DE4103724C2 - Verfahren zum komprimierten Aufzeichnen von Geschwindigkeitsparametern bei einem Fahrzeug sowie Datenverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Datenverarbeitungsvorrichtung der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5 genannten Art.

Ein solches Verfahren ist aus der JP 63-157296 A bekannt und wird anhand der Fig. 6A bis 6C der vorliegenden Zeichnung näher erläutert.

Wenn die Momentangeschwindigkeit eines Fahrzeugs aufgezeich­ net werden soll, ist ein Speicher mit großer Kapazität erforder­ lich. Wenn man beispielsweise annimmt, daß ein Byte erforder­ lich ist, um ein Geschwindigkeitsdatum zu speichern, und daß eine Abtastperiode zum Erhalten der Momentangeschwindigkeiten 0,25 Sekunden beträgt, so wird die Datenmenge für 24 Stunden so groß wie nachstehend angegeben:
Datenmenge für 24 Stunden = (1 Sekunde/0,25 Sekunden) × 3600 Sekunden × 24 Stunden = 345 600 Byte.

Es ist praktisch nicht möglich, einen Speicher mit einer der­ artig großen Kapazität bei der Ausrüstung eines Fahrzeugs einzusetzen.

Zur Lösung dieses Problems wurde eine Vorrichtung vorgeschla­ gen, bei welcher ein zulässiger Fehlerbereich in bezug auf die Daten bei jedem Abtastzeitpunkt erhalten wird, eine längste gerade Linie erhalten wird, die den zulässigen Fehlerbereich schneidet, und eine Länge der geraden Linie aufgezeichnet wird, repräsentiert durch eine Abtastzahl und die Daten in einem Endpunkt der geraden Linie.

Wenn die voranstehend beschriebene Vorrichtung beim Tachome­ ter eines Fahrzeugs eingesetzt wird, so läßt die japanische Straßenverkehrszulassungsordnung (Road Traffic Act) einen zu­ lässigen Fehlerbereich von ±10% oder weniger für eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 35 km/h oder mehr in dem Tacho­ meter zu. Daher reicht es aus, wenn der digitale Fahrten­ schreiber denselben Fehlerbereich aufweist. Bei der voran­ stehend beschriebenen Vorrichtung wird der zulässige Fehler­ bereich in bezug auf jede abgetastete Geschwindigkeit er­ halten, und es wird die gerade Linie gezogen, die den zuläs­ sigen Fehlerbereich schneidet. Daher wird die Fahrzeug­ geschwindigkeitsinformation in dem zulässigen Fehlerbereich durch diese gerade Linie repräsentiert. Darüber hinaus wird die Länge der geraden Linie als die Abtastzahl aufgezeich­ net, und die Daten am Endpunkt der geraden Linie werden eben­ falls aufgezeichnet, wodurch periodisch die Fahrzeuggeschwin­ digkeit in einer Periode kontrolliert wird, die durch die ge­ rade Linie abgedeckt ist. Auf diese Weise kann, da die Fahr­ zeuggeschwindigkeit nur durch Aufzeichnung der Länge der ge­ raden Linie und die Enddaten der geraden Linie aufgezeichnet wird, viel Information mit einer kleinen Datenmenge gespei­ chert werden, wodurch eine Datenkomprimierung erfolgt.

Die voranstehend beschriebene Datenkomprimierungsverarbei­ tung wird nunmehr unter Bezug auf Fig. 13 beschrieben. In Fig. 14 bezeichnet t₀ bis t₁₁ Abtastzeiten, V₀ bis V₁₁ bezeichnen Fahrzeuggeschwindigkeiten zu den Abtastzeiten t₀ bis t₁₁, und eine gestrichelte Linie bei jeder Fahrzeug­ geschwindigkeit gibt einen zulässigen Fehlerbereich an. Bei jedem vorliegenden Abtastzeitpunkt wird festgestellt, ob eine gerade Linie existiert oder nicht, die den zulässi­ gen Fehlerbereich der Daten beim vorhergehenden Abtast­ zeitpunkt schneidet. Wie in Fig. 13 dargestellt, wird dar­ auf hingewiesen, daß eine gerade Linie existiert, die den zulässigen Fehlerbereich während des Zeitraums von t₀ bis t₉ schneidet, jedoch schneidet die gerade Linie nicht den zulässigen Fehlerbereich zum Abtastzeitpunkt t₁₀. In diesem Falle wird eine gerade Linie L₁ gezogen, die einen Startpunkt V₀ und eine Untergrenze des zulässigen Fehler­ bereichs verbindet, und es wird weiterhin eine andere gerade Linie L₂ gezogen, die den Startpunkt V₀ und eine Obergren­ ze des zulässigen Fehlerbereichs verbindet. Ein mittlerer Punkt V des Bereiches zwischen den geraden Linien L₁ und L₂ zum Abtastzeitpunkt t₉ wird als das Enddatum fest­ gelegt, und die Abtastzahl "9" wird als die Länge der geraden Linie festgelegt. In der nächsten Stufe wird ein ähnlicher Vorgang ausgeführt wie voranstehend beschrieben. Der Mittelpunkt oder Endpunkt, der in der ersten Stufe er­ halten wird, wird als Startpunkt für eine gerade Linie ver­ wendet, die in der nächsten Stufe gezogen werden soll.

Bei der voranstehenden Komprimierungsverarbeitung wird be­ stimmt, ob die gerade Linie, die den zulässigen Fehlerbereich bei dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt schneidet, auch den zulässigen Fehlerbereich bei dem momentanen Abtastzeitpunkt schneidet, oder nicht. Wenn die gerade Linie den zulässigen Fehlerbereich bei dem momentanen Abtastzeitpunkt schneidet, so wird die Komprimierungs­ verarbeitung weitergeführt, wenn sie jedoch nicht schneidet, so wird die Komprimierungsverarbeitung angehalten (unter­ brochen). Es besteht daher die Möglichkeit, daß eine Linien- Wellenform (Signalform) von Abtastdaten nach der Kompri­ mierungsverarbeitung an Wendepunkten weit von einer Original-Signalform vor der Komprimierungsverarbeitung entfernt wird.

Fig. 14 zeigt einen Graphen der Linien-Signalform (die durch eine gestrichelte Linie b bezeichnet wird) und der Original-Signalform (die durch eine durchgezogene Linie a bezeichnet wird) der abgetasteten Fahrzeuggeschwindigkeit. Aus Fig. 14 geht hervor, daß die Linien-Signalform von der Original-Signalform an Wendepunkten x₁, x₂ und x₃ be­ trächtlich abweicht. In diesem Fall wird der zulässige Feh­ lerbereich auf 2 km/h gesetzt, und die Abtastperiode wird auf 0,5 Sekunden gesetzt. Ein derartiger Effekt tritt in bemerkenswerter Weise bei einem Fahrzustand auf, in wel­ chem eine schnelle Geschwindigkeitsänderung selten ist, bei­ spielsweise bei einem Fahren auf einer Schnellstraße oder einer Fahrstraße.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Signalform von Abtastdaten nach der Komprimierungsverarbeitung annähernd gleich einer Original-Signalform ohne große Abweichung an Wendepunkten wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 angegebene erfindungsgemäße Lehre gelöst.

Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Lehre werden Wendepunkte in der Original-Signalform schneller und damit genauer erfaßt, um dann an diesen erfaßten Wendepunkten die Komprimierungsverarbeitung zu beenden bzw. zu unterbrechen.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine Datenaufzeichnungsvorrichtung eine Probenentnahmeeinrichtung 32a auf zum Abtasten von Daten, die in einer vorbestimmten Zeit­ dauer aufgezeichnet werden sollen, eine Fehlerbereichsberech­ nungseinrichtung 32b zur Berechnung eines zulässigen Fehler­ bereiches in bezug auf die Daten, von denen durch die Proben­ entnahmeeinrichtung 32a zu jedem Abtastzeitpunkt Pro­ ben entnommen werden, und eine Aufzeichnungseinrichtung 32c, um eine längste gerade Linie festzulegen, die den zulässigen Fehlerbereich schneidet, der durch die Fehlerbereichsberech­ nungseinrichtung 32b berechnet wurde, und zum Aufzeichnen einer Länge der geraden Linie, die durch eine Abtastzahl repräsentiert wird, die durch die Probenentnahmeein­ richtung 32a erhalten wurde, und der Daten an einem Endpunkt der geraden Linie, wodurch eine Komprimierungsverarbeitung der entnommenen Daten ausgeführt wird, und die komprimierten Daten aufgezeichnet werden. Eine Wen­ depunktfeststelleinrichtung 32d ist vorgesehen zum Feststellen eines Wende­ punktes der Daten, die von der Probenentnahmeeinrichtung 32a genommen wurden, wobei dann, wenn der Wendepunkt durch die Wendepunktfeststelleinrichtung 32d festgestellt wird, die Komprimierungsverarbeitung angehalten wird.

Bei der wie voranstehend beschrieben aufgebauten Vorrichtung werden die Daten, die aufeinanderfolgend von der Probenent­ nahmeeinrichtung 32a genommen werden, in die Fehlerbereichs­ berechnungseinrichtung 32b eingegeben, und es wird der zuläs­ sige Fehlerbereich in bezug auf die Daten berechnet durch die Berechnungseinrichtung 32b für den zulässigen Fehlerbereich. Die Aufzeichnungseinrichtung 32c bestimmt die längste gerade Linie, die den zulässigen Fehlerbereich schneidet, und zeich­ net die Länge der geraden Linie auf, die durch die Abtast­ zahl repräsentiert wird, die von der Probenentnahmeein­ richtung 32a erhalten wird, sowie die Daten an dem Endpunkt der geraden Linie, wodurch die Daten, von denen Proben genom­ men wurden, komprimiert werden. Darüber hinaus wird der Wen­ depunkt der genommenen Daten durch die Wendepunktfeststell­ einrichtung 32d festgestellt, und nach Feststellung des Wen­ depunkts wird die Komprimierungsverarbeitung der Daten ge­ stoppt.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, weist ein Geschwindigkeitsdatenaufzeichnungsgerät eine Abtasteinrichtung 121d auf, um Geschwindigkeitsdaten zu nehmen, die in einem vorbestimmten Zeitraum aufgezeichnet werden sollen, ei­ ne Fehlerbereichsberechnungseinrichtung 121e zur Berechnung eines zulässigen Fehlerbereichs in bezug auf die Geschwindig­ keitsdaten, die durch die Probenentnahmeeinrichtung 121d zu jedem Probenentnahmezeitpunkt genommen wurden, und eine Auf­ zeichnungseinrichtung 121f zum Festlegen einer längsten ge­ raden Linie, die den zulässigen Fehlerbereich schneidet, der durch die Fehlerbereichsberechnungseinrichtung 121e berech­ net wurde, und zum Aufzeichnen einer Länge der geraden Linie, die durch eine Abtastzahl repräsentiert wird, die durch die Probenentnahmeeinrichtung 121d erhalten wurde, und der Geschwindigkeitsdaten an einem Endpunkt der geraden Linie, wodurch eine Komprimierungsverarbeitung der genommenen Ge­ schwindigkeitsdaten ausgeführt wird, und die komprimierten Geschwindigkeitsdaten auf einem Aufzeichnungsmedium 103 auf­ gezeichnet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des grund­ sätzlichen Aufbaus einer Datenaufzeichnungsvorrich­ tung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Datensammelgerätes, das auf einem Fahrzeug angebracht ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Datenanalysiervorrichtung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Datensammelvorrichtung;

Fig. 5A bis 5C Darstellungen zur Erläuterung eines Aufzeich­ nungsformats von Daten, die in einer Speichervorrich­ tung aufgezeichnet werden sollen, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist;

Fig. 6A bis 6C Darstellungen zur Erläuterung der Datenkompri­ mierungsverarbeitung;

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der Wendepunkt-Fest­ stellverarbeitung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm des Betriebsablaufes, der durch eine in Fig. 4 dargestellte CPU ausgeführt werden soll;

Fig. 9 einen Graphen mit einer Darstellung einer Linien- Wellenform und einer Original-Wellenform von Proben­ entnahmedaten gemäß der Erfindung;

Fig. 10 ein Blockschaltbild des grund­ sätzlichen Aufbaus der Geschwindigkeitsdatenaufzeich­ nungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 11 ein Blockschaltbild mit einer Darstellung einer bevor­ zugten Ausführungsform der Geschwindigkeitsdatenauf­ zeichnungsvorrichtung;

Fig. 12 ein schematisches Blockschaltbild einer Geschwindig­ keitsdatenanalysevorrichtung;

Fig. 13 einen Graphen zur Erläuterung der Datenkomprimierung beim Stand der Technik, und

Fig. 14 einen Graphen mit einer Darstellung einer Linien- Wellenform und einer Original-Wellenform von Proben­ entnahmedaten beim Stand der Technik.

Nachstehend wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Fig. 2 bis 9 be­ schrieben.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der digitale Fahrtenschreiber einen Achsendrehsensor 1 zur Feststellung der Drehung einer Achse von einem Getriebe 2 eines Fahrzeugs und zum Umwandeln einer Drehgeschwindigkeit der Achse in ein elektrisches Signal auf, und eine Datensammelvorrichtung 3 zur Probenentnahme von Ein­ gangssignalen von dem Achsendrehsensor 1, die eine Momentan­ geschwindigkeit und eine Fahrtentfernung berechnet, wie vor­ anstehend beschrieben, die Datenkomprimierungsverarbeitung durchführt, und komprimierte Daten aufzeichnet. Eine kompak­ te Speichervorrichtung 4 (vgl. Fig. 3 und 4), die per Hand getragen werden kann, ist entfernbar auf der Datensammelvor­ richtung 3 angebracht. Wenn die Speichervorrichtung 4 auf der Datensammelvorrichtung 3 angebracht ist, können Fahrdaten in der Speichervorrichtung 4 aufgezeichnet werden.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die von der Datensammelvorrich­ tung 3 entfernte Speichervorrichtung 4 mit einem Leser 5 ver­ bunden. Der Leser 5 dient zum Lesen von Inhalten, die in der Speichervorrichtung 4 aufgezeichnet sind, und zum Löschen der in der Speichervorrichtung 4 aufgezeichneten Daten nach Been­ digung des Ablesens, um die Speichervorrichtung 4 zurückzu­ setzen und diese wiederverwendbar zu machen. Der Leser 5 ist mit einer Datenanalysevorrichtung 6 verbunden. Die Datenana­ lysevorrichtung 6 dient zum Aufbewahren der Fahrdaten, die von dem Leser 5 übertragen wurden, in einer magnetischen Auf­ zeichnungsvorrichtung, beispielsweise einer Floppy Disk, und dient zum Analysieren der komprimierten Daten, zum Regenerie­ ren der Fahrtumstände, und zum Drucken des Ergebnisses und einer grafischen Darstellung des Ergebnisses auf einem Aus­ gabepapier 7.

Wie Fig. 4 zeigt, umfaßt die Datensammelvorrichtung 3 einen Impulszähler 31, eine CPU 32, einen internen Speicher 33, eine Batterie 34, eine Probenentnahmezeitpunkt-Erzeugungs­ schaltung 35, einen Schalter 36, eine Anzeige 37, eine Ausgangsschnittstelle 38, und eine RTC 39 als Taktgeber zur Anzeige einer Echtzeit.

Wenn sich das Fahrzeug bewegt, auf welchem die wie voran­ stehend beschrieben aufgebaute Datensammelvorrichtung 3 an­ gebracht ist, erzeugt der Achsendrehsensor 1 Impulssigna­ le und liefert diese an den Impulszähler 31 der Datensammel­ vorrichtung 3. Der Impulszähler 31 ist eine Vorrichtung zum Speichern der Anzahl von Eingangsimpulsen, und er ist so aus­ gelegt, daß er die Impulse von Null herunterzählt, wenn ein Zählwert eine obere Grenze erreicht. Die CPU 32 ist eine Steuervorrichtung, um alle Funktionen der Datensammelvor­ richtung zu generalisieren, und wird durch eine Software gesteuert. Die CPU 32 überwacht einen Zustand des Schalters 36 zum Einstellen einer Abtastzeitvorgabe und eines zulässigen Fehlerbereichs, und gibt Befehle an die Abtastzeitpunkt-Erzeugungsschaltung 35 entsprechend einem gesetzten Wert der Abtastperiode. Zum selben Zeit­ punkt holt sich die CPU 32 einen gesetzten Wert des zulässi­ gen Fehlerbereichs und schreibt diesen in den internen Spei­ cher 33.

Die Abtastzeitpunkt-Erzeugungsschaltung 35 liefert Abtastzeitpunktsignale an die CPU 32 in dem Abtastzeitraum, der durch die CPU 32 festgelegt wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Abtast­ periode Δt auf 0,5 Sekunden gesetzt. Immer dann, wenn die CPU 32 das Abtastzeitpunktsignal empfängt, liest sie einen vorgewählten Zählwert des Impulszählers 31 und berech­ net die Anzahl von Eingangsimpulsen während der Abtastperiode von 0,5 Sekunden entsprechend einer Differenz zwischen dem momentanen Zählwert und dem vorherigen Zählwert, wodurch eine Momentangeschwindigkeit und eine Fahrentfernung erhalten werden.

Wenn dieses Datum ein Anfangsdatum zu Beginn des Datensam­ melns ist, so zeichnet die CPU 32 Zeitinformation auf durch die Ausgangsschnittstelle 38 in der Speichervorrichtung 4. Wie durch einen Bereich a in Fig. 5A gezeigt ist, besteht die Zeitinformation aus einem Zeitinformationscode, Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde, gesetztem Wert der Abtastperiode, gesetztem Wert eines zulässigen Geschwin­ digkeitsbereichs, und einer Anfangsgeschwindigkeit V₀. Die Anfangsgeschwindigkeit V₀ zu dieser Zeit ist ein Startpunkt von geraden Linien, die bei der darauffolgenden Datenkompri­ mierungsverarbeitung erzeugt werden sollen.

Nunmehr wird unter Bezug auf die Fig. 6A bis 6C die Daten­ komprimierungsverarbeitung beschrieben, die durch die CPU 32 in der Datensammelvorrichtung 3 ausgeführt wird.

Wie in Fig. 6A gezeigt ist, wird dann, wenn eine Geschwin­ digkeit v₁ zu einem Abtastzeitpunkt t₁ erhalten wird, der gesetzte zulässige Fehlerwert zur Geschwindigkeit v₁ addiert und von dieser subtrahiert, um eine Obergrenze a bzw. eine Untergrenze b zu berechnen. Die Obergrenze a und die Untergrenze b werden in dem internen Speicher 33 gespei­ chert. Dann wird eine gerade Linie L gezogen (die durch ei­ ne gestrichelte Linie dargestellt ist), die den Startpunkt V₀ und die Obergrenze a verbindet, und es wird ebenfalls eine gerade Linie M gezogen (die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist), die den Startpunkt V₀ und die Un­ tergrenze b verbindet. Dann werden die geraden Linien l und m verlängert, um zwei Punkt c und d zu erhalten, die auf den geraden Linien l und m zum nächsten Abtastzeitpunkt t₂ liegen. Diese Punkte c und d werden ebenfalls in dem internen Speicher 33 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Abtastzahl 1 ebenfalls in dem internen Speicher 33 ge­ speichert.

Wie in Fig. 6B gezeigt ist, werden dann, wenn eine Geschwin­ digkeit v₂ zum Abtastzeitpunkt t₂ erhalten wird, eine Obergrenze e und eine Untergrenze f der Geschwindigkeit v₂ auf dieselbe Weise berechnet wie bei dem Abtast­ zeitpunkt t₁. Dann wird eine gerade Linie L′ gezogen, die den Startpunkt V₀ und die kleineren der beiden Daten c und e verbindet (also ist das Datum e in diesem Fall kleiner als das Datum c), und die gerade Linie L′ wird verlängert, um einen Punkt g zu erhalten, der auf der geraden Linie L′ zum nächsten Abtastzeitpunkt t₃ liegt. Entsprechend wird eine gerade Linie M′ gezogen, die den Startpunkt V₀ und die größeren der beiden Daten f und d verbindet (also ist in diesem Fall das Datum f größer als das Datum d), und die gerade Linie M′ wird verlängert, um einen Punkt h zu erhalten, der auf der geraden Linie M′ zum Abtastzeitpunkt t₃ liegt. Zu diesem Zeitpunkt überlappt ein Linienabschnitt elf einen Linienabschnitt c-d (also ist in diesem Fall das erstere in dem letzteren enthalten). Daher wird die Abtastzahl erhöht, um eine Abtastzahl von 2 zu erhalten.

Wie in Fig. 6C gezeigt ist, werden entsprechend eine Ober­ grenze i und eine Untergrenze j der Geschwindigkeit v₃ berechnet, wenn eine Geschwindigkeit v₃ zum Abtastzeitpunkt t₃ erhalten wird. Allerdings überlappt ein Linienabschnitt i-j nicht den Linienabschnitt g-h. Daher wird zu diesem Zeitpunkt die Datenkomprimierungsverarbei­ tung beendet. Die Abtastzahl 2, die während des Zeitraums von dem Startzeitpunkt t₀ zu dem Abtastzeitpunkt t₂ gezählt wurde, wird als eine gerade Linienlänge in der Speichervorrichtung 4 gespeichert. Weiterhin werden die Daten an dem Endpunkt, also die Geschwindigkeitsdaten v₂, die an dem Mittelpunkt des Linienabschnitts e-f liegen, ebenfalls in der Speichervorrichtung 4 gespeichert.

Wie aus Fig. 5A hervorgeht, die ein Datenaufzeichnungsformat zeigt, werden die voranstehenden komprimierten Daten in Be­ reichen b, c, . . ., neben dem Zeitinformationsbereich a auf­ gezeichnet. In dem voranstehenden Fall wird die Abtastzahl 2 aufgezeichnet bei COUNTER (1) in dem Bereich b, und die Ge­ schwindigkeitsdaten v₂ werden aufgezeichnet bei SPEED (V₁) in dem Bereich b. Fig. 5B zeigt ein Aufzeichnungsformat für COUNTER (N) mit mehr Einzelheiten, wobei dieses aus einem Byte besteht, welches Werte in dem Bereich von 1 - FE₁₆ auf­ weist. Fig. 5C zeigt ein Aufzeichnungsformat für SPEED (V_N) mit mehr Einzelheiten, wobei dieses aus einem Byte besteht. Ein am weitesten links stehendes Bit des Bytes zur Aufzeich­ nung der Geschwindikeit wird einer Einheitsentfernungsfahr­ marke zugeordnet, die auf "1" gesetzt wird, wenn sich das Fahrzeug um eine vorgegebene Entfernung bewegt, während sie in den anderen Fällen auf "0" gesetzt wird. Die vorgegebene Enfernung beträgt beispielsweise 0,1 km, 0,5 km, usw., und ist bei der bevorzugten Ausführungsform nicht speziell fest­ gelegt. Die verbleibenden sieben Bits werden den Geschwindig­ keitsdaten in dem Endpunkt zugeordnet, repräsentiert durch Werte in dem Bereich von 0-78₁₆.

Bei dem nächsten Vorgang werden die vorhergehenden Daten an dem Endpunkt (also in diesem Fall die Geschwindigkeitsdaten v₂) als der nächste Startpunkt einer geraden Linie gespei­ chert, die als nächste gezogen werden soll, in den internen Speicher 33, und die Daten e, f, g und h und die Abtastzahl 2 werden gelöscht. Dann wird derselbe Vorgang durchgeführt wie voranstehend beschrieben.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein Maximalwert der Abtastzahl festgelegt mit 254 (FE₁₆), und wenn der Zählwert der Abtastzahl, der in dem internen Speicher 33 gespeichert ist, maximal wird, berechnet die CPU 32 einen Endpunkt der geraden Linie und zeichnet die komprimierten Daten auf (im Format von COUNTER (N = 254) und SPEED V_N wie in Fig. 5A gezeigt) durch die Ausgangsschnittstelle in der Speichervorrichtung 4.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 7 die Wendepunktnach­ weisverarbeitung beschrieben. Es wird angenommen, daß die Geschwindigkeiten v₁ bis v₃ bei den Abtastzeit­ punkten t₁ bis t₃ erhalten werden, wie in Fig. 7 darge­ stellt, und daß der zulässige Fehlerbereich durch A bezeich­ net ist. Es wird eine gerade Linie L gezogen, die eine An­ fangsgeschwindigkeit V₀ und eine Obergrenze des zulässigen Fehlerbereichs A der Geschwindigkeit v₃ verbindet, und es wird ebenfalls eine gerade Linie M gezogen, die die Anfangs­ geschwindigkeit V₀ und eine Untergrenze des zulässigen Feh­ lerbereiches A der Geschwindigkeit V₃ verbindet. Dann werden an den zwei geraden Linien L und M zum näch­ sten Abtastzeitpunkt t₄ die zulässigen Fehlerbereiche A jeweils hinzuaddiert bzw. subtrahiert, wonach weitere vorbestimmte Bereiche AH und AL subtrahiert bzw. addiert werden, um zwei Punkte a und b zu erhalten, die auf den geraden Linien L′ bzw. M′ liegen. Dann wird bestimmt, ob eine Geschwindigkeit V₄, die zum Abtastzeitpunkt t₄ erhalten wird, in dem Bereich AH oder AL enthalten ist oder nicht. Wenn darauffolgende Geschwindigkeiten, die kontinuierlich N-mal als Proben genommen werden sollen, in den Bereichen AH oder AL enthalten sind, wird festgelegt, daß die Geschwindigkeit V₄ ein Wendepunkt ist, und die voranstehend beschriebene Datenkomprimierungsverarbeitung wird gestoppt (unterbrochen).

Um eine Verringerung des Komprimierungswirkungsgrades zu verhindern, wird die voranstehend beschriebene Wendepunkt­ nachweisverarbeitung nicht ausgeführt während eines Zeit­ raumes T (Sekunden), bis eine Richtung einer gegebenen Abtastdatensignalform festgelegt ist nach dem Beginn der Datenkomprimierungsverarbeitung. Weiterhin wird die Wen­ depunktnachweisverarbeitung nicht nach dem Zeitraum T ausge­ führt, wenn entnommene Daten in dem Bereich AH oder AL wäh­ rend des Zeitraumes T enthalten sind. Zwar sind die Bereiche AH und AL größer als der zulässige Fehlerbereich A in Fig. 7, jedoch können sie auch so gesetzt werden, daß sie kleiner als oder gleich dem zulässigen Fehlerbereich A sind.

Die voranstehende Verarbeitung zur Unterbrechung der Daten­ komprimierung, die durch die CPU 32 ausgeführt werden soll, wird nachstehend mit mehr Einzelheiten unter Bezug auf das in Fig. 8 dargestellte Flußdiagramm beschrieben, wobei die Werte N und T gesetzt werden auf N = 2 (mal) und T = 3 (Se­ kunden), und die Abtastperiode wird auf 0,5 Sekunden gesetzt. Das Flußdiagramm in Fig. 8 zeigt die Verarbeitung für Fahr­ zeuggeschwindigkeiten, von denen Proben im Falle von N ≧ 3 genommen werden. Die CPU 32 umfaßt einen H-Zähler, einen L- Zähler, eine Marke A und eine Komprimierungsstoppmarke. Im Anfangszustand wird jeder Zähler zurückgesetzt, und jede Mar­ ke wird auf Null gesetzt.

In dem Schritt S1 wird bestimmt, ob 0,5 Sekunden vergangen sind oder nicht. Ist die Antwort im Schritt S1 JA, so geht das Programm mit dem Schritt S2 weiter, und es wird bestimmt, ob der zulässige Fehlerbereich A bei der abgetasteten Fahr­ zeuggeschwindigkeit die gerade Linie L schneidet oder nicht. Wenn die Antwort in dem Schritt S2 JA ist, so wird im Schritt S3 bestimmt, ob die abgetastete Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten Bereich AH enthalten ist oder nicht. Ist die Antwort in dem Schritt S3 JA, so geht das Programm zu dem Schritt S5 über, und es wird bestimmt, ob T Sekunden ver­ gangen sind oder nicht. Ist die Antwort im Schritt S5 NEIN, dann wird die Marke A in dem Schritt S11 auf 1 gesetzt. Ist die Antwort in dem Schritt S5 JA, so wird in dem Schritt S6 bestimmt, ob die Marke A 1 ist oder nicht. Ist die Marke A 0, so wird der L-Zähler gelöscht und der H-Zähler wird um 1 erhöht in dem Schritt S7. Dann wird in einem Schritt S8 be­ stimmt, ob der H-Zähler 2 ist oder nicht. Ist die Antwort in dem Schritt S8 JA, so wird die Komprimierungsstoppmarke auf 1 gesetzt in dem Schritt S9, um die Komprimierungsverarbei­ tung zu stoppen. In dem nächsten Schritt S10 werden die L- und H-Zähler gelöscht, und die Marke A wird auf 0 gesetzt.

Ist die Antwort im Schritt S3 NEIN, so geht das Programm mit dem Schritt S4 weiter, und es wird bestimmt, ob die Fahr­ zeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten Bereich AL enthal­ ten ist oder nicht. Ist die Antwort im Schritt S4 NEIN, so werden der L-Zähler und der H-Zähler in dem Schritt S4a ge­ löscht, wogegen dann, wenn die Antwort in dem Schritt S4 JA ist, das Programm zu dem Schritt S12 übergeht und es festge­ stellt wird, ob T Sekunden vergangen sind oder nicht. Ist die Antwort in dem Schritt S12 NEIN, so wird die Marke A auf 1 gesetzt in dem Schritt S16. Ist die Antwort in dem Schritt S12 JA, so wird in dem Schritt S13 bestimmt, ob die Marke A gleich 1 ist oder nicht. Ist die Marke A 0, so wird der H-Zähler gelöscht, und der L-Zähler wird um 1 erhöht in dem Schritt S14. Dann wird in dem Schritt S15 bestimmt, ob der L-Zähler gleich 2 ist oder nicht. Ist die Antwort in dem Schritt S15 JA, so geht das Programm mit dem Schritt S9 weiter.

Das Programm geht mit dem Schritt S17 weiter, nachdem die Schritte S11 bis S16 ausgeführt wurden, wenn die Marke A 1 ist in dem Schritt S6 oder S13, wenn der H-Zähler nicht 2 ist in dem Schritt S8, wenn die Abtastdaten nicht in dem Be­ reich AL in dem Schritt S4 enthalten sind, oder wenn der L-Zähler nicht in dem Schritt S15 gleich 2 ist. Im Schritt S17 wird ein zulässiger Fehlerbereich zum nächsten Abtastzeitpunkt abgeschätzt.

In Fig. 9 zeigt ein Graph a, der durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, eine Original-Signalform der Abtastdaten vor der Datenkomprimierungsverarbeitung, und ein durch eine gestrichelte Linie bezeichneter Graph b zeigt eine verlängerte Signalform der Abtastdaten nach der Datenkomprimierungsverarbeitung. Aus Fig. 9 wird deutlich, daß die verlängerte Signalform b an die Original-Signalform a approximiert wird, ohne daß eine große Abweichung von letzterer an den Wendepunkten x₁, x₂ und x₃ auftritt.

In der Nähe des Wendepunktes x₂ beispielsweise schneiden die zulässigen Fehlerbereiche der abgetasteten Fahrzeug­ geschwindigkeiten V_n und V_n+1 die vorhergesagten geraden Linien. Da die abgetasteten Fahrzeuggeschwindigkeiten V_n und V_n+1 in dem Bereich AL enthalten sind, wird die Kom­ primierungsverarbeitung gestoppt zum Abtastzeitpunkt der Fahrzeuggeschwindigkeit V_n+1.

In Fig. 9 ist der zulässige Fehlerbereich A auf ±2 km/h gesetzt; die Abtastperiode ist auf 0,5 Sekunden gesetzt; und die Bereiche AH und AL sind so gesetzt, daß sie gleich dem zulässigen Fehlerbereich A sind auf dieselbe Weise wie in Fig. 14.

Zwar wird diese bevorzugte Ausführungsform bei einem digitalen Fahrtenschrei­ ber eingesetzt, jedoch kann sie auch bei anderen Datenauf­ zeichnungsvorrichtungen verwendet werden.

Nachstehend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform unter Bezug auf die Fig. 10 bis 12 be­ schrieben.

In Fig. 11 bezeichnet die Bezugsziffer 101 einen Drehsensor zur Feststellung der Drehung einer Achse von der Kraftüber­ tragung eines (nicht dargestellten) Fahrzeuges und zum Umwan­ deln einer Drehgeschwindigkeit der Achse in ein elektrisches Signal. Der Drehsensor 101 ist mit einer Geschwindigkeits­ datenaufzeichnungsvorrichtung 102 verbunden, die einen digi­ talen Fahrtenschreiber für das Fahrzeug darstellt. Die Ge­ schwindigkeitsdatenaufzeichnungsvorrichtung 102 dient zur Ab­ tastung von Eingangssignalen von dem Achsendrehsensor 101, zur Berechnung einer Momentangeschwindigkeit und einer Fahr­ entfernung, zur Ausführung der Datenkomprimierungsverarbei­ tung, wie voranstehend beschrieben, und zur Aufzeichnung kom­ primierter Daten. Die Geschwindigkeitsdatenaufzeichnungsvor­ richtung 102 weist einen Mikrocomputer (CPU) 121 auf mit ei­ nem ROM 121a zum Speichern eines Steuerprogramms oder der­ gleichen, einem RAM 121b, der als Arbeitsbereich benutzt wer­ den soll, und einem Taktgeber (Uhr) 121c zur Erzeugung von Echtzeitdaten, die aus Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute und Sekunde bestehen, einen Karten-Leser/Schreiber (RW) 123, der über eine I/O-Schnittstelle 122 mit der CPU 121 verbunden ist, und eine IGN-Einschaltfeststellschaltung 124, die einen Einschaltzustand eines Zündungsschalters (Zündung: IGN) des Fahrzeuges feststellt. Weiterhin ist eine IC-Speicherkarte 103 als Aufzeichnungsmedium entfernbar über die Karte RW 123 mit der CPU 121 verbun­ den. Die CPU 121 dient zur direkten Überwachung, ob die IC- Speicherkarte 103 in einem aufzeichnungsfähigen Zustand ist. Wenn die IC-Speicherkarte 103 an der Karte RW 123 angebracht ist, kann ein Fahrdatum in der IC-Speicherkarte 103 auf­ gezeichnet werden.

In Fig. 12 ist die IC-Speicherkarte 103, die von der Ge­ schwindigkeitsdatenaufzeichnungsvorrichtung 102 entfernt ist, mit einer Karte RW 104 verbunden, um in der IC-Spei­ cherkarte 103 aufgezeichnete Inhalte zu lesen und die in der IC-Speicherkarte 103 aufgezeichneten Daten zu löschen, nachdem das Lesen beendet ist, um die IC-Speicherkarte 103 zurückzusetzen und wiederverwendbar zu machen. Die Karte RW 104 ist mit einer Datenanalysevorrichtung 105 verbunden, um die von der Karte RW 104 übertragenen Geschwindigkeitsdaten in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufzubewahren, bei­ spielsweise einer Floppy Disk, um die komprimierten Daten zu analysieren, die Fahrumstände wieder zu rekonstruieren, und das Gesamtergebnis sowie eine grafische Darstellung des Ge­ samtergebnisses auf einem Ausgabepapier 106 auszudrucken. Zum selben Zeitpunkt, wenn die Inhalte in der IC-Speicherkarte 103 gelöscht werden, um durch die Karte RW 104 initialisiert zu werden, wird ein gesetzter Datenwert, beispielsweise eine Toleranz, der bei der Komprimierungs­ verarbeitung der Geschwindigkeitsdaten verwendet werden soll, in der IC-Speicherkarte 103 aufgezeichnet.

Wenn das Fahrzeug bewegt wird, auf welchem die Geschwindig­ keitsdatenaufzeichnungsvorrichtung 102 angebracht ist, erzeugt der Drehsensor 101 Impulssignale und liefert diese an die CPU 121. Dann mißt die CPU 121 entsprechend dem Ein­ gangsimpulssignal eine Momentangeschwindigkeit mit einer vorbestimmten Auflösung in jeder Abtastperiode, die vorher entsprechend der gesetzten Datenwerte bestimmt wird, und führt eine Komprimierungsverarbeitung der gemessenen Ge­ schwindigkeitsdaten entsprechend der vorher festgelegten Toleranz und entsprechend der voranstehenden festgesetzten Datenwerte durch, und schreibt dann das Ergebnis der Kom­ primierungsverarbeitung in die IC-Speicherkarte 103. Wie voranstehend ausgeführt wurde, wird dann, wenn die IC- Speicherkarte 103 an der Karte RW 123 angebracht wird, der gesetzte Datenwert von der IC-Speicherkarte 103 ausgelesen und in dem RAM 121b in der CPU 121 gespeichert. Die CPU 121 wird durch ein Steuerprogramm betrieben, um als Steuervorrichtung aller Funktionen der Geschwindigkeitsdatenaufzeichnungsvorrichtung zu dienen.

Bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden die vorgewählten Datenwerte vorher in der IC- Speicherkarte 103 durch die Datenanalysevorrichtung aufgezeichnet und werden in die Aufzeichnungsvorrichtung 102 eingelesen. Jedoch kann, wie dies durch eine gestrichelte Linie in Fig. 11 gezeigt ist, eine unabhängige Einstellvorrichtung zum Einstellen der voreingestellten Datenwerte in der Aufzeichnungsvorrichtung 102 vorgesehen sein.

Claims (5)

1. Verfahren zum komprimierten Aufzeichnen von Geschwindigkeitsparametern bei einem Fahrzeug mit aufeinanderfolgenden und sich wiederholenden Schritten:

• a) Abtasten von Geschwindigkeitsgrößen (V₀, V₁, V₂, V₃, V₄) zu bestimmten Abtastzeitpunkten (t₀, t₁, t₂, t₃, t₄) und zeitweiliges Speichern der abgetasteten Geschwindigkeitsgrößen;
• b) Berechnen der Ober- und Untergrenzen eines zulässigen Fehlerbereichs (A, A), bezogen auf jede Geschwindigkeitsgröße (V₁, . . . V₄) zu jedem Abtastzeitpunkt (t₁, t₂, t₃) nach dem ersten Abtastzeitpunkt (t₀), durch Addieren bzw. Subtrahieren eines bestimmten Betrages (A) zu bzw. von der jeweils abgetasteten Geschwindigkeitsgröße (V₁, . . . V₄);
• c) Vorausberechnen eines zu erwartenden Fehlerbereichs für die Geschwindigkeitsgröße des folgenden Abtastzeitpunktes (t₄) mittels zweier von der Geschwindigkeitsgröße (V₀) am ersten Abtastzeitpunkt (t₀) ausgehender virtueller Linien (L, M, L′, M′), die die Fehlerbereiche bei vorangehenden Abtastzeitpunkten schneiden;
• d) Prüfen, ob sich der zulässige Fehlerbereich für die Geschwindigkeitsgröße beim folgenden Abtastzeitpunkt (t₄) mit dem vorausberechneten Fehlerbereich überlappt,
• e) bei fehlender Überlappung im Schritt d) Komprimieren der Geschwindigkeitsparameter durch Aufzeichnen des vorangegangenen Abtastzeitpunktes (t₃) und einer Geschwindigkeitsgröße, die durch den Mittelpunkt zwischen den virtuellen Linien zum vorangegangenen Abtastzeitpunkt (t₃) bestimmt ist, als neuen ersten Abtastzeitpunkt (t₀) und neue erste Geschwindigkeitsgröße (V₀);
  dadurch gekennzeichnet, daß
• c1) beim Schritt c) weitere Fehlerbereiche (AH, AL) durch Hinzuaddieren bzw. Subtrahieren des bestimmten Betrages (A) zu der vorausberechneten Ober- und Untergrenze für den zu erwartenden Fehlerbereich und Subtrahieren bzw. Hinzuaddieren eines weiteren bestimmten Betrages (AH, AL) von den durch dieses oben angegebene Hinzuaddieren bzw. Subtrahieren berechneten Punkten definiert werden, und
• e1) das Komprimieren der Geschwindigkeitsparameter auch dann ausgeführt wird, wenn bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten festgestellt wird, daß die gerade abgetastete Geschwindigkeitsgröße (V_n, V_n+1) in den jeweils gleichen der beiden weiteren Fehlerbereiche (AH, AL) fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere bestimmte Betrag (AH, AL) gleich dem bestimmten Betrag (A) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Komprimieren der Geschwindigkeitsparameter erst nach dem Verstreichen eines bestimmten Zeitintervalls (T) vorgenommen wird, wobei das Zeitintervall (T) länger als das Abtastzeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten (T₀, T₁) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastintervall mit 0,5 Sekunden und das Zeitintervall (T) mit 3 Sekunden gewählt werden.

5. Datenverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Abtasteinrichtung (32a, 121d) zum Abtasten von Geschwindigkeitsgrößen (V₀, V₁, V₂ . . .) eines Fahrzeuges, die in einem vorbestimmten Zeitraum aufgezeichnet werden sollen, mit einer Berechnungseinrichtung (32b, 121e) zur Berechnung eines zulässigen Fehlerbereichs (A, A) in bezug auf die durch die Abtasteinrichtung (32a, 121d) bei jedem Abtastzeitpunkt (t₀, t₁, t₂, . . .) abgetastete Geschwindigkeitsgröße, und mit einer Aufzeichnungseinrichtung (32c, 121f) zur Feststellung einer längsten geraden Linie, die den berechneten zulässigen Fehlerbereich schneidet, und zur Aufzeichnung einer Länge der geraden Linie, die durch eine Abtastzahl, die von der Abtasteinrichtung (32a, 121d) erhalten wird, und eine Geschwindigkeitsgröße am Endpunkt der geraden Linie repräsentiert und auf einem Aufzeichnungsmedium (103) als komprimierte Daten aufgezeichnet wird, und einer Wendepunktfeststelleinrichtung (32d) zur Bestimmung eines Wendepunktes im Verlauf der durch die Abtasteinrichtung (32a, 121d) nacheinander abgetasteten Geschwindigkeitsgrößen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wendepunktfeststelleinrichtung (32d) für einen folgenden Abtastzeitpunkt (t₄) einen weiteren Fehlerbereich (AH, AL) bestimmt, der bezogen auf die gerade Linie außerhalb des berechneten zulässigen Fehlerbereiches (A, A) für den folgenden Abtastzeitpunkt (t₄) liegt, und feststellt, ob die beim folgenden Abtastzeitpunkt abgetastete Geschwindigkeitsgröße (V₄) innerhalb des weiteren Fehlerbereichs (AH, AL) liegt, und daß
die Aufzeichnungseinrichtung (32c, 121f), die die Länge der geraden Linie repräsentierende Abtastzahl und die Geschwindigkeitsgröße als Endpunkt der Linie aufzeichnet, wenn die Wendepunktfeststelleinrichtung (32d) festgestellt hat, daß bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten die jeweils abgetasteten Geschwindigkeitsgrößen (V_n, V_n+1) innerhalb des jeweils gleichen der beiden weiteren Fehlerbereiche (AH, AL) liegen.