DE2348666A1

DE2348666A1 - Verkehrssignalanlage

Info

Publication number: DE2348666A1
Application number: DE19732348666
Authority: DE
Inventors: Peter Drebinger; Peter Wenter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1975-04-03
Also published as: NL7412314A; DE2348666B2; AT344551B; SE7412144L; US3916374A; SE399977B; DE2348666C3; FR2246916A1; ATA646774A; FI262574A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 2 7. SER 197 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

Verkehrssignalanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verkehrssignalanlage mit einer Mehrzahl von selbständigen, mittels Steuerbefehlen schaltbaren Signalgruppen, wobei die jeweils feindlichen Signalgruppen untereinander unter Berücksichtigung von Schutzzeiten verknüpft sind.

Bei Verkehrssignalanlagen hat es sich zur verkehrsabhängigen Steuerung als zweckmäßig erwiesen, die Signalgruppen einer Kreuzung einzeln mit Steuersignalen anzusteuern, v/elchs von einem übergeordneten Steuergerät oder direkt von einer Zentrale kommen. Hierbei besteht allerdings die Gefahr, daß durch Störungen in der zentralen Steuerung bzw« in der Übertragungsstrecke einzelne Steuerbefehle zeitlich falsch eintreffen; dadurch ist es möglich, daß die Räum- oder Schutzzeiten zwischen feindlichen Verkehrsflüssen nicht eingehalten werden oder daß sogar zwei feindliche Verkehrsflüsse gleichzeitig ein Fahrtsignal erhalten.

Um diese Gefahr auszuschließen, wurde in der deutschen Patentschrift 1 139 409 bereits eine Lichtsignalanlage vorgeschlagen, bei der die feindlichen Verkehrsflüsse gegenseitig durch Überwachungsschalter verriegelt sind, wobei die Uberwachungsschalter selbst eine mindestens. der Dauer der Verzögerungszeitj insbesondere der Räumzeit der Kreuzungen, angepaßte Schaltverzögerung aufweisen. Diese Art der Verriegelung ist allerdings besonders für

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große Kreuzungen recht umständlich, da für jede 2w \Scher> zeit ein eigenes Verzögerungsglied mit eigener Verzögerungszeit bereitgestellt werden muß. Eine solche Verriegelung stellt zwar sicher, daß ein gleichzeitiges Einschalten der Fahrtsignale für feinliche Verkehrsflüsse in jedem Fall ausgeschlossen ist, es gibt jedoch auch Verkehrsknotenpunkte, bei denen aufgrund der geographischen Gegebenheiten auch feindliche Verkehrsflüsse kurzzeitig überlappend freie Fahrt erhalten können.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 811 892 ist es weiterhin bekannt, abhängige Verkehrsflüsse indirekt über logische Verknüpfungen durch mehrere übergeordnete Verkehrsflüsse zu steuern. Außerdem ist die Möglichkeit einer Verriegelung zwischen einzelnen Verkehrsflüssen sowie eine Gr-ün-Einsatzverzögerung für Fußgängersignalgeber erwähnt, ohne daß hierzu eine Ausführungsmöglichkeit angegeben wäre.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verkehrssignalanlage zu schaffen, bei der ohne Verriegelung eine gegenseitige Signalsicherung von feindlichen Signalgruppen mit gleichzeitiger Bildung der jeweils erforderlichen Zwischenzeiten möglich ist. Dabei soll diese Anlage eine möglichst flexible und einfache Verknüpfung der Signalgruppen untereinander ermöglichen und ohne großen Aufwand eine Anpassung an die jeweiligen geographischen und verkehrstechnischen Gegebenheiten einer Kreuzung ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Verkehrssignalanlage der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß der Steuerbefehl für jede Signalgruppe zusammen mit den individuell unter Berücksichtigung der jeweiligen Schutzzelt von den dazu feindlichen Signalgruppen abgegebenen Freigabesignalen/Sperrsignalen über eine UND-Verknüpfung zur Ansteuerung eines bistabilen Speichers

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verwendet wird, der bei jeder Änderung seines Speicherzustandes einen Zeitzähler in Gang setzt, von dessen Ausgängen über ein Programmierfeld nach festgelegten Zeitabständen Steuersignale an die zur eigenen Signalgruppe gehörenden Signalgeber sowie Schutzzeitsignale an nachgeschaltete Freisignalspeicher zur Bildung individuell verschiedener Freigabesignale/Sperrsignale für jede einzelne feindliche Signalgruppe gegeben werden.

Durch die UND-Verknüpfung sämtlicher Eingangssignale, also des Befehlssignals und der Freisignale von den feindlichen Signalgruppen, wird festgelegt, daß für die betreffende Signalgruppe nur dann die Programmierung für freie Fahrt wirksam werden kann, wenn zusätzlich zum Befehlssignal von sämtlichen feindlichen Verkehrsflüssen Freigabesignale anliegen. Der bistabile Speicher ändert also immer dann seinen Zustand, wenn entv/oder das letzte der Eingancssignale einen Freigabebeiehl anlegt oder wenn umgekehrt das erste der Eingangssignale einen SperrbefehH bringt. Der Speicherzustand des bistabilen Speichers ist immer maßgebend für die Fahrt-Haltprograamieruiig der betreffenden Signalgruppe, nicht jedoch für den Sinsatzzeitpunkt des betreffenden Fahrt- bzw. Haltsignals. Vielmehr werden die Sinsatzzeitpunkte der verschiedenen Signale dieser Signalgruppe sowie auch die Freisignale bzw. Sperrsignale für die feindlichen Signalgruppen über den Zeitzähler und das nachfolgende Programmierfeld jeweils einzeln festgelegt. Der Zeitzähler wird bei jeder Änderung des Zustandes des bistabilen Speichers zurückgesetzt und fängt immer dann von vorne zu zählen an. Wird also beispielsweise der bistabile Speicher in den Zustand "GRÜN" gekippt, so fängt der nachgeschaltete Zeitzähler mit der Sekunde 0 zu zählen an, gibt jedoch erst bei der programmierten Umschaltzeit für "GRÜN" den Befehl zum

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Wechsel dieser Signalgruppe nach "GRÜN". Auf diese Weise ist es möglich, ebenfalls über die Programmierung zu einem beliebigen Zeitpunkt nach Beginn der Zählung, Sperrsignale an feindliche Signalgruppe zu bilden, ganz unabhängig davon, ob bei der eigenen Signalgruppe der Wechsel auf das Freifahrtsignal vorher oder nachher eingeleitet bzw. vollendet ist. Je nach den geographischen Gegebenheiten können hierbei auch Überschneidungen der GRÜN-Zeiten von feindlichen Signalgruppen durchaus programmiert werden. Die Signalgruppen sind somit nicht gegeneinander starr verriegelt, nichtsdestoweniger aber gegen Falschsignale gesichert, da jede von zwei feindlichen Signalgruppen jeweils zunächst ein programmiertes Freigabesignal von der jeweils anderen benötigt, um überhaupt ein Freifahrtsignal bilden zu können.

Beginn und Ende der Übergangsphasen (gelb bzw. rot-gelb) können ebenfalls mit Hilfe des Programmierfeldes festgelegt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsfοrm der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, d?tß der bistabile Speicher nach jedem Umschalten durch eine Sperrschaltuny für eine vorgegebene Zeit gegen ein neuerliches Umschalten gesichert wird. Dies kann dadurch geschehen, daß der bistabile Speicher beim Kippen in einen bestimmten Zustand. einen Sperrspeicher setzt, der den Eingang des bistabilen Speichers blockiert und erst durch den Zeitzähler zu einem im Programmierfeld festgelegten Zeitpunkt wieder zurückgestellt wird. Somit kann über eine Mindestzeitprograramierung im Programmierfeld festgelegt werden, daß die Signalgruppe nach den Einschalten der Freifahrtsignale in der festgelegten Mindestzeit nicht auf Halt geschaltet werden kann.

Die Freisignalspeicher, die zweckmäßigerweise als bistabile Kippstufen ausgebildet sind, geben je nach ihrem Schaltzustand an die ihnen zugeordnete feindliche Signalgruppe

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ein Freigabesignal oder ein Sperrsignal. Die Eingänge dieser Freisignalspeicher sind jeweils mit dem bistabilen Speicher und über zwei Ausgänge des Programmierfeldes mit dem Zeit-' zähler verbunden. Je nach Stellung des bistabilen Schalters wird einer dieser beiden Zeitausgänge zum Freisignalspeicher durchgeschaltet. Somit kann das Kippen des Freisignalspeichers in den Sperrzustand nach einem GRÜN-Entscheid des bistabilen Speichers zu einem anderen Zeitpunkt erfolgen als das Kippen in den Freizustand nach einem ROT-Entscheid des bistabilen Speichers.

Der am UND-Gatter anstehende Steuerbefehl, der - bei Vorhandensein sämtlicher Freisignale von den feindlichen Signalgruppen - das Setzen des bistabilen Speichers veranlaßt, kann beispielsweise ein Befehl von einem zentralen Verkehrsr3chner oder ein Befehl aus dem Signalplanspeicher dos Steuergerätes sein; in Fällen der abhängigen Steuerung kann dieser Steuerbefehl auch in einem Freigabesignal von einer Leitsignalgruppe bestehen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Programmierfeld als Matrix aus den Programmierspuren einerseits und einem Zeitraster andererseits ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind die Programmierspuren auf der einen Seite und die Zeitrasterspuren auf der anderen Seite einer Leiterplatte angeordnet, wobei die Kreuzungspunkte jeweils mit einer Bohrung versehen sind. Die Programmierung kann somit in einfacher Weise mittels Schrauben oder Steckern an den Kreuzungspunkten hergestellt werden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist ferner ein Einschalteingang vorgesehen, über welchen ein Einschaltsignal an den bistabilen Speicher, an die Signalsteuerung und an die Freisignalspeicher gegeben werden kann. Auf diese

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Weise ist es möglich, beim Einschalten der Anlage gleichzeitig sämtliche Signalgruppen in den Halt-Signalzustand zu versetzen und gleichzeitig an sämtlichen Freisignalspeichern einen Sperrzustand zu erzeugen. An allen Signalgebern erscheint somit zunächst das Haltsignal bzw. das Übergangssignal GELB.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Straßenkreuzung

mit vier Verkehrsflüssen,
Fig. 2 einen Signalplan für die Fahrverkehrsflüsse der Fig. 1,

Fig. 3 das Blockschaltbild einer.erfindungsgemäßen Signalsteueruvjg mit Zwischenzeitbildung .für eine Signalgruppe,
Fig. 4 (aufgeteilt in 4a und 4b) die Schaltungsanordnung für eine Baugruppe nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Leiterplatte zur Programmierung der Zwischenzeiten ir einer Signalgruppe.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer einfachen Straßenkreuzung mit vier einander begegnenden Verkehrsflüssen FA1 bis FA4, die durch die zugehörigen Signalgeber Sg1 bis Sg4 gesteuert werden. Der zugehörige Signalplan ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei wird von einem Signalzustand ausgegangen, bei dem zunächst die Signalgeber Sg1 und Sg3 ein Haltsignal (ROT) und die Signalgeber Sg2 und Sg4 das Fahrtsignal (GRÜN) zeigen. Mit den ROT-Signalen RTB2 und RTB4 aus der Zentrale beginnen die Signalgeber Sg2 bei der Sekunde 0 und der Signalgeber Sg4 bei der Sekunde 2 mit dem Wechsel über GELB- nach ROT-Signal. Die feindlichen

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kehrsflüsse FA1 und FA3 dürfen Jedoch erst nach Ablauf der Schutzzeiten für FA2 und FA4, die zum Räumen der Kreuzung dienen, GRÜN-Signal bekommen. So bildet die .Signalgruppe FA2 nach einer ROT-Zeit von 2 Sekunden ein Freisignal FRS23 für den Verkehrsfluß FA3 (zur Sekunde 5) und nach einer ROT-Zeit von 4 Sekunden (zur Sekunde 7) ein Freisignal FRS21 für den Verkehrsfluß·FA1. Außerdem bildet der Verkehrsfluß FA4 zur Sekunde 8 ein Freisignal FRS1 für den Verkehrsfluß FA1 und zur Sekunde 9 ein Freisignal FRS43 für den Verkehrsfluß FA3. Erst wenn die Freisignale beider feindlichen Verkehrsflüsse, also beispielsweise FRS21 und FRS41 und zusätzlich ein GRÜN-Befehl (beispielsweise GIiBI) von der Zentrale vorliegen, kann die betreffende Si^nalgruppe über ROT-GELB- nach GRÜN-Signal wechseln. Die nunmehr freigegebenen Verkehrsflüsse FA1 bzw. FA3 erhalten von ihren Signalgebern Sg1 bzw. Sg3 nur solange GRÜK-Signol, als jeweils beide Freisignale der feindlichen Verkehrsflüsse anliegen. Sollte z.B. durch eine Störung die Signalgruppe für den Verkehrsfluß FA4 einen GRÜN-Befehl erhalten, während die Signalgeber Sg1 und Sg3 noch GRÜN-Signal zeigen, so verschwindet an den letzteren Signalgruppen das Freisignal von FA4, so daß diese beiden Signalgruppen über GELB-Signal nach ROT geschaltet werden. Trifft andei'erseits ein GRÜN-Befehl zu früh von der Zentrale ein, während die Freisignale von den feindlichen Signalgruppen noch nicht anliegen, so kann dieser GRÜN-Befehl noch nicht wirksam werden. Trifft beispielsweise für den Signalgeber Sg2 das Freisignal FRS12 zur Sekunde 21 ein und der GRÜN-Befehl GNB2 von der Zentrale zur Sekunde 22 ein, so kann diese Signalgruppe trotzdem noch nicht den Wechsel nach GRÜN-Signal beginnen. Erst wenn von der anderen feindlichen Signalgruppe, nämlich von FA3, das Freisignal FRS32 zusätzlich eintrifft (zur Sekunde 23), kann für den Signalgeber Sg2 der Wechsel über ROT-GELB- nach GRÜN-Signal beginnen. Die Freisignale werden also individuell von jeder

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Signalgruppe zu jeder anderen feindlichen Signalgruppe gebildet, und erst wenn alle Freisignale vollzähling vorhanden sind, kann ein Signalwechsel auf Fahrt (GRÜN-Signal) vollzogen werden. Wichtig ist dabei jedoch, daß die Bildung der Freisignale zeitlich ganz unabhängig von den ROT- und GRÜN-Befehlen der eigenen Signalgruppe festgelegt werden kann. So ist es in speziellen Fällen auch möglich, ein Freisignal zu einer feindlichen Signalgruppe bereits abzugeben, wenn auch die eigene Signalgruppe noch auf freie Fahrt gestellt ist.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild für einen Leitsignalgruppen-Baustein, der die Signalsteuerung für die eigene Signalgruppe sowie die Bildung von Freisignalen für feindliche Signalgruppen vornimmt. Die Funktion wird für eine Signalgruppe SGrI beschrieben; al]e weiteren Signalgruppen, beispielsweise SG.v2 und SGr3» sind in gleicher V/eise aufgebaut» Die Eingangsinformation für eine Signalgruppe besteht im allgemeinen aus einem Befehlssignal BEF und mehreren Freisignalen FR21 bis FR71. Alle diese Eingangssignale gehen auf eine UND-Verknüpfung AH1 und je nachdem, ob die UND-Bedingung erfüllt ist oder nicht, erscheint am Ausgang der Verknüpfung AN1 ein Signal, welches zur Steuerung des bistabilen Speichers BS dient. Die UND-Verknüpfung AN1 kann im übrigen als UND-Gatter oder bei negativer Ansteuerung auch als NOR-Gatter ausgebildet sein. Die Freisignale FR21 usw. stammen jeweils von einer feindlichen Signalgruppe, wo sie unter Berücksichtigung der Schutzzeiten gegenüber der Signalgruppe SGrI gebildet wurden; so stammt beispielsweise das Freisignal FR21 von der Signalgruppe SGr2, das Freisignal FR31 von der Signalgruppe SGr3 usw. Steht das entsprechende Freisignal nicht an, so wirkt dies aufgrund der UND-Verknüpfung als Sperrsignal.

Der bistabile Speicher BS nimmt je nach dem Ausgangssignal der UND-Ve rknüpfung AN1 einen Zustand ein, von dem der

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weitere Steuerungsablauf für die betreffende Signalgruppe abhängt. Ein Wechsel des Zustandes dieses Speichers BS kann demnach auch als ROT/GRÜN-Entscheid bezeichnet werden. Bei jedem Kippen dieses Speichers BS wird ein Zeitzähler Z zurückgesetzt, so daß von diesem Kippzeitpunkt ein interner Zählablauf bzw. Programmablauf beginnt. Von den Ausgängen des Zeitzählers Z werden über ein Programmierfeld zu genau festgelegten Zeitpunkten Schaltbefehle abgegeben. Alle diese Befehle sind also auf den Kippzeitpunkt des bistabilen Speichers BS als Nullpunkt bezogen.

Über bestimmte Programmierungen, beispielsweise GN, RT kann somit festgelegt werden, um wieviele Sekunden nach dem ROT-GRÜN-Entscheid des bistabilen Schalters^ BS der tatsächliche Wechsel der Signalgruppe auf das Fahrtsignal GRÜN bzw. das Haltsignal ROT begonnen werden soll. Entsprechende Signale v/erden zu den jeweils festgelegten Zeitpunkten an die B'ahrzeugans-ceuerung FZA gegeben, von wo aus der zugehörige Signalgeber Sg angesteuert wird. Die Dauer der Übergangsphasen wird dabei ebenfalls im Programmierfeld PF durch entsprechende Ausgänge RTGE bzw. GE festgelegt.

Beim Kippen des bistabilen Speichers BS in den GRÜN- bzw. Fahrtzustand wird außerdem ein Sperrspeicher SP gesetzt, der den Eingang des bistabilen Speichers BS blockiert und somit dessen Zurückkippen verhindert, auch wenn von der UND-Verknüpfung AN1 her ein neues Signal ansteht. Erst zu einer im Programmierfeld PF festgelegten Zeit wird über den Ausgang GN MIN der Sperrspeicher SP zurückgesetzt und damit auch der bistabile Speicher BS für neue Befehle freigegeben. Auf diese Weise wird nach dem Einleiten einer GRÜN-Phase für den betreffenden Signalgeber eine Mindestgrünzeit garantiert.

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Weiterhin sind im Programmierfeld PF individuell zu jeder feindlichen Signalgruppe bestimmte Zwischenzeiten programmiert, die entsprechend dem Zähltakt des Zeitzählers Z wirksam werden. Die entsprechenden Ausgänge des Programmierfeldes PF sind auf Freisignalspeicher FRS12 bis FRS17 geführt. Diese Freisignalspeicher sind als bistabile Kippglieder ausgebildet und legen je nach ihrem Schaltzustand entweder ein Freisignal oder ein Sperrsignal an den Eingang der zugehörigen feindlichen Signalgruppe. Dabei ist jeder Freisignalspeicher FRS12, FRS13 usw. mit zwei Ausgängen des Programmierfeldes PF, nämlich mit jeweils einer Programmierspur SpS und einer Programmierspur FrS verbunden und außerdem mit dem bistabilen Speicher BS verknüpft. Nimmt beispielsweise der bistabile Speicher BS den Zustand GRÜN ein, so wird an den Freisignalspeichern FRS die Programmierung "Sperre nach Grünsignal" wirksai? und jeder Freisignalspeicher FRS12, FRS13 usw. erhält zum individuell festgelegten Zeitpunkt ein Sperr-oignal SpS. Der betreffende Speicher, beispielsweise FRS12, kippt damit in die Sperrposition und legt an die zugehörige Signalgruppe, also an SGr2 ein Sperrsignal. Nimmt dagegen der bistabile Speicher BS den Zustand ROT ein, so wird über entsprechende Verknüpfungen die Programmierung "Frei nach Rotsignal" wirksam, und zu den entsprechend festgelegten Zeiten gelangen die Signale FrS vom Programmierfeld PF auf die entsprechenden Freisignalspeicher FRS12 bis FRS17 und bringen diese jeweils in die Frei-Position. Die entsprechenden feindlichen Signalgruppen erhalten also dann das Freisignal FR12, FR13 usw.

Jede Signalgruppe besitzt außerdem einen weiteren Eingang EIN zum Einschalten der gesamten Anlage. Über diesen Eingang werden sämtliche bistabilen Speicher BS aller Signalgruppen zunächst auf den Zustand "Halt" gesetzt? gleichzeitig werden auch alle Freisignalspeicher FRS in den Sperrzustand gebracht. Da hierbei auch die Zähler Z in ihren Ausgangszüstand gebracht werden und von 0 an zu zählen be-

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ginnen, erscheinen zu den programmierten Zeiten die Freisignale, so daß sich die Signalgruppen gegenseitig freischalten.

Eine Schaltungsanordnung für die Realisierung des Blockschaltbildes von Fig. 3 ist in Fig. 4a und 4b dargestellt. Die gesamte Schaltungsanordnung wird aus technischen Gründen mit negativen Signalen angesteuert, so daß am Eingang anstelle der UND-Verküpfung eine NOR-Verknüpfung, bestehend aus Negationsgliedern NE1 bis NE7, steht. Sind nun das Befehlssignal BEF und sämtliche Freisignale FR1 bis FR6 alle negativ, so wird der Eingang 1 des Kippgliedes K1 positiv. Mit dem Signalgruppentakt SGT wird nun das Kippglied K1 gesetzt (Ausgang 3 positiv) und damit beginnt der interne Steusrungsablauf für den Zustand GRÜN der Signalgruppe.

Der Signalgruppentakt SGT ist ein (negativer) Sekundentakt, während der Folgetakt FT 10 msec nach dem Signalgruppentakt SGT und mit einer Taktfolge von 20 msec anliegt. Bei jedem Umschalten des Kippgliedes KI wird über das Kippglied K2 und die nachfolgenden NAND-Verknüpfungen ND2, ND3 und ND4 ein Differenzimpuls abgeleitet. Der Ausgang des NAND-Gatters ND3 ist positiv von der Rückflanke des Taktes SGT bis zur Rückflanke des Folgetaktes FT. Dieser Differenzimpuls dient zur Rücksetzung des Zählers Z (IC SN 7493N). Die Decoder DC1 und DC2 (IC mit der Bezeichnung SN 74153N) werden durch das Kippglied K3 wahlweise an die Ausgänge des 4-Bit-Zählers Z angeschaltet, so daß eine 5-Bit-Zählung möglich wird. Die Decoder DC1 und DC2 bieten demnach ein Ausgangssignal im Sekundenraster 0 bis 24 Sekunden an.

Dabei erzeugt der erste Signalgruppentakt SGT nach dem Differenzimpuls, d.h. nach dem ROT/GRÜN-Entscheid des

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bistabilen Schalters K1, an den Zählerausgängen das binär codierte Signal für die Sekunde 1. Zwischen Zählerrücksetzung und Beginn der Sekunde 1 verstreicht eine Zeit von 1 Sekunde (Sekunde 0).

Mit dem Differenzimpuls, der am Ausgang des NAND-Gatteis ND4 erscheint, wenn der Speicher K1 an seinem Ausgang 4 von positiv nach negativ wechselt (ROT nach GRÜN), wird das Kippglied K4, das man auch als Mindestgrünspeicher bezeichnen kann, gesetzt, und sein Ausgang 4 wird negativ. Damit wird der Ausgang des NAND-Gatters ND1 auf jeden Fall positiv. Durch diese Sperre wird verhindert, daß durch einen Wechsel dor Eingangsinformation der Speicher K1 zurückgesetzt wird. Erst wenn die programmierte Kindestgrünzeit erreicht ist, wenn also über das Programnierfeld PF ein Zählersignal auf die Programmierspur GN KIN gegeben wird, wird der Speicher K4 zurückgesetzt und der Eingang des Speichern K1 wieder freigegeben.

Im Programnierfeld PF wird außerdem die Programmierung "Sperre nach Grünbefehl GNB" wirksam. Jeder Freisignalspeicher i'RS ist dabei auf einen Punkt SpS des Sekundenrasters an den Ausgängen von DC1 und DC2 programmiert. Beim Erreichen der jeweils programmierten Sekunde nach dem ROT/GRÜN-Entccheid wird der zugehörige Freisignalspeicher FRS mit dem Folgetakt FT rückgesetzt, da der Speicher K1 am Ausgang 4 negativ ist und dieses negative Signal an einen Eingang der NOR-Gatter NR2 legt. Durch das negative Signal zur programmierten Sekunde v/ird somit an den Eingängen dieser NOR-Gatter WR2 jeweils die UND-Bedingung erfüllt. Die Freisignale FRA bis FRF an den Ausgängen der Freisignalspeicher FRSA bis FRSF werden, positiv, d.h. sie wirken als Sperrsignale.

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In gleicher Weise wird die Programmierung GN (GRÜN) über das Programmierfeld PF wirksam. Mit der programmierten Sekunde wird der Speicher für die Fahrzeugansteuerung K5 gesetzt und sein Ausgang 3 wird somit positiv. Damit beginnt mit dem ROT/GELB-Signal der Wechsel dieser Signalgruppe nach GRÜN. Der Speicher K6 ist gesetzt (Ausgang 3 positiv) und damit der Signalausgang ROT-Befehl RTB negativ. Ist jetzt auch K5, Ausgang 3,positiv, so wird die UND-Bedingung für das NAND-Gatter ND5 erfüllt und der Signalanr.gang GELB-Befehl GEB wird ebenfalls negativ. Die Ausgangstransistoren T1 und T2 bieten jetzt die Ansteuersignale für ROT- und GELB-Signal dem Lampenschalter an (GET und RTT negativ).

Nach Ablauf der im Programmierfeld PF programmierten ROT/ GDLB-Zeit wird über ein Signal auf der Programmierspur RT GE (über die NAND-Gatter ND6 und ND7) das Kippglied Ko zurückgesetzt, so daß der Ausgang 4 positiv wird. Die Eingänge des NAivD-Gatters ND8 werden damit positiv und die Signalausgänge GRH'T-Befehl GNB sowie GRÜN-Takt GNT werden negativ. Gleichzeitig werden über die (teilweise nicht eigens bezeichneten) übrigen Verknüpfungen die Signalausgänge ROT-Befehl RTB, ROT-Takt RTT, GELB-Befehl GEB sowie GELB-Takt GET positiv, ROT und GELB werden also abgeschaltet und GRÜN-Signal erscheint.

Soll nun der Wechsel nach ROT-Signal eingeleitet werden, so wird die Eingangsinformation geändert, indem ein Freisignal FR oder das Befehlssignal BEF nach positiv wechselt. Ist auch die programmierte Mindestgrün^zeit verstrichen und damit das Kippglied K4 rückgesetzt, so wird nunmehr die Kippstufe K1 zurückgesetzt, ihr Ausgang 4 wird positiv, was wiederum einen ROT/GRÜN-Entscheid bedeutet. Mt dem hierbei über K2 und ND3 entstehenden Differenzimpuls v/ird der Sekundenzähler Z zurückgesetzt, so daß er von O an neu zu zählen beginnt.

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Nun wird die Programmierung "Frei nach Rotbefehl RTB" wirksam. Im Abschnitt B des Programmierfeldes PF ist jeder Freisignalspeicher FRS auf einen Punkt FrS des Sekundenrasters programmiert. Beim Erreichen der jeweils programmier ten Sekunde nach dem Kippen des Speichers K1 in den ROT-zustand wird der zugehörige Freisignalspeicher FRS mit dem Folgetakt- FT gesetzt, da am Kip:.glied K1 nunmehr der Ausgang 3 negativ ist und somit die UND-Bdingung am jeweiligen NOR-Gatter NR1 erfüllt ist. Die Freisignale FRA bis FRF werden negativ.

In gleicher Weise wie vorher die Programmierung GIj wird nunmehr die Programmierung RT wirksam. Mit der programmierten Sekunde (RT in Progranierfeld PF) wird der Cj) ο icher für die Fahrzeugansteuerung K5 zurückgesetzt. Sein Ausgang 4 wird positiv, außerdem ist der Speicher K6 zurückgesetzt. Sein Ausgang 4 ist also ebenfalls positiv, danit werden die beiden Eingänge des N"AND-Gatter KD9 positiv, und die,3 ergibt über ND10 den Signalisierungszustemi GTOI/'"; (Signalausgänge GEB und GET negativ).

Ist außerdem die Lötrangierung GIi-GI*; rangiert, so wird während dieser Stellung der Speicher K5 (Ausgang 4 positiv) und K6 (Ausgang 4 positiv) über das NAND-Gatter ND11 der Signalisierungszustand GRÜN beibehalten. In diesen Fall erscheinen an den Ausgängen die Ausgangssignale für Signalisierung GRÜN/GELB.

Nach Ablauf der auf Programmierung GE programmierten GSL3-Zeit (bzw. bei entsprechender Lötrangierung GRÜN/GSLB- Zeit) wird über ND12 und ND13 das Kippglied K6 gesetzt (Ausgang 3 positiv). Es erscheint über die entsprechenden Verknüpfungen der Signalisierungszustand ROT, d.h. die Signalausgänge RTB und RTT werden negativ. Bei allen Signalisierungszuständen wurde vorausgesetzt, daß der

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daß der Normalprogrammtakt NPT anliegt land am Eingang für den Ausbofehl AUS positives Signal anliegt.

Ein weiterer Eingang GBT ermöglicht das Anlegen eines Taktsignals zur Signalisierung GELB-Blinken, wenn die Lötrangierung G3 BL eingelegt ist. Ein Signal am Eingang AGT (Alles-Gelb-Takt) erzwingt die Signalisierung GELB. Bei zweibegriffigen Signalgruppen (ohne Gelbsignal) kann beim Signal "Alles-GSLB" am Eingang AGT durch Einlegen der Lötrangierung RT - AG der Signalisierungszustand ROT erzeugt werden.

Zum Einschalten des Steuergerätes über den Signal .lsi erungszustand "Alles-GELB" wird gleichzeitig mit dem Signal AGT auch das Signal ''Ailes-GELB" AGS am entsprechenden Eingang als negatives Signal eingegeben. Auf dieses Signal AGS (negativ) v/erden alle Speicher auf der Baugruppe nach Stellung ROi und der Zähler auf Stellung 0 gesetzt. Nach Ende dieses Signals AGS-schalten sich äxe einzelnen Signalgruppen nacheinander vom Zustand ROT frei, da nach Aufhebung der zwangsweisen Zähierrücksetzung die Freisignale für die jeweils feindlichen Signalgruppen nach den programmierten Zeiten erscheinen. Folgt nach der "Alles-GrJLB"-Zeit die Einschaltung "Alles-ROT" durch ein negatives Signal am Eingang RTS, so werden die Speicher während der "Allcs-ROT"-Zeit weiterhin in Stellung ROT gehalten. Die Freischaltung erfolgt gleichartig vne'nach Ablauf des ¹¹ Alles-GELB"-Zeit -Signals.

Soweit die Verknüpfungsglieder in der Fig. A nicht eigens mit Bezu£': : eichen versehen sind, ist ihre Funktion im Rahmen de:; eben beschriebenen Ablaufs ohne weiteres zu ersehen. J-s v.~p-i hier nochmals .usdrücklich erwähnt, daß die gesamte Si^nalgruppe über Negativsignale angesteuert wird, so daß also negative Freisignale und Befehlssignale an den Eingängen den Signalzustand GRÜN (Fahrtsignal)

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erzeugen und daß negative Signale an den Ausgängen GET, GEB usw. ein Einschalten der zugehörigen Lampenschalter bewirken.

Die Fig. 5 zeigt eine Leiterplatte, welche das in den Figuren 3 und 4 bereits beschriebene Prograinmierfeld PF enthält. Dieses Programmierfeld PF ist als Matrix aus Programmierspuren und einem Sekundenraster auf beiden Seiten der Leiterplatte LP aufgetragen. Die sichtbare Seite trägt also die senkrechten Spuren für die Sekunden bis 25 sowie eine Nullspur. Auf der nicht sichtbaren Seite sind waagerecht die Programmierspuren für die einzelnen Signälausgänge aufgebracht. Die Programmierung geschieht mittels Programmierschrauben, welche an den Kreuzungspunkten durch die Bohrungen BO gestellt werden. Zum Anschluß der Leiterplatte nach außen dienen die Steckleisten SL.

Im einzelnen trägt die Leiterplatte die Programmierspuren ET für ROT, RTGE für ROT-GELE, GN für GRÜN, GE für GELB und GN MIN für Gründmindestzeit. V/eiterhin sind sechs Spuren FrS für Freisignale A bis F aufgetragen, welche nach einem ROT-Befehl wirksam werden, sowie sechs Spuren SpS für Sperrsignale A bis F, welche nach einem GRÜN-Befehl der betreffenden Signalgruppe wirksam werden.

Die Programmierung der Spuren RT, RTGE, GN und GE erfolgt in Sekundenraster O bis 24 Sekunden. Infolge der taktgesteuerten Signalverarbeitung kämen die Signale der Freisignalspeicher und des Mindestgrünzeitspeichers jeweils eine Sekunde verzögert zur Wirkung. Um aber trotzdem nach außen hin im Zeitraster zu bleiben, sind auf der Leiterplatte LP die Leiterbahnen des Zeitrasters für die Programmierung der Spuren GN MIN, FrS und SpS um eine Sekunde nach oben versetzt, so daß die in der Matrix der Leiterplatte LP bezeichnete Sekunde Geltung hat. Die Programmierung ist dadurch von 1 bis 25 Sekunden möglich.

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Die Bedeutung der einzelnen Programmierspuren wurde bereits anhand der Fig. 4 beschrieben. Sie sei hier nur noch einmal kurz erwähnt:

Die Programmierung RT dient dazu, den Zeitpunkt festzulegen, zu dem der Signalwechsel nach ROT-Signal mit dem GELB-Signal beginnt. Entsprechend dient die Programmierung GN zur Festlegung des Zeitpunktes, zu dem ein Signalwechsel nach GRÜN-Signal mit dem ROT-GELB-Signal beginnt** Die Programmierung GE bzw. RTGE dient zur Festlegung der GELB- bzw. ROT-GELB-Zeit. Programmiert wird dabei diejenige Sekunde, mit der die GELB- bzw. ROT-GELB-Zeit endet, d.h. das Signal nach ROT bzw. GRÜN wechselt. Die Programmierung GN MIN dient zur Festlegung einer Mindestgrünzeit. Mit der Programmierung FrS werden die Zeitpunkte festgelegt, zu denen die Freisignale der einzelnen Freisignalspeicher erscheinen, d.h. die Ausgänge nach negativ wechseln. Entsprechend liegt die Programmierung SpS die Zeitpunkte fest, zu denen beim Signalzustand GRÜN die Freisignale der Freisignalspeicher nach positiv wechseln.

9 Patentansprüche
5 Figuren

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Claims

Patentansprüche

( 1.)Verkehrssignalanlage mit einer Mehrzahl von selbständigen, mittels Steuerbefehlen schaltbaren Signalgruppen, wobei die jeweils feindlichen Signalgruppen untereinander unter Berücksichtung von Schutzzeiten verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbefehl (BEF) für jede Signalgruppe zusammen mit den individuell unter Berücksichtigung der jeweiligen Schutzzelt von den dazu feindlichen Signalgruppen abgegebenen Freigabesignalen/Sperrsignalen (FR21, FR31...J FR1, FR2 usw.) über eine UND-Verknüpfung (AN1; NE1 bis NE7) zur Ansteuerung eines bistabilen Speichers (K1) verwendet wird, der bei jeder Änderung seines Speicherzustandes einen Zeitzähler (Z) in Gang setzt, von dessen Ausgängen über ein Programmierfeld (PF) nach festgelegten Zeitabständen Steuersignale (RT₁ RTGS, GN, GE, GN HIN) an die zur eigenen Signalgruppe gehörenden Signalgeber (Sg) sowie Schutzzeitsignale (FrS, SpS) an nachgeschaltete Freisignalspeicher (FRS12, FRS13...J FRSA bis FRSF) zur Bildung individuell verschiedener Freigabesignale/ Sperrsignale (FR12, FR13...J FRA bis FRF) für jede einzelne feindliche Signalgruppe (FGr2, FGr3) gegeben werden.
2. Verkehrssignalanlage nach Anspruch 1, d a d u r ch gekennzeichnet , daß der Zeitpunkt des Viechseis einer Signalgruppe in einen anderen Signal-.zustand nach dem Kippen des bistabilen Speichers (K1) in die zugehörige Lage durch Programmierung (RT, GN) im Programmierfeld (PF) beliebig iestlegbar ist.

VPA 9/280/3005 - 19 -

5098U/0598

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3. Signalanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitdauer von Übergangsphasen beim Wechseln des Signalzustandes durch Programmierung (GE, RTGE) im Programmierfeld (PF) festlegbar ist.
4. Signalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Speicher (K1) beim Umschalten in einen bestimmten Speicherzustand einen Sperrschalter (K4) setzt, der bis zu einer im Programmierfeld festgelegten Mindestzeit (GN MIN) den Eingang (ND1) des bistabilen Speichers (K1) blockiert und dessen Zurückschalten verhindert.
5. Signalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisignalspeicher (FRS) als bistabile Kippglieder ausgebildet sind, deren Eingänge mit dem bistabilen Speicher (K1) sowie über je zwei Programmspuren (FrS, SpS) des Programm!e-rfeldes (PF) mit Ausgängen des Zeitzählers (Z) verbunden sind.
6. Signalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbefehl (BEF) zum Setzen des bistabilen Speichers (K1) ein Befehl von einem zentralen Verkehrsrechner, aus dem Signalplanspeicher eines Steuergerätes oder von einer verkehrsabhängigen Steuerung ist.
7. Signalanlage nach einem der Ansprüc e 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerbefehl (BEF) zum Setzen des bistabilen Speichers (K1) ein Freigabesignal einer Leitsignalgruppe dient.

VPA 9/280/3005 -, - 20 -

509814/0598

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8. Signalanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierfeld in Form einer Matrix auf einer Leiterplatte (LP) angeordnet ist.
9. Signalanlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Leiterbahnen für das Zeitraster auf einer Seite der Leiterplatte (LP) angeordnet sind und daß die Programmierspuren als dazu senkrechte Leiterbahnen auf der anderen Seite der Leiterplatte angeordnet sind, wobei die Prograririerung mittels Schrauben erfolgt, welche an den Kreuzungspunkten durch Bohrungen (BO) steckbar sind.

VPA 9/Γ-.--Ο/3!· "b

5 0 9 S U / 0.5 9 8
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