專利名稱：電子速度里程表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛及運(yùn)動(dòng)工具都能利用的電子速度里程表。其特征是用傳感裝置、隨機(jī)信號(hào)采樣裝置、連續(xù)掃描的圖形指示裝置和計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示的數(shù)字顯示裝置組成的電子速度里程表。
通常的磁感應(yīng)式車速里程表在中國機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2430-84和美國專利US.3525004、3699563和3864731中都有描述，其不足是速度指示的感觀強(qiáng)度低，指針不穩(wěn)定，指示精度低。里程記錄精度低，數(shù)字顯示的感觀強(qiáng)度低。
電子速度表在專利號(hào)WO8703978(或者CN86108239A)中的描述包括背景光照射的顯示，模擬形式的指狀指示、微處理器在固定時(shí)間間隔內(nèi)對速度進(jìn)行采樣和求平均值，間隔時(shí)間足夠長以防止顯示“拌動(dòng)”或“跳動(dòng)”。其不足是顯示是斷續(xù)的，不能即刻反應(yīng)即刻的信息，顯示的感觀強(qiáng)度不很高。
電子里程表在專利號(hào)EP0195737(或者CN86101161A)中的描述包括把帶誤差的距離信號(hào)輸入到可編程序電路裝置，產(chǎn)生機(jī)器可讀型距離數(shù)據(jù)，只能通過機(jī)器讀出，其不足是在區(qū)間上累計(jì)距離數(shù)據(jù)的累計(jì)誤差較高，讀出數(shù)據(jù)的環(huán)結(jié)較多，讀出機(jī)器相對昂貴。
電子速度表在專利號(hào)CN86206026U中的描述包括一組發(fā)光二極管在給定時(shí)間內(nèi)依次通電發(fā)光后又同時(shí)斷電熄滅，在經(jīng)過一個(gè)不確切的時(shí)間間隔后再次循環(huán)上一過程，在給定時(shí)間內(nèi)最后接通發(fā)光的二極管指示出速度。其不足是各發(fā)光元素的發(fā)光時(shí)間依次遞減，使靠后的發(fā)光元素出現(xiàn)閃爍而不能確切的指示速度，顯示過程是斷續(xù)的，不能即刻反應(yīng)即刻的速度。
上述發(fā)明均帶有相同和不同的不足之處，理想的速度里程表應(yīng)克服上述不足而滿足下列要求(1)因?yàn)樗俣仁且粋€(gè)連續(xù)變化的信息，所以速度指示應(yīng)能連續(xù)地變化。由于變化總帶有瞬時(shí)性，所以該指示應(yīng)是瞬間可見的，即應(yīng)該有高指示強(qiáng)度。又由于變化是瞬間明確、確切的，所以該指示應(yīng)是瞬間明確易辨的，即應(yīng)有簡單易辨的指示。
(2)因?yàn)榫嚯x是一個(gè)在一定區(qū)間上累積的信息，所以距離的測試應(yīng)具有較高的區(qū)間累計(jì)精度。
本發(fā)明的目的是試圖克服前述發(fā)明的不足而提供一種能滿足上述要求的電子速度里程表。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到這個(gè)措施是采用了一個(gè)由傳感裝置、隨機(jī)信號(hào)采樣裝置、連續(xù)掃描的圖形指示裝置和計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示的數(shù)字顯示裝置組成的電子速度里程表。其特征是(1)一個(gè)探測車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感裝置把轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖送到一個(gè)由邏輯元件和顯示元素組成的連續(xù)掃描的圖形指示裝置的信號(hào)輸入端，同時(shí)一個(gè)振蕩器產(chǎn)生控制脈沖并加到該圖形指示裝置的控制端，使控制脈沖占空時(shí)間小于轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖寬，該圖形指示裝置即不中斷地響應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，并掃描出一個(gè)由顯示元素拼成的可見圖形。在控制脈沖作用下掃描是連續(xù)循環(huán)進(jìn)行的，顯示元素一經(jīng)掃描作用就能持續(xù)地顯示直到下一次再被掃描，在下一次掃描循環(huán)中沒有被掃描作用到的顯示元素能停止顯示。如果轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖中斷，掃描圖形能被一個(gè)附加的中斷響應(yīng)電路即刻清除。在一個(gè)預(yù)置了速度標(biāo)記的圖面上適當(dāng)?shù)匕才旁搱D形并調(diào)節(jié)控制脈沖寬度，即可以得到精確的速度指示。
(2)一個(gè)上述探測車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感裝置把轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖送到一個(gè)由邏輯門和脈沖振蕩器組成的隨機(jī)信號(hào)采樣裝置的輸入端，用振蕩器脈沖控制該采樣裝置的采樣時(shí)間，在固定的采樣周期中，調(diào)節(jié)采樣時(shí)間和占空時(shí)間的比值，可以得到一個(gè)采集信號(hào)的機(jī)會(huì)的概率分配。將該采樣裝置的輸出端接到一個(gè)普通的計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示的數(shù)字顯示裝置的輸入端，調(diào)節(jié)上述采樣與占空時(shí)間的比值，可以記錄到并顯示出在一個(gè)區(qū)間上精確的距離累計(jì)值。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到(1)圖形指示裝置可以由兩組R端受控的觸發(fā)器組成。其中一組觸發(fā)器被電路連結(jié)成串入/并出的移位寄存器，其輸出端分別驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光管或者液晶顯示元素等，同時(shí)該端能通過隔離元件如三態(tài)邏輯電路來控制其下一級(jí)觸發(fā)器的R控制端。另一組觸發(fā)器被電路連結(jié)成串入/串出的移位寄存器，其輸出端能通過隔離元件如象三態(tài)邏輯電路來控制上面串入/并出寄存器的R控制端，其本身的R控制端則受控于電路控制脈沖。在信號(hào)脈沖作用下，串入/并出寄存器使顯示元素依次顯示，而串入/串出寄存器則能使串入/并出寄存器的輸出端在置高電位前能依次有一個(gè)短暫的置低電位時(shí)間，該低電位能在控制脈沖作用瞬間、通過三態(tài)電路使后續(xù)的串入/并出寄存器的輸出端復(fù)零。在控制脈沖作用下，串入/串出寄存器周期地循環(huán)復(fù)零，并控制著串入/并出寄存器的輸出端周期地循環(huán)置數(shù)以驅(qū)動(dòng)顯示元素。附加的中斷響應(yīng)電路可以由兩個(gè)觸發(fā)器組成。串接兩個(gè)觸發(fā)器并用上述電路控制脈沖控制其電路輸出，讓該輸出端通過邏輯與門接至串入/并出寄存器的第二級(jí)觸發(fā)器的R控制端也是串接于該R端線路中的隔離元件如三態(tài)邏輯電路的控制端，該第二級(jí)觸發(fā)器的輸出端接至邏輯與門的另一輸入端，當(dāng)信號(hào)脈沖中斷時(shí)，中斷電路觸發(fā)器輸出電位與上述第二級(jí)觸發(fā)器的輸出端電位能通過邏輯與門使該第二級(jí)觸發(fā)器復(fù)零，并導(dǎo)致接于其后的全部觸發(fā)器復(fù)零以清除顯示圖形。
(2)隨機(jī)信號(hào)采樣裝置可以由一個(gè)邏輯與門和脈沖振蕩器組成。邏輯與門的兩輸入端分別輸入信號(hào)脈沖和振蕩器的輸出脈沖，在該振蕩器的輸出脈沖控制下，該邏輯與門間竭地選通信號(hào)脈沖。
附圖的圖面說明如下

圖1是本發(fā)明的電子速度里程表裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明的連續(xù)掃描的圖形指示裝置和附加的中斷響應(yīng)電路的邏輯原理圖。
圖3是本發(fā)明的隨機(jī)信號(hào)采樣裝置的邏輯原理及所構(gòu)成的里程表示意圖。
圖4是本發(fā)明的速度里程表的圖面示意圖，包括圖4-1，4-2，4-3。
本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述參考圖紙時(shí)，圖中相同的數(shù)碼代表相同的部分。組成串入/并出寄存器的主一從D型觸發(fā)器都用數(shù)碼10表示，組成串入/串出寄存器的主-從D型觸發(fā)器都用數(shù)碼20表示，與串入/并出寄存器的輸出端相連接的三態(tài)邏輯電路都用數(shù)碼30表示，串接于串入/串出寄存器的輸出端的三態(tài)邏輯電路都用數(shù)碼40表示，顯示元素(LED，LCD等)都用數(shù)碼50表示，反相器都用數(shù)碼60表示。
圖1中，傳感裝置用數(shù)碼1表示，連續(xù)掃描的圖形指示裝置用數(shù)碼2表示，隨機(jī)信號(hào)采樣裝置用數(shù)碼3表示，計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)顯示的數(shù)字顯示裝置用數(shù)碼4表示。裝置1把車輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)送入裝置2，裝置2掃描出圖形并指示速度。裝置1把車輪轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)送入裝置3，裝置3進(jìn)行采樣后將所采信號(hào)送入裝置4，裝置4記錄該信號(hào)并顯示出里程。
圖2中，驅(qū)動(dòng)器用數(shù)碼5表示，邏輯或非門用數(shù)碼7表示，邏輯與非門用數(shù)碼9表示，振蕩器用數(shù)碼15表示。當(dāng)控制端Cr置“1”電平且輸入端Cf輸入信號(hào)脈沖時(shí)，觸發(fā)器10的輸出端Qa1、Qa2……Qan依次置“1”電平，并實(shí)現(xiàn)并行輸出，同時(shí)觸發(fā)器20的輸出端Qb1、Qb2……Qbn-1依次置“1”電平，并實(shí)現(xiàn)串行輸出。在每一個(gè)觸發(fā)器10的輸出端置“1”電平的同時(shí)，其緊接的下一個(gè)觸發(fā)器10被觸發(fā)器20清零以作好該觸發(fā)器10的輸出端被重新置“1”電平的準(zhǔn)備，此時(shí)如果控制端Cr置“0”電平，則三態(tài)邏輯電路40阻斷，三態(tài)邏輯電路30導(dǎo)通，輸出端置“0”電平的觸發(fā)器10能使其下一級(jí)觸發(fā)器10復(fù)零并逐級(jí)地使后繼的觸發(fā)器10都復(fù)零，同時(shí)控制端Cr置“0”的電平也使觸發(fā)器20全部復(fù)零。在控制端Cr重新置“1”電平時(shí)，全部電路又重復(fù)上面過程?？刂泼}沖來自振蕩器15，其脈沖的占空時(shí)間t2很短，其寬度大大小于信號(hào)脈沖的脈沖寬度，于是觸發(fā)器10和觸發(fā)器20的信號(hào)輸入端Cf就不中斷地輸入信號(hào)脈沖。當(dāng)信號(hào)脈沖本身中斷時(shí)，觸發(fā)器70和觸發(fā)器10的輸出端Qc1和Qa2都置“1”電平，該“1”電平通過邏輯與非門9和三態(tài)電路使觸發(fā)器10的R端即觸發(fā)器20的Qb1端置“1”電平，并引致全部后續(xù)的觸發(fā)器10都復(fù)零，圖形顯示消失。圖1中輸出端為Qa1的觸發(fā)器10的R端受控制端Cr的脈沖控制，以保證線路不遺漏地響應(yīng)每一個(gè)輸入信號(hào)脈沖。Qa0輸出端僅受控于控制端Cr，以保持無輸入信號(hào)時(shí)能有一個(gè)“零”狀態(tài)的顯示。控制脈沖的脈沖寬t1可由振蕩器15的電路調(diào)節(jié)。
圖3中，邏輯與門用數(shù)碼25表示，計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示裝置用數(shù)碼35表示，振蕩器用數(shù)碼45表示。當(dāng)控制端Crs置“1”電平時(shí)，邏輯與門25選通其輸入端Cf的輸入信號(hào)，被選通的信號(hào)通過計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示裝置35記錄并顯示距離數(shù)據(jù)。選通時(shí)間t1與占空時(shí)間t2的比值可由振蕩器45的電路調(diào)節(jié)。
圖4中，速度標(biāo)記用數(shù)碼80表示，顯示圖形用數(shù)碼90表示，里程顯示用數(shù)碼100表示。顯示圖形的邊緣延長線精確地指示速度。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一個(gè)由傳感裝置、隨機(jī)信號(hào)采樣裝置、連續(xù)掃描的圖形指示裝置和計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示的裝置顯示裝置組成的電子速度里程表。其特征是A、一個(gè)探測車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感裝置把轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖送到一個(gè)由邏輯元件和顯示元素組成的連續(xù)掃描的圖形指示裝置的信號(hào)輸入端，同時(shí)一個(gè)振蕩器產(chǎn)生控制脈沖並將脈沖加到該圖形指示裝置的控制端，使控制脈沖占空時(shí)間小于轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖寬，該圖形指示裝置即不中斷地響應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，並掃描出一個(gè)由顯示元素拼成的可見圖形。在控制脈沖作用下掃描是連續(xù)循環(huán)進(jìn)行的，顯示元素一經(jīng)掃描作用就能持續(xù)地顯示直到下一次再被掃描，在下一次掃描循環(huán)中沒有被掃描作用到的顯示元素能停止顯示。如果轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖中斷，掃描圖形能被一個(gè)附加的中斷響應(yīng)電路即刻清除。在一個(gè)預(yù)置了速度標(biāo)記的圖畫上適當(dāng)?shù)匕才旁搱D形並調(diào)節(jié)控制脈沖寬度，即可以得到精確的速度指示。B、一個(gè)上述探測車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感裝置把轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)脈沖送到一個(gè)由邏輯門和脈沖振蕩器組成的隨機(jī)信號(hào)采樣裝置的輸入端，用振蕩器輸出脈沖控制該采樣裝置的采樣時(shí)間，在固定的采樣周期中，調(diào)節(jié)采樣時(shí)間和占空時(shí)間的比值，可以得到一個(gè)采集信號(hào)的機(jī)會(huì)的概率分配。將該采樣裝置的輸出端接到一個(gè)普通的計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)/顯示的數(shù)字顯示裝置的輸入端，調(diào)節(jié)上述采樣與占空時(shí)間的比值，可以記錄到並顯示出在一個(gè)區(qū)間上精確的距離累計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，圖形指示裝置可以由兩組R端受控的觸發(fā)器組成。其中一組觸發(fā)器被電路連接成串入/并出的移位寄存器，其輸出端分別驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光管或者液晶顯示元素等，同時(shí)該端能通過隔離元件如三態(tài)邏輯電路來控制其下一級(jí)觸發(fā)器的R控制端。另一組觸發(fā)器被電路連結(jié)成串入/串出的移位寄存器，其輸出端能通過隔離元件和三態(tài)邏輯電路來控制上面串入/并出寄存器的R控制端，其本身的R控制端則受控于電路控制脈沖。在信號(hào)脈沖作用下，串入/并出寄存器使顯示元素依次顯示，而串入/串出寄存器則能使串入/并出寄存器的輸出端在置高電位前能依次有一個(gè)短暫的置低電位時(shí)間，該低電位能在控制脈沖作用瞬間、通過三態(tài)電路使后續(xù)的串入/并出寄存器的輸出端復(fù)零。在控制脈沖作用下，串入/串出寄存器周期地循環(huán)復(fù)零，并控制著串入/并出寄存器的輸出端周期地循環(huán)置數(shù)以驅(qū)動(dòng)顯示元素。附加的中斷響應(yīng)電路可以由兩個(gè)觸發(fā)器組成。串接兩個(gè)觸發(fā)器并用上述電路控制脈沖控制其電路輸出，讓該輸出端通過邏輯與門接至串入/并出寄存器的第二級(jí)觸發(fā)器的R控制端，也是串接于R端線路中的隔離元件如三態(tài)邏輯電路的控制端，該第二級(jí)觸發(fā)器的輸出端接至邏輯與門的另一輸入端，當(dāng)信號(hào)脈沖中斷時(shí)，中斷電路觸發(fā)器輸出電位與上述第二級(jí)觸發(fā)器的輸出端電位能通過邏輯與門使該第二級(jí)觸發(fā)器復(fù)零，并導(dǎo)致接于其后的全部觸發(fā)器復(fù)零以清除顯示圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1隨機(jī)信號(hào)采樣裝置可以由一個(gè)邏輯與門和脈沖振蕩器組成。邏輯與門的兩輸入端分別輸入信號(hào)脈沖和振蕩器的輸出脈沖，在該振蕩器的輸出脈沖控制下，該邏輯與門間竭地選通信號(hào)脈沖。
全文摘要
一個(gè)用于車輛和運(yùn)動(dòng)工具的電子速度里程表，特點(diǎn)是裝有一個(gè)連續(xù)掃描的圖形指示裝置，能連續(xù)掃描出速度的圖形，該圖形能連續(xù)、清晰、穩(wěn)定地反映速度變化的瞬間信息，圖形邊緣的延長線則精確地指示出速度。該裝置掃描電路主要由觸發(fā)器構(gòu)成，圖形由顯示元素如LED發(fā)光管或液晶顯示元素拼成，可據(jù)各種不同需要拼成各種圖形。還裝有一個(gè)隨機(jī)信號(hào)采樣裝置及數(shù)字顯示裝置，能在一個(gè)區(qū)間上精確地累計(jì)里程。
文檔編號(hào)G01C22/00GK1053492SQ90100440
公開日1991年7月31日 申請日期1990年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月21日
發(fā)明者譚樂天 申請人:譚樂天