Geschwindigkeitskontrolleinrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitskontrolleinrichtung zur Kontrolle des augenblicklichen Verhältnisses einer Soll- und einer Istgeschwindigkeit, insbesondere für Fahrzeuge.
Heute existierende Einrichtungen, die dem selben Zweck dienen, sind mit einem vollmechanischen System ausgerüstet, daher zu kompliziert und zu teuer. Ferner verfügen diese Apparate über keine sofortige Differenzzähleinrichtung in Kilometer, die den Fahrer eines Fahrzeuges informiert, ob er die erforderliche Fahrstrecke und die Zeitlimite entsprechend der Sollgeschwindigkeit einhält oder nicht. Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Lücke zu füllen und eine Einrichtung zu schaffen, die dem Fahrer jederzeit ermöglicht, das Verhältnis der eingestellten Sollund Istgeschwindigkeit festzustellen und eine sofortige Korrektur der Istgeschwindigkeit durchzuführen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die erfindungsgemässe Einrichtung einen Sollgeschwindigkeitsgeber enthält, welcher regelmässige Impulse, die der eingestellten Sollgeschwindigkeit entsprechen, einem Differenz-Zähler liefert, und einen Istgeschwindigkeitsgeber aufweist, dessen Impulse, die der tatsächlichen Geschwindigkeit entsprechen, gleichfalls den Differenz-Zähler betätigen, der mit einer Anzeigevorrichtung gekoppelt ist, die anzeigt, ob die Istgeschwindigkeit die eingestellte Sollgeschwindigkeit unter- oder überschreitet oder gleich dieser ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Geschwindigkeitskontrolleinrichtung werden anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Geschwindigkeitskontrolleinrichtung mit einem mechanischen Sollgeschwindigkeitsgeber,
Fig. 2 dieselbe Einrichtung mit einem elektrischen Sollgeschwindigkeitsgeber, und
Fig. 3 und 4 die Frontplatte der Einrichtung in zwei Ausführungen. Die Geschwindigkeitskontrolleinrichtung laut Fig. l besteht im wesentlichen aus einem Sollgeschwindigkeitsgeber, einem Istgeschwindigkeitsgeber 1, einem Differenz-Zähler 2, einer Anzeigevorrichtung mit einer elektrischen Gleichstromspeisequelle 3, und aus einem entsprechenden Stromkreis.
Der Sollgeschwindigkeitsgeber besteht aus einem an die Speisequelle 3 mit Hilfe eines Schalters 4 anschaltbaren Synchronmotor 5, welcher einerseits mit einer Zeitanzeigevorrichtung 6 und andererseits über ein Übersetzungsgetriebe 7, 8 mit einem Kegelrad 9 gekuppelt ist. Mit dem Skalenschieber 10 einer Km-Skala 11 und einer Stunden-Skala 12 ist über eine Gabel 13 ein Reibrad 14 gekoppelt, welches längs der Achse des Kegelrades 9 bewegbar ist und welches durch eine Feder 15 gegen das Kegelrad gedrückt wird. Das Reib- rad 14 trägt ein Kontaktglied 16, welches bei jeder Umdrehung einen Doppelkontakt 17 schliesst, dessen beide Klemmen über die Spulen 18 und 19 des Differenz Zählers 2 verbunden sind. Der Differenzzähler 2 steuert seinerseits ein Relais 20, dessen Kontakte über die Klemmen 21 und 22 die im Speisekreis angeordneten Signallampen 23 und 24 an diesen Speisekreis anschalten.
Der Istgeschwindigkeitsgeber 1 steuert den Kontakt 25, der den +-Pol der Batterie über den Schalter 4 an die Spule 19 des Differenz-Zählers anschaltet, wobei durch kurzzeitiges Schliessen des Stromkreises dem Differenz-Zähler 2 die der Isltgeschwindigkeit entsprechenden elektrischen Impulse vermittelt werden.
Die in der Fig. 2 dargestellte Geschwindigkeitskon- trolleinrichtung unterscheidet sich von der Einrichtung der Fig. 1 dadurch, dass der Sollgeschwindigkeitsgeber, d. h. der Synchronmotor 5 mit der Zeitanzeigevorrichtung 6, das Getriebe 7, 8, das Kegelrad 9 und das Reibrad 14 mit dem Kontaktglied 16 und dem Doppelkontakt 17 durch einen elektrischen Impulsgenerator ersetzt ist. Dieser Impulsgenerator wird im wesentlichen durch einen astabilen Multivibrator gebildet, welcher mit Transistoren T1, T2, mit Widerständen R1, R2, R3 und Kondensatoren C1 und C2 bestückt ist. An den Kollektor des Transistors T1 ist über einen Widerstand R4 die Basis eines weiteren Transistors T3 angeschaltet, dessen Kollektor mit den Emittoren der Transistoren T1 und T2 verbunden ist und dessen Kollektor an der Spule 18 des Differenzzählers 2 angeschlossen ist, die mit einer Diode D1 überbrückt ist.
Eine andere Diode D2 ist zwischen der Klemme des Kontaktes 25 und dem Schalter 4 geschaltet. Der astabile Multivibrator ist mit einem Potentiometer P versehen, dessen Schleifer an die Basis des Transitors T1 angeschaltet und mechanisch mit dem Skalenschieber 10 der Km- sowie Stundenskalen 11, 12 verbunden ist. Durch die Änderung des Widerstandes dieses Potentiometers P werden die Kippzeitintervalle des astabilen Multivibrators bestimmt die der an den Skalen 11, 12 eingestellten Sollgeschwindigkeiten entsprechen.
Fig. 3 und 4 zeigen die Anordnung der Signallampen 23, 24 der Anzeigevorrichtung des Differenz-Zählers 2, des Istgeschwindigkeitsgebers 1, der Zeitanzeigevorrichtung 6, sowie der Km-Skala 11 und Stunden Skala 12 an der Frontplatte der Einrichtung.
Die Geschwindigkeitskontrolleinrichtung nach Fig. 1 arbeitet folgendermassen:
Die erforderliche Sollgeschwindigkeit des Fahrzeuges wird auf den Skalen 11, 12 mit Skalenteilung Km/h eingestellt. Dadurch wird das Reibrad 14 auf die dieser Geschwindigkeit entsprechende Position am Kegelrad 9 eingestellt. Beim Anfahren des Fahrzeuges wird der Schalter 4 betätigt, wodurch die Geschwindigkeitskontrolleinrichtung an die Speisequelle 3 angeschlossen und in Betrieb gesetzt wird. Der Synchronmotor 5 dreht mit gleichmässiger Geschwindigkeit einerseits die Zeitanzeigevorrichtung 6 und anderseits über das Getriebe 7, 8 das Kegelrad 9. Das durch die Feder 15 gegen das Kegelrad gedrückte Reibrad 14 dreht gleichzeitig mit.
Bei jeder seiner Umdrehung werden die beiden Klemmen des Doppelkontaktes 17 kurzzeitig durch das Kontaktglied 16 geschlossen, wodurch regelmässige Impulse, die der Sollgeschwindigkeit entsprechen, dem Differenz-Zähler 2 zugesandt werden, der zum Beispiel durch rote Ziffern die Km-Anzahl registriert, die in einem bestimmten Zeitabschnitt zurückgelegt werden soll. Die Sollgeschwindigkeit entspricht dabei der Anzahl der in einem Zeitabschnitt ausgesandten Impulse.
Die tatsächlich zurückgelegte Kilometeranzahl wird durch den Istgeschwindigkeitsgeber 1 aufgenommen.
Wird dieser Istgeschwindigkeitsgeber 1 z. B. um 0,1 km gedreht, so schliesst der Kontakt 25 kurzzeitig den Stromkreis, wodurch immer ein der Istgeschwindigkeit entsprechender Impuls dem Differenz-Zähler 2 zugesendet wird, der diese Geschwindigkeit zum Beispiel durch weisse Ziffern anzeigt.
Zeigt jetzt der Differenz-Zähler 2 eine weisse Ziffer an, so wird gleichzeitig das Relais 20 erregt, dessen einer Kontakt die Klemme 21 an den Stromkreis schaltet. Die weisse Signallampe 23 gibt an, dass der Fahrer die Soll-Geschwindigkeit nicht einhält, dass er sie unterschritten hat. Zeigt nun der Differenz-Zähler 2 eine rote Ziffer an, so wird gleichzeitig über das Relais 20 die Signallampe 24 an den Stromkreis angeschlossen deren rotes Licht signalisiert, dass die Sollgeschwindigkeit überschritten ist.
Zeigt der Differenz-Zähler 2 den ständigen Wechsel der roten und weissen Ziffern an, so bleibt das Relais 20 unerregt und die beiden Signallampen 23, 24 abgeschaltet. Der Fahrer hält in diesem Fall die Sollgeschwindigkeit ein. Bei Beendigung der Fahrt ist die Einrichtung durch den Schalter 4 abzuschalten.
Die Einrichtung nach Fig. 2 arbeitet in derselben Weise. Die gewählte Sollgeschwindigkeit entspricht der Impulsreihenfolge des astabilen Multivibrators, die durch den eingestellten Widerstand des Potentiometers gesteuert wird.
Die Signalisierung der positiven Impulse (rote Ziffern) und negativen Impulse (weisse Ziffern) kann beliebig von 0,1 bis 0,9 km verzögert werden, das bedeutet, dass die Signallampen 23, 24 bei einer Differenz von 0,2 bis 1 km leuchten oder nicht leuchten. Dies hat den Vorteil, dass wenig empfindliche Relais verwendet werden können.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht es, den Fahrzeuglenker auf einer bestimmten Strecke über die Relation der Istgeschwindigkeit zur gewählten und eingestellten wegabhängigen Sollgeschwindigkeit zu informieren, so dass er die Korrekturen der Fahrgeschwindigkeit durchführen kann.
Die Ausführung der Einrichtung kann je nach der Form des Tachometers rund oder länglich sein. Sie kann mit den üblichen Zeigt und Nummerntachometern kombiniert werden, oder als separates Gerät Verwendung finden.
Die beschriebene Geschwindigkeitskontrolleinrich- tung ist einfach im Aufbau und in der Benutzung, die Herstellungskosten sind gering. Sie kann bei jedem beliebigen Fahrzeug verwendet werden, dessen Fahrer an der Einhaltung einer bestimmten Sollgeschwindigkeit auf einer bestimmten Fahrstrecke Interesse hat, zum Beispiel bei Fahrten öffentlicher Verkehrsmittel, Ralleyfahrten u. dergl.
Speed control device
The present invention relates to a speed control device for controlling the instantaneous ratio of a setpoint and an actual speed, in particular for vehicles.
Existing facilities today that serve the same purpose are equipped with a fully mechanical system and are therefore too complicated and too expensive. Furthermore, these devices do not have an immediate difference counting device in kilometers that informs the driver of a vehicle whether or not he is complying with the required distance and the time limit according to the target speed. It is therefore the object of the present invention to fill this gap and to create a device which enables the driver at any time to determine the relationship between the set target and actual speed and to correct the actual speed immediately.
The set object is achieved in that the device according to the invention contains a target speed sensor which supplies regular pulses corresponding to the set target speed to a difference counter, and has an actual speed sensor whose pulses, which correspond to the actual speed, also have the difference counter actuate, which is coupled to a display device that shows whether the actual speed falls below or exceeds the set target speed or is the same.
Two exemplary embodiments of the speed control device according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
It shows:
1 shows a schematic representation of the speed control device with a mechanical setpoint speed sensor,
2 shows the same device with an electrical target speed sensor, and
3 and 4 the front panel of the device in two versions. The speed control device according to FIG. 1 essentially consists of a target speed sensor, an actual speed sensor 1, a differential counter 2, a display device with an electrical direct current supply source 3, and a corresponding circuit.
The target speed sensor consists of a synchronous motor 5 which can be connected to the supply source 3 with the aid of a switch 4 and which is coupled on the one hand to a time display device 6 and on the other hand to a bevel gear 9 via a transmission gear 7, 8. A friction wheel 14, which is movable along the axis of the bevel gear 9 and which is pressed by a spring 15 against the bevel gear, is coupled via a fork 13 to the scale slide 10 of a km scale 11 and an hour scale 12. The friction wheel 14 carries a contact member 16 which closes a double contact 17 with each revolution, the two terminals of which are connected via the coils 18 and 19 of the difference counter 2. The difference counter 2 in turn controls a relay 20, the contacts of which switch on the signal lamps 23 and 24 arranged in the feed circuit to this feed circuit via the terminals 21 and 22.
The actual speed sensor 1 controls the contact 25, which connects the + pole of the battery via the switch 4 to the coil 19 of the differential counter, whereby the electrical impulses corresponding to the current speed are transmitted to the differential counter 2 by briefly closing the circuit.
The speed control device shown in FIG. 2 differs from the device in FIG. 1 in that the setpoint speed sensor, ie. H. the synchronous motor 5 with the time display device 6, the gear 7, 8, the bevel gear 9 and the friction wheel 14 with the contact member 16 and the double contact 17 is replaced by an electrical pulse generator. This pulse generator is essentially formed by an astable multivibrator, which is equipped with transistors T1, T2, resistors R1, R2, R3 and capacitors C1 and C2. The base of a further transistor T3 is connected to the collector of the transistor T1 via a resistor R4, the collector of which is connected to the emitters of the transistors T1 and T2 and the collector of which is connected to the coil 18 of the differential counter 2, which is bridged by a diode D1 is.
Another diode D2 is connected between the terminal of the contact 25 and the switch 4. The astable multivibrator is provided with a potentiometer P, the slider of which is connected to the base of the transistor T1 and is mechanically connected to the slide scale 10 of the km and hour scales 11, 12. By changing the resistance of this potentiometer P, the tilting time intervals of the astable multivibrator are determined, which correspond to the target speeds set on the scales 11, 12.
3 and 4 show the arrangement of the signal lamps 23, 24 of the display device of the difference counter 2, the actual speed sensor 1, the time display device 6, and the km scale 11 and hour scale 12 on the front panel of the device.
The speed control device according to Fig. 1 works as follows:
The required target speed of the vehicle is set on the scales 11, 12 with graduation Km / h. As a result, the friction wheel 14 is set to the position on the bevel gear 9 that corresponds to this speed. When the vehicle starts, the switch 4 is actuated, whereby the speed control device is connected to the supply source 3 and put into operation. The synchronous motor 5 rotates the time display device 6 on the one hand and the bevel gear 9 on the other hand via the gears 7, 8 at a constant speed. The friction wheel 14 pressed against the bevel gear by the spring 15 rotates at the same time.
With each of its rotation, the two terminals of the double contact 17 are briefly closed by the contact member 16, whereby regular pulses corresponding to the target speed are sent to the difference counter 2, which registers, for example, the number of kilometers in a red number a certain period of time should be covered. The target speed corresponds to the number of pulses sent out in a time segment.
The actual number of kilometers traveled is recorded by the actual speed sensor 1.
If this actual speed sensor 1 z. B. rotated by 0.1 km, the contact 25 briefly closes the circuit, whereby a pulse corresponding to the actual speed is always sent to the difference counter 2, which shows this speed, for example, by white numbers.
If the difference counter 2 now shows a white number, the relay 20 is excited at the same time, one contact of which switches terminal 21 to the circuit. The white signal lamp 23 indicates that the driver is not maintaining the target speed, that he has fallen below it. If the difference counter 2 now shows a red number, the signal lamp 24 is connected to the circuit via the relay 20, the red light of which signals that the target speed has been exceeded.
If the difference counter 2 shows the constant alternation of the red and white digits, the relay 20 remains unexcited and the two signal lamps 23, 24 are switched off. In this case, the driver maintains the target speed. When the journey is finished, the device must be switched off using switch 4.
The device of Fig. 2 operates in the same way. The selected target speed corresponds to the pulse sequence of the astable multivibrator, which is controlled by the set resistance of the potentiometer.
The signaling of the positive impulses (red digits) and negative impulses (white digits) can be delayed from 0.1 to 0.9 km as required, which means that the signal lamps 23, 24 light up at a difference of 0.2 to 1 km or not light up. This has the advantage that relays that are not very sensitive can be used.
The device described makes it possible to inform the vehicle driver on a certain route about the relation of the actual speed to the selected and set path-dependent target speed so that he can carry out the corrections to the driving speed.
The design of the device can be round or elongated, depending on the shape of the speedometer. It can be combined with the usual display and number tachometers, or used as a separate device.
The speed control device described is simple in construction and in use, and the manufacturing costs are low. It can be used in any vehicle whose driver is interested in maintaining a certain target speed on a certain route, for example when using public transport, rally rides and the like. the like