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Taxameter
Bei den üblichen Taxametern bereitet die Umstellung auf eine andere Berechnungsart, die sich beispielsweise durch Gebührenänderung erforderlich macht, Schwierigkeiten, denn es müssen die mechanischen Untersetzungsgetriebe zwischen der Tachometerwelle und dem Zählwerk ausgewechselt werden.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 3, 157, 352 ist nun allerdings auch bereits ein Taxameter bekannt, bei dem sowohl der Weg als auch die Zeit in Form von elektrischen Impulsfolgen zur Berechnung des Fahrpreises verarbeitet werden. Dabei wird die eine Impulsfolge von einem wegabhängig angetriebenen Impulsgenerator, die andere Impulsfolge von einem eine konstante Impulsfolgefrequenz liefernden Generator erzeugt. Die Selektion der jeweils schnelleren der beiden Impulsfolgen erfolgt durch eine Vergleichsschaltung, die im wesentlichen aus einer Graetz-Gleichrichterschaltung besteht, an deren Eingangspole über jeweils ein L-Glied oder ein C-Glied die beiden Impulswege liegen. An den beiden Ausgangspolen der Graetz-Schaltung liegen zwei Magnetwicklungen eines Schrittschaltwerkes, dessen Antriebsschritte aus zwei durch jeweils eine der beiden Spulen erzeugten Halbschritte erzeugt wird.
Es wird dabei auch vorgeschlagen, die Ausgangsimpulse der Graetz-Gleichrichterschaltung mit Hilfe eines Transistorverstärkers zu verstärken. Die vom Schrittschaltwerk registrierten Impulse werden als Drehbewegungen über ein Untersetzungsgetriebe einerseits dem Fahrpreisanzeiger und anderseits dem Fahrpreiskontrollzähler zugeführt. Die jeweils geforderten Schaltzeiten und Schaltstrecken, nach deren Ablauf die Preisregistrier- und -anzeigeorgane jeweils um eine Schalteinheit weitergeschaltet werden, werden mit rein mechanischen Mitteln eingestellt, u. zw. durch die Übersetzungsverhältnisse in dem Untersetzungsgetriebe.
In der Druckschrift wird dieser Taxameter zwar als vollelektrischer Taxameter bezeichnet, in Wirklichkeit aber ist lediglich die mechanische Hubradwelle mit den beiden sonst üblichen Einwegkupplungen durch elektronische Schaltmittel ersetzt. Weder auf diese mechanische Anpassung noch auf das mechanische Getriebe zur Festlegung der Schaltstrecken und Schaltzeit und der verschiedenen Taxen konnte dabei verzichtet werden. Ob der mit dieser Lösung angestrebte Vorteil einer Verbilligung des Taxameters erreicht wird, ist zumindest fraglich, denn die vorgeschlagenen Schrittschaltwerke bzw. der Schrittschaltmotor und auch die Impulsgeneratoren, die Impulse mit positiven und negativen Halbwellen erzeugen müssen, dürften wohl einen grösseren Kostenaufwand erfordern als die bisher übliche mechanische Hubradwelle.
Ein weiterer Nachteil besteht bei der bekannten Lösung darin, dass die noch zählbare Impulsfrequenz auf Grund der Trägheit der elektromechanischen Zähler sehr klein gehalten werden muss, was bedeutet, dass die Messgenauigkeit nicht gut ist. Auch die Möglichkeit, nach dem hier vorgeschlagenen Prinzip einen mehrtaxigen Taxameter zu bauen, ist beschränkt. Bei viertaxigen Geräten beispielsweise können Tarifstufen gefordert sein, bei denen sich der niedrigste vom höchsten Tarif um den Faktor 8 unterscheidet.
Wenn nun eine maximale Frequenz von 40 Hz = 40 Impulse/sec, wie in der Patentschrift angegeben, in den Magneten bzw. den Schrittschaltmotoren noch verarbeitet werden kann, so müsste bei einer angenommenen Höchstfahrgeschwindigkeit von 144 km/h = 40 m/sec eine Wegimpulszahl
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auf jeden Fall am Anfang der nächsten Fahrt von Null aus gezählt wird.
Als Zeitimpulsgeber dient der Impulsgeber-e-, der aus einem Schwingkreis besteht und einen Kondensator-f-sowie wahlweise einschaltbare einstellbare Widerstände --g1 bzw. g2-- besitzt. Die Widerstände-gl bzw. g,-sind einstellbar, um die verschiedenen Wartezeittarife berücksichtigen zu können. Die Widerstände --g1 bzw. g,-liegen ihrerseits über Schalter-T. bzw. T,-am Minuspol der Stromquelle. Die Schalter-T. bzw. T 2--entsprechen den Taxstufen und werden, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch das Taxameterschaltorgan geschaltet, wenn dieses aus der Stellung-F- (frei) entweder nach der Stellung-T-oder nach der Stellung --T2-- geschaltet wird.
Die Stellungen --T 1 und T2-- entsprechen dabei "Taxe 1" und "Taxe 2". Über das Taxameterschaltorgan kann man daher in den Schwingkreis --e, f-- entweder den Widerstand-g < -oder den Widerstand --g2-- einschalten, wodurch man verschiedene Wartezeittarife auswählt. Der Schwingkreis --e, f-- ist nun mit einem Eingang eines NOR-Gatters --i-- verbunden. Der andere Eingang des NOR-Gatters-i-ist mit der Integrationsstufe --d-- verbunden, welche die Impulse des Impulsgebers --a--, d.h. also des Wegimpulsgebers, integriert. Die Integrationsstufe wirkt derart, dass die vom Impulsgeber --a-- erzeugten Impulse unterdrückt werden, wenn ihre Frequenz kleiner ist als die Frequenz des Impulsgebers wenn also das Fahrzeug entweder steht oder langsamer fährt als das dem Wartezeittarif entspricht.
Ist die Frequenz, die der Zeitimpulsgeber --e-- liefert, grösser als die Frequenz, die der Impuls-
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in der bekanntlich der Zeitantrieb ausgeschaltet sein muss.
Aus dem Vorhergehenden wurde deutlich, dass dem Binäruntersetzer bzw. der Zählkette --c-- Weg- impulse oder Zeitimpulse, je nachdem, welche Impulsfolge mit höherer Frequenz anliegt, zugeführt werden. Die Ausgangsimpulse des Binäruntersetzers werden nun über eine logische Schaltung, bestehend aus den NOR-Gattem-K. KK und M-- sowie aus den Invertierstufen --L1,L2 und 0--, einem Elektro-
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sind und die lediglich dazu dienen, die Signale der NOR-Gatter --Kl und K2-- umzukehren. Wie ein NOR-Gatter aufgebaut ist, ergibt sich schematisch aus der Fig. 5a, während die Fig. 5b eine detaillierte Darstellung eines NOR-Gatters ist. Jede dieser NOR-Stufen hat zwei Eingänge --A bzw. B-- und einen
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Die Funktion der bisher beschriebenen Einrichtung sei nun im Zusammenhang mit einem Beispiel im einzelnen näher beschrieben. Hiefür sei angenommen, dass in Taxe 1 eine Fortschaltung des Fahrpreisanzeigewerkes nach 300 Impulsen erfolgen soll, während bei Taxe 2 eine Fortschaltung des Fahrpreisanzeigewerkes nach 116 Impulsen vorgenommen werden soll.
Mit andern Worten, in Taxe 1 soll der Binäruntersetzer bzw. die Zählkette --c-- das Fahrpreisanzeigewerk nach jeweils 300 Impulsen, in Taxe 2 nach jeweils 116 Impulsen um einen Schritt fortschalten, wobei diese Impulse entweder vom Impulsgeber --a--, dem Wegimpulsgeber, oder vom Impulsgeber-e-, dem Zeitimpulsgeber, stammen können.
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Fortschaltung des Fahrpreisanzeigewerkes zu erzielen, zählt man zunächst bis 256, d. h. also so lange, bis man am Ausgang der Zählstufe --c8-- ein Ausgangssignal erhält. Ein Ausgangssignal am Ausgang der nächsten Zählstufe-c-würde man normalerweise erst nach 512 Impulsen erhalten.
Mit dem Ausgangssignal, das man an der Zählstufe-c--erhält, wird nun eine Impulsaddition durchgeführt, derart,
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dass man dann nach den gewünschten 300 Impulsen ein Ausgangssignal am Ausgang der Zählstufe-c- erhält. Normalerweise erhält man am Ausgang der Zählstufe --c9-- ein Signal nach 512 Impulsen. Die Differenz zwischen der gewünschten Impulszahl von 300 und der Zahl 512 beträgt 212. Diese Zahl wird nun nach dem 256. Impuls addiert, so dass nach dem 256. Impuls eine Fortschaltung des Binärunter-
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212 Impulse fortschaltet. Die Zahl 212 setzt sich binär zusammen aus 212 = 128 + 64 + 16 + 4.
Mit andern Worten, wenn man die Zählstufen --c2,c4,c6 und c7-- über die Additionseingänge --31,51,
71 und 81-- aus der 0-in die L-Stellung schaltet, hat man eine Impulsaddition um 212 Impulse vorgenommen. Wenn der Zähler dann weiterschaltet, wird nach 44 weiteren Impulsen, die auf den Ein- gang--Z--der Stufe-c -gegeben werden, ein Ausgangssignal am Ausgang-X 512-der Stufe - erscheinen, welches dann die Fortschaltung des Fahrpreisanzeigewerkes bewirken muss. Ähnlich verhält es sich mit dem Tarif-T-, bei dem nach 116 Impulsen eine Fortschaltung des Fahrpreisanzeigewerkes erfolgen soll. Die Zahl 116 liegt zwischen den beiden Zweierpotenzen 26 und 27. Man zählt zunächst bis 2 = 64 und führt dann eine Impulsaddition um 128 - 116 = 12 Impulse durch, d. h. in
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Es sei nun im Zusammenhang mit den Fig. l und 6a bis 6d der Ablauf eines Schaltvorganges für den Fall beschrieben, dass der Taxameter eine Fahrt in"Taxe l"registriert, also aus der"Frei"-Stellung nach"Taxe l"und dann nach "Kasse" und wieder nach "Frei" geschaltet wird. In Fig. 6a sind die
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sind die Ausgänge der beiden NOR-Stufen und K-auf-L-und dementsprechend auch die Eingänge der NOR-Stufe-M-. Am Ausgang der NOR-Stufe-M-steht daher ein Null-Signal an,
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Ausgang der NOR-Stufe-M-. Wenn sich nun das Fahrzeug in Gang setzt und damit der Impuls- geber-a-zu laufen beginnt, bzw. wenn durch den Zeitimpulsgeber --e-- Impulse in die Zählkette eingespeist werden, dann zählen diese Impulse die Zählkette von 0 bis 256 durch.
Beim Erreichen des Zählstandes 256 wird über den Ausgang --X256-- von der Zählstufe --c8-- ein Signal an den oberen Eingang des NOR-Gatters-K-gegeben (s. Fig. 6c). In diesem Augenblick sind dann beide NOR-Gat-
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zweite Eingang des NOR-Gatters-M-auf Null, so dass in diesem Augenblick, wie Fig. 6c erkennen lässt, nunmehr ein L-Signal am Ausgang des NOR-Gatters --M-- erscheint. Dieses L-Signal wird durch die Invertierstufe --0-- in ein Null-Signal umgewandelt. Es erfolgt eine langsame Entladung des Kon- densators --p--. Der dadurch durch den Magneten-q-fliessende Strom reicht nicht aus, um dessen Kontakt --q 1- zu schliessen und damit das Zählwerk fortzuschalten.
Der Magnet-q-wird daher vorläufig nicht wirsam.
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und Weise werden im Zähler, wie bereits vorher beschrieben, 212 Impulse addiert, d. h. der Zähler wird sofort von 256 auf 468 fortgeschaltet. Nach 44 weiteren Impulsen wird dann die Zählstufe-cgvon Null auf L geschaltet und dadurch alle vorhergehenden Stufen-c bis crin die Nullage zurück-
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Eingang derNOR-Stufe-K-wieder ein Null-Signal- schaltet durch, d. h. es erscheint ein L-Signal am Ausgang der NOR-stufe--Kr- (s. Fig. 6d), wo- durch anderseits die NOR-Stufe --M-- gesperrt wird, d. h. das dort anliegende L-Signal verschwindet.
Dadurch kann sich nun der Kondensator --p-- schnell laden, so dass der in der Magnetspule-q-- fliessende Strom gross ist und zum Fortschalten des Fahrpreisanzeigewerkes ausgenutzt werden kann, so dass dieses um eine Stellung weiter geschaltet wird.
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durch Betätigung des Schaltorgans --Sch-- wieder in die "Kasse"-bzw. in die "Frei'-Stellung geschaltet wird.
Beim Einschalten von Taxe 2 an Stelle von Taxe 1 läuft der Vorgang äquivalent dem Schaltvorgang bei Taxe 1 ab, nur dass in diesem Falle der Kontakt-T-geschlossen wird und damit das NOR-Gatter --Kl-- die gleiche Funktion ausübt wie im vorher beschriebenen Falle das NOR-Gat- ter --K2 --.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Taxameter, bei dem durch Impulsgeber sowohl der zurückgelegte Weg als auch die Wartezeit in Form von elektrischen Impulsen dargestellt und zur Berechnung des Fahrpreises derart herangezogen werden, dass immer die jeweils schnellere der beiden Impulsfolgen (für Weg oder Zeit) der Berechnung des Fahrpreises zugrundegelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrpreisanzeigewerk eine Zählkette in Form eines Binäruntersetzers (c) vorgeschaltet ist, dessen einzelne Stufen (c bis cn) ausser mit Zähleingängen (Z) mit zusätzlichen, wahlweise wirksam machbaren Additionseingängen
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