Устройство для индикации оставшегося времени горения сигнала светофора Советский патент 1989 года по МПК G08G1/95 

Изобретение относится к световой сигнализации на перекрестках и, в частности, предназначено для индикации длительности оставшегося времени горения сигнала светофора на регулируемых перекрестках.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - 4 - структурные схемы соответственно блока переключения, блоков анализа временного интервала и блока управления

индикацией; на фиг. 5 - временные диа-гб детельствует о том, что кончилось

Сигнал от зеленого сигнала 1 светофора поступает на логический элемент НЕ 10, на выходе которого в течение импульса t сохраняется О. После окончания импульса t на выходе логического элемента НЕ 10 устанавливается уровень напряжения 1. Сигнал с выхода элемента НЕ 10 через

дифференцирующую цепочку 11 поступает на логические элементы И 15 блоков 5 и 6, а также на вторые входы триггеров 18 и 19 блока 7 управления индикацией. Появление этого импульса сви

Изобретение относится к технике световой сигнализации на перекрестках. Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства. Устройство содержит элемент И 2, блок 3 переключения, задатчик 4 времени, блоки 5 и 6 анализа временного интервала, блок 7 управления индикацией и блок 8 индикации длительности оставшегося времени горения сигнала светофора. При включении светофора 1 импульсы напряжения в течение времени горения сигнала через элемент И 2 поступают на информационные входы блоков 5 и 6 анализа временного интервала, в которых анализируются два предыдущих интервала времени горения сигнала светофора. При совпадении временных интервалов блоки 5 и 6 анализа временного интервала разрешают индикацию времени в период следующего включения сигнала светофора. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

граммы работы устройства1.

Устройство для индикации оставшегося времени горения сигналов светофора содержит сигнал 1 светофора, элемент И 2, блок 3 переключения, задатчик 4 20 времени, блоки 5 и 6 анализа временного интервала, блок 7 управления индикацией и блок 8 индикации.

Блок 3 переключения образуют триггер. 9, элемент НЕ 10 и дифференцирую- 25 счетчика больше, чем длительность щая цепь 11.сигнала горения светофора.

время горения зеленого сигнала св фора. В этот момент на выходе сче ка 13 блока 5 образуется определе ный двоичный код, который соответ вует длине импульса t4 , а на выход счетчика 13 блока 6 анализа - двои ный код, который больше 0, т.е. сч чик 13 не успел высчитать до нуля Это связано с тем, что разрядност

1 Блоки 5 и 6 анализа временного интервала включают дифференцирующие цепи 12, реверсивные счетчики 13, блоки 14 компараторов, элементы И 15, триггеры 16 и блоки 17 компараторов.

Блоки 14 и 17 компараторов содержат компараторы по числу входов блоков, выходы которых через элементы И соединены с выходами блоков.

Блок 7 управления индикацией состоит из триггеров 18 и 19 и мультиплексора 20.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания триггеры находятся в исходном состоянии, на выходе Q - О, на выходе Q - 1.

При появлении переднего фронта первого сигнала t, (фиг. 5, Вых. блока 1) триггер 9 перебрасывается (°фиг.5, Вых. Т 9). Соответственно счетчик 13 блока 5 находится в режиме прямого счета (+1), а счетчик 13 блока 6 - в режиме вычитания (-1).

Одновременно с выхода логического элемента И 2 (фиг. 5, Вых. блока 2) начинает поступать пачка импульсов с периодом 1 с, которая подается на счетные входы счетчиков 13 блоков 5 и 6. Счетчик 13 блока 5 считает количество импульсов, которые характеризуют длину импульса Ц, а счетчик 13 блока 6 начинает высчитывать.

30

35

40

45

50

55

Далее эти двоичные коды анализи руются блоками 14 и 17 компараторо

На выходе блока 17 компараторов блока 5 анализа сигналы не появляю ся. Это связано с тем, что на выхо счетчика 13 есть код, который соот ветствует О. На выходе блока 14 компараторов блока 5 анализа време ного интервала сигнал также не поя ляется, поскольку триггер 16 блока остался в исходном состоянии, и О поступающий на вход этого блока, б кирует его работу. Таким образом, триггер 16 блока 5 остается в исхо ном состоянии, триггер 18 блока 7 управления индикацией тоже остаетс в исходном состоянии. Также, в исхо ном состоянии остаются триггер 16 блока 6 и триггер 19 блока 7 управ ния индикацией.

Таким образом, во время первого цикла, т.е. первого сигнала после включения питания, устройство блок ровано и на элемента индикации ин формация не появляется.

При появлении переднего фронта второго сигнала t2 (фиг. 5, Вых. б ка 1) перебрасывается триггер 9 (фиг. 5, Вых. Т 9). Таким образом счетчик 13 блока 5 анализа временн го интервала находится в режиме вы тания (-1), а счетчик 13 блока 6 - в режиме прямого счета (+1).

счетчика больше, чем длительность сигнала горения светофора.

время горения зеленого сигнала светофора. В этот момент на выходе счетчика 13 блока 5 образуется определенный двоичный код, который соответствует длине импульса t4 , а на выходе счетчика 13 блока 6 анализа - двоичный код, который больше 0, т.е. счетчик 13 не успел высчитать до нуля. Это связано с тем, что разрядность

0

5

0

5

0

5

Далее эти двоичные коды анализируются блоками 14 и 17 компараторов.

На выходе блока 17 компараторов блока 5 анализа сигналы не появляются. Это связано с тем, что на выходе счетчика 13 есть код, который соответствует О. На выходе блока 14 компараторов блока 5 анализа временного интервала сигнал также не появляется, поскольку триггер 16 блока 6 остался в исходном состоянии, и О, поступающий на вход этого блока, блокирует его работу. Таким образом, триггер 16 блока 5 остается в исходном состоянии, триггер 18 блока 7 управления индикацией тоже остаетсй в исходном состоянии. Также, в исходном состоянии остаются триггер 16 блока 6 и триггер 19 блока 7 управления индикацией.

Таким образом, во время первого цикла, т.е. первого сигнала после включения питания, устройство блокировано и на элемента индикации информация не появляется.

При появлении переднего фронта второго сигнала t2 (фиг. 5, Вых. блока 1) перебрасывается триггер 9 (фиг. 5, Вых. Т 9). Таким образом, счетчик 13 блока 5 анализа временного интервала находится в режиме вычитания (-1), а счетчик 13 блока 6 - в режиме прямого счета (+1).

Одновременно инверсный выход триггера 9 меняет свое состояние с О на 1. Этот переход через дифференцирующую цепочку 12 блока 6 сбрасыва- ет счетчик 13 блока 6 анализа временного интервала.

В течение импульса tz счетчик 13 блока 5 высчитывает (фиг.5, Вых. Сч. 13 блока 5), а счетчик 13 блока 6 анализа временного интервала счита- ет (фиг. 5, Вых. Сч. 13 блока 6). После окончания импульса ti ка выходе счетчика 13 блока 5 анализа временного интервала появляется О, если импульсы t,-t2, или другой двоичный код, если t,t2. На выходе счетчика 13 блока 6 появляется двоичный код, который соответствует длине импульса tt. Если t/)t2, на выходе блока 17 компараторов блока 5 появляется 1, которая после прихода импульса от дифференцирующей цепочки 11 перебрасывает триггер 16 блока 5. На выходе триггера 16 появляется 1, которая поступает не блок 14 компараторов блока 6. Таким образом, в следующей фаза (третьей) горения сигнала светофора блок 14 компараторов блока 6 при появлении на вхсде кода 9 будет срабатывать. В свою очередь, как и в первом цикле, триггеры 18 и 19 блока 7 управления индикацией и триггер 16 блока 6 анализа остаются в исходном состоянии, устройство блокировано и на элементах индикации информация не появляется.

Если , триггер 16 блока 5

остается в исходном состоянии и устройство будет блокировано еще и в

следующей фазе (третьей) горения светофора.

При появлении третьего сигнала t3 (фиг.5, Вых. блока 1) перебрасывается триггер 9 (фиг. 5, Вых. Т 9), соответственно счетчик 13 блока 5 находится в режиме прямого счета, а счетчик 13 блока 6 - в режиме вычитания.

Инверсный выход триггера 9 меняет свое состояние с О на 1, сигнал через дифференцирующую цепочку 12 блока 5 сбрасывает счетчик 13 блока 5. В течение импульса t3 счетчик 13 блока анализа высчитывает. При появлении на его выходе кода 9, который свидетельствует о том, что до конца горения сигнала светофора остается tMT 9 с (фиг. 5, Вых. Сч. 13 блока 6) срабатывает блок 14 компараторов бло-

с

Q 5 0 5 0

5

0

5

0

5

ка 6 анализа, поскольку на его вход от триггера 16 блока 5 анализа подана 1. Положительный импульс переводит триггер 19 (фиг. 5, Вых. Т 19) в другое состояние, на выходе появляется 1, которая разрешает мультиплексору 20 подавать двоичный код на блок 8 индикации. На элементах индикации появляется оставшееся время горения светофора. При окончании импульса ta сигнал через дифференцирующую цепь 11 возвращает триггер 19 в исходное состояние. Если , перебрасывается триггер 16 блока 6 анализа. Во время четвертого импульса счетчик 13 блока 5 высчитывает. При появлении на его выходе кода 9 срабатывает блок 7 управления индикацией. На элементах индикации появляется оставшееся время горения сигнала све- тоАора в секундах. Если , триггер 16 блока 6 остается в исходном состоянии и устройство блокировано еще и в следующей фазе горения светофора.

Таким образом, устройство сравнивает два предыдущих сигнала горения светофора и, если они совпадают, во время следующего сигнала на элементах индикации высвечивается оставшееся время горения сигнала. Если сигналы не совпадают, устройство блокировано. При этом исключается кеоб- хЬдимость предварительно измерять на соответствующем перекрестке длительность фазы светофора и устанавливать ее вручную или дистанционно. Устройство автоматически определяет длительность соответствующей фазы светофора, на основе которой индицирует длительность оставшегося времени горения светофорного сигнала. Поэтому устройство может быть использовано в системах автоматического управления транспортными потоками, в которых горение фаз светофора автоматически меняется в зависимости от соответствующей интенсивности движения.

Формула изобретения

i

нальной надежности устройства, в него введены блок переключения и два блока анализа временного интервала, первый вход элемента И и вход блока 5 переключения является информационным входом устройства, первый и второй выходы блока переключения подключены к первым управляющим входам соответственно первого и второго блоков ана- ю лиза временного интервала, выход за- / датчика времени соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к информационным входам блоков анализа временного интервала, 15 третий выход блока переключения соединен с вторыми управляющими входами блоков анализа временного интервала и с первым управляющим входом блока управления индикацией, первые выходы 20 первого и второго блоков анализа временного интервала подключены соответственно к второму и третьему управляющим входам блока управления индикацией, второй и третий выходы первого 25 и второго блоков анализа временного интервала подключены соответственно к третьему и четвертому управляющим входам второго и первого блоков временного интервала, группы выходов 30 первого и второго блоков анализа временного интервала подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов блока управления индикацией.35

26

за временного интервала содержит дифференцирующую цепь, реверсивный счетчик, два блока компараторов, элемент И и триггер, вход дифференцирующей цепи и управляющий вход реверсивного счетчика являются первым управляющим входом блока, выход дифференцирующей цепи подключен к установочному входу реверсивного счетчика и является третьим выходом блока, счетный вход реверсивного счетчика является информационным входом блока, первый вход элемента И является вторым управляющим входом блока, вход первого блока компараторов является третьим управляющим входом блока, выходы реверсивного счетчика с первого по шестой подключены к одноименным информационным входам первого и второго блоков компараторов, выходы реверсивного счетчика с первого по четвертый являются группой выходов блока, выход первого блока компараторов является первым выходом блока, выход второго блока компараторов соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к первому установочному входу триггера, прямой выход которого является вторым выходом блока, второй установочный вход триггера является четвертым управляющим входом блока.

от

блоки 5(5)

Фиг. Z

Фиг.з