DE1278298B - Verfahren und Anordnung zur Steuerung von Verkehrsampeln - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Steuerung von VerkehrsampelnInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G08g
Deutsche Kl.: 74 d-8/54
Nummer: 1278 298
Aktenzeichen: P 12 78 298.8-35 (J 27877)
Anmeldetag: 9. April 1965
Auslegetag: 19. September 1968
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung von Verkehrsampeln mit einer zentralen
Steuervorrichtung und mehreren von dieser beeinflußbaren Pufferschaltern, welche je einen vergleichenden
ersten Zähler enthalten und in zyklischer Reihenfolge die Ampelphasen jeweils auf Grund des
Erreichens der Nullstellung dieses ersten Zählers umschalten.
Die zunehmende Verkehrsdichte in Städten hat dazu geführt, daß verhältnismäßig komplizierte
Steuergeräte eingesetzt werden, die einen gleichmäßigeren Ablauf des Verkehrs gewährleisten. Gelegentlich
wird eine zentrale Steuervorrichtung eingesetzt, die mit verschiedenen Ampelanlagen verbunden ist
und die Ampel zentral so steuert, daß ein optimaler Verkehrsablauf gewährleistet ist.
Andere Verfahren beruhen auf der Beobachtung der Verkehrsdichte während des Ablaufes eines
Tages. Die Arbeitsweise der Ampeln paßt sich dem Verkehrsfluß an, wodurch ein gleichmäßiger Ablauf
erreicht wird.
Im obengenannten Verfahren werden in der zentralen Steuervorrichtung an Hand eingegebener Daten
die günstigsten Schaltzeiten für die Ampeln berechnet und die entsprechenden Umschaltungen veranlaßt.
Werden die Ampeln jedoch direkt von der zentralen Steuervorrichtung aus geschaltet, wird ein großer Teil
der Zeit und des Aufwandes innerhalb der Steuervorrichtung nur für diesen Zweck benötigt.
Es wurde bereits eine Straßenverkehrssignalanlage vorgeschlagen zur zentralen Steuerung der einzelnen
jeweils bestimmte Verkehrsflüsse an Straßenkreuzungen regelnden Lichtsignalgeber mittels über eine zu
den Kreuzungen führende Steuerleitung nacheinander gegebenen, unterschiedlichen, gleiche Anzahl Binärschritte
aufweisenden Impulsgruppen, die im Zusammenwirken mit dort vorgesehenen, im Takt der
Binärschritte fortschaltbaren Taktverteilern die Signallampenschalter einstellen. Das Problem wird
dabei dadurch gelöst, daß die Programmgebeeinrichtung in der Zentrale aus einem Taktgeber und mindestens
drei durch diesen mit zueinander unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen fortschaltbaren
Taktverteilern besteht, an welche zum Einstellen einer Zahl unterschiedlicher Impulsgruppen die dieser
Zahl entsprechende Anzahl Codierer anschließbar sind, und daß jede der Empfangseinrichtungen an
dbn einzelnen Empfangsstellen an den im Takt der Binärschritte fortschaltbaren Taktverteiler angesfehlossene,
durch die nacheinander gegebenen untersehiedlichen Impulsgruppen gleicher Anzahl Binärsehritte
wahlweise einstellbare Speichereinrichtungen Verfahren und Anordnung zur Steuerung
von Verkehrsampeln
von Verkehrsampeln
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk,N.Y. (V.St.A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,
7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Robert Arthur Jensen, Peekskill, N. Y.;
Wilbur Jack Levine, Poughkeepsie, N. Y.
(V. St. A.)
Robert Arthur Jensen, Peekskill, N. Y.;
Wilbur Jack Levine, Poughkeepsie, N. Y.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. April 1964 (363147)
aufweist, über die bei jedem Signalbildwechsel durch einen von der Zentrale gegebenen Ausführungsbefehl
in Gestalt einer bestimmten Impulsgruppe gleicher Anzahl Binärschritte gleichzeitig alle Signallampenschalter
entsprechend einstellbar sind.
Demgegenüber werden gemäß der vorliegenden Erfindung Werte für die einzelnen Phasendauern der
Rot-, Gelb- und Grün-Phasen in digitaler Form über mehradrige Kabel zu Pufferschaltern am Ort der
Ampeln übertragen. Dort werden diese Werte für jede Phase in Speichern festgehalten und nacheinander
einem Zähler zugeführt. Diesem werden dabei von der zentralen Steuervorrichtung subtraktiv Taktimpulse
eingegeben. Immer wenn Übereinstimmung der pro Phase aufgenommenen Taktimpulszahl mit
dem vorher eingespeicherten Wert für eine Phasendauer feststellbar ist, wird ein Impuls zum Weiterschalten
des Steuerschalters der Ampel erzeugt. Dabei ergibt sich gegenüber der bitseriellen Durchgabe
gemäß dem älteren Vorschlag der Vorteil, daß bei gegebener Übertragungskanalgüte pro Zeiteinheit
mehr Einzelbits durchgegeben werden können, was sich insbesondere bei weitverzweigten Signalanlagen
am Ausgang der zentralen Steuervorrichtung vorteilhaft auswirkt. Ein weiterer Vorteil ist mit den durch
den genannten Zähler subtraktiv aufgenommenen Taktimpulsen von der zentralen Steuervorrichtung
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erreichbar. Diese Taktimpulse können je nach Tageszeit
und Dichte des Verkehrs mit höherer oder niederer Frequenz durchgegeben werden. Damit lassen
sich unterschiedliche Phasenfolgezeiten erreichen.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist in den Pufferschaltern ein zweiter Zähler
zu Verzögerungszwecken vorgesehen. Schließlich ist noch die Möglichkeit zu erwähnen, eine Nachholschaltung
zum Ausgleich eines unter besonderen Umständen auftretenden Nichtsynchronismus einer
Ampel mit der zentralen Steuervorrichtung vorsehen zu können.
Für Werkzeugmaschinensteuerungen ist ein vergleichendes Zählwerk bekannt, dessen Funktionsweise
Gemeinsames mit dem der Erfindung aufweist. Dort wird ein Vergleich einer Führungsgröße mit
einem Positionsgeber durchgeführt. Demgegenüber weist jedoch die Lösung der Erfindung weitergehende,
fortschrittliche Merkmale auf, nämlich die Übertragung und anschließende Speicherung mehrerer
Phasendauerwerte als Führungsgrößen und den nacheinanderfolgenden Abruf dieser Phasendauerwerte
zur Eingabe in den vergleichenden Zähler unter Steuerung durch eine Ringschaltung. Für die
eventuelle Verwendung eines zweiten Zählers zur Verzögerung und/oder einer Schaltung zum Ausgleich
eines eventuell auftretenden Nichtsynchronismus gilt wiederum das zum älteren Vorschlag Ausgeführte.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung von Verkehrsampeln mit
einer zentralen Steuervorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die von der zentralen
Steuervorrichtung bestimmten Phasendauerwerte jeweils gleichzeitig in Digitalform in die Pufferschalter
eingegeben und dort in Speichern festgehalten werden, daß diese Werte für jede Phase einzeln
und nacheinander unter Steuerung durch eine Ringschaltung dem ersten Zähler zugeführt werden, daß
diesem ersten Zähler subtraktiv von der zentralen Steuervorrichtung Taktimpulse zugeführt werden,
daß bei Übereinstimmung der pro Phase aufgenommenen Taktimpüiszähl mit dem vorher aus einem
der Speicher eingegebenen Wert für die Phäseiidauer
mittels einer erkennenden logischen Schaltung ein Impuls zum Weiterschalten der Ampeln auf einen
zugeordneten Steuerschalter gegeben wird.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einem zweiten Zähler jedes
Pufferschalters von der zentralen Steuervorrichtung Verzögerungswerte in digitaler Form zugeführt werden,
daß gleichzeitig mit der Eingabe dieser Werte die Taktimpulse vom ersten auf den zweiten Zähler
umgeschaltet werden und daß erst in dem Augenblick, in dem der eingegebene Verzögerungswert mit
den Taktimpulsen übereinstimmt, die Taktimpulse wieder auf den ersten Zähler gegeben werden.
Eine weitere Entwicklungsmöglichkeit ist dadurch gegeben, daß von jeder Ampelphase ein Rückkoppiungssignai
auf eine UND-Schaltung gegeben wird, deren zweiter Eingang von derRingschaltung gespeist
wird, daß diese Ringschaltung durch die vom ersten Zähler kommenden Phasenümschaltimpulse beeinflußt
wird und daß die Ausgänge der UND-Schaltungen auf eine exklusive ODER-Schaltung wirken,
die über einen Inverter immer dann ein Schaltsignal an die Ampel abgibt, wenn Zähler und Ampel nicht
synchron laufen.
Da die zentrale Steuervorrichtung nur dann eingreift, wenn eine Nachstellung notwendig wird, steht
der größte Teil der Zeit innerhalb der zentralen Steuervorrichtung für die Aufnahme neuer Werte und
deren Verarbeitung zur Verfügung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild der gesamten Verkehrs-Steuerungsanlage
mit dem Verfahren gemäß der Erfindung und
Fig.2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Pufferschalters 13 aus F i g. 1 zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Verkehrssteuerungsanlage. Drei Verkehrsampeln lla bis lic werden durch drei Pufferschalter 13 a bis 13 c gesteuert. Die Pufferschalter 13 α bis 13 c bekommen ihre Befehle von einer zentralen Steuervorrichtung 15 über die Kabel 17a bis 17c, 18a bis 18c, 19a bis I9c} 20a bis 20c und 21.
Fig. 1 zeigt eine Verkehrssteuerungsanlage. Drei Verkehrsampeln lla bis lic werden durch drei Pufferschalter 13 a bis 13 c gesteuert. Die Pufferschalter 13 α bis 13 c bekommen ihre Befehle von einer zentralen Steuervorrichtung 15 über die Kabel 17a bis 17c, 18a bis 18c, 19a bis I9c} 20a bis 20c und 21.
Die Pufferschalter 13 α bis 13 c speichern die Befehle
der zentralen Steuervorrichtung 15 und geben Signale über die Verbindungen 23 α bis 23 c an die
Schrittschalter 25 a bis 25 c. Die Schrittschalter 25 a bis 25c steuern die Verkehrsampeln lla bis lic auf
Grund der über die Verbindungen 23 α bis 23 c empfangenen Informationen.
Die Periode der Verkehrsampeln lla bis lic enthält
drei Phasen. Während der ersten Phase leuchtet das rote Licht, das in F i g. 1 durch den Buchstaben R
angedeutet ist. Wahrend der zweiten und dritten Phase leuchten die durch die Buchstaben A und G
symbolisierten gelben und grünen Lampen. Die Schrittschalter 25 a bis 25 c steuern die Verkehrsampeinlla
bis lic in der Weise, daß die Lampen in einer bestimmten Reihenfolge aufleuchten^ beispielsweise
grün, gelb, rot, grün usw. Die Kabel 27 a bis 27 c führen ein Signal zurück, das anzeigt, welche
der drei Lampen gerade eingeschaltet ist- Diese Signale synchronisieren die Pufferschalter 13 α bis 13 c
mit den Ampeln lla bis lic, wie es an Hand der
F i g. 2 näher beschrieben wird.
F i g. 2 zeigt Einzelheiten der Pufferschalter 13 α
bis 13c aus Fig, 1. Es werden die gleichen Bezeichnungen
wie in Fig. 1 benutzt, mit Ausnahme der in F i g. 1 angefügten Buchstaben α bis c, da alle drei
Pufferschalter 13 α bis 13 c identisch sind.
Die drei in F i g. 2 gezeigten Speicher 31 bis 33 speichern binär verschlüsselte 6-Bit-Ziffern, die die
Zeitintervalle der einzelnen Phasen Rot, Gelb und Grün der Ampel repräsentieren. Jeder der Speicher
31 bis 33 enthält sechs bekannte bistabile Kippschaltungen, die so angeordnet sind, daß sie durch die
sechs in F i g. 2 gezeigten Eingänge gesteuert werden können. Jeder Ausgang der Kippschalter innerhalb
der Speicher 31 bis 33 zeigt an, in welchem der beiden Zustände sich der jeweilige Kippschalter befindet.
Die Eingänge der Speicher 31 bis 33 kommen von den UND-Schaltungen 41 bis 43, die nacheinander
von der zentralen Steuervorrichtung 15 über die Verbindung 18 gesteuert, geöffnet werden. Jede der
UND-Schaltungen 41 bis 43 enthält sechs weitere UND-Schaltungen, nämlich je eine für die Leitungen
innerhalb des Kabels 17, Wenn eine der UND-Schaltungen
41 bis 43 geöffnet wird, läuft ein Signal über das Kabel 17 zu dem entsprechenden Element der
Speicher 31 bis 33.
Wenn die Schaltzeit einer der Lampen innerhalb der Ampeln verlängert oder verkürzt werden soll,
werden Befehle von der zentralen Steuervorrichtung IS über das Kabel 18 geschickt, die die entsprechende
UND-Schaltung 41 bis 43 öffnen. Gleichzeitig werden Signale über das Kabel 17 geschickt, die die
sechs Kippschalter innerhalb eines der Speicher 31 bis 33 auf die gewählte Phasendauer einstellen.
Es gibt 26 oder 64 Möglichkeiten, um die sechs
Kippschalter in jedem der Speicher 31 bis 33 einzustellen.
Es kann daher jede Phasenlänge zwischen einer und 64 Zeiteinheiten eingestellt Werden. Zur
Anpassung an die Erfordernisse der Verkehrsregelungsanlage kann die Zahl der Kippschalter in
jedöm der Speicher 31 bis 33 erweitert oder herabgesetzt werden. Ebenso kann die binäre Verschlüsselung geändert werden, wenn die Phasendauer in anderer
Weise in der Kippschaltung gespeichert werden soll.
Die Ausgänge der Speicher 31 bis 33 werden auf eine Gruppe von UND-Schaltungen 51 bis 53 geführt,
die nacheinander geöffnet werden, wie es an späterer Stelle beschrieben ist. Jede der UND-Schaltungen
51 bis 53 enthält wiederum sechs UND-Schaltungen, von denen jede mit jeweils einem Kippschalter
in dem Speicher verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Schaltungen führen auf eine ODER-Schaltung
55, deren Ausgang auf einen Zähler 57 führt. Dieser Zähler 57 enthält sechs an sich bekannte bistabile
Kippschalter, die die Signale aus den Speiehern 31 bis 33 aufnehmen, je nachdem, welche der
UND-Schaltungen 51 bis 53 gerade geöffnet ist. Der Zähler 57 erhält eine Folge von Taktimpulsen über
die Leitung 21', die über die Verbindung 21 von der zentralen Steuervorrichtung 15 kommen.
Die Verbindungen zwischen den sechs Kippschaltern im Zähler 57 sind derart, daß die über die Leitung
21' kommenden Taktimpulse die Schalter in den AUS-Zustand versetzen, nachdem eine gewisse Zahl
Von Taktimpulsen angekommen ist, die den Zeiteinheiten des im Zähler 57 ursprünglich vorhandenen
Triggerzustandes entspricht. Wenn beispielsweise jede Zelle der Speicher 31 bis 33 eine Stelle des üblichen
binären Codes darstellt, bedeutet der fünfte Kippschalter (mit der Ziffer 5 versehen) sechzehn
Zeiteinheiten. Wenn daher der Zähler 57 den Wert 16 speichern soll, wird der fünfte Kippschalter (mit
Ziffer 5 versehen) auf EIN gestellt, während alle anderen Kippschalter auf AUS geschaltet werden.
Nachdem über die Leitung 21' sechzehn Taktimpulse subtraktiv aufgenommen worden sind, stehen alle
Kippschalter wieder auf AUS. Die zur Erzielung dieser Arbeitsweise notwendigen Schaltungen innerhalb
des Zählers 57 zur Verbindung der sechs Kippschalter untereinander sind bekannt und werden hier
nicht näher erläutert. Es ist selbstverständlich, daß auch andere Verschlüsselungsarten für die Positionen
innerhalb des Zählers 57 gewählt werden können, wodurch jedesmal andere Verbindungen der Kippschalter
innerhalb des Zählers 57 notwendig werden. Dadurch wird der Zähler der Zahl der Taktimpulse
auf der Leitung 21 angepaßt, welche den Zeiteinheiten entsprechen, die durch den ursprünglichen
Zustand der sechs binär zählenden Kippschalter innerhalb des Zählers 57 gegeben sind.
Jeder der sechs Kippschalter des Zählers 57 gibt ein Signal ab, wenn er im AUS-Zustand ist. Wenn
alle Kippschalter des Zählers 57 im AUS-Zustand sind, gibt die UND-Schaltung 59 einen Impuls auf
die Leitung 61. De* Impuls geht durch eine ODER-Schaltung 63 und über die Leitung 23 auf den
Schrittschalter 25, der eine Verkehrsampel 11 beeinflußt, wie es oben beschrieben ist.
Der Impuls auf der Leitung 61 Wird außerdem auf eine Ringschaltung 65 mit den drei Stufen 1, 2 und 3
geführt. Diese Stufen sind zyklisch miteinander verbunden und reagieren auf Impulse, die über die Leitung
61 zugeführt werden. Die Ausgänge der Stufen 1 bis 3 dieser Ringschaltung 65 sind auf UND-Schaltungen
51 bis 53 geführt. Jedesmal, wenn über die Leitung 61 ein Inipuls zugeführt wird, schaltet die
Ringschaltung 65 auf die nächste Stufe und öffnöt damit jeweils eine der drei UND-Schaltungen 51 bis
53. Damit wird der Inhalt eines der Speicher 31 bis 33 auf den Zähler 57 gegeben. Nachdem der
Zähler 57 eine entsprechende Zahl von Taktimpülsen über die Leitung 21' bekommen hat, gibt die UND-Schaltung
59 einen Impuls auf die" Leitung 61 und schaltet dadurch die Ringschaltung 65 Weiter, wodurch dem Zähler 57 der Inhalt des nächsten Speichers
zugeführt wird, Jedesmal, wenn die Ringschaltung 65 weiterschaltet, erscheint auch das Signal auf
der Leitung 23, das die Verkehrsampel 11 weiterschaltet.
Oftmals ist es erforderlich, eine Ampelanlage mit einer anderen zu koppeln, Dieser Fall tritt vor allem
dann ein, wenn ein Fahrzeug mehrere Ampelanlagen nacheinander passieren muß und dies in der sogenannten
grünen Welle geschehen soll. Diese wird dadurch erreicht, daß der Beginn der Grün-Phase
einer jeden Ampel gegenüber der vorhergehenden Ampel um einen gewissen Betrag Verzögert wird. Die
Zeit dieser Verzögerung ergibt sich aus der Zeit, die ein Fahrzeug braucht, um von einer Ampelanlage zur
nächsten zu kommen.
Um eine solche Abweichung in def Arbeitsweise des Pufferschalters 13 in Fig. 2 zu erreichen, werden
die auf Leitung 21 zugeführten Taktimpulse verzögert, bevor sie den Zähler 57 über Leitung 21' erreichen.
Eine solche Abweichung ist nur einmal erforderlich, und zwar zu Beginn der Arbeitsweise
des Pufferschalters 13. Sie braucht nicht wiederholt zu werden, wenn der Pufferschalter 13 eine Periode
abgeschlossen hat.
In F i g. 2 ist ein Zähler 57' vorgesehen, der dem Zähler 57 entspricht und der die gewünschte Abweichung
vollführt. Der Wert diesef Abweichung wird auf den Zähler 57' über die Leitung 19 eingegeben.
Zur gleichen Zeit werden die über die Leitung 21 zugeführten Taktimpulse nicht mehr dem Zähler 57
zugeführt. Das wird durch ein über die Leitung 20 kommendes Signal verursacht, das eine bistabile
Kippschaltung 67 umschaltet und dadurch die UND-Schaltung 69 sperrt.
Die auf der Leitung 21 ankommenden Taktimpuls^ werden jetzt dem Eingang des Zählers 57' zugeführt*
Nach einer gewissen Zahl von Taktimpulsen, die dem auf der Leitung 19 zugeführten Verzögerungswert
entsprechen, wird die UND-Schaltung 59' startbereit, so daß ein Ausgangssignal abgegeben wird, das die
Kippschaltung 67 umschaltet und dadurch die UND-Schaltung 69 öffnet. Die auf der Leitung 21 ankommenden
Taktimpulse passieren die UND-Schaltung 69 und lösen den Zähler 57 aus, wie es oben beschrieben
ist. Diese verzögerte Zählerauslösung bewirkt die verzögerte Ampelschaltung, wodurch der
gleichmäßige Verkehrsfluß über mehrere Ampelanlagen gewährleistet ist.
Wenn einer der Pufferschalter 13 die Steuerung der Verkehrsampel 11 übernimmt, so muß diese Steuerung
synchronisiert werden mit der Arbeitsweise der Ringschaltung 65 aus F i g. 2. Nach einer solchen
Synchronisierung kontrollieren wieder die Speicher 31 bis 33 die Länge der Rot-, Gelb- und Grün-Phasen
innerhalb der Ampel 11.
Wie oben schon beschrieben, werden Signale von der Ampel 11 über die Leitung 27 auf den Pufferschalter
13 zurückgeführt und zeigen dort die jeweilige Stellung der Ampel an. Wie in F i g. 2 gezeigt,
enthält das Kabel 27 drei Adern 27 R, 27 G und 27^4, die Signale an die UND-Schaltungen 71R, 71G und
71^4 führen, wenn die Ampel Rot, Gelb oder Grün
anzeigt. Die Stufen 1 bis 3 der Ringschaltung 65 bilden jeweils den zweiten Eingang für die UND-Schaltungen
71R, 71G und 71A. Der Ausgang der
UND-Schaltung 71 führt zu einer dreifachen exklusiven ODER-Schaltung 73, die immer dann ein
Signal abgibt, wenn nur eine der UND-Schaltungen 71 ein Signal liefert.
Ein Inverter 75 verbindet die exklusive ODER-Schaltung 73 mit einer ODER-Schaltung 63. Diese as
ODER-Schaltung 63 bekommt vom Inverter 75 ein Signal, das die Ampel 11 zyklisch weiterschaltet,
wenn der Ring 65 und die Ampel 11 sich nicht im Gleichtakt befinden. Beispielsweise liefert die erste
Stufe der Ringschaltung 65 ein Signal an die ODER-Schaltung 71R, während in der Ampel 11 die grüne
Lampe leuchtet. Dadurch wird der UND-Schaltung 71R ein Signal zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt gibt
keine der UND-Schaltungen 71 ein Signal an die exklusive ODER-Schaltung 73 ab. Der Inverter 75
bekommt daher ebenfalls kein Signal. Daher entsteht am Ausgang des Inverters 75 ein Signal, das die
ODER-Schaltung 63 passiert und die Ampel 11 von Grün auf Gelb weiterschaltet.
Durch die Gelb-Phase der Ampel 11 bekommt die UND-Schaltung 71^4 ein Signal über die Leitung
27 ^i, wodurch der Inverter 75 ein Signal an die
exklusive ODER-Schaltung 73 abgibt. Dadurch wird der Schrittschalter 25 veranlaßt, das Weiterschalten
der Ampel von Gelb auf Rot vorzunehmen. Da die Ringschaltung 65 in ihrer ersten Stellung und die
Verkehrsampel 11 in der Rot-Phase geblieben sind, erhält die UND-Schaltung 71R über beide Eingänge
ein Signal und führt daher der exklusiven ODER-Schaltung 73 ein Signal zu. Von dem Ausgang der
exklusiven ODER-Schaltung 73 erhält der Inverter 75 ein Signal, die ODER-Schaltung 63 von dessen
Ausgang aber keins. Dadurch wird die Ampel 11 gezwungen, in der Rot-Phase zu verweilen, bis der
Zähler 57 der ODER-Schaltung 63 ein Signal zuführt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ein Pufferschalter 13 beschrieben worden ist, der die zentrale
Steuervorrichtung 15 von der fortlaufenden Steuerung der Ampel 11 ablöst. Wenn die zentrale
Steuervorrichtung einmal den genauen Ablauf des Phasenwechsels eingegeben hat, werden die verschiedenen
Phasenlängen in den Speichern 31 bis 33 aus F i g. 2 und bestimmte Verzögerungswerte im
Zähler 57' festgehalten.
Wenn die Phasenlänge und die Verzögerungswerte im Pufferschalter 13 vorhanden sind, gibt die zentrale
Steuervorrichtung 15 nur noch Taktimpulse über die Leitung 21 ab, welche den Pufferschalter 13
steuern, der dann die Ampel 11 weiterschaltet. Das geschieht immer im gleichen Takt und in der gleichen
Weise, bis eine Änderung der Phasenlänge notwendig wird. Ferner läßt sich der Pufferschalter 13 so einrichten,
daß er selbst Taktimpulse erzeugt, die dann eine vollständig unabhängige Arbeitsweise ermöglichen.
Die Pufferschalter 13 können in der Nähe der zentralen Steuervorrichtung 15 angeordnet werden,
während die Schrittschalter 25 in der Nähe der Ampeln 11 angebracht werden sollten.
Um Fehler der Ampel 11 zu vermeiden, können die Schrittschalter 25 mit einer eigenen Kontrollschaltung
versehen werden,, die die Schalter veranlaßt, die Ampeln im vorbestimmten Rhythmus weiterzuschalten
und die entsprechenden Signale nur in bestimmten Zeitabständen über die Leitung 23 abzugeben.
Wenn jedoch die Pufferschalter 13 die Kontrolle der Ampeln 11 wieder übernehmen, wird der
Gleichtakt automatisch durch die UND-Schaltungen 71, die exklusive ODER-Schaltung und den Inverter
in der oben beschriebenen Weise vorgenommen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Steuerung von Verkehrsampeln mit einer zentralen Steuervorrichtung und
mehreren von dieser beeinflußbaren Pufferschaltern, welche je einen vergleichenden ersten Zähler
enthalten und in zyklischer Reihenfolge die Ampelphasen jeweils auf Grund des Erreichens der
Nullstelluneg dieses ersten Zählers umschalten, dadurch gekennzeichnet, daß die von
der zentralen Steuervorrichtung (15) bestimmten Phasendauerwerte jeweils gleichzeitig in Digitalform in die Pufferschalter (13 a, 13 b, 13 c) eingegeben
und dort in Speichern (31, 32, 33) festgehalten werden, daß diese Werte für jede Phase
einzeln und nacheinander unter Steuerung durch eine Ringschaltung (65) dem ersten Zähler (57)
zugeführt werden, daß diesem ersten Zähler (57) subtraktiv von der zentralen Steuervorrichtung
(15) Taktimpulse zugeführt werden, daß bei Übereinstimmung der pro Phase aufgenommenen
Taktimpulszahl mit dem vorher aus einem der Speicher (31, 32, 33) eingegebenen Wert für die
Phasendauer mittels einer erkennenden logischen Schaltung (59) ein Impuls zum Weiterschalten
der Ampeln (lla, 11 b, lic) auf einen zugeordneten
Steuerschalter (25 a, 25 b, 25 c) gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem zweiten Zähler (57')
jedes Pufferschalters (13 a, 13 b, 13 c) von der zentralen Steuervorrichtung (15) Verzögerungswerte in digitaler Form zugeführt werden, daß
gleichzeitig mit der Eingabe dieser Werte die Taktimpulse vom ersten (57) auf den zweiten
Zähler (57') umgeschaltet werden und daß erst in dem Augenblick, in dem der eingegebene Verzögerungswert
mit den Taktimpulsen übereinstimmt, die Taktimpulse wieder auf den ersten Zähler (57) gegeben werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von jeder Ampelphase
ein Rückkopplungssignal auf eine UND-Schaltung (7Ii?, 71G, 71A) gegeben wird, deren
IO
zweiter Eingang von der Ringschaltung (65) gespeist wird, daß diese Ringschaltung (65) durch
die vom ersten Zähler (57) kommenden Phasenumschaltimpulse
beeinflußt wird und daß die Ausgänge der UND-Schaltungen (71R, 71G,
71 A) auf eine exklusive ODER-Schaltung (73) wirken, die über einen Inverter (75) immer dann
ein Schaltsignal an die Ampel (11a, 11 b, lic) abgibt, wenn Zähler (65) und Ampel (11a, Ub,
lic) nicht synchron laufen.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß für jede Ampelphase ein Speicher (31 bzw. 32 bzw. 33) vorgesehen ist, dessen
Eingänge über eine erste logische Schaltung (41 bzw. 42 bzw. 43) mit der zentralen Steuervorrichtung
(15) verbunden sind und dessen Ausgänge über eine zweite logische Schaltung (51 bzw. 52 bzw. 53) auf eine erste ODER-Schaltung
(55) führen, daß die Steuereingänge der ersten logischen Schaltungen (41 bzw. 42 bzw. 43) auf
die zentrale Steuervorrichtung (15) geschaltet sind, daß der Ausgang der ersten ODER-Schaltung
(55) auf einen Zähler (57) geführt ist, dessen Ausgänge mit einer dritten logischen Schaltung
(59) verbunden sind und dessen Steuereingang mit der zentralen Steuervorrichtung (15) verbunden
ist, daß der Ausgang der dritten logischen Schaltung (59) einerseits auf den Eingang einer
zweiten ODER-Schaltung (63) führt, andererseits auf eine Ringschaltung (65), daß die Ausgänge
der Ringschaltung (65) einerseits auf die Steuereingänge der zweiten logischen Schaltung führen,
andererseits mit den Eingängen von ersten UND-Schaltungen (71R, 71G und 71A) verbunden
sind, daß zweite Eingänge der ersten UND-Schaltungen (71i2, 71G, und 71v4) mit der Ampel
verbunden sind und daß die Ausgänge der ersten UND-Schaltungen (71R, 71G und 71A) auf die
Eingänge einer exklusiven ODER-Schaltung (73) führen, deren Ausgang über einen Inverter (75)
mit dem zweiten Eingang der die Ampel steuernden zweiten ODER-Schaltung (63) verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuervorrichtung
(15) mit dem Steuereingang des Zählers (57) über eine Leitung (21) und den ersten Eingang einer
zweiten UND-Schaltung (69) verbunden ist, deren zweiter Eingang an eine bistabile Kippschaltung
(67) angeschlossen ist, daß der Sperr-Eingang der bistabilen Kippschaltung (67) mit der zentralen
Steuervorrichtung (15) verbunden ist, daß die Leitung (21) auf den Steuereingang eines zweiten
Zählers (57') führt, dessen Eingänge mit der zentralen Steuervorrichtung (15) verbunden sind
und dessen Ausgänge auf eine vierte logische Schaltung (59') führen, deren Ausgang an den
zweiten Eingang der bistabilen Kippschaltung (67) angeschlossen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
»Industrie-Anzeiger (Essen)«, Nr. 54 vom
»Industrie-Anzeiger (Essen)«, Nr. 54 vom
6. Juli 1956, S. 786 bis 789.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1198 254.
Deutsches Patent Nr. 1198 254.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 617/162 9. 68
Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
US363147A US3302170A (en) | 1964-04-28 | 1964-04-28 | Traffic light control buffer |
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---|---|
DE1278298B true DE1278298B (de) | 1968-09-19 |
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