Устройство для сигнализации Советский патент 1983 года по МПК G08G1/08 

Изобретение относится к сигнальньм устройствам и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики, в частности для регулирования движения уличного, железнодорожного, водного и воздушного транспорта.

Известно устройство для регулирования уличного движения, содержгицее .кодовый блок, два ключа, два источника света и источник напряжения

Недостатками данного устройства являются его низкая надежность и долговечность, обусловленная бросками , тока через ключи, источники света и источник напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сигнализации содержащее источник напряжения, первый выход которого соединен с первым входом первого источника света и с первым входом первого ключа, а второ выход соединен с первым входом второго источника света и с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым входом первого ключа и выходом генератора одиночного импульса, вход которого соедине с выходом формирователя импульсов, первый вход которого соединен с третьим входом первого ключа и с первым выходом кодового блока, второй выход которого соединен с вторым входом фомирователя импульсов и с третьим входом второго ключа, выход которого соединен с выходом первого ключа с вторыми входакш первого И второго источников света 2У

Недостатками устройства являются его узкие функциональные возможности, не позволяющие обеспечить возможность произвольного и независимого друг от друга изменения порядка переключения свечения источников света. Например, в случае формирования нулевых уровней напряжения на обоих выходах кодового блока оба ключа ока зываются закрытыми, а источники света включенными последовательно друг с другом, вследствие;чего их нормальное свечение отсутствует (к каждому источнику света прикладывается только половина напряжения питания). В случае формирования единичных уровней нсшряжения на обоих выходах кодового блока оба ключа оказываются одновременно открытыми, включенными последовательно друг с другом и подключенными к источнику напряжения, рледствием чего являются выход из строя как 1 лючей, так и истрчника напряжения.

Цель . изобретения - расширение

функциональных возможностей устройства и пов1лаение его надежности путем исключения выхода из строя ключей и.источника напряжения из-за сбоев в работе кодового блока.

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее источник напряжения, первый выход которого соединен с первЕлм входом первого источника света и с первьш входом первого ключа, а второй выxoj; соединен с первым входом второго источника света и с первым входом второго ключа, второй вход которого соединён с вторым входом первого ключа и с выходом генератора одиночного импульса, первый вхоДt которого соединен с выходом формиройателя импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом кодового блока, второй выход которого соединен с вторьо входом формирователя импульсов, введены три элемента зад ержки, коммутатор,элемент ; И и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с первым входом формирователя импульсов и с входом первого элемента задержки, .выход которого соединен с третьим входом первого ключа и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом второго ключа и выходом второго элемента задержки, вхо которого соединение вторым входом формирователя импульсов и вторые входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора и входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом, генератора одиночного импульса, выход которого соединен с третьим входом элемента И выход которого соединен с вторым управляющим входом коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго ключей, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго источников света.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - сочленение информационных входов коммутатора с его выходами при различных логических уровнях напряжения на его управляющих входах.

Устройство (фиг. 1) содержит кодовый блок 1,формирователь2 импульсов, .генератор 3 одиночного импульса,истоник 4 напряжения, первый и второй ключи 5 и б, первый и .второй источники 7 и 8 света, элемент 9 ИЛИ-НЕ, элемент 10 И, первый, второй и треТИй элементы 11-13 задержки, коммутатор 14, входы и выходы которого обозначены цифрами 15-20.

Первый выход кодового блока 1 соединен с первыми входами формирователя 2, элемента 9 и входом элемента 11, выход которого соединен с первьш входом элемента 10 и третьим входом ключа 5, первый вход которого соединен с первым входом источника 7 и первым выходом источника 4,второй выход которого соединен с пер вым входом источника 8 и первым входом ключа 6, третий вход которого сое;п1ииен со вторым входом элемента 10 и с выходом элемента 12, вход которого соединен с вторь выходом кодового блока 1, вторым входом элемента 9 и ВТОРШ4 входом формирователя 2, выход которого соединен с первым входом генератора 3, второй вход которого через элемент 13 эадержки соединен с выходом элемента 9 и с первым управляющим входом 19 кокмутатора 14, второй управляющий вход 20 которого соединен с выходом элемента 10, а первый информационный вход 15 соединен с выходом KJDOча 5, второй вход которого соединен с выходом генератора 3, третьим вз|:одом элемента 10 и вторым входом ключа €, выход которого 16 соединение; вторым информационным входом 16 коммутатора 14, Первый выход 17 которого соединен с вторьвх входом источника 7, а второй выход 18 соединен с вторым входом источника 8. Устройство работает следующим образом. Пусть в первом цикле работы устройства на выходах кодового блока 1 присутствуют нулевые уровни напряжения , которые через элементы 11 и 12 задержки закрывают по третьим входгш ключи 5 и 6. На выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ, как и на выходе элемента 13 задержки, в зтсм случае присутствует единичный уровень напря жения , вследствие чего коммутатор 14 находится в состоянии, обеспечивающим отключенное состояние источников 7 и 8 света от источника 4 напряже ния, т.е. их свечение отсутствует. :; Ьо второтл цикле работы устройства нулевой уровень напряжения на обоих вчходах кодового блока 1 сменяется единичным, однако единичное напряжение на выходах элементов 11 и 12 задержки будет сформировано только спустя время ITj, вследствие чего 5 и 6 odTai5TCH в данный момент времени закрытьвки по третьим входам. В момент смены урЬвней напряжения на выходах кодового блока 1 на выходе формирователя 2 импульсов форг мируется импульс, запускающий генератор 3 одиночного импульса, а на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ фо ируется нулевой уровень сигнала, переводящий коммутатор 14 е состояние, при котором его информационные входы и выходы оказываются объединенными между собой. Вследствие того, что на выходе элемента 13 задержки в течение времени 1; сохраняется единичный уровень напряжения, формируемый яа.выходе генератора 3 одиночного импульса импульс нулевого уровня i напряжения .имеет длительность Т. Сигнал длительностью С поддерживает в закрытом состоянии кгаочи 5 и 6 по вторым ВХОДШ4, которые были закрыты до этого нулевью напряжением по третьим входам, и закрывает го третьему входу элемент 10 И. Вследствие того, что ключи 5 и 7 закрыты, а первый и второй выходУ; коммутатора 14 соединены между собой, источники 7 и 8 оказываемся включенными между собой последовательно и подключенными втечениевремени U, к источнику 4 напряжения. По окончании на выходе генератора 3 одиночного импульса открывается элемент 10 И, переводящий коммутатор 14 (фиг. 2о) в состояние, при которюм источники 7 и 8 света оказывгиотся включeнны 4и последовательно соответственно с 1 лючами .6 и 5. Отсутствие, нулевого сигнала на выходе генератора 3 приводит к открыванию ключей 5 и 6, т.е.к подключению источников 8 и 7 света к источнику 4 напряжения. Так как к источникам света 7 и 8 теперь приложено полное напряжение источника 4, яркость их свечениябыстро достигает, номингшьной величины. В третьем цикле работы устройства на обоих выходах кодового блока 1 формируются уровни нулевого, напряжения, а сформировавшийся вследствие, этого единичный уровень напряжения на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ переводит ксилмутатор 14 в состояние, при котором источники 7 и 8 света отключаются от источника 4 напряжения, их свечение прекращается. Работа другйх составных частей устройства в данном цикле работы не значения, так как источники света отключены от источника 4 напряжения. В четвертом цикл работы на первом выходе кодового блока 1 формируется единичный уровень напряжения (при сохранении нулевого напряжения на втором выходе). В этом случае устройство работает аналогично тому, что во втором цикле работы, одHeuco вследствие того, что на выходе элемента 12 задержки сохрагняется нулевой уровень напряжения, ключ б в ечение всего времени цикла остается закрытым, а единичный сигнал на выходе элемента 10 И не формируется. Поэтому после предварительного разогрева в течение времени t нитей накаливания обоих источников переключение коммутатора 14 не происходит (он сохраняет состояние, показанное на фиг. 2(J); открывание ключа 5 приводит к шунтированию источника 7 света, а яркость свечения источника 8 света достигает номинальной величины, так как к нему через параллельно включенные открыты ключ 5 и источник 7 света окажется приложенным напряжение источника 4 (сопротивление закрытого ключа 6 велико и не шунтирует источник 8 света). Таким образом, имеет место свечение только истрчника 8 света.

Пятый цикл работы устройства аналогичен вышеописанному третьему циклу работы, когда свечение обоих источников света отсутствует.

Шестой цикл работы предлагаемого устройства, когда напряжение логической единицы фо1 1ируется только на втором выходе кодового блока, аналогичен вышеописанному четвертому циклу работы, однако в этом случае открывается ключ 6, вследствие чего, имеет место свечение источника 7 света.

В седьмом цикле работы на первом и втором выходах кодового блока 1 осуществляется смена уровней единичного и нулевого напряжения. Работа устройства аналогична вышеописанному Четвертому циклу работы. Отличие заключается в том, что так как в йредыдущем цикле работы на одном из выходов кодового блока 1 присутство- вало напряжение логической единицы, то на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ формировался логический ноль, а значит и на В1звсоде элемента 13 задержки напряжение логического нуля сохраняется (в течение времени 1 с момента изменения состояния кодового блока 1 Вследствие этого Генератор 3 одиночного импульса формирует сигнал длигтёльностью t; (величина Tty). В течение времени 7 оба источника Света, как ранее светящийся источник 7, так и ранее отключенный источник 8, оказываются включенными последовательно. По окончанию времени t; открывается ключ 5, который шунтирует источник 7 света,вследствие чего его свечение прекращается, а яркость свечения источника 8 достигает номинальной.

В восьмом цикле начало работы устройства аналогично седьмому циклу работы, однако по окончанию на выходе генератора 3 одиночного импульса длительностьюТ , на выходе элемента 10 И формируется единичный уровень напряжения (как во втором цикле работы устройства), вследствие чего коммутатор 14 переключается в состояние, указанное на фиг. 20, что обеспечивает свечение обоих источников света.

Девять цикл работы аналогичен седьмому, однако по окончанию на выходе 1 енератора 3 одиночного импульса длительностью Т открывается ключ 6, шунтирующий источник 8 света, вследствие его свечение прекращается, а яркость свечения источника 7 света возвращается к номинальной.

Следует замет1ить, что колебание яркости свечения источника 7 света в девятом цикле работы устройства, как и колебание яркости свечения источника 8 -света в восьмом цикле работы, обусловленные последовательным включением двух источников света на. время Т , при правильно выбранной величине f глазом человека ие воспринимаются как из-за инерционности зрения, так и из-за инерционности процесса охлаждения нитей накаливания источников света.

Перечисленные выше девять циклов работы предлагаемого устройства содержат все без исключения технически отличные друг от друга процессы смены свечения источников света. Понятно, что в случае реальной работы устройства смена процессов свечения источников света может протекать в иной последовательности, а некоторые из указанных циклов могут отсутствовать.

Экономический эффект от.использования устройства обусловл ен его техническими особенностями.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее источник напряжения, первый выход которого соединен с первым входом первого источника света и с первым входом первого ключа, а второй выход соединен с первьм входом второго источника света, и первым входом второго , второй вход которого соединен с втор{ж входом первого ключа и выходом генератора одиночного импульса, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, первый вход которого соединен с первьм выходом кодового блока, второй выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три элемента задержки, коммутатор, элемент И и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с первым входом формирователя импульсов и i. входом первого элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом первого ключа и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом второго ключа и выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора и с входом третьего элемента задержки, выход которо- го соединен с вторым входом генерато(Л ра одиночного импульса, выход которого соединен с третьим входом элес мента И, выход которого соединен с вторым управляющим входам коквлутатора, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго ключей, а первый и второй выходы соэ ю единены соответственно с вторыми входами первого и второго источников света. Э5 У1