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Straßenverkehrssignalaniage Die Erfindung bezielLt blth auf eine Strabenverkehrssignalanlage
mit einem Zeitgeber, der selbsttätig einen von mehreren auswählbaren Phasenwechseln
an einer Kreuzung entsprechend einer willkürlich getroffenen Auswahl durchführt.
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Die an einer Kreuzung möglichen unterschiedlichen Phasen können einander
immer im gleichen Zyklus folgen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Kreuzung
zeitabhängig nach bestimmten Programmen gesteuert wird. Dagegen sind bei verkehrsabhängiger
Steuerung der Kreuzung beliebige Phasensprünge denkbar, da Je nach der Verkehrsbelastung
jede der möglichen Phasen einstellbar sein soll. Um bei solchen willkürlichen Phasenwechseln
die verkehrstechnisch bedingten Minimal-Schutzzeiten einzuhalten, ist ein erheblicher
Aufwand an Rangierung sowie logischen Verknüpfungen notwendig. Ein solcher Aufwand
konnte bisher aber wirtschaftlich nicht vertreten werden, da die dafür erforderlichen
Löt- und Rangierarbeiten zu aufwendig geworden wären. Deshalb mußten verkehrstechnische
Nachteile in Kauf genommen werden, die zu einer Verlängerung der Minimal-Schutzzeiten
und damit zu Verlustzeiten führten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, entsprechend einfache Rangiermöglichkeiten
zu schaffen, die ohne die obigen
Nachteile vor allem bei verkehrsabhängig
steuerbaren Kreuzungen ohne Einschränkung der Freizügigkeit und abhängig vom Phasenwechsel
jeder Signalgruppe diese Einstellung mit minimaler Schutzzeit ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Straßenverkehrssignalanlage mit
einem Zeitgeber, der selbsttätig einen von mehreren auswählbaren Phasenwechseln
an einer Kreuzung entsprechend einer willkürlich getroffenen Auswahl durchführt,
dadurch erreicht, dab jeder selbständige Signalgeber der Kreuzung durch eine der
Zahl der Phasenwechsel entsprechende Anzahl logischer Verknüpfungen, vorzugsweise
Und-Gatter steuerbar ist, und daß jede dieser logischen Verknüpfungen durch den
Zeitgeber und durch zwei Phasenschalter, nämlich einen für die Auswahl der einzuschaltenden
und der andere für die auslaufende Phase steuerbar ist. Am Zeitgeber sind demnach
alle für einen Phasenwechsel erforderlichen unterschiedlichen Zeiten abgreifbar
und durch den Phasenauswahl- und den Phasenauslaufschalt er kann dann jeweils die
für Jeden Phasenwechsel eines Signalgebers entsprechende Zeit mit einfachen Mitteln
eingestellt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jeder der drei Eingänge
dieser Und-Gatter eines selbstandigen Signalgebers einem besonderen Rangierfeld
zugeordnet sein, wobei die ersten Eingänge und die Phasenauswahlschalter, die zweiten
Eingänge und die Phasenauslaufschalt er und schließlich die dritten Eingänge und
sämtliche Ausgange des Zeitgebers jeweils ein besonderes Rangierfeld bilden können.
Es ist auch vorteilhaft, diese Und-Gatter paarweise für jeden Signalgeber vorzusehen
und jeweils ein Und-Gatter eines Paares zum Einschalten der Haltlampe und das andere
Und-Gatter eines Paares zum
Einschalten der Freifahrtlampe des zugehörigen
Signalgebers vorzusehen. Weiterhin können aber auch dieHaltlampen aller Signaigeber
allein durch den ersten Schritt des Zeitgebers (Ausgang "O") und nur die Freifahrtlampe
über entsprechende Und-Gatter anschaltbar sein.
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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage
in Verbindung mit einer vetehrsabhängig steuerbaren Programmauswahleinrichtung,
z.B. einem Verkehrsrechner, durch den die Phasenauswahlschalter steuerbar sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Es zeigen Fig. 1 vier unterschiediiche Verkehrsphasen für eine Einmündung
in eine Straße, Fig. 2 eine Matrix für die unterschiedlichen Wechsel dieser vier
Verkehrsphasen untereinander und Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung
dieser unterschiedlichen Phasenwechsel.
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An der Einmündung einer Nebenstraße gemäß Fig.1 in eine Hauptstraße
sind die Signaigeber SgA bis SgE aufgestellt, damit denen die Verkehrsflüsse a bis
e entsprechend den unterschiedlichen vier Verkehrsphasen Ph1 bis Ph4 gesteuert werden.
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Wie die Matrix gem. Fig.2 zeigt, gibt es bei vier Phasen Ph1 bis Ph4
für jeden Phasenwechsel drei Übergänge von einer Phase zu den übrigen, wobei für
jeden Phasenwechsel unterschiedliche Schutzzeiten von einer Phase auf die andere
notwendig sein können. So gibt es von der Phase Ph3 drei Übergange zu den Phasen
Phl, Ph2, Ph4, wobei
in diesem Fall fur Signalgeber SgA eine Schutzzeit
von fünf Sekunden erforderlich ist: Diese Schutzzeit ist aber aus verkehrstechnischen
Gründen für alle drei Phasenwechsel gleich, was nicht weiter erläutert zu werden
braucht. Dabei sind zur Verhütung von Verkehrsgefährdungen zunachst die freigegebenen
Verkehrsflüsse durch die Haltlampen zu sperren, die zu den nunmehr freizugebenden
Verkehrsflüssen feindlich sind. Erst dann dürfen die anderen Verkehrsflüsse freigegeben,
also die dafür erforderlichen Freifahrtlampen eingeschaltet werden. Zwar werden
dazu noch die entsprechenden Ubergangssignale "gelb" bzw. "rot/gelb" gegeben; doch
sind diese hier nicht dargestellt, da sie über Zeitglieder mit den Halt- bzw. Freifahrtlampen
gekoppelt werden können.
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Soll also beispielsweise von der Phase Ph3 auf die Phase Ph4 umgeschaltet
werden, so müssen gem. Spalte 1, Gruppe 3 in Fig.2 die Signalgeber SgD und SgE im
Zeitpunkt "O" ihre Haltlampen einschalten und anschließend können die Signalgeber
SgA und SgB nach einer Schutzzeit von neun bzw. zehn Sekunden ihre Freifahrtlampen
einschalten.
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Diese Umschaltung von Phase Ph3 auf Phase Ph1 soll nun anhand der
Fig.3 für die Signalgeber SgA un-d SgE näher erläutert werden. Für die in der Schaltung
nicht dargestellten Signalgeber SgB bis SgD gelten analoge Überlegungen. Nachdem
zunächst die Phase Ph3 angeschaltet sei, befindet sich der Zähler Z auf seinem letzten
Schritt (Ausgang "15") und die bistabilen Schalter Sb13 und Sbe sind gesetzt, während
alle übrigen dargestellten Schalter in Ruhe sind.
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Durch Drücken der Taste T1 wird der Phasenwechsel von der Phase Ph3
auf die Phase Ph1 eingeleitet. Der bistabile
Schalter Sb1 wird gemeinsam
von der Taste T1 und dem Taktgeber Tg gesetzt, nachdem das Und-Gatter Gul von diesem
und dem Ausgang "15" des Zählers Z Spannung erhält. Der bistabile Schalter Sbl stößt
seinerseits den monostabilen Schalter Sml über das Oder-Gatter Gol und dieser den
Zähler Z an. Anschliezend kehrt der monostabile Schalter Sm1 in seine Ruhelage zurück,
obwohl er weiterhin vom bistabilen Schalter Sbl Spannung erhält. Der Zähler Z kommt
in seine Nullstellung, so daß der Taktgeber Tg ihn über das vorher gesperrte Eingangs-
nUnd"-Gatter Gu2 fortzuschalten vermag. Das Eingangs-nUnd"-Gatter Gu2 war nämlich
durch den Ausgang "15",auf dem der Zähler Z stehengeblieben war, gesperrt. Stattdessen
wird jetzt das Und-Gatter Gul undurchlässig und verhindert damit, daß durch falsches,
unzeitgemäßes Betätigen einer der Tasten T1 bis ,4 während des Phasenwechsele sich
Fehler einschleichen könnten.
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Somit steht nun vom bistabilen Schalter Sb1 an den Eingängen "1" der
Rangierfelder Rf11 bis Rf15 und vom bistabilen Schalter Sb13 an den Eingangen "3"
der Rangierfelder Rf21 bis Rf25 Spannung an. Außerdem gibt der Zähler 2 von seinen
15 Ausgängen "O" bis "14n nacheinander im Abstand von einer Sekunde Spannung an
die jeweils 15 Eingänge "C" bis "14" in den Rangierfeldern Rf31 bis Rf35.
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In den dargestellten Rangierfeldern Rfll, Rf21 und Rf31 für den Signalgeber
SgA bzw. Rf15, Rf25 und Rf35 für den Signalgeber SgD sind aber die der Matrix gem.
Fig.2 entsprechenden Rangierungen durchgeführt. Damit im Signalgeber SgA bei Ubergang
auf die Phase Ph1 bzw. Ph4 die Freifahrtlampe eingeschaltet werden kann, sind die
entsprechenden Eingänge "1" und "4" des Rangierfeldes Rf11 an einen Eingang des
Und-Gatters Ga6 geschaltet. Damit in S£gnalgeber SgE beim Übergang auf die Phase
Ph3 die
Freifahrtiampe eingeschaltet werden kann, ist der entsprechende
Eingang 7 des Rangierfeldes Rf15 an den Eingang des Und-Gatters Ge6 geschaltet.
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Durch die Rarigierfelder Rf21 und Rf31 und die zugehörigen Und-Gatter
Ga1 usw. können weiterhin die verschiedenen Schutzzeiten fiir den Phasenwechsel,
also damit die Zeitpunkte festgelegt werden, zu dem die Freifahrtlampen im Signalgeber
SgA einzuschalten sind.
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Durch das Rangierfeld RfS1 wird dabei die zuletzt eingeschaltete Phase,
also bei diesem Rangierfeld Rf21 die Phasen Ph2 und Ph3 und durch den Rangierverteiler
Rf31 die vom Zähler Z abgreifbaren Zeitpunkte berücksichtigt. Dementsprechend ist
die Freifahrtlampe im Signalgeber SgA bei ;uebergang von der Phase Ph2 zu den Phasen
Phl oder Ph4 nach einer Schutzzeit von fünf Sekunden und von einer Phase Ph3 zu
den gleichen Phasen Ph1 oder Ph4 nach einer Schutzzeit von neun Sekunden einzuschalten.
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Die Freifahrtlampe im Signalgeber SgE ist entsprechend der Matrix
gem. Fig.2 und gemäß den Rangierfeldern Rf25 bzw. Ruf35 von den Phasen Phl bzw.
Ph4 z.ir Phase Ph3 nach einer Schutzzeit von sieben Sekunden und von der Phase Ph2
zu der Phase Ph3 nach einer Schutzzeit von aht Sekunden einzuschalten.
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Nachdem aber - wie bereits vorher erwähnt - zuletzt die Phase Ph3
eingeschaltet sein sollte, stellt der Zähler Z über den Eingang "O" des Rangierverteilers
Rf35 und das Und-Gatter Ge5 den bistabilen Schalter Sbe im Zeitpunkt "O" zurück.
Damit fällt das Relais E ab und im Signalgeber SgE leuchtet seine Haltlampe auf.
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Analog wird auch die Haltlampe im Signalgeber SgD eingeschaltet.
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Anschließend wird vom Eingang "2" im Rangierverteiler Rf21 und über
den Eingang 9 im Rangierverteiler Rf31 vom Zähler Z zur Sekunde neun das Und-Gatter
Ga2 durchlässig geschaltet und dieses setzt über das ebenfalls durchlässige Und-Gatter
Ga6 den bistabilen Schalter Sba.
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Dieser bringt über das Relais A die Freiiahrtlampe im Signalgeber
SgA. Sinngemaß wird auch de Freifahrtlampe im Signalgeber SgB eingeschaltet.
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Der Zähler Z wird anschließend bis zu seinem letzten Schritt fortgeschaltet,
sperrt mit seinem Ausgang n15" das Eingangs-"Und"-Gatter Gu2 und setzt sich so selbst
still. Gleichzeitig stößt er den monostabilen Schalter Sm2 an und dieser schaltet
die bistabilen Schalter Sb11 bis Sbl4 entsprechend der Stellung der bistabilen Schalter
Sbl bis Sb4, das heißt, daß der bistabile Schalter Sb11 gesetzt und der bistabile
Schalter Sb13 gelöscht werden.
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In der Anlage ist nunmehr auch die Phase Ph1 anstelle der Phase Ph3
eingeschaltet worden.
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Uber das Verzögerungsglied V wird schließlich vom Ausgang "15" des
Zählers Z auch noch das Und-Gatter Gul durchlässig geschaltet und damit kann der
Taktgeber Tg den bistabilen Schalter Sb1 zurücksetzen. Die Anlage ist damit für
einen neuen Phasenwechsel vorbereitet.
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Die Auswahl der einzuschaltenden Phase braucht natürlich nicht, wie
im Ausführungsbeispiel angenommen, von Hand vom Verkehrspolizisten erfolgen.
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Sie kann durch jede bekannte Programmauswahleinrichtung z.B. zeit-
oder verkehrsabhängig durch Rechner oder ähnliche Einrichtungen erfolgen.
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3 Figuren 9 Patentansprüche