EP0007022B1 - Lichtsignaleinrichtung zur Verwendung in einem Notrufsystem für Verkehrswege - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a light signal device for traffic routes, in which a message cable used for emergency purposes and in the course of this cable lying call pillars are additionally utilized and which is remotely fed via the message cable from central stations.
- AT-B-343 017 specifies an arrangement for switching a number of serially connected switching elements of a signaling device which is also suitable for arrangement on roads, in which, by activating the switching device of a switching element, at least one of the switching elements following in the row by the control device of the activated switching element to the subsequent switching element output switching signals is switchable. It is thought of, e.g. To install hazard warning flashers in the guide posts at the roadside, each guide post with a warning device having a switch-on device and e.g. in the event of an accident, the switching device of the nearest guide post can be switched on. By means of the circuit arrangement described in this publication, the warning devices of a number of guide posts in front can then be switched on. By means of a synchronizing device, it is possible to optionally switch on these warning devices simultaneously or in succession. A remote controlled activation of individual from a certain number of warning devices in a defined manner is not provided.
- the object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset which enables a locally differentiated identification of a hazard point occurring at any point with reference to its distance and thereby largely reduces the shadowing effect by trucks.
- the probability that a car driver will not see any of the flashing emergency call pillars due to shadowing by a truck is very small, for example by the 3rd power less than with only one flashing emergency column.
- the driver can recognize his position within the group of flashing emergency call pillars and assess his distance from the danger point, since the blinking of an emergency call pillar can tell whether he is on the first, second or third emergency column in front of the danger point. This is particularly important if a truck has previously shaded an emergency call pillar.
- Forming a group of several flashing emergency call pillars has another advantage: the warning of a danger point and thus the request to reduce the speed is not given by the emergency call point immediately in front of the danger point, but much earlier. This enables the driver to gradually reduce his speed.
- Each emergency call pillar can be defined by a corresponding code signal as the first, second or third emergency call pillar of a group of, for example, three flashing emergency call pillars.
- a group of flashing emergency call pillars can be moved along the motorway in steps of approximately 2 km, depending on the distance between two emergency call pillars and the respective location of a danger point.
- each emergency call station has several signal lamps with differently adjustable flashing types, different information can be transmitted to the driver. For example, in addition to a general hazard warning, the driver can be signaled as further information that he should leave the highway because of a traffic jam or that a vehicle is capable of driving in the wrong direction.
- Another advantage of the invention is that the light signaling device works on pairs of conductors already used in another way, that is, it does not require any additional pairs of conductors, and that the previous speech transmission to and from the emergency call pillars is nevertheless not impaired during the blinking operation.
- the manned central offices ZB at a distance of approximately 2 km, emergency call stations NRS 1 to 22. These are connected to the autobahn departments ZB with a continuous voice line (not shown).
- the central stations ZB supply the emergency call pillars NRS 1 to 6 and NRS 17 to 22 assigned to the motorway maintenance authorities.
- the emergency telephones NRS 7 to 16 are powered by an unmanned central station ZU.
- the supply circuits of the manned central units ZB and the unmanned central unit ZU are electrically isolated from each other.
- Two pairs of conductors are used to power existing devices. One pair of conductors supplies the outside lighting of the NRS emergency telephones with alternating current. The other pair of conductors is used to supply AC power to an illuminated kilometer reading inside the funnel of the NRS emergency telephones. These two pairs of conductors are shown together in FIG. 1.
- the emergency call pillars of the two directions of travel are also shown together.
- NRS 4 that at this point an emergency call column is arranged in the direction of travel A-B and in the direction of travel B-A.
- the emergency call pillars in both directions are connected to a common cable, a so-called bus line. This cable is only laid on one side of the highway.
- the emergency telephones on the opposite side are connected to this cable by spur lines.
- a manned central point ZB contains a remote feed device FE with a voltage selector SW and a transformer U1.
- the center-grounded secondary winding of the transformer U1 is connected to the main lines St1 and St2 via the center tap of two chokes Dr1, which form the phantom circuit.
- the decoupling from the phantom circuit takes place via similar tapped throttles Dr2.
- the above-mentioned alternating voltages for the exterior lighting or the lighting of the mileage are connected to the main lines St1 and St2 via the transformers U2, U3 already used.
- the formation of the described phantom circuit does not require a separation of the master lines St1 and St2.
- the phantom circuit not only provides the AC signal for the light signal device, but also transmits code signals from the central points to the emergency call stations.
- the code signals consist of a series of alternating current pulses with different voltage values.
- the output a1 of the signal generator SG in FIG. 2 controls the voltage selector SW in accordance with the code signal to be transmitted. This connects a connection point L, H or D of the primary winding of the transformer U1 to the AC network N.
- the winding part between the connection points D and A of the primary winding of the transformer U1 is designed for the nominal value of the mains voltage, for example 220 V.
- the voltage at the phantom circuit is correspondingly lower. Due to the center grounding of the secondary winding of the transformer U1, the voltage prevailing between the master lines St1 and St2 is halved compared to the earth potential and thus also the hazardous voltage to persons.
- the code signals are decoupled via the chokes Dr2 and evaluated in the emergency call pillars NRS.
- the output a2 of the signal generator SG is used to control emergency call pillars via unmanned central stations, which is explained in connection with FIG. 4.
- a phantom coupling and decoupling which blocks direct current, is provided for the trunk line St2.
- 3 shows an exemplary embodiment of this.
- the choke Dr1 of FIG. 2 is supplemented by two chokes Dr3 and two capacitors C.
- the DC blocking is carried out by the capacitors C.
- Two capacitors C are required for reasons of symmetry.
- the two capacitors C are each supplemented by a choke Dr3 to form series resonance circuits, the resonance frequency of which is equal to the frequency of the remote feed current, in particular 50 Hz.
- the decoupling on the emergency call pillars takes place via an analog circuit.
- the emergency call pillars between two manned central points ZB belong to different, galvanically isolated dining areas, which are fed from a manned or unmanned central point ZB or ZU. If the phantom circle is formed from the stems St1 and St2 (cf. FIG. 2), via which the emergency pillar exterior lighting and the illumination of the mileage are fed, there are two separate phantom circles corresponding to these different dining areas. Then an emergency call column in the area of an unmanned central station ZU cannot be controlled directly from a manned central station ZB, but must be controlled via the relevant unmanned central station ZU.
- Fig. 4 shows an embodiment for the control of an emergency column via an unmanned central station ZU.
- the unmanned central unit ZU is connected to the AC network N like the manned central unit ZB and has the same remote feed device FE as this.
- the signal generator SG sends signals S to its output a2. These are fed to a data transmitter DS and brought into a form suitable for data transmission.
- the data is transmitted to the unmanned central station ZU on the continuous voice line SLt. There they are optionally amplified in an amplifier V and converted into the original output signals of the signal generator SG in a data receiver DE.
- These recovered signals S control the output voltage of the remote feed device FE in the same way as in the manned central point (cf. FIG. 2).
- the controlled output voltage is given in the unmanned central station ZU as a code signal KS via the phantom coupling Ph1 to the phantom line PhL, coupled out via the phantom coupling Ph2 and evaluated, for example, in the emergency call station NRS 7.
- the phantom or coupling Ph1 or Ph2 is designed according to FIG. 2 or 3.
- the signal generator output a1 is used to control the emergency call columns with code signals KS from the manned central point ZB, which was explained in connection with FIG. 2.
- the signal generator SG can be constructed in such a way that the signal intended for it is automatically assigned to the corresponding output a1 or a2 depending on the area belonging to an emergency call column.
- each emergency call pillar NRS (cf. FIG. 7). These are part of the signal lamps SL1 to SL4 (see FIG. 5). All signal lamps are located close to the head part KT of the emergency column. This avoids large leverage effects in strong winds. 5, in the angular receiving part At for the signal lamps or by displacing this receiving part with respect to the head part KT, lateral closure covers of the head part can still be kept free and accessible.
- the receiving part At is fastened to the emergency pillar head part by brackets Ha.
- NRSI is the group's first emergency number
- NRSII is the second
- NRSIII is the third number in the group. The point in time when a signal lamp lights up in relation to the time axis t is identified by a dot.
- FIG. 6a shows an example of a warning of a danger point.
- NRSI only signal lamp 1 flashes.
- NRSII signal lamps 1 and 3 flash in succession.
- NRSIII signal lamps 1, 2 and 3 flash in succession.
- Fig. 6d which shows the flashing of NRSIII, this is symbolized by the arrow t.
- the signal lamp that lights up is shown by a filled circle.
- FIG. 6c shows an exemplary embodiment for further information for the road users. Shown is the signaling of the request “leave the highway” by the NRSII 'and NRSIII'. The flashing rhythm of NRSI remains unchanged: signal lamp 1 flashes. With NRSII ', signal lamps 3 and 4 flash and with NRSIII' signal lamps 3, 1 and 4 one after the other. In Fig. 6e the blinking of NRSIII 'is symbolized by the arrow t.
- 6d and 6e show the clear difference between the two pieces of information and their suggestive effect.
- the number of active signal lamps correspond to the respective ordinal number of an emergency call pillar, but also their blinking frequency: the number of light flashes between the respective breaks P1, P2 and P3 (see Fig. 6a) also corresponds to the ordinal number of an emergency call pillar.
- FIG. 6b This is illustrated in FIG. 6b, in that only the temporal grouping of the flash sequence is shown and highlighted by brackets. This time grouping is also highlighted in brackets in FIGS. 6a and 6c.
- the corresponding emergency call stations are switched to flashing either in only one direction of travel or in both directions of travel.
- the danger point G denotes a fog route
- the emergency call pillars 5 to 7 in the direction of travel A-B and the emergency call pillars 10 to 8 in the direction of travel B-A are switched to flashing. Since each emergency call pillar, as will be shown, is selectively controlled by an address signal, it is possible to activate the emergency call pillars regardless of the direction of travel, although the emergency call pillars of both directions are connected to a common cable.
- FIG. 7 shows an exemplary embodiment for the generation of a desired flash sequence in an emergency call column.
- the code signals sent from a central station and transmitted via the stems St1 and St2 are fed to the emergency call pillars via the phantom coupling Ph2 to a transmitter U4 with several secondary windings s, z, b-.
- the voltage tapped at secondary winding s is rectified in a rectifier and charging device GLE and fed as code signal voltage Us to a signal device SE and evaluated there.
- a power supply capacitor Cv (cf. FIG. 10) is charged in the rectifier and charging device GLE by the code signals transmitted with high energy. Its voltage is used to power various electronic circuits; this is indicated by the voltage arrow Uv.
- An exemplary embodiment of the rectifier and charging device GLE and details of the derivation of the voltages Ub, Uz, Us and Uv are explained with reference to FIG. 10.
- the following type signal at the output of the signaling device SE provides corresponding information which specifies the type of blinking.
- the signaling device SE in FIG. 7 contains a commercially available series-parallel converter, which converts the series information arriving at the input of the pulses arriving one after the other into parallel information at the output; this is indicated by a multi-core connection line to a distributor Vt in a lightning sequence circuit Bfs.
- the parallel information at the output of the signaling device SE controls the distributor Vt of the lightning sequence circuit Bfs in the flashing device BE in such a way that the switching points 1 '... 4' correspond to the type code with the switching points 1 ... 4 get connected.
- the switching state that arises is saved. After the code signals have been transmitted, flashing begins.
- the power supply capacitor Cv is constantly recharged in order to maintain the power supply voltage Uv.
- the energy required for the flashing operation is also transmitted via the phantom circuit on the stems St1 and St2.
- the voltage supplied is stepped up in the secondary winding b of the transformer U4, rectified in the rectifier and charging device GLE and fed as a flash voltage Ub to the flash tubes BR1 ..4 in the flash device BE.
- the flash voltage Ub is smoothed by the charging capacitor Cb.
- the diode D prevents the energy of the charging capacitor Cb from flowing back.
- the unsmoothed lightning voltage Ub is also supplied to the signaling device SE. Their use there will be explained with reference to FIG. 13.
- the flash sequence circuit Bfs has a clock switch T, which is controlled by a counter ZG. 50 Hz half-waves, e.g. B. the supply voltage for the emergency pillar exterior lighting or for lighting the mileage.
- the counter ZG switches the clock switch T cyclically step by step after a predetermined number of half-waves.
- the ignition voltage Uz formed in the rectifier and charging device GLE via the secondary winding z is cyclically switched through to one of the switching points 1 '... 4'.
- the ignition voltage Uz is applied in succession to ignition transmitters Ü5.1 ... U5.4.
- a glow lamp and a flash tube with auxiliary electrode are assigned to each of these ignition transmitters.
- the ignition voltage Uz is applied to the ignition transformer Ü5.1, the glow lamp Gi1 ignites and in a known manner, via the high-voltage winding of the ignition transformer Ü5.1 and the auxiliary electrode HI, together with the flash voltage Ub, ignites the flash tube BR1.
- the ignition of the other flash tubes is carried out analogously.
- the ignition can be triggered from a central point by pulse-like increase or decrease or interruption of the remote supply voltage for the blinking operation in connection with voltage-evaluating circuits in the emergency call pillars.
- the externally triggered ignition trigger has the advantage that the ignition of the various flash tubes within a group of flashing emergency call pillars is ensured at the specified times, which is not the case with charge-dependent ignition triggering, because a group of flashing emergency call pillars represents a complex charging system with several charging capacitors and different distance-dependent line resistances, the size of which also changes from case to case. Equalization and supplementary resistors can be used to largely align the individual charging time constants, but they can never be made absolutely identical. Therefore, in the case of charge-dependent triggering of the trigger, the charging capacitor with the smallest time constant would always trigger the ignition of the associated flash tube before the other flash tubes ignite. Its recharging would prevent the further charging of the other capacitors or delay them inadmissibly.
- the charge-independent ignition trigger not only ensures that the blinking rhythm of each emergency call pillar, when viewed individually, corresponds to a fixed, specified time grid, but also prevents the ignition times of the different emergency call pillars from shifting against each other.
- the ignition times are thus fixed after a phase-locked time grid.
- a temporal mutual shift of the ignition times would periodically change the charging processes in the charging network and would mean that capacitors were temporarily no longer sufficiently charged.
- the switching contacts a to i and the clock switch T are shown as mechanically operated contacts and switches for easier illustration. Of course, they can be implemented using electronic, integrated circuits.
- the ignition voltage Uz is cyclically switched through to the switching points 1 '... 4' by the clock switch T controlled by the counter ZG.
- the switching contacts a ... i are activated and closed according to the respective type signal by the signaling device SE in accordance with the table in FIG. 9. Closed contacts are marked with a dot.
- the closed contacts switch the ignition voltage Uz through to the corresponding switching points 1 ... 4.
- the signal lamps light up in rhythm according to Fig. 6a or 6c
- FIG. 10 shows an exemplary embodiment for the generation of the voltages Ub, Uz, Us and Uv shown in FIG. 7.
- the AC voltage U decoupled from the phantom circuit is raised in the secondary winding b of the transformer U4 directly to the value required for the flash tubes, fed to a full-wave rectifier Gb of the rectifier and charging device GLE and output as rectified, still unscreened voltage Ub.
- the usual voltage stabilization which is primarily used to keep the flash sequence frequency constant, is not necessary since, as already mentioned, the ignition is triggered independently of the charge state of the charging capacitor Cb (cf. FIG. 7).
- the capacitor Cz is charged with the voltage taken from the transformer winding z via a diode D9.
- a low voltage is tapped from the transformer winding s and rectified in a rectifier Gv.
- the power supply capacitor Cv is charged via the diode D11 and resistor R11 with the rectified voltage.
- the code signals are also taken from the winding s and, after rectification in the rectifier Gv, are fed to the signal device SE for evaluation as a code signal voltage Us. Since the code signal transmission works with two different voltage values and the power supply capacitor Cv is recharged during the code signal transmission, the voltage at Cv is stabilized by a Zener diode Z11. The diode D11 prevents the charge from Cv from reaching signal-evaluating parts of the signaling device SE. The resistor R11 is used for decoupling.
- the circuits fed with the supply voltage Uv are integrated circuits, so that their power consumption is very low compared to the flash tubes.
- the Voltage transformation convert the 50 Hz alternating current into a current of higher frequency in a known manner via several intermediate stages (rectifier, oscillation stage, amplifier), so that a smaller transformer with a possibly better efficiency can be used.
- this possibly better efficiency is offset by additional energy consumption by the intermediate stages.
- transistors with a higher operating voltage are required, since the 50 Hz AC voltage supplied is higher than is customary for electronic circuits. Such transistors are more expensive and have less safety reserves;
- the additional intermediate stages also contain such transistors and thus additionally reduce the reliability of the overall device.
- FIG. 11 shows the example of a sequence of 50 Hz alternating current pulses transmitted in the phantom circuit for activating an emergency call pillar in its time profile t.
- the alternating current is represented by the hatching within the pulses.
- a charging pulse II has a longer duration than subsequent signal pulses Is of the code signal KS.
- the charging pulse II is used to charge the power supply capacitor Cv (see FIG. 10), which feeds the electronic devices of the light signal device.
- the code signals KS consist of alternating current pulses and are binary coded.
- the voltage criterion is used exclusively among the various possibilities for forming the two binary states.
- the lower voltage UI embodies the binary state zero.
- the higher voltage Uh embodies the binary state L.
- These voltages are present over several alternating current periods.
- the duration of the individual signal pulses Is is not tied to any clock criteria. They can be of different lengths. Compared to the formation of the two binary states, this has a time criterion - e.g. B. pulse length coding - the advantage that the pulse transmission is independent of the transient response of the transmission path, which can falsify the beginning and end of a signal pulse Is.
- the voltage used here is equal to the voltage Uh.
- FIG. 12 shows a simplified, unipolar representation of a pulse example for a group of five code signals KS, which are assigned to an emergency call pillar.
- a group of five code signals KS corresponds to the five different flashing cards according to FIGS. 6 and 9 (NRSI, II and 111. and NRSII 'and III').
- the code signals KS consist of an address signal AS and a type signal TS.
- the address signal AS is different for each emergency column.
- the address signal AS comprises 5 bits.
- the type signal TS specifies the number of signal lamps that are activated by the lightning sequence and their switch-on sequence and thus the position of the emergency call columns within a group of flashing emergency call columns as well as the type of information.
- the type signal TS consists of 3 bits.
- the properties of a binary code are optimally used. In this case, however, no transmission redundancy is possible, which may be desirable in the interest of a low transmission error probability.
- FIG. 13 shows a circuit example for the evaluation of the code signals KS by the signal device SE in an emergency call column.
- the derivation of the code signal voltage Us as well as the lightning voltage Ub and the power supply voltage Uv has already been explained with reference to FIG. 10.
- the code signal voltage Us assumes the special values Uh 'or UI' during the signal transmission. These values are adapted to the usual voltage values for electronic circuits and are therefore lower than the voltage values Uh or Ul transmitted on the phantom line.
- the voltage Us is supplied via diodes D12 and D13 and resistors R12 and R13 capacitors Cr and Cs.
- the diodes D12 and D13 prevent the charges of the capacitors Cr and Cs from equalizing or flowing back into the rectifier and charging device GLE (cf. FIG. 10).
- the resistors R12 and R13 prevent a capacitor from short-circuiting the voltage Us at the start of its charging and thus partially charging the charging process of others whose capacitors are interrupted.
- the resistors are also used to set the charging time constants of different sizes for the capacitors Cr and Cs.
- the capacitors Cr and Cs are charged to the voltage value Uh '.
- the half-waves of the high DC voltage Ub occurring during this pulse are limited by an amplitude limiter Ab to a low value Uh ", which is somewhat greater than Uh '.
- the limited voltage Uh” only drops below the value Uh "for a fraction of a half-wave duration ( 14, curve a)
- These voltage drops are bridged by a capacitor Ck.
- the charge and discharge time constants of the capacitor Ck are dimensioned such that it is charged or discharged at the latest after a half-wave (FIG. 4, curve b)
- the voltage of the capacitor Ck is at a resistor R15 and at the base of transistors T1 and T2.
- the capacitors Cr and Cs which are at the emitter of the transistor T1 and T2, have a greater charging time constant than the capacitor Ck Voltage at the bases of the transistors the value Uh "before the voltage at the emitters reaches the somewhat smaller value Uh '.
- the transistors T1 and T2 block.
- the charging current surge when charging the capacitor Ck via the amplitude limiter Ab creates a positive voltage pulse across a resistor R16. This pulse is applied to the quiescent input of a bistable multivibrator K via a diode D14. If this flip-flop is not in the rest position, it is switched to its rest position. If it is already at rest, it does not respond to this impulse.
- the capacitors Cr and Cs are charged by several half-waves.
- the voltage Uh 'that arises at them is greater than the breakdown voltage of threshold switches SW1 and SW2.
- This breakdown voltage lies between the voltage values Uh 'and Ul'.
- the threshold switch SW2 which is at the set input of the multivibrator K, switches through. This sets the binary state L at the working output of the flip-flop. This is located at the input of a series parallel converter SP.
- the transistor T1 is still off, so that the voltage Uh 'present at the capacitor Cr does not reach the threshold switch SW1.
- the voltage Uh "present at the resistor R15 keeps the transistors T1 and T2 in the blocking state.
- the capacitor Ck discharges within a half-wave duration via the resistors R15 and R16.
- the negative that occurs at the resistor R16 Voltage pulse is blocked by the diode D14
- the discharge time constant is only slightly larger than the charge time constant, since the resistor R15 is small in comparison to the resistor R 16.
- the resistor R15 does not reach the bases of the transistors T1 and These are switched through by the voltage Uh 'applied to the capacitors Cr and C.
- the transistor T2 causes the discharge current of the capacitor Cs to generate a pulse pulse at a collector resistor R17 which is fed to the series-parallel converter SP
- Binary state L present at the input of the series-parallel converter SP is sampled
- Series-parallel converter SP is designed so that the binary state pending at its input is only evaluated by the pulse It.
- Such series-parallel converters SP are known.
- the capacitor Cr is discharged via the connected transistor T1 and the series circuit comprising a resistor R14 and a small inductance L.
- the discharge current surge is slightly delayed by the inductance.
- the time constant of the series connection is small compared to the discharge time constant of the RC element Cr, R14.
- the voltage of the delayed pulse occurring at the resistor R14 is therefore only insignificantly less than the voltage Uh '.
- the threshold switch SW1 is switched through by the pulse delayed compared to the pulse It.
- the pulse is supplied as a reset pulse Ir to the series-parallel converter SP and the flash sequence circuit Bfs in the flash unit BE. As a result, both are brought into their starting position and ready for the immediately following code signal transmission.
- the previously sampled binary state L and random switching states which may have arisen due to induced interference voltages when the device has not been used for a long time are thus erased by the reset pulse Ir.
- the capacitor Cs is charged and discharged several times to the voltage Uh 'or UI'. Due to the charging current surge of the capacitor Ck at the beginning of each signal pulse Is, the flip-flop K is brought into the rest position in the manner described.
- the blocking of the transistors T1 and T2 at the beginning of each signal pulse and their switching on after the end of the respective signal pulse and the associated generation of the pulse is done analogously to pulse II.
- the transistors are blocked regardless of whether the voltage UI or Uh is present on the primary winding of the transformer, because the voltage value Uh "occurring after the amplitude limiter Ab is independent of which of the two voltages is present on the transformer.
- the signal pulses Is are shorter than the previous charging pulse II and only last until the capacitor Cs is charged to the voltage Uh 'or U1'. Therefore, the charging voltage of the capacitor Cr remains noticeably lower than Uh 'or Ul' at the end of a signal pulse, since the charging time constant of Cr is noticeably larger is dimensioned as that of the capacitor Cs. The lower voltage across the capacitor Cr is not sufficient to break the threshold switch SW1 when the transistor T1 is turned on. The signal pulses therefore do not trigger a reset pulse Ir.
- the discharge time constant of the capacitor Cr - including the delay caused by the inductance L - is markedly smaller than its charge time constant, so that its voltage always remains below the breakdown voltage of the threshold switch SW1, even if only signal pulses of the voltage Uh are transmitted.
- the code signal voltage Us supplied to the signaling device SE is not smoothed, since the voltage changes between Uh 'and UI' and the pulse gap RZ would be covered by a filter capacitor.
- the voltage Us periodically drops to zero in the cycle of the half-waves. Therefore, the voltage that arises across capacitor Cs does not rise monotonously during charging due to several half-waves, but is overlaid with a more or less pronounced voltage-wave line.
- the voltage threshold of the threshold switch SW2 is broken several times until the final charge state is reached.
- the flip-flop K If a signal pulse Is is transmitted with the voltage Uh, the flip-flop K generates the pearly state L at the input of the series-parallel converter SP. This is evaluated in the same way as after the charging pulse 11 during the subsequent pulse gap RZ by the pulse pulse It, thus only when the capacitor Cs has reached the stable final charge state.
- the parallel outputs are provided via a corresponding multi-core control line of the lightning sequence circuit Bfs, a 3-bit sequence can be evaluated.
- the series-parallel converter SP is constructed in such a way that the output information with which it controls the flash sequence circuit in the flash device is only present if the corresponding previous address signal AS. In this way, control processes are only triggered in the emergency call pillars to be activated. The performance required for this is therefore limited to these emergency pillars, in the example to three emergency pillars.
- Such series-parallel converters are known on the market as integrated circuits.
- the charging time constants T of the capacitors Cr and Cs are dimensioned such that their charging time with respect to the pulses 11 and ls is at least 5T, so that these capacitors always reach their final charge state. Therefore, the voltage across these capacitors in all emergency telephones, regardless of the respective line resistance, always reaches the value of the voltage applied in the feeding central stations.
- the different line lengths between the central stations and the individual emergency call pillars thus have no influence on the signal evaluation by the threshold switches SW1 and SW2 with predetermined voltage thresholds in the signaling device SE.
- switching means which are controlled by one of the devices described, in parallel to the contacts which are actuated by lifting the speech flap and which trigger the transmission of an identifier in accordance with German patent specification 2,251,400 and trigger the same switching functions as lifting the speech flap.
- This can e.g. B. by the flash sequence Bfs, after which the switching state caused by the signaling device SE has been stored in the flash sequence circuit Bfs.
- the switching means In order not to block the functions triggered when the speech flap is actually lifted, provision can be made for the switching means to be switched to a switching state which is equivalent to a raised speech flap only for a very short time. Since the activation of the emergency call stations is carried out by code signals transmitted one after the other, it is possible to carry out the corresponding feedback in a staggered manner and to separate them.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Lichtsignaleinrichtung für Verkehrswege, bei der ein für Notrufzwecke verwendetes Nachrichtenkabel und im Zuge dieses Kabels liegende Notrufsäulen zusätzlich ausgenützt sind und die über das Nachrichtenkabel von Zentralstellen aus ferngespeist ist.
- Aus der Literaturstelle ADAC-Motorwelt 11/76, Seiten 30 bis 32 ist es bekannt, die Notrufeinrichtungen längs der Autobahn zur optischen Warnung von Kraftfahrern vor Gefahrenstellen heranzuziehen. Die optische Warnung soll durch Blinken der Aussenbeleuchtung der Notrufsäulen erfolgen. Im Falle einer Gefahr ist vorgesehen, von einer Autobahnmeisterei aus die ihr zugehörigen Notrufsäulen auf «Blinken» zu schalten. Eine örtlich differenzierte Kennzeichnung einer Gefahrenstelle ist mit dieser Methode nicht möglich, sondern lediglich ein unpräziser Gefahrenhinweis für einen grossen Bereich, der sich über den gesamten Zuständigkeitsbereich einer Autobahnmeisterei erstreckt.
- In der AT-B-343 017 ist eine Anordnung zum Schalten einer Anzahl seriell verbundener Schaltglieder einer auch für die Anordnung an Strassen geeigneten Signalisierungsvorrichtung angegeben, bei der durch Aktivierung der Einschaltvorrichtung eines Schaltgliedes zumindest eines der in der Reihe nachfolgenden Schaltglieder durch von der Steuereinrichtung des aktivierten Schaltgliedes an das nachfolgende Schaltglied abgegebene Schaltsignale schaltbar ist. Es ist dabei daran gedacht, z.B. Warnblinkeinrichtungen in den Leitpflöcken an den Strassenrändern unterzubringen, wobei jeder Leitpflock mit einer Warneinrichtung eine Einschaltvorrichtung aufweist und z.B. bei einem Unfall die Schalteinrichtung des nächstgelegenen Leitpflockes eingeschaltet werden kann. Durch die in dieser Druckschrift beschriebene Schaltungsanordnung können dann die Warneinrichtungen einer Reihe von davor liegenden Leitpflöcken eingeschaltet werden. Mittels einer Synchronisiervorrichtung ist es möglich, wahlweise diese Warneinrichtungen gleichzeitig oder zeitlich nacheinander einzuschalten. Eine ferngesteuerte Einschaltung einzelner aus einer bestimmten Anzahl von Warneinrichtungen in definierter Weise ist nicht vorgesehen.
- Aus der DE-AS 1 933 436 ist es bekannt, zur Erhöhung der Intensität der Blinksignale anstelle von üblichen Glühlampen Elektronenblitzröhren mit Ladekondensatoren als Energiespeicher vorzusehen.
- Die bisher bekannten Verfahren berücksichtigen nicht die Abschattung einer blinkenden Notrufsäule durch einen Lkw. Infolge dieser Abschattung wird für den Fahrer eines gerade überholenden Pkw's die blinkende Notrufsäule durch einen Lkw verdeckt.
- Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Probleme hat die Erfindung die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine örtlich differenzierte Kennzeichnung einer an einer beliebigen Stelle auftretenden Gefahrenstelle mit Hinweis auf deren Entfernung ermöglicht und hierbei den Abschattungseffekt durch Lkw's weitgehend vermindert.
- Obige Aufgabe ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
- Dadurch, dass mehrere, beispielsweise drei, aufeinanderfolgende, vor der Gefahrenstelle befindliche Notrufsäulen blinken, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Pkw-Fahrer keine der blinkenden Notrufsäulen wegen Abschattung durch einen Lkw sieht, sehr klein, und zwar beispielsweise um die 3. Potenz geringer als bei nur einer blinkenden Notrufsäule.
- Durch unterschiedliches Blinken der einzelnen Notrufsäulen einer Gruppe von blinkenden Notrufsäulen kann der Kraftfahrer seine Position innerhalb der Gruppe von blinkenden Notrufsäulen erkennen und seine Entfernung von der Gefahrenstelle beurteilen, da er an dem Blinken einer Notrufsäule erkennen kann, ob er sich bei der ersten, zweiten oder dritten Notrufsäule vor der Gefahrenstelle befindet. Dies ist besonders wichtig im Falle einer vorausgegangenen Abschattung einer Notrufsäule durch einen Lkw.
- Die Bildung einer Gruppe aus mehreren blinkenden Notrufsäulen bringt noch einen weiteren Vorteil: die Warnung vor einer Gefahrenstelle und damit die Aufforderung zur Verminderung der Geschwindigkeit erfolgt nicht erst durch die unmittelbar vor der Gefahrenstelle befindliche Notrufsäule, sondern bereits wesentlich früher. Dadurch ist es dem Kraftfahrer möglich, seine Geschwindigkeit allmählich zu verringern.
- Jede Notrufsäule kann durch ein entsprechendes Kodesignal als erste, zweite oder dritte Notrufsäule einer Gruppe von beispielsweise drei blinkenden Notrufsäulen festgelegt werden. Dadurch ist eine Gruppe von blinkenden Notrufsäulen längs der Autobahn in Schritten von ca. 2 km, entsprechend dem Abstand zwischen zwei Notrufsäulen und entsprechend der jeweiligen Lage einer Gefahrenstelle verschiebbar.
- Dadurch, dass jede Notrufsäule mehrere Signallampen mit unterschiedlich einstellbarer Blinkart aufweist, können dem Kraftfahrer unterschiedliche Informationen übermittelt werden. So kann beispielsweise ausser einer allgemeinen Gefahrenwarnung dem Kraftfahrer als weitere Information signalisiert werden, dass er die Autobahn wegen eines Staus verlassen sollte, oder dass ein Fahrzeug in der falschen Fahrtrichtung fäh rt.
- Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Lichtsignaleinrichtung auf bereits anderweitig benützten Leiterpaaren arbeitet, dass sie also keine zusätzlichen Leiterpaare benötigt und dass trotzdem während des Blinkbetriebs die bisherige Sprechübertragung von und zu den Notrufsäulen nicht beeinträchtigt ist. Zur Trennung der bisherigen Sprechübertragung von den Kodesignalen und Fernspeiseströmen der erfindungsgemässen Einrichtung sind keine aufwendigen Selektionsmittel erforderlich.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
- .Fig. 1 eine übliche Kabelstrecke mit Notrufsäulen zwischen zwei Autobahnmeistereien,
- Fig. 2 eine Phantomkreisbildung und Sendeschaltung in einer Autobahnmeisterei,
- Fig. 3 eine gleichstromsperrende Phantomkreisankopplung,
- Fig. 4 die Signalübertragung zu Notrufsäulen über unbemannte Zentralstellen,
- Fig. 5 den mechanischen Aufbau der Lichtsignaleinrichtung einer Notrufsäule,
- Fig. 6a-e Beispiele für Blinksignale,
- Fig. 7 eine Schaltung zur Steuerung der Blitzfolge in einer Notrufsäule,
- Fig. 8 die Verteilung und Durchschaltung der Zündspannung,
- Fig. 9 eine Schalttabelle zur Schaltung nach Fig. 8,
- Fig. 10 die Erzeugung der in einer Notrufsäule benötigten Spannungen,
- Fig. 11 eine Wechselstrom-Impulsfolge zur Aktivierung einer Notrufsäule,
- Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel für eine Gruppe von Kodesignalen,
- Fig. 13 eine Schaltung zur Auswertung der Kodesignale, und
- Fig. 14 einen Spannungsverlauf nach einer Wechselstrom-Amplitudenbegrenzung.
- Nach Fig. 1 liegen zwischen zwei Autobahnmeistereien, den bemannten Zentralstellen ZB, im Abstand von ca. 2 km Notrufsäulen NRS 1 bis 22. Diese sind mit einer nicht eingezeichneten, durchgehenden Sprechleitung mit den Autobahnmeistereien ZB verbunden. Die Speisung der den Autobahnmeistereien zugeordneten Notrufsäulen NRS 1 bis 6 bzw. NRS 17 bis 22 erfolgt von den Zentralstellen ZB. Die Notrufsäulen NRS 7 bis 16 sind von einer unbemannten Zentralstelle ZU aus gespeist. Die Speisekreise der bemannten Zentralstellen ZB und der unbemannten Zentralstelle ZU sind galvanisch voneinander getrennt. Zur Speisung bisheriger Einrichtungen werden zwei Leiterpaare benutzt. Über das eine Leiterpaar erfolgt die Speisung der Aussenbeleuchtung der Notrufsäulen NRS mit Wechselstrom. Über das andere Leiterpaar erfolgt die Wechselstromspeisung einer beleuchteten Kilometerangabe im Innern des Sprechtrichters der Notrufsäulen NRS. In Fig. 1 sind diese beiden Leiterpaare gemeinsam dargestellt.
- Ebenfalls gemeinsam dargestellt sind die Notrufsäulen der beiden Fahrtrichtungen. So bedeutet z.B. die Bezeichnung NRS 4, dass an dieser Stelle je eine Notrufsäule in der Fahrtrichtung A-B und in der Fahrtrichtung B-A angeordnet ist. Die Notrufsäulen der beiden Fahrtrichtungen sind an ein gemeinsames Kabel, einer sogenannten Omnibusleitung, angeschlossen. Dieses Kabel ist nur auf einer Seite der Autobahn verlegt. Die Notrufsäulen der gegenüberliegenden Seite sind durch Stichleitungen mit diesem Kabel verbunden.
- Die Übertragung der Spannungen und Ströme für die Lichtsignaleinrichtung erfolgt über einen Phantomkreis (vgl. Fig.2). Hierfür enthält eine bemannte Zentralstelle ZB eine Fernspeiseeinrichtung FE mit einem Spannungswähler SW und einem Übertrager Ü1. Die mittengeerdete Sekundärwicklung des Übertragers Ü1 ist über den Mittelabgriff zweier Drosseln Dr1 an die Stammleitungen St1 und St2 angeschlossen, die den Phantomkreis bilden. In den Notrufsäulen NRS erfolgt die Auskopplung'aus dem Phantomkreis über gleichartige mittenangezapfte Drosseln Dr2. Über die schon bisher eingesetzten Übertrager Ü2, Ü3 werden die obengenannten Wechselspannungen für die Aussenbeleuchtung bzw. die Beleuchtung der Kilometerangabe an die Stammleitungen St1 bzw. St2 angeschlossen. Die Bildung des beschriebenen Phantomkreises erfordert keine Auftrennung der Stammleitungen St1 und St2. Es ist jedoch auch möglich, je eine Drossel Dr1 und den zugehörigen Übertrager Ü2 bzw. Ü3 in bekannter Weise durch je einen gemeinsamen Phantomübertrager zu ersetzen, dessen mittenangezapfte Sekundärwicklung anstatt der Drossel Dr1 an die Stammleitung St1 bzw. St2 angeschlossen ist.
- Über den Phantomkreis erfolgt nicht nur die Wechselstrom-Fernspeisung der Lichtsignaleinrichtung, sondern auch eine Übertragung von Kodesignalen von den Zentralstellen zu den Notrufsäulen. Die Kodesignale bestehen aus einer Folge von Wechselstrom-Impulsen mit verschiedenen Spannungswerten. Der Ausgang a1 des Signalgebers SG in Fig. 2 steuert entsprechend dem auszusendenden Kodesignal den Spannungswähler SW. Durch diesen wird jeseils ein Anschlusspunkt L, H oder D der Primärwicklung des Übertragers Ü1 an das Wechselstromnetz N angeschlossen. Der Wicklungsteil zwischen den Anschlusspunkten D und A der Primärwicklung des Übertragers Ü1 ist für den Nennwert der Netzspannung, beispielsweise 220 V, ausgelegt. Bei Verbindung des Anschlusspunktes D mit dem Wechselstromnetz liegt am Phantomkreis die höchste übertragene Spannung. Bei Anschluss der beiden anderen Punkte H oder L ist die Spannung am Phantomkreis entsprechend niedriger. Durch die Mittenerdung der Sekundärwicklung des Übertragers Ü1 wird die zwischen den Stammleitungen St1 und St2 herrschende Spannung gegenüber dem Erdpotential und damit auch die Gefährdungsspannung gegenüber Personen halbiert. Die Kodesignale werden über die Drosseln Dr2 ausgekoppelt und in den Notrufsäulen NRS ausgewertet. Der Ausgang a2 des Signalgebers SG dient zur Ansteuerung von Notrufsäulen über unbemannte Zentralstellen, die im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert wird.
- Bei der Verwendung von Triacs in dem Spannungswähler SW ist ein schneller Wechsel zwischen den einzelnen Spannungswerten möglich. Die dabei in Abhängigkeit vom Einschaltzeitpunkt auftretenden Magnetisierungsstromstösse lassen sich beispielsweise dadurch vermeiden, dass die Spannungsumschaltung auf der Sekundärseite des Übertragers Ü1 erfolgt. Wegen der Mittenerdung ist dann eine zweipolige Umschaltung erforderlich. Auch andere übliche Massnahmen zur Spannungsumschaltung, beispielsweise eine Phasen-Anschnitt-Steuerung, lassen sich einsetzen.
- Infolge vorgesehener Verbesserungen an den Autobahn-Notrufeinrichtungen ist über die Stammleitung St2 Gleichstromübertragung vorgesehen. In diesem Fall wird für die Stammleitung St2 eine gleichstromsperrende Phantoman-und -auskopplung vorgesehen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür. Die Drossel Dr1 der Fig. 2 wird ergänzt durch zwei Drosseln Dr3 und zwei Kondensatoren C. Die Gleichstromblockierung erfolgt durch die Kondensatoren C. Aus Symmetriegründen sind zwei Kondensatoren C erforderlich. Um den Einspeisewiderstand möglichst klein zu halten, sind die beiden Kondensatoren C durch je eine Drossel Dr3 zu Serienresonanzkreisen ergänzt, deren Resonanzfrequenz gleich der Frequenz des Fernspeisestromes, insbesondere 50 Hz ist. An den Notrufsäulen erfolgt die Auskopplung über eine analoge Schaltung.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, gehören die Notrufsäulen zwischen zwei bemannten Zentralstellen ZB verschiedenen, galvanisch getrennten Speisebereichen an, die von einer bemannten oder unbemannten Zentralstelle ZB oder ZU aus gespeist werden. Wenn der Phantomkreis aus den Stämmen St1 und St2 (vgl. Fig. 2) gebildet wird, über die die Notrufsäulenaussenbeleuchtung und die Beleuchtung der Kilometerangabe gespeist werden, liegen entsprechend diesen verschiedenen Speisebereichen zwei getrennte Phantomkreise vor. Dann kann eine Notrufsäule im Bereich einer unbemannten Zentralstelle ZU nicht direkt von einer bemannten Zentralstelle ZB aus angesteuert werden, sondern muss über die betreffende unbemannte Zentralstelle ZU angesteuert werden.
- Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Ansteuerung einer Notrufsäule über eine unbemannte Zentralstelle ZU. Die unbemannte Zentralstelle ZU ist wie die bemannte Zentralstelle ZB an das Wechselstromnetz N angeschlossen und weist die gleiche Fernspeiseeinrichtung FE wie diese auf. Zur Ansteuerung einer Notrufsäule über die unbemannte Zentralstelle ZU gibt der Signalgeber SG Signale S an seinen Ausgang a2. Diese werden einem Datensender DS zugeführt und in eine für die Datenübertragung geeignete Form gebracht. Auf der durchgehenden Sprechleitung SLt werden die Daten zur unbemannten Zentralstelle ZU übertragen. Dort werden sie gegebenenfalls in einem Verstärker V verstärkt und in einem Datenempfänger DE in die ursprünglichen Ausgangssignale des Signalgebers SG umgesetzt. Diese rückgewonnenen Signale S steuern in gleicher Weise die Ausgangsspannung der Fernspeiseeinrichtung FE wie in der bemannten Zentralstelle (vgl. Fig. 2). Die gesteuerte Ausgangsspannung wird in der unbemannten Zentralstelle ZU als Kodesignal KS über die Phantomankopplung Ph1 auf die Phantomleitung PhL gegeben, über die Phantomauskopplung Ph2 ausgekoppelt und beispielsweise in der Notrufsäule NRS 7 ausgewertet. Die Phantoman- bzw. -auskopplung Ph1 bzw. Ph2 ist entsprechend Fig. 2 oder 3 ausgeführt. Der Signalgeberausgang a1 wird zur Ansteuerung der Notrufsäulen mit Kodesignalen KS von der bemannten Zentralstelle ZB aus benützt, die im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde.
- Der Signalgeber SG kann in der Weise aufgebaut sein, dass abhängig von der Bereichszugehörigkeit einer Notrufsäule das für sie bestimmte Signal selbsttätig dem entsprechenden Ausgang a1 oder a2 zugeordnet wird.
- An jeder Notrufsäule NRS sind vier Blitzröhren BR1 bis BR4 vorgesehen (vgl. Fig. 7). Diese sind Bestandteil der Signallampen SL1 bis SL4 (vgl. Fig. 5). Alle Signallampen sind nahe an dem Kopfteil KT der Notrufsäule angebracht. Dadurch werden grosse Hebelwirkungen bei starkem Wind vermieden. Durch in Fig. 5 nicht dargestellte Aussparungen im winkelförmigen Aufnahmeteil At für die Signallampen oder durch Versetzung dieses Aufnahmeteils gegenüber dem Kopfteil KT können seitliche Verschlussdeckel des Kopfteiles weiterhin frei und zugänglich gehalten werden. Der Aufnahmeteil At ist durch Halterungen Ha am Notrufsäulen-Kopfteil befestigt.
- Je nach der Position einer Notrufsäule innerhalb einer Gruppe von blinkenden Notrufsäulen leuchten eine, zwei. usw. Signallampen nacheinander auf. In den Fig. 6a bis e sind jeweils für eine aus drei Notrufsäulen bestehende Gruppe Beispiele für das Blinken deren Signallampen 1 bis 3 bzw. 1, 3 und 4 dargestellt. NRSI ist die in Fahrtrichtung gezählte erste Notrufsäule der Gruppe, NRSII ist die zweite und NRSIII ist die dritte Notrufsäule der Gruppe. Der Zeitpunkt des Aufleuchtens einer Signallampe in bezug auf die Zeitachse t ist durch einen Punkt gekennzeichnet.
- Fig. 6a zeigt ein Beispiel für eine Warnung vor einer Gefahrenstelle. Bei NRSI blinkt nur die Signallampe 1. Bei NRSII blinken die Signallampen 1 und 3 nacheinander. Bei NRSIII blinken die Signallampen 1, 2 und 3 nacheinander. In Fig. 6d, die das Blinken von NRSIII darstellt, ist dies durch den Pfeil t symbolisiert. Die jeweils aufleuchtende Signallampe ist durch einen ausgefüllten Kreis dargestellt.
- Fig. 6c zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine weitere Information an die Verkehrsteilnehmer. Gezeigt ist die Signalisierung der Aufforderung «Autobahn verlassen» durch die NRSII' und NRSIII'. Der Blinkrhythmus von NRSI bleibt unverändert: es blinkt die Signallampe 1. Bei NRSII' blinken die Signallampen 3 und 4 und bei NRSIII' die Signallampen 3, 1 und 4 nacheinander. In Fig. 6e ist das Blinken von NRSIII' durch den Pfeil t symbolisiert.
- Die Fig. 6d und 6e zeigen den deutlichen Unterschied der beiden Informationen und ihre suggestive Wirkung.
- Bei diesen gezeigten Beispielen entspricht nicht nur die Anzahl der aktiven Signallampen der jeweiligen Ordnungszahl einer Notrufsäule, sondern auch deren Blinkrhythmus: die Anzahl der Lichtblitze zwischen den jeweiligen Pausen P1, P2 und P3 (vgl. Fig. 6a) entspricht ebenfalls der Ordnungszahl einer Notrufsäule.
- In Fig. 6b wird dies verdeutlicht, indem nur die zeitliche Gruppierung der Blitzfolge dargestellt und durch Klammern hervorgehoben wird. Diese zeitliche Gruppierung ist auch in den Fig. 6a und 6c durch Klammern hervorgehoben.
- Um unterscheiden zu können, ob eine Gefahrenstelle nur eine Fahrtrichtung betrifft (z. B. Unfall, Stau) oder beide Fahrtrichtungen (z.B. Nebel, Glatteis), werden die entsprechenden Notrufsäulen entweder in nur einer Fahrtrichtung oder in beiden Fahrtrichtungen auf Blinkbetrieb geschaltet. Wenn z.B. in Fig. 1 die Gefahrenstelle G eine Nebelstrecke bezeichnet, so werden in der Fahrtrichtung A-B die Notrufsäulen 5 bis 7 und in der Fahrtrichtung B-A die Notrufsäulen 10 bis 8 auf Blinken geschaltet. Da jede Notrufsäule, wie noch gezeigt wird, durch ein Adresssignal selektiv angesteuert wird, ist es möglich, die Notrufsäulen unabhängig von der Fahrtrichtung zu aktivieren, obwohl die Notrufsäulen beider Fahrtrichtungen an ein gemeinsames Kabel angeschlossen sind.
- Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung einer gewünschten Blitzfolge in einer Notrufsäule. Die von einer Zentralstelle aus gesendeten und über die Stämme St1 und St2 übertragenen Kodesignale werden an den Notrufsäulen über die Phantomauskopplung Ph2 einem Übertrager Ü4 mit mehreren Sekundärwicklungen s, z, b- zugeführt. Die an Sekundärwicklung s abgegriffene Spannung wird in einer Gleichrichter-und Ladeeinrichtung GLE gleichgerichtet und als Kodesignalspannung Us einer Signaleinrichtung SE zugeführt und dort ausgewertet. Durch die mit hoher Energie übertragenen Kodesignale wird in der Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE ein Stromversorgungskondensator Cv (vgl. Fig. 10) aufgeladen. Seine Spannung dient zur Stromversorgung verschiedener elektronischer Schaltungen; dies ist durch den Spannungspfeil Uv angedeutet. Ein Ausführungsbeispiel für die Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE sowie Einzelheiten über die Ableitung der Spannungen Ub, Uz, Us und Uv werden anhand der Fig. 10 erläutert.
- Bei entsprechendem Adresssignal, das die zu aktivierende Notrufsäule bestimmt, wird durch das nachfolgende Typensignal am Ausgang der Signaleinrichtung SE eine entsprechende Information bereitgestellt, die die Art des Blinkens festlegt. Die Signaleinrichtung SE in Fig. 7 enthält hierzu einen handelsüblichen Serien-Parallel-Wandler, der die am Eingang ankommende Serien-Information der zeitlich nacheinander eintreffenden Impulse in eine Parallel-Information am Ausgang umwandelt; dies ist durch eine mehradrige Verbindungsleitung zu einem Verteiler Vt in einer Blitzfolgeschaltung Bfs angedeutet. Die Par- ,allel-Information am Ausgang der Signaleinrichtung SE steuert den Verteiler Vt der Blitzfolgeschaltung Bfs in der Blitzeinrichtung BE in der Weise, dass die Schaltpunkte 1'...4'entsprechend dem Typen-Kode mit den Schaltpunkten 1...4 verbunden werden. Der sich einstellende Schaltzustand wird gespeichert. Nach Übertragung der Kode-Signale beginnt der Blinkbetrieb. Hierbei wird der Stromversorgungskondensator Cv ständig nachgeladen, um die Stromversorgungsspannung Uv aufrechtzuerhalten.
- Die für den Blinkbetrieb erforderliche Energie wird ebenfalls über den Phantomkreis auf den Stämmen St1 und St2 übertragen. Die gelieferte Spannung wird in der Sekundärwicklung b des Übertragers Ü4 hochtransformiert, in der Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE gleichgerichtet und als Blitzspannung Ub den Blitzröhren BR1 ..4 in der Blitzeinrichtung BE zugeführt. Die Blitzspannung Ub wird durch den Ladekondensator Cb geglättet. Die Diode D verhindert, dass die Energie des Ladekondensators Cb zurückfliesst. Die ungeglättete Blitzspannung Ub wird ausserdem der Signaleinrichtung SE zugeführt. Ihre dortige Verwendung wird anhand der Fig. 13 erläutert.
- Die Blitzfolgeschaltung Bfs weist einen Taktschalter T auf, der von einem Zählgerät ZG gesteuert ist. Als Zählkriterien dienen 50-Hz-Halbwellen, z. B. der Speisespannung für die Notrufsäulen-Aussenbeleuchtung oder für die Beleuchtung der Kilometerangabe. Das Zählgerät ZG schaltet den Taktschalter T nach einer festgelegten Anzahl von Halbwellen schrittweise zyklisch weiter. Dadurch wird die über die Sekundärwicklung z in der Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE gebildete Zündspannung Uz zyklisch jeweils an einen der Schaltpunkte 1'...4' durchgeschaltet.
- Entsprechend den vorher durch die Signaleinrichtung SE bewirkten Verbindungen zwischen den Schaltpunkten 1'...4' einerseits und 1...4 anderseits wird die Zündspannung Uz in der gewünschten Reihenfolge nacheinander an Zündübertrager Ü5.1...U5.4 angelegt..Jedem dieser Zündübertrager ist eine Glimmlampe und eine Blitzröhre mit Hilfselektrode zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine Glimmlampe GI1 und eine Blitzröhre BR1 mit Hilfselektrode HI gezeichnet. Bei Anlegen der Zündspannung Uz an den Zündübertrager Ü5.1 zündet die Glimmlampe Gi1 und bewirkt in bekannter Weise über die Hochspannungswicklung des Zündübertragers Ü5.1 und die Hilfselektrode HI zusammen mit der Blitzspannung Ub die Zündung der Blitzröhre BR1. Die Zündung der anderen Blitzröhren erfolgt analog.
- Bei entsprechend spannungsfest dimensionierter Blitzfolgeschaltung Bfs ist es auch möglich, nur einen Zündübertrager und eine Glimmlampe vorzusehen und vor dem Eingang des Taktschalters T anzuordnen und dessen Schaltschritte und die Durchschaltung der Zündspannung Uz auf den Zündübertrager gemeinsam durch das Zählgerät ZG zu steuern und die Schaltpunkte 1 ...4 direkt mit den Hilfselektroden HI...4 zu verbinden. Als Zählgerät ZG kann ein Halbwellen-Paketschalter verwendet werden, der als handelsübliche integrierte Schaltung erhältlich ist. Die in Fig. 7 gezeigte Zündauslösung stellt eine Fremd-Triggerung der Zündung dar, im Gegensatz zu der üblichen Methode, bei der der Zündzeitpunkt durch den Ladungszustand eines Energiespeichers bestimmt wird (vgl. z. B. DE-AS 1 933 436). Die Ladezeiten der Ladekondensatoren Cb, Cz für die Blitzspannung Ub und die Zündspannung Uz sind so bemessen, dass die Ladekondensatoren bis zum nächsten Schaltschritt des Taktschalters T ihre vorgesehene Ladungsenergie erreicht haben.
- Es sind auch noch andere Arten der Fremd-Triggerung der Zündung möglich. Beispielsweise kann die Zündung von einer Zentralstelle aus durch impulsförmige Erhöhung oder Absenkung oder Unterbrechung der Fernspeisespannung für den Blinkbetrieb in Verbindung mit spannungsauswertenden Schaltungen in den Notrufsäulen getriggert werden.
- Die fremdgetriggerte Zündauslösung hat den Vorteil, dass die Zündung der verschiedenen Blitzröhren innerhalb einer Gruppe von blinkenden Notrufsäulen zu den vorgesehenen Zeitpunkten sichergestellt ist, was bei der ladungsabhängigen Zündauslösung nicht der Fall ist, denn eine Gruppe von blinkenden Notrufsäulen stellt ein komplexes Ladungssystem mit mehreren Ladekondensatoren und unterschiedlichen entfernungsabhängigen Leitungswiderständen dar, deren Grösse sich ausserdem von Fall zu Fall ändert. Durch Ausgleichs- und Ergänzungswiderstände kann man zwar die einzelnen Ladezeitkonstanten weitgehend einander angleichen, jedoch nie exakt absolut gleichmachen. Daher würde bei ladungsabhängiger Zündauslösung stets der Ladekondensator mit der kleinsten Zeitkonstanten die Zündung der zugehörigen Blitzröhre auslösen, bevor die anderen Blitzröhren zünden. Seine Wiederaufladung würde die Weiterladung der anderen Kondensatoren verhindern oder unzulässig verzögern. Die übrigen Blitzröhren würden überhaupt nicht zünden oder nur in sehr grossen, unregelmässigen und unkontrollierbaren Abständen. Dagegen gewährleistet die ladungsunabhängige Zündauslösung nicht nur, dass der Blinkrhythmus jeder Notrufsäule einzeln für sich betrachtet, einem festen, vorgegebenen Zeitraster entspricht, sondern verhindert ausserdem, dass sich die Zündzeitpunkte der verschiedenen Notrufsäulen gegeneinander verschieben. Die Zündzeitpunkte liegen somit nach einem phasenstarren Zeitraster fest. Eine zeitliche gegenseitige Verschiebung der Zündzeitpunkte würde die Ladungsvorgänge im Ladungsnetzwerk periodisch verändern und zur Folge haben, dass Kondensatoren zeitweise nicht mehr genügend aufgeladen werden.
- Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die wahlweise Verteilung und Durchschaltung der Zündspannung im Verteiler Vt der Blitzfolgeschaltung Bfs. Die Schaltkontakte a bis i und der Taktschalter T sind zur einfacheren Darstellung als mechanisch betätigte Kontakte und Schalter dargestellt. Sie können selbstverständlich durch elektronische, integrierte Schaltkreise realisiert werden. Die Zündspannung Uz wird über den vom Zählgerät ZG gesteuerten Taktschalter T zyklisch auf die Schaltpunkte 1'...4' durchgeschaltet. Je nach Art der gewünschten Blitzfolge (NRSI bis 111 bzw. NRSI, 11' oder Ill') werden die Schaltkontakte a...i gemäss der Tabelle in Fig. 9 entsprechend dem jeweiligen Typensignal durch die Signaleinrichtung SE angesteuert und geschlossen. Geschlossene Kontakte sind durch einen Punkt gekennzeichnet. Die geschlossenen Kontakte schalten die Zündspannung Uz auf die entsprechenden Schaltpunkte 1...4 durch. Je nach Stellung der Schaltkontakte leuchten die Signallampen im Rhythmus entsprechend Fig. 6a oder 6c auf
- Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung der in Fig. 7 gezeigten Spannungen Ub, Uz, Us und Uv. Die aus dem Phantomkreis ausgekoppelte Wechselspannung U wird in der Sekundärwicklung b des Übertragers Ü4 direkt auf den für die Blitzröhren erforderlichen Wert angehoben, einem Vollweggleichrichter Gb der Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE zugeführt und als gleichgerichtete, noch ungesiebte Spannung Ub abgegeben. Die übliche Spannungsstabilisation, die in erster Linie zur Konstanthaltung der Blitzfolge-Frequenz dient, ist nicht erforderlich, da die Zündauslösung, wie bereits erwähnt, unabhändig vom Ladungszustand des Ladekondensators Cb (vgl. Fig. 7) erfolgt.
- Zur Erzeugung der Zündspannung Uz wird der Kondensator Cz mit der an der Übertragerwicklung z abgenommenen Spannung über eine Diode D9 aufgeladen.
- Zur Erzeugung der Stromversorgungsspannung Uv wird an der Übertragerwicklung s eine niedrige Spannung abgenommen und in einem Gleichrichter Gv gleichgerichtet. Mit der gleichgerichteten Spannung wird der Stromversorgungskondensator Cv über die Diode D11 und Widerstand R11 aufgeladen.
- Die Kodesignale werden ebenfalls an der Wicklung s abgenommen und nach der Gleichrichtung im Gleichrichter Gv als Kodesignalspannung Us der Signaleinrichtung SE zur Auswertung zugeführt. Da die Kodesignal-Übertragung mit zwei verschiedenen Spannungswerten arbeitet und der Stromversorgungskondensator Cv während der Kodesignal-Übertragung nachgeladen wird, wird die Spannung an Cv durch eine Zenerdiode Z11 stabilisiert. Die Diode D11 verhindert, dass die Ladung von Cv auf signalauswertende Teile der Signaleinrichtung SE gelangt. Der Widerstand R11 dient zur Entkopplung.
- Die mit der Versorgungsspannung Uv gespeisten Schaltungen sind integrierte Schaltkreise, so dass ihr Leistungsverbrauch gegenüber den Blitzröhren sehr gering ist.
- Selbstverständlich ist es auch möglich, vor der Spannungstransformation den 50-Hz-Wechselstrom in bekannter Weise über mehrere Zwischenstufen (Gleichrichter, Schwingstufe, Verstärker) in einen Strom höherer Frequenz umzuwandeln, so dass ein kleinerer Übertrager mit einem eventuell besseren Wirkungsgrad verwendet werden kann. Diesem eventuell besseren Wirkungsgrad steht jedoch ein zusätzlicher Energieverbrauch der Zwischenstufen gegenüber. Ausserdem sind bei Entfallen eines 50-Hz-Übertragers Transistoren mit höherer Betriebsspannung erforderlich, da die angelieferte 50-Hz-Wechselspannung höher ist, als sie für elektronische Schaltungen üblich ist. Derartige Transistoren sind aber teurer und haben weniger Sicherheitsreserven; hinzu kommt, dass die zusätzlichen Zwischenstufen ebenfalls solche Transistoren enthalten und somit die Zuverlässigkeit der Gesamteinrichtung zusätzlich vermindern.
- Fig. 11 zeigt das Beispiel einer im Phantomkreis übertragenen Folge von 50-Hz-Wechselstrom-Impulsen zur Aktivierung einer Notrufsäule in ihrem zeitlichem Verlauf t. Der Wechselstrom ist dargestellt durch die Schraffur innerhalb der Impulse. Ein Ladeimpuls II hat eine längere Dauer als nachfolgende Signalimpulse Is des Kodesignals KS. Der Ladeimpuls II dient der Aufladung des Stromversorgungskondensators Cv (vgl. Fig. 10), der die elektronischen Einrichtungen der Lichtsignaleinrichtung speist.
- Die Kodesignale KS bestehen aus Wechselstrom-Impulsen und sind binärkodiert. Von den verschiedenen Möglichkeiten zur Bildung der beiden Binärzustände wird ausschliesslich das Spannungskriterium verwendet. Dabei verkörpert die niedrigere Spannung UI den Binärzustand Null. Die höhere Spannung Uh verkörpert den Binärzustand L. Diese Spannungen stehen über mehrere Wechselstromperioden an. Die Dauer der einzelnen Signalimpulse Is ist an keinerlei Taktkriterien gebunden. Sie können unterschiedlich lang sein. Dies hat gegenüber der Bildung der beiden Binärzustände unter Einbeziehung eines Zeitkriteriums - z. B. Impulslängen-Kodierung - den Vorteil, dass die Impulsübertragung unabhängig vom Einschwingverhalten der Übertragungsstrecke ist, das Beginn und Ende eines Signalimpulses Is verfälschen kann.
- Das Ende eines Signalimpulses Is wird durch Rückkehr auf den Spannungswert Null gekennzeichnet. Dies ergibt zusammen mit der obengenannten Möglichkeit nicht festgelegter Impulslängen den weiteren Vorteil, dass die Signalimpulse Is asynchron übertragen werden können. Daher dürfen bei entsprechender Auswerteeinrichtung nicht nur die Signalimpulse Is, sondern auch die Pausen Rz unterschiedlich läng sein. Dadurch sind Einrichtungen zur Taktrückgewinnung und Zähleinrichtungen überflüssig.
- Solche Einrichtungen wären erforderlich, wenn die Binärzustände z.B. nur durch den Zustand «keine Spannung» bzw. «Spannung», also ohne Rückkehr auf den Spannungswert Null, dargestellt würden. Denn dann müssten in der Signaleinrichtung die Signalimpulse Is zu genau definierten Zeitpunkten abgetastet werden, um bei mehreren aufeinanderfolgenden gleichen Binärzuständen eine eindeutige Information zu gewinnen.
- Nach der Kodesignal-Übertragung erfolgt der Blinkbetrieb. Die hierbei benützte Spannung ist gleich der Spannung Uh.
- Fig. 12 zeigt in vereinfachter, unipolarer Darstellung ein Impulsbeispiel für eine Gruppe von fünf Kodesignalen KS, die einer Notrufsäule zugeordnet sind. Eine Gruppe aus fünf Kodesignalen KS entspricht den fünf verschiedenen Blinkarten nach Fig. 6 und 9 (NRSI, II und 111. sowie NRSII' und III'). Die Kodesignale KS bestehen aus einem Adresssignal AS und einem Typensignal TS. Das Adresssignal AS ist für jede Notrufsäule verschieden. In Fig. 12 umfasst das Adresssignal AS 5 Bits. Das Typensignal TS legt die Anzahl der durch die Blitzfolgeschaltung aktiv geschalteten Signallampen und deren Einschaltreihenfolge und damit die Position der Notrufsäulen innerhalb einer Gruppe von blinkenden Notrufsäulen sowie die Art der Information fest. Im Beispielsfalle besteht das Typensignal TS aus 3 Bits.
- Die Anzahl von 8 Bits beim gezeigten Beispiel ist eine willkürliche Annahme. Die tatsächlich erfolderliche Anzahl von Bits hängt von der Anzahl der zu aktivierenden Notrufsäulen und von der Anzahl der verschiedenen Blinkarten ab. Bei dem gezeigten Beispiel können max.' 25=32 verschiedene Notrufsäulen aktiviert werden, wobei für jede Notrufsäule bis zu 23=8 verschiedene Blinkarten möglich sind.
- Bei Anpassung der Anzahl der Blinkarten an die Potenzreihe 2n werden die Eigenschaften eines Binärkodes optimal ausgeschöpft. Hierbei ist dann allerdings keinerlei Übertragungsredundanz möglich, die eventuell im Interesse einer niedrigen Übertragungsfehler-Wahrscheinlichkeit wünschenswert sein kann.
- Fig. 13 zeigt ein Schaltungsbeispiel für die Auswertung der Kodesignale KS durch die Signaleinrichtung SE in einer Notrufsäule. Die Ableitung der Kodesignalspannung Us sowie der Blitzspannung Ub und der Stromversorgungsspannung Uv wurde bereits anhand der Fig. 10 erläutert. Die Kodesignalspannung Us nimmt während der Signalübertragung die speziellen Werte Uh' oder UI' an. Diese Werte sind den üblichen Spannungswerten für elektronische Schaltungen angepasst und daher niedriger als die auf der Phantomleitung übertragenen Spannungswerte Uh bzw. Ul.
- Die Spannung Us wird über Dioden D12 und D13 und Widerstände R12 und R13 Kondensatoren Cr und Cs zugeführt. Die Dioden D12 und D13 verhindern, dass sich die Ladungen der Kondensatoren Cr und Cs ausgleichen oder in die Gleichrichter- und Ladeeinrichtung GLE (vgl. Fig. 10) zurückfliessen. Die Widerstände R12 und R13 verhindern, dass ein Kondensator zu Beginn seiner Aufladung die Spannung Us kurzschliesst und so den Ladevorgang anderer, teilweise geladener Kondensatoren unterbricht. Mit den Widerständen werden ausserdem die verschieden grossen Ladezeitkonstanten für die Kondensatoren Cr und Cs festgelegt.
- Mit dem Ladeimpuls 11 (vgl. Fig.11) werden die Kondensatoren Cr und Cs auf den Spannungswert Uh' aufgeladen. Die während dieses Impulses auftretenden Halbwellen der hohen Gleichspannung Ub werden durch einen Amplitudenbegrenzer Ab auf einen niedrigen Wert Uh" begrenzt, der etwas grösser als Uh' ist. Die begrenzte Spannung Uh" sinkt nur für den Bruchteil einer Halbwellendauer unter den Wert Uh" ab (vgl. Fig. 14, Kurve a). Diese Spannungseinbrüche werden durch einen Kondensator Ck überbrückt. Die Lade- und Entladezeitkonstanten des Kondensators Ck sind so bemessen, dass er spätestens nach einer Halbwelle geladen bzw. entladen ist (Fig. 4, Kurve b). Die Spannung des Kondensators Ck liegt an einem Widerstand R15 und an der Basis von Transistoren T1 und T2. Die Kondensatoren Cr und Cs, die am Emitter des Transistors T1 bzw. T2 liegen, haben eine grössere Ladezeitkonstante als der Kondensator Ck. Dadurch erreicht die Spannung an den Basen der Transistoren den Wert Uh", bevor die Spannung an den Emittern den etwas kleineren Wert Uh' erreicht. Die Transistoren T1 und T2 sperren.
- Durch den Ladestromstoss beim Aufladen des Kondensators Ck über den Amplitudenbegrenzer Ab entsteht ein positiver Spannungsimpuls an einem Widerstand R16. Dieser Impuls wird über eine Diode D14 auf den Ruhe-Eingang einer bistabilen Kippstufe K gegeben. Falls diese Kippstufe sich nicht in der Ruhelage befindet, wird sie dadurch in ihre Ruhelage geschaltet. Wenn sie sich bereits in Ruhelage befand, reagiert sie auf diesen Impuls nicht.
- Die Kondensatoren Cr und Cs werden durch mehrere Halbwellen aufgeladen. Die an ihnen entstehende Spannung Uh' ist grösser als die Durchbruchspannung von Schwellwertschaltern SW1 und SW2. Diese Durchbruchspannung liegt zwischen den Spannungswerten Uh' und Ul'. Sobald am Kondensator Cs die Spsnnung Uh' ansteht, schaltet der Schwellwertschalter SW2, der am Setzeingang der Kippstufe K liegt, durch. Dadurch stellt sich am Arbeitsausgang der Kippstufe der Binärzustand L ein. Dieser liegt am Eingang eines Serien-Parallel-Wandlers SP. Der Transistor T1 sperrt noch, so dass die am Kondensator Cr anstehende Spannung Uh' nicht an den Schwellwertschalter SW1 gelangt.
- Solange der Ladeimpuls II andauert, hält die am Widerstand R15 anliegende Spannung Uh" die Transistoren T1 und T2 im Sperrzustand. Nach Beendigung des Ladeimpulses il entlädt sich der Kondensator Ck innerhalb einer Halbwellendauer über die Widerstände R15 und R16. Der dabei am Widerstand R16 entstehende negative Spannungsimpuls wird durch die Diode D14 gesperrt. Die Entladezeitkonstante ist nur wenig grösser als die Ladezeitkonstante, da der Widerstand R15 klein im Vergleich zum Widerstand R 16 ist. Nach der Entladung des Kondensators Ck gelangt über den Widerstand R15 nichtpotential an die Basen der Transistoren T1 und T2. Diese werden durch die an den Kondensatoren Cr und Cs anstehende Spannung Uh' durchgeschaltet. Über den Transistor T2 erzeugt der Entladestrom des Kondensators Cs an einem Kollektorwiderstand R17 einen Tastimpuls lt, der dem Serien-Parallel-Wandler SP zugeführt wird. Dadurch wird der am Eingang des Serien-Parallel-Wandlers SP anstehende Binärzustand L abgetastet. Der Serien-Parallel-Wandler SP ist so ausgelegt, dass der jeweils an seinem Eingang anstehende Binärzustand erst durch den Tastimpuls It ausgewertet wird. Derartige SeriennParallel-Wandler SP sind bekannt.
- Der Kondensator Cr wird über den durchgeschalteten Transistor T1 und die Reihenschaltung aus einem Widerstand R14 und einer kleinen Induktivität L entladen. Der Entladestromstoss wird durch die Induktivität leicht verzögert. Die Zeitkonstante der Reihenschaltung ist klein gegenüber der Entladezeitkonstanten des RC-Gliedes Cr, R14. Die Spannung des am Widerstand R14 entstehenden verzögerten Impulses ist deshalb nur unwesentlich kleiner als die Spannung Uh'. Der Schwellwertschalter SW1 wird durch den gegenüber dem Tastimpuls It verzögerten Impuls durchgeschaltet. Der Impuls wird als Rückstellimpuls Ir dem Serien-Parallel-Wandler SP und der Blitzfolgeschaltung Bfs in der Blitzeinheit BE zugeführt. Dadurch werden beide in ihre Ausgangsstellung gebracht und für die unmittelbar folgende Kodesignalübertragung bereitgeschaltet. Der vorher abgetastete Binärzustand L sowie zufällige Schaltzustände, die eventuell bei längerer Nichtbenutzung der Einrichtung durch induzierte Störspannungen entstanden sind, werden somit durch den Rückstellimpuls Ir gelöscht.
- Während der anschliessenden Kodesignalübertragung wird der Kondensator Cs mehrmals auf die Spannung Uh' oder UI' aufgeladen und wieder entladen. Durch den Ladestromstoss des Kondensators Ck am Anfang eines jeden Signalimpulses Is wird die Kippstufe K in der beschriebenen Weise in die Ruhelage gebracht. Die Sperrung der Transistoren T1 und T2 am Anfang eines jeden Signalimpulses sowie ihr Durchschalten nach Beendigung des jeweiligen Signalimpulses und die damit verbundene Erzeugung des Tastimpulses It geschieht analog wie beim Impuls II.
- Das Sperren der Transistoren erfolgt unabhängig davon, ob die Spannung UI oder Uh an der Primärwicklung des Übertragers anliegt, denn der nach dem Amplitudenbegrenzer Ab auftretende Spannungswert Uh" ist unabhängig davon, welche der beiden Spannungen am Übertrager anliegt.
- Die Signalimpulse Is sind kürzer als der vorangegangene Ladeimpuls II und dauern nur so lange, bis der Kondensator Cs auf die Spannung Uh' oder U1'aufgeladen ist. Daher bleibt die Ladespannung des Kondensators Cr am Ende eines Signalimpulses merklich kleiner als Uh' oder Ul', da die Ladezeitkonstante von Cr merklich grösser bemessen ist als die des Kondensators Cs. Die niedrigere Spannung am Kondensator Cr reicht nicht aus, um bei durchgesteuertem Transistor T1 den Schwellwertschalter SW1 zu durchbrechen. Die Signalimpulse lösen daher keinen Rückstellimpuls Ir aus. Die Entladezeitkonstante des Kondensators Cr - einschliesslich der Verzögerung durch die Induktivität L - ist gegenüber seiner Ladezeitkonstanten merklich kleiner bemessen, so dass seine Spannung stets unterhalb der Durchbruchspannung des Schwellwertschalters SW1 bleibt, selbst wenn nur Signalimpulse der Spannung Uh übertragen werden.
- Die der Signaleinrichtung SE zugeführte Kodesignalspannung Us ist nicht geglättet, da durch einen Siebkondensator die Spannungswechsel zwischen Uh' und UI' sowie die Impulslücke RZ überdeckt würden. Die Spannung Us geht im Takte der Halbwellen periodisch auf Null zurück. Daher steigt die am Kondensator Cs entstehende Spannung während der Ladung durch mehrere Halbwellen nicht monoton an, sondern ist mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Spannungs-Wellenlinie überlagert. Infolge des wellenförmigen Spannungsverlaufes während der Ladung des Kondensators Cs ist es möglich, dass die Spannungsschwelle des Schwellwertschalters SW2 mehrmals durchbrochen wird, bis der Ladungs-Endzustand erreicht ist. Trotzdem werden aber nicht mehrere aufeinanderfolgende L-Zustände vorgetäuscht, da die nachgeschaltete bistabile Kippstufe K beim ersten Durchbruch in den stabilen Arbeitszustand übergeht und auf weitere Impulse an ihrem Arbeitseingang nicht mehr reagiert, sondern erst auf einen später auf ihrem Ruhe-Eingang gegebenen Impuls. Eine analoge Überlagerung mit einer Spannungs-Wellenlinie tritt bei dem Kondensator Cr auf, kann dort aber ausser Betracht bleiben. Da der Kondensator Ck, wie erwähnt, innerhalb einer Halbwelle seinen Ladungs-Endzustand erreicht, tritt bei ihm diese Überlagerung nicht auf.
- Wenn ein Signalimpuls Is mit der Spannung Uh übertragen wird, erzeugt die gesetzte Kippstufe K am Eingang des Serien-Parallel-Wandlers SP den Birnärzustand L. Dieser wird in gleicher Weise wie nach dem Ladeimpuls 11 während der darauffolgenden Impulslücke RZ durch den Tastimpuls It ausgewertet, also erst dann, wenn der Kondensator Cs den stabilen Ladungs-Endzustand erreicht hat.
- Wenn ein Signalimpuls Is mit der Spannung UI übertragen wird, bildet sich am Kondensator Cs die Spannung UI'. Diese liegt unterhalb der Durchbruchspannung des Schwellwertschalters SW2. Es gelangt daher kein Impuls an den Arbeitseingang der Kippstufe K. An ihrem Ausgang bleibt also der Null-Zustand bestehen, der zu Beginn eines jeden Signalimpulses durch den Ladestromstoss des Kondensators Ck geschaltet wird. Der auf jeden Signalimpuls Is folgende Tastimpuls It wertet dann den Null-Zustand aus. Der Serien-Parallel-Wandler SP kehrt zyklisch nach dem letzten Signalimpuls eines Kodesignals KS, also beim letzten Tastimpuls lt, in die Ausgangsposition zurück, die er unmittelbar nach dem Rückstellimpuls Ir innehatte. Der Serien-Parallel-Wandler SP ist damit zur Aufnahme des nächsten Kodesignals KS bereit. Die Parallelausgänge werden über eine entsprechend mehradrige Steuerleitung der Blitzfolgeschaltung Bfs stellten Ausführungsbeispiel kann eine 3-BitFolge ausgewertet werden. Der Serien-Parallel-Wandler SP ist so aufgebaut, dass die Ausgangsinformation, mit der er die Blitzfolgeschaltung in der Blitzeinrichtung ansteuert, nur bei entsprechendem vorangegangenem Adresssignal AS ansteht. Auf diese Weise werden nur in den zu aktivierenden Notrufsäulen Steuervorgänge ausgelöst. Die dafür erforderliche Leistung bleibt somit auf diese Notrufsäulen, im Beispielsfall auf drei Notrufsäulen, beschränkt. Derartige Serien-Parallel-Wandler sind als integrierte Schaltkreise marktbekannt.
- Die Ladezeitkonstanten T der Kondensatoren Cr und Cs sind so bemessen, dass ihre Ladezeit bezüglich der Impulse 11 und ls mindestens 5T beträgt, so dass diese Kondensatoren stets ihren Ladungs-Endzustand erreichen. Daher erreicht die Spannung an diesen Kondensatoren in allen Notrufsäulen unabhängig vom jeweiligen Leitungswiderstand stets den Wert der in den speisenden Zentralstellen angelegten Spannung. Die unterschiedlichen Leitungslängen zwischen den Zentralstellen und den einzelnen Notrufsäulen haben somit keinen Einfluss auf die Signalauswertung durch die Schwellwertschalter SW1 und SW2 mit vorgegebenen Spannungsschwellen in der Signaleinrichtung SE.
- Zur Kontrolle, ob die vorgesehenen Notrufsäulen ordnungsgemäss aktiviert worden sind, kann man eine Rückmeldung von diesen Notrufsäulen an die Zentralstelle übertragen. Hierzu sind keine besonderen Rückmeldeeinrichtungen in den Notrufsäulen erforderlich. Für die Rückmeldung kann vielmehr eine für andere Zwecke vorgesehene Einrichtung mitbenützt werden, mit der die Autobahn-Notrufanlagen in naher Zukunft nachgerüstet werden sollen. Diese Einrichtung, die in der deutschen Patentschrift 2 251 400 beschrieben ist, sieht vor, dass bei Benützung einer Autobahn-Notrufsäule durch Heben der Sprechklappe eine Kennung der benützten Notrufsäule automatisch an die Zentralstelle gesendet wird, aus der das Zentralstellenpersonal sofort erkennt, von welcher Notrufsäule aus angerufen wird. Durch diese Massnahme soll es überflüssig werden, dass der Anrufer die an jeder Notrufsäule angebrachte Kilometerangabe abliest und der Zentralstelle nennt.
- Zur Durchführung der Rückmeldung ist es nur erforderlich, parallel zu den Kontakten, die durch das Heben der Sprechklappe betätigt werden und durch die die Aussendung einer Kennung gemäss der deutschen Patentschrift 2 251 400 ausgelöst wird, Schaltmittel anzuordnen, die von einer der beschriebenen Einrichtungen gesteuert werden und die dieselben Schaltfunktionen auslösen wie das Heben der Sprechklappe. Dies kann z. B. durch die Blitzfolgeschaltung Bfs erfolgen, nachdem der durch die Signaleinrichtung SE bewirkte Schaltzustand in der Blitzfolgeschaltung Bfs gespeichert worden ist. Um die bei einem tatsächlichen Heben der Sprechklappe ausgelösten Funktionen nicht zu blockieren, kann man vorsehen, die Schaltmittel nur sehr kurzzeitig in einen Schaltzustand zu versetzen, der einer angehobenen Sprechklappe äquivalent ist. Da die Aktivierung der Notrufsäulen durch zeitlich nacheinander übertragene Kodesignale erfolgt, ist es möglich, die entsprechenden Rückmeldungen ebenfalls zeitlich gestaffelt durchzuführen und dadurch voneinander zu trennen.
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