernbereichsausleuchtung mit Berücksichtigung einer kurvigen Streckenführung, insbesondere für den Fernbereich, erfolgen. Die üblicherweise für diese Anforderungen verwendeten Streuscheiben 5/Figur 1 sind damit nicht mehr erforderlich. Durch das transmissionssteuerbare Smart-Glass-Element 9 ergibt sich eine wesentlich exaktere Einstellbarkeit der zulassungsrelevanten Anforderungen bezüglich der erlaubten Helligkeitsgrenzen, gegebenenfalls auch mit kontinuierlicher Lichtstärkeregelung für Tag-, Dämme- rungs- und Nachtbetrieb, sowie der räumlichen Lichtverteilung und der Phantomlichtstärke.