DE732516C

DE732516C - Device for determining the location of a vehicle

Info

Publication number: DE732516C
Application number: DER82678D
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1931-09-06
Filing date: 1931-09-06
Publication date: 1943-03-04

Description

Vorrichtung zur Ortsbestimmung eines Fahrzeuges Es sind Verfahren bekånnt, um die Komponenten der in einem Fahrzeuge auftretenden Beschleunigung nach der Zeit zu integrieren und dadurch die Gesch,vindigkeitskornponenten zu erhalten und um durch nochmaliges Integrieren derselben nach der Zeit auch den jeweiligen Standort des Fahrzeuges zu bestimmen. Hierzu ist es erforderlich, zwei Horizontalkomponenten der Beschleunigung in einem erdfesten Koordinatensystem zu messen.Device for determining the location of a vehicle There are methods known to the components of the acceleration occurring in a vehicle to integrate with the time and thereby maintain the speed components and by re-integrating them according to time, also the respective ones To determine the location of the vehicle. For this it is necessary to have two horizontal components to measure the acceleration in an earth-fixed coordinate system.

Es ist bekannt, zur Messung von BEeschleunigungen piezoelektrische Kristalle, insbesondere Quarze, zu benutzen. Sie haben gegenüber mechanischen Kraftmessern den Vorteil, ohne merkliche Amplitude zu arbeiten und daher keine Eigen schwingung zu haben, die mit den Erschütterungsfrequenzen in Resonanz kommen könnte, und den weiteren Vorteil, daß die Integration auf le]ektrischem Wege und somit auf einfache Weise vorgenommen werden kann. It is known to measure B accelerations using piezoelectric To use crystals, especially quartz. You have opposite mechanical force gauges the advantage of working without a noticeable amplitude and therefore no natural oscillation that could resonate with the vibration frequencies, and the Another advantage that the integration is le] ectrically and thus in a simple manner Way can be made.

Das Nächstliegende bei der Bestimmung des Ortes von Fahrzeugen wäre, zwei zucinander senkrechte Beschleunigungskomponsenten mit Hilfe der Quarze zu messen und einzeln elektrisch zweimal zu integrieren. Da dann aber die vorkommenden Schwankungen eine sehr niedrige Frequenz hätten, würden an die Isolation der Verstärker sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Viel günstiger ist es daher, mit Wechselspannungen zu arbeiten. The obvious thing to do when determining the location of vehicles would be To measure two mutually perpendicular acceleration components with the help of the crystals and to be integrated electrically twice individually. But then there are the fluctuations that occur Having a very low frequency would compromise the isolation of the amplifier high demands are made. It is therefore much cheaper to use alternating voltages to work.

Die Einrichtung ist daher erfindungsgemäß so getroffen, daß der Beschleunigungsmesser um eine vertikale Achse rotiert und mit Hilfe piezoelektrischer Kristalle eine Wechselspannung liefert, die in Phase und Amplitude der jeweiligen horizontalen Besdileunigung entspricht und die mit einer gleichzeitig erzeugten Wechselspannung von gleicher Frequenz und zur Erde feststehender Phase wattmetrisch zusammengesetzt wird. The device is therefore made according to the invention that the accelerometer rotates around a vertical axis and an alternating voltage with the help of piezoelectric crystals which corresponds in phase and amplitude to the respective horizontal slope and with a simultaneously generated alternating voltage of the same frequency and to the earth fixed phase is composed wattmetrically.

Eine solche Einrichtung zeigt die Abbildung. Die Masse ist durch Quarze I und 2 nur in einer Richtung abgestützt. Masse und Quarze sind in eine kardanische Aufhängung eingebaut und mit einem Vertikalpendel (nicht gezeichnet) versehen, derart, daß bei Ruhe oder gleichförmiger Bewegung des Fahrzeuges die Verbindungslinie der beiden Quarze waage recht liegt. Die kardanische Aufhängung wird durch einen Antrieb um eine lotrechte Achse gedreht. An den äußeren Belegungen der Quarze tritt daher bei vorkommenden Beschleunigungen b eine Wechselspannung af, deren Frequenz, z. B. 50 Hz, der Umdrehungsgeschwindigkeit, deren Stärke der Beschleunigung und deren Phase der Richtung der Beschleunigung entspricht; sie wird den Klemmen 7-7 zugeführt. Eine zweite Wechselspannung an den Klemmen 8-8 wird z. B. durch eine Wechselstromdynamo erzeugt. indem die mit der Masse m auf derselben Weile angeordneten Spulen 33 und 34 an zwei Makneten 33 und 36 vorbeirotieren, die durch einen Kompaß immer in einer bestimmten erdfesten Richtung, z. B. N-S, erhalten werden. Such a device is shown in the illustration. The crowd is through Crystals I and 2 only supported in one direction. Ground and quartz are in a gimbal Suspension built in and provided with a vertical pendulum (not shown), in such a way, that at rest or uniform movement of the vehicle the connecting line of the two quartz crystals lies horizontally on the right. The cardanic suspension is driven by a drive rotated around a vertical axis. Therefore occurs on the outer coverings of the quartz in the case of accelerations b an alternating voltage af, the frequency of which, e.g. B. 50 Hz, the speed of rotation, the strength of the acceleration and the Phase corresponds to the direction of acceleration; she becomes the Clamps 7-7 fed. A second AC voltage at terminals 8-8 is z. B. by a Alternating current dynamo generated. by arranging those with the mass m on the same while Coils 33 and 34 rotate past two Makneten 33 and 36, which by a compass always in a certain earth-fixed direction, z. B. N-S, can be obtained.

Aus der Größe der vom Quarz gelieferten Wechselspannung und der Phasenverschiiebung zwischen beiden Wechselspannungen lassen sich nun die Geschwindigkeitskomponenten ermitteln, z. B. in folgender Weise: Die beiden Wechselspannungen werden verstärkt und zwei Wechselstrom-Wattstunden-Zählern zugeführt. Die eine Wicklung beider Zähler erhält den von den Spulen 33 und 34 hervorgerufenen Strom konstanter Stärke und mit der Fahrtrichtung wechselnder, aber zur Erde feststehender Phase. Der anderen Wicklung beider Zähler wird der vom Quarz erzeugte Strom zugeführt, jedoch mit einer Phasenverschiebung von 90° zwischen beiden Wicklungen, was sich durch eine bekannte Kondensatorschaltung leicht bewirken läßt.From the size of the alternating voltage supplied by the quartz and the phase shift between the two alternating voltages can now be the speed components determine, e.g. B. in the following way: The two alternating voltages are amplified and two ac watt-hour meters. One winding of both counters receives the current of constant strength and generated by the coils 33 and 34 phase that changes with the direction of travel but is fixed to earth. The other The current generated by the quartz is fed to the winding of both counters, but with one Phase shift of 90 ° between the two windings, as evidenced by a known Can easily cause capacitor switching.

Bedeutet b die augenblickliche Beschleunigung und a ihre Abweichung von der N-S-Richtung, so integriert der eine Zähler b # sin a, der andere b # cos a. Der erste Zähler zeigt also die Geschwindigkeit in der N-S-Richtung an, der andere die in der W-O-Richtung. Jeder Zähler verschiebt den Läufer eines Regelwiderstandes und ändert dadurch die Stromstärke eines Stromstundenzählers für Gleich-oder Wechselstrom, der somit die betreffende Wegkomponente anzeigt. Die Wegkomponenten werden in bekannter Weise zusammengesetzt.If b is the instantaneous acceleration and a is its deviation from the N-S direction, one counter integrates b # sin a, the other integrates b # cos a. So the first counter shows the speed in the N-S direction, the other one those in the W-E direction. Each counter shifts the rotor of a rheostat and thereby changes the current strength of an hour meter for direct or alternating current, which thus shows the relevant path component. The path components are known in Way composed.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Device for determining the location of a vehicle by integrating twice according to the time of the acceleration components in two directions fixed with respect to the earth, characterized in that that the accelerometer rotates around a vertical axis and with the help of piezoelectric Crystals (1 and 2) supplies an alternating voltage that is in phase and amplitude of the corresponding to the respective horizontal acceleration and that with one at the same time generated alternating voltage of the same frequency and a fixed phase to earth is composed wattmetrically.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second Alternating voltage generated by an alternating current dynamo sitting on the same shaft will.

3. Apparatus according to claim 1, characterized. that the magnetic field the alternating current dynamo is constantly in the same fixed direction through a compass is held.