DE2253485C3 - Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Messung des von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur digitalen Messung des von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegs, bei dem elektrische Abstandsimpulse erzeugt werden, von denen jeder ein Teilstück der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke darstellt, und bezieht sich außerdem auf ein elektronisches Meßgerät nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 2, das zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist

Vorrichtungen zur genauen Messung von Entfernungen oder Längen, d. h. zur Lieferung eines Maßes des Abstandes zwischen zwei Punkten, werden seit langem gebaut und immer wieder verbessert Gleichwohl führen noch immer wieder auftretende geringfügige Fehlberechnungen bei Entfernungsmessungen häufig zu kostspielieger Produktvergeudung und zu unnützen Arbeitsstunden auf zahlreichen Gebieten, so insbesondere etwa in der Energieversorgungsindustrie. Bei den Energieversorgungs- und Fernmeldegesellschaften herrscht häufig ein Bedarf für genaue Entfernungsmessungen als Grundlage für die Installation von Kabeln oder Rohrleitungen. Speditions- und Lastkraftverkehrsfirmen benötigen ebenfalls häufig genaue Entfernungsangaben zur Bestimmung der Leistungsdaten nach Fördertonnen/Entfernung. Andere Entfernungs-pro-Zeit-Messungen sind offensichtlich für öffentliche Verkehrsbetriebe, die Automobilindustrie u.dgl. von Nutzen.

Typische Beispiele für bekannte Vorschläge auf dem Gebiet der elektronischen Entfernungsmessung sind in den US-PS 34 77 022 und 35 30 382 sowie in der GB-PS 10 53 444 dargestellt Die dort beschriebenen Vorrichtungen sind jedoch insofern nur begrenzt anwendbar, als jede die Entfernungen nur in einer Grundmaßeinheit mißt und unbedingt von der vorher erlangten Kenntnis der genauen, einem jeden »Abstands«-Impuls entsprechenden physikalischen Streckenlänge abhängig ist, bevor die Vorrichtung Meßwerte auch nur in einer Grundmaßeinheit liefert. Es besteht auch nicht die Möglichkeit die bekannten Geräte auf die Anzeige in verschiedenen Maßeinheiten oder Maßsystemen einzustellen oder zu programmieren. Häufig jedoch sind genaue Entfernungsmessungen in verschiedenen Grundmaßeinheiten wünschenswert. Beispielsweise wird in den Vereinigten Staaten von Amerika das sogenannte englische Maßsystem mit Zoll, Fuß, Yards und Ruten benutzt Andererseits wird von Wissenschaftlern (auch in den Vereinigten Staaten) und in den meisten anderen Ländern das metrische System mit den Grundeinheiten von Metern, Kilometern usw. benutzt. Andere Linearmaßeinheiten sind ebenfalls möglich; beispielsweise werden große Entfernungen im englisehen System in Meilen, entsprechend 1609 m, gemessen. Andere mögliche Grundmaßeinheiten sind der Schritt. Cubits, der Faden u:;w.

20 Der Erfindung liegt darr.it als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur digitalen Messung des von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegs sowie ein elektronisches Entfernungsmeßgerät mit Wahlmöglichkeit für verschiedene Maßsysteme zu schaffen.

Diese technische Aufgabe wird bei einem Verfahren nach der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in Abhängigkeit vom Auftreten je eines Abstandsimpulses eine vorbestimmbare Anzahl von elektrischen Taktimpulsen erzeugt wird, daß diese vorbestimmbare Zahl so gewählt wird, daß sie die Größe des Längenteilstücks in einer gewünschten, vorbestimmten Maßeinheit darstellt und daß schließlich die Taktimpulse zur Lieferung von einer gemessenen, aus einer Anzahl der Teilstücke in der vorbestimmten Entfernungs-Maßeinheit bestehenden Entfernung entsprechenden Digitaldaten gespeichert werden.

Ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes elektronisches Meßgerät ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet deren vorteilhafte Weiterbildungen Gegenstand der Unteransprüche sind.

Ein Wegmeßgerät nach der Erfindung ist für die Messung von Entfernungen in beliebigen Grundmaßeinheiten geeignet. Für die Entfernungsmessung nach einer vorgegebenen Grundmaßeinheit ist es nur erforderlich, einen programmierbaren Regler entsprechend einzustellen, um jedes willkürlich gewählte Entfernungsteilstück, das durch einen »Strecken«- oder »Abstands«- Impuls dargestellt wird, nach der gewünschten Grundmaßeinheit mittels einer vorgewählten Zahl N von Taktimpulsen wiederzugeben. Das Entfernungsteilstück stellt dabei die Strecke dar, die während eines Zeitintervalls zwischen der Abtastung von Indexmarkierungen an einem Rad tatsächlich durchlaufen wurde, das sich über die Strecke bzw. Entfernung bewegt, für welche eine Messung gewünscht wird. Die /VTaktimpulse werden dann gezählt und gesammelt bzw. gespeichert, um eine Gesamtentfernungsmessung für jede Zahl der gemessenenen Teilstücke zu liefern.

An einem mit der Meßfiäche in Berührung stehenden Rad, z. B. dem Vorderrad eines Kraftfahrzeugs, sind leicht anbringbare Meßobjekte angeklebt Die sich bewegenden Meßobjekte erzeugen in einer in ihrer Nähe installierten Fühl- bzw. Abtastvorrichtung Impulse. Diese Abstandsmeßimpulse werden über ein elektrisches Kabel dem Meßgerät eingegeben und in eine digitale Anzeigeinformation umgewandelt. Die außerordentlich hohe Meßgenauigkeit des Geräts erfordert eine individuelle Eichung des Fahrzeugs oder des Geräts. Zu diesem Zweck kann zunächst auf einer Fahrbahn oder einer anderen glatten befestigten Fläche eine Strecke von 1000 Fuß bestimmt werden. Das im Fahrzeug installierte Gerät wird dann auf Null zurückgestellt und auf Eichung umgeschaltet, bevor die zuvor gemessene Strecke durchfahren wird. Die resultierenden Meßanzeigedaten werden dann durch Berechnung oder Bezugnahme auf eine Eichtabelle zur Programmierung von Digital-Radschaltern benutzt. Wenn beispielsweise nach einem Durchlauf über die vorher ausgemessene Strecke eine Anzeige von 001349 erhalten wird, wird das Daumenrad auf 741 eingestellt und die Strecke zur Bestätigung der Programmierung in Gegenrichtung durchfahren.

Zur Durchführung einer Wegmessung wird das Fahrzeug im Stillstand oder fahrend auf den Startpunkt ausgerichtet. Dann wird der Rückstellschalter kurzzeitig zur Einstellung auf Null-Anzeige betätigt. Beim

Abfahren jeder einzelnen Meßeinheit zeichnet das Gerät diese Einheiten auf und zeigt sie an, wobei es die Eingangsdaten speichert Nach dem Abfahren der gewünschten Strecke wird der Speicher- oder Halteschalter gedruckt so daß die Anzeige der gemessenen Entfernung in Fuß und Meilen festgehalten wird.

Der Einbbau des Geräts mit einem zweckmäßigen Fühler bzw. Sensor hängt vom jeweiligen Verwendungszweck ab. Bei Verwendung in einem Fahrzeug ist die Montage des Fühlers und des Geräts ziemlich einfach. Das an entsprechende Strom- und/oder Signalquellen anschließbare Meßgeräte ist mit einer Anbauhalterung versehen, die sich ohne weiteres an der Unterseite des Armaturenbretts des Fahrzeugs anbringen läßt Sodann wird ein Geschwindigkeitsfühler in zweckmäßiger Position nahe des Lenkhebel-Kugelgelenks montiert und so eingestellt, daß die Meßobjektfühler in einem Abstand von etwa 635 mm am Meßkopf vorbeilaufen. Acht Meßobjekte sind dabei mit selbstklebendem Material in Abständen von 45° um den Innenbereich der Radfelge herum angeordnet und in Einwärtsrichtung so ausgerichtet, daß sie in Reihe und mit einem Abstand von 635 mm am Fühler vorbeilaufen. Bei sich drehendem Rad laufen die Meßobjekte am Fühl- bzw, Meßkopf vorbei, wobei sie durch Fliehkraft in Einbaulage festgehalten werden. Vorzugsweise sind zwei Fühler vorhanden, um eine optische Infrarotabtastung und/oder eine elektromagnetische Abtastung zu ermögfichen. Ein optischer Abtastfühler kann dann benutzt werden, wenn keine Verschmutzungsprobleme im Spiel sind. Für ungünstigen Betrieb wird die Benutzung eines elektromagnetischen Abtasters empfohlen. Die meisten benötigten Schaltkreise gehören zu den herkömmlichen Zähl- oder Rechenschaltkreisen. Die Zählerkette für die Anzeige besteht aus Elementar-Binärstufen. Da keine Speicherung erforderlich ist, kann das binär verschlüsselte Digitalausgangssignal bzw. BCD-Ausgangssignal jedes Zählelements unmittelbar auf Treiberstufe für einen Anzeigedekoder geschaltet werden. Die Zahl 528Θ, die der Anzahl FuB pro Meile entspricht, fällt mit dem nächsten Taktimpuls zusammen und bildet einen Eingangsimpuls für den Meilenzähler, während gleichzeitig die niedrigeren Stellen der die Zahl 5280 bildenden Fußanzeige (auf Null) zurückgestellt werden.

Im folgenden sei angenommen, daß der Abstand zwischen einzelnen »Abstands«-Impulsen zwischen 0,5 und 2 Fuß variieren kann. Da diese Meßstrecke von einem Fahrzeug zum nächsten kein konstanter Wert ist, ist eine Einrichtung zur Eichung des Gerätes vorgesehen. Beim Empfang jedes Impulses vom Signalgeber ermöglicht isiuar. esa Steuer- und Zähjgatter die Eingabe einer bestimmten Anzahl von Taktimpulsen in den Speicherzähler, welcher bis zu 1000 Impulse addiert und dann einen Obertragimpuls zu den Anzeigezählern überträgt, der einer ganzzahligen Summe von Fuß entspricht.

Wie erwähnt, wird durch Änderung des Digitalprogramms die Emgangsimfbrmation geändert Zur Unterdrückung einer unzulässigen Änderung des Programms kann das Gerät mit einer herkömmlichen EIN/AUS-Sperreinrichtung versehen sein.

Die genaue Arbeitsweise dieser programmierbaren Regeleinrichtung ergibt sich noch deutlicher aus der folgenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Zusammengefaßt IaBt sich sagen, daß das charakteristische Merkmal der Vorprogramrmerbarkeit dadurch erreicht wird, daß eine bestimmte Zahl N von Taktimpulsen für jedes von vielen möglichen willkürlich festlegbarcn, aber ungefähr gleichen Entfernungsteilstückern vorwählbar ist, wobei die vorgewählte spezielle Zahl N die Größe eines durchschnittlichen ι willkürlich gewählten Teilstücks vorzugsweise in Übereinstimmung mit der gewünschten Grundmaßeinheit entspricht. Durch einfache Einstellung einer Anzahl von Programmschaltern zur zweckmäßigen Auswahl der erforderlichen Zahl N von Taktimpulsen zeigt das Gerät

to mithin die gemessene Entfernung in beliebig gewünschten Maßeinheiten an. Dieses Merkmal der Programmierbarkeit ist besonders nützlich für die genaue Eichung des Gerätes bei Verwendung einer besonderen Eingangsvorrichtung, die Abstandsimpulse für ein geringfügig unterschiedliches willkürliches Teilstück der Entfernung oder Länge erzeugen kann. Genauer gesagt, kann ein Entfernungsimpuls bei einem Fahrzeug mit Reifen, von denen einer als Meßrad benutzt wird, einer bestimmten Größe, d.h. insbesondere einem Entfer nungsteilstück X, entsprechen, während es bei einem Meßrad anderer Abmessungen ersichtlicherweise ein unterschiedliches Entfemungs- bzw. Längenteilstück Y darstellen würde. Durch entsprechende Eichung des Geräts mittels der programmierbaren Steuervorrich tung können jedoch diese Veränderlichen, die jedem bestimmten Meßrad eigen sind, gleichzeitig mit der Programmierung des Geräts kompensiert werden, so daß, wie aus der folgenden Beschreibung noch deutlicher werden wird, Wegmessungen in einer gewünschten Maßeinheit geliefert werden.

Im folgenden ist die erwähnte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt F i g. 1 eine schaubildliche Dartstelhing des Hauptteils eines zusammengebauten Weg-Meßgeräts,

Fig.2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einiger Grundbauteile des Meßgeräts und

Fi g. 3 ein detaillierteres, schematisches Blockschaltbild einer beispielhaften Ausführungsform.

Bei der in Fi g. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Hauptteil des Weg-Meßgeräts in einem Gehäuse 10 untergebracht das gewünschtenfaUs unter das Armaturenbrett eines Kraftfabrzeugs eingebaut werden kann. Um die Stromkreise des Geräts an Spannung zu legen, ist ein EIN/AUS-Stromschalter 12 vorgesehen, dessen EIN- oder AUS-Zustand auf bekannte Weise unmittelbar durch eine Anzeigelampe 14 angezeigt werden kann. Während sich die grundsätzlichen Verarbeitungs-,

so Zähl- und Anzeigeschaltkreise im Gehäuse 10 befinden, sind selbstverständlich Anschlüsse 15 zu einem noch näher zu erläuternden Meßradfühler vorhanden. Bei einem großen Park von Fahrzeugen, beispielsweise bei Firmen, könnten diese Meßradfühler u. dgl bei vielen Fahrzeugen dauerhaft an den Rädern montiert sein, und eine kleinere Anzahl von Auswertungs- bzw. Verarbeitungseinheften W könnte je nach Bedarf einfach vom einen Fahrzeug in ein anderes verbracht werden, wobei dann lediglich die Verbindungen mit dem Fühler über das Kabel 15 hergestellt zu werden brauchen. Dabei lassen sich ohne werteres für kleine Unterschiede bei den EingangsfüMern und deren unterschiedlicher

Anordnung Ausgleiche finden. An einem Programmschaltersatz 16 kann die

Bedienungsperson des Geräts Daumenradschaker 18 so einstellen, daß eise entsprechende Zahl Λ/registriert ist die anzeigt daß die Programmschalter zur Auswahl einer vorbestimmten Zahl von N Taktimpulsen

eingestellt sind. In F i g. 1 stehen die Programmschalter in einer Einstellung, die anzeigt, daß bei jedem gemessenen Abstandsimpuls jeweils 4879 Taktimpulse getastet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform stellt jeder dieser getasteten Taktimpulse jeweils 0,001 -> der Grundmaßeinheit dar, bei der es sich im vorliegend angenommenen Fall um die englische Maßeinheit »Fuß« handelt Die Abstandsimpulse müßten daher in Abständen von 4,879 Fuß auftreten, wenn die an den Anzeigen 20 dargestellten Werte richtig sein sollen. Die κι Anzeigen 20 weisen einen ersten Anzeiger 22 auf, welcher die Zahl der aufgelaufenen Längeneinheiten (in Fuß) anzeigt, und einen zweiten Anzeiger 24 zur Wiedergabe der Gesamtzahl an Meilen.

Zur Einleitung eines vorgegebenen Zyklus des r> Meßvorgangs betätigt die Bedienungsperson zunächst den Rückstellschalter 26, welcher alle Zähler des Geräts in eine Ausgangsstellung bzw. auf eine Nullanzeige zurückstellt, worauf die Wegmessung von diesem Punkt an vorgenommen wird. Am Ende der gewünschten .>u Meßperiode kann die Bedienungsperson entweder die weitere Bewegung des Meßrads selbst anhalten, um den Inhalt der Anzeigen 20 auf dem richtigen Wert festzuhalten, oder aber einen »Halteschalter« 28 betätigen, welcher die gleiche Funktion erfüllt und die :> Anzeigen 20 auf ihren augenblicklichen Anzeigewerten festhält, so daß die Bedienungsperson den gemessenen Gesamtweg endgültig ablesen kann.

Die in F i g. 2 durch Bezugszeichen 40 gekennzeichneten Abstandsimpulse stellen Impulssignale dar, die jo ursprünglich von einer Impulsquelle des Meßradfühlers erzeugt werden. Dies bedeutet, daß ein Rad, das sich längs einer zu messenden Strecke zu bewegen vermag, auch einen Fühler in vorgegebenen, willkürlich gewählten Intervallen entsprechend den tatsächlich vom r, Meßrad zurückgelegten Wegteilstücken — unter der Voraussetzung eines schlupffreien Abrollens — anzustoßen vermag. Das Auftreten jedes Abstandsimpulses 40 stellt mithin die Information dar, daß das Meßrad nunmehr ein weiteres Wegteilstück durchlaufen hat Vorzugsweise werden meßbare Indexmarkierungen in gleichen Winkelabständen um das Meßrad herum vorgesehen, so daß das Vorbeilaufen einer jeden Indexmarkierung an einer zweckmäßigen Fühlvorrichtung zur Erzeugung jeweils eines einzelnen Abstandsimpulses den Durchlauf über ein entsprechendes Entfernungsteilstück bedeutet. Dies braucht im Fall von vergleichsweise großen Wegen, für deren Messung viele Umdrehungen des Meßrads erforderlich sind, nicht unbedingt der Fall zu sein. In diesem Fall kann jeder Abstandsimpuls eine geringfügig unterschiedliche Teilstrecke darstellen; im Durchschnitt stellt jeder Abstandsimpuis dennoch ungefähr das gleiche Wegiefistück dar, und über viele Meßzyklen hinweg gleichen sich diese kleinen, periodisch auftretenden Unterschiede zwischen den einzelnen gemessenen Wegteilstücken im Durchschnitt wieder aus. In der Praxis kann daher angenommen werden, daß jeder Abstandsimpuls ein ungefähr gleich großes Wegteilstück darstellt, das vom Meßrad zurückgelegt wurde.

Die Abstandsimpulse 40 werden einer Steuereinheit 42 mit Doppelgatter zur Betätigung eines Gatters 44 eingegeben, welches den Ausgang eines 1-MHz-Oszillators 46 mit dem Eingang sowohl eines Digital-Programmierers bzw. -Zählers 48 als auch eines Speichers bzw. Zählers 50 verbindet Der Digital-Programmierer 48 ist vorher auf eine spezielle Zahl N eingestellt worden, und wenn diese Zahl von Taktimpulsen vom Oszillator 46 durch den Zähler 48 gezählt worden ist, öffnet die Steuereinheit 42 das Gatter 44, so daß die Eingabe weiterer Taktimpulse zum Zähler 48 oder zum Zähler 50 verhindert wird. Gleichzeitig wird ein Rückstellimpuls an den Zähler 48 angelegt, um ihn in Vorbereitung auf den nächsten Arbeitszyklus, der beim Erscheinen des nächsten Abstandsimpulses 40 an der Steuereinheit 42 eingeleitet wird, auf eine Nullanzeige zurückzustellen.

Wie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sein dürfte, werden bei der eben beschriebenen Arbeitsreihenfolge genau N Taktimpulse an die Eingänge beider Zähler 48 und 30 angelegt.

Wenn beispielsweise die Zahl Nso gewählt ist, daß sie der Anzahl N des Bruchteils 0,001 der gewählten Grundmaßeinheit des durch jeden Abstandsimpuls 40 dargestellten, willkürlich gewählten Wegteilstücks entspricht, dann stellt das Ausgangssignal des Zählers 50, der tatsächlich ein mit dem Faktor 1000 arbeitender Teiler ist, die Zahl der ganzen aufsummierten Grundeinheiten der gewählten Wegmessung dar. Bei der beschriebenen, beispielhaften Ausführungsform ist die Grundmaßeinheit der Fuß, wobei das Ausgangssignal 52 vom Speicher 50 auf noch näher zu erläuternde Weise den Gesamtlängen-Anzeigezählern zugeleitet wird. Wenn der Inhalt des Zählers 50 angezeigt wird, werden selbstverständlich die Teilstücke, d. h. Bruchteile der Grundmaßeinheit, wiedergegeben.

Genauer gesagt, ist bei der beispielhaften Ausführungsform, bei welcher das englische Maßsystem benutzt wird, und im Beispiel gemäß F i g. 1, bei dem der Digital-Programmierer 48 so eingestellt ist daß er in Abhängigkeit von jedem Abstandsimpuls 40 jeweils 4879 Impulse durchläßt, die Zahl N ersichtlicherweise gleich 4879. Das willkürlich gewählte Wegteilstück, das durch jeden Abstandimpuls dargestellt wird, beträgt mithin 4,879 Fuß, so daß für jeden dem Doppelgatter-Regler 42 eingespeisten Abstandsimpuls je 4879 Impulse zum Speicher bzw. Zähler 50 durchgelassen werden. Bei jedem Abstandimpuls 40 sind daher mindestens vier Ausgangsimpulse auf der Leitung 52 vorhanden, die an die Gesamtlängen-Anzeigezähler weitergeleitet werden. Je nach dem Inhalt des Zählers 50 kann ein Abstandsimpuls zu fünf Ausgangsimpulsen bei 52 führen.

Wenn beispielsweise der Rückstellknopf 26 eben betätigt worden ist und alle Zähler anfänglich auf Null zurückgestellt sind, erzeugt ersichtlicherweise der erste, dem Regler 42 eingespeiste Abstandsimpuls 40 auf der Leitung 52 vier Ausgangsimpulse, so daß im Speicher 50 ein Restgehalt von 879 verbleibt In Abhängigkeit vom zweiten, an den Regler 42 angelegten Abstandsimpuls 40 werden dann weitere 4879 Taktimpulse in den Speicher 5ö eingegeben. Dieser zweite AbsUndsimpuis 40 läßt daher fünf Ausgangsimpulse auf der Leitung 52 auftreten, so daß ein Rest von 758 im Speicher 50 verbleibt Der dritte Abstandsimpuls 40 läßt wiederum fünf Ausgangsimpulse auf der Leitung 52 auftreten und bewirkt, daß im Speicher 637 Impulse verbleiben. Der vierte Abstandsimpuls läßt ebenfalls fünf Impulse auf der Leitung 52 auftreten, so daß ein Rest von 516 verbleibt Die Arbeitsweise bei den folgenden Abstandsimpulsen dürfte nunmehr dem Fachmann offensichtlich sein.

Im folgenden sind einige Vorteile der Meßvorrichtung näher erläutert Wenn beispielsweise geringfügige Maßabweichungen des Reifens des MeBfahrzeugs vorhanden sind, so daß die durch jeden Abstandsimpuls 40 dargestellten Wegteilstücke auf einen anderen Wert,

ζ. B. 4,250 Fuß, geändert werden, kann das Gerät unabhängig von dieser Änderung durch Neueichung ohne weiteres angepaßt werden, so daß es weiterhin eine genaue Anzeige liefert. Dabei brauchen lediglich die Daumenradschalter 16 so umgeschaltet zu werden, daß bei jedem eingegebenen Abstandsimpuls je 4250 Impulse durchgelassen werden. Wenn außerdem eine Anzeige in Metern oder in irgendeiner anderen Grundmaßeinheit an Stelle der Anzeige in Fuß und Meilen gewünscht wird, brauchen lediglich die Daumenradschalter 16 so umgestellt zu werden, daß die Zahl N der Zahl von 0,001-Bruchstücken der gewünschten, durch jeden Abstandsimpuls dargestellten Grundmeßeinheit entspricht Wenn beispielsweise die Programmräder auf 1507 eingestellt sind, würde das auf der Leitung 52 zu den Gesamtlängen-Anzeigezählern erscheinende Ausgangssignal einen impuls pro durchfahrenem Meter (bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel) darstellen, so daß die Anzeigezähler eine der Zahl der durchfahrenen Meter, und nicht der durchfahrenen Strecke in Fuß, entsprechende Zählung speichern. In diesem Fall würde jedoch der Anzeiger 24, der bei der dargestellten Ausführungsform eine Meilenanzeige liefert, normalerweise nicht benutzt werden, da er hierbei ein Vielfaches von 5280 Metern liefern würde, sofern nicht andere geringfügige Änderungen vorgenommen werden, wie sie nachfolgend noch näher erläutert werden.

Wie erwähnt, können im Betrieb des Geräts mit dem Vierstellen-Programmschalter 16 für jeden Fühler-Eingangsimpuls, d. h. »Abstands«-Impuls, von 0 bis 9999 Impulse erzielt werden. Die das Programmregister verlassende gesteuerte Taktimpulsgruppe bzw. -kette wird über den Speicherteiler 50 geleitet, welcher die Zahl der eingehenden Impulse durch 1000 dividiert, bevor er sie zur Wiedergabe an die Anzeigezähler weitergibt Wenn z. B. die Zahl 10 am Daumenradschalter 16 eingestellt wird, werden dem Speicher für jeden Fühler-Eingangsimpuls je 10 Impulse zugeführt, doch sind 100 (10 - 100=1000) Fühlerimpulse nötig, bevor der Speicher einen (1) Impuls zur Wiedergabe an den Anzeigezähler weitergibt Wenn am Daumenradschalter 16 die Zahl 8389 eingestellt ist, dann erzeugt jeder Fühler-Eingangsimpuls eine Kette von 8389 Impulsen zum Speicher, der dann seinerseits 8 Impulse pro Fühler-Eingangsimpuls an die Anzeigezähler liefert, um für einen Fühler-Eingangsimpuls eine Anzeige von 8 hervorzubringen, während der im Speicher zurückgehaltene Rest von 389 der nächsten Reihe von durchgelassenen bzw. aufgetasteten Taktimpulsen hinzuaddiert wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein dürfte, ist die Genauigkeit aar durch der. Abstand zwischen den Fühlerimpulsen, bezogen auf die gewählte Grundmaßeinheit abhängig.

Wenn die Anzeige beispielsweise in Zoll geliefert werden soll, werden für eine Genauigkeit von ± 1 Zoll ein oder mehrere Fühlerimpulse je gemessenem Zoll benötigt Es ist somit ersichtlich, daß die Speichergenauigkeit der Zahl von Impulsen für die kleinste darzustellende Meßeinheit proportional ist

Zur besseren Definierung der für den Voreinsteü-Programmierer 48 erforderlichen Programmzahl ΛΓ sollte Y der Zahl von Fühlerimpulsen für die zurückgelegte Strecke in der gewählten Maßeinheit entsprechen. Dann gut Y- 1000-Af; diese Zahl sollte an den Programmschaltern eingestellt werden, um eine Anzeige in Fuß zu liefern.

Wenn z. B. fünf Meßobjektimpulse für eine Meßstrekke von einem Fuß vorhanden sind und eine Anzeige in Zoll gewünscht wird, so entspricht dies ¹²/s Zoll (2,4 Zoll) bzw. 5 Impulsen pro Fuß. Dann gilt /V= 2,4 · 1000 = 2400; diese Zahl ist am Programmregister 16 einzustellen. Jeder Fühler-Eingangsimpuls liefert dann eine Kette von 2400 Impulsen zum Speicher, der seinerseits eine 2 zur Darstellung an die Anzeigezähler überträgt und die 0,4 speichert, bis der nächste Fühlerimpuls eine Impulskette zum Wiederauffüllen des Speichers auslöst. Die Anzeigegenauigkeit beträgt dann ±2 Zoll, solange die Fühler-Eingangsimputse kontinuierlich empfangen werden.

Wenn bei einem anderen Beispiel fünfzehn (15) anstatt fünf (5) Meßobjektimpulse pro Meßstrecke von einem Fuß vorhanden sind und die Anzeige wiederum in Zoll gewünscht wird, so sind >²/is Zoll (0,8 Zoll) je Meßobjekt bzw. 1,25 Impulse pro Zoll vorhanden. In diesem Fall ist N= 0,800 - 1000 = 800 im Programmregister einzustellen. Jeder Fühler-Eingangsimpuls würde dann 800 Taktimpulse entsprechend 0,8 Zoll in den Speicher einleiten, die erst beim nächsten Eingangsimpuls wiedergegeben werden, der seinerseits eine weitere Reihe von 800 Impulsen zum Speicher liefert so daß eine Summe von 1,6 vorhanden ist, von welcher die 1 wiedergegeben wird, während die 0,6 in Erwartung der nächsten Reihe von durchgelassenen bzw. aufgetasteten Taktimpulsen im Speicher verbleibt.

Die an den Programm-Daumenradschaltern 16 eingestellte Zahl besitzt sozusagen ein »verschiebliches Dezimalkomma«, kurz »Gleitkomma«, dessen Lage von der gewünschten Meßeinheit und/oder der Zahl der zur Verfügung stehenden, feststellbaren Meßobjekte abhängt

Bei der Durchführung von Messungen mittels eines Fahrzeugs treten bestimmte charakteristische Fehler auf. Diese Meßfehler, wenn sie auch klein sind, sollten erkannt und vermieden werden.

Es sei angenommen, daß die Messung in Fuß erfolgen soll und die vorgewählte Programmzahl 0826 ist Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß diese Zahl tatsächlich den Abstand zwischen den einzelnen Meßobjekten in tausendstel Fuß darstellt Infolgedessen ist 0826 gleich 0,826 Fuß. Da die Anfangsstellung des Meßobjekts gegenüber dem Fühler unbekannt ist, muß der maximale Anfangsfehler 0,826 Fuß oder weniger betragen. Das gleiche gilt auch am Ende der Meßstrecke. Obgleich dies selbstverständlich der maximale Meßfehler ist, neutralisiert er sich im tatsächlichen Meßbetrieb auf einen Durchschnittswert von weniger als 0326 Fuß. Dieser Meßfehler kann gewünschtenfalls erheblich verkleinert werden, indem einfach mehr Meßobjekte am Meß- bzw. Übertragungsrad angebracht werden, wodurch der Abstand zwischen den einzelnen Meßobjekten und mithin der maximale Meßfehler verkleinert wird.

Zwei weitere Bedingungen beeinflussen die Meßgenauigkeit, nämlich Reifendruck und Fahrzeuggeschwindigkeit Die zulässigen Toleranzen für Abweichungen dieser beiden Bedingungen sind ziemlich breit, doch werden bei Kenntnis dieser Veränderlichen und bei Anpassung an vorbestimmte Tabellenbereiche stets genaue Messungen erzielt, wenn die Eichung bzw. Kalibrierung unter Zugrundelegung dieser Bereiche erfolgt

Der Reifendruck kamt um einige zehntel Atü variieren, ohne die Genauigkeit ernstlich zu beeinträchtigen. Die Geschwindigkeit kann mit nur sehr geringem

Einfluß auf die Genauigkeit um etwa 8 km/h von der Sollgeschwindigkeit abweichen. Reifen mit steiferen Flanken gewährleisten offensichtlich einen größeren Übereinstimmungsgrad. Bei zunehmender Geschwindigkeit eines Meßreifens dehnt sich ein dünnwandiger Reifen aus, so daß sein Durchmesser etwas zunimmt. Ein dickwandigerer Reifen bleibt dagegen in einem stabileren Zustand und ist den zunehmenden Fliehkräften weniger stark unterworfen.

Zur Durchführung genauer Messungen ist es lediglich nötig, den Reifendruck innerhalb von 0,14 kg/cm² aufrechtzuerhalten und die Geschwindigkeit um nicht mehr als ±8 km/h von der Geschwindigkeit abweichen zu lassen, bei welcher das Meßgerät geeicht worden war.

Wie erwähnt, wird das Meßgerät so eingestellt, daß es die Meßstrecke in Fuß und Meilen wiedergibt. Bei dieser Einstellung wird auftomatisch die aufgelaufene Fußzahl in Meilen umgewandelt, sobald eine Gesamtanzeige von 5280 Fuß erreicht ist. Wenn Messungen in anderen Maßeinheiten durchgeführt werden, ist zu beachten, daß keine Anzeigeziffer in den Fußzählern den Wert 5280 überschreiten kann.

In der vorstehenden Beschreibung wurde unter anderem eine Berechnung auf der Grundlage des Durchmessers des Meßrads erwähnt, um die Programmzahl N zu bestimmen. Dies ist aber nicht erforderlich, wenn das Meßgerät in ein Fahrzeug eingebaut ist. Wenn das Gerät in die »Eich«-Betriebsart gestellt ist, wird jedes vorbeilaufende Meßobjekt ohne arithmetische Berechnungen registriert. Dies ermöglicht es der Bedienungsperson, eine vorher ausgemessene Strecke — vorzugsweise 1000 Fuß — abzufahren und die Zahl der während dieser Strecke abgetasteten Meßobjekte aufzuzeichnen. Wenn die Zahl der Meßobjektdurchgänge auf 1000 Fuß bekannt ist, kann eine Umwandlungstabelle zur Bestimmung der richtigen Einstellung des Programmierers herangezogen werden. Grundsätzlich sollte die Umwandlungstabelle folgende Berechnung enthalten: Zahl von Fühlimpulsen je 1000 Fuß, aufgeteilt in Abschnitte von je 1000 Fuß. Das Resultat ist eine Zahl, die tatsächlich die Durchschnittsentfernung (in tausendstel Fuß) zwischen den einzelnen Fühler-Meßobjekten angibt Selbstverständlich kann für Eichzwecke auch ein Durchlauf über nur 100 Fuß vorgesehen werden, wobei dann die Zahl von Meßobjektimpulsen mit 10 multipliziert und auf 1000 aufgeteilt werden muß. Größere Genauigkeit wird aber dann erreicht, wenn für die Eichung eine längere Strecke, z. B. von 1000 Fuß, benutzt wird.

In F i g. 3 ist die beispielhafte Ausführungsform näher veranschaulicht Sie ist mit einem Meßrad 100 versehen, das auf der zu messenden Strecke abrollt Das Meßrad 100 kann z. B. ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs sein, welches ein zu messendes Straßenstück abfährt

Um das Meßrad 100 herum sind in regelmäßigen Abständen abtastbare Indexmarkierungen 102 angebracht, die bei der dargestellten Ausführungsform jeweils auf Winkelabstände von 45° um das Meßrad 100 herum verteilt sind. Bn Fühler 104 ist in einer gegenüber dem das Meßrad 100 aufweisenden Fahrzeug ortsfesten Position oder an einer an der Achse des Rads 100 angebrachten Anordnung befestigt Unter der Voraussetzung, daß kein Schlupf auftritt, stellt dann ersichtlicherweise jeder Vorbeilauf einer Indexmarkierung 100 eine Strecke entsprechend Ve des Retfenumfangs dar.

Die Meßgenauigkeit des Geräts kann praktisch auf jeden beliebigen Grad erhöht werden, indem einfach die Zahl der Indexmarkierungen vergrößert wird. Die Indexmarkierungen können auf dem Fachmann bekannte Weise herkömmliche, abtastbare Markierungen sein, beispielsweise lichtreflektierende Klebstreifen usw.,

. oder aber magnetisch abtastbare Elemente. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist eine Lichtquelle 106 vorgesehen, welche die einzelnen reflektierenden Markierungen bei ihrem Vorbeilauf an einem Photofühler 104 beleuchtet. Falls das Umgebungslicht ausrei-

U) chend ist, kann selbstverständlich auf die Lichtquelle 106 verzichtet werden. Wahlweise können Infrarot-Lichtquellen und -Fühler verwendet werden, um die Abhängigkeit von Umgebungslichtschwankungen auszuschalten.

: Wie durch die Wellenform 108 angedeutet, die eine beispielhafte Darstellung der Abstandsimpulse 40 ist, stellt jeder Abstandsimpuls 40 etwa ¹Ze der Umfangslänge des Meßrads 100 dar. Das unmittelbar vom Fühler 104 kommende Signal besitzt dabei vergleichsweise niedrige Amplitude und kann durch Stör- oder Rauschsignal», wie sie beispielsweise durch die Fahrzeug-Zündanlage erzeugt werden, beeinflußt werden. Aus diesem Grund ist eine Verstärker- und Störfilterstufe 110 vorgesehen, die ersichtlicherweise im wesentlichen aus zwei Verstärkerstufen in Verbindung mit Kondensatoren zur Unterdrückung von Hochfrequenzrauschen und einer Diode zur Unterdrückung negativer Signalausschläge besteht. Das bei 112 dargestellte Ausgangssignal besteht dann im wesentlichen aus einer

■ Wellen- bzw. Signalform 114, bei welcher der größte Teil des Rauschanteils der Abstandsimpulse 40 beseitigt ist und die Impulse ausreichende Amplitude zur Ansteuerung der restlichen Schaltung besitzen. Ein nachgeschalteter, herkömmlicher Schmitt-Trigger 116 ι dient zur Feststeüung der Abstandsimpulse 40, deren Amplitude um einen vorbestimmten Wert über einen Grundpegel hinaus ansteigt, und das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 116 wird dann einem monostabilen Multivibrator 118 eingespeist, der durch die Signalform

i> 120 angedeutete, gleichmäßige Abstandsimpulse 40 erzeugt, welche auf noch zu erläuternde Weise der Steuereinrichtung des Meßgeräts eingespeist werden.

Die Bauteile der Verstärker- und Störfiilerslufe HO, des Schmitt-Triggers 116 und des Multivibrators 118

r» sind sämtlich von herkömmlicher Art Beispielsweise können ein Transistor 122 vom Typ 2N3905 und ein Transistor 124 vom Typ 2N3904 vorgesehen sein. Der Schmitt-Trigger 116 kann aus der einen Hälfte einer herkömmlichen integrierten Schaltung vom Typ 96L02

M) und der monostabile Multivibrator 118 kann aus der

anderen Hälfte dieser integrierten Schaltung besteben.

Jeder auf diese Weise verarbeitete Abstandsimpuls 40

wird an den »Slell«-F.ingang eines ÄS-Flip-Flops 126 angelegt, so daß jeder Abstandsimpuls 40 das Flip-Flop

■>■> 126 in einen ersten Stellzustand anstößt, in welchem ein Aktivier-Ausgangssignal auf einer Leitung 128 zu einem Gatter 130 erscheint, so daß die Taktimpulse vom Hochfrequenz- bzw. 1-MHz-Oszillator 132 über die Leitung 134, durch das Gatter 130 an den Eingang eines

M) Speichers 136 gelangen, der drei in Kaskade geschaltete Stufen herkömmlicher Dekadenzähler aufweist

Gleichzeitig mit dem Aktivier-Ausgangssignal auf der Leitung 128 am Gatter 130, so daß Taktimpulse in den Speicher 136 eintreten können, wird der Programmzäh-

ler 138 durch die Zustandsänderung des ÄS-Flip-Flops 126 aktiviert, das eine Sperrspannung von einer Leitung 140 entfernt und es somit dem Zähler 138 ermöglicht, auf die Hochfrequenz-Takthnpulse auf der Leitung 142

anzusprechen und die Zählung von einem Anfangs- bzw. Null entsprechenden Inhalt einzuleiten. Die Programmschalter 144 sind an die Ausgänge jeder Stufe des aus vier Stufen herkömmlicher Dekadenzähler bestehenden Zählers 138 angeschlossen, so daß ersichtlicherweise jede gewünschte, /orbestimmte Zahl JV durcii Einstellung der Programmschalter 144 vorgewählt werden kann.

Wenn der Inhalt des Zählers 138 mit der Einstellung der Programmschalter 144 übereinstimmt, sind die Eingangssignale zum Gatter 146 derart, daß letzteres aktiviert wird und den nächsten auf der Leitung 148 fiber die Leitung 150 auftretenden Taktimpuls zum Rückstellen des RS-Flip-Flops 126 durchläßt. Infolge der Rückstellung des Flip-Flops 126 erscheint wiederum eine Sperrspannung auf der Leitung 140, so daß der Zähler 138 auf seinen anfänglichen Null-Inhalt zurückgestellt wird. Gleichzeitig wird durch dieses Umschalten des Flip-Flops 126 die Aktivierspannung auf der Leitung 128 zum Gatter 130 unterbrochen, so daß der Durchgang der Taktimpulse zum Speicher 136 beendet wird. Ersichtlicherweise sind nunmehr als Ergebnis der Anlegung eines Abstandsimpulses 40 an den Stell-Eingang des Flip-Flops 126 N Taktimpulse an den Eingang des Speichers 136 angelegt worden.

Die Frequenz der Taktimpulse ist nicht sehr kritisch, solange sie im Vergleich zur zu erwartenden Frequenz der Abstandsimpulse 40 ziemlich hoch ist Dies bedeutet, daß zwischen je zwei Abstandsimpulsen 40 genügend Zeit verbleiben muß, um die größtmögliche Zahl von Taktimpulsen durchzulassen, die zur Wiedergabe der gewünschten Grundmaßeinheit der Wegmessung erforderlich ist Bei der dargestellten Ausführungsform arbeitet der Hochfrequenz-Oszillator 132 mit einer Frequenz von etwa 1 MHz; er kann auf dem Fachmann geläufige Weise aus einer herkömmlichen integrierten Schaltung vom Typ 9L00 bestehen. Der Zähler 138 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus vier Dekadenzählern, von denen jeder aus einer bekannten integrierten Schaltung vom Typ 7490 besteht. Das binär verschlüsselte Dezimal-Ausgangssignal (4 Leitungen) von jedem Dekadenzähler des Zählers 138 wird dann an einen der Programmschalter 144 angeschaltet, so daß durch entsprechende Betätigung der Programmschalter jede beliebige Zahl Ndurch sie dargestellt werden kann. Wenn alle Ausgänge von den verschiedenen, durch die Programmschalter 144 ausgewählten Stufen des Zählers 138 betätigt sind, aktivieren die Eingangssignale zu einem NAND-Gatter H46 letzteres, so daß es effektiv den nächsten, Ober die Leitung 148 an es angelegten Taktimpuls durchläßt Das NAND-Gatter 146 kann aus einem Teil einer integrierten Schaltung vom Typ 7430 bestehen, während das NAND-Gatter 130 (ersichtlicherweiiie können auch AND-Gatter verwendet werden, wenn die Schaltung entsprechend ausgelegt ist) einen Teil einer integrierten Schaltung vom Typ 9LO0 bilden kann. Das X&Flip-Flop 126 kann ebenfalls Teil einer herkömmlichen integrierten Schaltung vom Typ 9LO0 sein.

Enkhtlicherweise besteht die wesentliche Funktion des ÄS-Flip-Flops 126, des Zählers 138, der Programmschalter 144, des Oszillators 132 und der NAND-Gatter 146, 130 darin, jeden Entfernungsimpuls 40 in N Taktimpulse zur Einspeisung in den Speicher 136 zu »multiplizieren«. Dies könnte aber auch auf andere Weise bewerkstelligt werden. Beispielsweise könnte der Zähler 138 für jeden Zyklus so voreingestellt werden, daß N weitere Eingangsimpulse einem vollen Kapazi

tätsinhalt entsprechen, so daß dann ein Übertragsimpuls erzeugt wird, der zur Ansteuerung des Gatters 130 benutzt werden kanu. Außerdem könnten Koinzidenzgatterschaltungen zur Feststellung eines voreingestellten N Inhalts des Zählers 138 usw. benutzt werden. Dem Fachmann sind selbstverständlich noch andere Techniken zur Gewährleistung von N Taktimpulsen für jeden Abstandsimpuls 40 bekannt

Zur Erzielung hoher Genauigkeit mit dem Meßgerät sollte jeder Taktimpuls so gewählt sein, daß er einen vergleichsweise kleinen Teil der Grundmaßeinheit darstellt. Bei der dargestellten Ausführungsform stellt jeder Taktimpuls 0,001 Fuß (bzw. eine andere Maßeinheit) dar; ersichtlicherweise kann jedoch gewünschtenfalls auch ein beliebiger anderer Bruchteil der Grundmaßeinheit benutzt werden. Sofern keine Bruchteilanzeige der Grundmaßeinheit gewünscht wird, sollte in jedem Fall eine Speicherstufe 136 zur Speicherung der Taktimpulse vorgesehen sein, bis eine durch eine vorbestimmte Zahl von Taktimpulsen dargestellte integrale Maßeinheit gemessen worden ist Beim angenommenen Beispiel zeigen 1000 Taktimpulse an, daß ein ganze! Fuß (oder dergleichen Maßeinheit) gemessen worden ist, weshalb der Speicher 136 bei der dargestellten A ..sführungsform aus drei Stufen von Dekadenzählern besteht die auf herkömmliche Weise 1000 Impulse zählen, bevor sie auf der Leitung 152 einen Übertrag-Ausgangsimpuls liefern.

Wenn die Taktimpulse entsprechend gewählt sind, so daß sie IAY der Grundmaßeinheit darstellen, sollte der Speicher 136 auf jeden Fall so ausgelegt sein, daß er Λ Taktimpulse zählt, bevor er ein Übertragsignal auf der Leitung 152 erzeugt und sich dann rückstellt, um einen neuen Zählvorgang vorzunehmen. Diese Funktion kann auf bekannte Weise ohne weiteres für jede gewünschte Zahl X erreicht werden. Die Ausgangs- bzw. Übertragimpulse auf der Leitung 152 stellen integrale, d. h. ganze Einheiten der durch die Einstellung der Programmschalter 144 bestimmten Grundmaßeinheit dar. Demzufolge kann ein Ausgangssignal bei 154 abgenommen und unmittelbar einer herkömmlichen Ausdruck- oder Anzeigevorrichtung eingespeist werden, die so ausgelegt ist, daß sie eine Impulsreihe aufnimmt und die durch diese Impulsreihe dargestellte Zahl ausdruckt oder anderweitig anzeigt.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird das die ganze Einheiten der Grundmaßeinheit darstellende Ausgangssignal auf der Leitung 152 Ober einen Schalter 156 zum Eingang eines weiteren Zählers 158 in Form von vier Kaskadenstufen herkömmlicher Dekadenzähler weitergeleitet. Der Inhalt des Zählers 158 stellt somit unmittelbar die durch das Meßgerät gemessene Länge in Fuß dar. Wenn die Programmschalter 144 entsprechend eingestellt sind, stellt der Inhalt des Zählers 158 selbstverständlich eine entsprechende andere Grundmaßeinheit dar. Der Inhalt der Dekadenzähler 158 kanr auf bekannte Weise unmittelbar in herkömmlicher Anzeigevorrichtungen 160 wiedergegeben werden.

Im Fall von ungewöhnlichen Maßsystemen, wie des englischen Systems, die ganz bestimmte Vielfache dei Grundmaßeinheit als andere, aber größere Maßeinheit (z. B. Meile) benutzen, kann außerdem ein »Übertrag« Gatterdetektor 162 an entsprechende Stufen dei Dekadenzähler 158 angeschlossen sein, um einei diesem bestimmten Vielfachen der Grundmaßeinhei entsprechenden, vorbestimmten Inhalt der Dekaden zähler 158 festzustellen.

Bei der dargestellten Ausführungsform können ζ. Β

die drei Stufen höchster Ordnung der Dekadenzähler im Zähler 158 zur Feststellung eines Inhalts von 5280 entsprechend an das Gatter 162 angeschlossen sein, worauf ein Übertragimpuls auf eine Leitung 164 an den Eingang einer weiteren Reihe von Dekadenzählern angelegt wird, welche die größere Grundmaßeinheit, z. B. die Meile, speichern. An diesen Zähler 166 kann eine weitere herkömmliche Anzeigevorrichtung 168 angeschlossen sein, um seinen die Gesamt-Meilenzahl darstellenden Inhalt unmittelbar wiederzugeben. Das Übertrag-Ausgangssignal auf der Leitung 164 stellt auch das Eingangssignal zu einer leicht verzögernden Einheit 170 (zur Verhinderung möglicher Überlaufzustände) dar, bevor es dann über einen Schalter 172 die Dekadenzähler 158 auf ihren anfänglichen bzw. Null-Inhalt rückstellt, so daß der Zählvorgang für weitere 5280 Fuß dann beim nächsten Eingangsimpuls über den Schalter 156 beginnen kann. Wenn das Meßgerät für das metrische Maßsystem angewandt werden soll, können dem Zähler 58 selbstverständlich weitere Stufen hinzugefügt werden, während der Zähler 166 weggelassen werden kann. Dazu alternativ könnten für das metrische System in speziellen Fällen nur bestimmte Vielfache angewandt werden, indem das Übertragsgatter 162 so geschaltet wird, daß es auf 10 000 Impulse anspricht. Ein Schalter kann zur Steuerung der Betriebsart des Gatters 162 dienen, so daß sich ein und dasselbe Meßgerät für Messungen nach dem englischen und nach dem metrischen System einsetzen läßt.

Die Zähler 136, 158 und 166 können sämtlich zu Beginn eines Meßzyklus auf einen Null-Inhalt rückgestellt werden, indem gekoppelte Schalter 172 und 174 eingeschaltet und dabei die Rückstellverbindungen zu diesen Zählern momentan von Masse getrennt und mithin die Zähler rückgestellt werden. Selbstverständlich können andere Arten von Zählern verwendet werden, die andere Arten von Rückstellsignalen erfordern; die Rückstellschalter 172 und 174 könnten ersichtlicherweise entsprechend geändert wurden, so daß sie die erforderlichen Rückstellsignale liefern.

Die bei der dargestellten Ausführungsform des Speichers verwendeten Dekadenzähler, Anzeigeeinheiten, Gatter und Verzögerungseinrichtungen sind sämtlich herkömmliche Vorrichtungen. Beispielsweise kann jede Stufe der Dekadenzähler aus einer herkömmlichen integrierten Schaltung vom Typ 7490 bestehen. Jeder Dekadenzähler in den Zählern 158 und 166 kann an eine Anzeigeeinheit in Form eines sieben Segmente aufweisenden BCD-Dekoders angeschlossen sein, der als integrierte Schaltung Typ 9317 oder 7447 im Handel erhältlich ist. Die Gatter im Übertrag-Gatterdetektor 163 und die Verzögerung, die tatsächlich durch wiederholte Durchläufe durch eine Reihe von Gattern gewährleistet werden kann, lassen sich unter Verwendung von Teilen herkömmlicher integrierter Schaltungen, z. B. vom Typ 7420 und/oder 9L00, schaffen, wie dies dem Fachmann geläufig ist.

Wenn der Schalter 156 von AUS auf EIN umgeschaltet wird, werden die Programm-Steuereinheiten wirksam umgangen und die Abstandsimpulse 40 unmittelbar dem Dekadenzähler 158 eingespeist. Wenn das Meßrad 100 dann über eine bekannte Strecke läuft, z. B. über 1000 Grundmaßeinheiten, kann mithin das durchschnittliche, willkürlich gewählte, durch jeden Abstandsimpuls 40 dargestellte Abstandsteilstück sehr genau bestimmt und zur Berechnung der erforderlichen Zahl N herangezogen werden, die an den Programmschaltern eingestellt werden soll, um eine genaue Anzeige mit dem betreffenden Meßrad mit seinen speziellen und besonderen, abtastbaren Indexmarkieruiigen usw. in einer bestimmten, gewünschten Grundmaßeinheit zu liefern.

Der Eingang zur Speicherstufe 136 weist außerdem einen Halteschalter 176 auf, der beim Umschalten von AUS auf EIN alle Eingangssignale von den Zähl- und Speicherstufen abnimmt und somit den zu diesem

ίο Zeitpunkt erreichten Inhalt in den Anzeigeeinheiten 160 und 168 festhält, so daß die Bedienungsperson die endgültige Wegmessung aufzeichnen kann. Selbstverständlich kann die gleiche Wirkung durch einfaches Anhalten des Meßrades 100 erzielt werden, so daß die Erzeugung weiterer Abstandsimpulse 40 verhindert wird.

Ersichtlicherweise ist vorstehend ein vielseitiges, programmierbares Wegmeßgerät beschrieben, mit dessen Hilfe äußerst genaue Messungen in jeder beliebigen Grundmaßeinheit vorgenommen werden können. Das Merkmal der Programmierbarkeit ermöglicht zudem eine genaue Eichung des Meßgeräts zum Ausgleich für Abweichungen bei der Anordnung der abtastbaren Indexmarkierungen und/oder im Reifendruck usw, die zwischen verschiedenen Fahrzeugen und/oder Meßrädern bestehen können, bei denen die Datenverarbeitungs- und Rechnervorrichiung verwendet wird. Der Fühler 104 und die abtastbaren Indexmarkierungen 102 können dauerhaft an mehreren Fahrzeugen eines bestimmten Betriebs angebracht sein, so daß dann eine kleinere Anzahl der eigentlichen Rechnereinheiten Jediglich mit dem vorhandenen Fühler usw. eines bestimmten Fahrzeugs verbunden werden kann, am an Gesamt-Investitionskosten für die vom betreffenden Betrieb tatsächlich benötigten Meßgeräte zu sparen. Es ist daher ersichtlich, daß eine Einrichtung zum schnellen und genauen Angleichen der Rechnervorrichtung an den Eingangsfühler des jeweiligen Fahrzeugs höchst wünschenswert ist. Dieses Meßgerät bietet eine sehr genaue und einfache Möglichkeit sowohl zum Eichen bzw. Angleichen des Meßgeräts an eine bestimmte Eingangsvorrichtung als auch zur Hervorbringung der Anzeige in einer beliebigen, gewünschten Grundmaßeinheit.

Zusammenfassend wurden als ein Gerät und ein Verfahren zum digitalen Messen von Wegen in jeder beliebigen Grundmaßeinheit entwickelt, auf welche sich das Gerät unter Gewährleistung praktisch unbegrenzter Meßgenauigkeit ohne weiteres mittels programso mierbarer Schalter einstellen bzw. eichen läßt.

Die Meß-Vorrichtung erzeugt elektrische Abstandsimpulse, die jeweils ein willkürlich gewähltes, aber ungefähr festgelegtes Wegteilstück darstellen, für welches eine Gesamtmessung gewünscht wird. Diese Abstandsimpulse werden einer programmierbaren Steuerschaltung eingegeben, die in Abhängigkeit von jedem dieser Impulse jeweils eine vorwählbare Zahl N von Taktimpulsen erzeugt, welche wiederum so gewählt ist, daß sie die Größe des willkürlich gewählten Wegteilstücks entsprechend einer gewünschten Grundmaßeinheit darstellt. Die durchgelassenen NTaktimpulse werden dann gezählt und gespeichert, um einen Digitaldatenausgang zu liefern, welcher den Gesamtmeßweg wiedergibt, die jede beliebige Zahl von willkürlich gewählten Teilstücken beinhalten kann. Der augenblickliche Inhalt des Speichers kann zur direkten Ablesung des gemessenen Wegs in den gewünschten Grundmaßeinheiten angezeigt werden; wahlweise kann

ein Digitalausgang für eine herkömmliche Ausdruckvorrichtung geliefert werden. Die dargestellte Vorrichtung weist auch Schaltungen zum vorübergehenden Festhalten des Inhalts des Speichers, Schaltungen zum Rückstellen der Zählerkreise auf einen anfänglichen Null-Inhalt und Schaltungen zur Betätigung des

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Meßgeräts in einer Eichbetriebsart auf, in welcher die Zahl der während einer vorher gemessenen Strecke auftretenden Abstandsimpulse zur Erleichterung der Berechnung der erforderlichen, vorwählbaren Prograrnmzahl N herangezogen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur digitalen Messung des von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegs, bei dem elektrische s Abstandsimpulse erzeugt werden, von denen jeder ein Teilstück der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Auftreten je eines Abstandsimpulses eine vorbestimmbare Anzahl von elektrischen Taktimpulsen erzeugt wird, daß diese vorbestimmbare Zahl so gewählt wird, daß sie die Größe des Längenteilstücks in einer gewünschten, vorbestimmten Maßeinheit darstellt, und daß schließlich die Taktimpulse zur Lieferung von einer gemessenen, aus einer Anzahl der Teilstücke in der vorbestimmten Entfernungs-Maßeinheit bestehenden Entfernung entsprechenden Digitaldaten gespeichert werden.

Z Elektronisches Meßgerät zur Bestimmung des von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegs mit einer Generatoreinheit zur Erzeugung elektrischer Abstandsimpulse, von denen jeder einem Längenteilstück entspricht, mit Mitteln zur Bestimmung des zurückgelegten Wegs und mit digitalen Mitteln zur 2") Anzeige und/oder Auswertung der Meßergebnisse, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinheit (100,102,104,106) eine programmierbare Steuereinheit (42,44,46 in F i g. 2; 126,138,144,146,130,132 in Fig.3) mit den Abstandsimpulsen (40) beauf- !< > schlagt, die in Abhängigkeit von einer vorwählbaren Einstellung eines Programmschalters (16 in Fig.2; 144 in Fig.3) bei Eintreffen je eines Impulses von der Generatoreinheit je einb bestimmte, der Größe des Längenteilstücks einer gefahrenen Strecke in ;> einer gewünschten Grundmaßeinheit entsprechende Anzahl von durch einen Oszillator (46 in F i g. 2; 132 in Fig.3) gelieferten Taktimpulsen abgibt, die auf einen Speicherzähler (50 in Fig.2; 136, 158, 160 in Fig.3) gelangen, aufeinanderfolgend zählbar und «ο als Gesamtzählwert entsprechend der gemessenen und aus einer Mehrzahl von Längenteilstücken bestehenden Gesamtstrecke in der gewählten Grundmaßeinheit anzeigbar sind.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- « zeichnet, daß die Generatoreinheit (100, 102, 104, 106) eine Anzahl von abtastbaren Indexmarkierungen (102) aufweist, die in Winkelabständen um ein auf der zu messenden Strecke abrollendes Meßrad herum angebracht sind, und daß nahe dem Meßrad ^r>o eine Abtasteinrichtung (104) montiert ist, die den Vorbeilauf der Indexmarkierungen während der Drehung des Meßrads abtastet und die Abstandsimpulse erzeugt.

4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der Abtasteinrichtung und dem Eingang der programmierbaren Steuereinheit eine Signalaufbereitungseinrichtung (110,116,118) zur Verstärkung, Rauschfilterung und impulsformung der eingangsseitigen Abstandsim- «> pulse (108) eingeschaltet ist, um verhältnismäßig gleichförmig dimensionierte Abstandsimpulse (120) an die programmierbare Steuereinheit zu liefern.

5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der programmier- f>s baren Steuereinheit zugeordnete Oszillator (132) Taktimpulse mit einer im Vergleich zur höchsten zu erwartenden Wiederholungsfrequenz der Abstandsimpulse hohen Frequenz liefert, die einerseits über ein durch das Ausgangssignal eines elektronischen Start/Stop-Schalters (126) bei Eintreffen eines Abstandsimpulses (120) voraktivierbares UND-Glied (130) auf einen Digitalzähler (136) gelangen und andererseits einem weiteren Zähler (138) aufgeschaltet sind, der mit dem Programmschalter (144) derart verbunden ist, daß bei Koinzidenz von Inhalt des Zählers (138) und Voreinstellen des Programmschalters (144) über ein UND-Glied (146), dessen einer Eingang ebenfalls mit den Taktimpulsen des Oszillators (132) beaufschlagt ist, ein Stopimpuls an den Start/Stop -Schalter (126) gelangt, der damit in seinen anderen Schaltzustand springt, den weiteren Zähler (138) auf Null setzt und gleichzeitig das UND-Glied (130) sperrt, so daß keine weiteren Taktirr.pulse auf den Digitalzähler (136) gelangen können.

6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmschalter (144) mehrere voreinstellbare Schalterelemente (18) aufweist, die ziffernstellenweise und einzeln mit den Stellenausgängen des weiteren Zählers (128) verbunden sind, und daß der Start/Stop-Schalter ein bistabiler Multivibrator (ÄS-Flip-FIop 126) ist, der durch die Abstandsimpulse in einen ersten Zustand triggerbar ist und in diesem Zustand gleichzeitig den weiteren Zähler (138) und das UND-Glied (130) voraktiviert

7. Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteschalter (28 in Fig. 1; 176 in Fig.3) zur vorübergehenden Verhinderung einer weiteren Änderung im Inhalt des Speicherzählers (50) durch Verhinderung der Eingabe eines weiteren Eingangssignals vorgesehen ist

8. Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Speicherzähler zugeordnete Digitalzähler (136) eine vorbestimmte Zahl von Taktimpulsen entsprechend einer bestimmten Grundmaßeinheit zählt und in Abhängigkeit davon einer zweiten Zähleinrichtung (158, 166) die der gewünschten Grundmaßeinheit entsprechenden Ausgangsimpulse zuführt und daß die zweite Zähleinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Inhalts dieser Zähleinrichtung verbunden ist.

9. Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalzähler (136) eine Anzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, die periodisch X-Impulse zählen und für je ^-gezählte Impulse einen Übertragimpuls als Ausgangsimpuls liefern, und daß jeder 1/Xte Taktimpuls der gewünschten Grundmaßeinheit entspricht.

10. Meßgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zähleinrichtung (158, 166) eine erste Zählstufe (158) zur direkten Zählung und Speicherung der vom Digitalzähler (136) gelieferten Ausgangsimpulse, daß der Inhalt dieser Zählerstufe unmittelbar die augenblicklich gemessene Zahl der Grundmaßeinheiten darstellt, Übertraggatter (162) zur Feststellung eines vorbestimmten Inhalts der Einer-Zählstufe entsprechend einem vorbestimmten Vielfachen der Grundmaßeinheit und zur Erzeugung eines Übertragimpulses in Abhängigkeit davun sowie eine weitere Zählstufe (166) zum Zählen und Speichern der Übertragimpulse aufweist und daß der Inhalt dieser weiteren Zählerstufe unmittelbar die gemessene Zahl der vorbestimmten Vielfachen darstellt.

11. Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eich-Schalter (156) zur Umgehung der programmierbaren Steuereinheit und zum Durchlassen der Abstandsimpulse (40) bei Eichbetrieb unmittelbar zum Speicrierzähler (50) · vorgesehen ist und daß die über eine bekannte Strecke hinweg auftretende Zahf von Abstandsimpulsen unmittelbar für die Bestimmung der vorwählbaren Zahl einsetzbar ist, die zur Messung in einer beliebigen Grundmaßeinheit erforderlich ist. ι ο