Устройство для регулирования уличного движения/его варианты/ Советский патент 1982 года по МПК G08G1/08 

{

Изобретение относится к автоматическим сигнальным устройствам для регулирования уличного движения транспорта.

Известно устройство для формирования команды управления светофором,, содержащее мультивибратор, пересчет- М)4й блок, состоящий из двух триггеров, два элемента И, блок коммутации и усилитель 1.

Известное устройство характеризуется узкими функциональными возможностями и применяется только при управлении железиодорожным транспортом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для регулирования уличного движения, содержащее первый мультивибратор, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго ключей, вторые выходы которых соединены с выходами второго и третьего мультивибраторов, вход второго мультивибратора соединен через последовательно включенные третий ключ и первый развязывакмций злемент (диод) с первым выходом четвертого мультивибратора и первым входом первой секции двухцветного светофора, второй вход которой соединен с выходом второго ключа, а вход третьего мультивибратора соединен чегорез последовательно включенные чет- вертьй ключ и второй развязывающий элемент (диод) со вторым выходом четвертого мультивибратора и первым входом второй секции двухцветного

ts светофора, второй вход которой соединен с выходом первого ключа С2.

В известном устройстве режим релаксации второго и третьего мультивибраторов начинается с положения,

20 при котором сигнал с их выходов не поступает на вторые входы первого и второго ключевых элементов соответственно, а запуск второго и третье-

го мультивибраторов осуществляется в моменты формирования сигналов соответственно на первом и втором выхоах четвертого мультивибраторов. Изменение периода следования сигнаов на выходе четвертого мультивибратора приводит к изменению времени мигак щего свечения секций светофора. Это .обстоятельство приводит к тому,

что известное устройство может работать только в жестком автономном режиме непрерывной работы, при котором времена свечения красной и зеленой секций светофора и период их переключения остаются постоянными,

Использование известного устройства и системах координированного управения, а также работа светофора в дущем режиме, когда команда на его переключение приходит извне, например от датчика наличия транспортных средств, или от кнопки пешеходного вызова, невозможна, что сужает функциональные возможности данного устройства, ограничивает сферу его применения С1шжает пропускную способность перекрестка и, как следствие, безопасность уличного движения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства,

В первом варианте устройства по- станленная цель достигается тем, что в устройство введены два элемента НЕТ, выходы второго мультивибратора соединены соответственно со вхо дами развязывающих элементов, со вторыми входами первого и второго ключей и с первыми входами элементов НЕТ, выходы развязывающих элементов соединены со входом первого мультивибратора, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого ключей и первыми входами каждой секции светофора, выход третьего мультивибратора соединен со вторыми входами третьего и четвертого ключей, выходы которых соединены соответствецно со вторыми входами элементов НЕТ, выходы которых подключены соответственно ко вторым входам секций светофора.

Во втором варианте устройства поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два элемента НЕТ, выходы четвертого мультивибратора подключены соответственно

К пера,1М входам элементов НЕТ и к входам второго и третьего мультивибра торов,выходы которых соединены соответственно с первыми входами секций светофора, выходы ключей подключены к вторым входам элементов НЕТ, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами секций светофора,

На фиг, 1 и 2 приведены структурнае схемы первого и второго вариантов исполнения устройства.

Пунктирной линией на фиг, 1 и 2 обозначен вход устройства в случае внешнего управления светофором.

Устройство по первому варианту исполнения содержит (фиг, |) мульти, вибраторы 1-3,, развязывающие элементы 4 и 5, ключи 6-9, элементы ПЕТ 10 и 11, секции 12 и 13 светофора и шины 14-22.

Устройство по второму вариащ-у исполнения содержит (фиг, 2) мультивибраторы 1, 2, 3 и 23, ключи 6 и 7, элементы НЕТ 10 и 11, секции 12 и 13 светофора и шины 14, 19 - , 24-27, ,

Устройство по первому варианту исполнения, работает следующим образом.

Б случае использования изолированного режима работы устройства ( при отсутствии внешнего управления) мультивибратор 2 работает в непрерывном режиме, вследствие чего на его первом и втором выходах формируются противофазные сигналы, длительность и период следования Т ц которых устанавливается в зависимости от ожидаемой интенсивности движешчя на данном перекрестке,

В момент формирования сигнала длительностью Т на шине 15 на выходе развязывающего элемента 5 формируется импульс запуска мультивибратора 3, вследствие чего на его выходе формируется сигнал длительностью Т., который проходит через ключ 9 на шину 17, продлевая на это время свечение секции 12 светофора 0 и открывая ключ 7, Ключ 8, а следовательно и ключ 6, в это время закрыты, так как сигнал на шине 16 в это время отсутствует. На выходе мультивибратора 1 с момента подачи 5 напряжения питания формируется с периодом повторения Тг последовательность импульсов длш ельностью t, поступающая на первые входы ключей 6 и 7. В результате на выходе ключа 7 (шина 19) в течение времени f-j формируется гребенка импульсов, каждый из которых имеет дпительностьС12. Эти импульсы запрещают прохождение уровня напряжения с шины 15 через элемент НЕТ 11. В результате на шине 21 формируется сигнал, представляющий собой последовательно расположенные во времени гребенку импульсов (каждый из импульсов этой гребенки имеет длительность, равную T( и уровень постоянного напряхсения длительность f-Cl,, что обеспечивает миганицее (в теченир времени t ) и постоянное свечение секции 13 светофора. В момент переключения мультивибратора 2 на шине 16 формируется сигнал длительностью Т-С . По переднему фронту этого сигнала на выходе раз,вязывающегв элемента 4 формируется импульс запуска мультивибратора 3, вследствие чего на шине 18 в течение времени к имеется сигнал, про- длеваю1щй постоянное свечение секци 13 светофора и обеспечиваюсщй .посре ством мультивибратора 1, ключа 6 и элемента НЕТ -10 мигающее свечение секции 12 светофора. Далее работа устройства продолжается аналогичным образом. Из описанного следует, что длительность постоянного свечения секций 12 и 13 светофора составляет соответственно величины Т-С и Г , время мигающего свечения каждой сек ции светофора составляет величину f/i, период мигания ламп светофора составляет TQ, а время каждой из от дельных длительностей свечений составляет величину TfJ-TQ. Устройство по второму варианту исполнения работает следующим образом. В случае использования полностью автономного режима работы устройств (йри отсутствии внешнего-управления мультивибратор 23 работает в непрерывном режиме, вследствие чего на его первом и втором выходах формиру ются противофазные сигналы длительность с и период Т следования которых установлены заранее в зависимос от интенсивности движения на данном перекрестке, ожидаемой в течение определенного промежутка времени. При формировании сигнала длительностью V на шине 25 мультивибратора 23 по его переднему фронту запускается мультивибратор 3, вследствие чего на его выходе (шина 26) формируется сигнал длительностью ь,, который поступает на первый вход секции 12, что обеспечивает пpoдo Eкeниe ее свечения, и на второй вход ключа 7, на первый вход которого (шина 14) поступает последовательность импульсов с периодом повторения TQ и длительностью импульсов ч.Q , вследствие чего на выходе ключа 7 (шина 19) формируется в продолжение времени t пачка импульсов, каждый из которых имеет длительность Cf . Импульсы длительностью fn , формируемые на шине 19, запрещают прохождение уровня напряжения с шины 25 через элемент НЕТ 11 (шина 21) на второй вход секции 13. Вследствие этого на шине 21 формируется сигнал сложной формы, представляющий собой последовательн.о расположенные во времени гребенку импульсов (.длительность каждого импульса равна T() длительностью л и уровень постоянного напряжения и - г длительностью, равной i- - г, имеет место как мигающее свечение секции 13 светофора, так и его постоянное свечение. По истечении времени f сигнал на шине 25 сменяется нулевым уровнем, а на противофазном выходе мультивибратора 23 (шина 24) формируется сигнал с длительностью, равной Т-С. По переднему фронту этого сигнала запускается мультивибратор 2 и на шине 27 формируется уровень напряжения длительностью ц , откоываюпшй на этом время второй вход ключа 6 и поступающий на первый вход секции 13 светофора, вследствие чего свечение секции 13 светофора продлевается на это время. Кроме того, на шине 20 в течение времени f-i формиру- I, ется гребенка импульсов, каждый из которых имеет длительность Trj, что обеспечивает мигающее свечение секции 12. Далее работа устройства полностью аналогична описанной. Из описанного следует, что время непрерывного свечения секций 13 и 12 светофора составляет соответственно величины С и С 1Г, время мигающего свечения каждой секции светофора составляет соответственно величины Z , период мигания равен Тл, а время каждой из отдельных длительностей свечений секции светофора в мигающем режиме составляет величину .

В случае использования режима работы первого и второго вариайтов устройства, при котором управление светофором производится извне (ждущий режим рабогы) , мультивибраторы 2 и 23 переводятся в ждущий режим, длительности их выходных сигналов устанавливаются исходя из ожидаемой интенсивности движения, а запуск мультивибраторов 2 и 23 производится либо от индуктивного датчика наличия транспортных средств на основаной магистрали движения, либо от пусковой кнопки (пешеходом ил работником ГАИ), либо с диспетчерского пункта автоматически и т.д.; запуск мультивибратора 2 (23) приводит к формированию сигнала с некоторой длительностью t на шине 15 (.25). Далее процесс работы аналогичен описанному.

Второй вариант предлагаемого устройства обладает в сравнении с известным устройством такими же преимуществами, как и первый вариант, а в сравнении с первым вариантом - большей сложностью, так как содержит на один мультивибратор больше (их четыре, как и в известном устройстве) , но обеспечивает более высокую пропускную способность перекрестка, так как позволяет установить разное время мигающего свечения секций светофора. Применение второго варианта устройства целесообразно в сравнении с первым вариантом при пересечении неравнозначных по интенсивности движe шя или состояния дороги улиц, на управляемых пешеходом Т-образных переходах и т.д.

Экономическая зффективность от использования предлагаемого устройства определяется указанными его техническими преи14уществами.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования уличного движения содержащее, первый мультивибратор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, развязывающие элементы, второй итретий мультивибработы, третий и четвертый ключи и светофор с двумя секциями, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два элемента НЕТ, выходы второго мультивибратора соединены соответственно с входами развязывающих элевторого ключей и с первыми входами элементов НЕТ, выходы развязывающих элементов соединены с входом первого мультивибратора, выходы первого н второго ключей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого ключей и первыми входами каждой секции светофора, выход третьего мультивибратора соединен с вторыми входами третьего и четвертого ключей, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов НЕТ, выходы которых подключены соответственно к вторым входам секций светофора.

2. Устройство для регулирования уличного движения, содержащее первый мультивибратор, выход которого соединен с входами первого и второго ключей, вторые входы которых подключены соответственно к выходам второго и третьего мультивибраторов, четвертый мультивибратор и светофор с двумя секциями, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два элемента НЕТ, выходы четвертого мультивибратора подключены соответственно к первым входам элементов НЕТ и к входам второго и третьего мультивибраторов, выходы которых соединены соответственно с первыми входами секций светофора, выходы ключей подключены к вторым входам элементов НЕТ, шлходы которых соединены соответственно с вторыми входами секций светофора ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I Авторское свидетельство СССР В- 523449, кл. G 08 G 1/00, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР ff 473205, кл. G 08 С 1/08, 1973 (прототип).

/5

±

16

2

19

ff

f

fj

6

To

fN

//

f

f7

12

/

i/rf