EP0992964A2 - Signalgeber sowie damit ausgerüstete Verkehrssignalanlage - Google Patents

Signalgeber sowie damit ausgerüstete Verkehrssignalanlage Download PDF

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EP0992964A2
EP0992964A2 EP99119128A EP99119128A EP0992964A2 EP 0992964 A2 EP0992964 A2 EP 0992964A2 EP 99119128 A EP99119128 A EP 99119128A EP 99119128 A EP99119128 A EP 99119128A EP 0992964 A2 EP0992964 A2 EP 0992964A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
traffic
transmitters
control
transmitter
Prior art date
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EP99119128A
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English (en)
French (fr)
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EP0992964B1 (de
EP0992964A3 (de
Inventor
Joachim Seemann
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP0992964A2 publication Critical patent/EP0992964A2/de
Publication of EP0992964A3 publication Critical patent/EP0992964A3/de
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Publication of EP0992964B1 publication Critical patent/EP0992964B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights

Definitions

  • the invention relates to a signal generator for a Traffic signal system according to the preamble of the claim 1 and a traffic signal system equipped with it self.
  • a stand-alone traffic signal system for example to regulate traffic at an intersection, that are only installed with their access roads, signal transmitters operating according to a predetermined signal program is nowadays only conventional to call.
  • Road traffic control systems are much more complex Fulfill tasks.
  • modern Traffic signal systems often at least means for vehicle detection assigned in the direction of the relevant traffic flows, to enable traffic routing based on demand.
  • From US-A-5 777 564 is an example of a modern traffic signal system known how to use vehicle detectors, in the area of one or more intersections of one Traffic route are arranged, the flow of traffic through the Control individual intersections as required and thus optimize them can. As this example teaches, the technical Considerable effort is required to meet these requirements. In addition to the actual signal generators and their controls vehicle detectors are required that are often in the Roads embedded induction loops, but for example also as passive infrared or traffic radar detectors are trained. You can also use it to determine traffic Video cameras are used.
  • the traffic information provided by these sensors must be prepared and processed in order to turn it into a derive the current traffic flows coordinated signal program, with which finally the different signal transmitters the traffic signal system.
  • Computer systems naturally also become corresponding transmission paths from the peripheral units to the computer system or from the computer system to the peripheral controls and units needed.
  • In addition to the actual supply lines for the individual units of the traffic signal system are therefore also corresponding line connections for information transmission required. It can be seen that the Operation of modern traffic signal systems with a significant technical investment is connected.
  • the present invention is therefore based on the object a further embodiment for a signal generator at the beginning mentioned type with which it is possible to create in to flexibly equip traffic signal systems with reduced labor and investment costs. Another job consists of specifying a traffic signal system itself, which with little planning and installation effort adapt flexibly to different requirements is.
  • a signal transmitter designed according to the invention technological advances that enable smaller designs, exploited with advantage. It starts with the thought that a signal generator, visibly suspended from a mast, only serves the function, optical signals a device control and not too far away from it is set up about him for his operation the required electrical energy and control information is fed. Conventional signal generators of this type have at most a signal control through which alternatively the individual light signaling devices, triggered by the device control, to be activated.
  • both smaller and more complex traffic signal systems can be created, the structure of which, above all with regard to the control of the signal transmitter, has a more decentrally organized structure instead of an essentially centrally oriented one.
  • This is achieved by doing more Intelligence "in the periphery of the traffic signal system, that is, in the signal transmitter itself.
  • the conventional signal transmitter which is to be interpreted as a passive device, becomes an active device in which essential parts of the control functions are already carried out independently.
  • a control computer that also can be designed so that it as a peripheral control for additional signaling device can be used, each with it Data transmission devices can be networked.
  • This tax calculator then takes over for that in the traffic signal system with it, other signal transmitters network the function of Main control, the corresponding control computer the other signaling devices depending on this main control are.
  • a smaller traffic signal system for example for a single intersection can thus be self-sufficient System be constructed so that one of their signal transmitters his control computer the signal program for the entire traffic signal system executes, after which the other signal generators work.
  • Every signal generator is one with it equipped traffic signal system - dual function - both a controlled light signaling device as well as a device for Detect current vehicle movements in its detection area. Detected via his (her) vehicle detector (s) Vehicle information can be stored in your own tax calculator, occasionally in the control computer, which is for a group of signal generators performs the function of the main control, processes become. So it is with an autonomous traffic signal system possible, a signal program adapted to the current demand derived only for this traffic signal system.
  • Attachments are local to each other in the individual groups networked signal generators preprocessed information about the local traffic situation through the central traffic computer retrieved or offered to it for further processing there to become, for example, the flow of traffic to steer along a main artery as needed.
  • Figures 1 and 2 is a front and a rear view the external form of a signal generator for road traffic shown.
  • this appears to be conventional Signal transmitter has three light signal transmitters 1 for red, Yellow or green light on that the front of its housing 2 are assigned. It is also attached to one like normal signaling devices to fix signal mast, not shown, by means of clamps 3. But this is exhausted in its appearance the compliance with signalers that everyone out knows the traffic.
  • the Light signal generator 1 arranged a first detector. This is designed as a passive infrared detector 4 in this example and this orientation is intended for vehicle movements to capture the - seen in the direction of traffic - lie in front of the signal transmitter.
  • further detectors are provided in this Example are designed as video cameras 5.
  • these are detectors both front and back aligned, so that thus vehicle movements for both on the auto switch incoming and outgoing traffic direction are.
  • an antenna 6 is arranged, which acts as a transmit / receive antenna is trained.
  • Signaling device has a double function as an optical light signaling device the usual way, but also as a means of Detection of the current traffic flow in its detection area is satisfied.
  • FIG 3 is a schematic block diagram of the inner Structure of the signal generator according to Figure 1 or 2, however, it becomes even clearer what this is designed for.
  • the light signal generator 1 In this cross section shown in Figure 3 through the housing 2 of the signal generator are first the light signal generator 1 and the detectors already mentioned, such as the infrared detector 4 and the video cameras 5, and finally the Recognize antenna 6.
  • the light signal transmitter 1 is one in assigned to a block shown signal control 7 of the type which can also be found in conventional signal generators.
  • FIG. 3 illustrates that in conventional traffic signal systems device control set up separately from the signal transmitter, shown in FIG. 3 as processor unit 8, integrated in the housing 1 of the signal generator.
  • Figure 3 illustrates that this processor unit 8 with input / output devices 81 is equipped and through this with their environment communicates.
  • This initially relates to signal control 7 the light signal generator 1.
  • FIG Connection between the processor unit 8 and the signal control 7 shown as a bidirectional connection.
  • the processor unit 8 to the signal control transmits both control signals that the light signal transmitter 1 selectively according to a certain signal program activate.
  • the processor unit can be in the opposite direction 8 Call up 7 control signals from the signal control with which it is possible to receive an error-free Monitor the functional status of the light signal transmitter 1.
  • the exemplary embodiment in FIG. 3 is also based on: that the processor unit 8 also that of the detectors 4 or 5 recorded information about the current traffic condition is fed.
  • the infrared detector 4 or the video cameras 5 are each assigned a detector unit 9 or 10. These prepare those from the connected infrared detector 4 or the video cameras 5 signals. details the expert is familiar with this, since traffic monitoring using infrared detectors or video cameras can be assumed to be known. As is known, there is e.g. B. also for the evaluation of recordings of the video cameras a variety of design options, their Use of the structure of the respective traffic monitoring or. Traffic management system depends on where an individual Signal generator only one of the possibly many peripheral ones Represents modules.
  • the processor unit 8 not only with the in the signal generator itself integrated units in connection stands, but is also equipped to continue with facilities spatially separated from it Traffic signal system or a traffic control system information exchange.
  • a communication device 11 which as a bidirectional long distance data transmission facility is to be viewed and in this example as a radio transmitter / receiver with the environment via the connected antenna 6 communicates.
  • the expert illuminates - this communication device 11 as Interface to surrounding facilities in connection with a corresponding transmitting / receiving device also as a data transmission device trained for an infrared connection his.
  • wired data transmission via connected data lines possibly also for it shared supply lines would be conceivable, as in FIG. 3 as an alternative by one drawn in broken lines Connection of the communication device 11 to a line cable 12 is indicated.
  • the multi-functional circuit described enables Signalers in a flexible manner a variety of embodiments of traffic signal systems.
  • a traffic signal system for example for traffic control at just one intersection or junction, without being connected externally, on its own and is only equipped with a limited number of signaling devices.
  • device control housed in a control box, in the area the traffic signal system and to the individual signalers connected via cables laid in the ground. about this cable connection is supplied by the device control system predefined signal program specified individual control signals to the connected signal transmitters or their Signal controls.
  • a traffic signal system that is equipped with signal transmitters of the above-described embodiments differs fundamentally from this.
  • the processor unit of one of the signal transmitters of the traffic signal system takes over the function of the conventionally separately installed device control as the main control, the processor units of the other signal transmitters of the traffic signal system are operated by this main control in the manner of a Master-slave "configuration.
  • the communication required between the processor units of the signal transmitters is preferably carried out wirelessly via a radio or infrared connection, although it is also possible per se to use existing line connections for this data exchange. Are the signal transmitters necessary?
  • information about the current traffic occupancy can also be recorded in the area of this traffic signal system and processed in the processor unit designed as the main controller, which is thus able to automatically select a signal program adapted to the current traffic situation and to control the signal transmitters networked with it .
  • traffic signal systems for example in the course of a main traffic artery, more generally traffic across several intersections and a plurality of Directing entrances and exits are traffic signal systems organized as local subsystems described above, their as the main control of the respective subsystem Acting processor unit in addition to the functions described also exchanges data with a central traffic computer.
  • the central traffic computer that of the individual Occupancy data supplied to subsystems is recorded and evaluated. The main control of each individual depends on this Subsystems activated in such a way that one after it adapted signal program in turn controls the subsystem.

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Abstract

Konventionellen Signalgebern, in deren Gehäuse Lichtzeichengeber sowie eine diese steuernde Signalansteuerung eingebaut sind, ist eine davon räumlich getrennt aufgestellte Gerätesteuerung zugeordnet, die gemeinsam die Signalgeber einer Verkehrssignalanlage nach einem bestimmten Signalprogramm steuert.
In Abkehr davon wird vorgeschlagen, in das Gehäuse (2) des Signalgebers eine Steuereinheit (7, 8) dafür sowie eine Datenübertragungseinrichtung (11) zur Kommunikation mit den davon räumlich getrennten Einheiten der Verkehrssignalanlage, insbesondere weiteren Signalgebern zu integrieren. Diese Steuereinheit umfaßt vorzugsweise eine Prozessoreinheit (8), die bei einem der Signalgeber der Verkehrssignalanlage als Hauptsteuerung (
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Master") für die übrigen damit vernetzten Signalgeber ( Slaves") ausgebildet ist. Mehrere Verkehrssignalanlagen mit jeweils untereinander vernetzten Signalgebern lassen sich zu einem umfassenderen Verkehrslenkungsssystem zusammenfassen. In diesem bildet ein zentraler Verkehrsrechner den Führungsrechner für die mit ihm in Datenverbindung stehenden Hauptsteuerungen der lokalen Verkehrssignalanlagen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Signalgeber selbst ferner mit Fahrzeugdetektoren (4, 5, 9, 10) ausgestattet sind, um damit Verkehrsdaten lokal und/oder zentral zu erfassen, aus denen an den Verkehr angepaßte Signalprogramme abgeleitet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalgeber für eine Verkehrssignalanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine damit ausgerüstete Verkehrssignalanlage selbst.
Eine für sich allein stehende Verkehrssignalanlage, beispielsweise zur Regelung des Verkehrs an einer Straßenkreuzung, die lediglich mit an deren Zufahrten installierten, nach einem fest vorgegebenen Signalprogramm arbeitenden Signalgebern ausgerüstet ist, ist heute wohl nur noch als herkömmlich zu bezeichnen. Bei einem dichtem Straßennetz und hohem Verkehrsaufkommen, insbesondere in Ballungsräumen, müssen Anlagen zur Steuerung des Straßenverkehrs wesentlich komplexere Aufgaben erfüllen. So werden beispielsweise Verkehrssignalanlagen einzelner Kreuzungen miteinander vernetzt, um den Verkehr in einer Hauptverkehrsader flüssig halten zu können, insbesondere also mehrfaches Anhalten und Wiederanfahren der Kraftfahrzeuge möglichst zu vermeiden. Ferner werden modernen Verkehrssignalanlagen häufig Mittel zur Fahrzeugdetektion wenigstens in Richtung der maßgebenden Verkehrsströme zugeordnet, um eine bedarfsabhängige Verkehrslenkung zu ermöglichen.
Aus US-A-5 777 564 ist als ein Beispiel für eine moderne Verkehrssignalanlage bekannt, wie man mit Hilfe von Fahrzeugdetektoren, die im Bereich einer oder mehrerer Kreuzungen eines Verkehrsweges angeordnet sind, den Verkehrsfluß durch die einzelnen Kreuzungen bedarfsabhängig steuern und damit optimieren kann. Wie dieses Beispiel lehrt, ist der technische Aufwand zur Bewältigung dieser Anforderungen beträchtlich. Neben den eigentlichen Signalgebern und deren Steuerungen werden Fahrzeugdetektoren benötigt, die vielfach als in die Fahrbahnen eingelassene Induktionsschleifen, aber beispielsweise auch als passive Infrarot- oder Verkehrsradardetektoren ausgebildet sind. Zur Verkehrsermittlung können daneben auch Videokameras eingesetzt werden.
Die von diesen Sensoren abgegebenen Verkehrsinformationen müssen aufbereitet und verarbeitet werden, um daraus ein auf die aktuellen Verkehrsströme abgestimmtes Signalprogramm abzuleiten, mit dem schließlich die verschiedenen Signalgeber der Verkehrssignalanlage betrieben werden. Neben einem zentralisiert organisierten oder auch dezentral aufgebauten Rechnersystem werden naturgemäß auch entsprechende Übertragungswege von den peripheren Einheiten zum Rechnersystem bzw. vom Rechnersystem zu den peripheren Steuerungen und Einheiten benötigt. Neben den eigentlichen Versorgungsleitungen für die einzelnen Einheiten der Verkehrssignalanlage sind deshalb auch entsprechende Leitungsverbindungen zur Informationsübertragung erforderlich. Es ist ersichtlich, daß gerade auch der Betrieb moderner Verkehrssignalanlagen mit einem erheblichen technischen Investitionsaufwand verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitere Ausführungsform für einen Signalgeber der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, in flexibler Weise Verkehrssignalanlagen mit herabgesetztem Arbeits- und Investitionsaufwand auszurüsten. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Verkehrssignalanlage selbst anzugeben, die bei geringem Planungs- und Installationsaufwand in flexibler Weise an unterschiedliche Erfordernisse anzupassen ist.
Bei einem Signalgeber der eingangs genannten Art wird diese eine Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Signalgeber werden technologische Fortschritte, die kleinere Bauformen ermöglichen, mit Vorteil ausgenutzt. Dabei wird von dem Gedanken abgegangen, daß ein Signalgeber, sichtbar an einem Mast aufgehängt, einzig und allein der Funktion dient, optische Signale auszusenden und von ihm nicht zu weit entfernt eine Gerätesteuerung aufgestellt ist, über die ihm für seinen Betrieb die erforderliche elektrische Energie und Steuerungsinformation zugeführt wird. Herkömmliche Signalgeber dieser Art besitzen allenfalls eine Signalansteuerung, durch die alternativ die einzelnen Lichtzeichengeber, ausgelöst durch die Gerätesteuerung, aktiviert werden.
Mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Signalgeber lassen sich dagegen sowohl kleinere als auch komplex aufgebaute Verkehrssignalanlagen erstellen, deren Aufbau, vor allem auch hinsichtlich der Steuerung der Signalgeber, statt einer im wesentlichen zentral ausgerichteten eine mehr dezentral organisierte Struktur besitzt. Dies wird dadurch erreicht, daß mehr
Figure 00030001
Intelligenz" in die Peripherie der Verkehrssignalanlage, also in die Signalgeber selbst verlegt ist. So wird aus dem herkömmlichen Signalgeber, der als ein passives Gerät zu interpretieren ist, ein aktives Gerät, in dem bereits wesentliche Teile der Steuerungsfunktionen selbständig ausgeführt werden.
Gemäß einer der Weiterbildungen dieser Lösung ist in den Signalgeber unmittelbar ein Steuerrechner integriert, der auch so ausgebildet sein kann, daß er als periphere Steuerung für weitere Signalgeber einsetzbar ist, die mit ihm jeweils über Datenübertragungseinrichtungen vernetzbar sind. Dieser Steuerrechner übernimmt dann für die in der Verkehrssignalanlage mit ihm vernetzten weiteren Signalgeber die Funktion der Hauptsteuerung, wobei die entsprechenden Steuerrechner der weiteren Signalgeber von dieser Hauptsteuerung abhängig geführt sind. Eine kleinere Verkehrssignalanlage, beispielsweise für eine einzelne Straßenkreuzung kann damit als autarke Anlage so aufgebaut werden, daß einer ihrer Signalgeber mit seinem Steuerrechner das Signalprogramm für die gesamte Verkehrssignalanlage ausführt, nach dem auch die übrigen Signalgeber arbeiten. Größere Verkehrssignalanlagen können, auf dieser Struktur aufbauend, aus einer Mehrzahl von Gruppen jeweils miteinander vernetzter Signalgeber bestehen, wobei ein zentraler Verkehrsrechner die Systemsteuerung übernimmt und über Datenübertragungsleitungen mit den Steuerrechnern kommuniziert, denen in der jeweiligen Gruppe von Signalgebern die Funktion einer Hauptsteuerung zugewiesen ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in den Signalgeber selbst mindestens ein Fahrzeugdetektor integriert. Damit ist jeder Signalgeber einer damit ausgestatteten Verkehrssignalanlage - in Doppelfunktion - sowohl ein gesteuerter Lichtzeichengeber als auch ein Gerät zum Feststellen momentaner Fahrzeugbewegungen in seinem Erfassungsbereich. Über seine(n) Fahrzeugdetektor(en) ermittelte Fahrzeuginformationen können im eigenen Steuerrechner, fallweise in dem Steuerrechner, der für eine Gruppe von Signalgebern die Funktion der Hauptsteuerung ausführt, verarbeitet werden. Bei einer autarken Verkehrssignalanlage ist es somit möglich, daraus ein dem momentanen Bedarf angepaßtes Signalprogramm nur für diese Verkehrssignalanlage abzuleiten. In größeren, durch einen zentralen Verkehrsrechner gesteuerten Anlagen wird die in den einzelnen Gruppen von miteinander lokal vernetzten Signalgebern vorverarbeitete Information über die lokale Verkehrssituation durch den zentralen Verkehrsrechner abgerufen bzw. diesem angeboten, um dort zentral weiterverarbeitet zu werden, beispielsweise um den Verkehrsfluß längs einer Hauptverkehrsader bedarfsgerecht zu lenken.
Ausführungsbeispiele und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigt:
  • Figur 1 und 2 je eine Front- bzw. Rückansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Signalgebers und
  • Figur 3 in Form eines Blockschaltbildes eine mögliche Ausführungsform für den Aufbau des Signalgebers.
    • In Figur 1 und 2 ist in einer Front- bzw. einer Rückansicht die äußere Form eines Signalgebers für den Straßenverkehr dargestellt. Dieser auf den ersten Blick herkömmlich erscheinende Signalgeber weist drei Lichtzeichengeber 1 für Rot-, Gelb- bzw. Grünlicht auf, die der Frontseite seines Gehäuses 2 zugeordnet sind. Auch ist er wie übliche Signalgeber an einem nicht dargestellten Signalmast mittels Schellen 3 zu befestigen. Damit erschöpft sich aber in seinem Erscheinungsbild die Übereinstimmung mit Signalgebern, die jedermann aus dem Straßenverkehr kennt.
    Denn in der Frontansicht von Figur 1 ist ferner oberhalb der Lichtzeichengeber 1 ein erster Detektor angeordnet. Dieser ist in diesem Beispiel als passiver Infrarotdetektor 4 ausgebildet und bei dieser Ausrichtung dafür vorgesehen, Fahrzeugbewegungen zu erfassen, die - in Verkehrsrichtung gesehen - vor dem Signalgeber liegen. Im Bereich des Bodens des Gehäuses 1 sind weitere Detektoren vorgesehen, die in diesem Beispiel als Videokameras 5 ausgebildet sind. Wie ein Vergleich von Figur 1 mit Figur 2 zeigt, sind diese Detektoren sowohl frontseitig als auch rückseitig ausgerichtet, so daß damit Fahrzeugbewegungen sowohl für die auf den Signalgeber zufließende als auch die abfließende Verkehrsrichtung zu erfassen sind. Aus der Deckfläche des Gehäuses 1 hervorstehend, ist eine Antenne 6 angeordnet, die als Sende-/Empfangsantenne ausgebildet ist. Schon diese rein äußerlich erkennbaren Merkmale zeigen, daß mit dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Signalgeber eine Doppelfunktion als optischer Lichtzeichengeber der gewohnten Art, darüberhinaus aber auch als Mittel zum Erfassen des momentanen Verkehrsstromes in seinem Erfassungsbereich erfüllt ist.
    Aus Figur 3, die schematisch in einem Blockschaltbild den inneren Aufbau des Signalgebers nach Figur 1 bzw. 2 wiedergibt, wird jedoch noch deutlicher, wofür dieser konzipiert ist. In diesem in Figur 3 dargestellten Querschnitt durch das Gehäuse 2 des Signalgebers sind zunächst die Lichtzeichengeber 1 sowie die ferner bereits erwähnten Detektoren, wie der Infrarotdetektor 4 und die Videokameras 5, schließlich auch die Antenne 6 zu erkennen. Den Lichtzeichengebern 1 ist eine in einem Block dargestellte Signalansteuerung 7 der Art zugeordnet, die auch herkömmlichen Signalgebern anzutreffen ist.
    Im Gegensatz dazu ist aber die in konventionellen Verkehrssignalanlagen von dem Signalgeber getrennt aufgestellte Gerätesteuerung, in Figur 3 als Prozessoreinheit 8 dargestellt, in das Gehäuse 1 des Signalgebers integriert. Figur 3 illustriert, daß diese Prozessoreinheit 8 mit Ein-/Ausgabeeinrichtungen 81 ausgestattet ist und über diese mit ihrer Umwelt kommuniziert. Dies bezieht sich zunächst auf die Signalansteuerung 7 der Lichtzeichengeber 1. In Figur 3 ist die Verbindung zwischen der Prozessoreinheit 8 und der Signalansteuerung 7 als bidirektionale Verbindung dargestellt. Damit ist angedeutet, daß die Prozessoreinheit 8 an die Signalansteuerung sowohl Steuersignale überträgt, die die Lichtzeichengeber 1 entsprechend einem bestimmten Signalprogramm selektiv aktivieren. In der Gegenrichtung kann die Prossoreinheit 8 von der Signalansteuerung 7 Kontrollsignale abrufen bzw. empfangen, mit denen es möglich ist, einen fehlerfreien Funktionszustand der Lichtzeichengeber 1 zu überwachen.
    Dem Ausführungsbeispiel von Figur 3 ist ferner zugrundegelegt, daß der Prozessoreinheit 8 auch die von den Detektoren 4 bzw. 5 erfaßte Information über den aktuellen Verkehrszustand zugeführt wird. Dazu ist dem Infrarotdetektor 4 bzw. den Videokameras 5 jeweils eine Detektoreinheit 9 bzw. 10 zugeordnet. Diese bereiten die von dem angeschlossenen Infrarotdetektor 4 bzw. den Videokameras 5 Signale auf. Einzelheiten dazu sind dem Fachmann geläufig, da eine Verkehrsüberwachung mittels Infrarotdetektoren oder auch Videokameras an sich als bekannt vorausgesetzt werden darf. Wie bekannt, besteht z. B. auch für die Auswertung von Aufnahmen der Videokameras eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten, deren Einsatz von der Struktur des jeweiligen Verkehrsüberwachungs-bzw. Verkehrslenkungssystems abhängt, in dem ein einzelner Signalgeber lediglich eine der möglicherweise vielen peripheren Module darstellt.
    Ein weiteres Merkmal des hier beschriebenen Signalgebers besteht darin, daß die Prozessoreinheit 8 nicht nur mit den in den Signalgeber selbst integrierten Baueinheiten in Verbindung steht, sondern darüberhinaus dafür ausgerüstet ist, weiterhin mit von ihr räumlich getrennten Einrichtungen einer Verkehrssignalanlage bzw. eines Verkehrslenkungssystems Informationen auszutauschen. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist zu diesem Zweck an die Ein-/Ausgabeeinrichtungen 81 der Prozessoreinheit 8 eine Kommunikationseinrichtung 11 angeschlossen, die als eine bidirektionale Datenfernübertragungseinrichtung anzusehen ist und in diesem Beispiel als Funksender-/empfänger über die angeschlossene Antenne 6 mit der Umwelt in Verbindung steht. Alternativ könnte - wie dem Fachmann einleuchtet - diese Kommunikationseinrichtung 11 als Schnittstelle zu umgebenden Einrichtungen in Verbindung mit einer entsprechenden Sende-/Empfangseinrichtung auch als Datenübertragungseinrichtung für eine Infrarotverbindung ausgebildet sein. Auch eine leitungsgebundene Datenübertragung über angeschlossene Datenleitungen, eventuell auch über dafür mitbenutzte Versorgungsleitungen wäre denkbar, wie in Figur 3 als Alternative durch einen in unterbrochenen Linien gezeichneten Anschluß der Kommunikationseinrichtung 11 an ein Leitungskabel 12 angedeutet ist.
    Es ist einsehbar, daß diese Funktion der Kommunikationsfähigkeit des Signalgebers mit seiner Systemumwelt, als Variante zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel auch so zu realisieren ist, daß die Komunikationseinrichtung 11 nicht nur eine durch die Prozessoreinheit 8 gesteuerte Schnittstelleneinrichtung bildet, sondern daß die Abwicklung von Ein-/Ausgabeprozeduren in die Kommunikationseinrichtung 11 selbst verlegt ist. Dabei könnten einzelne der Detektoreinheiten 9 bzw. 10 unmittelbar an die Kommunikationseinrichtung 11 als von dieser gesteuerte periphere Einheiten angeschlossen sein.
    Losgelöst von derartigen Ausgestaltungen seiner elektronischen Schaltung ermöglicht der beschriebene multifunktionale Signalgeber in flexibler Weise eine Vielzahl von Ausführungsformen von Verkehrssignalanlagen zu realisieren. Im einfachen Fall steht eine Verkehrssignalanlage, beispielsweise zur Verkehrslenkung an nur einer Straßenkreuzung oder Einmündung, ohne extern vernetzt zu sein, für sich allein und ist lediglich mit einer beschränkten Anzahl von Signalgebern ausgestattet. Bei einer konventionellen Lösung würde eine Gerätesteuerung, in einem Schaltkasten untergebracht, im Bereich der Verkehrssignalanlage aufgestellt und an die einzelnen Signalgeber über im Erdreich verlegte Kabel angeschlossen. Über diese Kabelverbindung liefert die Gerätesteuerung durch ein vorgegebenes Signalprogramm festgelegte individuelle Steuersignale an die angeschlossenen Signalgeber bzw. deren Signalansteuerungen.
    Davon unterscheidet sich eine Verkehrssignalanlage, die mit Signalgebern der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgerüstet ist, grundlegend. Die Prozessoreinheit eines der Signalgeber der Verkehrssignalanlage übernimmt als Hauptsteuerung die Funktion der konventionell separat aufgestellten Gerätesteuerung, die Prozessoreinheiten der übrigen Signalgeber der Verkehrssignalanlage werden durch diese Hauptsteuerung nach Art einer Master-Slave" - Konfiguration geführt. Die dazu erforderliche Kommunikation zwischen den Prozessoreinheiten der Signalgeber erfolgt vorzugsweise kabellos über eine Funk- oder Infratrotverbindung, wobei es an sich aber auch möglich ist, bereits vorhandene Leitungsverbindungen für diesen Datenaustausch zu nutzen. Sind die Signalgeber in erforderlichem Umfang auch mit Detektoren ausgerüstet, so lassen sich im Bereich dieser Verkehrssignalanlage auch Informationen zur aktuellen Verkehrsbelegung erfassen und in der als Hauptsteuerung ausgebildeten Prozessoreinheit verarbeiten. Diese ist damit befähigt, selbsttätig ein an die aktuelle Verkehrssituation angepaßtes Signalprogramm auszuwählen und die mit ihr vernetzten Signalgeber entsprechend anzusteuern.
    In umfangreicheren Verkehrssignalanlagen, die beispielsweise im Zuge einer Hauptverkehrsader liegen, allgemeiner den Verkehr über mehrere Straßenkreuzungen sowie eine Mehrzahl von Zu- bzw. Abfahrten lenken, werden Verkehrssignalanlagen der vorstehend beschriebenen Art als lokale Subsysteme organisiert, deren als Hauptsteuerung des jeweiligen Subsystems fungierende Prozessoreinheit neben den beschriebenen Funktionen ferner Daten mit einem zentralen Verkehrsrechner austauscht. Im zentralen Verkehrsrechner werden die von den einzelnen Subsystemen gelieferten Belegungsdaten erfaßt und ausgewertet. Davon abhängig wird die Hauptsteuerung jedes einzelnen Subsystems so aktiviert, daß diese nach einem daran angepaßten Signalprogramm ihrerseits das Subsystem steuert.
    Daraus wird deutlich, daß sich erfindungsgemäß ausgebildete Signalgeber in weitem Umfang für unterschiedliche Lösungen sowohl bei kleinen, autark arbeitenden Verkehrssignalanlagen als auch bei sehr komplexen Straßenverkehrssystemen einsetzen lassen. Der Planungs- und Installationsaufwand für Verkehrssignalanlagen reduziert sich dabei erheblich, da die Signalgeber bei derartigen Systemen als periphere Einheiten zu interpretieren sind, die nahezu beliebig hinzugefügt bzw. organisatorisch in das System bzw. ein Subsystem eingegliedert werden können, wobei es keiner Grabungsarbeiten zur Kabelverlegung bedarf, wenn die systemimmanent gegebene Möglichkeit kabelloser Datenverbindungen genutzt wird.

    Claims (13)

    1. Signalgeber für eine Verkehrssignalanlage, die neben einer Mehrzahl solcher Signalgeber und diesen jeweils zugeordneten Gerätesteuerungen ferner Einrichtungen zur Verkehrsdetektion sowie ein Datenverarbeitungssystem umfaßt, um von den Einrichtungen zur Verkehrsdetektion ermittelte Verkehrsdaten zu verarbeiten und Lichtzeichengeber der Signalgeber über ein Signalprogramm zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (2) des Signalgebers eine Steuereinheit (7, 8) sowie eine Datenübertragungseinrichtung (11) zur Kommunikation mit davon räumlich getrennten Einheiten der Verkehrssignalanlage, insbesondere ihren weiteren Signalgebern integriert sind.
    2. Signalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Steuerrechner (8) und eine diesem nachgeordnete Signalansteuerung (7) für die Lichtzeichengeber (1) umfaßt.
    3. Signalgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner (8) als periphere Steuerung für weitere Signalgeber der Verkehrssignalanlage ausgebildet ist, die mit ihm über die jeweiligen Datenübertragungseinrichtungen (6, 11) der einzelnen Signalgeber vernetzbar sind.
    4. Signalgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine externe Schnittstelle der Datenübertragungseinrichtung (11) als leitungsgebundene Schnittstelle zum Anschluß an individuelle Datenleitungen (12) oder an zur Datenübertragung mitbenutzte Versorgungsleitungen ausgebildet ist.
    5. Signalgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinrichtung (6, 11) als Modem (11) mit einer daran angeschlossenen Sende-/Empfangseinrichtung (6) ausgebildet ist.
    6. Signalgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseinrichtung als Funkantenne (6) ausgebildet ist.
    7. Signalgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseinrichtung (6) als Infrarotsender/-empfänger ausgebildet ist.
    8. Signalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in sein Gehäuse (2) mindestens ein Fahrzeugdetektor (4 bzw. 5) integriert ist.
    9. Signalgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Fahrzeugdetektor (4 bzw. 5) als passiver Infrarotdetektor, als Radardetektor und/oder als Videokamera ausgebildet ist.
    10. Verkehrssignalanlage mit einer Mehrzahl von Lichtzeichengeber enthaltenden Signalgebern sowie mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Signalgeber nach einem vorgegebenen Signalprogramm, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber neben den Lichtzeichengebern (1) sowie einer diese steuernden Signalansteuerung (7) eine das Signalprogramm ausführende Prozessoreinheit (8) sowie eine Einrichtung (11, 6) zu einem Datenaustausch mit den jeweils weiteren Signalgebern der Verkehrssignalanlage umfassen.
    11. Verkehrssignalanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinheit (8) eines ihrer Signalgeber die Hauptsteuerung der Verkehrssignalanlage bildet und diese dabei die Prozessoreinheiten der weiteren Signalgeber der Verkehrssignalanlage entsprechend dem auszuführenden Signalprogramm steuert.
    12. Verkehrssignalanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen von sich im Erfassungsbereich des jeweiligen Signalgebers aufhaltenden Fahrzeugen in den Signalgebern ferner mindestens je ein Detektor (4 oder 5) angeordnet ist, dem eine Auswerteeinheit (9 bzw. 10) zugeordnet ist, die mit der Prozessoreinheit (8) bzw. der Einrichtung (11, 6) zum Datenaustausch in Kommunikationsverbindung steht.
    13. Verkehrssignalanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Form eines sich auf lokaler Ebene selbst steuernden Subsystemes eine von mehreren gleichartigen Untereinheiten eines umfassenderen Verkehrslenkungssystemes bildet, bei dem ein zentraler Verkehrsrechner vorgesehen ist, der als Führungsrechner für die dann nachgeordneten Hauptsteuerungen (8) der Untereinheiten bzw. Subsysteme ausgebildet ist und mit diesen Verkehrs- und/oder Steuerdaten über deren Einrichtungen (z. B. 6, 11) zum Datenaustausch austauscht.
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