DE2238521B2 - Ueberwachungseinrichtung fuer signallampen, vorzugsweise im strassenverkehr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachiingseinrichtung für Signallampen, vorzugsweise im Straßenverkehr, bei der ein Frcquenzgenerator Prüfschalter der einzelnen Signallampen mittels eines den Prüfschaltern liachgeschalteien Auswerteschalters ruhestrommäßig Überwacht.

Jede falsche Steuerung einer Haltlampe kann bei Verkehrssignalanlagen schwere Unfälle zur Folge liaben. Dabei genügt es nicht, nur die Haltelampe auf Ordnungsgemäßes Funktionieren zu überwachen, son- «lern die Überwachungseinrichtung selbst muß vollkom- Inen sicher arbeiten und deshalb ruhestrommäßig (iberwachl werden. Es ist bekannt, diese Prüfschalter mit einer Prüffrequenz zu beaufschlagen und das Fehlen als Kriterium für auftretende Fehler zu verwenden (DT-OS 43 373). Da als Prüfschalter im allgemeiner, Transistören verwendet werden, besteht die Gefahr, daß ein Kurzschluß entsteht und damit ihre Betriebsspannung fälschlicherweise das Vorhandensein der Prüffrequenz vortäuscht, also der aufgetretene Fehler nicht erkannt wird. Um dieses zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen ⁶S worden, zwischen die Prüfsehalter und den Auswerteschalter einen Transformator als Entkopplungsglied vorzusehen DT-PS 2042 573. Dieser ist jedoch tcch-

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nkeh aufwendig herzustellen und außerdem wegen seiner Größe in den heute üblichen Schaltungen mit kleinem Aufbau ungünstig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine technisch leichter herstellbare und kleinere Schaltungsanordnung als die vorgenannte zu schaffen, be. der s,ch außerdem auftretende Fehler immer nach der s.cheren Seite hin auswirken.

Erfindungsgemäß wird dies be> e.ner Überwachungseinrichtung für Signallampen, vorzugsweise im Straßenverkehr bei der ein Frequenzgenerator Prüfschalter der einzelnen Signallampen mittels eines den Prüfschaitern nacheeschaiteten Auswer.schalters ruhestrommaßig überwacht dadurch erreicht, daß der Auswerteschalter über einen Entkopplungs-Kondensator und Richtleitec so an die Prüfschalter angeschaltet ist, daß in einer Stromrichtung der über den Entkopplungs-Kondensator fließenden Ströme, vorzugsweise in der Entlüderich tung der Auswerteschalter beaufschlagbar ist. Weiterhin ist es zur Stromeinsparung vorteilhaft, /ur Ansteuerung des Kondensators eine Gcgcntaktsch..!- tung vorzusehen. Dazu können zwei in Reihe geschaltete und durch den Prüffrequenzgenerator wechselweise durchsteuerbare Verstärker, vorzugsweise Transistoren in Verbindung mit zwei dem Kondensator antipolar nachgeschalteten Richtleitern die zwei unterschied!! eher, Strompfade für das Laden bzw. Entladen des Fntkopplungs-Kondensators bilden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Schaltung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt .

Fig. 1 eine einfache Kreuzung mit mehreren, teilweise feindlichen, teilweise freundlichen Verkehrsflüssen, . .

Fig. 2 ein Schema der einander feindlichen und freundlichen Verkehrsflüsse,

F i jr. 3 die Schaltung eines Ausführungsbeispiels.

Fig. 4 ein Spannungs- und Impulsdiagramm dei Schaltung gemäß Fig. 3,

F i g. 5 eine Schaltung der Entkopplungs-Einrichiuiig.

F i g. b ein Diagramm der Betriebsspannung und der Nutzimpulse im Auswerteschalter.

Die gemäß F i g. I dargestellte Kreuzung z.eigt vier Haltlampen I bis IV, die entsprechend bezeichnete Verkehrsflüsse !' bis IV steuern.

In Fig. 2 sind dabei die einander feindlichen Verkehrsflüsse durch ein »A« und die einander freundlichen Verkehrsflüsse durch eine »0« gekennzeichnet. Bei Vergleich der beiden Figuren ist ohne weiteres zu erkennen, daß nur die Verkehrsflüsse !II' und IV einander nicht behindern, während alle übrigen Verkehrsflüsse zueinander feindlich sind. Demnach müssen also bei Freigabe, z. B. des Verkehrsflusses IF, alle ihm feindlichen Verkehrsflüsse I'. III'. IV. durch Aufleuchten ihrer zugehörigen Haltelampen I, III und IV gesperrt werden, da sonst verkehrsgefährdende Situationen eintreten könnten. Deshalb muß auch bei Ausfall einer dieser erforderlichen Haltlampen I, 111 und IV sofort die gesamte Vcrkehrssignalanlagc ab- und stattdessen auf Gelbblinken geschaltet werden.

Dies erfolgt durch eine entsprechende Und- bzw Oder-Verknüpfung der einzelnen Haltlampen I bis IV wie dies an Hand der Fig. 3 nunmehr näher erläuten werden soll. In die Stromkreise der Haltlampen I bis IV sind die Übertrager ΙΠ bis /'/4 eingeschleifl und ar deren Sekundärseite die Richtleiterbrücken Cr 1 bi< Cr4 mit daran parallel liegenden Zenerdioden DX bi< D4 angeschaltet. Diese Richtleuerbrücken Cr 1, D 1 bis

Cr4, £>4 liefern die Kollektorspannungen für die als Prüfschalter dienenden Transistoren 71 bis TT, während die nocn vorhandenen Transistoren 78 bis Γ10 als Leerschalter an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen sind.

Dabei sind die Transistoren Ti, 73, T4 und die Transistoren 75, 7 7 jeweils zu Und-Gattern L'l bzw. t/2 und diese über die Richterleitbrücktn Gr'j bzw. Gr6 mit den Prüfschaltern T2 bzw. 76 zu Oder-Gat tern O i bzw. O2 verknüpfi. Solange also entweder die vom Und-Gatter Ui überwachten Haltlampen II. Ill, IV oder die vom Prüfschalter 72 überwachte Haltlampe 1 und die entweder vom Und-Gatter Li2 überwachten Haltlampen III, IV oder die durch den Prüfschalter 76 überwachte Haltlampe Il aufleuchten, ist alles in Ordnung. Die Rechteckspannung \on 9 kHz des Prüfgenerators TG kann demnach über einige der Transistoren 71 bis 710, über die zugehörigen Oder-Gatter O f. O2 und aber den Transistor T2t den Auswerteschalter .S" (vergleiche 1- ι g.5) angezogen halten. Dieser hall damit seinen kontakt s gesch' >ssen — der zunächst von Hand /11 betätigen war — und liefert so die Betriebsspannung für die Halilampen I bis IV. Gesteuert werden diese Lampen über ihre Steuerschalter 1 bis4 von der durch den Synchronmotor Sv antreibbaren Schallwalze IVaIs Programmgeber.

In der Schaltung noch dargestellte Widerstände R 1 bis R 16 und Kondensatoren ("1 bis C4 sollen die richtigen Spannungsverhältnisse lür die Transiitoren 71 bis 710 liefern; sie brauchen deshalb nicht weiter beschrieben zu werden.

Fallt nun die Haltlampe I aus. so brennen nurmehr die Haltlampen III und IV. da die Haltlampe Il ihren zugehörigen Verkehrsfluß 11' freigeben sollte (vgl oben). Damit sperren die Transistoren 71. 72 und vom Piüfgenerator TG fließt kein Ruhestrom mehr an den Ausvverteschalier .S". Nun erzeugt aber gemäß F i g. 4 jeder Nulldurchgang des Speisestroms der Halilampc 111 am Transistor R4 einen Störimpuls, den der Kondensator Cl verlängert und in seiner Phase 4c verschiebt. Folgen nun bei einer größeren Verkehrssignalanlage dem Kondensator Cl weitere Transistoren und Kondensatoren und wechselt jeweils eine ungerade Anzahl Transistoren mit einem Kondensator ab, so vv ird der Störimpuls dadurch noch weiter in seiner Phase verschoben. Dies zeigt der gestrichelt und strichpunktiert dargestellte Störimpuls.

Mehrere solcher »Störsender« in einer Kette von Transistoren und Kondensatoren können demnach durch solche zeitlich zueinander versetzte Störimpulse den Auswerleschalter angezogen halten und somit unwirksam machen.

Diese Phasenverschiebung des Störimpulses wird jedoch durch eine gerade Anzahl Transistoren /. B. 76. 710 vor jedem Kondensator. z.B. C4, vermieden. 5Γ Erforderlichenfalls sind bei einer ungeraden Anzahl von als Prüfschalter verwendeten Transistoren 7b ein weiterer an eine Gleichspannung angeschalteter Transistor 710 als Lcerschalier zuzuschalten. Damit können Störimpulse nur in einem engen, auf etwa 3 msec, um 6< > den Nulldurchgang der Speisespannung begrenzten Bereich auftreten. In diesem Bereich unterdrückt aber der als Ausblendschalte;- wirkende Transistor 721 (vergleiche Fig. 5) alle Nut/- und Siörimpulse. so daß letztere keinen Schaden anrichten können. ⁶>

Der Übertrager f.723 gemäß F i g. 5 liefert nämlich in Verbindung mit der Richtleiterbrücke Gr22 nur positive Halbwellen U₂s- Wie F i g. 6 zeigt, ist damit der Ausblendschalter 721 im Bereich der Nulldurchgänge d«r gleichgerichteten Betriebsspannung Uu für Netz- und Störimpulse undurchlässig (B_sp), da er dann keine Kollektorspannung erhält Die Störimpulse können also keinen Schaden anrichten, dagegen läßt der Ausblend schalter 721 im übrigen Bereich die Netzfrequenz („ vom Prüffrequenzgenerator TG passieren.

Der Auswerteschalter S muß also eine kleine Abfallverzögerung von etwa 3 Millisekunden aufweisen, damit er die ruhestromfreie Pause um den Nulldurchgang der Speisespannung zu überblicken vermag. Solange also alle erforderlichen Haltlampen, nämlich die Lampen 1, l!l und IV bn.'nnen. fließt der Ruhestrom vom Prüffrequenzgenerator TG über entsprechende Prüf- und Leerschalter 71 bis 710, über den Ausblendschalter 721 und den Entkopplungskondensator C22 an den Ausweriesch.i'^er .9(vergleiche F i c. 5). Damit bleibt dieser trotz der Ausblendpausen von etwa Ί Millisekunden wegen seiner Abfallverzögerung angezogen und die Verkehrssignalanlage ist betriebsbereit. Fällt dagegen — wie oben beschrieben — die Haltlampe I aus. se unterbricht sie den erforderlichen Ruhest η >inkrcis und bringt damit den Auswerleschalter .S zum Abfallen. Zwischenzeitlich auftretende Störimpulse werden dagegen durch den Ausblendschalter / 21 unierdrückt und können keinen Schaden anrichten.

Ocv Widerstand R 16 und der Ausblendschalter /21 sind in Fig. ί dargestellt, sie erhallen die Prütfrequenz von F" ig. 3. wie dort durch die For'.set/.ungszeichen [^X) angedeutet ist. Der Ausblendschalter / 21 erhiil: seine Kollektorspannung über die Widerstände R 24. R 25. die Richtleiierbrücke <7r22 und den unmittelbar an die Betriebsspannung angeschalteten Übertrager ('23. Bei Anliegen der Prüffrequenz werden die Transistoren 721 und 7"22 gemeinsam wechselweise durchgeschaliel und gesperrt — wie in Schraffur angedeutet —.

Dagegen sperrt der Transistor 723 immer dann. wenn die vorgenannten Transistoren 7'21. 722 leiten und umgekehrt. Die Widerstünde R 24 bis R 28 wirken dabei als Spannungsteiler und Strombegren/er. Bei Anliegen eines Impulses, wenn also die Transistoren 7 21. 722 leiten, wird der Fntkopplungs-Kondensator C22 über den Transistor 722. den Begrenz.ungsw iderstand R 27 und den Richtleiter R 24 aufgeladen, w ie die in Klammer geschriebenen (+)- bzw. ( — )/eichen andeuten. Sperren dann nach Beendigung eines Impulses die Transistoren 721. 722. so einlädt der nur. durchlässige Transistor 723 den Emkopplungs-Kon· densaior ('22 über den Auswerteschalter S. den W ..!erstand «28 und den Richileiler D 23. Der Aussveneschalter S zieht an und bleibt wegen seiner Abfallverzögerung von mehr als drei Millisekunden angezogen, da so die Pausen zwischen den Lntladeimpulsen überbrückt worden.

Der 1 ntkopplungskondensator C22 blockiert also Jen Auswerleschalter .V gegen die Betriebsgleichspannung der Ti ansisioren ab. Damit können bei Kurzschluß die Transistoren 721 bzw. 722 den Auswerteschalter .S' nicht fälschlicherweise angezogen halten. Aber selbst bei gleichzeitigem Kurzschluß des Transistors 722 und des I ntkopplungs Kondensators C22 würde der Richileiler D 24 immer noch den Auswerteschalter .V kurzschließen und so sein Ansprechen verhindern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 22

1. Überwachungseinrichtung für Signallampen, vorzugsweise im Straßenverkehr, bei der ein Frequenzgenerator Prüfschalter der einzelnen Signallampen mittels eines den Prüfschaltern nachgeschalteten Auswerteschalters ruhestrommäßig überwacht, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteschalter (S)über einen Entkopplungs-Kon- «° densator(C22)und Richtleiter (D23, D24) so an die Prüfschalter (7*1 usw.) angeschaltet ist, daß in einer Stromrichtung der über den Entkopplungskondensator (C22) fließenden Ströme, vorzugsweise in der Entladerichtung, der Auswerteschaltsr (S) beaufschlagbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfschalter vom Prüfgenerator durchsteuerbare Verstärker, vorzugsweise Transi storen (T"! usw.) vorgesehen sind, deren Verstärker- bzw. Kollektorspannungen an den Lampen-Stromkreisen abgreifbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß für die ein/einen Prüfschalter (Tl usw.) Zenerdioden (D 1. D4) zur Spannungsbe- *5 grenzung vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch t. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Entkopp-Iungs-Kondensators (C22 durch eine Gegentakischaltung erfogt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2. 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Reihe geschaltete und durch den Priiffrequcnzgenerator (Tg) wechselweise durchsteuerbare Vei stärker, vorzugsweise Transistoren (T22, Γ23), in Verbindung mit zwei dem Knikopplungs-Kundensator(C22) antipolar nachgeschalteten Richtleitern (D23, D24) die zwei unterschiedlichen Strompfade für das Laden bzw. Entladen des Entkopplungskondensators (("22) bilden.