Verkehrssignal-Steuergerät
Die Erfindung betrifft ein Verkehrssignal-Steuerge rät zum Betrieb der Signaigruppen mit Rot-, IGeDb- und Grünsignallampen an mindestens einem Strassenknotenpunkt, mit verkehrs abhängig gesteuerten Ausrüstungen, und mit Einstellvorrichtungen fürXden Signalumlauf.
Derartige Steuergeräte sind schon in vielfältiger Ausführung bekannt, insbesondere auch Geräte, die sowohl für Zentraisteuerung wie auch für Lokalsteue- rung verwendbar sind. Sie steuern die Signaigruppen eines Strassenknotenpunktes, beispielsweilse einer Kreuzung, im Normalfall nach den Befehlen eines Zentralsteuergerätes oder eines Verkehrsrechners, und im Störungsfall der Zentrale nach einem eigenen Festzeitprogramm.
Im Interesse einer rationellen Fertigung llegt es, universell verwendbare Steuergeräte zu bauen, die auf einfache Weise als zentral- und lokalgesteuerte Geräte oder nur als Lokalsteuergeräte ausbaiibar sind. Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Steuergerät aus nur wenigen verschiedenartigen Baugruppen zusammenzustellen, das im Zentral- und/oder im Lokaibetrieb eine verkehrs abhängige Regelung des Strassenverkehrs gestattet und auch Bedienungselemente für die Handsteuerung enthält. Die Vorteile liegen vor allem in der zweckmässigen Gliederung der Ausrüstung, die mit kleinstem Aufwand ein Maximum an Einslatzmöglich- keiten bietet.
Das eingangs erwähnte Steuergerät zeichnet sich dadurch aus, dass Schaltmittel zur Umschaltung auf Zentral-, Lokal- oder Handsteuerung vorgesehen sind, dass für die Zentraisteuerung je Signalgruppe ein Empfänger eingebaut ist, dass zur Einstellung und Durchführung des Signalumlaufs bei Lokal- und Handsteuerung für jeden die Zeitperiode von einem Grünsignal - En'de bis zum nächsten Grünsignal - Ende umfassenden Abschnitt des Si,gnalumlaufs eine jeweils wirksam ge schaltet Umlaufabschnittausrüstung enthalten ist, und dass Auswahllmittel zum Wählen und Weiterschalten der Umlaufabschnittausrüstungen bei Handsteuerung vorhanden sind.
Zweckmässige Umlaufabschnittausrüstungen enthalten für jeden Umlawfa'bschniitt zur Signaigruppen- programmierung einen Signalspeicher, zur Festlegung der Reihenfolge und Steuerung der Abschnittweiter- schaltung eine Umlaufabschnitteinheit, und eine Zeit programmiereinheit, ausserdem sind die Umlaufab- schnitteinheiten in eine fortschaltbare, geschlossene Kette geschaltet und die Umlaufabschnittausrüstungen mit einem Zeitgeber verbunden.
Die Auswähllmittel können Tasten sein, mit denen die UmllaufalbschnittausFüstungen entweder in festgeleg- ter Reihenfolge oder frei wählbar weiter zu schalten sind. Mit einer Anzeigelampe kann der früheste Zeitpunkt, an dem die nächste Weiterschaltung gestattet ist, kenntlich gemacht werden.
Die Erfindung sei an Hand des gezeichneten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das Steuergerät 1 in Fig. 1 dient dem verkehrsabhängigen Betrieb der Signalgruppen 2, und wird entweder von der Zentrale 3 oder lokal umgeschaltet.
Jede Signaigruppe ist über einen Starkstrombaustein 4, einen Schaltbaustein 5, einen Steuebaustein 6 und, getrennt über die UND-Verknupfungen UZ bzw. ULH, entweder über einen Empfänger 9 an der Zentrale, oder an Ausrüstungen für Lokal- und Handbetneb 10-20 angeschlossen. Zwischen die Starkstrom- und die Schalter und Steuerbausteine von zueinander feindlichen Signal- gruppen ist die Verriegellungsschattun,g 7 eingefügt. Die Starkstrombausteine enthalten'Schaltmittel, wie Schütze oder Triacs zum Sohlalten der Lampen.
Die Schaltmittel
8 mit dem Schalter HLZ und den erwähnten UND
Verknüpfungen erlauben die Wahl der Betriebsarten Zentralenbetrieb Z, Lokalllbetrieb L und Handlbetrieb H.
Die Ausrüstungen für Lokal- und Handlbetrieb ver binden jede der den einzelnen Signalgruppen zugehörigen UND-Verknüpfungen ULH über eine Vielfach- schaltung 10 mit mehreren Signalspeichern 11, die ihrerseits einzeln durch je eine Umlaufabschmtteinheit
12 und eine Zeitprogrammiereinheit 13 mittels der Zeitimpulsverbindungen E, D und R an einem gemein samen Zeitgeber 14 angeschlossen sind. Eine durch den Betriebsartenschalter HLZ abeeinflusste Handsteuerschaltung 15 vermittelt zwei Verbindungen V1, V2 zwischen den in eine geschlossene Kette geschalteten Umlaufabschnitteinheiten und dem Zeitgeber.
An der Handsteuerschaltung sind ausserdem die Wahltaste 16, der Tastenumschalter 18 und die Wahlanzeigelampe 18 angeschlossen und an den Umlaufabschnittausrüstungen je eine Wahltaste 17. Am Zeitgeber liegt noch eine Ausrüstung 20 für Detektoren und Fussgängertasten.
In der Stellung Zentralbetrieb des IBetriebsLarten- schalters sind die UNDVerknüpfungen UZ leitend und verbinden die Empfänger mit den Steuerbausteinen. Die Zentrale gibt jeder Signallgruppe gesondert den Einschaltbefehl für die Grünsignallampen. Die Befehle können aber nur dann zu den entsprechenden Starkstrombausteinen gelangen, wenn die Verriegelungsschal- tung die Freigabe an die Steuer- und Schaltbausteine erteilt, d. h. wenn in den der freizugebenden Verkehrsspur entgegenstehenden Verkehrsspuren die Rotsignallampen unter Strom sind.
Am Ende der Einschaltzeit eines Grünsignais schaltet der Steuerbaustein selbsttätig während einer eingestellten Zeit die Gelibsignallampe und dann die Rotsignallampe der gleichen Signalgruppe ein, bis der nächste Grüneinschaltbefehl eintrifft.
In Stellung Lokalbetrieb des Betriebsartenschalters sind die UND-Verknüpfungen ULH leitend und verbinden die Steuerbausteine mit den Umlaufabschnitt- ausrüstungen. Die Grüneinlschaltbefehle werden nun durch den Zeitgeber im Zusammenwirken mit den Umlaufabschnittausrüstungen erzeugt. Der Zeitgeber ist einerseits über die Zeitimpulsverbindungen E, D und R und anderseits über die ewei Steuerverbindungen V1, und V2, die auch durch die Handsteuerschaltung laufen, an den Umlaufabschnittausrüstungen angeschlossen.
Die Zeitimpulsverbindungen umfassen neun Einsekundenverbindungen E und neun Verbindungen D, die aufein anderfolgend im Abstand von zehn Sekunden eingeschaltet werden, sowie einige besondere Verbindungen R, die wiederum im Abstand von je einer Sekunde Potential erhalten. Alle diese Verbindungen sind parallel an allen Zeitprogrammiereinheiten und - obwohl nicht gezeichnet -- die Verbindungen E auch an den Signalspeichern angeschlossen.
Die Zeitprogrammiereinheiten besitzen Kreuzschienenverteiler und gestatten die Einstellung der minti- malen und maximalen Festzeit desjenigen Grünsignals, oder derjenigen Grünsignale, die durch die betreffende Umlaufabschnittausrüstung ausgeschaltet werden sollen.
Diese Zeiten werden durch die Potentiale an den Verbindungen E und D bestimmt. Keine Verbindung stecken bedeutet Wahl der Zeit Null. Die Kreuz schienenverteiler weisen auch Steckbuchsenreihen auf für die Minimalzeit bei Handsteuerung und zur Festlegung der Verlängerungsintervalle für verkehrsabhängig gesteuerte Signale, an ihnen sind die Verbindungen E bzw. Rtangeschlossen.
Die durch die Zeitprogrammiereinheiten ausgewählten Zeitimpulspotentiale werden den zugehörigen Umlaufabschnitteinheiten zugeleitet und in der jeweils aktivierten Einheit ausgewertet. Wenn beispielsweise ein Grünsignal nach einer Festzeit ausgeschaltet werden soll, bewirkt das zu dieser Zeit von einer Verbindung auf die nächste wechselnde Potential, dass dielbisherige Umlaufabschnitteinheit einen Ausschaltbefehl an den Signalspeicher gibt und dass sie den Zeitgeber über die Verbindung V1 stoppt.
Der Zeitgeber veranlasst nun über die Verbindung V2 das Weiterschalten auf die nächste Umlaufabschnittausrüstung, springt selbst auf Null zurück, und beginnt von neuem die Zeitimpulse zu zählen und als Potentiale an die Zeitverbindungen auszugeben.
Bei verkehrsalbhängig gesteuerten Signalen sind nach Ablauf der Minimalzeit in Abhängigkeit der Detektori!m- pulse programmierte Verlängerungsintervalle wirksam.
Die Detektorausrüstung hat zu diesem Zweck ausser mit dem Zeitgeber, ähnlich wie die Zeitimpulsverbindungen, über einen Kreuzschienenverteiler einstellbar mit den zu beeinflussenden Umlaufabschnitteinheiten Verbindung.
Mit jedem vor Albllauf eines Verlängerungsintervalles eintreffenden Detektorimpuls beginnt ein neus Verlänge- rungsintervall zu laufen, bis entweder-kein Detektorimpuls mehr den Ablauf unterbricht, oder bis die Maximalzeit erreicht ist und auf die oben beschriebene Weise der Zeitgeber gestoppt wird, und dieser eine Weiterschaltung veranlasst und von neuem zu laufen beginnt.
Die Signaispeicher haben die Aufgabe, die Schaltbefehle der Umlaufabschnitteinheiten an die jeweils betei- ligten Signalgruppen zu verteilen. Sie besitzen Kreuzschienenverteiler, die gemäss dem Signalplan mit Stekkern versehen sind und sowohl die Signalgruppen als auch die Zeitpunkte ihrer Umschaltung von rot auf grün bestimmen.
In Stellung Handbetrieb des Betriebsartenschalters erfolgt -beim Erreichen einer programmierten Zeit das Weiterschalten auf die nächste Umlaufabschnittausrü- stung und das Rückstellen des Zeitgebers- mit wählbaren Ausnahmen z. B. für Abschnitte mit Gellbsfignalen- nicht automatisch, sondern in Abhänigkeit der Tastenkontakte 16 oder 17, je nach Stellung des Umschalters 18.
Sobald die Minimalzeit eines Signalumlaufabschmt- tes für Handbetrieb abgelaufen ist, wird der Zeitgeber gestoppt, die Anzeigelampe 19 verlöscht und die Tasten werden eingeschaltet. Nach einer frei wählbaren Zeit kann das Weiterschalten entweder in der gezeichneten Stellung des Umschalters 18 zyklisch durch Drücken einer der Tasten 17 auf die zugehörige Umlaufabschnittausrüstung, oder bei umgelegtem Schalter 18 zyklisch durch Betätigen der Taste 16 auf die in der umlaufenden Reihenfolge nächste Umlaufabschnittausrüstung erfolgen.
Das Weiterschalten hat, wie im Lokalbetrieb, das Auschalte.n mindestens eines Grünsignal zur Folge, das Signal ändert dann durch den beteiligten Steuerbaustein über Gelb auf Rot. Der neu aktivierte Signalspeicher schaltet gemäss seinem Programm die zugewiesenen Signalgruppen von Rot auf Grün. Nach Ablauf der eingestellten Minimalzeit für den neuen Signalumlaufab- schnitt verlöscht die nach dem Drücken einer Taste eingeschaltete Anzeigelampe wieder und zeigt damit an, dass die Abschnittwechseltasten von neuem wirksam sind.
Die Fig. 2 und 3 stellen die drei Verkehrsphnsen a, b und c bzw. das Balkendiagramm zu einer Strassenekreu- zung dar. Die Phase a gibt den Verkehr auf der Hauptstrasse frei, die Phase b gestattet das Linksabbie- gen aus der Hauptstrasse in eine Nebenstrasse ohne Fussgängerbehinderung und die Phlase c öffnet den Querverkehr. Mit 1 bis 5 sind die Signalgruppen für die Fahrspuren und mit 6, 6' bis 9, 9' die Signalgruppen der Fussgängerübergänge bezeichnet. Die Fussgängersignal- paare sind immer gleich beschaltet und am Steuergerät parallel angeschlossen.
Im Balkendiagramm bedeuten Felder mit Längsstrich gleich rot, mit Schrälgstrich gleich gelb und ohne Strich gleich grün.
Ein für diese Kreuzung geeignletes Steuergerätlbe- steht aus je neun, den Signalgruppen zugeordneten Empfängern, Steuerbausteinen, Schaltbausteinen und Starkstrombausteinen, sowie aus fünf, den Silgnalumlauf- abschnitten A1 Ibis A5 zugewiesenen Umlaufabschnitt- ausrüstungen mit je einer Zeitprogrammiereinheit, einer Umlaufabschnitteinheit und einem Signalspeicher.
Alle diese Einheiten können unter sich genau gleich ausgeführt sein und durch Programmstecker und/oder allen- falls mittels Lötorücken für die verschiedenartigen Auf- gabeln und Laufzeiten eingestellt werden. Die Steuerbausteine bestimmen die Gelbzeiten, die Signaispeicher die Totzeiten und den Beginn der Grünzeiten innerhalb der Signalumlaufabschnitte, und die Zeitprogramimiereinhei- ten legen in Abhängigkeit von der gewählten !Betriebsart und allenfalls von den Detektor- und Fussgängertastenimpulsen das Ende der Grünzeiten fest.
Es wurde somit gezeigt, wie mit nur wenigen verschiedenartigen Baugruppen ein sowohl fern - wie rauch lokalsteuerbares Steuergerät, das eine verkehrsabhängige Lenkung des Strassenverkehrs gestattet, zusammengestellt werden kann. Durch eine mehr oder minder grosse Anzahl der Einheiten ist es leicht an die vorhandenen Bedürfnisse anpassbar, oder auch ausschliesslich als Lokalsteuergerät zu verwenden.