DE3403788C2

DE3403788C2 -

Info

Publication number: DE3403788C2
Application number: DE19843403788
Authority: DE
Inventors: Klaus 7417 Pfullingen De Reinhardt
Original assignee: Allstar Fecht-Center Fechtartikel und Fechtanlagen & Co Kg 7410 Reutlingen De GmbH
Current assignee: Allstar Fecht-Center Fechtartikel und Fechtanlagen & Co Kg 7410 Reutlingen De GmbH
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1987-10-01
Also published as: DE3403788A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Fechtmelder mit mehreren ge trennten elektrischen Meßkreiseingängen, deren Signale in mindestens einer Meßbereichs-Prüfstufe bewertet werden, und einer Trefferanzeigeeinrichtung.The invention relates to a fencing detector with several ge separated electrical measuring circuit inputs, whose signals in at least one measuring range test level, and a hit display device.

Ein Fechtmelder mit den vorstehend genannten Merkmalen ist durch die DE 27 23 820 B1 bekannt. Bei diesem Fechtmelder sind die Einzelmeßkreise einer zeitlich durchgehenden Analogwertüberwachung unterzogen und hierbei auf insgesamt vier Stromquellen verteilt. Das bei einem Treffer im Meß kreis auftretende Signal wird über eine vorgegebene Zeit spanne integriert, und der am Ende dieser Zeitspanne erziel te Integrationswert wird in zwei Meßphasen mit dem Mindest- und dem Maximal-Sollwert, die den erwähnten Widerstands bereichsgrenzen entsprechen, verglichen, bevor die Treffer anzeige ausgelöst wird. Der elektrische Widerstandsbereich ist durch ein Reglement bestimmt, das auch vorschreibt, daß eine Trefferanzeige innerhalb einer Zeitspanne von 2 ms bis höchstens 5 ms (Florett) erfolgen muß. A fencing detector with the features mentioned above is known from DE 27 23 820 B1. With this fencing alarm are the individual measuring circuits of a continuous one Analog value monitoring subjected to total four power sources distributed. That with a hit in the measurement circuit occurring signal is over a predetermined time span integrated, and which achieved at the end of this period te integration value is measured in two phases with the minimum and the maximum setpoint, which the resistance mentioned range boundaries match, compared before the hits display is triggered. The electrical resistance range is determined by regulations that also stipulate that a hit display within a period of 2 ms to at most 5 ms (foil).

Die bei dem genannten und auch anderen bisher verwendeten Fechtmeldern durchgeführte Signalbehandlung und Auswertung hat den Nachteil, daß sie praktisch die ganze zur Verfügung stehende geringe Zeitspanne benötigt und Störsignale mitin tegriert. Als Integrationsglieder werden Kondensatoren ver wendet, wobei die Entladung der Kondensatoren vor einem neuen Integrationsschritt ein Zeitproblem darstellt und jede Restaufladung den nächsten Intergrationsvorgang verfälscht. Nachteilig ist auch, daß die Integrationszeit von der äuße ren Beschaltung abhängt. Durch das unvermeidbare Prellen der Kontakte in den Meßkreisen bewirkte Störungen lasssen sich nicht ausklammern. Die Gefahr der Anzeige irregulärer Tref fer wird zusätzlich durch Fertigungstoleranzen und Alte rungserscheinungen in den Integrationsgliedern gefördert. Außerdem erfordert die Einzelversorgung der mehreren Meß kreise einen großen Schaltungsaufwand.Those used in the above and also others previously used Fencing alarms carried out signal treatment and evaluation has the disadvantage that it is practically all available standing short period of time required and interference signals tegrated. Capacitors are used as integration elements turns, the discharge of the capacitors before one new integration step represents a time problem and each Residual charge falsifies the next integration process. Another disadvantage is that the integration time from the outside depends on their wiring. By the inevitable bouncing of the Contacts in the measuring circuits can cause malfunctions don't exclude. The risk of reporting irregular hits Fer is also due to manufacturing tolerances and old Signs of development in the integration links promoted. In addition, the individual supply of the several measuring requires circling a large circuit effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fechtmelder der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Störsignale, wie prellende Kontakte, keine falsche Trefferanzeige mehr auslösen können.The invention has for its object a fencing alarm of the type mentioned in the introduction so that interference signals, like bouncing contacts, no more false hits can trigger.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Fechtmelder der ein gangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeich nenden Teil des Hauptanspruches aufgeführte Merkmalskombi nation gelöst. - Dabei wird von dem Prinzip des Aufintegrie rens von Meßsignalen abgegangen und ein anderes Auswertungs prinzip angewandt. Grundsätzlich wird dabei die Kompetenz jedes erfaßten Signalwertes bezweifelt und eine Fehleran zeige erst nach einer statistischen Bewertung mehrerer Ein zelwerte ausgelöst. Die Anwendung dieses Meßprinzips auf Fechtmelder ist völlig neu, und von den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführten Einzelmerkmalen ist durch die bekannten Fechtmelder lediglich der Einsatz einer Verzögerungsstufe zum Überbrücken einer unvermeidlichen Ein schwingzeit erfaßter Signalwerte vorbekannt. Das gesteuerte aufeinanderfolgende Abtasten der einzelnen Meßkreise läßt sich so rasch durchführen, daß in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeitspanne jeder Meßkreis mehr mals abgetastet werden kann und die Abtastwerte statistisch bewertet werden können.The task is set with a fencing alarm gangs mentioned type according to the invention in the characterizing nnen part of the main claim listed combination of features nation solved. - doing this is based on the principle of on-integrity rens of measurement signals and another evaluation principle applied. Basically, the competence any detected signal value is doubted and an error only show after a statistical evaluation of several in values triggered. The application of this measurement principle on Fencing detector is brand new, and one of the most distinctive Part of the main claim listed individual features through the well-known fencing detectors only the use of a Delay stage to bridge an inevitable on oscillation time of previously detected signal values. The controlled sequential scanning of the individual Measuring circuits can be carried out so quickly that in the Available short period of time each measuring circuit more times can be sampled and the samples statistically can be evaluated.

Die Meßbereich-Prüfstufe kann vor teilhafterweise als Widerstandsbrückenschaltung gestaltet sein, die in einem Brückenzweig zwei Grenzwertwiderstände aufweist und die mit einer Vergleichsschaltung mit Schwell wertcharakteristik gekoppelt ist. - Dadurch läßt sich bei jeder Abtastung oder Aktivierung eines Meßkreises, die über vom Mikrocomputer des Steuerwerks gesteuerte elektronische Koppelstelle einzeln mit der Meßbereich-Prüfstufe verbind bar sind, sofort der durch die beiden Grenzwiderstände vor gegebene Widerstandsbereich erfassen, so daß Meßzeit einge spart wird. Die Vergleichsschaltung mit Schwellwertcharakter kann vorteilhafterweise als Analog/Digital-Wandler ausgebil det sein. The measuring range test level can partially designed as a resistance bridge circuit be two limit resistors in a bridge branch has and with a comparison circuit with threshold value characteristic is coupled. - This allows each scanning or activation of a measuring circuit, which over electronic controlled by the control unit microcomputer Connect the coupling point individually to the measuring range test level are immediately available due to the two limit resistances Detect given resistance range, so that measuring time is on is saved. The comparison circuit with threshold value character can advantageously be trained as an analog / digital converter det be.

Die Meßsignal-Zählstufe bildet ein zweites Fehlerfilter, das die Meßsignale, welche die ein erstes Fehlerfilter bildende Meßbereich-Prüfstufe passieren konnten, in digitaler Form erreichen und in welcher für jeden Meßkreis die Signaler gebnisse mehrerer Abtastvorgänge aufsummiert werden und ein Treffersignal erst nach Erreichen einer Mindesthäufigkeit an die Bewertungsstufe und die Anzeigeeinrichtung weitergelei tet wird. Durch die Meßsignal-Zählstufen wird also die Stabilität der Meßkreissignale bewertet, wobei in jedem Falle durch Kontaktprellen auftretende Signale erkannt und von der Anzeige ausgeschlosssen werden.The measuring signal counter stage forms a second error filter, the the measurement signals which form the first error filter Measuring range test stage could pass, in digital form reach and in which the signalers for each measuring circuit Results of several scans are summed up and one Hit signal only after a minimum frequency has been reached pass on the evaluation level and the display device is tested. Through the measurement signal counter levels Stability of the measuring circuit signals evaluated, in each Trap signals detected by contact bouncing and be excluded from the advertisement.

Beim erfindungsgemäß ausgebildeten Fechtmelder wird nur eine einzige Spannungs quelle zur Versorgung der ganzen Schaltung benötigt. In der Meßsignal-Zählstufe werden der Ereigniszähler für die ein zelnen Meßkreise am Ende der Bewertungszeit auf Null zurück gestellt, so daß hier keine Restwerte einen nachfolgenden Aufzählvorgang verfälschen können. When according to the invention trained fencing detectors will only have a single voltage source to supply the entire circuit. In the Measuring signal counter level become the event counter for the one individual measuring circuits return to zero at the end of the evaluation time so that there are no residual values for a subsequent one Can falsify the enumeration process.

Der Einsatz eines Mikrocomputers erlaubt es, die Inhalte der Meßsignal-Zählstufe über Vergleichsdaten zu bewerten, die in das Programm des Mikrocomputers eingegeben sind. Der Mikroprozessor erlaubt es, das elektronische Steuerwerk des Fechtmelders flexibel zu gestalten. Die Bewertung der Ereig nisse in der Meßsignal-Zählstufe erfolgt durch eine Verknüp fung von Relationen. Diese Methode ist gegenüber einer sequentiellen Verknüpfung logischer Variablen erheblich zeitsparender.The use of a microcomputer allows the content to evaluate the measuring signal counter using comparison data, entered in the program of the microcomputer. The Microprocessor allows the electronic control unit of the To design the fencing detector flexibly. The evaluation of the Ereig nisse in the measuring signal counter stage takes place by a link relations. This method is opposed to one sequential linking of logical variables considerably time saving.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Fechtmelders liegt darin begründet, daß beide Fechter elek trisch und zeitlich identisch bewertet werden, was bei be kannten Fechtmeldern nicht gewährleistet ist. Die Messungen sind auch nahezu spannungsunabhängig, weil im Meßkreis mit einem Konstantstrom gearbeitet werden kann. Die Leistungs aufnahme ist gering. Alle Schaltungsteile lassen sich ther misch übedimensionieren. Die Gesamtzahl der einzelnen Schaltungsteile ist relativ gering, so daß dem erfindungs gemäß ausgebildeten Fechtmelder eine hohe Betriebssicherheit eigen ist. Über den Mikroprozessor läßt sich der Fechtmelder an eventuelle Änderungen des Fechtreglements anpassen, ohne daß die Schaltung des elektronischen Steuerwerks des Fecht melders physikalisch ersetzt werden müßte. Das Mikropro zessorprogramm erlaubt auch eine einfache Prüfung der gesam ten Schaltung und erleichtert die Bedienung des Fechtmelders beispielsweise dadurch, daß während des Betriebs die Bedien elemente des Fechtmelders für Waffen und Betriebsart nicht mehr wirksam sind (Schutz gegen Fehlbedienung) und der Zeit punkt für eine automatische Löschung des Meßergebnisses beliebig einstellbar ist. Another advantage of the designed according to the invention Fencer is due to the fact that both fencers elec trical and temporally identical, which at be known fencing alarms is not guaranteed. The measurements are also almost independent of voltage, because in the measuring circuit a constant current can be worked. The performance absorption is low. All circuit parts can be ther mix oversize. The total number of each Circuit parts is relatively small, so that the Invention a high level of operational security in accordance with trained fencing detectors is own. The fencing detector can be operated via the microprocessor adapt to any changes to the fencing regulations without that the circuit of the electronic control unit of the fencing would have to be physically replaced. The micropro processor program also allows a simple check of the total circuit and facilitates the operation of the fencing alarm for example, that the operator during operation elements of the fencing alarm for weapons and mode of operation not are more effective (protection against incorrect operation) and time point for an automatic deletion of the measurement result is freely adjustable.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäß ausgebildeten elektronischen Fechtmelders anhand des Blockschaltbildes näher erläutert.Below is an embodiment of an invention according to the trained electronic fencing alarm using the Block diagram explained in more detail.

Die elektronische Schaltung des Fechtmelders weist ein zen trales elektronisches Steuerwerk 10 auf, das von einem Mikrocomputer mit mindestens einem Programmspeicher gebildet ist und dessen Aufbau in der Zeichnung nicht einzeln darge stellt ist. Das Schaltungsbeispiel weist insgesamt sieben Meßkreiseingänge 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 auf, von denen die Meßkreiseingänge 11, 12 und 13 mit der Weste, der Waffe und der Waffenglocke des einen Fechters A, die Meßkreisein gänge 14, 15 und 16 mit der Weste, der Waffe und der Waffen glocke des anderen Fechters B und der Meßkreiseingang 17 mit dem Fechtboden verbunden werden. Alle sieben Meßkreiseingän ge führen zu elektronischen Koppelstellen 11 a 11 b . . . 17 a, 17 b mit zwei Eingangsleitungen 18 und 19 einer Meßbereich- Prüfstufe 20. Jede Koppelstelle 11 a-17 a, 11 b-17 b ist über eine Verbindungsleitung 21 oder 22 mit einer im zentra len Steuerwerk 10 enthaltenen und von der erwähnten Zeit geberstufe beeinflußten Meßkreis-Abtaststufe 23 verbunden und wird über diese Verbindung aktiviert. Der Aufbau der schnell wirkenden elektronischen Koppelstellen interessiert hier nicht.The electronic circuit of the fencing detector has a central electronic control unit 10 , which is formed by a microcomputer with at least one program memory and the structure of which is not shown individually in the drawing. The circuit example has a total of seven measuring circuit inputs 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 , of which the measuring circuit inputs 11, 12 and 13 with the vest, the weapon and the weapon bell of a fencer A , the measuring circuit inputs 14, 15 and 16 with the vest, the weapon and the bell of the other fencer B and the measuring circuit input 17 are connected to the fencing ground. All seven measuring circuit inputs lead to electronic coupling points 11 a 11 b . . . 17 a , 17 b with two input lines 18 and 19 a measuring range test stage 20th Each coupling point 11 a - 17 a , 11 b - 17 b is connected via a connecting line 21 or 22 to a measuring circuit scanning stage 23 contained in the central control unit 10 and influenced by the mentioned time transmitter stage and is activated via this connection. The construction of the fast-acting electronic coupling points is of no interest here.

Die nachfolgend noch näher erläuterte Meßbereich-Prüfstufe 20 ist über zwei Ausgangsleitungen 24 und 25 mit einer Ver zögerungsstufe 26 verbunden, welcher eine Meßsignal-Zähl stufe 27 nachgeschaltet ist. Auf die Meßsignal-Zählstufe 27 folgt eine Bewertungsstufe 28, welcher wiederum eine Tref feranzeigeeinrichtung 29 nachgeschaltet ist, die sich in einen Anzeigesteuerungsteil 30 und einen Anzeigelampen 31 aufweisenden Anzeigeteil 32 unterteilen läßt. Auch die Schaltungsstufen 26, 27 und 28 können Teile des zentralen Steuerwerkes 10 sein. Ihre Kopplung mit dem zentralen Steuerwerk 10 und dem darin enthaltenden Mikrocomputer ist in der Zeichnung durch Verbindungsleitungen 33, 34 und 35 an gedeutet.The measuring range test stage 20, which is explained in more detail below, is connected via two output lines 24 and 25 to a delay stage 26 , which is followed by a measuring signal counter stage 27 . On the measurement signal counter stage 27 is followed by an evaluation stage 28 , which in turn is connected to a refer device 29 which can be divided into a display control part 30 and a display part 32 having indicator lamps 31 . The circuit stages 26, 27 and 28 can also be parts of the central control unit 10 . Their coupling to the central control unit 10 and the microcomputer contained therein is indicated in the drawing by connecting lines 33, 34 and 35 .

Die Meßbereich-Prüfstufe 20 weist eine an eine stabile Spannungsquelle von beispielsweise +12 Volt angeschlossene Widerstandsbrückenschaltung 36 auf. Die jeweils aktivierten Meßkreise bilden hierbei den Widerstand eines Brückenzweiges, der in der Schaltung mit R _x bezeichnet ist. Einen anderen Brücken zweig bilden zwei in Reihe geschaltete unterschiedliche Widerstände R ₂ und R ₃, von denen der eine den unteren Grenzwert und die Summe der beiden den oberen Grenzwert eines interessierenden Widerstandmeßbereiches bestimmen. Dementsprechend werden an der Widerstandsbrückenschaltung 36 sowohl die zwischen dem zwischen den beiden Widerständen R ₁ und R _x gelegenen Brückenpult 37 und dem zwischen den Widerständen R ₂ und R ₃ liegenden Brückenpunkt 38 als auch die zwi schen dem Brückenpunkt 37 und dem zwischen den Widerständen R ₃ und R ₄ gelegenen Brückenpunkt 39 anfallenden Spannun gen abgenommen und einer als Analog/Digital-Wandler ausge bildeten Vergleichsschaltung 40 mit Schwellwertcharakteri stik eingegeben. An den Ausgangsleitungen 24 und 25 erschei nen nur dann relevante Digital-Signale, wenn das aus dem jeweils aktivierten Meßkreis erhaltene Signal innerhalb des erwähnten Widerstandsmeßbereiches liegt. Die Weiterleitung dieses Signales in die Meßsignal-Zählstufe 27 wird durch die Stufe 26 verzögert, wobei diese Verzögerung durch den Mikro computer über die Verbindungsleitung 33 steuerbar ist. The measuring range test stage 20 has a resistance bridge circuit 36 connected to a stable voltage source of, for example, +12 volts. The respectively activated measuring circuits form the resistance of a bridge branch, which is designated R _x in the circuit. Another bridge branch is formed by two different resistors R ₂ and R ₃ connected in series, one of which determines the lower limit value and the sum of the two determines the upper limit value of a resistance measuring range of interest. Accordingly, on the resistance bridge circuit 36, both between the bridge desk 37 located between the two resistors R ₁ and R _x and the bridge point 38 lying between the resistors R ₂ and R ₃ , and also between the bridge point 37 and between the resistors R ₃ and R ₄ located bridge point 39 accruing voltages and inputted into a comparison circuit 40 formed as an analog / digital converter with threshold value characteristics. Relevant digital signals only appear on the output lines 24 and 25 if the signal obtained from the respectively activated measuring circuit lies within the mentioned resistance measuring range. The forwarding of this signal into the measurement signal counter stage 27 is delayed by stage 26 , this delay being controllable by the microcomputer via the connecting line 33 .

Die Meßwert-Zählstufe 27 weist für jeden Meßkreis einen Ereigniszähler und dementsprechend für jeden Meßkreis eine zur Bewertungsstufe 28 führende Verbindungsleitung 41 auf. Vor Beginn eines Meßlaufes werden alle Ereigniszähler auf Null gesetzt. Jeder Ereigniszähler wird während eines Meß laufes beispielsweise fünfmal aktiviert und bei relevantem Eingangssignal inkrementiert. Ist nach dem Meßlauf der Zäh lerinhalt gleich der Zahl der Aktivierungen (z. B. 5), dann wird in der folgenden Bewertung das zugeordnete Ereignis im Meßkreis als stabil angenommen.The measured value counter stage 27 has an event counter for each measuring circuit and accordingly a connecting line 41 leading to the evaluation stage 28 for each measuring circuit. Before the start of a measuring run, all event counters are set to zero. Each event counter is activated five times during a measurement run and incremented when the input signal is relevant. If, after the measurement run, the counter content is equal to the number of activations (e.g. 5), then in the following evaluation the assigned event in the measuring circuit is assumed to be stable.

Die Schaltung zeigt noch einige Bedienungsglieder und An schlüsse des zentralen Steuerwerkes 10, nämlich einen Um schalter 42, der z. B. ein Umschalten des Fechtmelders von Degenfechten auf Florettfechten erlaubt. Über einen Schalter 43 kann auf automatischen Anzeigenablauf geschaltet werden, und ein Tastschalter 44 erlaubt ein Löschen der Anzeige. Die Anzeigedauer bei Automatikbetrieb läßt sich an einem ver stellbaren Widerstand 45 stufenlos einstellen. Die beiden eingezeichneten Anschlüsse 46 und 47 des zentralen Steuer werkes 10 dienen für die Eingabe eines Stopsignales und für einen Massenanschluß des Gerätes.The circuit still shows some controls and connections to the central control unit 10 , namely a switch 42 , the z. B. allows switching of the fencing alarm from epee fencing to foil fencing. The display can be switched to automatically via a switch 43 , and a key switch 44 allows the display to be deleted. The display duration in automatic mode can be continuously adjusted at a ver adjustable resistor 45 . The two connections 46 and 47 of the central control unit 10 are used for the input of a stop signal and for a ground connection of the device.

Ein Fechtmelder der genannten Art, der die internationalen Zulassungsvorschriften erfüllt, arbeitet beispielsweise mit einer Meßkreisabtaststufe mit einem Abtasttakt von 1 MHz, weist Anschlüsse für dreizehn Meßkreise auf und ist mit acht Ausgangskreisen versehen. Bei einer fünffachen Aktivierung eines jeden Meßkreises und einer Verzögerung der Meßwerte in der Verzögerungsstufe 26 von 30 µs dauert ein Meß- und Aus wertezyklus nur durchschnittlich 2,9 ms.A fencing detector of the type mentioned which fulfills the international approval regulations works, for example, with a measuring circuit sampling stage with a sampling clock of 1 MHz, has connections for thirteen measuring circuits and is provided with eight output circuits. If each measuring circuit is activated five times and the measured values are delayed by 30 µs in the delay stage 26, a measuring and evaluation cycle takes only 2.9 ms on average.

Claims

1. fencing detector with several separate electrical measuring circuit inputs ( 11-17 ), the signals of which are evaluated in at least one measuring range test stage ( 20 ), and a hit display device ( 29 ), characterized in that

a) the measuring circuit inputs ( 11-17 ) are successively and repeatedly scanned for existing signals by means of a measuring circuit scanning stage ( 23 ),
b) the measuring circuit sampling stage ( 23 ) supplies the sampled analog signals to the measuring range test stage ( 20 ),
c) the output of the measuring range test stage ( 20 ) digital signals via a delay stage ( 26 ) to a measuring signal counter stage ( 27 ), which has an event counter for each measuring circuit ( 11-17 ) for enumerating the event se several samples ,
d) a subsequent evaluation stage ( 28 ) detects the value of each event counter of the measurement signal counter stage ( 27 ), and
e) feeds the hit display device ( 29 ), said stages ( 23, 26, 27, 28 ) being controlled at least in part by the microcomputer of an electronic control unit ( 10 ).

2. Fencing detector according to claim 1, characterized in that the individual measuring circuits ( 11-17 ) via the microcomputer of the control unit ( 10 ) controlled electronic coupling points ( 11 a - 17 a ; 11 b - 17 b) with the measuring range test stage ( 20 ) can be connected individually.

3. Fencing detector according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring range test stage ( 20 ) is designed as a resistance bridge circuit ( 36 ) which has two limit resistors (R ₂ , R ₃ ) in a bridge branch, and which with a Comparison circuit ( 40 ) is coupled with threshold characteristic.

4. fencing detector according to claim 3, characterized in that the comparison circuit ( 40 ) is designed as an analog / digital converter.

5. Fencing detector according to one of claims 1 to 4, characterized in that all measuring circuits ( 11-17 ) are connected to a common voltage source.