DE1616228C - Steuereinrichtung fur eine Verkehrs signalanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Verkehrssignalanlage mit von einem Antriebsmotor über Nockenscheiben und Schalter betriebenen Signalgebern sowie mit einer zwischen Antriebsmotor und Nockenscheiben vorgesehenen Vorrichtung zum wahlweisen Verändern der Drehzahl der Nockenscheiben. . ' · ~

Eine gute Verkehrssignalanlage soll den Verkehr nicht nur nach einem festen Steuerprogramm regeln, sondern sie soll auch die Dauer der einzelnen Verkehrsphasen dem tatsächlich anfallenden Verkehr anpassen. Die Verkehrsdichte kann beispielsweise mittels Fahrzeugschwellen oder Fahrbahnkontakten, über die die Fahrzeuge rollen, festgestellt werden. Mit diesen Ermittlungswerten kann dann die Dauer der einzelnen Verkehrsphasen beeinflußt und damit eine dem tatsächlich auftretenden Verkehr entsprechende Verkehrsregelung erreicht werden. Die bisher üblichen elektronischen Schaltungen, welche mit dem durch die Fahrzeugkontakte festgestellten Wert die Dauer der einzelnen Verkehrsphasen beeinflussen, sind zwar für größe oder mehrere solcher Anlagen sehr zweckmäßig, jedoch für kleinere, einzelne Anlagen viel zu aufwendig und zu teuer. Auch ist der Unterhalt elektronischer Anlagen des-,halb schwierig, weil die Kenntnisse eines Durchschnittsmonteurs hierzu meist nicht ausreichen. Es ist auch eine Verkehrssignalanlage bekanntgeworden (deutsche Patentanmeldung J 725 VIII b/74 d, bekanntgemacht 22.11. 51), bei der ein Steuermotor die Verkehrssignale steuert und wobei sowohl die Periodenumlaufzeit als auch die Einzelsignalfolge regelbar sind. Ein Schaltapparat ermöglicht hierbei eine stufenlose, willkürliche Veränderung der Periodenumlaufzeit und eine stufenlose Veränderung der Einzelsignalfolgezeiten. Die erwünschten Veränderungen müssen aber durch Verstellen einer Feststellschraube von Hand erfolgen, um hierdurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zwischender Antriebswelle des Antriebsmotors und der Schaltwelle einer Rasterscheibe zu verändern. Durch eine Verstellung der Rasterscheibe gegenüber der Schaltwelle läßt sich auch eine Veränderung der einzelnen Phasenzeiten erzielen. Eine rasche Veränderung der Schaltzeiten in Abhängigkeit vom Verkehrsfluß ist hierbei nicht möglich und auch nicht beabsichtigt. Bei einer anderen Verkehrssignalanlage (französische Patentschrift 1 114188) erfolgt die Steuerung von einer Zentrale aus. Jede dieser An- .-lagen weist einen Synchronmotor auf, der eine Schaltwelle mit Nockenscheiben, die ihrerseits die Verkehrsampeln ein- und ausschalten, antreibt. Durch Verändern der Frequenz der Steuerspannung für diese Synchronmotoren in der Zentrale werden auch die Periodenumlaüfzeiten geändert und einem allgemeinen Verkehrsbedürfnis angepaßt. Auch wenn die einzelnen Phasenzeiten durch die Zentrale verlängert oder verkürzt werden, kann keine direkte Regelung in Abhängigkeit des Verkehrsflusses erfolgen. Bei einer anderen Verkehrssignalanlage (deutsches Patent 567168) kann die Veränderung der Drehzahl auch durch eine den jeweiligen Verkehrsbedürfnissen angepaßte Steuerung vorgenommen werden. Dazu wird zwischen dem Antriebsmotor und der Nockenwelle ein veränderliches Über-Setzungsgetriebe vorgesehen. Dieses Übersetzungsgetriebe kann ein Schrittschaltwerk oder auch ein Zahnradwechselgetriebe sein. Eine stufenweise Änderung der Übersetzung ist möglich, jedoch müssen während der Umschaltung die Signallampen ausgeschaltet werden. Auch lassen sich die Phasenzeiten nur von einer zentralen Stelle aus von Zeit zu Zeit ändern. Eine Steuerung der Schaltungen in- Abhängigkeit des Verkehrsflusses erfolgt aber nicht.

Aufgabe der Erfindung'-ist es, eine Steuereinrichtung für kleinere, einzelne Verkehrssignalanlagen zu schaffen, bei der die Signalperioden direkt vom tatsächlichen Verkehrsfluß an der zu regelnden Straßenkreuzung beeinflußt werden und dabei die Einrichtung von solch einfachem Aufbau ist, daß der Unterhalt der Anlage keine besonderen Spezialkenntnisse erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine . Steuereinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Differentialgetriebe mit einem Steuermotor und eine mit der jeweiligen Grünphase schaltende Auswahlvorrichtung zum Verbinden dieser ^zugehörigen Fahrbahnkontakte mit dem Steuermotor vorgesehen sind. Die gewählten Einrichtungen, wie ein Differentialgetriebe mit einem Elektromotor, ein Reduktionsgetriebe mit einer Einrichtung zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses und ein den Verkehrsfluß registrierendes und die Steuerimpulse übertragendes Gerät, sind einfach und' robust, und ihre Wartung setzt keine besonderen Anforderungen voraus. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung regelt den Verkehr auch tatsächlich nach den die Straßenkreuzung überquerenden Fahrzeugen! Deshalb ist die erfindungsgemäße Anlage auch besonders für Außenstellen mit sehr unterschiedlich frequentierten Kreuzungen geeignet. -

Die Zeichnung zeigt eine Verkehrssignalanlage gemäß der Erfindung. Es stellt dar

F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltschema und

Fig. 2 eine schematisierte weitere Ausführungsform.

In F i g. 1 treibt ein elektrischer Antriebsmotor 1 über ein Differentialgetriebe 2 auf einer Nockenwelle 3 befestigte Nockenscheiben 4 an. Der Antriebsmotor 1 ist vorzugsweise ein Synchronmotor, der mit den Anschlußklemmen 5 und 6 verbunden ist. Diese beiden Anschlußklemmen können an ein Wechselstromnetz angeschlossen werden. Jeder Nockenscheibe 4, von denen der Einfachheit halber nur fünf dargestellt sind, ist ein Schalter 7 zugeordnet. Diese Schalter 7 werden je nach dem Drehwinkel der Nockenscheiben 4 und einer festgelegten Nockenstellung betätigt. Je ein Schalter 7 ist einem wenigstens eine Lampe 8, 9 oder 10 enthaltenden Stromkreis zugeteilt. Sie sind für das Aufleuchten der roten Lampen .8, der grünen Lampen 9 und der gelben Lampen 10, die auf Signalgebern 11 bzw. 12 angeordnet sind, direkt oder indirekt verantwortlich. Die Signalgeber 11 mit den drei Lampen werden so an der Fahrbahn des rollenden Verkehrs aufgestellt, daß sie von in Fahrzeugen befindlichen Personen gut wahrnehmbar sind, während die Signalgeber 12 beispielsweise für die Regelung des Fußgängerverkehrs bestimmt sind. Die Stromkreise, Schalter 7 und Lampen 8, 9 oder 10, sind parallel zu den Anschlußklemmen 5 und 6 geschaltet und beziehen die notwendige elektrische Energie aus dem Wechselstromnetz.

Auf eine dritte Achse des Differentialgetriebes 2. ist ein Steuermotor 14 wirksam. Der letztere ist vor-

zugsweise ebenfalls ein Synchronmotor. In dessen einer Zuleitung ist ein Arbeitskontakt 15 vorgesehen. Dieser Arbeitskontakt ist einem Relais 16 zugeordnet, das über eine Leitung 17 Steuerimpulse, die beispielsweise von einem Fahrzeugkontakt kommen, empfangen kann. Dadurch wird der Steuermotor 14 betätigt. Der Steuermotor 14 kann auch mittels eines Kontaktes 13 zum Umlauf in der anderen Richtung veranlaßt werden.

Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Die Nockenwelle 3 ist mit so vielen Nockenscheiben4 und den zugehörigen Schaltern? versehen, als Lampen, die nicht gleichzeitig aus- und eingeschaltet werden, vorgesehen sind. Die Nocken auf den Nockenscheiben 4 sind derart ausgebildet und versetzt angeordnet, daß bei einer Umdrehung der Nockenwelle 3 ein vollständiger Zyklus der verschiedenen Verkehrsphasen abläuft, d. h., daß während einer Umdrehung der Nockenwelle 3 nacheinander alle Verkehrsrichtungen einmal offen waren. Da der Antriebsmotor 1 eine konstante Drehzahl aufweist, wird den einzelnen Verkehrsphasen, vorausgesetzt, daß keine weiteren Einflüsse wirksam sind, eine vorbestimmte Zeit zugeordnet. Damit nun die Steuerung des Verkehrsflusses dem tatsächlich anfallenden Verkehr angepaßt werden kann, wird der Steuermotor 14 übfer die Leitung 17 entsprechend beeinflußt. Weil der Steuermotor auf das Differentialgetriebe ί einwirkt, wird dadurch die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle nach Wunsch im positiven oder negativen Sinne beschleunigt, je nachdem, ob der Kontakt 13 oder 15 geschlossen wird, was sich als Verkürzung oder Verlängerung der in diesem Moment wirksamen Verkehrsphase auswirkt. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß jeder auf dem Leiter 17 eintreffende Impuls eine Verlängerung dieser Verkehrsphase um 2 Sekunden bewirkt.

Vorzugsweise wird der Ablauf einer Verkehrsphase mit Absicht relativ kurz angesetzt, wobei jedes iinen Steuerimpuls liefernde, die Fahrzeugkontakte überfahrende Fahrzeug die Phasenzeit um 2 Sekunden verlängert. Die Nockenwelle 3 wird dadurch langsamer gedreht, wird aber schließlich dennoch Jas Ende dieser Verkehrsphase einleiten, obwohl loch weitere Fahrzeuge im Anrollen sind. Dies ist erwünscht, denn die Verlängerung einer Verkehrsohase darf ein bestimmtes Maß nicht überschreiten, selbst dann nicht, wenn noch weitere Fahrzeuge für diese Verkehrsphase anwesend sind. Die relativ kurz ingesetzte Verkehrsphase hat den Zweck, daß, venn keine Fahrzeuge für diese Verkehrsrichtung mwesend sind, der Übergang zur nächsten Phase ;obald wie möglich erfolgt und nur dann eine Verängerung eintritt, wenn entsprechende Fahrzeuge atsächlich auf die Straßenkreuzung zufahren.

Eine mehrere Relais 18 mit je einem Arbeits- :ontakt aufweisende und gestrichelt eingerahmte Auswahlvorrichtung 20 hat die Aufgabe, nur jene Fahrzeugkontakte wirksam werden zu lassen, die gerade für die momentan gültige Verkehrsphase wesentlich sind. Die Relais 18 sind mit einer für eine bestimmte Grünphase typische Lampe parallel. geschaltet, und der zugehörige Kontakt 19 verbindet alsdann die Leitung 17 mit den entsprechenden Fahrzeugkontakten, so daß nur diese für die Betätigung des Steuermotors 14 und damit für die Verlängerung dieser Verkehrsphase wirksam sind. Mit Hilfe dieser Auswahlvorrichtung 20 werden die Fahrzeugschwellen zwangläufig richtig umgeschaltet, so daß nur die für diese Verkehrsphase berechtigten Fahrzeuge den zeitlichen Ablauf dieser Verkehrsphase beeinflussen können.

Eine solche Steuereinrichtung betätigt die Signalgeber entsprechend der tatsächlichen Verkehrsdichte. Sie ist dennoch sehr einfach aufgebaut. Die Unterhaltsarbeiten beschränken sich im wesentlichen auf das Reinigen der Kontakte bei den Schaltern und den Relais. Die Arbeitsweise ist einfach und übersichtlich, so daß auch durchschnittlich ausgebildetes Personal diese Anlage warten kann.

In Fig. 2 ist zwischen Differentialgetriebe 2 und den Nockenscheiben 4 ein Reduktionsgetriebe 21 eingebaut. Dadurch werden die Variationsmöglichkeiten der Steuereinrichtung erhöht, indem beispielsweise bevorzugte Verkehrsphasen während gewisser Zeitabschnitte, z. B. nachts oder in Stoßzeiten, von vornherein verkürzt oder verlängert werden können, wenn gleichzeitig bei Einschaltung dieser Phasen auch das Übersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes verändert wird und nach Schluß dieser Verkehrsphase wieder in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt wird.

Es ist auch möglich, mit Hilfe dieses Reduktionsgetriebes, eines zusätzlichen Synchronisiernockens und zwei Verbindungsleitern zwischen zwei Verkehrssignalanlagen eine Synchronisierung gewisser Verkehrsphasen zu erzwingen, wobei die Drehzahl der einen Nockenscheibenwelle je nach Bedarf erhöht oder verkleinert wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuereinrichtung für eine Verkehrssignalanlage mit von einem Antriebsmotor über Nockenscheiben und Schalter betriebenen Signalgebern sowie mit einer zwischen Antriebsmotor und Nockenscheiben vorgesehenen Vorrichtung zum wahlweisen Verändern der Drehzahl der Nockenscheiben, dadurch gekennzeichne t, daß ein Differentialgetriebe (2) mit einem Steuermotor (14) und eine mit der jeweiligen Grünphase schaltende Auswahlvorrichtung (20) zum Verbinden dieser zugehörigen Fahrbahnkontakte mit dem Steuermotor (14) vorgesehen sind. ..■-....'.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen