DE2726103A1

DE2726103A1 - Einrichtung zum anzeigen der geschwindigkeitsaenderung eines schiffes

Info

Publication number: DE2726103A1
Application number: DE19772726103
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing Grad Hahn; Alois Kreuz
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-12-21
Also published as: SE7806580L; DE2726103C2; AU517616B2; GB2000293B; FR2394061A1; SE433670B; FR2394061B3; AU3680678A; GB2000293A

Description

272610S

UDO Adolf Schindling AG 60G0 Frankfurt/Main

Gräfstraße 103

Einrichtung zum Anzeigen der Geschwindigkeitsänderung eines Schiffes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anzeigen der Geschwindigkeitsänderung eines Schiffes, insbesondere eines Segelbootes mit einem die jeweilige Dootsgeschwindigkeit erfassenden Geber, der ein geschwindigkeitsahhängiges elektrisches Signal abgibt, und einem Anzeigeinstrument.

Es sind bereits eine Vielzahl von Anzeigeeinrir:htungen dieser Gattung bekannt, bei denen eine über den gesamten Geschwindigkeitsbereich gehende Skala vorhanden ist, vor der sich der Zeiger bewegt. Die Folge ist, daß kleine Geschwindigkcitsünderungen nur mit erheblicher Mühe oder überhaupt nicht abgelesen werden können, wodurch ein Segeln mit optimaler Geschwindigkeit recht schwierig bzw. überhaupt nicht möglich ist.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung beneitigt werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die eine einwandfreie Anzeige auch kleinnr und langsam verlaufender Geschwindigkeitsänderungen und eine Ablesung dieser Anzeige ohne Schwierigkeiten gestattet. Zudem still din Anzeigeeinrichtung mit müglichst wenig Aufwand realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemüB dadurch gelüst, daß das Anzeigeinntrumcnt im Ausgangskreis eines Kamparators liegt, dessen einer Eingang mit dem geachwindigkeitsabhängigen Signal beaufschlagt und dessen anderer Eingang mit einem Speicher verbunden ist, auf den

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das geschwindigkeitsabhängige Signal aufschaltbar ist.

Bei einer solchen Einrichtung wird die jeweilige Geschwindigkeit des Schiffes mit einem in den Speicher eingegebenen Geschuindigkeitsujert verglichen und eine Abuieichung von diesem Wert angezeigt. Je nach LJahl der Verstärkung des zur Abweichung proportionalen Signals kann eine Abweichung von Bruchteilen von Knoten bis zu einigen Knoten auf einer Skalenlänge bis zu 360 üJinkelgraden angezeigt werden, so daß ein nahezu geschwindigkeitskonstantes Segeln ohne Schwierigkeiten möglich ist. Darüber hinaus kann durch zeitlich aufeinanderfolgendes Einspeichern der jeueiligen Fahrgeschwindigkeit und anschließendes Optimieren der Geschwindigkeit unter Zuhilfenahme der Anzeigeeinrichtung das Schiff innerhalb kurzer Zeit auf seine Maximalgeschwindigkeit gebracht werden. Dies ist ein besonderer Uorteil der Erfindung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Anzeigeinstrument mit PJullpunkt in der Skalenmitte vorgesehen. Die l/eruendung eines solchen Anzeigeinstrumentes erlaubt eine nicht unwesentliche Vereinfachung der elektronischen Schaltung, da keine zusätzlichen Maßnahmen für eine vorzeichenrichtige Beaufschlagung des Anzeigeinstruments mit dem abweichungsproportianalen Signal erforderlich sind, wie dies beispielsweise bei Verwendung eines Anzeigeinstruments mit einem am Skalenanfang liegenden Nullpunkt der Fall ist. Darüber hinaus ist ein Anzeigeinstrument mit Nullpunkt in der Skalenmitte leichter abzulesen als andere bekannte Instrumente.

Aus Kostengründen ist am zweckmäßigsten als Komparator ein Operationsverstärker vorgesehen. Als Speicher kann ein Kondensator vorgesehen werden, der über einen Feldeffekttransistor mit dem Eingang des Komparators in Verbindung steht. Der Feldeffekttransistor dient

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hierbei als Impedanzwandler, um zu verhindern, daß der auf ein bestimmtes Potential aufgeladene Kondensator sich mährend des Betriebs entlädt und so die eingespeicherte Sollgeschwindigkeit verändert wird.

Im Hinblick darauf,daß die Einrichtung bei Schiffen Verwendung findet und Kondensatoren im allgemeinen stark feuchtigkeitsempfindlich sind, empfiehlt es sich, als Speicher einen Zähler vorzusehen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein solcher Speicher dadurch realisiert sein, daß ein von einem Frequenzgenerator gespeister Zähler vorhanden ist, dessen Ausgänge über Widerstände auf den Komparator und einen Eingang eines weiteren Komparators geschaltet sind, dessen anderer Eingang mit dem geschwindigkeitsabhüngigen Signal beaufschlagt ist und in dessen Ausgangskreis Mittel zum Steuern des Zählers vorhanden sind. Bei einer solchen Ausführungsform wird bei Erreichen der Fahrgeschwindigkeit, die möglichst genau aufrechterhalten werden soll, der Zähler wirksam geschaltet. Dieser wird nun so lange von dem Frequenzgenerator mit Zählimpulsen gespeist, bis sein Ausgangssignal und das geschwindigkeitsabhängige Signal gleich groß sind und somit der weitere Komparator ein Steuersignal abgibt, durch das der Zähler gestoppt wird. Der in den Zähler eingelesene Wert bzw. die ihm zugeordnete Ausgangsspannung stellt nun das Sollgeschwindigkeitssignal dar.

Als den Zählvorgang steuerndes Mittel ist am zweckmäßigsten ein Flipflop vorgesehen, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des weiteren Komparators verbunden und dessen anderer Eingang über einen Tastschalter auf positives Potential legbar ist. Bei Betätigen des Tastschalters wird die Sollgeschwindigkeit gesetzt, das heißt, das Flipflop kippt in seinen einen Zustand, in dem es das Einlesen von Zählimpulsen in den Zähler gestattet, und wird durch das Ausgangssignal des weiteren Komparators in seinen

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anderen, das Einlesen von Zählimpulsen in den Zähler unterbindenden Zustand gesteuert, wenn das Zählerausgangssignal und das geschuindigkeitsabhängige Signal gleich groß sind.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert.

Die Einrichtung enthält ein Anzeigeinstrument 1 mit Nullpunkt in der Skalenmitte, das im Ausgang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 2 liegt. Der eine Eingang des Operationsverstärkers 2 ist mit einer der Geschwindigkeit des Schiffes proportionalen Spannung U„ beaufschlagt, uährend am anderen Eingang eine Spannung anliegt, die der Sollgeschwindigkeit des Schiffes proportional ist.

Zur Erzeugung der der Sollgeschwindigkeit proportionalen Spannung ist ein elektronischer Zähler 3 vorhanden, dessen Ausgänge jeuieils über einen Widerstand auf den Operationsverstärker 2 geschaltet sind. Die Widerstände h sind so gestuft, daß sich mit steigendem Zählerinhalt ein steigender LJiderstandsgesamtwert ergibt. Es können Zähler unterschiedlichen Aufbaus und einer beliebigen Zahl νση Ausgängen verwendet werden, wobei mit wachsender Zahl der Ausgänge die Einstellgenauigkeit zunimmt.

Der Zähler 3 ist von einem Frequenzgenerator 5 gespeist, der über ein Flipflop 6 von einem weiteren als Komparator geschalteten Operationsverstärker 7 angesteuert ist. Der Operationsverstärker steht mit seinem einen Eingang mit dem Ausgang des Zählers 3 in Verbindung und ist an seinem anderen Eingang mit der der Geschwindigkeit des Schiffes proportionalen Spannung LL beaufschlagt. Sein Ausgang steht mit dem einen Eingang des Flipflops in Verbindung, dessen anderer Ausgang über einen Tastschalter auf positives Potential legbar ist.

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Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sei davon ausgegangen, daß die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes, die möglichst genau aufrechterhalten werden soll, erreicht ist. Dann wird der Tastschalter Q betätigt, wodurch dos Flipflop 6 in seine Lage gekippt wird, in der der Frequenzgenerator 5 im Sinne eines Arbeitens angesteuert wird. Der Zühler S beginnt zu zählen.

Die am Ausgang des Zählers 3 erscheinende digitale Information wird durch die Widerstände k in eine Analogspannung umgesetzt, die sich gleichzeitig mit dem Zählerinhalt ändert. Hat die Analagspannung die gleiche Höhe der Spannung LL erreicht, so wird das Flipflop S durch das vom Operationsverstärker 7 abgegebene Ausgangssignal in seine andere Lage gekippt, in der der Frequenzgenerator 5 stillgesetzt und damit der Zähler 3 gestoppt wird. Die nunmehr am Ausgang des Zählers 3 vorhandene Analagspannung ist das Sollgeschwindigkeitssignal, das zusammen mit dem Istgeschwindigkeitssignal dem Operationsverstärker 2 zugeführt wird. Jede Abweichung des Istgeschwindigkeitssignals vom Sollgeschwindigkeitssignal wird nach Betrag und Richtung am Anzeigeinstrument 1 angezeigt, so daß die das Schiff lenkende Person bei jeder auftretenden Abweichung entsprechende, die Abweichung wieder aufhebende Maßnahmen treffen kann.

Soll eine andere νσπ der vorigen abweichende Geschwindigkeit aufrechterhalten werden, so ist lediglich bei Erreichen der gewünschten Geschwindigkeit kurz die Taste 8 zu drücken, wodurch der neue Geschwindigkeitswert in die Schaltung eingegeben wird.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Einrichtung zum Anzeigen der Geschwindigkeitsänderung eines Schiffes, insbesondere eines Segelbootes, mit einem die jeweilige Bootsgeschuindigkeit erfassenden Geber, der ein geschujindigkeitsabhüngiges elektrisches Signal abgibt, und einem Anzeigeinstrument, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeinstrument (1) im Ausgangskreis eines Komparators (2) liegt, dessen einer Eingang mit dem geschuindigkeitsabhängigen Signal (Up) beaufschlagt ist und dessen anderer Eingang mit einem Speicher (3) verbunden ist, auf den das geschuindigkeitsabhängige Signal (LL) aufschaltbar ist.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komparator ein Operationsverstärker (2) vorgesehen ist.

Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß als Speicher ein Kondensator vorgesehen ist, der über

einen Feldeffekt-Transistor mit dem Eingang des Komparators (2) in Verbindung steht.

Einrichtung nach Anspruch 1 odt:r 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher ein Zähler (3) vorhanden ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß ein van Einem Frequenzgenerator (5) gespeister Zähler (3) vorhanden ist, [Jessen Ausgänge über Widerstünde (^) auf den Komparator (2) und einen Eingang eines weiteren Komparators (7) geschaltet sind, dessen anderer Eingang mit dem geschüjindigkeitsabhüngigen Signal (Uq) beaufschlagt ist und in dessen Ausgangskreis Mittel (G) zum Steuern des Zählers (3) vorhanden sind.

Einrichtung noch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als den Zählvorgang steuerndes Mittel ein Flipflop (£3) vorgesehen ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des weiteren Knmparators (7) verbunden und dessen anderer Eingang über einen Tastschalter (B) an positives Potential anlegbar ir. t.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, deiß ein AnzeigeinstrumGnt (1) mit fJullpunkt in der Skalenmitte vorgesehen ist.

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