DE3206082C2

DE3206082C2 - Fehlersichere Anordnung zur Verknüpfung der Betriebszustandsmeldungen von Signallampen

Info

Publication number: DE3206082C2
Application number: DE19823206082
Authority: DE
Inventors: Richard 8000 München Zeller
Original assignee: Signalbau Huber-Designa 8000 Muenchen und 2300 Kiel De GmbH; Signalbau Huber Designa 8000 Muenchen und 2300 Kiel GmbH
Current assignee: SIGNALBAU HUBER AG 80686 MUENCHEN DE
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE3206082A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine fehlersichere Anordnung zur Verknüpfung der Betriebszustandsmeldungen von Signallampen eines oder mehrerer Signalgeber einer Signalgruppe für den Straßenverkehr zu einem den Signalisierungszustand dieser Signalgruppe charakterisierenden Signal. Bei der Anordnung nach der Erfindung sind soviele Oder-Glieder wie Sperrsignal-Meldeglieder vorgesehen, welche mit den Sperrsignal-Meldegliedern über Rangierkontakte verbunden werden können, sowie ein weiteres Oder-Glied, das mit einem Eingang über einen Rangierkontakt mit dem Ausgang eines Oder-Gliedes verbunden werden kann. Ein Nicht-Freisignal-Meldeglied ist mit dem einen Eingang des weiteren Oder-Gliedes direkt und je einem Eingang der Oder-Glieder über Rangierkontakte verbunden. Die Ausgänge der Oder-Glieder sind jeweils einem Eingang von Und-Gliedern zugeführt, welche über einen weiteren Eingang mit einer rechteckförmigen Wechselspannung aus dem Ausgang des davor liegenden Und-Gliedes bzw. bei dem ersten Und-Glied aus dem Ausgang eines Nicht-Gliedes angesteuert werden. Die Und-Glieder sind in Hintereinanderschaltung angeordnet. Das letzte Und-Glied ist mit einem Eingang über das Oder-Glied direkt mit dem Nicht-Freisignal-Meldeglied verbunden.

Description

a) es ist eine der Anzahl der Sperrsignal-Meldegiieder (1, 2, 3) entsprechende Anzahl von ersten Oder-Gliedern (5, 6, /) vorgesehen, deren Eingänge mit den Sperrsignal-Meldegliedern (1, 2, 3) über jeweilige erste Rangierkontaktpaare (13) verbindbar sind,

b) ein weiteres Oder-Glied (8) ist mit einem Eingang über ein weiteres Rangierkontaktpaar (14) mit dem Ausgang eines der ersten Oder-Glieder (7) verbindbar,

c) ein Nicht-Freisignal-Meldeglied (4) ist mit dem einen Eingang des weiteren Oder-Gliedes (8) direkt verbunden und mit je einem Eingang der ersten Oder-Glieder (5, 6, 7) über dritte Rangierkontaktpaare (15) verbindbar,

d) die Ausgänge der ersten Oder-Glieder (5, 6, 7) sind jeweils mit einem Eingang von Und-Gliedern (9, 10, 11) verbunden, die einen weiteren Eingang aufweisen, der mit einer rechteckförmigen Wechselspannung aus dem Ausgang des davorliegenden Und-Gliedes (9,10,11) bzw. bei dem ersten Und-Glied (9) aus dem Ausgang eines Nicht-Gliedes (16) angesteuert wird, an dessen Eingang das Taktsignal von einer Schleifenschaltung(16,17,18) liegt,

e) die Und-Glieder (9,10,11,12) sind in Hintereinanderschaltung angeordnet,

f) ein Und-Glied (12), welches mit einem Eingang über das weitere Oder-Glied (8) direkt mit dem Nicht-Freisignal-Meldeglied (4) verbunden ist, ist in der Hintereinaderschaltung als letztes Und-Glied angeordnet,

g) der Ausgang des letzten Und-Gliedes (12) ist über einen Frequenz-/Spannungswandler (20) mit Potentialumkehr mit einer Signalsicherungsmatrix verbunden,

h) die ersten Rangierkontaktpaare (13) dienen der Auswahl von Kombinationen ausgefallener Sperrsignale in der Signalgruppe mit Sperrsignalausfalleffekt und die Rangierkontaktpaare (14, 15) sind der Festlegung der Signalart der Signalgruppe zugeordnet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Eingang der ersten Oder-Glieder (5, 6, 7) mit einem Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal (21) verbunden ist, daß der Verbindungspunkt mit dem Anschluß des in Stromflußrichtung des Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignals (21) letzten Oder-Gliedes (7) mit einer Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung (22) verbunden ist, daß die Schleifenschaltung aus dem NichtGlied (16) und einem Und-Nicht-Glied (17) besteht,

dessen einer Eingang mit dem Ausgang des NichtGliedes (16) verbunden ist und dessen anderer Eingang Signale von der Sperrsigr.al-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung (22) zur Unterbrechung der Schleifenschaltung (16,17,18,19) im Fehlerfall erhält, und daß in die Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung (22) Vergleichssignale (24) aus einer Steuereinrichtung eingegeben werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einen weiteren Eingang des letzten Und-Gliedes (12) ein Manipulationssignal (23) angelegt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zustandsmeldungsausgänge (25) der Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungsschaltung (22) über einen Bus mit einem Steuer-Mikrocomputer verbunden sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine fehlersichere Anordnung zur Verknüpfung der Betriebszustandsmeldungen von Signallampen eines oder mehrerer Signalgeber einer Signalgruppe für den Straßenverkehr zu einem den Signalisierungszustand dieser Signalgruppe charakterisierenden Signal, bei der die Art der Verknüpfung in Abhängigkeit von den verschiedenen Verkehrsverhälinissen mit einer Anzahl von Rangierkontaktpaaren festgelegt wird, die selektiv miteinander verbindbar sind (CH-PS 4 53 142).

Es ist eine Anordnung zur Verknüpfung der Betriebszustandsmeldungen bekannt (CH-PS 4 53 142), bei der die Verknüpfung einzelner Signale über Dioden-Verbindungen erfolgt. Diese Verknüpfung dient zur Anpassung an sich ändernde Verhältnisse, so daß eine rationelle Fertigung einheitlicher Anordnungen möglich ist, die leicht an die jeweiligen Verhältnisse anpaßbar sind. Die Anzahl der für die Sicherheit einzelner Signalgeber relevanten Signale ist hierbei jedoch relativ hoch, so daß der Aufwand für eine Signalsicherungsmatrix bei der Verwendung einer Vielzahl von Signalgebern relativ groß wird.

Die Überwachung von Sperrsignalen gegen Ausfall wird bei den meisten Verkehrsanlagen-Ausschreibungen der Städte und Gemeinden vorgeschrieben, da ein ungewollter Ausfall eines Sperrsignals der gleichzeitigen Freigabe feindlicher Verkehrsflüsse gleichkommen kann. Unter Ausfall eines Sperrsignals ist dabei nicht nur eine Stromunterbrechung, z. B. durch Lampenfadenbruch einer Rotlampe zu verstehen, sondern ganz allgemein ein Abfall der Lichtleistung unter die Erkennbarkeitsschwelle. Wie viele Sperrsignale an einer Kreuzung zu überwachen sind, ist völlig unterschiedlich und hängt einerseits von der Bedeutung der Kreuzung und dem Verkehrsaufkommen ab und andererseits auch von der Auffassung der Behörden in den verschiedenen Städten. Hinzu kommt, daß auch die Zahl der Signalgeber durch Haupt- und Wiederholsignale an den Kreuzungen unterschiedlich ist und auch noch verschiedene Techniken zur Anwendung kommen können. Eine an Portalen verwandte Signalgruppe für eine Kreuzung besteht z. B. aus drei Signalgebern (ein Hauptsignal und zwei Wiederholer) für den Fahrzeugverkehr und für den Fußgängerverkehr zwei Signalgeber. Zur Überwachung der Signalisierungszustände der einander feindlichen Signalgeber, um alle denkbaren Kollisionspunktc

zu erfassen, dient eine Signalsicherungsmatrix. Wie eine solche Singalsicherungsmatrix aufzubauen ist, wird an-IkiikI eines Beispiels in der Einleitung der DH-O-S 27 17 181 ausführlich erläutert.

Zur Überwachung gegen den ungewollten Ausfall von Sperrsignalen einer Signalgruppe, die aus einem Hauptsignal und zwei Wiederholern besteht, kann man z. B. eine sogenannte Rot-Kette verwenden. Eine Rot-Kette besteht aus einer Reihe von logischen Schaltgliedern in der .Signalsicherungsmatrix, welche das Vorhandensein des Sperrsignals, z. B. Rotlicht am Hauptsignalgeber und/oder den Wiederholsignalgebern von den Sperrsignal-Meldegliedern gemeldet bekommen.

Der Nachteil der Rot-Kette besteht jedoch darin, daß sie das ungewollte Auftreten eines Freisignals nicht erfaßt, bzw. daß sie bei dem Alles-Gelb-Signalisierungszustand einer Kreuzung, welcher einen ungefährlichen Zustand darstellt, eine Zusatzschaltung erfordert, die die sicherheitsrelevante Funktion der Signalsicherungsmatrix unterdrückt. Da der Verdrahtungsaufwand in der Signalsicherungsmatrix bei einer Rot-Kette ziemlich groß ist, kann man an ihrer Stelle eine Grün-Kette verwenden, bei welcher an die Signaisicherungsmatrix das Vorhandensein des Freisignals gemeldet wird. Der Nachteil der Gründ-Kette besteht jedoch darin, daß sie das ungewollte Ausfallen von Sperrsignalen nicht erfaßt.

Um eine Signalsicherung gegen verkehrsgefärdende Signalisierungszustände in Steuergeräten für die Straßenverkehrssignalisierung zu erreichen wie z. B. das vingewollte Erscheinen von Freisignalen (z. B. feindliches Grün) oder das ungewollte Ausfallen von Sperrsignalen (z. B, Rot-Ausfall in der vorfahrtsberechtigten Richtung), ist es bereits bekannt eine Kombination von je einem für das ungewollte Erscheinen von Freisignalen relevanten und einem oder mehrerer für den ungewollten Ausfall von Sperrsignalen relevanten Signale(s) einer Signalgruppe in der Signaisicherungsmatrix pro Signalgruppe zu verwenden. Dies bedingt jedoch einen hohen Aufwand in der Signaisicherungsmatrix, ferner komplexe Verknüpfungen sowie einen großen Aufwand für die Kombinatorik ungewollt ausfallender Sperrsignale einer Signalgruppe mit mehreren Signalgebern in der Signaisicherungsmatrix.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nur ein für die Sicherheit einer Signalgruppe relevantes Signal pro Signalgruppe an die Signaisicherungsmatrix liefert.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und WeiterDildur.gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung wird nur ein für die Sicherheit einer Signalgruppe relevantes Signal pro Signalgruppe an die Signaisicherungsmatrix geleitet, so daß der Aufwand für die Leitungsführung und die Signaisicherungsmatrix wesentlich verringert wird.

Hierbei wird weiterhin eine fehlersichere Verknüpfung der Ausgangssignale der Meldeglieder zur Erfassung des Signalisierungszustandes des Freisignals und des Signalisierungszustandes des Sperrsignals oder der Sperrsignale unter Berücksichtigung eines externen Signaleinganges, der immer eine Forcierung des Nicht-Frei-Zustandes pro Signalgruppe ermöglicht, gewährleistet.

Bei Signalisierungszuständen »alles Gelb«, »Gelb-Blinken« oder den einzelnen Phasen von Ein- und Ausschaltprogrammen sowie im Service-Beirieb wird die fehlersichere Funktion der Signalsicherung gegen ungewollt erscheinende Freisignale durch die Signaisicherungsmatrix sichergestellt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der fehlersicheren Anordnung für eine Signalgruppe dargestellt, die aus einem Hauptsignalgeber und zwei Wiederholsignalgebern besteht.

Für jeden gegen den ungewollten Ausfall des Sperrsignales zu überwachenden Signalgeber einer Signalgruppe ist ein Sperrsignal-Meldeglied vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind dies ein SperrsignaJ-Meldeglied für den Hauptsignalgeber 1, ein Sperrsignal-Meldeglied für den ersten Wiederholsignalgeber 2, ein Sperrsignal-Meldeglied für den zweiten WiederholsignaJgber 3 des Sperrsignals und ein Nicht-FreisignaJ-Meldeglied für das Freisignal 4 aller Freisignalgeber. Jedem der Meldeglieder 1,2,3, J sind Oder-Glieder 5,6, 7,8 zugeordnet, deren Ausgänge an Eingänge von Und-Gliedern 9, 10, 11, 12 gelegt sind. Die Meldungen der Meldeglieder 1,2,3,4 werden über Rangierkontakte 13,

15 den Oder-Gliedern 5,6,7 zugeführt, und zwar dergestalt, daß die Meldeglieder 1,2,3 mit den Oder-Gliedern 5, 6, 7 verbunden werden können. Lediglich das Nicht-Freisignal-Meldegiied für das Freisignal 4 aller Freisignalgeber ist mit einem Eingang des Oder-Gliedes 8 direkt verbunden. Der zweite Eingang des Oder-Gliedes 8 kann über einen Rangierkontakt 14 mit dem Ausgang des Oder-Gliedes 7 verbunden werden.

An einem zweiten Eingang des Und-Gliedes 9 ist die Taktschleife angeschlossen, die aus einem Nicht-Glied

16 und einem Und-Nicht-Glied 17 besteht, wobei der Eingang 18 der Taktschleife am Nicht-Glied 16 und der Ausgang 19 der Taktschleife am Und-Nicht-Glied 17 liegt. Ist die Taktschleife zwischen Eingang 18 und Ausgang 19 überbrückt, gelangt kein Taktsignal an das Und-Glied 9.

Jeder Ausgang eines Und-Gliedes ist mit einem Eingang des folgenden Und-Gliedes verbunden. Der Ausgang des letzten Und-Gliedes 12 ist an einen Frequenz-Spannungs-Wandler 20 mit Polaritätsumkehr geschaltet. Von diesem wird die Nicht-Frei-Zustands-Meldung 26 zur Signaisicherungsmatrix geführt.

An die Oder-Glieder 5, 6 und 7 kann über eine Leitung 21 ein Sperrsignal-Ersatzsignal gelegt werden, das außerdem auf eine Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung 22 geführt wird. Ein Sperrsignal-Ersatzsignal wird dann gegeben, wenn beispielsweise die Rot-Schalter nicht auf »Ein« stehen und Service-Betrieb durchgeführt werden soll oder alle Signale Gelb sind oder eine andere Bedingung erfüllt werden soll.

In der Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung 22 wird ein Signalvergleich durchgeführt. Zu diesem Zweck dienen Vergleichssignale 24, die von einer Steuereinrichtung an die Sperrsignal-Meldungs-Ersatzsignal-Überwachungseinrichtung 22 geführt werden. Andererseits werden von ihr Meldungen 25 über einen Daten-Bus an einen Mikrocomputer abgegeben. Außerdem ist die Sperrsignal-Meldungs-Er-

satzsignal-Überwachungseinrichtung 22 mit dem Und-Nicht-Glied 17 der Taktschleife 16,17,18,19 verbunden, das Signale über Störung oder Nicht-Störung erhält. Durch diese Maßnahme erhält die Anordnune »fail-sa-

few-Eigenschaften. Die Vergleichssignale 24 dienen vor allem dazu, zu überprüfen, ob das Sperrsignalmeldungsersatzsignal zu Recht oder zu Unrecht gesetzt ist.

Ober einen weiteren Eingang des Und-Gliedes 12 kann über eine Leitung 23 ein »Manipulations« Signal eingegeben werden. Mit diesem Signal kann auf die Signalsicherungsmatrix eingewirkt werden, jedoch nur nach der ungefährlichen Seite hin, indem z. B. eine Schutzzeil verlängert wird. Außerdem kann damit geprüft werden, ob die Signalsicherungsmatrix in Funktion ist.

Durch die Anordnung nach der Erfindung wird eine einfache Problemlösung bei der Projektierung, eine Standardisierung der Komponenten und eine übersichtliche technische Struktur erzielt. Dadurch wird die Fehlersuche und Wartung erleichtert sowie ein schnellerer Fehlerfreiheitsnachweis und eine z. B. rechnergestützte Fehleranalyse ermöglicht. Außerdem wird eine fehlersichere Funktion der Signalsicherung gegen ungewollt erscheinende Freisignale während der Signalisierungszustände Alles Gelb, Ein-/Aus-programme und Gelb-Blinken sowie im Service-Betrieb erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Fehlersichere Anordnung zur Verknüpfung der Betriebszustandsmeldungen von Signallampen eines oder mehrerer Signalgeber einer Signalgruppe für den Straßenverkehr zu einem den Signalisierungszustand dieser Signalgruppe charakterisierenden Signal, bei der die Art der Verknüpfung in Abhängigkeit von den verschiedenen Verkehrsverhältnissen mit einer Anzahl von Rangierkontaktpaaren festgelegt wird, die selektiv miteinander verbindbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: