專利名稱:電子軸里程計(jì)的制作方法
本發(fā)明普遍涉及安裝在軸上用來(lái)記錄車輛轉(zhuǎn)速的里程計(jì)，尤其涉及一種含有記錄與車輛工作有關(guān)信息的電子裝置的里程計(jì)。
安裝在車輛的轉(zhuǎn)軸上用機(jī)械計(jì)數(shù)器記錄車輪行駛距離的機(jī)械里程計(jì)是眾所周知的。此種里程計(jì)可能裝有一個(gè)懸掛在外屏蔽套內(nèi)的擺芯與有關(guān)車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。典型的軸里程計(jì)，象羅伯特.赫曼(Robert Hermann)的美國(guó)專利3，198，430;杰里·李·漢尼斯(Jerry L.Haynes)和小歐里文·阿·托馬斯(Oliver R.Thomas，Jr.)的美國(guó)專利4，156，131中所描述的，使用一種與棘輪上的齒相嚙合的棘爪來(lái)對(duì)機(jī)械計(jì)數(shù)器分度，機(jī)械計(jì)數(shù)器安裝在擺芯上。一種阻尼裝置阻礙擺芯的旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明是一種電子里程計(jì)，它使用集成電路和電子元件自動(dòng)地搜集、處理和記錄大量的為機(jī)械軸里程計(jì)所不能提供的車輛工作數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型。電子里程計(jì)安裝在車輛或拖車轉(zhuǎn)軸上，因而安裝相對(duì)容易一些，這種里程計(jì)產(chǎn)生的信息通常是機(jī)器可讀型的，可直接輸入給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。電子里程計(jì)提供一種相對(duì)廉價(jià)的方法，用于自動(dòng)地記錄車輛行駛的時(shí)間、日期和總里程以及行駛的平均速度、最大速度和行駛速度分布圖。電子里程計(jì)自動(dòng)地工作，不需要駕駛者在車輛的這一部分上施行手動(dòng)操作或者啟動(dòng)，除車輛工作運(yùn)行外，該里程計(jì)還可用來(lái)監(jiān)測(cè)交通規(guī)則執(zhí)行情況。該里程計(jì)還可用于裝有此種里程計(jì)車輛的遠(yuǎn)程識(shí)別。里程計(jì)記錄信息是機(jī)器可讀型的，通常只能通過一種兼容的遠(yuǎn)程單元讀出。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，較佳形式的本發(fā)明是帶有屏蔽罩的電子軸里程計(jì)，這種屏蔽罩適合于安裝后與車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。一塊永久磁鐵安裝在屏蔽罩的固定的位置上，并且可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈磁性簧片開關(guān)啟動(dòng)一次，產(chǎn)生一個(gè)指示車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的離散的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)。使用時(shí)鐘晶體產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖?？善痰募呻娐泛欣塾?jì)脈沖數(shù)和轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)的寄存器并且處理累加數(shù)據(jù)以產(chǎn)生指示經(jīng)過的時(shí)間、總距離和車輪行駛的速度的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)存在存儲(chǔ)器中。用紅外發(fā)光管從存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀出。電磁開關(guān)、時(shí)鐘、集成電路、存儲(chǔ)器和發(fā)光二極管被良好地安裝在懸置于屏蔽罩內(nèi)的芯架上。
使用光敏傳感器接收遠(yuǎn)程信號(hào)來(lái)對(duì)里程計(jì)編程并給里程計(jì)輸入數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程程序編制器/詢問機(jī)單元與里程計(jì)相配合，既從里程計(jì)接收信息又向里程計(jì)傳輸信息。里程計(jì)自動(dòng)地確定有關(guān)車輛行駛的起點(diǎn)和終點(diǎn)。
圖1是說(shuō)明本發(fā)明的電子軸里程計(jì)的局部剖斷面剖視圖;
圖2是沿圖1中2-2線切開的局部橫向剖視圖;
圖3是圖1的電子里程計(jì)所用電路的部分示意形式、部分框圖形式的簡(jiǎn)圖;
圖4是用來(lái)與圖1的電子里程計(jì)通信的遠(yuǎn)程單元的電路簡(jiǎn)圖，其中部分以示意形式、部分以框圖形式表示。
參考圖紙時(shí)圖中相同的數(shù)碼代表相同的部分，本發(fā)明對(duì)應(yīng)的電子軸里程計(jì)都用數(shù)碼10表示。電子軸里程計(jì)10具有一個(gè)圓柱形殼體12，殼體12適合于安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)車軸和車輪(圖中未畫出)上以實(shí)現(xiàn)與車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。使用可擰入車軸螺孔(圖中未畫出)的螺紋柱來(lái)把殼體安裝在車輪軸上，因而不再需要另外的緊固件。杯形殼體12有一后壁16和一環(huán)形側(cè)壁18。透明材料制成的窗口20用環(huán)形側(cè)壁18密封，形成一個(gè)實(shí)質(zhì)上是防泄漏的屏蔽罩。
支撐軸22被固定在形成的屏蔽罩內(nèi)而不可轉(zhuǎn)動(dòng)并與殼體12同軸，因而當(dāng)屏蔽罩安裝在車輪軸上時(shí)它也與裝有軸里程計(jì)的軸和輪同軸。芯架24被樞軸式地懸在支撐軸22上并用殼體12和前窗20形成的屏蔽罩封閉。芯架24用來(lái)安裝將在下面進(jìn)一步介紹的各種電子線路和元件。芯架24有一個(gè)偏心設(shè)置的重心(用點(diǎn)25表示)，這個(gè)重心徑向偏離支撐軸22，結(jié)果使芯架以擺動(dòng)方式相對(duì)于支撐軸22作樞軸式運(yùn)動(dòng)。在軸里程計(jì)正常工作期間，由于重心偏移的原因，擺式芯架相對(duì)于安裝殼體12的車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制住。因此，殼體12和相應(yīng)車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而其中封閉的擺式芯架24則保持通常懸吊樞軸方向(如圖1所示)，并帶有因車輛加速力和減速力的作用所產(chǎn)生的相對(duì)于支撐軸22的一些有限的擺動(dòng)。
擺式芯架24與扇形開口26良好地形成在一起，扇形開口26被定在徑向地相對(duì)(上方)芯架的重心25的位置。阻尼裝置，例如美國(guó)專利4，156，131所披露的(這個(gè)專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人)，包括一球系統(tǒng)由數(shù)碼28表示。球箱30與一對(duì)拱肋32和34一起制成，拱肋的作用是在徑向形成一個(gè)擺式芯架重心的半徑軌道。一對(duì)阻尼球36和38放在球箱30中。球軌道限制球作完全徑向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，允許球在球箱30內(nèi)作一定程度的彈跳以消耗擺體的動(dòng)能。球裝置的作用是防止擺式芯架由于裝有軸里程計(jì)的車輪的垂直加速度、特別是完全向下的垂直加速(例如車輪遇到坑洼可能產(chǎn)生的結(jié)果)所引起的振蕩或轉(zhuǎn)動(dòng)。球裝置也起減小裝有軸里程計(jì)的車輪在水平加速和減速期間在擺式芯架上產(chǎn)生的角動(dòng)量的作用。
永久磁鐵40安裝在窗口20內(nèi)徑向偏離里程計(jì)屏蔽罩轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸的一個(gè)固定位置上。因此，當(dāng)里程計(jì)安裝到車輪上時(shí)，永久磁鐵便隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
擺式芯架24和與之有固定關(guān)系的電路板42裝在一起。磁性簧片開關(guān)44安裝在電路板上并與永久磁鐵40徑向地成一直線，從而屏蔽罩相對(duì)芯架24的角轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致永久磁鐵40和磁性簧片開關(guān)44不斷地對(duì)準(zhǔn)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)里程計(jì)屏蔽罩也就是車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周的磁感應(yīng)?；善_關(guān)44被定位和形成，從而使磁鐵和開關(guān)的角對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生瞬時(shí)、離散的開關(guān)閉合，并由此產(chǎn)生屏蔽罩每轉(zhuǎn)動(dòng)一周的可測(cè)信號(hào)。也可以使用根據(jù)車輪的每一周轉(zhuǎn)動(dòng)而打開電路的開關(guān)。還可以使用一種無(wú)磁性從動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù)探測(cè)器。
一種常規(guī)集成電路，最好是要求小電流的CMOS型電路安裝在電路板42上。集成電路46起電子控制器和中央處理器作用?；善_關(guān)44與電路46聯(lián)接用來(lái)傳輸表示被探測(cè)車輪轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)。電路46包含一個(gè)觸點(diǎn)輸入調(diào)節(jié)電路和一個(gè)用于累加和暫時(shí)存儲(chǔ)簧片開關(guān)44閉合數(shù)的計(jì)數(shù)寄存器。時(shí)鐘晶體48安裝在電路板42上，與電路46聯(lián)接。時(shí)鐘晶體48產(chǎn)生用來(lái)測(cè)定時(shí)間、日期和用于里程計(jì)數(shù)據(jù)的處理和搜集方面的時(shí)間間隔的計(jì)時(shí)脈沖。集成電路46包括一個(gè)與時(shí)鐘晶體48聯(lián)接以大約32KHz振蕩的振蕩電路。集成電路46包括一個(gè)輔助輸入電路用來(lái)累計(jì)振蕩電路的振蕩次數(shù)和一個(gè)輔助計(jì)數(shù)寄存器用于暫時(shí)存儲(chǔ)振蕩數(shù)。
集成電路46的中央處理器部分包括一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)程序的只讀存儲(chǔ)器。根據(jù)該程序處理觸點(diǎn)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘振蕩數(shù)據(jù)。各種輸入數(shù)據(jù)和指令信息可以輸入給電路46。一塊靜態(tài)或動(dòng)態(tài)CMOS隨機(jī)存儲(chǔ)器集成電路50，如Interl IM6504IDN，裝在電路板42上并與集成電路46聯(lián)接用來(lái)存儲(chǔ)由集成電路46所產(chǎn)生和處理的數(shù)據(jù)。集成電路46與下面將要介紹的用于傳輸和接收信息的遠(yuǎn)程單元聯(lián)接。
集成電路46也起保持存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器集成電路50中數(shù)據(jù)的作用。紅外發(fā)光二極管52，例如通用電子F5G1二極管，安裝在電路板42上，用來(lái)光學(xué)傳輸數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程單元。集成電路46含有一個(gè)使發(fā)光二極管工作的驅(qū)動(dòng)電路。光敏傳感器54，例如通用電子型L14R傳感器，與集成電路46聯(lián)接以便通過紅外脈沖接收來(lái)自遠(yuǎn)程單元的信息并把所接收的信息傳輸給集成電路46。集成電路46含有一個(gè)放大傳感器54所接收的脈沖功率的放大電路以便使該信息能由電路46進(jìn)行處理。傳輸頻率一般為幾千赫茲。以上電路由安裝在電路板42上的鋰電池供電。
根據(jù)本高級(jí)電子軸里程計(jì)，它的作用在于記錄若干不連續(xù)行駛中每次的時(shí)間、日期和里數(shù)，記錄行駛的平均速度和最大速度，記錄超速行駛的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間，記錄行駛的速度分布圖。一般來(lái)說(shuō)，沒有兼容的遠(yuǎn)程程序編制器/詢問機(jī)或類似裝置，信息就無(wú)法讀出，例如里程計(jì)存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)僅僅是機(jī)器可讀型的。電子軸里程計(jì)自動(dòng)地產(chǎn)生信息，不需要也不允許駕駛員對(duì)里程計(jì)施行啟動(dòng)或操作控制。
電子里程計(jì)數(shù)據(jù)的處理受存儲(chǔ)在集成電路46的只讀存儲(chǔ)器(ROM)中的程序控制。根據(jù)本發(fā)明的高級(jí)里程計(jì)，裝有里程計(jì)的車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周引起簧片開關(guān)44閉合一次。里程計(jì)自動(dòng)地、優(yōu)越地通過電路里的程序而不是手動(dòng)操作來(lái)控制行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)的界限。在時(shí)間間隔大于預(yù)設(shè)的行程結(jié)束門限間隔期間無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)指示開關(guān)閉合已經(jīng)發(fā)生的情況下，集成電路處于準(zhǔn)備狀態(tài)。當(dāng)電路在準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，無(wú)論何時(shí)只要觸點(diǎn)閉合電路就對(duì)計(jì)時(shí)脈沖和開關(guān)觸點(diǎn)閉合計(jì)數(shù)。觸點(diǎn)閉合數(shù)與存在存儲(chǔ)器或程序中的車輪周長(zhǎng)相乘確定車輛行駛的距離。另一方面，行駛距離的實(shí)際計(jì)算可由后面介紹的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)單元來(lái)承擔(dān)。
行程起始門限時(shí)間間隔也存儲(chǔ)在程序中。車輛在根據(jù)行程起始門限存儲(chǔ)的時(shí)間內(nèi)行駛的距離等于或者大于根據(jù)行程起始門限存儲(chǔ)的距離時(shí)，最初觸點(diǎn)閉合的時(shí)間和日期被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。典型的行駛起始門限值大約為5分鐘0.5英里。行駛起始門限的目的在于確定行程的開始，以便使行程區(qū)別于短期起動(dòng)和占行程大部時(shí)間的停止間隔，區(qū)別于因維修或行駛準(zhǔn)備和/或者為裝車目的或者由于交通擁擠、紅綠燈、以及交通阻塞而造成的短期起動(dòng)或停止間隔。
由于車輛的正常工作特性和有關(guān)車輛的用途不同，行程開始和行程結(jié)束可能是因車而異的。一般來(lái)說(shuō)，專門的行程起始門限和行程結(jié)束門限值最好是預(yù)先設(shè)置的值，這些值被有選擇地輸入到電路46中。
當(dāng)調(diào)整電路到行駛狀態(tài)時(shí)，集成電路46的處理器開始累加車輪轉(zhuǎn)數(shù)簧片開關(guān)44的觸點(diǎn)閉合數(shù)達(dá)6秒時(shí)間間隔。當(dāng)然也可以用其他時(shí)間間隔。每一種時(shí)間間隔的總數(shù)被順序地存入存儲(chǔ)器中，最多到150個(gè)時(shí)間間隔。當(dāng)?shù)竭_(dá)第150個(gè)時(shí)間間隔后，隨后的時(shí)間間隔總數(shù)按先進(jìn)先被寫滿存儲(chǔ)區(qū)域溢出的原則被存入用來(lái)最先存儲(chǔ)時(shí)間間隔的存儲(chǔ)器單元中。
當(dāng)10個(gè)六秒時(shí)間間隔總數(shù)全部存入存儲(chǔ)器后，10個(gè)時(shí)間間隔(1分鐘)行駛的距離就確定下來(lái)存入存儲(chǔ)器中指向最大行駛速度的一個(gè)單元。同樣，隨后每10個(gè)時(shí)間間隔一組的總距離，例如每一分鐘時(shí)間間隔，也被確定下來(lái)并與最大行駛距離相比較。如果一個(gè)隨后總計(jì)的距離大于存儲(chǔ)在最大行駛速度單元中的距離，則新的距離取代現(xiàn)存的距離而變?yōu)樾碌淖畲笮旭偹俣染嚯x。
每組10個(gè)六秒時(shí)間間隔的總距離也與存入存儲(chǔ)器的超速門限相比較。如果10個(gè)時(shí)間間隔一組的總距離超過超速門限，產(chǎn)生相應(yīng)的計(jì)算值并存入存儲(chǔ)器中指示超速行駛的時(shí)間的單元內(nèi)。當(dāng)總距離超過門限速度時(shí)，計(jì)算值按每組10個(gè)時(shí)間間隔的距離陸續(xù)遞增地增加。這樣，提供了一個(gè)自動(dòng)監(jiān)視車輛超速行駛的時(shí)間的方法。當(dāng)然，除定義的超速范圍以外的速度范圍也可以被選擇用來(lái)以與所述超速范圍類似的方法進(jìn)行監(jiān)視。
當(dāng)集成電路46的處理器接到來(lái)自磁性開關(guān)44的車輪移動(dòng)觸點(diǎn)脈沖時(shí)，處理器也測(cè)定車輛行駛的總距離。例如，計(jì)算值每隔0.1英里被加到指示行駛距離的存儲(chǔ)器單元和指示車輛里程計(jì)數(shù)的存儲(chǔ)器單元。在與預(yù)設(shè)的行駛結(jié)束門限間隔相等的時(shí)間里無(wú)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)觸點(diǎn)閉合的情況下，最后一次觸點(diǎn)閉合的時(shí)間和日期被存下來(lái)作為行駛終止的標(biāo)志。典型的行駛結(jié)束門限時(shí)間間隔大約是10分鐘。
集成電路46的處理器在行駛結(jié)束門限之后暫停，一直到另一次車輪轉(zhuǎn)動(dòng)觸點(diǎn)閉合或者電子軸里程計(jì)被后面要介紹的遠(yuǎn)程序編制器/詢問機(jī)單元詢問為止。下一次觸點(diǎn)閉合導(dǎo)致基本上與先前的處理順序相重復(fù)的結(jié)果。隨后每次行駛的數(shù)據(jù)存入逐個(gè)指定的存儲(chǔ)器單元中，直到?jīng)]有更多的存儲(chǔ)單元可用為止。當(dāng)每一個(gè)存儲(chǔ)單元都被用過后，下次行駛的數(shù)據(jù)按先進(jìn)先被寫滿存儲(chǔ)區(qū)域溢出的原則取代最早記錄的行駛數(shù)據(jù)而儲(chǔ)存。里程計(jì)存儲(chǔ)器被做成能防止擦除存儲(chǔ)的信息而不是防止擦除消耗可用存儲(chǔ)單元所得的結(jié)果。
數(shù)據(jù)存入RAM集成電路50中并通過電路46檢索，以便經(jīng)過紅外發(fā)光二極管52遠(yuǎn)程讀出。在本高級(jí)里程計(jì)中，數(shù)據(jù)光學(xué)傳輸給下面要介紹的遠(yuǎn)程程序編制器/詢問機(jī)單元。對(duì)每次行駛來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)可能至少需要72比特的存儲(chǔ)器。每次行駛的數(shù)據(jù)可能由如下信息組成
a.以分鐘、小時(shí)和日記錄的起始時(shí)間和日期(16比特)b.以0.1英里記錄的行駛距離(16比特)c.以分鐘、小時(shí)和日記錄的行駛結(jié)束的時(shí)間和日期(16比特)d.在記錄行駛期間所達(dá)到的最大速度(8比特)e.車輛以超過預(yù)設(shè)門限速度行駛的分鐘數(shù)(16比特)此外還可以包括下列數(shù)據(jù)f.車輛標(biāo)志號(hào)g.該車當(dāng)前里程計(jì)讀數(shù)h.由每一預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間的速度組成的速度分布圖作為最后預(yù)設(shè)分布圖時(shí)間間隔。
速度分布圖的目的是為了得到記錄操作情況的數(shù)據(jù)供分析事故之用。
下面參考圖4，遠(yuǎn)程程序編制器/詢問機(jī)(PI)單元用數(shù)碼60表示。PI單元60可以與前述的軸里程計(jì)10兼容，進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)通訊。PI單元60是一個(gè)以電池供電的便攜式裝置，它包含一個(gè)鍵盤62和一個(gè)數(shù)字顯示器64。PI單元還包含一個(gè)紅外發(fā)光二極管(LED)66用來(lái)發(fā)送信息，而電子里程計(jì)的光敏傳感器54接收信息，還包括一個(gè)光敏傳感器68用于接收電子里程計(jì)的紅外LED52發(fā)送的信息。PI單元60還包含一個(gè)微處理器和一個(gè)起存儲(chǔ)從電子里程計(jì)10中所接收信息的作用的隨機(jī)存儲(chǔ)器。PI存儲(chǔ)器最好具有能存儲(chǔ)大約16到64個(gè)這樣的里程計(jì)的數(shù)據(jù)的容量。
紅外LED66和光敏傳感器68與譯碼器和寄存器電路70聯(lián)接，譯碼器和寄存器70又與鍵盤62和液晶數(shù)字顯示器64聯(lián)接。RS-232型電纜插頭72通過RS-232接口電路74與電路70聯(lián)接，以便提供一個(gè)與計(jì)算機(jī)終端(圖中未畫出)相連的電纜引線。微處理器76，如Intel 8085電路，控制PI單元的工作。微處理器76經(jīng)過輸入/輸出(I/O)擴(kuò)展集成電路78，例如Intel 8155電路，與電路70連接。操作PI單元的程序存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)80中。ROM 80可以是Intel 8355電路。數(shù)據(jù)存在隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAMS)82，例如Intel 2164-25，電路中。用可充電鎳鎘電池84對(duì)這些電路供電。
要給一個(gè)或若干個(gè)電子里程計(jì)輸入信息，可從計(jì)算機(jī)經(jīng)過插頭72和接口電路74通過PI輸入或者通過終端人工輸入，也可以用PI單元上的鍵盤輸入這些信息。PI單元中的信息可以通過按動(dòng)鍵盤62上相應(yīng)的鍵扭而被傳輸給里程計(jì)，因而編碼的紅外脈沖從發(fā)光二極管66傳輸給里程計(jì)的光敏傳感器54。
里程計(jì)10與PI單元60的通訊能力可以通過多種方式有效地利用。例如，如果里程計(jì)已被預(yù)先編程，則車輛標(biāo)志碼可以被傳輸回PI單元，PI單元根據(jù)所給的車輛標(biāo)志碼在其內(nèi)存中查詢要傳輸給該里程計(jì)的信息。然后這些信息通過傳感器54被傳輸給里程計(jì)，里程計(jì)又通過LED 52傳輸信息給PI單元以示證實(shí)。為了保證電子里程計(jì)和PI單元之間的通訊，一般要求LED 52和傳感器68之間LED 66和傳感器54之間光學(xué)照準(zhǔn)。照準(zhǔn)通常是容易完成的，通過人工把PI單元及其接收/發(fā)射部位照準(zhǔn)里程計(jì)方向就可以了。因?yàn)镻I單元60是便攜式的，所以實(shí)際上PI單元可以放置到直接與里程計(jì)10接觸的位置。另一方面，便攜式PI單元還可以與安裝在路緣石上或公路邊某一固定位置上的靜止裝置結(jié)合起來(lái)發(fā)揮作用。靜止裝置的紅外發(fā)射器和接收器定位于與車軸同一水平線上。當(dāng)裝有里程計(jì)的車輛停止而里程計(jì)處于此靜止PI單元的通訊范圍時(shí)，數(shù)據(jù)可以在軸里程計(jì)和靜止PI單元之間傳輸。靜止PI單元可以與遠(yuǎn)程設(shè)置的計(jì)算機(jī)聯(lián)線以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、車輛進(jìn)出控制或者用于車輛租賃公司計(jì)算用戶費(fèi)用。
在電子里程計(jì)預(yù)先未被編程并且不包含車輛標(biāo)志號(hào)的情況下，則可以通過PI單元上的鍵盤將車輛標(biāo)志號(hào)人工地輸入。PI單元也可用來(lái)向電子里程計(jì)提出詢問。例如，當(dāng)鍵盤上對(duì)應(yīng)“讀”(READ)的鍵啟動(dòng)時(shí)，編碼的信號(hào)就可以被發(fā)送給電子里程計(jì)，然后電子里程計(jì)把其RAM存儲(chǔ)器中的全部存儲(chǔ)信息包括車輛標(biāo)志號(hào)發(fā)送回來(lái)。接收的信息可存入PI單元的RAM82中。若干電子里程計(jì)被一指定的PI單元詢問完后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能夠從PI單元經(jīng)過接口電路74和插頭72傳輸給計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程傳輸調(diào)制解調(diào)器。另一方面，啟動(dòng)鍵盤上相應(yīng)的“顯示”鍵(“DISPLAY”鍵)，能夠在數(shù)字顯示器64上逐字讀出數(shù)據(jù)。
從PI單元傳輸?shù)诫娮永锍逃?jì)的典型數(shù)據(jù)可以包括下列信息a.車輛標(biāo)志號(hào)8位(32比特)b.以分、小時(shí)、月、日和年表示的時(shí)間和日期(24比特)c.以0.00001英里為增量的車輪周長(zhǎng)(16比特)d.以每分鐘0.02英里為增量的超速門限值(8比特)e.以幾分鐘0.1英里為增量的行駛門限值(16比特)f.以一分鐘為增量的行駛結(jié)束門限(8比特)g.以0.1英里為增量的車輛里程計(jì)當(dāng)前讀數(shù)(32比特)雖然4，096比特(4K)的存儲(chǔ)量是足夠用的，但集成電路50最好擁有一個(gè)存儲(chǔ)能力為16，384比特(16K)的存儲(chǔ)器?？紤]到基本布局，集成電路46產(chǎn)生的信息可以根據(jù)4K容量RAM集成電路50的存儲(chǔ)量進(jìn)行格式化，于是車輛標(biāo)志號(hào)分配32比特，里程計(jì)讀數(shù)分配32比特，時(shí)間和日期分配32比特和車輪直徑分配16比特。剩下的RAM容量能容納后來(lái)83個(gè)行駛記錄，這些記錄按先進(jìn)先被寫滿溢出的原則保持在存儲(chǔ)器內(nèi)，每一這樣的行駛記錄能分配給48比特以便組成開始的日期和時(shí)間、行駛的總距離以及行駛結(jié)束的日期和時(shí)間。日期和時(shí)間將包含用于當(dāng)月日期的5比特，用于當(dāng)日小時(shí)數(shù)的5比特和分鐘數(shù)的6比特。為了以大約80英尺為增量表示到1000英里，距離將分配16比特。更好地是通過車輪轉(zhuǎn)動(dòng)單元來(lái)存儲(chǔ)距離。而以英里為單位的實(shí)際距離的計(jì)算由遠(yuǎn)程PI單元60來(lái)完成。除上述數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)也可以在電子軸里程計(jì)和PI單元之間傳輸。例如，作為一個(gè)詢問的響應(yīng)部分，傳輸?shù)男畔⒖赡鼙硎拘枰鼡Q電池。作為傳輸給里程計(jì)的所有信息的一部分，密碼用來(lái)預(yù)防未經(jīng)許可的詢問或數(shù)據(jù)變化。
值得提出的是，前述電子里程計(jì)也可以做成使得磁鐵安裝在相對(duì)轉(zhuǎn)輪固定的位置并且使部分或全部的電子線路和部件與車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。還有一點(diǎn)值得提出的是另外各種形式的數(shù)據(jù)可從所述里程計(jì)中獲得，雖然在本申請(qǐng)中沒有詳細(xì)介紹。
盡管為了說(shuō)明問題本發(fā)明的高級(jí)電子軸里程計(jì)已經(jīng)被介紹過了，但是不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明就局限于前面的介紹。當(dāng)然，在不違背本發(fā)明的精神和范圍的情況下，一個(gè)技藝熟練的人可能做出各種改進(jìn)、修正和替換。
權(quán)利要求
1.用于判斷車輛使用情況的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，包括電子記錄某些以車輪轉(zhuǎn)動(dòng)和時(shí)間為基礎(chǔ)的車輛工作數(shù)據(jù)的方法，使用安裝在車輪上并帶有電子記錄器裝置來(lái)自動(dòng)地電子記錄和有選擇地電子傳輸上述車輛工作數(shù)據(jù)的軸里程計(jì)記錄數(shù)據(jù)；安裝在車輪上的軸里程計(jì)中，有選擇地把上述車輛工作數(shù)據(jù)傳輸給并存儲(chǔ)在獨(dú)立的電子記錄器裝置內(nèi)；并且從存儲(chǔ)在上述獨(dú)立記錄器裝置中的上述車輛工作數(shù)據(jù)中產(chǎn)生使用情況的讀出。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，其中有選擇地電子傳輸上述車輛工作數(shù)據(jù)的方法包括，通過電磁波輻射從上述軸里程計(jì)的記錄裝置中有選擇地把車輛工作數(shù)據(jù)傳輸給上述獨(dú)立記錄器裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，其中有選擇地電子傳輸上述車輛工作數(shù)據(jù)的方法包括，通過電磁波輻射從上述獨(dú)立記錄器裝置有選擇地把起動(dòng)信號(hào)傳輸給上述軸里程計(jì)的記錄器裝置，以控制上述車輛工作數(shù)據(jù)從軸里程計(jì)的上述記錄器裝置到上述獨(dú)立記錄器裝置的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，其中有選擇地傳輸上述車輛工作數(shù)據(jù)的方法包括，當(dāng)人工地保持獨(dú)立記錄器裝置與安裝軸里程計(jì)的車輪彼此隔開的關(guān)系時(shí)，通過電磁波輻射，從上述軸里程計(jì)的記錄器裝置中有選擇地把車輛工作數(shù)據(jù)傳輸給上述獨(dú)立的記錄器裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，其中上述車輛工作數(shù)據(jù)包括多個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段包括一個(gè)在連續(xù)的預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間增量期間裝有軸里程計(jì)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)總數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的監(jiān)視輪式車輛工作的方法，其中上述車輛工作數(shù)據(jù)包括，在預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間間隔期間通過預(yù)設(shè)最小車輪轉(zhuǎn)動(dòng)值確定的車輛行程開始和結(jié)束的時(shí)間和日期、由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)總數(shù)確定的行程期間的行駛距離、在預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間間隔內(nèi)由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)最大值決定的行駛期間的最大速度和車輛超過預(yù)設(shè)速度的總持續(xù)時(shí)間。
7.一種電子軸里程計(jì)包括一個(gè)屏蔽罩，安裝后可隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng);一個(gè)磁鐵，安裝在相對(duì)上述屏蔽罩固定位置上并可隨之轉(zhuǎn)動(dòng);電磁感應(yīng)器裝置，對(duì)上述磁鐵響應(yīng)，用來(lái)探測(cè)上述車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)指示信號(hào);時(shí)鐘裝置，用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào);數(shù)據(jù)裝置，對(duì)上述轉(zhuǎn)動(dòng)和時(shí)鐘信號(hào)響應(yīng)，用來(lái)產(chǎn)生指示上述車輪行駛的時(shí)間和距離的數(shù)據(jù);存儲(chǔ)器裝置，用來(lái)存儲(chǔ)上述的數(shù)據(jù);發(fā)射裝置，用來(lái)從上述存儲(chǔ)器向遠(yuǎn)程讀出傳輸上述數(shù)據(jù);懸掛裝置，樞軸式地懸掛在上述屏蔽罩內(nèi)，以便安裝上述的電磁傳感器裝置、時(shí)鐘裝置、數(shù)據(jù)裝置、存儲(chǔ)器裝置以及光學(xué)發(fā)射裝置。
8.權(quán)利要求
7的電子軸里程計(jì)包括一個(gè)光敏傳感器裝置，用來(lái)接收遠(yuǎn)程信號(hào)并且把這些信息轉(zhuǎn)送給數(shù)據(jù)裝置。
9.權(quán)利要求
7的電子軸里程計(jì)包括一個(gè)遠(yuǎn)離上述屏蔽罩的程序編制器/詢問機(jī)裝置用來(lái)接收和存儲(chǔ)發(fā)射裝置發(fā)射的數(shù)據(jù)。
10.權(quán)利要求
7的電子軸里程計(jì)中，數(shù)據(jù)包括對(duì)于預(yù)設(shè)速度范圍的車輪行駛速度和車輪行駛速度的時(shí)間持續(xù)的指示數(shù)據(jù)。
11.權(quán)利要求
7的電子軸里程計(jì)中，數(shù)據(jù)裝置產(chǎn)生上述車輪最大行駛速度的指示數(shù)據(jù)。
12.權(quán)利要求
7的電子軸里程計(jì)中，上述數(shù)據(jù)裝置包括行程定義裝置，用來(lái)自動(dòng)地確定車輪行駛的起點(diǎn)和終點(diǎn)。
13.一種電子軸里程計(jì)包括轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)裝置，用來(lái)探測(cè)上述車輪轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生指示轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào);時(shí)鐘裝置，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào);可編程序電路裝置，對(duì)上述轉(zhuǎn)動(dòng)和時(shí)鐘信號(hào)響應(yīng)，來(lái)產(chǎn)生指示上述車輪行駛的時(shí)間、距離和速度;發(fā)射裝置，用來(lái)向遠(yuǎn)程讀出傳輸上述數(shù)據(jù);屏蔽罩裝置，適合于緊靠著轉(zhuǎn)動(dòng)車輪安裝以便封裝上述時(shí)鐘裝置、電路和發(fā)射裝置。
14.一種適合于記錄車輛相應(yīng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電子軸里程計(jì)包括車輪轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器裝置，用來(lái)探測(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生指示信號(hào);時(shí)鐘裝置，用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào);行駛起點(diǎn)裝置，用來(lái)自動(dòng)確定車輪行駛的起點(diǎn);數(shù)據(jù)裝置，對(duì)上述車輪傳感器、時(shí)鐘和行駛起點(diǎn)裝置響應(yīng)，產(chǎn)生指示上述車輛行駛的時(shí)間和距離的數(shù)據(jù);存儲(chǔ)器裝置，至少能存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)的一部分;發(fā)射裝置，用來(lái)從上述存儲(chǔ)器裝置傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，以便遠(yuǎn)程讀出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求
14的電子軸里程計(jì)，包括自動(dòng)確定車輛行程終點(diǎn)的行程終點(diǎn)裝置。
16.權(quán)利要求
15的電子軸里程計(jì)中，數(shù)據(jù)裝置在行程結(jié)束之前按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔指令順序快速地產(chǎn)生車輪行駛速度的指示數(shù)據(jù)。
專利摘要
電子軸里程計(jì)使用一個(gè)永久磁鐵和一個(gè)磁性簧片開關(guān)來(lái)記錄裝配里程計(jì)車輪的轉(zhuǎn)速。一個(gè)可編程的集成電路與時(shí)鐘晶體和磁性簧片開關(guān)連接，自動(dòng)地產(chǎn)生關(guān)于時(shí)間、距離和相應(yīng)車輪行駛速度的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被存入隨機(jī)存儲(chǔ)器中。使用一個(gè)紅外發(fā)光二極管來(lái)從里程計(jì)向遠(yuǎn)程單元傳輸數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程單元的信息也可以通過光敏傳感器傳輸給里程計(jì)。
文檔編號(hào)G01C22/02GK86101161SQ86101161
公開日1986年10月1日 申請(qǐng)日期1986年2月27日
發(fā)明者多納德·W·弗利舍 申請(qǐng)人:維德工業(yè)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan