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Gegenstand der Erfindung ist eine programmgesteuerte Verkehrssignalanlage mit einem durch einen
Zeittaktgeber betätigten, die Reihenfolge der einzelnen Programmschritte bestimmenden Zählwerk.
Eine sehr wesentliche Massnahme zur Hebung der Flüssigkeit des geregelten Verkehrs besteht in der möglichst guten Anpassung der Schaltphasendauer der Verkehrsampeln an das zeitlich und richtungsmässig schwankende Verkehrsvolumen.
Es wurden dafür bereits mehrere Lösungen bekannt, sowohl durch Veränderung der Zykluszeit eines
Schaltprogrammes bei gleichbleibendem Verhältnis der einzelnen Phasenzeiten zueinander als auch durch automatische, verkehrsdichteabhängige oder manuelle Einstellung der Grünphasendauer einer Verkehrsrichtung oder der Sperrphasendauer einer störenden Verkehrsrichtung zwischen einem notwendigen Mindestwert und einem vertretbaren Maximalwert. Eine Lösung letzterer Art ist durch die österr. Patentschrift Nr. 279435 bekanntgeworden, in der angegeben ist, in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen die Frequenz eines Oszillators zu ändern, der einen Synchronmotor speist, der seinerseits in Abhängigkeit von dieser Frequenz langsamer oder schneller läuft und damit die Länge der einzelnen Verkehrsphasen bestimmt.
Trotz des dadurch erzielbaren
Fortschrittes bleibt die starre Zuordnung der zeitbestimmenden Schaltglieder zum gesamten Schaltzyklus oder zu bestimmten Schaltphasen ein Nachteil.
Eine vollkommen elastische Anpassung der Programmschritte an die Erfordernisse des Verkehrsgeschehens ermöglicht die Erfindung dadurch, dass das Zählwerk codierte Ausgangssignale liefert, die zusammen mit
Ausgangssignalen eines Programmspeichers den Eingängen von selektiv auf je ein aus allen Ausgangssignalen kombiniertes Codewort ansprechenden, teils zur Einschaltung vom Lampenstromkreisen und teils zur
Einschaltung mindestens eines die Schaltphasendauer bestimmenden, aus einer monostabilen Kippstufe bestehenden Zeitgliedes dienenden Decodiergattern zugeführt sind und dass das Zeitglied während seiner von
Hand oder verkehrsabhängig einstellbaren Eigenzeit den Zeittaktgeber zur Abgabe einer von seiner normalen
Taktfrequenz abweichenden Taktfrequenz veranlasst oder den Zeittaktgeber vom Zählwerk abschaltet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dient zur Einschaltung der von der normalen abweichenden
Taktfrequenz bzw. zur Abschaltung des Zeittaktgebers vom Zählwerk eine von einer Vierschichtdiode gesteuerte
Torschaltung ; dabei sind mehrere, wahlweise einschaltbare und verschiedene Eigenzeiten aufweisende
Kondensator-Entladestromkreise mit einem oder mehreren Kondensatoren vorgesehen, an deren Ladespannung die Vierschichtdiode mit einer Steuerelektrode angeschlossen ist.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung bestehen darin, dass durch die Codierung der
Ausgangssignale des Zählwerkes eine weitgehende Sicherheit gegen Störimpulse erreicht wird, dass die Programme leicht und rasch ausgetauscht werden können, dass durch die freie Rangierung der Eingänge der Decodiergatter
Programmschritte zu jedem beliebigen Zeitpunkt erwirkt werden können und dass jede Schaltphase nach Bedarf verlängert werden kann.
Die Zeichnungen veranschaulichen den Erfindungsgegenstand. Es zeigt : Fig. l einen Übersichtsschaltplan einer Anlage, Fig. 2 ein Schaltbild einer Zeitstufe.
An Hand der Fig. l wird die Funktion der Anlage erläutert.
Aus einem Programmspeicher -1-- wird durch Decodierschaltungen--2--und mit Hilfe eines Zählwerkes--3-, das über eine Torschaltung -4- von einem Zeittaktgeber--5--seine Fortschaltimpulse erhält, ein aus einer Anzahl von gespeicherten Schaltprogrammen ausgewähltes Schaltprogramm abgefragt. Die Auswahl erfolgt durch direkten Eingriff in den Speicher--l--mittels Handschaltung oder mittels eines Impulses von der Decodierschaltung -2-- oder durch indirekten Eingriff über einen, ebenfalls durch Handschaltung und/oder einen Impuls von der Decodierschaltung gesetzten Anmeldespeicher -6--, durch den die nahtlose Einfügung eines verkehrsbedingt notwendigen Unterprograrnmes ermöglicht wird.
Zur Umsetzung der von den Decodierschaltungen--2--gelieferten Impulse in die entsprechende Lampenkonfiguration dient eine grössere Anzahl von in einzelnen Schalteinsätzen--7-- angeordneten Speichern, die untereinander entsprechend verkoppelt sind, um eine gegenseitige Löschung zu ermöglichen und deren Zuordnung zu den einzelnen Lampen einerseits und zu der Betriebsart (Blinklicht oder Dauerlicht) anderseits mit Hilfe einer hier nicht gezeigten Schaltmatrix geschieht. Jeder der genannten Speicher kann mit einem oder mehreren Decodierungsausgängen verbunden und damit einem oder mehreren Programmschritten zugeordnet werden.
Ein Ausgangssignal der Decodierschaltungen--2--, das einem mittels Kreuzschienenverteilers--S-- ausgewählten Programmschritt zugeordnet ist, bewirkt über eine logische Umsetzungsbaugruppe--9--je nach deren steuerbarer innerer Zuordnung zwischen dem Eingang und mehreren Ausgängen, dass eine monostabile Kippstufe--10--, deren Ausgang mit der oben genannten Torschaltung--4--verbunden ist, angeworfen wird und während ihrer von aussen verkehrsabhängig einstellbaren oder willkürlich zu beeinflussenden Eigenzeit entweder den Zeittaktgeber--5--zur Abgabe einer von ihrem Normalwert abweichenden, vorzugsweise höheren Taktfrequenz veranlasst oder den Fluss der Fortschalteimpulse vom Zeittaktgeber--5--zum Zählwerk --3-- sperrt,
wodurch im Programmablauf ein als Haltepunkt bezeichneter veränderungsloser Zustand hervorgerufen wird, so dass die Dauer jeder Schaltphase, der ein Haltepunkt zugeordnet wird, um die Eigenzeit der monostabilen Kippstufe-10-verlängert wird.
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Durch Ausnutzung beider Möglichkeiten kann ohne Verwendung eines eigenen Programmes eine Handsteuerung durchgeführt werden, indem bei sehr hoher Taktfrequenz durch Tastendruck von einem Haltepunkt zum jeweils nächsten weitergeschaltet wird.
Die monostabile Kippstufe--10--, deren Schaltplan in Fig. 2 gezeigt wird, besteht aus einem Zeitkreis und einem Kippkreis.
Der Zeitkreis besteht in bekannter Anordnung aus der Kombination eines der wahlweise anschaltbaren
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Die Kondensatorspannung, deren Höhe dabei in Abhängigkeit von der Zeitkonstante der Kombination die seit Beginn der Aufladung vergangene Zeit repräsentiert, wird über Entkopplungsdioden an die den Eingang des Kippkreises bildende, als Anode bezeichnete Elektrode --A-- eines Unijunction-Transistors --UT-- geführt. Ein programmierbarer Unijunction-Transistor ist eine Vierschichtdiode mit teilweise fallender Kennlinie. Er kann durch Anlegen von Bezugspotential an seine Anode in den gesperrten Zustand gekippt werden und wird leitend, wenn die Spannung an der Anode einen von der an der als Gate bezeichneten Elektrode-G-liegenden positiven Spannung abhängigen Wert überschreitet.
Die Schaltung des Kippkreises ist folgende :
Die Anode-A-kann über einen Schalter-S-an das Bezugspotential gelegt werden und ist über einen Widerstand--R4--und einen Transistor--Tr2--mit dem positiven Pol der hier nicht gezeigten Stromversorgungseinrichtung verbunden.
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geführt, das zusammen mit den Widerständen--R2 und R3--einen veränderlichen Spannungsteiler für die Betriebsspannung bildet.
Die als Kathode bezeichnete Elektrode--K--ist über einen Widerstand--Rl- mit der Bezugsleitung und über einen Widerstand-R5--mit der Basis eines weiteren Transistors--Tri-schaltungsmässig verbunden.
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der Stromversorgung und anderseits über eine Diode--Dl--an den aus einem Widerstand--R8-und den Dioden--D2 und D3--bestehenden Steuerstromkreis für einen weiteren Transistor--Tr3--geschaltet. Die Basis des Transistors-Tr3--ist über einen Widerstand--R9--zur Begrenzung des Reststromes mit dem Bezugspotential verbunden, während sein Kollektor an den Sperreingang der Torschaltung--4--gelegt ist.
Das Prinzip des Kippkreises ist, dass während des gesperrten Zustandes des Transistors--UT--der Transistor - Tri-gesperrt, der Transistor-Tr3-leitend und damit die Torschaltung --4-- gesperrt ist. Die Eigenzeit der monostabilen Kippstufe ist daher die Zeit, während der der Transistor-UT--gesperrt ist und diese Zeit kann in Stufen durch die Wahl der Kombination eines der Widerstände --R-- mit einem der Kondensatoren-Ck--und stufenlos durch die Einstellung der Gatespannung mit dem Potentiometer-P- eingestellt werden.
Die Sperrzeit beginnt damit, dass durch einen Wischerimpuls des Schalters-S-das Bezugspotential an die Anode des Transistors--UT--gelangt und zugleich die Kondensatoren-Ck--auf die Schwellspannung der Dioden--Dk-- entladen werden. Die Widerstände --Rk-- begrenzen den Entladestromstoss auf einen für die Dioden zulässigen Wert. Durch die nachfolgende Anschaltung eines der Widerstände--R.--an einen der Kondensatoren--Ck--erfolgt dessen Aufladung und die über eine der Dioden--Dk--an die Anode des
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- des Transistors--UT--zugeführten Spannung abhängigen Wert überschreitet, wird der Transistor --UT-- leitend. Durch den einsetzenden Stromfluss wird der Transistor--Tri--in den Durchlassbereich gesteuert.
Der Transistor--Tr2--, der vom Transistor--Tri--angesteuert wird und sich mit diesem immer in gleichem Schaltzustand befindet, bildet zusammen mit den Widerständen--Rl und R4--einen Selbsthaltekreis für den Transistor--UT--. Da der Stromfluss einen Spannungsabfall im Widerstand--R4- des Selbsthaltekreises verursacht, durchfährt der Arbeitspunkt des Transistors--UT--den fallenden Teil der Kennlinie bis zum sogenannten Haltepunkt. Der aufgeladene Kondensator --Ck-- entlädt sich dabei bis auf die niedrige Haltepunktspannung. In diesem stabilen Zustand bleibt die monostabile Kippstufe, bis durch einen neuerlichen Wischerimpuls des Schalters-S-der Transistor-UT-neuerlich gesperrt wird und der oben beschriebene Aufladungsvorgang wieder beginnt.
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