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Tachograph mit magnetischer Aufzeichnung
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Es ist bekannt, für derartige Zwecke neben Tachographen, die auf Papier aufzeichnen, auch Tachographen mit magnetischer Aufzeichnung zu verwenden, bei denen als Aufzeichnungsträger z.
B. eine mit einer magnetisierbaren Schicht belegte oder bespannte frei drehbare Scheibe oder auch eine Trommel dient. Die Aufzeichnungsträger werden mit gleichbleibender Geschwindigkeit an einem Magnetkopf im Kreislauf unter fortwährender Löschung des in einem bestimmten Zeitraum vorher Gespeicherten vorbeigeführt. Der Magnetkopf wird dabei von elektrischen Impul- sen gespeist, die in ihren zeitlichen Abständen von der. aufzuzeichnenden Messgrösse abhängig ge- macht sind. Es ist aber auch schon bekannt, die Aufzeichnung. der Messgrösse durch in regelmässi-
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aufeinanderfolgende wesentlich rechteckige Impulse bei in Abhängigkeit vom Fahrzeugweg ver- änderlichem Weg des Aufzeichnungsträgers vorzunehmen. Zur Aufzeichnung gelangt bei den bekannten Tachographen die Geschwindigkeit und gegebenenfalls auch die Bremskraft.
Zur eindeutigen Klärung der Verschuldensfrage bei einem Verkehrsunfall reicht-aber icie Aufzeichnung die- ser beiden Grossen nicht a. us.
Gegenstand der Erfindung ist ein Tachograph mit magnetischer Aufzeichnung, bestehend aus wenigstens einem stromdurchflossenen Aufnahmekopf und einer relativ dazu bewegten magnetisierbaren Schicht als Aufzeichnungsträger, bei dem. die Geschwindigkeitsaufzeichnung durch in regelmässigen oder praktisch regelmässigen Zeitabständen aufeinanderfolgende wesentlich rechteckige Impulse bei in Abhängigkeit vom Fahrzeugweg veränderlichem Weg des Aufzeichnungträgers erfolgt. Die Erfindung bezweckt ausser der Geschwindigkeitsaufzeichnung und der Aufzeichnung der Beschleunigung auch die Erfassung be- stimmter Reaktionshandlungen des Fahrzeugenkers, wie'z.
B. das Verreissen des Fahrzeuges, die Betätigung des Bremspedals od. dgl. und überdies auch die Aufzeichnung negativer Geschwindigkei- ten, die dann auftreten., wenn. das Fahrzeug bei einem Zusammenprall gegen seine ursprüngliche Fahrtrichtung zurückgeschleudert wird. Aus einer Aufzeichnung dieser Messgrössen lässt sich das fahrtechnische Verhalten des Lenkers eines Fahrzeuges wesentlich genauer rekonstruieren und damit die Verschuldensfrage mit grösserer Sicherheit klären als aus den Aufzeichnungen der bisher bekannten Tachographen, so dass die Erfindung den bekannten Tachographen bedeutend überlegen ist.
Dies lässt sich erfindungsgemäss dadurch erreichen, dass der Bewegung des Aufzeichnungsträgers eine konstante oder praktisch konstante Bewegung überlagert ist, wobei der Nullpunkt der Bewegung des Aufzeichnungsträgers im wesentlichen bei der grössten aufzuzeichnenden negativen Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt ist, und dass zur Aufzeichnung weiterer den Betriebszustand des Fahrzeuges charakterisierenden Grössen die Impulse in ihrer Stärke oder/und in ihrer Dauer in Abhängigkeit von diesen aufzuzeichnenden Messgrössen veränderlich gemacht sind.
Eine vorteilhafte konstruktive Lösung für den Antrieb des Aufzeichnungsträgers ergibt sich bei der praktischen Durchführung der Erfindung dadurch, dass der Aufzeichnungsträger über ein Differentialgetriebe angetrieben wird, das einerseits von der Tachometerwelle und anderseits von einem Antrieb mit konstanter older praktisch konstanter
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dem variablen Vorschub der Tachometerwelle ein konstanter Vorschub überlagert, wobei der Bewegungsnullpunkt des Aufzeichnungsträgers durch die Wahl des Obersetzungsverhältnisses des Differentialgetriebes festgelegt ist. Bei dieser Aufzeichnung entspricht der Geschwindigkeit Null des Fahrzeuges ein bestimmter konstanter Impulsabstand.
Dieser vergrössert sich im wesentlichen proportional mit zunehmender Geschwindigkeit in Fahrtrichtung und verkleinert sich bei negativer Geschwindigkeit des bei einem Zusammenstoss zu- rückgeschleuderten Fahrzeuges, so dass auch dieser Betriebszustand, der gerade bei Unfällen von grosser Bedeutung ist, eindeutig registriert wird.
Infolge des Antriebes des Aufzeichnungsträgers von der Tachometerwelle wird bei Fahrt mit blockierten-Rädern die Geschwindgkeit Null geschrieben, obwohl sich das Fahrzeug-bewegt, da
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der Antrieb des Aufzeichnungsträgers durch die Tachometerwelle wegfällt. Um diesen Betriebszu. stand des Fahrzeuges zu kennzeichnen, wird mit der Geschwindigkeit gleichzeitig die jeweils herr-
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geschrieben. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Beschleunigung oder Verzö- gerund. des Fahrzeuges als Änderung der Dauer der Aufzeichnungsimpulse aufgeschrieben, wobei eine mittlere Impulsdauer der Beschleunigung Null zugeordnet ist. Eine Verlängerung der Impulse kann z.
B. eine Verzögerung und eine Verkürzung der Impulse eine Beschleunigung des Fahrzeuges in Fahrtrichtung bedeuten, wobei auch die umgekehrte Zuordnung denkbar wäre.
Da Geschwindigkeit und Beschleunigung bzw.
Verzögerung voneinander abhängen, bietet die gleichzeitige Registrierung dieser Grössen ausser dem Erfassen des Gleitens mit blockierten Rädern
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möglichkeit dieser Messgrössen. Auf derselben Spur lässt sich weiters die Benützung des Bremspedals durch Änderung der Stärke der Aufzeichnungsimpulse mitaufzeichnen.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in Fig. 1 Impulsdiagramme dargestellt, wie sie mit einem erfindungsgemässen Tachographen erhalten werden. Im Diagramm A haben die Impulse gleichblei- bende Abstände d, die einer bestimmten konstanten Fahrgeschwindigkeit entsprechen, und auch eine gleichbleibende mittlere Dauer b, die in übereinstimmung mit der konstanten Fahrge- schwindigkeit eine Beschleunigung Null anzeigt.
Das Diagramm B zeigt eine gegenüber A vergrösserte Geschwindigkeit. Die Impulsabstände sind grösser und nehmen beständig zu, wobei die Impulsdauer verkleinert ist, was einer positiven
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gramm A dargestellten Fahrzustand zeigt das Diagramm C durch Verkürzung und beständige Verkleinerung des Impulsabstandes an, wobei ausserdem eine negative Beschleunigung (Verzögerung) als Vergrösserung der Impulsdauer aufgezeichnet ist. Der im Diagramm D dargestellte Impulsastand do entspricht der Geschwindigkeit Null. Die in diesem Bild D ersichtliche grössere Impulsdauer als die mittlere Impulsdauer im Diagramm A zeigt eine negative Beschleunigung an. Diese Registrierung bedeutet demnach eine verzögerte Bewegung des Fahrzeuges bei blockierten Rädern.
Das Diagramm E zeigt ausgehend von dem im Diagramm A dargestellten Fahrzustand die Betätigung des Bremspedales durch Herabsetzung der Impulsstärke. Die damit einsetzende Verzögerung (Vergrösserung der Impulsdauer) und die Verringerung der Geschwindigkeit (Verkleinerung des Impulsabstandes) lässt den Schluss zu, dass die Bremsen auch richtig gearbeitet haben. Ein Versagen der Bremsen bei ihrer Betätigung zeigt das Diagramm F, weil hier trotz Betätigung des Bremspedals (Herabsetzung der ImpulsstärkeJ keine Verzögerung und Verringerung der Geschwindigkeit aufgezeichnet ist.
Mit der Veränderung der Impulsabstände, der Dauer der Einzelimpulse und ihrer Stärke sind alle einfach zu realisierenden Möglichkeiten bei Verwendung einer sich aus wesentlich rechteckigen Impulsen zusammensetzenden Spur erschöpft.
Eine Veränderung der Nullage, die als weiteres Kriterium zur Verfügung steht, ist nur mit ver-
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Aufzeichnung der Querbeschleunigung des Fahrzeuges, die ein Mass für das Lenken nach rechts oder links bzw. das Verreissen des Fahrzeuges nach rechts oder links ist, ist daher die Verwendung einer zweiten Spur auf dem gleichen Aufzeichnungsträger erforderlich, für die ein weiterer Aufnahmekopf benötigt wird. Demnach wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung auf einer weiteren die Fahrzeuggeschwindigkeit aufzeichnenden Spur die Querbeschleunigung nach links bzw. rechts des Fahrzeuges durch Änderung der Dauer der Aufzeichnungsimpulse aufgezeichnet, wobei eine mittlere Impulsdauer der Querbeschleunigung Null (Fahrt geradeaus) zugeordnet ist.
Diese Lösung bietet zusätzlich den weiteren grossen Vorteil, dass die Geschwindig- keit als Hauptgrösse zweimal aufgezeichnet wird.
Diese zweite Spur ergibt auch die Möglichkeit, den Betriebszustand der Scheinwerfer durch Ver- änderung der Stärke der Aufzeichnungsimpulse
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diese verschiedenen Aufzeichnungsmöglichkeiten mit zwei Spuren wiedergegeben. Die nach oben gerichteten Impulse der ersten Spur entsprechen einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit. Der erste nach unten gerichtete Impuls der zweiten Spur zeigt durch seine verlängerte Dauer eine Rechtslenkung an, während die Impulsform des zweiten Impulses der Registrierung bei Geradeausfahrt entspricht und der letzte Impuls der zweiten Spur eine Linkslenkung durch Verkürzung der Impulsdauer wiedergibt, wobei gleichzeitig durch die herabgesetzte Impulsstärke die Einschaltung der Fahrzeugscheinwerfer registriert ist.
Die Empfindlichkeit der Aufzeichnung der Querbeschleunigung ist wesentlich grösser bemessen als jene für die Aufzeichnung der Beschleuni-
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Fahrgeschwindigkeit auswertbare Anzeigen einer Rechts- oder Linkslenkung erhalten werden können.
Fig. 2 zeigt die Schaltung, mit der die oben besprochenen Messgrössen mit besonders geringem konstruktivem und schaltungstechnischem Aufwand aufgezeichnet werden können. Mit 1 und 2 sind die Wicklungen der Aufnahmeköpfe bezeichnet, von denen jeder eine Spur am Aufzeichnungsträger registriert. Im Stromkreis dieser Wicklungen liegt je ein Impulskontakt 3 bzw. 4.
Diese Kontakte werden mit praktisch konstanter Frequenz durch eine gleichmässig angetriebene
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den Wicklungen 1 und 2 ein Impulsstrom fliesst.
Der Antrieb für die Nocke 5 ist nicht dargestellt. Der Stromkreis wird von. der Batterie 6 gespeist,
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: gstromquel1e8 und'die Glühlampe (n) des Bremslichtes übei den Bremslichtschalter 10 angeschlossen. Parallel zur Scheinwerferlampe 7 liegt ein Potentiometer 11 und parallel zu der oder den Bremslichtlampen 9 ein Potentiometer 12. An den Anzapfungen ldie- ser Potentiometer liegen über den zugehörigen Impulskontakt die Magnetkopfwicklungen 1 und 2. Der dem Potentiometer entnommene Strom und damit die Stärke der die Wicklungen 1 und 2 durchfliessenden Stromimpulse ist davon abhän- gig, ob die dem Potentiometer parallel geschaltete Lampe brennt oder nicht. Es geht. daher, wie gewünscht, ider Betriebszustand dieser Lampen in die Registrierung ein.
Ein Ausfall der Lampen stört die Aufzeichnung praktisch nicht.
Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte einfache Aus- führungsform für den Impulskontakt zur Umwandlung der verschiedenen Beschleunigungen in variable Impulslängen. Dieser Kontakt besteht im wesentlichen aus zwei gegeneinander verschiebbaren Kontaktarmen 13 und 14, auf denen die eigentlichen Kontaktstücke 13'und 14'angeordnet sind. Diese Arme laufen mit ihren abgewinkelten Fühlern auf die in Richtung des Pfeiles - gleichmä@ig rotierende Nocke 5 auf. Wenn der Kontaktarm 13 von der Nase der Nocke abfällt, ist der Kontakt 13', 14'geschlossen und bleibt es so lange, bis auch der Arm 14 von der Nase der Nocke abgefallen ist.
Die Kontaktdauer ist bei gegebener konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit der Nocke nur abhängig von der Entfernung 16 der auf der Nocke gleitenden Fühler der Kontaktarme. Diese Entfernung ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig gemacht, Dazu ist der Kontaktarm 14 bei 17 mit einem Ende eines zweiarmigen Hebels 18 verbunden, dessen fester Drehpunkt bei 19 liegt und der an seinem andern Ende ein Pendel : gewicht 20 trägt. Zwecks Messung der Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeuges in Fahrtrichtung wird diese Einrichtung im Fahrzeug so montiert, dass das Gewicht in der Fahrtrichtung ausschlagen kann. Bei einer Beschleunigung des Fahrzeuges schlägt es z.
B. in Richtung des Pfeiles 21 aus, wodurch der Abstand 16 zwischen den Fühlern der Kontaktarme ver-
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wird.Schlägt das Pendel bei Verzögerung des Fahrzeuges in die entgegengesetzte Richtung aus, so wird die Entfernung 16 und damit die Impulsdauer vergrössert.
Zur Messung der Querbeschleunigung bei Rechts- und Linkslenkul1g des Fahrzeuges besitzt der Tachograph nach der Erfindung eine weitere nach Fig. 3 ausgebildete Kontakteinrichtung, die quer zur Fahrtrichtung liegt. Bei einer Richtungs- änderung nach der einen Richtung schlägt das Gewicht 20 entsprechend aus, wodurch die Impulsdauer z. B. vergrössert wird, während bei einer Lenkung nach der andern Richtung sich der Ausschlag des Gewichtes 20 umkehrt, wodurch sich der Abstand der Kontaktarme verringert und die Impulsdauer verkürzt. Es ist auch möglich, für die Impulskontakte beider Magnetspuren des erfindungsgemä@en Tachographen eine gemeinsame Nocke vorzusehen, die um eine wesentlich vertikale Achse rotiert.
Die Kontaktarme der beiden Impulskontakte werden dabei rechtwinkelig zueinander angeordnet, wobei das Pendelgewicht des einen Impulskontaktes in Fahrtrichtung und das des andern Impulskontaktes quer dazu ausschwingen kann.
Bei der Einrichtung nach der Erfindung lassen sich handelsübliche Tonbänder als Aufzeichnungsträger verwenden, wobei das Tragorgan vorteilhaft als Trommel ausgebildet ist. Derartige Tonbänder geben bei einer Geschwindigkeit von etwa 10 cm je Sekunde Frequenzen bis übel lÖ. OOOHz richtig wieder. Für die Aufzeichnung zweier aufeinanderfolgender Impulse steht hiebei ein Registrierweg von 0, 01 mm zur Verfügung.
Wählt man den kleinsten Impulsabstand mit 0, 05 mm, so lassen sich auf einem 10 cm langen Aufzeichnungsträger 2. 000 Impulsmarken unterbringen. Bei einem solchen Impulsabstand kann auch die Ausführung des Aufnahmekopfes sehr einfach sein, wobei man ohne Hochfrequenzvormagnetisierung auskommt. Am Ende des Regi- strierweges löscht ein Löschkopf in bekannter Weise die vorangegangene Registrierung und ermöglicht die neue Aufzeichnung. Zur Auswertung der Aufzeichnung eines erfindungsgemässen Tachographen kann jedes schreibende Registriergerät oder auch ein Kathodenstrahloszillograph verwendet werden.
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