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Steuereinrichtung für Verkehrssignalanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Verkehrssignalanlagen mit einer Speicher- einrichtung für die unterschiedlichen Schaltkriterien der Signallampen in den einzelnen Signalgebern, einem Zeittaktgeber und einstellbaren Taktzählern als Zeitgeber für die unterschiedlichen Umlaufzeiten. Bei Verwendung einer solchen Speichereinrichtung soll diese möglichst flexibel jederzeit umpro- grammierbar sein und zusätzlich sollen alle möglichen Daten in möglichst eine einzige insgesamt auf einmal abfragbare Speicherzelle einspeicherbar sein.
Nun ist bereits vorgeschlagen worden, dafür Kernspeicher ähnlich denen für datenverarbeitende Anlagen zu verwenden, doch mussten diese nacheinander abgefragt und aus dem abfragenden Adressenregister die Zuordnung zwischen dem zu schaltenden Organ, also dem Signalgeber bzw. dem ihm zugehörigen bistabilen Schalter und der entsprechenden Speicherzelle sichergestellt werden und diese feste Zuordnung war nicht mehr veränderbar (vgl. brit. Patentschrift Nr. 1, 054, 199). Die Speicherzellen konnten also nicht willkürlich im Hauptspeicher verschoben werden und dies bedingte eine gewisse Starrheit der Speichereinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine Speicherzelle sämtliche Schaltbefehle für die Einstellung eines Signalbegriffs an einen Signalgeber zu geben, ohne dass durch die räumliche Anordnung der Speicherzelle im Hauptspeicher eine feste Zuordnung zwischen den Speicherzellen und den Signalgebern zu bestehen braucht. Weiterhin sollen zum Eingeben unterschiedlicher Programme für die einzelnen Signalgeber die dafür erforderlichen Speicherzellen von der eingebenden Stelle leicht auffindbar sein.
Bei einer Steuereinrichtung für Verkehrssignalanlagen mit einer Speichereinrichtung für die unterschiedlichen Schaltkriterien der Signallampen in den einzelnen Signalgebern, einem Zeittaktgeber und einstellbaren Taktzählern als Zeitgeber für die unterschiedlichen Umlaufzeiten wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Speichereinrichtung aus adressierbaren, insgesamt einmal pro Zeitrastertakt abfragbaren und jederzeit elektrisch umprogrammierbaren Speicherzellen besteht, und dass in jede dieser Speicherzellen die Adresse der nach ihr abzufragenden Speicherzelle und/oder die Adresse des durch sie zu steuernden Signalgeberschalters einspeicherbar und so über einen Zuordner die Gesamtreihenfolge der nacheinander abzufragenden Speicherzellen des Hauptspeichers bzw. der gerade zu steuernde Signalgeberschalter festlegbar ist.
Nachdem also in jede Speicherzelle die Adresse der nach ihr abzufragenden Speicherzelle eingegeben wird und jede Speicherzelle ausserdem die Adresse des durch sie zu schaltenden Schalters enthält, braucht zwischen dem Zuordner und den durch die Speicherzellen zu schaltenden Signalgebern zunächst überhaupt keine feste Zuordnung zu bestehen. Die Speicherzellen können also willkürlich im Hauptspeicher ausgewählt und durch entsprechende Anordnung - da beispielsweise die Zeitspeicher immer an der gleichen und die Signalspeicher an einer andern, aber ebenfalls immer der gleichen Stelle vorgesehen sind - wesentlich schneller aufgefunden bzw. in sie neue Programme oder Daten eingegeben werden.
Weitere zweckmässige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem Anspruch und werden an Hand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele im folgendenerläu-
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tert.
Fig. 1 ein Diagramm der Verkehrsabwicklung von vier Signalgebern für drei unterschiedliche, vier Programmen zugehörigen Umlaufzeiten, Fig. 2 die Steuereinrichtung für Verkehrssignalanlagen im Blockschaltbild und die Fig. 3 und 4 jeweils den Hauptspeicher und die in seine Speicherzellen einz gebenen Informationen für die vier Programme.
Vier Signalgeber-Sgl bis Sg4-regeln einander gefährdende Verkehrsflüsse an zwei Kreuzungen durch vier "Programme 1 bis 4" mit drei möglichen Umlaufzeiten von "60", "90" und "120" sec, wie dies aus dem entsprechenden Diagramm gemäss Fig.1 zu erkennen ist. Die dafür erforderlichen Informationen sind in die Speicherzellen-zl bis z33-- des in Fig.3 dargestellten Hauptspeichers --HSP1-eingegeben. Es enthalten demnach die Speicherzellen-zl bis z3-- Informationen für das "Programm 1", und die weiteren Speicherzellen-zll bis z13- usw. die Informationen für die übrigen "Programme 2 bis 4".
Zur Zeit soll gerade an der Kreuzung mit den Signalgebern --Sg1, Sg2-- das "Programm1" und
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--Sg3, Sg4- das "Programm 4" laufen.len-zl bis z3 bzw. z31 bis z33--. Im einzelnen werden dazu die Schaltbefehle an und aus den einzelnen Spalten der Speicherzellen --z1 bis z33-- über die Wirkverbindungen-V6 bis V12-- ge- geben, wie dies an Hand des Blockschaltbildes gemäss Fig. 2 erläutert werden soll.
Die Steuereinrichtung gemäss Fig. 2 ist durch Schliessen des Kontaktes --k-- an die Spannungsquel- le --Q-- an- und damit einzuschalten. Der Taktgeber-Tg-gibt dann entsprechend dem bei Ver- kebrssignalanlagen üblichen Taktabstand des Zeitrasters sekundlich Impulse über die Wirkverbindung--V1--. an den Frequenzgenerator-Ge-- für z. B. 40 KHz, der über die Wirkverbindung --V2-- nacheinander alle im einzelnen in Fig. 3 dargestellten Speicherzellen-zl bis z33-des Hauptspeichers-HSp j - mit Hilfe des Taktverteilers --Tv-- abfragt und sich schliesslich über die Wirkverbindung --V3-- selbst durch den letzten Taktverteilerschritt wieder stillsetzt.
Dieses eigentliche Abfragender Speicherzellen --zul bis z33-- des Hauptspeichers --HSP1-erfolgt über die Wirkverbindungen --V4, V5-- des als Zu- ordner wirkenden Adressenregisters -Ar1 -. Wird also beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte Zeitspeicherzelle-zl-abgefragt, so wird über die Wirkverbindung --V6-- ihre Kennung --ZZ-- in die drei an den Hauptspeicher -HSp1-- angeschlossenen Schalteinrichtungen, nämlich die Eins -Addier- einrichtung-1-Ad-, die Vergleichseinrichtung --Vgl-- und den Zeitspeicher --ZSp--gegebenund diese Einrichtungen über die Wirkverbindung-V12-, durch welche die Speicherzelle-zl-, wie bereits oben beschrieben, bereitgestellt wurde, aktiviert.
Aus der Eins-Addiereinrichtung-1-Ad-kommt über die Wirkverbindung --V7-- in die zweite Spalte der Zelle-zl-die um eins weitergeschÅaltete aktuelle Zeitinformation. Diese Spalte wirkt also als Zeitzähler, was symbolisch durch +1" angedeutet wurde, und zeiht jeweils die aktuelle Zeit an. Diese aktuelle Zeit gibt sie gemeinsam mit den Wirkverbindungen --V6, V8, V12-- über im ein- zelnen nicht dargestellte Verzögerungsglieder in den Zeitspeicher --ZSp-- ein, tn dem sie zum Vergleich mit den Zeitinformationen der nachfolgend abzufragenden Signalspeicherzellen --z2, z3-- des "Programmes 1" gespeichert bleibt.
Gleichzeitig wird noch über die Wirkverbindungen --V6, V8, Vl0, V12-der Inhalt der entsprechenden Spalten aus der Zeitspeicherzelle --z1-- in die Vergleichseinricht- tung --Vg1-- gegeben und dort ein Vergleich zwischen der. in der zweiten Spalte der Zeitspeicherzelle - gespeicherten aktuellen Zeit und der in der dritten Spalte eingespeicherten Soll-Umlauf zeit durchgeführt. Stimmen diese nicht überein, so erfolgt nichts. Bei Übereinstimmung zwischen der aktuellen Zeit und der Soll-Umlaufzeit wird dagegen über die Wirkverbindung --V9- die aktuelle Zeit in Spalte 2 der Zeitspeicherzelle-zl-und im Zeitspeicher-ZSp-- gelöscht und diese Speicher --zl, ZSp--wieder auf Null zurückgestellt.
Wird anschliessend die zweite Speicherzelle --z2--abgefragt, so bewirkt ihre Kennung-S-über die Wirkverbindung --V6--, dass dies für die Vergleichseinrichtung--Vgl-- und die Eins-Additereinrichtung --1--Ad-- bedentungslos bleibt. Dagegen wird die im Zeitspeicher-ZSp-gespeicherte aktuelle Zeit z. B."87"über die Wirkverbindung-V14-- an die beiden Vergleichseinrichtungen-Vg2 und Vg3-gegeben. Da diese beiden Vergleichseinrichtungen --Vg2 und Vg3-gleichzeitig die in Spalte 2 und 3 der Signalspeicherzelle --z2-- eingespeicherten Zeitinformationen "87" bzw.
"35" erhalten, kann ein entsprechender Vergleich durchgeführt und wegen Übereinstimmung zwischen dem Inhalt "87" des Zeitspeichers "ZSp" und dem Inhalt "87" derSpal- te 2 über die Wirkverbindungen-V8 und V15-- der Einschaltbefehl an den Schalter-vl5-gegeben werden.
Weiterhin wird über die Wirkverbindung-Vll-vom Zuordner --Ar3-- entsprechend derin der Spalte 4 befindlichen Information "A" der Schalter --a-- im Schaltgerät --Sch-- geschlossen und
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damit der bistabile Schalter-T1--über seine Rückstellwicklung --r-- in die in Fig. 2 dargestellte La- ge gebracht, also die Haltelampe im Signalgeber-Sgl-eingeschaltet, weil durch den Ausführungsbe- fehl"L"in Spalte 5 der Signalspeicherzelle --z2--über die Wirkverbindung --V12-- ihr Gesamtinhalt wirksam gemacht und so die Auswertung veranlasst wurde.
Wird anschliessend die Signalspeicherzelle--z3-" i abgefragt, so werden wegen Übereinstimmung zwischen dem Inhalt"87"des Zeitspeichers-ZSp-- und dem Inhalt "87" der Spalte 3 über die Wirkverbindungen --V10 und V16--in Verbindung mit den vor- her bei der Signalspeicherzelle-z2-- bereits erwähnten weiteren Wirkverbindungen-Vl1, V12, V14 -- die Schalter --v16 und b-- betätigt und so über die Umstellwicklung --u-- der bistabile Schalter - verschwenkt, also die Fahrtlampe im Signalgeber --Sg2-- eingeschaltet.
Natürlich können beim Umschalten der bistabilen Schalter-Tl bis T4-- gleichzeitig noch den einzelnen Signalgebern-Sgl bis Sg4-- zugeordnete, im einzelnen nicht dargestellte Zeitglieder an- gelassen und so, wie nur in Fig. l angedeutet, die Lampen der Übergangsphasen ein-und erst nach de- ren Ablauf diese Lampen ab-und die Lampen der Hauptphasen eingeschaltet werden. Diese Einzel- heiten sind in der Beschreibung allerdings nicht ausgeführt worden. (Vgl. hiezu Fig. 1 n Signalbildab- lauf Programm 1" four die Signalgeber--Sgl und Sg2--).
Damit die für ein Programm erforderlichen, zu einer Gruppe zusammengefassten und einen der
Signalgeber-Sgl bis Sg4-- zugeordneten Speicherzellen, also z. B. im Falle der "Programme 1 und 4" die Speicherzellen-zl bis z3 und z31 bis z33--, wirksam werden können, müssen sie über die Ein- gebevorrichtung-E-- und ein diesem nachgeschaltetes Adressenregister-Ar2-- zur Eingabe ange- steuert und mit entsprechenden Informationen, z. B. dem Ausführungsbefehl"L", versehen werden. Im einfachsten Fall kann diese Eingebevorrichtung ein Drucktastentableau sein. Sollen mittels der Ein- gebevorrichtung-E-- auch Programmänderungen durchgeführt werden, so ist dafür jede Programmgebe- vorrichtung verwendbar, z. B. ein lochstreifengesteuerter Impulsgeber und auch eine Fernschreibma- schine.
Schliesslich kann dafür auch eine datenverarbeitende Anlage vorgesehen werden, die verkehrs- abhängig durch fahrzeugbetätigte Impulsgeber oder durch protokollierende Eingebemittel steuerbar sein kann, so z. B. wieder durch eine Fernschreibmaschine. Diese letztere schreibt dann alle Eingaben und
Anfragen für die einzelnen Signalgeber nieder, wodurch ein fortlaufendes Protokoll mit Uhrzeit, Da- turn und Signalbildzustand der einzelnen Kreuzungen entsteht. Bei Verwendung einer datenverar- beitenden Anlage als Eingebevorrichtung kann durch geeignete Programmierung derselben auch ein vor- teilhafter Wechsel der einzelnen Signalprogramme sichergestellt werden.
Soll die Steuereinrichtung für die Verkehrssignalanlagen verkehrsabhängig laufen, so müssen die Informationen der Speicherzellen, die das Programm kennzeichnen, eben für jede Änderung der Verkehrssituation durch die datenverarbeitende Anlage abgeändert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, in Abhängigkeit von der Verkehrssituation in der Hauptspeichereinrichtung-HSp-- vorbereitete Verkehrspläne auszuwählen und sich auf diese Weise optimal an den Verkehr anzupassen.
In Fig. 4 wird ein dem Hauptspeicher --HSPC- der Fig. 3 ähnlicher Hauptspeicher-HSp- ge- zeigt, in dem jedoch noch weitere Speicherelemente vorgesehen sind und in die jeweils die Adresse der anschliessend abzufragenden Speicherzelle eingegeben ist. Wird z. B. die Zeitspeicherzelle-Zl- abgefragt, so gibt sie über die Wirkverbindungen --V12, V13-- in das Adressenregister-Arl-- die Adresse --Z21-- ein, und die Zelle --Z21-- wird dann als nächste abgefragt. Die letztere gibt wieder durch ihre entsprechende Spalte und die Wirkverbindungen-V12, V13-- nun die Adresse-Z22-in das Adressenregister-Arl-ein, so dass nunmehr anschliessend die Zelle-Z22-und dann die Speicherzelle --Z2-- abgefragt werden.
Durch diese besondere Anordnung sind also die ersten zwanzig
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den Speicherzellen-Zl bis Z200-- eingegeben werden. Da schliesslich die Signalzellen-Z21 bis Z200sämtliche Informationen für die durch sie zu betätigenden Schalter --v15, v16-- und wahlweise auch für die Schalter --a bis d-- und schliesslich noch die Zeit sowie die Adresse der nachfolgend abzufragenden Zelle enthalten, können die Zellen untereinander willkürlich vertauscht und verschoben werden und damit ist jede Programmkombination auf schnellste Weise darstellbar.