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DE4011560A1 - Combined altitude, inclination and distance meter for vehicle - has conventional distance meter, pendulum used for inclination measurement, computer and display - Google Patents

Combined altitude, inclination and distance meter for vehicle - has conventional distance meter, pendulum used for inclination measurement, computer and display

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Publication number
DE4011560A1
DE4011560A1 DE19904011560 DE4011560A DE4011560A1 DE 4011560 A1 DE4011560 A1 DE 4011560A1 DE 19904011560 DE19904011560 DE 19904011560 DE 4011560 A DE4011560 A DE 4011560A DE 4011560 A1 DE4011560 A1 DE 4011560A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pendulum
inclination
vehicle
comparator
values
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904011560
Other languages
German (de)
Inventor
Johannes P F Dr Conrads
Volker Dr Uttenweiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conrads Johannes P F
Original Assignee
Conrads Johannes P F
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conrads Johannes P F filed Critical Conrads Johannes P F
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Priority to DE19904011560 priority patent/DE4011560A1/en
Publication of DE4011560A1 publication Critical patent/DE4011560A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/002Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers for cycles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00Details of instruments
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    • GPHYSICS
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    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
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    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

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Abstract

The arrangement for determining the altitude traversed by a motor vehicle receives the digital output signal of a conventional electronic kilometre meter and contains a pendulum whose rotation position relative to the horizontal is detected by a conventional transducer. A computer derives the average pendulum position in multiples or fractions of time and hence the average inclination. A comparator compares all incident values with previous values and if there is a difference the altitude difference is computed and processed. USE/ADVANTAGE - Esp. for use with motorcycles used for hill climb events to give instantaneous performance information.

Description

Anwendungapplication

Das erfindungsgemäße Gerät zielt in erster Linie auf den Einsatz an Fahrrädern, insbesondere an sportlich eingesetzten Fahrrädern ab. Beim sportlich straff durchfahrenen hügeligen Gelände, einschließlich Mittelgebirgsstrecken, zählen physiologisch, d. h. sportlich, in erster Linie die gestiegenen Höhenmeter. Pausen körperlicher Betätigung beim Bergabfahren sind in der Regel so kurz, daß eine regenerative Wirkung praktisch ohne Bedeutung ist. Das erfindungsgemäße Gerät mißt und zeigt die gestiegenen Höhenmeter an und liefert getrennt noch die Informationen über "gefallene" Meter, augenblickliche Neigung und Länge der durchfahrenen Strecke.The device according to the invention is primarily aimed at use on bicycles, in particular on sporty bicycles. In the sporty taut hilly Terrains, including low mountain ranges, count physiologically; H. sporty, first and foremost the increased altitude. Breaks of physical activity when driving downhill are in the Usually so short that a regenerative effect is practically irrelevant. The invention The device measures and displays the increased altitude and delivers separately the information about "fallen" meters, instant inclination and length of the distance traveled Route.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in Kraftfahrzeugen verwandt werden.The device according to the invention can also be used in motor vehicles.

Vorzüge der ErfindungAdvantages of the invention

Barometrisch arbeitende Höhenmesser werden auf dem Markt angeboten. Über gestiegene Höhendifferenzen muß Buch geführt werden, weil die Meßgeräte nur die aktuelle Höhe anzeigen. Sich ändernder Luftdruck muß berücksichtigt werden.Barometric altimeters are available on the market. About increased Height differences must be kept, because the measuring devices only the current height Show. Changing air pressure must be taken into account.

Anders als barometrisch arbeitende Geräte reagiert das erfindungsgemäße Gerät auf kleinste Steigungen auch in flach-hügeligem Gelände präzise und addiert gestiegene Meter. Es arbeitet in allen Höhen und bei jedem Luftdruck sicher und zuverlässig und braucht nicht geeicht oder genullt werden.In contrast to barometric devices, the device according to the invention reacts to the smallest Slopes are precise, even in flat, hilly terrain, and add up increased meters. It works safely and reliably at all heights and at any air pressure and does not need be calibrated or zeroed.

Die Zusatzinformationen über gefallene Kilometer, Straßenneigung und Länge der durchfahrenen Strecke liefert das erfindungsgemäße Gerät bezüglich der Meßwerterfassung und -verarbeitung "gratis" mit.The additional information about the kilometers covered, the slope of the road and the length of the route traveled The device according to the invention supplies the measured value acquisition and processing "free" with.

Beschreibungdescription

Das Gerät besteht mechanisch aus einem Taktgeber und einem Pendel, elektrische Energieversorgung, Meßwertgebern, Rechner, (Integratoren, Frequenzdifferentiator, Komparatoren, Zähler, Schalter etc.), gegebenenfalls A/D-Wandler, Anzeige.The device consists mechanically of a clock and a pendulum, electrical Power supply, sensors, computers, (integrators, frequency differentiators, Comparators, counters, switches etc.), possibly A / D converter, display.

1. Taktgeber1. Clock

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt als Taktgeber die Umdrehung eines abtriebseitigen Elementes wie Welle oder Rad beim Fahrrad eines der Räder, z. B. des Vorderrades, das auf einem festen Radius (z. B. Felge) entlang des Umfangs einen oder mehrere Permanent-Magnete befestigt hat. Es empfielt sich, bei Fahrrädern mindestens 2 Magnete zu verwenden, damit das Rad keine Unwucht aufweist. Bei Verwendung von nicht ferritischen Felgen werden die Magnete im Raum angebracht, der von Felge und Reifenmaterial umhüllt ist, d. h. "innen", optisch nicht sichtbar, keinem Schmutz oder Wasser ausgesetzt. An einem relativ zum rotierenden Teil festen Ort z. B. beim Fahrrad an der Gabel des Vorderrades ist ein Sensor angebracht, der beim Durchstreifen des Magnetfeldes einen elektrischen Puls abgibt. Bei Verwendung von nicht ferritischem Material für die Gabel wird der Sensor "innen" in der Gabel angebracht, sodaß der gesamte Taktgeber optisch nicht zu sehen ist, nicht verschmutzt und das ästetische Erscheinungsbild eines Rennrades oder Mountainbikes nicht stört. Die Kabelführung erfolgt innen in der Gabel durch den Lenkkopf nach oben.The device according to the invention prefers the rotation of one as a clock generator  output-side element such as shaft or wheel on a bicycle one of the wheels, for. B. of Front wheel that is on a fixed radius (e.g. rim) along the circumference or has attached several permanent magnets. It is recommended to use at least 2 bikes Use magnets so that the wheel is not unbalanced. When not using Ferritic rims, the magnets are attached in the space of the rim and tire material is enveloped, d. H. "inside", visually invisible, not exposed to dirt or water. At a fixed location relative to the rotating part z. B. in the bike on the fork of the front wheel a sensor is attached which detects an electrical pulse when the magnetic field is roamed delivers. When using non-ferritic material for the fork, the sensor is "inside" attached in the fork, so that the entire clock is not visible, not dirty and not the aesthetic appearance of a racing bike or mountain bike disturbs. The cables are routed upwards in the fork through the steering head.

Die ankommenden Pulse werden verzweigt. Ein Zweig wird als Eingang für 2 Taktgeber verarbeitet, der andere bedient einen Addierer A₂, der bei jedem Puls eins weiterzählt.The incoming pulses are branched. One branch is used as an input for 2 clocks processed, the other operates an adder A₂, which counts one with each pulse.

Der Taktgeber T₁ besitzt einen Integrator I₁, der nach n PulsenThe clock T₁ has an integrator I₁, after n pulses

  • - einen Puls an einen Integrator I₂ abgibt,- outputs a pulse to an integrator I₂,
  • - eine Differenzbildung zwischen den Integratoren I₃ und I₄ auslöst und- Triggers a difference between the integrators I₃ and I₄ and
  • - sich selber auf Null zurücksetzt.- reset itself to zero.

Der Taktgeber T₂ besitzt den Integrator I₂, der nach s PulsenThe clock T₂ has the integrator I₂, which after s pulses

  • - den Kilometerzähler bedient- operated the odometer
  • - den Höhendifferenzmesser bedient und- operated the height difference meter and
  • - sich selber auf Null setzt.- sets itself to zero.
2. Das Pendel2. The pendulum

Das Pendel ist ein kreiszylindrischer Körper, dessen Achse reibungsarm gelagert ist und der eine exzentrische Massenverteilung hat, sodaß er wie ein starres Pendel wirkt. Seine Schwingungszeit ist t.The pendulum is a circular cylindrical body, the axis of which is low-friction and the has an eccentric mass distribution so that it acts like a rigid pendulum. His Oscillation time is t.

Im Anspruch 1 wird grundsätzlich von der Möglichkeit ausgegangen, die Verdrehung des Pendelkörpers relativ zum Gehäuse digital zu erfassen. Es wird offengelassen, welche der an sich bekannten Methoden wie Widerstandsänderungen, magnetische Digital-Anordnungen oder optische Digitalverfahren wie Moire-Platten mit Dioden, etc. zweckmäßigerweise zur Meßwertgebung eingesetzt werden. Für sportliche Fahrräder werden Gewicht und Energiebedarf neben Kostenüberlegungen ausschlaggebend sein.In claim 1 is fundamentally based on the possibility of twisting the Pendulum body to capture digitally relative to the housing. It is left open which of the known methods such as changes in resistance, magnetic digital arrangements or optical digital processes such as Moire plates with diodes, etc. are expediently used Measured values are used. For sporty bikes, weight and Energy requirements in addition to cost considerations are crucial.

Mit Anspruch 3 soll eine zweckmäßige Ausführung geschützt werden, die eine sehr kompakte Bauweise bei hoher Meßwertauflösung erlaubt.With claim 3, an appropriate design is to be protected, which is a very compact Design allowed with high measurement resolution.

Unter dem Begriff Meßwertgeber wird eine Vorrichtung auf dem Pendel verstanden, die einen Meßpuls auslöst, wenn sich das Fahrzeug relativ zum Gelände verdreht. Es kann z. B. ein Magnet oder ein magnetfeldsensitiver Sensor sein. Entscheidend für Anspruch 3 ist das Muster dieser Meßwertgeber auf dem Pendelmantel.The term transducer is understood to mean a device on the pendulum, the one Measuring pulse triggers when the vehicle turns relative to the terrain. It can e.g. B. a Magnet or a magnetic field sensitive sensor. This is crucial for claim 3 Samples of these sensors on the pendulum jacket.

Der Pendelkörper ist Träger der Meßwertgeber und eines Teils der elektronischen Komponenten. Er kann deshalb fast so groß gestaltet werden, wie die äußeren Abmessungen des Gehäuses, das ihn einschließt. Hierdurch wird ein möglichst hohes Rückstellmoment I*M erzielt, wo I der Abstand der reduzierten Masse vom Pendeldrehpunkt und M die reduzierte Masse des Pendels sind. M sollte bei Sporträdern möglicht klein sein. Auch sind große Abmessungen von Meßgeräten bei Sporträdern unschön. Bei gegebener Reibung und beliebig gut auflösenden Meßwertgebern bestimmt das Rückstellmoment die erzielbare Auflösung.The pendulum body carries the sensors and part of the electronic ones  Components. It can therefore be designed almost as large as the outer dimensions of the housing that encloses it. As a result, the highest possible restoring torque I * M achieved where I the distance of the reduced mass from the pivot point and M the reduced Mass of the pendulum are. M should be as small as possible on sports bikes. Are also great Dimensions of measuring devices in sports bicycles unsightly. Given friction and The restoring torque determines the achievable at any good resolving transducers Resolution.

Wenn das Gehäuse breiter bauen darf, kann das Pendel von elektrischen Installationen frei gehalten werden.If the housing is allowed to build wider, the pendulum can be free of electrical installations being held.

Die Auflösung kann bei Verwendung magnetischer Methoden und Techniken, wie sie bei Datenträgern verwendet werden, sehr hoch sein.Resolution can be achieved using magnetic methods and techniques such as those used in Disks used can be very high.

In Anspruch 3 soll weiter eine Technik geschützt werden, die es erlaubt, aus jeder beliebigen Neigung des Fahrzeuges heraus die Nullung oder Eichung mit der Messung der Höhendifferenz zu beginnen. Es gibt auf dem Zylindermantel 2 Reihen von Meßwertgebern, wovon eine Reihe die Verdrehung des Pendels und die anderen den Drehsinn erfassen. Die magnetfeldsensitiven Elemente beider Reihen werden durch einen oder zwei Permanentmagnete aktiviert, die an dem das Pendel umschließenden Gehäuse federnd angeordnet sind und auf dem Mantel des Pendels gleiten. Natürlich können auch die Rollen von Magneten und Sensoren vertauscht sein, indem nach einem Muster Permanentmagneten in zwei Reihen auf dem Pendel angebracht und zwei Sensoren am Gehäuse befestigt sind.In claim 3, a technology is to be protected, which allows any Inclination of the vehicle out the zeroing or calibration with the measurement of the height difference to start. There are 2 rows of sensors on the cylinder jacket, one of which Row record the twist of the pendulum and the other the sense of rotation. The magnetic field sensitive Elements of both rows are made up of one or two permanent magnets activated, which are resiliently arranged on the housing surrounding the pendulum and on slide the coat of the pendulum. Of course, the roles of magnets and Sensors can be interchanged by placing permanent magnets in two rows according to a pattern attached to the pendulum and two sensors are attached to the housing.

Das Muster der einen Reihe sind äquidistante Bereiche von magnetischen und unmagnetischen bzw. von magnetfeldsensitiven und intensitiven Zonen. Das Muster der anderen Reihe ist dadurch gekennzeichnet, daß die "aktiven" Bereiche bzw. Zonen gleiche Breite haben und die "inaktiven" Bereiche bzw. Zonen in eine Drehrichtung breiter werden. Hierbei ist die Teilung mindestens einen Faktor 10 kleiner zu wählen als bei der ersten Reihe. Je nach ausgewählten Sensoren oder je nach Größe des Radius des Pendels kann es zweckmäßig sein, daß über den gesamten Mantelbogen die Teilung von ganz grob nach ganz fein mehrfach springt, um einerseits die Zunahme der Breite inaktiver Zonen zu der der aktiven Zone in einem gut meßbaren Verhältnis zu halten und andererseit die inaktiven Zonen nicht ähnlich breit machen zu müssen wie die der Teilung der Reihe 1.The pattern of one row are equidistant areas of magnetic and non-magnetic or of magnetic field sensitive and intensive zones. The pattern of the other row is characterized in that the "active" areas or zones have the same width and the "inactive" areas or zones become wider in one direction of rotation. Here is the division choose at least a factor 10 smaller than in the first row. Depending on the selected one Sensors or depending on the size of the radius of the pendulum, it may be appropriate that over the division coat jumps from coarse to very fine several times to on the one hand the increase in the width of inactive zones to that of the active zone in one good maintain measurable ratio and on the other hand the inactive zones are not of similar width have to do like the division of row 1.

Bei jeder Wechselwirkung eines Sensors mit einem Magneten wird ein Puls erzeugt. Die Pulse der Reihe 1 werden 2 Zählern, die der Reihe 2 einem Differentiator zugeführt.A pulse is generated each time a sensor interacts with a magnet. The pulses Row 1 is fed with 2 counters, row 2 with a differentiator.

Fehler durch Skalensprung in Reihe 2 werden nicht wirksam, solange die Teilung so gestaltet ist, daß für konstante Umfangsgeschwindigkeit des Pendel-MantelsErrors due to scale jump in row 2 are not effective as long as the division is designed in this way is that for constant peripheral speed of the pendulum jacket

df/dt = constantdf / dt = constant

gilt, wobei f die durch Pulse von R₂ erzeugte Frequenz ist. Die Teilung in Reihe 2 muß so fein sein, daß bei möglichst kleinen Geschwindigkeiten der Differentiator einen positiven oder negativen Wert ermitteln kann. Fehler bei den Umkehrpunkten der Pendelbewegungen mitteln sich aus.applies, where f is the frequency generated by pulses of R₂. The division in row 2 must be so fine be that the differentiator has a positive or can determine negative value. Average errors in the reversal points of the pendulum movements from.

In der Mitte der beiden Reihen Meßwertgebern sitzt ein weiterer Meßwertgeber H, der aktiviert wird, wenn das Pendel um die horizontale Ruhelage schwingt. Das Pendel hat Nocken, die mit den Endanschlägen prellfrei wechselwirken.In the middle of the two rows of sensors there is another sensor H which activates when the pendulum swings around the horizontal rest position. The pendulum has cams that interact with the end stops without bouncing.

Ermittlung der NeigungDetermination of the inclination

Nach Einschalten des Gerätes wird das Pendel mit Aufnahme des Fahrbetriebes in Schwingung versetzt. Sobald das Pendel den H-Meßwertgeber aktiviert hat, beginnt der Meßvorgang. Alle durch die Reihe R₁ erzeugten Pulse werden einem Integrator I₃ zugeführt, ändert sich der Drehsinn des Pendels, werden ab dem Umkehrpunkt alle weiteren Pulse, die durch R₁ erzeugt werden, dem Integrator I₄ zugeschlagen bis sich die Pendelbewegung wieder umkehrt usw. Die Pulse der Reihe 2 werden einem Frequenzdifferentiator zugeführt, der bei steigender Pulsfolge einen positiven und bei fallender Pulsfolge einen negativen Wert hat. Je nach Polarität des Ausgangswertes des Frequenzdifferentiators wird I₃ oder I₄ mit der von R₁ erzeugten Pulsfolge beaufschlagt. Nach einer bestimmten Zeit n*t wird die Differenz p zwischen I₃ und I₄ gebildet, was durch den Taktgeber T₁ ausgelöst wird.After switching on the device, the pendulum is in with the start of driving Vibration offset. As soon as the pendulum has activated the H sensor, the begins Measuring process. All pulses generated by the row R₁ are fed to an integrator I₃, If the direction of rotation of the pendulum changes, all others become from the turning point Pulses that are generated by R₁, the integrator I₄ struck until the pendulum movement reverses again, etc. The pulses of series 2 become a frequency differentiator supplied with a positive with increasing pulse sequence and one with falling pulse sequence has negative value. Depending on the polarity of the output value of the frequency differentiator I₃ or I₄ acted on with the pulse sequence generated by R₁. After a certain time n * t the difference p between I₃ and I₄ is formed, which is triggered by the clock T₁.

Mit dieser Differenz wird der Wert tg (p/r) gebildet, wobei r der Radius des Pendelzylinders ist. Dieser Wert wird sowohl nach Multiplikation mit 100 einer Anzeige als % Steigung angeboten, als auch einen Komparator k₁ zugeführt werden, der den letzten Wert mit dem richtigen Vorzeichen gespeichert hat und nach einer Zeit smt den neu ankommenden Wert hiermit vergleicht. Im Falle von Gleichheit wird ein Addierer A₅ um eins weitergesetzt. Im Falle von Ungleichheit wird A₅ ausgelesen, dieser Wert mit dem in K₁ gespeicherten Wert multipliziert und an den Höhendifferenzbestimmer weitergegeben, A₅ auf Null gesetzt, der neu ankommende Wert in K₁ gespeichert und anschließend an die Höhendifferenzermittlung weitergegeben. Folgt der Differenzbildung zwischen I₃ und I₄ ein H-Puls, werden I₃ und I₄ auf Null gesetzt.With this difference, the value tg (p / r) is formed, where r is the radius of the pendulum cylinder is. This value is shown both after multiplication by 100 and a display as a% slope offered, as well as a comparator k₁ supplied, the last value with the has stored the correct sign and after a time smt the newly arriving value hereby compares. In the case of equality, an adder A₅ is incremented by one. In the event of of inequality is read A₅, this value with the value stored in K₁ multiplied and passed on to the height difference determiner, A₅ set to zero, the newly arriving value stored in K₁ and then to the height difference determination passed on. Follows the difference between I₃ and I₄ an H pulse, I₃ and I₄ set to zero.

Ermittlung der gefahrenen KilometerDetermination of the kilometers driven

Die zwischen zwei Pulsen des Taktgebers zurückgelegte Strecke beträgtThe distance covered between two pulses of the clock generator is

x = 2πR/g,x = 2πR / g,

wobei R der Radius des abrollenden Rades ist und g die Anzahl der gleichwinklig verteilten Meßwertgeber (Magnete) des Taktgebers sind. Nach h Pulsen ist die durchfahrene Streckewhere R is the radius of the rolling wheel and g is the number of equally distributed ones Transmitters (magnets) of the clock are. After h pulses the distance traveled is

z = hy2πR/gz = hy2πR / g

mitWith

xy = 1m.xy = 1m.

Der Wert des Addierers A₂ wird mitThe value of the adder A₂ is with

y2πR/gy2πR / g

multipliziert, wenn der Taktgeber T₂ diesen Vorgang auslöst. Dann wird dieser Wertmultiplied when the clock T₂ triggers this process. Then this value

  • - dem Höhendifferenzmesser angeboten und- offered to the height difference meter and
  • - einem Addierer A₄ zugeführt,- fed to an adder A₄,

der auf Wunsch über eine Anzeige gelesen werden kann. Anschließend wird A₂ auf Null gesetzt.which can be read on request via an advertisement. Then A₂ is set to zero.

Ermittlung der HöhendifferenzDetermination of the height difference

T₂ aktiviert K₁, der den Steigungswert an die Höhendifferenzermittlung weitergibt, die gleichzeitig vom Kilometerzähler den Wert z angeboten bekommt, mit dem der Wert aus K₁ multipliziert wird. Dieser Wert wird einem Komparator K₂ zugeführt, der den ankommenden Wert mit dem zuletzt eingelesenen vergleicht. Ist dieser Wert größer als der in K₂ befindliche, wird der Wert auf den Addierer A₃ und ist er kleiner, wird er auf den Addierer A₄ gelesen. Der neue Wert wird in K₂ gespeichert. Ist er unverändert, wird ein Addierer A₁ nach jeder Zeit st um eins erhöht, solange der im Komparator befindliche Wert mit dem neu ankommenden gleich bleibt. Weicht der Wert ab, wird der zuletzt in K₂ gespeicherte Wert mit dem Inhalt von A₁ multipliziert,T₂ activated K₁, which passes the slope value to the height difference determination, the  at the same time the odometer offers the value z, with which the value from K₁ is multiplied. This value is fed to a comparator K₂, the incoming Compare the value with the last one read. If this value is greater than that in K₂, the value on the adder A₃ and if it is smaller, it is read on the adder A₄. The new value is saved in K₂. If it is unchanged, an adder A 1 is st after each time increased by one as long as the value in the comparator matches the new one stays the same. If the value differs, the last value stored in K₂ with the content multiplied by A₁,

  • - das Ergebnis A₃ oder A₄ aufaddiert und- The result A₃ or A₄ added up and
  • - A₁ auf Null gesetzt.- A₁ set to zero.

Die Addierer A₃ und A₄ werden auf Anforderungen über eine Anzeige gelesen. Sie geben die gestiegenen bzw. gefallenen Meter direkt an.The adders A₃ and A₄ are read on request via a display. You give that increased or decreased meters directly.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Erfassung der mit einem Fahrzeug, insbesondere mit einem Fahrrad, durchfahrenen Höhenmeter, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter elektronischer Kilometerzähler seinen digitalen Ausgang in die erfindungsgemäße Vorrichtung einspeist und die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Pendel mit Schwingungszeit t aufweist, das seine Rotationsposition relativ zur Horizontalen binär durch an sich bekannte Meßwertgeber erfaßt, diese einem Computer zuführt, der die mittlere Stellung des Pendels über Zeiten in Vielfachen oder fraktalen von t, d. h. in Zeiten nt und hieraus die mittlere Steigung berechnet und diese Werte in einen Komparator K₁ schreibt, in dem alle neu ankommenden Werte mit dem zuletzt eingelesenen Wert nach einer Zeit smt << nt verglichen werden und im Falle einer Abweichung nach oben oder nach unten einem weiteren Rechengang zugeführt werden, der aus der mittleren Steigung und den in der Zeit snt gefahrenen Kilometern die Höhendifferenz berechnet, diese einem weiteren Komparator, K₂, zuführt, der das Ergebnis der vorherigen Messung gespeichert hat und je nach Über- oder Unterschreiten des neuen Wertes diesen in einen von zwei Addierern schreibt, die auf Abruf über eine Anzeige ausgelesen werden kann.1. A device for detecting the vertical meters traveled by a vehicle, in particular a bicycle, characterized in that an electronic odometer known per se feeds its digital output into the device according to the invention and the device according to the invention has a pendulum with oscillation time t that has its rotational position relative to the horizontal, recorded in binary form by sensors known per se, which feeds them to a computer which calculates the mean position of the pendulum over times in multiples or fractals of t, ie in times nt and the mean slope therefrom and writes these values into a comparator K 1, in which all newly arriving values are compared with the last value read in after a time smt << nt and, in the event of a deviation upwards or downwards, are fed to a further calculation step, which consists of the average gradient and the kilometers driven in time Height difference berec hnet, this feeds a further comparator, K₂, which has saved the result of the previous measurement and, depending on whether the new value is exceeded or undershot, writes it to one of two adders, which can be read out on demand via a display. 2. Vorrichtung zur Erfassung der gefahrenen Kilometer und der gleichzeitigen Festlegung der Größen n und s nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem die Umdrehung der Räder des Fahrzeuges festlegenden Teil, insbesondere an der Felge eines Fahrrades, ein Magnet angebracht ist, der einen Magnetfeld sensitiven Meßwertgeber beim Passieren aktiviert, daß der Puls des Meßwertgebers 3fach verzweigt wird, auf einem Zweig einem Addierer zugeführt wird, der über einen von außen einzustellenden Multiplikator über eine Anzeige auszulesen ist, auf dem zweiten Zweig einem Integrator I₁ zugeführt wird, der nach n Pulsen den Komparator K₁ aktiviert und auf dem dritten Zweig einen Integrator I₂ zugeführt wird, der nach s Pulsen den Komparator K₂ anstößt.2. Device for recording the kilometers driven and the simultaneous determination of sizes n and s according to claim 1, characterized in that on one Rotation of the wheels of the vehicle defining part, especially on the rim of a bicycle, a magnet is attached, which is a magnetic field sensitive sensor activated when passing, that the pulse of the sensor is branched 3-fold, is fed to an adder on a branch, via an adder to be set from the outside Multiplier can be read out via an ad, on the second branch one Integrator I₁ is supplied, which activates the comparator K₁ after n pulses and on the third branch an integrator I₂ is supplied, which after s pulses Comparator K₂ triggers. 3. Vorrichtung zur Erfassung der Steigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet fest mit dem Gehäuse der Vorrichtung starr so verbunden ist, daß an ihm die Mantelfläche eines starren Pendels vorbeigleitet, auf dieser Mantelfläche des starren Pendelkörper magnetfeldsensitive, azimutal in zwei Reihen parallel und versetzt angeordnete kleine Meßwertgeber aufgebracht sind und zwar so, daß eine Reihe, R₁, äquidistante Meßwertgeber und die andere Reihe, R₂, der Meßwertgeber einen Abstand von einem Meßwertgeber zum anderen mit wachsender Größe von einem Ende der Skala zum anderen aufweisen und daß die Meßwerte der Reihe I über einen Schalter, S₁, zwei Integratoren I₃ und I₄ und die der Reihe II einem Frequenz-Differentiator zugeführt werden, dessen Aufgabe bei anschwellender Frequenz positiv und bei abklingender Frequenz negativ den Schalter S₁ steuert und daß auf den Steuerpuls, der vom Kilometerzähler nach einer Zeit nt abgesetzt wird, die Differenz der Werte der Integratoren I₃ und I₄ gebildet wird und aus diesem Wert mittels eines Rechners die mittlere Neigung des Fahrzeuges in der Zeit nt berechnet wird.3. Device for detecting the slope according to claim 1, characterized in that that a magnet is rigidly connected to the housing of the device so that the surface of a rigid pendulum glides past him on this surface of the rigid pendulum body, sensitive to magnetic fields, azimuthal in two rows small transducers arranged in parallel and offset are applied in such a way that a row, R₁, equidistant transducers and the other row, R₂, the  Transducers a distance from one transducer to another with increasing Size from one end of the scale to the other and that the measured values of the Row I via a switch, S₁, two integrators I₃ and I₄ and that of the series II one Frequency differentiator are supplied, its task with increasing Frequency positive and negative decay controls the switch S₁ and that on the control pulse, which is set by the odometer after a time nt, the difference between the values of the integrators I₃ and I₄ is formed and from this value the average inclination of the vehicle in time nt is calculated by means of a computer becomes. 4. Vorrichtung zur Erfassung der Neigung gemäß Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Änderung von n durch Verwendung von mehr Magneten auf einem Umfang des Rades gesteigert wird und so die Neigung des Fahrzeuges gemäß Anspruch 3 in Zeiten kleiner als 50 msek bei einer Geschwindigkeit von 5 km/sek aktualisiert wird und daß die ermittelte Neigung nach nt Sekunden auch oder nur einer Anzeige zugeführt wird.4. Device for detecting the inclination according to claims 2 and 3, characterized characterized that the temporal change of n by using more Magnet is increased on a circumference of the wheel and so the inclination of the Vehicle according to claim 3 at times less than 50 msec at a speed of 5 km / sec is updated and that the determined inclination after nt seconds too or only one ad is fed.
DE19904011560 1990-04-10 1990-04-10 Combined altitude, inclination and distance meter for vehicle - has conventional distance meter, pendulum used for inclination measurement, computer and display Withdrawn DE4011560A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9007313U DE9007313U1 (en) 1990-04-10 1990-04-10 Integrated measurement data acquisition and display for bicycles
DE19904011560 DE4011560A1 (en) 1990-04-10 1990-04-10 Combined altitude, inclination and distance meter for vehicle - has conventional distance meter, pendulum used for inclination measurement, computer and display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904011560 DE4011560A1 (en) 1990-04-10 1990-04-10 Combined altitude, inclination and distance meter for vehicle - has conventional distance meter, pendulum used for inclination measurement, computer and display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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