DE2316892C3

DE2316892C3 - Schaltungsanordnung zur einstellbaren mengenmäßigen Untersetzung von Impulsen

Info

Publication number: DE2316892C3
Application number: DE2316892A
Authority: DE
Inventors: Carl Ib Peder Slagelse Larsen (Daenemark)
Original assignee: Haldex AB
Current assignee: Haldex AB
Priority date: 1972-04-05
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2316892A1; FR2179442A5; SE361760B; US3867617A; DE2316892B2; JPS5245635B2; JPS4917278A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur einstellbaren mengenmäßigen Untersetzung von Impulsen, insbesondere von Impulsen in Taxametemnrichtungen.

Bei einer Taxametereinrichtung wird zur Erfassung der von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke bo ein Impulsgeber verwendet, der mit einem Fahrzeugrad in Verbindung steht und bei jeder Umdrehung des Fahrzeugrades eine bestimmte Anzahl von Impulsen liefert. Für die nachfolgende Verarbeitung der Impulse ist es erforderlich, daß ein erzeugter Impuls unabhängig h'> vom Fahrzeugtyp einer vorgegebenen Wegstrecke entspricht. Es ist bekannt, zwischen Impulsgeber und Fahrzeugrad ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen.

dessen Untersetzungsverhältnis entsprechend dem Fahrzeugtyp so gewählt ist, daß jeder erzeugte Impuls einer vorgegebenen Wegstrecke entspricht. Es ist auch bereits bekannt, anstelle eines mechanischen Untersetzungsgetriebes elektronische Untersetzungsschaltungen zu verwenden, welche die vom Impulsgeber gelieferten Signale nach einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis untersetzen. Die bisher bekannten elektronischen Untersetzungsschaltungen arbeiten nach dem Prinzip der Frequenzteilung. Dabei ist es zur Erzielung einer ausreichend hohen Genauigkeit erforderlich, daß der Impulsgeber pro Umdrehung des Fahrzeugrades eine möglichst hohe Anzahl von Impulsen liefert Impulsgeber, die pro Umdrehung eines Fahrzeugrades möglichst viele Impulse liefern, besitzen einen verhältnismäßig komplizierten mechanischen Aufbau und sind verhältnismäßig störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur einstellbaren mengenmäßigen Untersetzung von Impulsen, insbesondere von Impulsen in Taxamelereinrichtungen, zu schaffen, die sich durch möglichst einfachen Aufbau auszeichnet und selbst bei geringer Impulszahl eine Untersetzung entsprechend dem eingestellten Untersetzungsverhältnis mit hoher Genauigkeit ermöglicht

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung zur eins-iellbaren mengenmäßigen Untersetzung von Impulsen, insbesondere von Impulsen in Taxametereinrichtungen, die erfindungsgeinäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Kette von bistabilen Kippgliedern vorgesehen ist, von denen jedem ein EXKLUSIV-ODER-Glied zugeordnet ist, über das die betreffende Kippstufe angesteuert wird und das mit einem Eingang mit dem Ausgang der vorhergehenden Kippstufe verbunden ist, während an einem anderen Eingang je nach Untersetzungsverhältnis entweder ein fester Signalpegel oder den zu untersetzenden Impulsen entsprechende Taktimpulse angelegt werden, wobei der Signalpegel am Eingang jede? der auf das erste Kippglied folgenden Kippglieder beim Auftreten eines Taktimpulses gegebenenfalls zunächst eine Änderung in der einen Richtung und infolge des etwas verzögerten Kippverhaltens des vorhergehenden Kippgliedes anschließend eine Änderung in der anderen Richtung erfährt.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist in einfacher Weise aus mehreren in Reihe geschalteten Stufen aufgebaut und wird durch die den zu untersetzenden Impulsen entsprechenden Taktimpulse zuverlässig angesteuert. Das Untersetzungsverhältnis wird in einfacher Weise dadurch eingestellt, daß entsprechende Stufen der Schaltungsanordnung mit einem festen Signalpegel beaufschlagt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist jedem EXKLUSIV-ODER-Glied ein NAND-Glied zugeordnet, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des zugeordneten EXKLUSIV-ODER-Gliedes verbunden ist und von dem der eine Eingang mit den Taktimpulsen und der andere Eingang mit einem Signalpegel beaufschlagt wird, dessen Wert entsprechend dem Untersetzungsverhältnis einstellbar ist. Die Einstellung des Untersetzungsverhältnisses kann also in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß an ilen anderen Eingang jedes der NAND-Glieder ein entsprechender Signalpegel angelegt wird.

Die Signdlpegel zur Einstellung des Umersetzungsverhältnisses können zweckmäßigerweise mittels Schaltern oder einschiebbaren, entsprechend dem Unterset-

zungsverhälinis programmierten Sehaltungsplatten erzeugt werden.

Vorzugsweise werden die Signalpegel zur Einstellung des Untersetzungsverhältnisses von einer Kopplungsmatrix erzeugt, der ein Wählschalter zur Auswahl der einprogrammierten Untersetzungsverhältnisse zugeordnet ist. Durch Verstellen des Wählschalters können in einfacher Weise unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse eingestellt werden.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann auch in Verbindung mit einem elektronischen Fahrpreiszähler zur Einstellung verschiedener Gebührentarife eingesetzt werden. Dabei wird als Fahrpreiseinstellschalter für den Fahrprciszähler der der Kopplungsmatrix zugeordnete Wählschalter verwendet

Die Erfindung wird nun näher anhand der Zeichnungen erläutert, in denen zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig.! und

F i g. 3 ein Schaltbild der mit einer Kopplungsmatrix zur Einstellung des Untersetzungsverhältnisses ausgestatteten Ausführungsform nach F i g. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist mehrere in Reihe geschaltete identische Stufen auf, von denen vier dargestellt sind. Jede Schaltungsstufe enthält einen impulsflankengesteuerten Flip-Flop Fl, F2, F3 bzw. FA, der von der negativen Ranke des Eingangssignals ausgelöst wird, ein EXKLUSIV-ODER-Glied EX1, EX2, EX3 bzw. EXA und ein NAND-Glied A, B, C bzw. D, das mit den auf der Eingangsleitung Cl auftretenden Taktimpulsen beaufschlagt wird. In der folgender Beschreibung wird ein hoher logischer Pegel mit 1 und ein niedriger logischer Pegel mit 0 bezeichnet.

Wird beispielsweise der Eingang Di des NAND-Gliedes A mit dem Pegel 1 und der Eingang D2 des NAND-Gliedes B, der Eingang D 3 des NAND-Gliedes C und der Eingang DA des NAND-Gliedes D jeweils mit dem Pegel 0 beaufschlagt, dann arbeitet die Schaltungsanordnung nach Art eines Welligkeitszählers. Liegl auf der Eingangsleitung C/der Pegel 0, dann erscheint an den Ausgängen der NAND-Glieder A, B, C und D der Pegel I. Diese Ausgänge sind mit den EXKLUSIV-ODER-Gliedern EXi, EX2, EXZ und EXA ve-bunden. Da an dem eimern Eingang f\ des ersten EXKLUSIV-ODER-Gliedes EXX wegen der Verbindung mit + der Pegel 1 liegt, erscheint an dem mit dem Eingang Ci des Flip-Flops Fl verbundenen Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes EYl der Pegel 0, wenn am anderen Eingang E i des EXKLUSIV-ODER-Gliedes EXi de- Pegel 1 anliegt. Die EXKLU-SIV-ODER-Glieder EX2, EX3 und EXA sind mit den Ausgängen Q der vorhergehenden Flip-Flops verbunden. Am Anfang liegt an den (^Ausgängen der Pegel 1 und an den (^-Ausgängen der Pegel 0. In diesem Anfangszustand liegt daher am Ausgang Q des Flip-Flops F1 der Pegel 0. Zur gleichen Zeit liegt an den Ausgängen der NAND-Glieder B, Cund Oder Pegel 1 und damit liefern die EXKLUSIV-ODER-Glieder EX2, EX3 und EXA Pegelwerte 0 zu den C-Eingängen der Flip-Flops F2, F3 und FA. Bewirkt ein Taktimpuls auf der Leitung Cl cmc Änderung des Pegelsauf !,dann tritt am Ausgang des NAND-Gliedes A der Pegel 0 auf, während Her Eingang Cl des Flip-Flops Fl auf den Pegel I geht. Gehl der Pegel auf der Leitung CL auf 0 zurück, dann nimmt das Flip-Flop Fl am Ausgang Q 1 den Pegel I und am Ausgang Qi den Pegel 0 an.

wodurch der Eingang C2des Flip-Flops F2 den Pegel I erhält, so wie der Ausgang Qi des Flip-Flops Fl, obgleich eine Zeitverzögerung durch das Glied EX2 auftritt. Die Schaltungsanordnung als Gesamtheit ist nun auf den Binärwert 1 gesetzt, d. h. die Ausgänge Q1, ζ) 2, (? 3 und <? 4 haben die Pegel 1,0,0 bzw, 0, Bei jedem neuen Impuls auf der Eingangsleitung Cl wird eine Einheit aufaddiert

Wird auf den Eingang D1 der Pegel 0 und auf den Eingang D2 der Pegel 1 gegeben, dann zählt die Schaltungsanordnung 2+2 usw. bei jedem Impuls auf der Leitung CL Liegt sowohl am Eingang D1 wie auch am Eingang D 2 der Pegel 1, dann bewirkt der erste Taktimpuls, daß sowohl das Flip-Flop FJ wie auch das Flip-Flop F2 auf die negative Flanke des Taktimpulses reagieren, der gleichzeitig die Eingänge Ci und C2 erreicht, in beiden Fällen durch die Glieder A und_EX 1 bzw. B und EX2 verzögert Der Ausgang Q des Flip-Flops Fl hat nun den Pegel 1, wodurch der Eingang C2 den Pegel 1 erhält Wenn der nächste Taktimpuls wieder eine Änderung auf den Pegel 1 bringt nimmt der Eingang C2 den ;⁵egel 0 an. Das Flip-Flop F2 ändert damit erneut seinen Zustand, wodurch auch das Flip-Fiop F3 seinen Zustand ändert.

Geht der Taktimpuls auf den Pegel 0 zurück, dann ändei ί das Flip-Flop F1 wieder seinen Zustand, woraus zu ersehen ist daß er erste Impuls zur Binärzahl 3 und der zweite Impuls zur Binärzahl 6 führt, was einer Addition von 3 + 3 usw. entspricht.

F ί g. 2 zeigt bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 auftretende Signalformen für den Fall, daß die Eingänge Di, D2 und DA mit dem Pegel 1 und der Eingang D3 mit dem Pegel 0 beaufschlagt wird, d. h. die an den Eingängen Di — DA anliegenden Pegel die Binärzahl 11 darstellen. Es ist ersichtlich, daß 16 auf der Eingangsleitung C/auftretende Taktimpulse am Ausgang QA des Flip-Flops FA 11 Ausgangsimpulse erbringen. Weiterhin ist ersichtlich, daß beim Anlegen eines Taktsignals an einen Flip-Flop an den Ausgängen des Fhp-Flops nicht sofort eine Signaländerung auftritt, vielmehr erfolgt der Kippvorgang des Flip-Flops mit Verzögerung. Der Signalpegel am Eingang jedes auf das erste Flip-Flop Fl folgenden Flip-Flops F2. F3 und FA ändert sich daher beim Auftreten eines Taktimpulses gegebenenfalls zunächst in der einen Richtung und erfährt dann infolge des etwas verzögerten Kippverhaltens des vorhergehenden Flip-Flops anschließend eine Änderung in der anderen Richtung, wie dies beispielsweise aus der in Fig. 2 dargestellten Signalform C2

-,ο ersichtlich ist.

Das Untersetzangsverhältnis der Schaltungsanordnung ist durch die an den Eingängen Di-DA anliegenden Signalpegel bestimmt. Das Untersetzungsveiiiättnis kann daher in einfacher Weise durch entsprechende Einstellung bzw. Änderung der an den Eingängen Di-DA anliegenden Signalpegel eingestellt bzw. verändert werden.

F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1, wobei zur Einstellung verschiedener Untersetzungsverhältnisse eine Diodenmatrix vorgesehen ist, der ein Wählschalter zur Auswahl unterschiedlicher Signalpegelkombinationen und damit unterschiedlicher Untersetzungsverhältnisse zugeordnet ist. Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 kann in einer Taxametereinrich-

tn tung zum Einstel'?n unterschiedlicher Gebührentarife verwendet werden. Dabei dient der der Diodenmatrix zugeordnete Wählschalter als Fahrpreiseinstellschaher des Fahrpreiszählers. Der jeweils eingestellte Gebüh-

rentarif kann bei einem Fahrpreiszählcr mit digitaler Λη/.eige über eine Leuchtanzeige sichtbar dargestelli werden.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann vorteilhaft in Verbindung mit dem in einer Taxametereinrichtung vorgesehenen Impulsgeber verwendet werden, welcher der zurückgelegten Wegstrecke entsprechende Impulse liefert. Der Impulsgeber soll pro Radumdrehung einen bis höchstens vier Impulse liefern. Der Impulsgeber wird normalerweise über ein Bowden Kabel betätigt, das einen gewissen Torsionsgrad besitzt. der unter l^ast etwa eine viertel Umdrehung erreichen kiinn. Die Verwendung eines Impulsgeber, der pro Umdrehung des Bowden-Kabels mehr als vier Impulse liefert, ist unzweckmäßig, weil aufgrund der beim Anfahren oder Anhalten auftretenden Torsionsschwingiingen falsche Impulse erzeugt werden können. In verwendet, die pro Umdrehung des Bowden-Kabels einen Impuls liefern.

Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung, bei der zur Einstellung eines Untersetzungsverhältnisses zwischen I und 2 acht Binärwerte vorgesehen sind, weist eine Genauigkeitstoleranz von unter 0.4% auf. Bei größerem Untersetzungsverhältnis ist zur Aufrechterhaltung der gleichen Genauigkeitstoleranz eine größere Anzahl von Binärwerten erforderlich. In einer Taxametereinrichtung können zwei Schaltungsanordniingen nach der Erfindung verwendet werden, wobei die eine zur Anpassung der vom Impulsgeber gelieferten Wegstreckenimpulse und die andere zur Einstellung des f-ahrpreistarifs verwendet wird. Liefert der Impulsgeber vier Impulse pro Radumdrehung, dann sollte das Untersetzungsverhältnis durch Anlegen einer Binärpegelkombination eingestellt werden, deren numerischer

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Erfindung werden zweckmäßigerweise Signalgeber ff Cl ( .Mt.ll I IUl. 11 UCI IUIgCIIUCII l<»l 11ICI

K)(X)- 256
Umdrehungen pro km · 4 ■ gewünschte Strecke pro Impuls

wobei der Wert 256 der angenommenen Binärgröße 2^S entspricht.

Die Verwendung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist nicht auf Taxametereinrichtungen beschränkt, vielmehr kann die Schaltungsanordnung nach der Erfindung auch in anderen Bereichen eingesetzt werden, wo eine mengenmäßige Untersetzung von Impulsen erforderlich ist. beispielsweise bei der Progrt .imsteuerung von Werkzeugmaschinen und dergleichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur einstellbaren mengenmäßigen Untersetzung von Impulsen, insbesondere von Impulsen in Taxametereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kette von bistabilen Kippgliedern (Fl, F2, F3, F4) vorgesehen ist, von denen jedem ein EXKLUSIV-ODER-Glied {EX i,EX2, EX3 bzw. EX4) zugeordnet ist, über das die betreffende Kippstufe angesteuert wird und das mit einem Eingang (f) mit dem Ausgang (Q) der vorhergehenden Kippstufe verbunden ist, während an einem anderen Eingang (E) je nach Untersetzungsverhältnis entweder ein > ι fester Signalpegel oder den zu untersetzenden Impulsen entsprechende Taktimpulse angelegt werden, wobei der Signalpegel am Eingang (C) jedes der auf das erste Kippglied folgenden Kippgliedsr beim Auftrete." eines Taktimpulses gegebenenfalls zunächst sine Änderung in der einen Richtung und infolge des etwas verzögerten Kippverhaltens des vorhergehenden Kippgliedes anschließend eine Änderung in der anderen Richtung erfährt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem EXKLUSIV-ODER-Glied {EX1, EX2, EX3 bzw. EX4) ein NAND-Glied (A B, C bzw. D) zugeordnet ist, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang (E) des EXKLUSIV-ODER-Gliedes verbunden ist und von ω dem der eine Eingang (a, b, c bzw. d) mit den Taktimpulsen und der andere Eingang (D 1, Z? 2, D3 bzw. D4) mit einen. Signa;v>egel beaufschlagt wird, dessen Wert entsprechend dem Untersetzungsverhältnis einstellbar ist. 3)

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegel zur Einstellung des Untersetzungsverhältnisses mittels Schalter oder einschiebbaren, entsprechend dem Untersetzungsverhältnis programmierten Schal- 4» tungsplatten erzeugt werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegel zur Einstellung des Untersetzungsverhältnisses von einer Kopplungsmatrix erzeugt werden, der ein Wählschalter zur Auswahl der einprogrammierten Untersetzungsverhältnisse zugeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wählschalter der Fahrpreiseinstellschalter eines Fahrpreiszählers ist.