Устройство для переключения сигналов светофора на перекрестке улиц

 

О П И С А Н И Е 245601

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.Х1.1965 (№ 1038188/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.V!.1969. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 17.XI.1969

Кл. 74с1, 8/54

МПК G 08g

УДК 656.13.056.4-52 (088.8) Комитет по делам иаабретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

1"

Б. А. Алексеев, Г. Н. Гусев, В. А. Лапинский, Л. М. Рахорич и И. В. Сидякии

oAG и --ь Vo

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СИГНАЛОВ СВЕТОФОРА

НА ПЕРЕКРЕСТКЕ УЛИЦ

Изобретение относится к устройствам для регулирования уличного движения.

Известны устройства для переключения сигналов светофора на перекрестке улиц, содержащие сигнальные блоки, датчики прямого и поперечного направлений, воздействующие на спусковой элемент, который управляет работой исполнительного элемента сигнального блока. Последний воздействует на логический блок, содержащий работающий от емкостной цепи пороговый элемент с исполнительным устройством на выходе для пропуска экипажей в своем направлении.

Датчики в таких устройствах могут быть выполнены, например, в виде рамки из провода, заложенной в проезжую часть и включенной в нагрузку генератора.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что, с целью увеличения пропускной способности перекрестка, логический блок содержит два идентичных пороговых элемента.

Емкостная цепь каждого из них состоит из двух конденсаторов и реле памяти. Первый конденсатор подключен по цепи разряда ко второму конденсатору через контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика своего направления и параллельно — через контакт своего реле памяти, включенного через другой контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика своего направления. Второй конденсатор каждой емкостной цепи связан со своим пороговым элементом через контакт исполнительного устS ройства второго порогового элемента, параллельно цепи разряда каждого первого конденсатора включен контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика противоположного направления. В цепи заряда каж10 дого первого конденсатора включен контакт реле памяти противоположного направления, а контакт исполнительного устройства на выходе каждого порогового элемента включен в цепь блокировки своего реле памяти.

15 Для пропуска через перекресток пешеходов при отсутствии движения экипажей в данном направлении к исполнительному элементу сигнального блока подключена RC-цепь, конденсатор которой шунтирован контактом ис20 полнительного элемента.

Чтобы ограничить скорость подходящих к перекрестку экипажей длительностью желтого сигнала, контакт каждого исполнитель25 ного устройства, управляемого соответствующим пороговым элементом, включен последовательно заря кенному в исходный момент конденсатору, и каждый конденсатор связан по цепи разряда с исполнительным устройст30 вом включения желтого сигнала.

245601

Кроме того, с целью внеочередного пропуска через перекресток экипажа, снабженного источником низкочастотного магнитного поля, устройство содержит исполнительный элемент внеочередного включения желтого сигнала, управляемый от конденсатора, включенного последовательно к рамке датчика, На фиг. 1 показан перекресток улиц с расположением датчиков и управляющей аппаратуры; на фиг. 2 — принципиальная схема логического блока светофора; на фиг. 3— схема управления включением светофора; на фиг. 4 — схема сигнальных блоков устройства.

Светофорный фонарь 1 с сигнальными электролампами подвешен в центре перекрестка (см. фиг. 1) и соединен проводами с аппаратом 2, содержащим логический и сигнальный блоки с исполнительными элементами, переключающими сигнальные огни. Датчики

8, 4 улицы А и датчики 5, б улицы Б выполнены, например, в виде прямоугольной петли из кабеля, заложенной в проезжую часть дорожного полотна и соединенной проводами с аппаратом 2.

Логический блок является основной частью аппарата 2 и состоит из двух одинаковых логических схем (см. фиг. 2). Первая логическая схема содержит конденсатор 7, включенный на входе порогового элемента 8, которым может быть электронная лампа, тиристор и т. д. Другой конденсатор 9, имеющий значительно большую (в 3 — 5 раз) емкость, нежели конденсатор 7, электрически связан с последним через контакт 10, кратковременно замыкаемый сигналом датчика 8 или 4.

Отпирающее пороговый элемент 8 напряжение постоянного источника напряжение (например, батареи) подается на пороговый элемент либо через контакт 10, либо через контакт 11, замыкаемый сигналом датчиков

8 и 4 при подходе первой машины по улице А.

В цепи подачи отпирающего на пряжения на пороговый элемент 8 контакту 10 предшествует контакт 12, размыкаемый сигналом датчика 5 или 6 при подходе первой машины по улице Б. Через этот же контакт 12 напряжение подается на конденсатор 9.

Конденсатор 7 разряжается через сопротивление 13, конденсатор 9 — через сопротивление 14 и контакт 15, кратковременно замыкаемый сигналами датчика 5 и б при подходе каждой машины по улице Б.

С пороговым элементом 8 электрически связан исполнительный элемент, например реле 16, управляющее лам,пами светофора и контактом 17, включенным в цепь отпирающего напряжения порогового элемента второй логической схемы.

Вторая логическая схема построена идентично первой. Она содержит конденсаторы 18, 19, пороговый элемент 20, контакт 21, кратковременно замыкаемый сигналами датчиков

5 или б, контакт 22, замыкающийся при подходе первой машины по улице Б, контакт 28, 15

65 кратковременно замыкаемый сигналами датчиков 8или 4,,резисторы 24 и 25 в цепях разряда конденсаторов 18 и 19 соответственно, контакт 26, через который подается отпирающее пороговый элемент напряжение на конденсатор 18; исполнительньш элемент-реле 27.

Контакт 28 исполнительного элемента может быть включен в цепь подачи огпирающего напряжения порогового элемента 8 первой логическои схемы последовательно с контактами 10 и 11 (см. фиг. 2) или последовательно с реле 16.

Логический блок включает в себя также запоминающие реле 29 и 80 с контактами самоблокировки 31 и 82. Контакт 88 кратковременно замыкается сигналами датчиков 3 или

4, контакт 84 — сигналами датчиков 5 или б.

Контакты 35 и 86 являются контактами на размыкание реле 16 и 27 соответственно.

Устройство для переключения сигналов светофора (см. фиг. 3) содержит два сигнальных блока 87 и 88 с реле 39 и 40, кратковременно срабатывающими при подъезде машин по улицам А и Б, специальный блок 41 с реле 42, срабатывающим при подъезде к перекрестку спецмашин (пожарной, например) на время, достаточное для проезда этой машины через перекресток; логический блок, состоящий из двух логических схем, выполненных в виде двух блоков 48 и 44 с реле 16 и 27.

В устройстве установлены два электромеханических счетчика 45, 46 подъезжающего транспорта, на которые кратковременно подается напряжение через контакты 47 и 48 реле 89 и 40.

В устройстве имеется схема включения желтого света, состоящая из порогового элемента 49 (например, электронной лампы) с реле 50 и элементов, задающих время горения желтого света; переключающих контактов 51 и 52 реле 16 и 27, подключающих конденсаторы 53 и 54 либо к источнику отпирающего пороговый элемент напряжения, либо к сопротивлению 55 разряда, подключенному к источнику запирающего напряжения; и контакта 56 реле 42, замыкающегося при подьезде спецмашины.

Устройство, переключающее лампы фонаря светофора, состоит из реле 57, включающего желтый свет, причем питание на это реле подается через контакт 58 реле 50, либо через контакты на размыкание 59 и 60 реле 16 и 27, и реле 61 и 62, включающих зеленый и красный свет, причем питание на эти реле подается через контакт 68 реле 50 и контакты 64 и

65 реле 16 и 27.

Сигнальные блоки устройства имеют совершенно одинаковые схемы, элементы которых обозначены одинаковыми индексами, за исключением датчиков и выходных реле (фиг. 4).

Датчики 8 и 4 или 5 и б являются индуктивностями 1.С-генераторов бб (могут быть

245601 также применены подвесные датчики, использующие изменение магнитного поля, тепловые излучения, ультразвук и др.). Напряжение с генератора бб подается на детектор 67. На выходе детектора включена дифференцирующая цепь из конденсатора 68 и сопротивления 69, которая пропускает на усилитель 70 скачки напряжения. Выход усилителя через разделительную цепь из конденсатора 71 и резистора 72 соединен с пороговым элементом 78.

В блоках имеется устройство, имитирующее подъезд одиночной машины при длительном отсутствии движения, состоящее из конденсатора 74, резистора 75 и контакта 76 реле 89 или 40.

Устройство содержит также сигнальный блок для спецмашин. В спецмашинах (пожарных, скорой помощи и др.) — установлена катушка, по которой пропускается пульсирующий ток низкой частоты (на два порядка ниже частоты колебаний генераторов бб). Ток наводит в датчиках 8 и 4 или 5 и б напряжение, которое выделяется на конденсаторах 77.

Это напряжение через трансформатор 78 поступает на усилитель 79, затем выпрямляется на диоде 80, заряжает конденсатор 81 (параллельно которому включено сопротивление

82), и отпирает пороговый элемент 88. При этом срабатывает реле 42. Якорь реле 42 будет притянут в течение времени, определяемого постоянной времени цепи из конденсатора

81 и сопротивления 82.

Рассмотрим работу светофора при следующих ситуациях на,перекрестке: машин нет по обеим улицам; одиночные машины по обеим улицам; поток машин по улицам А и Б; по одной из улиц подъезжает спецмашина (пожарная) .

Машин нет по обеим улицам

Прп отсутствии машин конденсаторы 7 и 19 (см. фиг. 2) разряжены, и якоря реле 16 и 27 отпущены. Поэтому отпущены якоря реле

61 и 62 (см. фиг. 3) и притянут якорь реле 57.

Горит желтый свет (внимание).

Через интервалы, определяемые постоянными времени конденсатора 74 и резистора 75 (см. фиг. 4), попеременно на каждой улице включается зеленый свет для пропуска транспорта, остановившегося почему-либо между датчиком и перекрестком, а также для пропуска пешеходов в случае непрерывного движения только по одной из улиц. Светофор может быть переведен на работу по жесткой программе.

Одиночные машины по обеим улицам

При подъезде транспорта, например, по улице А, сработает на короткое время реле

89 сигнального блока 87 (см. фиг. 3), и его контакт 10 зарядит конденсатор 7 (см, фиг. 2). Откроется пороговый элемент 8 и сработает реле 16. Через контакт 51 (см. фиг. 3) реле 16 к пороговому элементу 49 подключится отпирающее напряжение. Сра5

69 стило реле 16, т. е. устройство будет искать ботает реле 50; контакт 58 этого реле включит питание на реле 57 желтого света, а контакт 68 реле 50 не даст сработать реле 61.

Через несколько секунд (интервал горения желтого света, определяемый элементами 58 и 55) реле 50 отпустит и сработает реле 61.

Включится зеленый свет по улице А. Задержка включения зеленого света заставляет водителей снижать скорость перед перекресткамии.

Если в такой ситуации появится транспорт по улице Б, то за 50 — 80,и от перекрестка, когда транспорт окажется над рамкой, сработает реле 40 и через его контакт 84 (см, фиг. 2) и к":íòàêò 86 реле 27 сработает реле

80, которсс заблокируется через свой контакт 82. Одновременно через контакт 21 реле 40 (а также через контакт 22 реле 80) зарядится конденсатор 19 (см. фиг. 2).

Однако пороговый элемент 20 не сработает, так как контакт 17 включенного реле 16 разомкнут. После того, как разрядится конденсатор 7 (т. е. через время, достаточное для проезда машины по улице А), отпустит реле

16 и его замкнувшийся контакт 17 приведет к срабатыванию реле 27. При этом по описанным цепям произойдет включение желтого света и затем зеленого по улице Б.

Поток машин в двух направлениях.

Зеленый сигнал включен по улице А

Ка>кдая проходящая по улице А машина заставляет кратковременно срабатывать реле

89. Свопм контактом 10 (см. фиг. 2) это реле пополняет заряд конденсатора 7 из конденсатора 9 и по улице А будет поддерживатьcÿ зеленый сигнал. Первая машина, подъезжающая к перекрестку по улице Б, вызовет крагковременное срабатывание реле 40 и срабатывание ц блокировку реле 80. Контакт

12 реле 80 отключит конденсатор 9 от источника отпирающего пороговый элемент напряжения. Заряд конденсатора 9 начнет расходоваться на подзаряд конденсатора 7, который, в свою очередь, разряжается через cot: ðîò Hâëåíèå 18.

Кроме того, каждая подъезжающая по улице Б (на красный сигнал светофора) машина заставит кратковременно замыкаться контакт 15 реле 40, что приведет к дополнительному отбору порции заряда из конденсатора

9 через сопротивление 14. Поэтому напряжение на конденсаторе 9 будет определяться количеством машин, ждущих перед красным сигналом, и временем ожидания каждой из этих машин. Напряжение на конденсаторе 7 после каждого подзаряда, которое определяется напряжением на конденсаторе 9, будет уменьшаться с увеличением числа ждущих перед красным светом машин и увеличением времени их ожидания.

Огни светофора переключаются, когда до прихода очередной машины по улице А конденсатор 7 успеет разрядиться настолько, чтобы заперся пороговый элемент 8 и отпу245601 интервал между машинами, следующими по улице А, для пропуска машин по улице Б.

Из-за разряда конденсатора 9 интервал между машинами, следующими по улице А, необходимый для поддержания зеленого сигнала. будет уменьшаться.

Таким образом, момент переключения сигналов светофора определяется путем сравнения интервала между машинами, следующими по улице, где включен зеленый сигнал, с временем ожидания и числом машин перед красным сигналом.

К перекрестку подъезжает спецмашина

Когда над одной из рамок появляется спецмашина, срабатывает реле 42 сигнального блока для спецмашины и через его контакт бб (см. фиг. 3) отпирается пороговый элемент 49 и срабатывает реле 50. Включается желтый свет. Время горения желтого света определяется элементами 81 и 82 (cM. фиг.4).

Предмет изобретения

1. Устройство для переключения сигналов светофора на перекрестке улиц, содержащее сигнальные блоки, датчики прямого и поперечного направлений, каждый из которых выполнен, например, в виде рамки из провода, заложенной в проезжую часть и включенной в нагрузку генератора, воздействующего на спусковой элемент, управляющий работой исполнительного элемента сигнального блока, который воздействует на логический блок, содержащий работающий от емкостной цепи пороговый элемент с исполнительным устройством на выходе для пропуска экипажей в своем направлении, отличающееся тем, что, с целью увеличения пропускной способности перекрестка, логический блок содержит два идентичных пороговых элемента, и емкостная цепь каждого из них выполнена в виде дву» конденсаторов и реле памяти, первый конденсатор подключен по цепи разряда ко второму конденсатору через контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика своего направления и параллельно — через контакт своего реле памяти, включенного через другой контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика своего направления; второй конденсатор каждой емкостной цепи связан со своим пороговым элементом через контакт исполнительного устройства второго порогового элемента, параллельно цепи раз10 ряда каждого первого конденсатора включен контакт исполнительного элемента сигнального блока датчика противоположного направления, и в цепи заряда каждого первого конденсатора включен контакт реле памяти

15 противоположного направления, а контакт исполнительного устройства на выходе каждого порогового элемента включен в цепь блокировки своего реле памяти.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 20 что, с целью про пуска через перекресток пешеходов при отсутствии движения экипажей в данном направлении, к исполнительному элементу сигнального блока подключена RCцепь, конденсатор которой шунтирован кон25 тактом исполнительного элемента.

3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что, с целью ограничения скорости подходящих к перекрестку экипажей длительностью желтого сигнала, контакт каждого

50 исполнительного устройства, управляемого соответствующим пороговым элементом, включен последовательно заряженному в исходный момент конденсатору, и каждый конденсатор связан по цепи разряда с исполниЗ5 тельными устройствами включения желтого сигнала.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что, с целью внеочередного пропуска через перекресток экипажа, снабженного источником низкочастотного магнитного поля, оно содержит исполнительный элемент внеочередного включения желтого сигнала, управляемый от конденсатора, включенного последовательно рамке датчика.

245601

47

71

Фиг 4

Составитель Т. И. Лебедева

Редактор Т. 3. Орловская Техред Л. Я. Левина

Корректоры: В, Петрова и Е. Ласточкина

Заказ 2672(8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2