DE3103744A1

DE3103744A1 - Anzeigevorrichtung fuer die wegstreckenmessung von fahrzeugen

Info

Publication number: DE3103744A1
Application number: DE19813103744
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 7105 Leingarten Ludwig; Hans-Jürgen Ing.(grad.) Ludwig
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1981-12-17
Also published as: GB2072906A; FR2479451A1

Description

Anzeigevorrichtung für die Wegstreckenmessung von Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für die Wegstreckenmessung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches

Bei Fahrzeugen, die mit einer Anzeigevorrichtung der genannten Art ausgestattet sind, kann die Art und Weise der Anordnung im Fahrzeug, wie z.B. am Armaturenbrett, nicht frei gewählt werden, da der Antrieb des Zählwerkes, der üblicherweise über eine biegsame Welle erfolgt, die örtlichen Unterbringungsmöglichkeiten erheblich einschränkt, zumal das Zählwerk selbst einen nicht unbeträchtlichen Raumbedarf hat. Darüber hinaus ist eine einheitliche Gestaltung des Armaturenbretts erschwert und die erforderliche Anpassung des Zählwerkes an die übrigen ^Anzeigeinstrumente besonders in den Fällen unmöglich, wenn es' sich, wie in jüngster Zeit häufig üblich, um digital ablesbare Anzeigeinstrumente handelt. Es sind zwar Anzeigevorrichtungen bekannt geworden, bei denen die zurückgelegte Wegstrecke elektronisch erfaßt und auf elektronischem Weg in eine digitale Anzeige übertragen wird. Bei derartigen, aus mehreren elektronischen Bauteilen zusammengesetzten Anzeigevorrichtungen besteht-' jedoch die Gefahr, daß bei einem Ausfall der Stromversorgung oder bei einem Austausch eines elektronischen Bauteiles die erfaßte Wegstrecke gelöscht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, deren örtliche Unterbringung unabhängig vom Antrieb möglich ist, die wenig Raum beansprucht und deren Daten dauerhaft erfaßt und digital dargestellt werden können.

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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des .Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die vorgeschlagene Abtasteinrichtung und Übertragung auf eine digitale Anzeigeeinrichtung können die vom Zählwerk abgetasteten Daten zuverlässig wiedergegeben und deutlich abgelesen werden. Außerdem kann die biegsame Antriebswelle entfallen und somit eine an beliebigen Stellen frei wähl- ■ bare örtliche Unterbringung bzw. Anordnung der Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug ermöglicht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im Fahrzeug nur noch ein geringer Raum für die Anzeigeeinrichtung erforderlich ist und sich eine bessere Ablesbarkeit durch eine stilistisch freie Zifferngestaltung ergibt. Da das mechanische Zählwerk beibehalten wird, bleibt die Speicherfähigkeit des Zählwerkes auch bei einem Ausfall der digitalen Anzeige auf zuverlässige Weise zeitlich unbegrenzt erhalten.

Zum Erfassen der zurückgelegten Wegstrecke können die Ziffernräder des Zählwerkes Kontaktplatten aufweisen, an denen Schleifkontakte der Abtasteinrichtung zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System anliegen. Die Schaltbefehle des Digital-Code-Systems können beispielsweise nach dem sogenannten Binär-Code, oder Gray- ' Code oder (Drei-Exzess-Code-System gegeben werden.

Die Ziffernräder des Zählwerkes können auch elektrisch leitende Platten aufweisen, denen nach dem induktiven System arbeitende Bauteile der Abtasteinrichtung zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System gegenüberliegen.

Die Ziffernräder des Zählwerkes können aber auch elektrisch leitende Platten aufweisen, denen nach dem kapazitiven System arbeitende Bauteile.der Abtasteinrichtung zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System gegenüberliegen.

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Das berührungslose Abtasten hat unter anderem den Vorteil, daß ein Verschleiß zwischen den Ziffernrädern und der Abtasteinrichtung vermieden wird.

Das nach dem induktiven System arbeitende Bauteil kann eine mit einem Abreißoszillator zusammenwirkende Spule sein. Dieses Bauteil kann aber auch von einem Hall-Generator gebildet werden.

Die von der Abtasteinrichtung abgegebenen digital-codierten Schaltbefehle können im Umsetzer in digitale, in der Anzeige-Einrichtung lesbare Signale umgewandelt werden«,

Um auch bei einem Ausfall der Übertragung von Daten auf die Anzeigeeinrichtung, die Wegstrecke feststellen zu können, weisen die Ziffernräder des Zählwerkes, außer ihren Kontaktplatten bzw. ihren elektrisch leitenden Platten visuell lesbare Ziffern auf, über welche die Wegstrecke abgelesen werden kann.

Eine raumsparende und zweckmäßige Unterbringung im Fahrzeug kann dadurch erreicht werden, wenn das Zählwerk mit der Abtasteinrichtung nahe einem bei sich bewegenden Fahrzeug umlaufenden Bauteil angeordnet und mit dem Umsetzer und der digitalen Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Durch die Anordnung des Zählwerkes nahe einem umlaufenden Bauteil ist die Verwendung einer im allgemeinen biegsamen Antriebswelle nicht erforderlich; außerdem können dadurch Manipulationen am Zählwerk weitgehend ausgeschlossen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, die wie folgt beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf ein Fahrzeug mit einer Anzeigeeinrichtung und einem Zählwerk,

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Fig. 2 eine Anordnung von einem mit der Anzeigevorrichtung zusammenwirkenden Umsetzer, einer Abtasteinrichtung und dem Teilstück eines vereinfacht dargestellten Zählwerkes,

Fig. 3 ein Teilstück einer Anordnung ähnlich Fig. 2 in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. k bis Fig. 6 schematische Ansichten des Ringes eines Ziffernrades mit einer gegenüberliegenden Abtasteinrichtung aus Fig. 3 in verschiedenen Ausführungsformen und im vergrößerten Maßstab, und

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Ziffernrades des Zählwerkes in Fig. 2.

Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Fahrzeug weist eine Antriebsmaschine 1 mit einem Getriebe 2 auf, welches über eine angedeutete Antriebswelle 3 die Fahrzeugräder 4 antreibt. An dem Getriebe 2 ist ein Zählwerk 5 befestigt, welches beispielsweise von einer Welle des Getriebes angetrieben wird und die zurückgelegte Wegstrecke des Fahrzeuges erfaßt. An das Zählwerk 5 ist über einen Umsetzer 6 eine Anzeigeeinrichtung 7 angeschlossen, die beispielsweise an einem Instrumentenbrett angeordnet ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das schematisch dargestellte Zählwerk 5 eine der gewünschten Stellen entsprechende Anzahl von Ziffernrädern 8 auf, von denen jedoch nur eines gezeichnet ist. Die Ziffernräder 8 sind in einem Gehäuse 9 drehbar gelagert und werden auf übliche Weise angetrieben und schrittweise betätigt. Jedes Ziffernrad 8 besteht aus einer Kontaktwalze 10 und einer Ziffernscheibe 11. Jede Kontaktwalze 10 trägt auf vier nebenein-

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anderliegenden Schleifringen 12 z.B. nach dem Binär-Code-Systera aufgeteilte Kontaktplatten 13, welche die Ziffern O bis 9 wiedergeben. An jedem der Schleifringe 12 liegen Schleifkontakte l4 einer Abtasteinrichtung 15 an, in welcher die abgetasteten Stellungen der Kontaktplatten erfaßt und über Leitungen l6 als beispielsweise binärcodierte Information an den Umsetzer 6 weitergeleitet werden. In dem Umsetzer 6 werden die von der Abtasteinrichtung 15 abgegebenen Informationen über die zurückgelegte Wegstrecke in Signale umgewandelt, die über eine Leitung 17 in dem Ziffernfeld der Anzeigeeinrichtung 7 digital lesbar dargestellt werden.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Teilstück eines Zählwerkes sind für gleiche und gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführung nach Fig. 2 verwendet worden. Das teilweise gezeigte Zählwerk 5 weist ein Ziffernrad auf, dessen Walze 10' vier nebeneinander liegende, aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff bestehende Ringe 12' mit beispielsweise nach dem Binär-Code-System aufgeteilten Platten, zum Beispiel Metallplatten 13' trägt, welche die Ziffern O bis 9 wiedergeben. Jedem der Ringe 12' liegen mit geringem Abstand Bauteile 14' der Abtasteinrichtung 15 berührungslos gegenüber.

In der in Fig. k gezeigten schematischen Darstellung enthält das strichpunktiert angedeutete Bauteil 14' eine Spule l8, die im Schwingkreis eines in der Abtasteinrichtung 15 aufgenommenen Oszillators liegt. Wenn bei Umlauf des Ziffernrades die Metallplatten I3' des Ringes 12· an der Spule l8 vorbeigeführt werden, wird in diesem Augenblick die Induktion der Spule l8 verändert, wodurch gleichzeitig die Schwingungen des Oszillators verändert bzw. unterbrochen werden. Diese Unterbrechungen werden von der Abtasteinrichtung 15 beispielsweise als binär-codierte

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Information über die Leitungen 16 an den in Fig. 2 gezeigten Umsetzer 6 weitergeleitet und in der Anzeigeeinrichtung 7 lesbar dargestellt.

Die schematische Darstellung in Fig. 5 weist ein Bauteil Ik' auf, welches eine Elektrode 19 eines im Schwingkreis eines, χ Oszillators liegenden Kondensators 20 enthält. In diesem Fall wird beim Vorbeiführen der elektrisch leitenden Platten 13', welche jeweils die andere Elektrode des Kondensators bilden, die Kapazität des Kondensators so verändert, daß eine Änderung der Schwingungen des Oszillators eintritt. Diese Schwingungsänderungen können ebenfalls als binärcodierte Information über die Leitungen l6 an den Umsetzer (Fig.„2) weitergeleitet werden.

Das in Fig. 6 gezeigte Bauteil 14' enthält ein Halbleiterelement 21 und den einen Pol 22 eines Permanentmagneten als Bestandteil eines Hall-Generators, welcher in der Abtasteinrichtung 15 untergebracht ist. Der ändere Pol des Permanentmagneten wird von den Platten 13' gebildet. Beim Vorbeiführen der Plätten 13' wird das in diesem Augenblick zwischen den beiden Polen 22 und 13' liegende Halbleiterelement 21 magnetisch beeinflußt, wodurch ein kurzzeitiger Stromfluß zustande kommt. Dieser sogenannte Hallstrom wird - wie auch bei den vorgenannten Beispielen - über die.Leitungen l6 als binär-codierte Information an den Umsetzer (Fig. -2) weitergeleitet.

Aus der in Fig. 7 gezeigten Ansicht geht hervor, daß die Ziffernscheibe 11 eines Ziffernrades 8 an einer Seite mit einem Kreisabschnitt aus dem Gehäuse 9 herausragt. Durch diese Anordnung können die auf den Ziffernrädern 8 vorgesehenen Ziffern-und somit die zurückgelegte Wegstrecke auch visuell abgelesen werden.

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Die Verwendung eines mechanischen Zählwerkes, welches die zurückgelegte Wegstrecke erfaßt und zeitlich unbegrenzt beibehält, ist deshalb besonder von Vorteil, wenn Störungen in der Abtasteinrichtung 15» im Umsetzer 6 oder in der digitalen Anzeigeeinrichtung 7 auftreten oder wenn eines dieser Bauteile ausgewechselt werden muß. Außerdem kann die Batterie des Fahrzeuges bei Bedarf bedenkenlos abge- » klemmt werden, ohne daß der Stand der zurückgelegten Wegstrecke gelöscht wird.

Die vorgeschlagene Anzeigevorrichtung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Obwohl die Anordnung des Zählwerkes am Getriebe mit einem gemeinsamen Antrieb für einen üblicherweise in einem Fahrzeug vorhandenen, mit einem Geschwindigkeits-Anzeigegerät zusammenwirkenden Geschwindigkeits-Geber vorteilhaft ist, kann das Zählwerk selbstverständlich auch an einer anderen Stelle des Fahrzeuges mit einem Bauteil verbunden werden, welches sich beim Zurücklegen einer Wegstrecke dreht. Ebenso ist es möglich, daß die Ziffernscheiben 11 anstelle der platzsparenden flachen Form - wie bekannt, eine Walzenform erhalten, an deren Außenumfang sich die Ziffern befinden. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß die Abtastung des Zählwerkes auf optische Weise, nämlich mittels Lichtquelle und Fotoelement erfolgt. In diesem Fall sind jedoch besondere Vorkehrungen hinsichtlich einer geeigneten Abdeckung zu treffen, um die bestehende Verschmutzungsgefahr zu vermeiden.

Leerseite

Claims

201/81

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ.

Anzeigevorrichtung für die Wegstreckenmessung von Fahrzeugen

Patentansprüche

( ΐΛ Anzeigevorrichtung für die Wegstreckenmessung von Fahr- ^-S zeugen, mit einem mechanischen Zählwerk zum Erfassen der zurückgelegten Wegstrecke, welches Ziffernräder aufweist, die in Abhängigkeit von der Umdrehung eines Fahrzeugrades angetrieben sind, gekennzeichnet durch eine am Zählwerk (5) angeordnete Abtasteinrichtung (15) zum Erfassen der Stellung der Ziffernräder (8), einen die abgetasteten Daten aufnehmenden Umsetzer (6) und einer dem Umsetzer (6) nachgeschalteten

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Anzeigeeinrichtung (7), auf der die abgetasteten Daten digital ablesbar sind.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernräder (8) des Zählwerkes (5) Kontaktplatten (13) aufweisen, an denen Schleifkontakte (lk) der Abtasteinrichtung (15) zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System anliegen.
3- Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernräder (8) des Zählwerkes (5) elektrisch leitende Platten (13¹) aufweisen, denen nach dem induktiven System arbeitende Bauteile (Ik', 18, 21, 22) der Abtasteinrichtung (15) zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System gegenüberliegen.
k. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernräder (8) des Zählwerkes (5) elektrisch leitende Plätten (13') aufweisen, denen nach dem kapazitiven System arbeitende Bauteile (l4', 19, 20) der Abtasteinrichtung (15) zum Auslösen von Schaltbefehlen nach einem Digital-Code-System gegenüberliegen.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (l4·) eine mit einem Abreißoszillator zusammenwirkende Spule (l8) ist.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (Ik¹) ein Hall-Generator ist.

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7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Abtasteinrichtung (15) abgegebenen digital-codierten Schaltbefehle im Umsetzer (6) in digital in der Anzeigeeinrichtung (7) lesbare Signale umwandelbar sind.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernräder (8) des Zählwerkes (5) außer ihren Kontaktplatten (13) bzw. ihren elektrisch leitenden Platten (13') visuell lesbare Ziffern aufweisen.
9. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (5) mit der Abtasteinrichtung (15) nahe einem bei sich bewegendem Fahrzeug umlaufenden Bauteil angeordnet und mit dem Umsetzer (6) und der digitalen Anzeigeeinrichtung (7) verbunden ist.