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(11) | EP 0 172 454 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Überwachungseinrichtung für Verkehrssignalanlagen |
| (57) Mikroprozessorgesteuert werden Ausgangsimpulse (14) von Sensorschaltungen (10,15)
abgetastet, die entweder durch Gegeneinanderschalten einer Referenzwechseispannung
und der an den Signallampen liegenden Betriebswechselspannung unter Verwendung von
Opto-Kopplern gewonnen und/oder mittels in Lampenstromkreise eingefügten Stromwandlern
(15) mit Z-förmiger Magnetisierungskennlinie erzeugt werden. Von zwei vorgesehenen
Mikroprozessoren steuert nur einer die Abtastung der Impulse mit Hilfe von Enable
Signal-Leitungen, die jeweils für z.B. einem Signalgeber zugeordnete gruppenweise
zusammengefaßte Sensorschaltungen gesondert vorgesehen sind, während beide Mikroprozessoren
die Abtastergebnisse zueinander parallel auswerten. Die Abtastzeit erstreckt sich
nur jeweils über den Bruchteil einer Halbwelle und verschiebt sich von Halbwelle zu
Halbwelle fortlaufend über den ganzen Halbwellenbereich. |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für eine Lichtsignalanlage, insbesondere eine Verkehrssignalanlage, mit über Lampenschalter an einer Betriebswechselspannung liegenden Signallampen, bei der zur Gewinnung von den einzelnen Lampenstromkreisen zugeordneten Lampenstromkreis-Zustandssignalen Sensorschaltungen vorgesehen sind.
[0002] Eine solche Überwachungseinrichtung ist aus der DE-OS 31 07 090 bekannt. Bei dieser bekannten Uberwachungseinrichtung werden von den einzelnen Lampenstromkreisen abgegriffene elektrische Größen (Strom, Spannung) jeweils über die Dauer einer Halbwelle mit abwechselnder Integrationsrichtung integriert und aus den Integrationsergebnissen Impulse gewonnen, die lediglich bei Erreichen einer Mindestamplitude über logische Verknüpfungsglieder Sollzuständen entsprechende Istzustände der Signalanlage melden. Zwar ist es mit einer solchen Überwachungseinrichtung möglich, speziell bei der Verwendung von Halbleiterschaltern als Lampenschalter auftretende Störungen im Schaltverhalten der Lampenschalter sicher zu identifizieren und dadurch eine fehlerhafte Schaltweise derartiger Schalter betriebssicher festzustellen, jedoch muß die logische Verknüpfung der Sensorschaltungsausgangssignale auf die jeweilige Verkehrssignalanlage zugeschnitten werden.
[0003] Darüber hinaus ist es aus der DE-PS 28 33 761 bekannt, Signalzustandssignale, also von den einzelnen Signalgebern bzw. Signallampen-Stromkreisen abgeleitete Signale, die darüber Auskunft geben, in welchem Zustand sich der jeweilige Lampenstromkreis befindet, mit Hilfe von zwei Mikroprozessoren zu verarbeiten und insbesondere dabei die Ist-Signalzustandssignale mit in Speichern der Mikroprozessoren festgehaltenen Soll-Signalzuständen zu vergleichen, wobei fehlerhafte Signalzustände und damit eine fehlerhafte Signalgabe der Verkehrssignalanlage betriebssicher festgestellt werden kann, ohne daß für den jeweiligen Verwendungsfall der Überwachungseinrichtung eine spezielle Verdrahtung erforderlich ist. Vielmehr genügt es dabei, die verwendeten Mikroprozessoren mit einem auf die jeweilige Verkehrssignalanlage zugeschnittenen Überwachungsprogramm zu versehen. Die Mikroprozessoren überwachen sich dabei zusätzlich gegenseitig, wodurch die Überwachungssicherheit wesentlich vergrößert wird.
[0004] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es demgegenüber, eine Überwachungseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß insbesondere die Sensorschaltungen in besonderer Weise zur Auswertung durch Mikroprozessoren geeignete Sensorausgangssignale liefern und daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Selbstüberwachung der Überwachungseinrichtung noch weiter verbessert wird.
[0005] Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß zumindest einige der Sensorschaltungen Opto-Koppler aufweisen, deren elektro-optischer Wandler zwischen einen Abgriff einer mit der Betriebswechselspannüng phasensynchronen Referenzwechselspannung und einen zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe vorgesehenen Abgriff eingefügt ist, wobei die opto-elektrischen Wandler der Opto-Koppler Sensorausgangssignalquellen sind.
[0006] Auf diese Weise werden vorteilhaft gegenüber den Lampenstromkreisen potentialmäßig entkoppelte, bei einwandfreier Funktion der Lampenschalter und bei geeigneter Wahl der Referenzwechselspannung sich impulsförmig über einen bestimmten Bereich jeder Halbwelle erstreckende Sensorausgangssignale erzeugt, die bei gestörtem Schaltverhalten des jeweiligen Lampenstromkreises Verkürzungen oder Unterbrechungen aufweisen, die z.B. durch Abtasten des impulsförmigen Sensorausgangssignales ermittelt werden können. Das Sensorausgangssignal ist außerdem auf die jeweilige Phasenlage der Betriebswechselspannung zwangssynchronisiert, so daß es unschwierig möglich ist, Abtastzeitpunkte für dieses Signal in bezug auf die Nulldurchgänge der Betriebswechselspannung festzulegen.
[0007] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß jedem zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe liegenden Abgriff zwei antiparallel geschaltete LEDs als elektro-optische Wandler zugeordnet sind und daß jeder dieser elektro-optischen Wandler mit einem eigenen opto-elektrischen Wandler zusammenarbeitet.
[0008] Auf besonders einfache Weise werden dadurch die entgegengesetzt gepolten Halbwellen der Betriebswechselspannung überwacht.
[0009] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch die Verwendung von wenigstens zwei voneinander verschiedenen Referenzwechselspannungen, mit einer oberen, einem Rotlampenstromkreis und einer unteren, einem Grün-und/oder Gelblampenstromkreis zugeordneten Referenzwechselspannung, und dadurch aus, daß für diese Referenzwechselspannungen ebenfalls Sensorschaltungen vorgesehen sind.
[0010] Dies stellt sicher, daß bei einer Rotsignallampe die Betriebswechselspannung bei geschlossenem Lampenstromkreis nicht unter einen Mindestwert von z.B. dem 0,73-fachen des Sollwertes-absinken kann, ohne daß das Sensorausgangsignal seine Phasenlage um 180" ändert, und damit dem Sollzustand widerspricht, während bei Grün- bzw. Gelbsignallampen im unterbrochenen Zustand des jeweiligen Lampenstromkreises ein allenfalls noch an der Lampe liegender Anteil der Betriebswechselspannung z.B. geringer als das 0,27-fache des Sollwertes sein muß, um noch-ein dem Sollzustand entsprechendes Istzustandssignal zu bewirken. Ausserdem werden auf diese Weise auch die Referenzwechselspannungen überwacht, wodurch die Eigensicherheit der Überwachungseinrichtung weiter erhöht wird.
[0011] Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß wenigstens einige weitere Sensorschaltungen mit jeweils einem in einen Lampenstromkreis eingefügten Stromwandler mit Z-förmiger Magnetisierungskennlinie vorgesehen sind.
[0012] Insbesondere zur Vergrößerung der Uberwachungssicherheit der Rotlampenstromkreise werden dadurch von Rotlampenstromkreisen zusätzliche Sensorausgangssignale abgeleitet, wenn eine Mindeststromstärke im Rotlampenstromkreis .vorhanden ist.
[0013] Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß jedem Stromwandler zwei jeweils jeder Halbwelle zugeordnete elektronische Schalter als Sensorausgangssignalkreise nachgeschaltet sind.
[0015] Im Rahmen vorliegender Erfindung kann weiter vorgesehen sein, daß die Ausgangssignalkreise der Sensorschaltungen gruppenweise zusammengefaßt zwischen jeweils eine der jeweiligen Sensorgruppe zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine für eine Vielzahl von Sensorausgangssignalkreise verschiedener Sensorgruppen gemeinsam vorgesehene Busleitung geschaltet sind.
[0016] Die Eigensicherheit der Uberwachungseinrichtung wird dadurch noch weiter erhöht, da jede Sensorgruppe eine eigene Enable-Signal-Leitung besitzt und bei der Abfrage dieser Sensorgruppe sich aus dem Abfrageergebnis der betriebsgerechte Zustand der jeweiligen Enable-Signal-Leitung ableiten läßt.
[0017] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind darin zu sehen, daß bei den Sensorschaltungen mit Stromwandlern als elektronische Schalter verwendete Transistoren mit ihren Kollektoren an eine zugeordnete Enable-Signal-Leitung und mit ihren Emittern über zur Emitter-Basisdiode des jeweiligen Transistors entgegengesetzt gepolte Dioden an jeweils eine Busleitung angeschlossen sind und daß zwischen die zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine zwischen einem Ende der Sekundärwicklung des Stromwandlers und einer Basiselektrode der Transistoren vorgesehene Verbindungsleitung eine Zenerdiode geschaltet ist.
[0018] Dadurch wird die Enable-Signal-Leitung vorteilhaft als Schaltungsbasis für die Stromwandler-Sensorschaltungen verwendet und durch die spezielle.Einschaltung der Transistoren innerhalb dieser Sensorschaltungen erreicht, daß die Transistoren "invers" arbeiten. Dabei ist die Stromverstärkung der Transistoren gering und dadurch die Gefahr einer hochohmigen Einkopplung von Signalen in den Basiskreis der Transistoren, die fehlerhafte Sensorausgangssignale hervorrufen können, nahezu ausgeschlossen. Die im Ausgang der Transistoren vorgesehenen Dioden verhindern, daß ein auf der Enable-Signal-Leitung vorhandenes positives Potential.zur Sperrung der betreffenden Sensorgruppe auf den Ausgang der Transistoren durchschlagen kann.
[0019] Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß von zwei vorgesehenen Mikroprozessoren lediglich einer zur zyklischen Beaufschlagung der einzelnen Enable-Signal-Leitungen mit Enable-Signalen ausgebildet ist, jedoch beide Mikroprozessoren an die Busleitungen angeschlossen sind, daß durch den das Enable-Signal bereitstellenden Mikroprozessor jeder Enable-Signalzyklus auf einen Bruchteil einer Halbwelle der Betriebswechselspannung begrenzt ist und während einer jeden Halbwelle lediglich einmal mit von Halbwelle zu Halbwelle zeitlich fortlaufend verschobenem Beginn erzeugt wird, und daß die beiden Mikroprozessoren jeweils zur Abgabe einer Taktimpulsfolge mit zur jeweils anderen Taktimpulsfolge gleichen Frequenz und mit gegeneinander um 180 Grad verschobener Phasenlage lediglich bei Sollzuständen entsprechenden Istzuständen der Busleitungssignale ausgebildet sind.
[0020] Auf diese Weise ergibt sich eine besonders zweckmäßige und eigensichere Betriebsweise bei der Ansteuerung der einzelnen Sensörgruppen und bei der Verarbeitung der Busleitungssignale, die ja die Abfrageergebnisse der einzelnen Sensorgruppen repräsentieren. Insbesondere wird durch die um 180 Grad gegeneinander verschobene Phasenlage der beiden Taktimpulsfolgen, die die Mikroprozessoren abgeben, wenn die Ist-Signalzustände mit den jeweiligen Soll-Signalzuständen übereinstimmen, sichergestellt, daß nicht durch eine Verkoppelung das Ausgangssignal des einen Mikroprozessors durch das Ausgangssignal des anderen Mikroprozessors vorgetäuscht werden kann. Schon aus der DE-PS 28 33 761 ist es zwar bekannt, Ausgangssignale zweier Mikroprozessoren, die sich gegenseitig überwachen, zueinander gleichwertig zu verwenden, um schon beim Fehlen eines der beiden Ausgangssignale die Signalanlage Ab- bzw. auf einen Notbetrieb (z.B. Gelbblinken) umzuschalten. Jedoch fehlt dort die Gegenphasigkeit der beiden Taktimpulsfolgen.
[0021] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von drei Fig.'noch näher erläutert.
[0022] Dabei zeigen
Fig. 1 ein Schaltbild der einer Lampengruppe (z.B. der in einem Signalgebergehäuse zusammengefaßten Signallampen) zugeordneten Sensorschaltungen,
Fig. 2 in Diagrammform die Sensorausgangssignale einer Lampengruppe und
Fig. 3 in schematischer Darstellung das Zusammenwirken der einzelnen Schaltungsteile der Überwachungseinrichtung.
[0023] Im einzelnen ist insbesondere Fig. 1 zu entnehmen, daß ein Signalgeber der Verkehrssignalanlage, mit dessen Hilfe der Verkehrsfluß einer Verkehrsrichtung beeinflußt werden soll, eine Grünsignallampe 1, eine Gelbsignallampe 2, sowie zwei zueinander parallel geschaltete Rotsignallampen 3, 4 aufweist. Die beiden Rotsignallampen 3, 4, die Gelbsignallampe 2 und die Grünsignallampe 1 liegen jeweils über einen Lampenschalter 5 an einem Phasenleiter 6 einer Betriebswechselspannung und auf der anderen Seite am Null-Leiter 7 der Betriebswechselspannung.
[0024] Im ungestörten Betrieb der Signalanlage, also insbesondere im einwandfreien Zustand der Schalter 5 und der Lampen 1, 2, 3; 4, schließen bzw. unterbrechen die jeweiligen Lampenschalter 5 die zugeordneten Lampenstromkreise bestimmten Signalprogrammen entsprechend, wobei die zeitgerechte Steuerung der Lampenschalter 5 mit Hilfe bekannter, nicht näher dargestellter Steuerungsmittel erfolgt.
[0025] Bei Störungen der Lampensteuerung, der Funktionsweise der Lampenschalter, oder bei einem Ausfall der Signallampen 1, 2, 3, 4 kann es zu einer falschen, mißverständlichen oder sogar zu einem Totalausfall der Signalgabe kommen. Das Auftreten von solchen durch Störungen verursachten Signalzuständen muß daher verhindert werden.
[0026] Zu diesem Zweck sind mit den Stromkreisen der Signallampen 1, 2, 3, 4 Sensorschaltungen verbunden, mit deren Hilfe Signalzustandssignale gewonnen werden können. Es sind zwei Arten von Sensorschaltungen vorgesehen, nämlich Spannungssensorschaltungen und Stromsensorschaltungen.
[0027] Für die Spannungssensorschaltungen ist jeweils zwischen jedem Lampenschalter 5 und den zugeordneten Signallampen ein Abgriff 8 vorgesehen, mit dem über einen Schutzwiderstand 9 jeweils 2 antiparallel geschaltete Leuchtdioden 10 verbunden sind. Die Leuchtdioden 10 liegen auf der vom Schutzwiderstand 9 abgewandten Seite an den Abgriffen 11 von mit der Betriebswechselspannung phasensynchronen Referenzwechselspannungen, deren Spitzenwert z.B. zwischen dem 0,27 bis 0,73-fachen des Spitzenwertes der Betriebswechselspannung liegen kann. Die Leuchtdioden 10 sind die elektro-optischen Wandler von Optokopplern, deren opto-elektrische Wandler 12 als elektronische Schalter zueinander parallel an eine Leitung 13 angeschlossen sind. Auf ihrer anderen Seite sind die elektronischen Schalter 12 je für sich mit jeweils einer Leitung 14 verbunden, so daß ein auf der Leitung 13 vorhandenes Signal mittels eines der elektronischen Schalter 12 auf eine der Leitungen 14 übertragen werden kann.
[0028] Im ungestörten Betrieb der Signalanlage werden die Leuchtdioden 10 bei gesperrten Lampenschaltern 5, also unterbrochenen Lampenstromkreisen, von der Referenzwechselspannung beaufschlagt, die bei jeder Halbwelle abwechselnd in den beiden Dioden 10 einen der Wechselspannung proportionalen Strom erzeugt, der durch den Widerstand 9 so begrenzt wird, daß er eine Signallampe 1, 2, 3, 4 durchfließen kann, ohne über diese Signallampe eine Signalgabe vortäuschen zu können.
[0029] Bei geschlossenem Lampenschalter 5 liegt die Betriebswechselspannung im wesentlichen vollständig an der entsprechenden Signallampe 1, 2, 3, 4, so daß nun der durch die Dioden 10 fließende Strom von einer Differenzwechselspannung bestimmt wird, die sich aus der Differenz der Betriebswechselspannung mit der an den Abgriffen 11 liegenden Referenzwechselspannung ergibt. Die Stromrichtung in den einzelnen Leuchtdioden 10 ist dabei jeweils entgegengesetzt zu der bei Ansteuerung der Leuchtdioden 10 lediglich durch die Referenzwechselspannung. Die Leuchtdioden 10 selbst senden ein optisches Signal an ihren individuell zugeordneten elektronischen Schalter 12. Für die Dauer des optischen Signales, das von einer Leuchtdiode 10 ausgesandt wird, ist der jeweils zugeordnete elektronische Schalter 12 geschlossen und damit durch diesen eine Verbindung zwischen der Leitung 13 und einer der Leitungen 14 hergestellt.
[0030] Stromwandler 15 mit Z-förmiger Magnetisierungskennlinie sind zur weiteren Erhöhung der Überwachungssicherheit in die beiden Zuführungsleitungen 16 der Rotsignallampen 3, 4 eingefügt. An die Wicklungsenden der Sekundärseite der Stromwandler 15 sind je ein Transistor 17 über einen Vorwiderstand 18 mit seiner Basiselektrode angeschlossen. Mit ihren Kollektorelektroden liegen die Transistoren 17 an der Leitung 13, die jeweils über eine Zenerdiode 19 mit einem der Wicklungsenden der Sekundärseite des Stromwandlers 15 verbunden ist. Über eine entgegengesetzt zur Emitter-Basisdiode der Transistoren 17 gepolte zusätzliche Diode 20 ist jeder der Transistoren 17 an eine Leitung 14 angeschlossen, wobei diese Leitung 14 dem jeweiligen Sensorausgangssignalkreis, der durch einen der Schalter 12 bzw. einen der Transistoren 17 im Zusammenwirken mit einer der Dioden 20 gebildet wird, individuell zugeordnet ist.
[0031] Infolge der Z-förmigen Charakteristik der Magnetisierungskennlinie der Stromwandler 15 tritt im Sekundärkreis dieser Stromwandler ein Stromfluß nur auf, wenn primärseitig ein bestimmter Mindeststrom überschritten wird. Dieser sekundärseitige Strom steuert die beiden einem Stromwandler 15 zugeordneten Transistoren 17 entsprechend zur jeweiligen Phasenlage des Lampenstromes für bestimmte Zeiträume während einer Halbwelle relativ niederohmiger, sodaß ein auf der Leitung 13 vorhandenes und gegenüber einem auf einer Leitung 14 vorhandenen Potential negativeres Potential über die Diode 20 auf die Leitung 14 durchgreifen kann.
[0032] Phasenlage, ungefähre Dauer und die Form der Sensorschaltungsausgangssignale, wie sie durch den Schaltzustand der elekronischen Schalter 12 und der Transistoren 17 repräsentiert werden, können Fig. 2 im Hinblick auf den jeweiligen Phasenzustand der Betriebswechselspannung entnommen werden.
[0033] Die oberste Diagrammzeile in Fig. 2 zeigt den Verlauf der Betriebswechselspannung. Die folgenden acht Zeilen zeigen die Schaltzustände der elektronischen Schalter 12 und der Transistoren 17 (von den Transistoren 17 ist nur der Schaltzustand eines der beiden Transistorpaare dargestellt, da sich die Schaltzustände der beiden Transistorpaare gleichen), wenn der den Rotsignallampen 3,4 zugeordnete Schalter 5 geschlossen ist und die der Grünsignallampe 1 und die der Gelbsignallampe 2 zugeordneten Lampenschalter 5 geöffnet sind, also die beiden letztgenannten Signallampen abgeschaltet sind.
[0034] Aus dem Diagramm ist zu entnehmen, daß die Zeilenpaare 2, 3 und 4, 5 einen gegenphasigen Verlauf zu dem des Zeilenpaares 6, 7 zeigen. Dies rührt daher, daß die Zeilenpaare 2, 3 und 4, 5 die Schaltzustände der vier elektronischen Schalter zeigen, die der Grünsignallampe und der Gelbsignallampe zugeordnet sind, während das Zeilenpaar 6, 7 die Schaltzustände der beiden elektronischen Schalter 12 zeigt, die mit den Leuchtdioden 10 in Verbindung stehen, welche den Rotsignallampen zugeordnet sind. Da die Leuchtdioden 10 der Grünsignallampe 1 und der Gelbsignallampe 2 von der Referenzwechselspannung gesteuert werden, dagegen die Leuchtdioden 10 der Rotsignallampen 3, 4 von der Differenzwechselspannung, die die Dioden 10 gegenphasig zur Referenzwechselspannung beaufschlagt,'ergibt sich der gegenphasige Verlauf der Schaltzustände der elektronischen Schalter 12 , die den beiden Rotsignallampen 3, 4 zugeordnet sind, zu den Schaltzuständen der elektronischen Schalter 12, die der Grünsignallampe 1 bzw. der Gelbsignallampe 2 zugehören.
[0036] Fig. 3 zeigt, daß ein erster Mikroprozessor 22 über ein Ausgangport 23 Enable-Signal-Leitungen 13, die wie Fig. 1 zeigt, jeweils zu einer gruppenweise zusammengefaßten Anordnung von Sensorausgangssignalkreisen führen, beeinflussen kann. Der erste Mikroprozessor 22 ist so ausgebildet, daß die Enable-Signal-Leitungen 13 zyklisch mit einem Enable-Signal beaufschlagt werden. Dieses Enable- - Signal gelangt daher an die elektronischen Schalter 12 bzw. an die Transistoren 17 einer Sensorgruppe 21. In einem niederohmigeren Zustand befindliche elektronische Schalter 12 bzw. Transistoren 17 schalten das Enable-Signal von der Leitung 13 auf jeweils eine der Leitungen 14, die zu einem Bus zusammengefaßt sind.
[0037] Die Enable-Signale auf den Leitungen 13 g'elangen außerdem über einen Eingangsport 24 zu einem zweiten Mikroprozessor 25, der so ausgebildet ist, daß er parallel zum ersten Mikroprozessor 22 ebenfalls die Bussignale empfängt. Den beiden Mikroprozessoren 22, 25 sind außerdem Programm-und Datenspeicher 26 zugeordnet. Außerdem ist mit dem zweiten Mikroprozessor 25 eine Anzeigevorrichtung 27 gekoppelt, die im Störungsfall, Störungsart und Störungsort anzeigt.
[0038] Bei jeder'Beaufschlagung einer der Enable-Signal-Leitungen 13 mit einem Enable-Signal treten auf den Leitungen 14 des Busses von den Schaltzuständen der elektronischen Schalter 12 bzw. der Transistoren 17 abhängige Pegel auf, die von den beiden Mikroprozessoren in einem Ist-Sollvergleich ausgewertet werden und den zum jeweiligen Abtastzeitpunkt vorhandenen Signalzustand z.B. der Signallampen eines Signalgebers repräsentieren.
[0039] Durch den ersten Mikroprozessor 22 ist ein Enable-Signal- zyklus auf den Bruchteil einer Halbwelle der Betriebswechselspannung begrenzt, ein solcher Signalzyklus hat z.B. die Dauer von ca. 3,5 ms. Von Halbwelle zu Halbwelle wird dieser Enable-Signal-Zyklus jedoch z.B. um 1 ms verschoben, so daß bei einer 50 Hz Betriebswechselspannung nach zehn Halbwellen, die einer Zeitspanne von 100 ms entsprechen, der Enable-Signal-Zyklus wieder mit dem NullDurchgang einer Halbwelle der Betriebswechselspannung beginnt. Durch diese Abtastung wird das vollständige Fehlen, fehlerhafte Auftreten, die Unterbrechung, oder die Verkürzung eines Zustandssignales eines der elektronischen Schalter 12 und eines der Transistoren 17 ermittelt und durch einen Ist-Sollvergleich das fehlerhafte Arbeiten der Signalanlage und/oder der Überwachungseinrichtung festgestellt.
[0040] Im störungsfreien Zustand geben die beiden Mikroprozessoren 22, 25 jeweils eine Taktimpulsfolge ab, mit zur jeweils anderen Taktimpulsfolge gleicher Frequenz aber mit gegeneinander um 180 Grad verschobener Phasenlage. Nur wenn eine logische Verknüpfung dieser beiden Taktimpulsfolgen mittels einer fehlersicheren Auswerteschaltung 28 deren Vorhandensein und richtige Phasenlage feststellt, wird dies als mit dem Soll-Zustand übereinstimmender Ist-Zustand der Signalanlage ausgewertet. Die um 180 Grad gegeneinander verschobene Phasenlage der beiden Taktimpulsfolgen stellt sicher, daß nicht durch eine unerwünschte Überkopplung die von dem einen Mikroprozessor abgegebene Taktimpulsfolge eine.auch von dem anderen Mikroprozessor abgegebene Taktimpulsfolge vortäuschen kann.
1. Überwachungseinrichtung für eine Lichtsignalanlage, insbesondere eine Verkehrssignalanlage,
mit über Lampenschalter an einer Betriebswechselspannung liegenden Signallampen, bei
der zur Gewinnung von den einzelnen Lampenstromkreisen zugeordneten Lampenstromkreis-Zustandssignalen
Sensorschaltungen vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Sensorschaltungen Opto-Koppler aufweisen, deren elektro-optischer Wandler zwischen einen Abgriff einer mit der Betriebswechselspannung phasensynchronen Referenzwechselspannung und einen zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe vorgesehenen Abgriff eingefügt ist, wobei die opto-elektrischen Wandler der Opto-Koppler Sensorausgangssignalquellen sind.
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Sensorschaltungen Opto-Koppler aufweisen, deren elektro-optischer Wandler zwischen einen Abgriff einer mit der Betriebswechselspannung phasensynchronen Referenzwechselspannung und einen zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe vorgesehenen Abgriff eingefügt ist, wobei die opto-elektrischen Wandler der Opto-Koppler Sensorausgangssignalquellen sind.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe liegenden Abgriff zwei antiparallel geschaltete LEDs als elektro-optische Wandler zugeordnet sind und daß jeder dieser elektro-optischen Wandler mit einem eigenen opto-elektrischen Wandler zusammenarbeitet.
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem zwischen einem Lampenschalter und einer Signallampe liegenden Abgriff zwei antiparallel geschaltete LEDs als elektro-optische Wandler zugeordnet sind und daß jeder dieser elektro-optischen Wandler mit einem eigenen opto-elektrischen Wandler zusammenarbeitet.
3. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2
gekennzeichnet durch
die Verwendung von wenigstens zwei voneinander verschiedenen Referenzwechselspannungen mit einer oberen, einem Rotlampenstromkreis und einer unteren, einem Grün- und/ oder Gelblampenstromkreis zugeordneten Referenzwechselspannung, und dadurch, daß für diese Referenzwechselspannungen ebenfalls Sensorschaltungen vorgesehen sind.
gekennzeichnet durch
die Verwendung von wenigstens zwei voneinander verschiedenen Referenzwechselspannungen mit einer oberen, einem Rotlampenstromkreis und einer unteren, einem Grün- und/ oder Gelblampenstromkreis zugeordneten Referenzwechselspannung, und dadurch, daß für diese Referenzwechselspannungen ebenfalls Sensorschaltungen vorgesehen sind.
4. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einige weitere Sensorschaltungen mit jeweils einem in einen Lampenstromkreis eingefügten Stromwandler mit Z-förmiger Magnetisierungskennlinie vorgesehen sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einige weitere Sensorschaltungen mit jeweils einem in einen Lampenstromkreis eingefügten Stromwandler mit Z-förmiger Magnetisierungskennlinie vorgesehen sind.
5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Stromwandler zwei jeweils jeder Halbwelle zugeordnete elektronische Schalter als Sensorausgangssignalkreise nachgeschaltet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Stromwandler zwei jeweils jeder Halbwelle zugeordnete elektronische Schalter als Sensorausgangssignalkreise nachgeschaltet sind.
6. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangssignalkreise der Sensorschaltungen gruppenweise zusammengefaßt zwischen jeweils eine der jeweiligen Sensorgruppe zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine für eine Vielzahl von Sensorausgangssignalkreise verschiedener Sensorgruppen gemeinsam vorgesehene Busleitung geschaltet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangssignalkreise der Sensorschaltungen gruppenweise zusammengefaßt zwischen jeweils eine der jeweiligen Sensorgruppe zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine für eine Vielzahl von Sensorausgangssignalkreise verschiedener Sensorgruppen gemeinsam vorgesehene Busleitung geschaltet sind.
7. Überwachungseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei den Sensorschaltungen mit Stromwandlern als elektronische Schalter verwendete Transistoren mit ihren Kollektoren an eine zugeordnete Enable-Signal-Leitung und mit ihren Emittern über zur Emitter-Basisdiode des jeweiligen Transistors entgegengesetzt gepolte Dioden an jeweils eine Busleitung angeschlossen sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß bei den Sensorschaltungen mit Stromwandlern als elektronische Schalter verwendete Transistoren mit ihren Kollektoren an eine zugeordnete Enable-Signal-Leitung und mit ihren Emittern über zur Emitter-Basisdiode des jeweiligen Transistors entgegengesetzt gepolte Dioden an jeweils eine Busleitung angeschlossen sind.
8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen die zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine zwischen einem Ende der Sekundärwicklung des Stromwandlers und einer Basiselektrode der Transistoren vorgesehene Verbindungsleitung eine Zenerdiode geschaltet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen die zugeordnete Enable-Signal-Leitung und jeweils eine zwischen einem Ende der Sekundärwicklung des Stromwandlers und einer Basiselektrode der Transistoren vorgesehene Verbindungsleitung eine Zenerdiode geschaltet ist.
9. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß von zwei vorgesehenen Mikroprozessoren lediglich einer zur zyklischen Beaufschlagung der einzelnen Enable- Signal-Leitungen mit Enable-Signalen ausgebildet ist, jedoch beide Mikroprozessoren an die Busleitungen angeschlossen sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß von zwei vorgesehenen Mikroprozessoren lediglich einer zur zyklischen Beaufschlagung der einzelnen Enable- Signal-Leitungen mit Enable-Signalen ausgebildet ist, jedoch beide Mikroprozessoren an die Busleitungen angeschlossen sind.
10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den das Enable-Signal bereitstellenden Mikroprozessor jeder Enable-Signalzyklus auf einen Bruchteil einer Halbwelle der Betriebswechselspannung begrenzt ist und während einer jeden Halbwelle lediglich einmal mit von Halbwelle zu Halbwelle zeitlich fortlaufend verschobenem Beginn erzeugt wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den das Enable-Signal bereitstellenden Mikroprozessor jeder Enable-Signalzyklus auf einen Bruchteil einer Halbwelle der Betriebswechselspannung begrenzt ist und während einer jeden Halbwelle lediglich einmal mit von Halbwelle zu Halbwelle zeitlich fortlaufend verschobenem Beginn erzeugt wird.
11. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, -
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Mikroprozessoren jeweils zur Abgabe einer Taktimpulsfolge mit zur jeweils anderen Taktimpulsfolge gleichen Frequenz und mit gegeneinander um 180 Grad verschobener Phasenlage lediglich bei Sollzuständen entsprechenden Istzuständen der Busleitungssignale ausgebildet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Mikroprozessoren jeweils zur Abgabe einer Taktimpulsfolge mit zur jeweils anderen Taktimpulsfolge gleichen Frequenz und mit gegeneinander um 180 Grad verschobener Phasenlage lediglich bei Sollzuständen entsprechenden Istzuständen der Busleitungssignale ausgebildet sind.