[go: up one dir, main page]

DE102005055393A1 - Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor - Google Patents

Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor Download PDF

Info

Publication number
DE102005055393A1
DE102005055393A1 DE102005055393A DE102005055393A DE102005055393A1 DE 102005055393 A1 DE102005055393 A1 DE 102005055393A1 DE 102005055393 A DE102005055393 A DE 102005055393A DE 102005055393 A DE102005055393 A DE 102005055393A DE 102005055393 A1 DE102005055393 A1 DE 102005055393A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
luminance
intensity
points
signal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005055393A
Other languages
German (de)
Inventor
Thorsten Möller
Eckehard Wilhelm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DB Netz AG
Original Assignee
Deutsche Bahn AG
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 Deutsche Bahn AG filed Critical Deutsche Bahn AG
Priority to DE102005055393A priority Critical patent/DE102005055393A1/en
Publication of DE102005055393A1 publication Critical patent/DE102005055393A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12Visible signals
    • B61L5/18Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809Daylight signals
    • B61L5/1881Wiring diagrams for power supply, control or testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/16Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
    • G01J1/18Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors using comparison with a reference electric value

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

The method involves evaluating recognition and readability range of light signals based on measured luminance or intensity of light. The recognition range is evaluated by using a threshold value for the total luminance or intensity of the light. The value is obtained by multiplying the luminance or intensity of an individual light with the power of the number of light spots (101) and corrected factor.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft optische Mess- und Prüfverfahren bei Verkehrssignalen, insbesondere bei Lichtsignalen, wie sie im Schienenverkehr Verwendung finden. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit Verfahren zur Ermittlung der Erkenn- sowie Lesbarkeitsweite eines Lichtsignals bei einer vorherrschenden Hintergrund- oder auch Umfeldleuchtdichte.The The invention relates to optical measurement and test methods for traffic signals, especially with light signals, as used in rail transport Find. In particular, the invention is concerned with methods for Determining the recognizability and readability of a light signal at a predominant background or ambient luminance.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Im Schienenverkehr werden zur Regelung des Verkehrs Signale eingesetzt. Diese sind in der Regel an oder über den Gleisen angeordnet. Die Signale dienen den Triebfahrzeugführern der Züge als Informationsquelle über die Verkehrssituation und ermöglichen einen reibungslosen und sicheren Ablauf des Schienenverkehrs.in the Rail traffic is used to regulate traffic signals. These are usually on or over arranged the tracks. The signals serve the train drivers of the Trains as Information source about the traffic situation and allow a smooth and safe operation of rail transport.

Die Signale können als so genannte Formsignale ausgestaltet sein. Bei Formsignalen wird der Signalbegriff durch eine Formveränderung des Signals angezeigt. Die Formsignale sind allerdings veraltet und werden zunehmend durch so genannte Lichtsignale ersetzt. Bei den Lichtsignalen wird der Signalbegriff durch eine bestimmte Lichtabgabe des Lichtsignals angezeigt. Derartige Lichtsignale sind vom Prinzip her mit den aus dem Straßenverkehr bekannten Ampeln vergleichbar. Eine weitergehende Einführung zum Thema Lichtsignale lässt sich dem Artikel „Grundsätzliches über Lichtsignale" von Dr. K. Grosskurth in Lichttechnik 8. Nr. 8 (1956) entnehmen.The Signals can be designed as so-called shape signals. For shape signals the signal concept is indicated by a change in the shape of the signal. The shape signals, however, are outdated and are becoming increasingly prevalent replaced so-called light signals. In the light signals of the Signal concept by a specific light output of the light signal displayed. Such light signals are in principle with the the traffic comparable to known traffic lights. A further introduction to the Theme leaves light signals the article "Fundamentals about light signals" by Dr. K. Grosskurth in light engineering 8. No. 8 (1956).

Eine Grundvoraussetzung für die Verwendung eines Lichtsignals im Schienenverkehr ist, dass dieses aus genügender Entfernung, insbesondere bei Tageslicht, durch die Triebfahrzeugführer erkennbar bzw. lesbar sein muss. Dabei ist ein Lichtsignal erkennbar, sobald es von dem Triebfahrzeugführer wahrgenommen werden kann.A Basic requirement for The use of a light signal in rail transport is that this off enough Distance, especially in daylight, recognizable by the driver or must be readable. In this case, a light signal is recognizable as soon as it from the driver can be perceived.

Bei komplexen Lichtsignalen, die Symbole darstellen, kommt zu der Voraussetzung der Erkennbarkeit die der Lesbarkeit hinzu. In der Tat reicht es bei diesen Lichtsignalen nicht aus, dass der Triebfahrzeugführer diese erkennen, d.h. wahrnehmen kann. Sobald der Fahrzeugführer das Signal wahrgenommen hat, muss er zusätzlich auch in der Lage sein, das vom Signal dargestellte Symbol zu lesen. Die Lesbarkeit eines Lichtsignals ist gegeben, wenn das von diesem dargestellte Symbol einwandfrei als ein bestimmtes Symbol identifizierbar ist. Voraussetzung für die Lesbarkeit eines Signals ist dementsprechend zunächst dessen Erkennbarkeit.at Complex light signals representing symbols come to the premise the recognizability of readability added. In fact it is enough with these light signals is not that the driver recognize this, i.e. can perceive. Once the driver perceived the signal has, he must in addition also be able to read the symbol represented by the signal. The readability of a light signal is given if that of this symbol symbolically identifiable as a particular symbol is. requirement for The readability of a signal is accordingly first Recognizability.

Demnach muss bei Lichtsignalen gewährleistet sein, dass diese aus diversen Richtungen wenigstens bis zu einer bestimmten Mindestweite erkennbar bzw. lesbar sind. Anders ausgedrückt müssen Lichtsignale eine gewisse Mindesterkennweite und gegebenenfalls auch eine gewisse Mindestlesbarkeitsweite aufweisen. Um festzustellen, ob diese Voraussetzung für ein gegebenes Lichtsignal erfüllt ist, muss demnach dessen Erkenn- und Lesbarkeitsweite bestimmt werden.Therefore must be ensured with light signals be that from different directions at least up to one certain minimum width are recognizable or legible. In other words, light signals must be one certain minimum distance and possibly also a certain Have minimum readability. To determine if this requirement for a given light signal fulfilled Therefore, its recognizability and readability must be determined.

Die Erkennweite eines Lichtsignals ist richtungsabhängig. Je nach dem von welcher Richtung aus das Lichtsignal gesehen wird, ergibt sich eine andere Erkennweite. So ist z.B. die Erkennweite entlang der Richtung am größten, auf welche das Lichtsignal ausgerichtet ist. Diese Richtung der Ausrichtung des Lichtsignals ist zugleich die optische Achse des Lichtsignals. Andererseits ist z.B. die Erkennweite des Lichtsignals naheliegenderweise gleich null, wenn man dieses von seiner Rückseite aus betrachtet. Da die Erkennweite eines Signals von der Betrachtungsrichtung abhängt, ergibt sich für jede Richtung eine unterschiedliche Erkennweite, so dass insgesamt eine Erkennweitenverteilung vorliegt.The Detection distance of a light signal is direction-dependent. Depending on which of Direction seen from the light signal, there is another Erkennweite. For example, e.g. the detection distance along the direction at biggest, up which the light signal is aligned. This direction of registration the light signal is at the same time the optical axis of the light signal. On the other hand, e.g. the detection distance of the light signal obvious zero if you look at it from the back. There the detection distance of a signal depends on the viewing direction for each direction a different detection distance, so that total a recognition distribution is present.

Die Erkennweite ist für eine gegebene Richtung als die Strecke entlang dieser Richtung definiert, bis zu welcher das Lichtsignal bei einer vorherrschenden Umfeld- oder auch Hintergrundleuchtdichte noch wahrgenommen werden kann. Die Erkennweite eines Lichtsignals kann auch als Tragweite des Lichtsignals bezeichnet werden.The Detection distance is for defines a given direction as the distance along that direction, to which the light signal at a prevailing ambient or background luminance can still be perceived. The detection distance of a light signal can also be as a consequence of the light signal be designated.

Die Lesbarkeitsweite des Symbols eines Lichtsignals ist für eine gegebene Richtung als die Strecke entlang dieser Richtung definiert, bis zu welcher das Symbol bei einer vorherrschenden Umfeld- oder auch Hintergrundleuchtdichte noch identifiziert werden kann.The readability range of the symbol of a light signal is defined for a given direction as the distance along that direction, to which the symbol in a prevailing environment or direction background luminance can still be identified.

Aus dem Artikel „Tragweite von Lichtsignalen" von Dr. K. Grosskurth in Lichttechnik 9. Nr. 11 (1957) ist ein Verfahren bekannt, mit welchem die Erkennweiten eines Lichtsignals bestimmt werden können, das aus einem einzigen Lichtpunkt besteht. Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, dass es nicht die Bestimmung der Erkennweiten von Lichtsignalen ermöglicht, welche aus mehreren Lichtpunkten bestehen. Insbesondere können mit diesem Verfahren nicht die Erkennweiten von selbstleuchtenden Zusatzanzeigern bestimmt werden, die im Schienenverkehr zunehmend Verwendung finden. In der Tat besitzen diese Zusatzanzeiger mehrere Lichtpunkte, mit denen verschiedene Symbole dargestellt werden können.Out the article "Scope of light signals "from Dr. K. Grosskurth in Lichttechnik 9. Nr. 11 (1957) is a procedure known, with which determines the detection distances of a light signal can be which consists of a single point of light. A major disadvantage This known method is that it is not the determination the Erkennweiten of light signals allows, which consists of several There are points of light. In particular, can not with this method determines the detection distances of self-illuminating additional indicators which are increasingly being used in rail transport. In the Indeed, these additional indicators have several points of light, with which different icons can be displayed.

Im Übrigen ist auch noch kein Verfahren bekannt, mit welchem sich die Lesbarkeitsweite eines Lichtsignals ermitteln lässt.Incidentally, is Also no method is known with which the readability a light signal can be determined.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Angesichts der eben geschilderten Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Ermittlung der Erkenn- und Lesbarkeitsweite bei Lichtsignalen, insbesondere bei Lichtsignalen mit mehreren Lichtpunkten vorzuschlagen.in view of It is the one of the problems of the prior art just described Object of the present invention, method for determining the Recognizability and readability in the case of light signals, in particular light signals with multiple light points propose.

Beschreibung der Erfindungdescription the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ermittlung der in einer gegebenen Richtung vorliegenden Erkennweite eines mehrere Lichtpunkte umfassenden Lichtsignals bei einer vorherrschenden Umfeldleuchtdichte mit den folgenden Schritten gelöst:
Messung der in der gegebenen Richtung vorliegenden Leuchtdichte oder Lichtstärke jedes einzelnen Lichtpunktes, und Berechnung der Erkennweite auf Grundlage der gemessenen Leuchtdichten oder Lichtstärken mit Hilfe des aus diesen Messwerten berechneten Schwellenwertes für die Gesamtleuchtdichte bzw. die Gesamtlichtstärke des Lichtsignals, der sich durch Multiplikation der Leuchtdichte bzw. Lichtstärke eines einzelnen Lichtpunktes mit der Anzahl der Lichtpunkte und mit einem Korrekturfaktor ergibt. Dieser Korrekturfaktor hängt von der Anzahl der Lichtpunkte, von der Lichtstärke, dem Durchmesser und der Position jedes der Lichtpunkte und von den zueinander vorliegenden Abständen zwischen den Lichtpunkten ab. Insbesondere ist der Korrekturfaktor stets kleiner oder gleich 1.
According to the invention, this object is achieved by a method for determining the detection distance, which is present in a given direction, of a light signal comprising a plurality of light spots at a prevailing ambient luminance with the following steps:
Measurement of the luminance or light intensity of each individual light spot in the given direction, and calculation of the detection distance on the basis of the measured luminances or light intensities with the aid of the threshold value calculated from these measured values for the total luminous intensity or the total luminous intensity of the light signal, which is obtained by multiplying the luminance or luminous intensity Gives the luminous intensity of a single point of light with the number of points of light and with a correction factor. This correction factor depends on the number of light spots, the light intensity, the diameter and the position of each of the light spots and on the distances between the light spots. In particular, the correction factor is always less than or equal to 1.

Ursache des variierenden Korrekturfaktors sind abbildende Eigenschaften des Auges:

  • – Bei Tage werden die Lichtpunkte als Beugungsscheibchen auf der Netzhaut des Auges aufgrund der Beugung des in das Auge fallenden Lichtes an der Pupille des Auges abgebildet, so dass der Korrekturwert 1 ist.
  • – Bei Dämmerung und Nacht ergibt sich eine unscharfe Abbildung der Lichtpunkte als Scheiben auf der Netzhaut des Auges, so dass der Korrekturfaktor kleiner als 1 ist. Es tritt eine Überstrahlung der einzelnen Lichtpunkte auf.
  • – Bei Tage und insbesondere bei Nacht ergibt sich zusätzlich eine Streuung an Schwebeteilchen in der Flüssigkeit des Auges innerhalb des Augapfels, so dass der Korrekturfaktor kleiner als 1 ist. Das Auftreten von Schwebeteilchen im Auge ist insbesondere eine Alterserscheinung des Auges oder krankhaft.
Cause of the varying correction factor are imaging properties of the eye:
  • By day, the points of light are projected as diffraction slices on the retina of the eye due to the diffraction of the light falling into the eye at the pupil of the eye, so that the correction value is 1.
  • - At dusk and night, there is a blurred image of the points of light as slices on the retina of the eye, so that the correction factor is less than 1. There is an over-radiation of the individual points of light.
  • In addition, there is a scattering of suspended particles in the fluid of the eye within the eyeball during the day and in particular at night, so that the correction factor is less than 1. The appearance of suspended particles in the eye is especially an aging of the eye or pathological.

Die Vergrößerung der praktischen Lesbarkeitsentfernung bzw. Erhöhung der Leserlichkeit ist durch Berücksichtigung der ersten beiden Entstehungsursachen möglich. Hierzu ist jedoch ein gesundes Sehvermögen des Betrachters, also möglichst die so gut wie gar nicht in Erscheinung tretende/wirksame dritte Entstehungsursache, erforderlich.The Magnification of the practical readability removal or increase the legibility is by consideration the first two causes of origin possible. However, this is a healthy eyesight the viewer, so possible the almost nonexistent / effective third Cause of origin, required.

Dieser Korrekturfaktor wird vorteilhaft numerisch ermittelt. Hierbei wird ein virtueller Zusatzanzeiger mit benutzerdefinierbarer Lichtpunktanordnung vorgegeben und mittels eines Augenmodells, insbesondere des Gullstrand-Augenmodells und Lichtstrahlendurchrechnung bei gegebenem Abstand zwischen Auge und Zusatzanzeiger der Korrekturfaktor berechnet. Der virtuelle Zusatzanzeiger wird dadurch gebildet, dass ein virtuelles Raster mit frei wählbaren Positionen mit Lichtpunkten belegt wird.This Correction factor is advantageously determined numerically. This is a virtual additional indicator with user-definable light point arrangement given and by means of an eye model, in particular the Gullstrand eye model and Light ray calculation at given distance between eye and additional indicator the correction factor is calculated. The virtual additional indicator becomes formed by a virtual grid with freely selectable Positions occupied with points of light.

Die Überstrahlung nimmt mit dem Abstand zu dem aus mehreren Lichtpunkten bestehenden Signal zu, da der Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Lichtpunkten mit der Entfernung vom Signal abnimmt. Zur Verbesserung der Lesbarkeit bzw. zur Realisierung einer größeren praktischen Lesbarkeitsweite bis zum Betrag der theoretischen Lesbarkeitsweite ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lichtpunkten zu vergrößern, wodurch sich aber die Tragweite des Signales verringern kann.The over-radiation increases with the distance to the signal consisting of several points of light, since the angle between each two adjacent points of light decreases with the distance from the signal. To improve the readability or to realize a larger practical readability range up to The amount of theoretical readability is the distance between each two adjacent points of light to increase, but this can reduce the scope of the signal.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls anwendbar, wenn die Gesamtleuchtdichte bzw. die Gesamtlichtstärke nicht umgekehrt proportional zur Anzahl der Lichtpunkte ist, z.B. proportional zu einer Potenz der Anzahl der Lichtpunkte.The inventive method is also applicable if the total luminance or the total luminous intensity is not inversely proportional to the number of points of light, e.g. proportional to a power of the number of points of light.

Die oben gewählte Formulierung „Abstand zueinander" soll hierbei verdeutlichen, dass dies der Abstand eines Lichtpunktes zu einem beliebigen anderen Lichtpunkt des Lichtsignals ist. Im Gegensatz dazu gibt ein „Abstand voneinander" den Abstand eines Lichtpunktes zu seinem nächsten benachbarten Lichtpunkt an.The selected above Wording "distance to each other make it clear that this is the distance of a light spot to any other light spot of the light signal. in the Contrary to that gives a "distance from each other "the Distance of a point of light to its nearest neighboring point of light at.

Die Lichtpunkte des Lichtsignals können auch als im Wesentlichen punktförmige Lichtquellen bezeichnet werden. Bevorzugt wird das Lichtsignal durch die Gesamtheit der Lichtpunkte gebildet. So können die Lichtpunkte insgesamt in ihrer geometrischen Anordnung ein bestimmtes Symbol, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsangabe, abbilden. Wenn die Lichtpunkte dann gemeinsam leuchten, resultiert daraus ein Leuchtsymbol, welches als Informationsquelle für einen Triebfahrzeugführer dienen kann.The Light points of the light signal can also as essentially point-like Light sources are called. Preferably, the light signal is through the entirety of the points of light formed. So the points of light can total in their geometric arrangement a certain symbol, such as a speed indication, map. If the points of light then shine together, resulting in a luminous symbol, which as a source of information for a driver can serve.

Die Messung der Leuchtdichte oder der Lichtstärke eines jeden Lichtpunktes erfolgt über ein handelsübliches Messgerät. Dabei muss die Messung je nach verwendetem Messgerät unterschiedlich durchgeführt werden. Falls beispielsweise ein Gerät verwendet wird, dass direkt einzelne mittlere Leuchtdichten oder Lichtstärken misst, so wird das Gerät aus einer bestimmten Richtung auf den entsprechenden Lichtpunkt des Lichtsignals ausgerichtet und der vom Gerät erfasste mittlere Leuchtdichte- oder Lichtstärkewert wird aufgenommen.The Measurement of the luminance or the intensity of each light spot over a commercial one Meter. The measurement must differ depending on the measuring device used be performed. For example, if a device is used that directly single average luminance or light intensities measures, so does the device from a certain direction to the corresponding point of light aligned with the light signal and the average luminance detected by the device. or intensity value will be recorded.

Falls beispielsweise eine Messkamera zur Messung von Leuchtdichte- oder Lichtstärkeverteilungen verwendet wird, so wird die Kamera aus einer bekannten Entfernung auf das gesamte Lichtsignal ausgerichtet und die Leuchtdichte- oder Lichtstärkeverteilung des gesamten Signals wird aufgenommen. Anhand der gemessenen Verteilung können dann die Werte für die einzelnen Lichtpunkte ermittelt werden.If For example, a measuring camera for measuring luminance or Used light intensity distributions the camera will be at a known distance from the camera aligned overall light signal and the luminance or light intensity distribution the entire signal is recorded. Based on the measured distribution can then the values for the individual points of light are determined.

Bei der Berechnung der Erkennweite mit Hilfe des Schwellenwertes für die Gesamtleuchtdichte bzw. die Gesamtlichtstärke wird davon ausgegangen, dass der Schwellenwert für die Gesamtleuchtdichte bzw. die Gesamtlichtstärke des Lichtsignals das Produkt der Leuchtdichte bzw. Lichtstärke eines Lichtpunktes mit der Anzahl der Lichtpunkte und dem Korrekturfaktor ist.at the calculation of the detection distance using the total luminance threshold or the total light intensity it is assumed that the threshold for total luminance or the total light intensity the light signal is the product of the luminance or luminous intensity of a Light point with the number of light points and the correction factor is.

Die soeben beschriebene Annahme gilt insbesondere bei großen Entfernungen (d.h. mehr als 10 m) von dem entsprechenden Lichtsignal bzw. bis zu einem bestimmten Maximalabstand der Lichtpunkte zueinander.The The assumption just described applies in particular to long distances (i.e., more than 10 m) from the corresponding light signal or until to a certain maximum distance of the light spots to each other.

Es ist von Vorteil, wenn bei der Messung der Leuchtdichte eines Lichtpunktes die Leuchtdichte sowohl im angeschalteten Zustand als auch im ausgeschalteten Zustand gemessen wird. Dabei ist die im eingeschalteten Zustand gemessene Leuchtdichte die Summe aus der reinen vom Lichtpunkt verursachten Leuchtdichte und der bei der Messung herrschenden Umfeldleuchtdichte. Die im ausgeschalteten Zustand gemessene Leuchtdichte besteht hingegen nur aus der Umfeldleuchtdichte. Somit kann durch die Bildung der Differenz der beiden gemessenen Werte die Umfeldleuchtdichte aus den Messwerten entfernt werden, so dass man lediglich die reine Leuchtdichte des Lichtpunktes zurückbehält, d.h. die Leuchtdichte des eingeschalteten Lichtpunktes bei einer vollständig dunklen Umwelt.It is advantageous when measuring the luminance of a light spot the luminance both in the on state and in the off Condition is measured. It is in the switched-on state Measured luminance is the sum of the pure caused by the point of light Luminance and the prevailing ambient luminance during the measurement. On the other hand, the luminance measured in the switched-off state exists only from the ambient luminosity. Thus, by forming the Difference of the two measured values of the ambient luminance the measured values are removed, so that only the pure Luminance of the light spot retains, i. E. the luminance of the turned on light spot in a completely dark environment.

Vorzugsweise wird die durch die Differenzbildung erhaltene Leuchtdichtedifferenz auf die optische Achse des Lichtsignals umgerechnet. Dies ist notwendig, wenn die Messung der Leuchtdichte nicht entlang der optischen Achse des Lichtsignals erfolgt ist und die Erkennweite in Richtung der optischen Achse bestimmt werden soll.Preferably becomes the luminance difference obtained by subtraction converted to the optical axis of the light signal. This is necessary if the measurement of luminance is not along the optical axis the light signal has occurred and the detection distance in the direction of optical axis is to be determined.

Aus der Leuchtdichtedifferenz entlang der optischen Achse, welche der reinen Leuchtdichte des Lichtpunktes entlang der optischen Achse entspricht, kann dann durch Addition einer definierten Umfeldleuchtdichte oder auch Hintergrundleuchtdichte eine normierte Leuchtdichte berechnet werden. Vorzugsweise handelt es sich bei der definierten Hintergrundleuchtdichte um einen festgelegten Wert, welcher bei schwierigsten Lichtbedingungen vorherrscht, d.h. bei Bedingungen, in denen Lichtsignale besonders schwer zu erkennen sind. Dies ist zum Beispiel bei strahlendem Sonnenschein in einer Schneelandschaft der Fall. Bevorzugt liegt die definierte Hintergrundleuchtdichte bei einem Wert von 10000 cd/m2.From the luminance difference along the optical axis, which corresponds to the pure luminance of the light spot along the optical axis, a normalized luminance can then be calculated by adding a defined ambient luminance or background luminance. The defined background luminance is preferably a defined value which prevails under the most difficult light conditions, ie in conditions in which light signals are particularly difficult to detect. This is the case, for example, in bright sunshine in a snowy landscape. The defined background luminance is preferably at a value of 10,000 cd / m 2 .

Die eingangs erwähnte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Ermittlung der in einer gegebenen Richtung vorliegenden Lesbarkeitsweite eines Symbols eines Verkehrssignals bei einer gegebenen Umfeldleuchtdichte mit folgenden Schritten gelöst:
Bestimmung der Charakteristischen Länge des Symbols, Bestimmung des erforderlichen Mindestsehwinkels des Auges bei der gegebenen Umfeldleuchtdichte und Berechnung der Lesbarkeitsweite unter Verwendung der ermittelten Charakteristischen Länge und des ermittelten erforderlichen Mindestsehwinkels.
The object mentioned at the beginning is also solved by a method for determining the readability width of a symbol of a traffic signal present in a given direction at a given surrounding luminance with the following steps:
Determination of the characteristic length of the symbol, determination of the required minimum viewing angle of the eye for the given surrounding luminance and calculation of the readability width using the determined characteristic length and the determined required minimum viewing angle.

Bei dem Symbol des Verkehrssignals kann es sich um jegliche geometrische Figur handeln, welche zur Anweisung eines Triebfahrzeugführers geeignet ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Symbol um einen Buchstaben oder eine Ziffer.at the symbol of the traffic signal may be any geometric Figur act, which is suitable for the instruction of a train driver is. In particular, the symbol is a letter or a number.

Der Mindestsehwinkel ist der kleinste Winkel den das Auge bei der Betrachtung auflösen kann. Objekte die unter einem kleineren Winkel als dem Mindestsehwinkel gesehen werden, können vom Auge nicht mehr differenziert wahrgenommen werden. Der Mindestsehwinkel wird auch als „Riccoscher Grenzwinkel" bezeichnet und hängt von der Umfeldleuchtdichte ab.Of the Minimum viewing angle is the smallest angle that the eye observes dissolve can. Objects at a smaller angle than the minimum viewing angle can be seen be perceived by the eye no differentiated. The minimum viewing angle is also called "Riccoscher Limit angle " and hang from the surrounding luminance.

Bevorzugt ist die charakteristische Länge des Symbols diejenige Länge, deren Auflösung durch das Auge Voraussetzung für das Lesen des Symbols ist.Prefers is the characteristic length the symbol the length, their resolution through the eye requirement for the reading of the symbol is.

Bevorzugt wird die Lesbarkeitsweite in Richtung der optischen Achse des Verkehrssignals bestimmt.Prefers becomes the readability distance in the direction of the optical axis of the traffic signal certainly.

Wenn die Lesbarkeitsweite nicht in Richtung der optischen Achse bestimmt wird, muss unter Umständen bei der Bestimmung der Charakteristischen Länge der Winkel zwischen der optischen Achse und der relevanten Richtung berücksichtigt werden.If the readability is not determined in the direction of the optical axis will have, may need in determining the characteristic length of the angle between the optical axis and the relevant direction.

Vorzugsweise besteht das Symbol aus mehreren Elementen.Preferably the symbol consists of several elements.

Wenn das Symbol aus mehreren Elementen besteht und die Lesbarkeitsweite in Richtung der optischen Achse des Verkehrssignals bestimmt wird, dann ist die Charakteristische Länge des Symbols folgendermaßen definiert:

  • 1. bei einer dunklen Strecke durch die Entfernung zwischen den die Dunkelstrecke begrenzenden Lichtpunkten;
  • 2. bei einer leuchtenden Strecke durch die Entfernung zwischen den zur leuchtenden Strecke gehörenden äußeren Lichtpunkten.
If the symbol consists of several elements and the readability distance is determined in the direction of the optical axis of the traffic signal, then the characteristic length of the symbol is defined as follows:
  • 1. at a dark distance by the distance between the light points delimiting the dark distance;
  • 2. in the case of a luminous route, by the distance between the external points of light belonging to the luminous route.

Die Elemente bilden in ihrer Gesamtheit das Symbol. Bei den Elementen kann es sich insbesondere um einzelne Lichtpunkte handeln.The Elements in their entirety form the symbol. At the elements these may in particular be individual points of light.

Das Verkehrssignal ist bevorzugt ein Lichtsignal, insbesondere ein Licht-Zusatzsignal.The Traffic signal is preferably a light signal, in particular a light additional signal.

Die beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichen eine genaue und zuverlässige Ermittlung der Erkenn- und Lesbarkeitsweiten von Verkehrssignalen, insbesondere bei Lichtsignalen, die aus mehreren Lichtpunkten bestehen. Dadurch können im Einsatz befindliche Verkehrssignale oder Prototypen auf ihre Erkenn- und Lesbarkeit hin überprüft werden. Zum Beispiel können so alte Verkehrssignale, die aus der Entfernung nicht mehr ausreichend erkennbar oder lesbar sind einfach erkannt und ausgetauscht werden. Dies erhöht die Sicherheit des Verkehrssystems.The described inventive method enable an accurate and reliable Determination of the recognizability and readability of traffic signals, especially with light signals that consist of several points of light. Thereby can traffic signals or prototypes in use on their recog- and readability. For example, you can so old traffic signals that are no longer sufficient from a distance recognizable or readable are easily recognized and exchanged. This increases the safety of the transport system.

Besondere Vorteile der Erfindung sind:

  • – Verbesserung der Lesbarkeit bzw. Realisierung einer größeren praktischen Lesbarkeitsweite (vom Betrage der theoretischen Lesbarkeitsweite) oder Verringerung des Energiebedarfs für die Lichtpunkte zur Erzielung der geforderten Lesbarkeits- und Tragweite: der auf den freien Strecken im Bereich der Deutschen Bahn AG vorhandenen Geschwindigkeits- und Richtungsanzeiger der Bauart Siemens durch die Verwendung anderer Rastersteckplatten-Positionen für die Lichtleiter-Lichtaustrittsflächen;
  • – Erreichung einer möglichst guten Lesbarkeit bzw. Realisierung einer möglichst großen praktischen Lesbarkeitsweite (im Idealfall vom Betrage der theoretischen Lesbarkeitsweite) bei gleichzeitiger Aufwendung/Einsatz eines möglichst niedrigen Energiebedarfes für die Lichtpunkte zur Erzielung der geforderten Lesbarkeits- und Tragweite: neuer, noch einzusetzender LED-Zusatzanzeiger durch Vorgabe der Anzahl der Lichtpunkte, des Durchmessers und der Lichtstärke eines einzelnen LED-Lichpunktes sowie der Position jedes der Lichtpunkte;
  • – Wegfall von Probandenversuchen zur Ermittlung der Lesbarkeits- und Tragweiten von Zusatzanzeigern durch die Bestimmung dieser Größen aus den in der Lichtmessstrecke gemessenen Lichtverteilungen der Zusatzanzeiger analog dem Vorgehen bei der/zur Ermittlung der Tragweiten von Einzelsignalen/Lichtpunkten durch die Bestimmung dieser Größen aus den in der Lichtmessstrecke gemessenen Lichtverteilungen der Einzelsignalen/Lichtpunkte.
Particular advantages of the invention are:
  • - Improving the readability or realization of a greater practical readability range (the amount of the theoretical readability range) or reducing the energy requirement for the points of light to achieve the required readability and scope: the existing on the free routes in the area of Deutsche Bahn AG speed and direction indicator type Siemens by the use of other Rastersteckplatten positions for the light guide light exit surfaces;
  • Achieving the best possible readability or realization of the greatest possible practical readability (ideally the amount of theoretical readability) while simultaneously applying / using the lowest possible energy requirement for the light points to achieve the required readability and scope: new, still usable LED Additional indicator by specifying the number of points of light, the diameter and the intensity of a single LED spot as well as the position of each of the points of light;
  • - Elimination of test subjects to determine the readability and carrying ranges of additional indicators by determining these quantities from the light distributions measured in the light measuring path, the additional indicator analogously to the procedure for determining the carrying ranges of individual signals / light points by determining these quantities from the light distributions of the individual signals / light points measured in the light measuring path.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsformen und einer Zeichnung mit einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt inThe Invention will be described below with reference to two embodiments and a drawing closer with a figure explained. The figure shows in

1 schematisch eine Zusatzanzeiger, dessen 16 Bildpunkte einen Buchstaben „E" darstellen. 1 schematically an additional indicator whose 16 pixels represent a letter "E".

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformendescription preferred embodiments

Im Folgenden wird jeweils eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung der Erkenn- und der Lesbarkeitsweite eines Lichtsignals beschrieben.in the The following will each be a preferred embodiment of the method according to the invention for determining the recognizability and readability of a light signal described.

Bei einem selbstleuchtenden Zusatzanzeiger, der seit 15 Jahren an einer Bahnstrecke im Einsatz ist, soll die Erkenn- und die Lesbarkeitsweite bestimmt werden. Das Symbol 100, welches dieser Zusatzanzeiger anzeigt, ist in 1 dargestellt. Es handelt sich um den Buchstaben „E". Das Symbol 100 besteht aus sechzehn Lichtpunkten 101. Wenn diese gemeinsam eingeschaltet werden, ergibt sich daraus ein leuchtendes „E".For a self-luminous additional indicator, which has been used on a railway line for 15 years, the recognition and the readability range should be determined. The symbol 100 , which indicates this additional indicator is in 1 shown. It is the letter "E." The symbol 100 consists of sixteen points of light 101 , When they are turned on together, the result is a glowing "E".

Ermittlung der Erkennweitedetection the detection distance

Um die Erkennweite tn des leuchtenden Symbols 100 und damit des eingeschalteten Zusatzanzeigers für eine bestimmte Richtung zu bestimmen, wird zunächst aus dieser Richtung die mittlere Leuchtdichte jedes Lichtpunktes 101 gemessen. Dazu wird ein entsprechendes Leuchtdichtemessgerät auf jeden der einzelnen Lichtpunkte ausgerichtet und der sich ergebende Messwert abgelesen. Die Messung wird dabei so durchgeführt, dass zwischen der optischen Achse des Zusatzanzeigers und der Linie zwischen dem Messgerät und dem Durchstoßpunkt der optischen Achse auf der Vorderseite des Zusatzanzeigers ein Winkel α besteht.The detection distance t n of the illuminated symbol 100 and thus to determine the switched-on additional indicator for a particular direction, first from this direction, the average luminance of each light spot 101 measured. For this purpose, a corresponding luminance meter is aligned to each of the individual points of light and read the resulting measured value. The measurement is carried out in such a way that an angle α exists between the optical axis of the additional indicator and the line between the measuring device and the penetration point of the optical axis on the front side of the additional indicator.

Es wird für jeden Lichtpunkt die Leuchtdichte Lan im angeschalteten und Laus im ausgeschalteten Zustand gemessen. So ergeben sich also für jeden der sechzehn Lichtpunkte zwei Messwerte Lan und Laus. Aus diesen zwei Messwerten wird dann jeweils die Leuchtdichtedifferenz ΔLα = Lan – Laus gebildet.For each light spot, the luminance L on in the switched-on state and L off in the switched-off state are measured. Thus, for each of the sixteen points of light, two measured values L an and L result . The luminance difference .DELTA.L = α L is then at each of these two measured values - from L formed.

Anschließend wird ΔLα in eine Leuchtdichtedifferenz entlang der optischen Achse ΔL umgerechnet. Dies erfolgt mit der folgenden Formel: ΔL = ΔLα·k·cos(α) (1) Subsequently, ΔL α is converted into a luminance difference along the optical axis ΔL 0 ° . This is done with the following formula: .DELTA.L 0 ° = ΔL α · K · cos (α) (1)

Dabei ist k das Verhältnis zwischen der maximalen Lichtstärke und der Lichtstärke bei dem Winkel α gegen die optische Achse des Zusatzanzeigers. k wird aus der zusätzlich gemessenen Lichtverteilung des Zusatzanzeigers ermittelt.there k is the ratio between the maximum light intensity and the light intensity at the angle α against the optical axis of the additional indicator. k is measured from the additional Light distribution of the additional indicator determined.

Im Anschluss daran werden die mittleren normierten Leuchtdichten Ln der Lichtpunkte für Entfernungen über 100 m über die folgende Gleichung bestimmt: Ln = ΔL + LH (2) Subsequently, the average normalized luminances L n of the light spots for distances over 100 m are determined by the following equation: L n = ΔL 0 ° + L H (2)

Dabei ist LH die Hintergrundleuchtdichte. Für diese wird der Wert 10000 cd/m2 genommen, was den schwierigsten lichttechnischen Umweltbedingungen entspricht. Mit dieser Umformung erhält man sechzehn auf eine einzige gemeinsame Hintergrundleuchtdichte normierte Leuchtdichten Ln.L H is the background luminance. For these, the value 10000 cd / m 2 is taken, which corresponds to the most difficult lighting environmental conditions. With this transformation, sixteen luminances L n normalized to a single common background luminance are obtained.

Weiterhin wird aus den sechzehn normierten Leuchtdichten Ln ein gemeinsamer Mittelwert Li berechnet. Dieser gemeinsame Mittelwert stellt die durchschnittliche Leuchtdichte eines beliebigen der sechzehn Lichtpunkte in Richtung der optischen Achse dar. Dieser Wert kann dann schließlich in die folgende Formel für die Erkennweite tn des Zusatzanzeigers eingesetzt werden:

Figure 00100001
Furthermore, a common mean value L i is calculated from the sixteen normalized luminances L n . This common average represents the average luminance of any of the sixteen points of light in the direction of the optical axis. This value can then be finally used in the following formula for the detection distance t n of the additional indicator:
Figure 00100001

Dabei ist

Figure 00100002
der Korrekturfaktor,. A die Querschnittsfläche eines Lichtpunktes und n die Anzahl der vorhandenen Lichtpunkte, also in diesem Beispiel sechzehn.It is
Figure 00100002
the correction factor ,. A is the cross-sectional area of a light spot and n is the number of available light spots, in this example sixteen.

Diese zentrale Formel (3) ist für

Figure 00100003
= 1 und n = 1, d.h. für Lichtsignale mit nur einem Lichtpunkt, bekannt. Bisher unbekannt ist jedoch die Einfügung der Faktoren n und vor allen Dingen
Figure 00100004
, welche die genaue Berechnung der Erkennweite auch für Lichtsignale mit mehreren, beliebig angeordneten Lichtpunkten ermöglicht. Die Einfügung des Faktor n basiert auf der Erkenntnis, dass die für eine bestimmte Gesamtlichtstärke (Lichtstärke ist Leuchtdichte mal Fläche) des Lichtsignals von jedem einzelnen Lichtpunkt benötigte Lichtstärke umgekehrt proportional zur Anzahl n (n = 16 im vorliegenden Beispiel) der Lichtpunkte ist.This central formula (3) is for
Figure 00100003
= 1 and n = 1, ie for light signals with only one light point known. So far unknown is the insertion of the factors n and above all
Figure 00100004
, which allows the accurate calculation of the detection distance for light signals with multiple, arbitrarily arranged points of light. The insertion of the factor n is based on the knowledge that the luminous intensity required for a given total luminous intensity (luminous intensity is luminance times area) of each individual point of light is inversely proportional to the number n (n = 16 in the present example) of the points of light.

Der Korrekturfaktor φ spiegelt die Abhängigkeit des Schwellenwertes für die Gesamtleuchtdichte des Signals von der Anzahl der Lichtpunkte, von der Lichtstärke, dem Durchmesser und der Position jedes der Lichtpunkte und von den zueinander vorliegenden Abständen zwischen den Lichtpunkten wider, während der Faktor 2 den Einfluss des bei den meisten Lichtsignalen vorhandenen Signalschirmes auf das Signal bei Tage beschreibt. Zur Ermittlung der Erkennweiten eines Lichtsignals bei Nacht oder im Tunnel ist anstelle des Faktors 2 der Faktor 1000 in obige Formel einzusetzen.Of the Correction factor φ reflects the dependence the threshold for the total luminance of the signal from the number of points of light, from the light intensity, the diameter and position of each of the points of light and of the mutually present distances between the points of light, while the factor 2 influences of the signal screen present in most light signals describes the signal during the day. To determine the detection distances a light signal at night or in the tunnel is in place of the factor 2 use factor 1000 in the above formula.

Formel (3) lässt sich unter der Verwendung der Lichtstärke In eines Lichtpunktes (In = A·Li) auch wie folgt ausdrücken:

Figure 00100005
mit dem Schwellenwert Emin für die Beleuchtungsstärke. Anhand dieser äquivalenten Formel (4) erkennt man sofort die umgekehrte Proportionalität zwischen der Lichtstärke In und n.Formula (3) can also be expressed as follows using the light intensity I n of a light spot (I n = A · L i ):
Figure 00100005
with the threshold E min for illuminance. On the basis of this equivalent formula (4) one immediately recognizes the inverse proportionality between the light intensity I n and n.

Es wurde festgestellt, dass die neuartige Formel (3) für tn sowie die äquivalente Formel (4) für In für beliebige Abstände der Lichtpunkte voneinander anwendbar sind.It has been found that the novel formula (3) for t n and the equivalent formula (4) for I n are applicable for any distances of the light spots from each other.

Die über Formel (3) ermittelte Erkennweite tn kann dann mit dem im konkreten Fall zulässigen Minimalwert für die Erkennweite verglichen werden. So kann dann festgestellt werden, ob der vermessene Zusatzanzeiger noch ausreichend erkennbar ist oder ausgetauscht werden muss.The detection distance t n determined via formula (3) can then be compared with the minimum value for the detection distance that is permissible in the specific case. So it can then be determined whether the measured additional indicator is still sufficiently recognizable or needs to be replaced.

Ermittlung der Lesbarkeitsweitedetection readability

Wenn das Symbol 100 des Zusatzanzeigers durch den Triebfahrzeugführer rechtzeitig erkannt werden kann, heißt dies allerdings noch nicht, dass er dieses auch rechtzeitig lesen kann. Damit das wahrgenommene Symbol 100 auch gelesen werden kann, muss es zusätzlich vom Auge aufgelöst werden können. Solange das Symbol 100 nur als verschwommener Lichtfleck gesehen wird und nicht als „E", so wird der Zusatzanzeiger zwar erkannt, kann aber noch nicht gelesen werden. Bei einem Zusatzanzeiger muss also nicht nur eine gewisse Erkennweite sondern auch eine gewisse Lesbarkeitsweite gewährleistet sein. Ebenso wie die Erkennweite hängt die Lesbarkeitsweite von der Richtung ab, aus welcher das zu lesende Symbol betrachtet wird.If the symbol 100 of the additional indicator can be detected in good time by the driver, this does not mean, however, that he can read this in good time. So that the perceived symbol 100 can also be read, it must be additionally resolved by the eye. As long as the symbol 100 is only seen as a blurred light spot and not as "E", the additional indicator is indeed recognized, but can not be read yet.An additional indicator so not only a certain Erkennweite but also a certain legibility be guaranteed the readability distance from the direction from which the symbol to be read is viewed.

Im Folgenden wird nun beschrieben, wie für den Zusatzanzeiger mit dem Symbol 100 die Lesbarkeitsweite I entlang dessen optischer Achse bestimmt wird. Die Lesbarkeitsweite entlang der optischen Achse ist zugleich auch die maximale Lesbarkeitsweite.The following describes how to use the icon for the additional indicator 100 the readability I is determined along its optical axis. The readability along the optical axis is also the maximum readability.

Die Lesbarkeitsweite I des Symbols 100 entlang der optischen Achse des Zusatzanzeigers lässt sich anhand der folgenden Formel bestimmen: I = (ζ/2)/(tan(γ/2)) (5) The readability width I of the symbol 100 along the optical axis of the additional indicator can be determined by the following formula: I = (ζ / 2) / (tan (γ / 2)) (5)

Dabei ist γ der Mindestwert für den Sehwinkel, ab dem ein Beobachter ein Symbol bei einer gegebenen Umfeldleuchtdichte lesen bzw. auflösen kann. γ wird auch als „Riccoscher Grenzwinkel" bezeichnet und kann für eine bekannte Umfeldleuchtdichte nachgeschlagen werden. Bei durchschnittlichem Tageslicht ergibt sich für γ ein Wert von etwa 1'.Here, γ is the minimum value for the visual angle at which an observer can read or resolve a symbol at a given surrounding luminance. γ is also called "Ricco's critical angle" and can be looked up for a known ambient luminance. With average daylight, the value of γ is about 1 '.

Zu jeder Unschärfescheibe korrespondiert eine Hintergrundleuchtdichte in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Lichtpunktes.To every blur disc corresponds to a background luminance in the immediate vicinity of the respective Light spot.

Die theoretische Lesbarkeitsweite ist eine Funktion der Umfeldleuchtdichte, die in diesem Fall der mit den jeweiligen Flächenanteilen gewichtete Mittelwert aus der Hintergrundleuchtdichte und der Leuchtdichte in der unmittelbaren Umgebung der Lichtpunkte ist.The theoretical readability is a function of the environmental luminance, in this case, the average weighted with the respective area shares from the background luminance and the luminance in the immediate Environment of the points of light is.

ζ ist die Charakteristische Länge des Symbols und lässt sich im Falle des Symbols 100 der Figur entnehmen.ζ is the characteristic length of the symbol and can be in the case of the symbol 100 take the figure.

Grundsätzlich ist bei einem bestimmten Symbol diejenige Länge die charakteristische Länge, deren Auflösung durch das Auge Voraussetzung für das Lesen des Symbols ist.Basically for a given symbol, that length is the characteristic length, its resolution by the eye requirement for the reading of the symbol is.

Für ein beliebiges Symbol, welches aus mehreren Lichtpunkten besteht, ist die Charakteristische Länge des Symbols folgendermaßen definiert:

  • 1. bei einer dunklen Strecke durch die Entfernung zwischen den die Dunkelstrecke begrenzenden Lichtpunkten;
  • 2. bei einer leuchtenden Strecke durch die Entfernung zwischen den zur leuchtenden Strecke gehörenden äußeren Lichtpunkten.
For any symbol consisting of multiple points of light, the characteristic length of the symbol is defined as follows:
  • 1. at a dark distance by the distance between the light points delimiting the dark distance;
  • 2. in the case of a luminous route, by the distance between the external points of light belonging to the luminous route.

Falls die Lesbarkeitsweite entlang einer anderen Richtung als derjenigen der optischen Achse bestimmt werden soll, so muss in der angegebenen Formel zusätzlich noch der Winkel zwischen der relevanten Richtung und der optischen Achse berücksichtigt werden.If the readability width along a direction other than that the optical axis should be determined, so must in the specified Formula in addition still the angle between the relevant direction and the optical Axis considered become.

Zusammenfassend kann anhand der Charakteristischen Länge des Symbols, welche sich direkt aus der geometrischen Ausgestaltung des Symbols ergibt, und anhand des nachgeschlagenen Mindestsehwinkels mit der erwähnten Formel für eine bekannte Umfeldleuchtdichte die maximale Lesbarkeitsweite eines Lichtsignals ermittelt werden.In summary can be determined by the characteristic length of the symbol, which is directly from the geometric design of the symbol, and based on the suggested minimum viewing angle with the mentioned formula for one known ambient luminance the maximum readability of a Be detected light signal.

Sobald die Lesbarkeitsweite eines Signals mit dem beschriebenen Verfahren ermittelt ist, kann durch Vergleich mit zulässigen Minimalwerten sofort beurteilt werden, ob das Signal eine ausreichende Lesbarkeit aufweist.As soon as the readability of a signal with the described method is determined, can be compared immediately with permissible minimum values to judge whether the signal has sufficient readability.

Verzeichnis verwendeter Formelzeichen:

α
Winkel
Lan
Leuchtdichte bei angeschaltetem Zustand
Laus
Leuchtdichte bei ausgeschaltetem Zustand
ΔLα
Leuchtdichtedifferenz
ΔL
optische Achse
k
Verhältnis zwischen der maximalen Lichtstärke und der Lichtstärke bei
dem Winkel α gegen die optische Achse des Zusatzanzeigers
Ln
mittlere normierte Leuchtdichte
LH
Hintergrundleuchtdichte
Li
gemeinsamer Mittelwert aller mittleren normierten Leuchtdichten Ln
tn
Erkennweite
φ
Korrekturfaktor
A
Querschnittsfläche eines Lichtpunktes
n
Anzahl der vorhandenen Lichtpunkte
In
Lichtstärke eines Lichtpunktes
Emin
Schwellenwert für die Beleuchtungsstärke
I
Lesbarkeitsweite
ζ
Charakteristische Länge
γ
Mindestwert für den Sehwinkel, ab dem ein Beobachter ein Symbol bei
einer gegebenen Umfeldleuchtdichte lesen bzw. auflösen kann
Directory of used formula characters:
α
angle
L on
Luminance when switched on
L off
Luminance when switched off
ΔL α
Luminance difference
ΔL 0 °
optical axis
k
Ratio between the maximum light intensity and the light intensity at
the angle α against the optical axis of the additional indicator
L n
average normalized luminance
L H
Background luminance
L i
common average of all average normalized luminances L n
t n
Erkennweite
φ
correction factor
A
Cross-sectional area of a light spot
n
Number of existing points of light
I n
Light intensity of a light spot
E min
Illuminance threshold
I
readability distance
ζ
Characteristic length
γ
Minimum value for the visual angle, from which an observer an icon at
can read or resolve a given surrounding luminance

Claims (11)

Verfahren zur Ermittlung der in einer gegebenen Richtung vorliegenden Erkennweite eines mehrere Lichtpunkte umfassenden Lichtsignals bei einer festgelegten Umfeldleuchtdichte mit den folgenden Schritten: – Messung der in der gegebenen Richtung vorliegenden Leuchtdichte oder Lichtstärke jedes einzelnen Lichtpunktes und – Berechnung der Erkenn- und Lesbarkeitsweite auf Grundlage der gemessenen Leuchtdichten oder Lichtstärken dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Erkennweite erfolgt mit Hilfe des Schwellenwertes für die Gesamtleuchtdichte bzw. die Gesamtlichtstärke des Lichtsignals, die sich durch Multiplikation der gemessenen Leuchtdichte bzw. Lichtstärke eines einzelnen Lichtpunktes mit einer Potenz der Anzahl der Lichtpunkte und mit einem Korrekturfaktor ergibt.Method for determining the detection distance, in a given direction, of a light signal comprising a plurality of light spots at a defined ambient luminance with the following steps: measuring the luminance or luminous intensity of each individual light spot in the given direction and calculating the detectable and readable width on the basis of the measured luminance Luminances or light intensities, characterized in that the calculation of the detection distance takes place with the aid of the threshold for the total luminous intensity or the total luminous intensity of the light signal, which is obtained by multiplying the measured luminance or luminous intensity of a single light spot with a power of the number of light spots and with a correction factor results. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor von der Anzahl der Lichtpunkte, von der Lichtstärke, dem Durchmesser und der Position jedes der Lichtpunkte und von den zueinander vorliegenden Abständen zwischen den Lichtpunkten abhängt.Method according to claim 1, characterized in that that the correction factor of the number of points of light, from the Light intensity, the diameter and position of each of the points of light and of the mutually present distances between the points of light depends. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor numerisch ermittelt wird.Method according to claim 2, characterized in that that the correction factor is determined numerically. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein virtueller Zusatzanzeiger mit benutzerdefinierbarer Lichtpunktanordnung vorgegeben und mittels eines Augenmodells und Lichtstrahlendurchrechnung bei gegebenem Abstand zwischen Auge und Zusatzanzeiger der Korrekturfaktor berechnet wird.Method according to claim 3, characterized that a virtual additional indicator with user-definable light point arrangement given and by means of an eye model and light beam calculation for a given distance between eye and additional indicator, the correction factor is calculated. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Zusatzanzeiger dadurch gebildet wird, dass ein virtuelles Raster mit frei wählbaren Positionen mit Lichtpunkten belegt wird.Method according to claim 4, characterized in that that the virtual supplementary indicator is formed by a virtual grid with freely selectable Positions occupied with points of light. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 mit den weiteren Schritten: – Messung einer ersten Leuchtdichte für jeden einzelnen Lichtpunkt im angeschalteten Zustand des Lichtsignals und – Messung einer zweiten Leuchtdichte für jeden einzelnen Lichtpunkt im ausgeschalteten Zustand des Lichtsignals.Method according to at least one of claims 1 to 5 with the further steps: - Measurement of a first luminance for each individual light spot in the switched-on state of the light signal and - Measurement a second luminance for every single point of light when the light signal is switched off. Verfahren nach Anspruch 6 mit dem weiteren Schritt: – Berechnung der Leuchtdichtedifferenz eines jeden Lichtpunktes entlang der optischen Achse des Lichtsignals anhand der gemessenen ersten und zweiten Leuchtdichten.Method according to Claim 6, with the further step: - Calculation the luminance difference of each light spot along the optical Axis of the light signal based on the measured first and second Luminance. Verfahren nach Anspruch 7 mit dem weiteren Schritt: – Berechnung der normierten Leuchtdichte eines jeden Lichtpunktes durch Addition der jeweils berechneten Leuchtdichtedifferenz mit der festgelegten Umfeldleuchtdichte.Method according to claim 7 with the further step: - Calculation the normalized luminance of each light spot by addition each calculated luminance difference with the specified Surrounding luminance. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung der Leuchtdichte bzw. der Lichtstärke eine mittlere Leuchtdichte bzw. eine mittlere Lichtstärke gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when measuring the luminance or the light intensity of a average luminance or a mean light intensity is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung der Leuchtdichte bzw. der Lichtstärke eine Leuchtdichteverteilung bzw. eine Lichtstärkeverteilung gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that when measuring the luminance or the light intensity of a Luminance distribution or a light intensity distribution is measured. Verfahren zur Ermittlung der in einer gegebenen Richtung vorliegenden Lesbarkeitsweite eines Symbols eines Verkehrssignals bei einer gegebenen Umfeldleuchtdichte mit den folgenden Schritten: – Bestimmung der Charakteristischen Länge des Symbols, Method for determining the in a given Direction present readability of a symbol of a traffic signal at a given luminance level, with the following steps: - Determination the characteristic length the symbol,
DE102005055393A 2004-11-17 2005-11-17 Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor Withdrawn DE102005055393A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005055393A DE102005055393A1 (en) 2004-11-17 2005-11-17 Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004055536.2 2004-11-17
DE102004055536 2004-11-17
DE102005055393A DE102005055393A1 (en) 2004-11-17 2005-11-17 Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005055393A1 true DE102005055393A1 (en) 2006-05-24

Family

ID=36314006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005055393A Withdrawn DE102005055393A1 (en) 2004-11-17 2005-11-17 Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005055393A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3480078A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-08 Siemens Schweiz AG Light signal for displaying signal terms for a traffic route

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3480078A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-08 Siemens Schweiz AG Light signal for displaying signal terms for a traffic route

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013212495A1 (en) Method and device for inspecting a contoured surface, in particular the underbody of a motor vehicle
EP1303768A1 (en) Method for determining visibility
DE102015226580A1 (en) Method for operating a virtual reality system and virtual reality system
DE102010033212A1 (en) Method and apparatus for determining a distance of a vehicle to an adjacent vehicle
DE10044432A1 (en) Device, method and use for the automatic detection of the wear of the contact wires of overhead lines for electrically powered vehicles
EP2734888A1 (en) Locomotive driver's cab
DE102004009924A1 (en) Picture processing method for motor vehicle, involves processing picture based on determination of real position of obstacle in vicinity of vehicle and determination of position from picture provided by camera device
EP1682852A1 (en) Method and device for sensing and measuring vegetation in the surroundings of traffic routes
EP3494388B1 (en) Apparatus and method for determining a double image viewing angle
EP2539866B1 (en) Method and apparatus for checking the clear visibility of a camera for an automotive environment
DE102004042382B4 (en) Method and system for indicating traffic signs
DE102010023199A1 (en) Method for operating image capturing device for realizing outer mirror functions of motor vehicle, involves monitoring momentary state of cameras in dependence of result of comparison and/or merging of environmental characteristics
DE102014210481A1 (en) Information display on moving objects visible through windows
DE102019003246A1 (en) Method for determining measured values using at least two different measuring methods and their use
DE102010053019A1 (en) Device for positioning equipment with optical sensor on support, has display unit for displaying necessary change of direction of positioning device for correct positioning
DE102007041333B4 (en) Non-contact counting system
DE102014211852A1 (en) Method and apparatus for determining a maximum speed of a rail vehicle, method and apparatus for controlling the speed of a rail vehicle
DE102013012778A1 (en) Method for detecting a moving pedestrian on the basis of characteristic features and optical flow vectors of an image, camera system and motor vehicle
EP2693403A1 (en) Method for testing a contiguous section of an image for errors in the surface area of an object
EP2539851B1 (en) Method and apparatus for analysing an image from an image capture device for a vehicle
DE102005055393A1 (en) Light signal`s range recognizing and reading method for rail traffic, involves obtaining threshold value by multiplying luminance or intensity of individual light with power of number of light spots and corrected factor
DE102014016247A1 (en) Method for measuring and displaying tree and surface movements on trees under stress
EP3614155A1 (en) Method and assembly for recognition of corona discharges of a system with equipment
EP1812273A2 (en) Method for determining the scope of detectability and readability of light signals
DE102016118335A1 (en) A method for detecting a contamination on a lens of a camera of a motor vehicle based on brightness values in images, camera and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DB NETZ AG, 60486 FRANKFURT, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120601