专利名称:有记忆功能的数字式汽车里程表的制作方法
本实用新型涉及一种汽车用的数字式里程表，特别是能将汽车行驶过的时速数值记录下来，即增加了一种记忆功能的数字式汽车里程表。
现有的汽车里程表、只具备①即时速度的显示，②行驶里程的总累计这两种功能。其结构是由下述的各电子元器件相互之间联接成的各电子线路而组装成的。具体结构(参见图一)是由传感器、计数输入控制门、十进计数器、锁存器、译码驱动器、显示屏依次串联相接，其计数输入控制门的输入端受晶体振荡经360次分频器串闸门双稳后输出的闸门信号(时标)所控制，其十进计数器的清零端和锁存器的控制端分别由来自闸门双稳的信号脉冲经延时2和延时1输出后所控制，其传感器输出的另一端经50次分频器、2次分频器、10次分频器、脉冲放大驱动至里程总累计(电磁计数器)依次相串联接。
本实用新型的任务是要提供一种改进的汽车里程表，它不但具有即时速度显示和行驶里程总累计这两种功能，而且还增有行驶过的时速记忆功能。具体地说是能将汽车行驶过的(车身所在之地往后的)0至80米之内的0米、5米、10米、20米、30米、40米、50米、60米、70米、80米各点上的时速数值一一地记录下来。随着车身的不断前行，每行5米其记录数值更新一次，只保留车后0至80米之内的记录。有此功能可将停车前或事故前的车辆运行状况作记录，以此约束司机违章，以减少事故，给交通民警在处理违章及事故时提供依据。
本实用新型的任务是以如下方式完成的主要以串入并出式的移位寄存器来实现记忆功能。移位寄存器加装在现有里程表的锁存器与译码驱动器之间，把锁存器中锁存的车速数值暂存在移位寄存器中，使得即时车速的数值不丢失而乃能保留下来。具体结结构是(参见图一)其传感器、计数输入控制门、十进计数器、锁存器、移位寄存器、读出选择控制门、译码驱动器、显示屏依次相串联接，其计数输入控制门的输入端受晶体振荡360次分频器串闸门双稳后输出的闸门信号(时标)所控制，其计数器的清零端和锁存器的控制端分别由来自闸门双稳的信号脉冲经延时1输出后所控制，其传感器输出的另一端经50次分频器、2次分频器、10次分频器、脉冲放大驱动至里程总累计(电磁计数器)依次相串联接，其移位寄存器的5米和10米移位控制端，分别与50次分频器的输出端和2次分频器的输出端各自相联，其读出选择控制门的十个控制端，分别与单刀十掷波段开关的刀转换触点相接。
以下结合附图对本实用新型的结构及工作原理作进一步地详细描述。
图一是本实用新型的结构原理方框图。
图二是本实用新型取得0.36秒时标、闸门信号、锁存信号、行路脉冲，5米和10米移位信号的电路原理图。
图三、图四、图五分别是本实用新型个位数、十位数、百位数的输入控制门、十进计数器、锁存器、移位寄存器、读出选择控制门、波段开关、译码驱动器、显示屏部分电路原理图。
图六是本实用新型闸门信号、锁存信号、清零信号的波型顺序图。
图七是本实用新型里程总累计的放大驱动、电磁计数器部分电路原理图。
图八是本实用新型自保式电源部分电路原理图。
为了便于说明工作原理，现将本实用新型的各分立部分归纳为五个电路单元，分别为一、传感器单元，二、测量单元，三、数字暂存单元，四、读出选择控制显示单元，五、电源供给单元，具体各单元的划分如下传感器单元包括有磁转盘、磁头和电脉冲放大整形电路等。(参见图二)测量单元包括有①构成时标电路的晶体振荡和360次分频器及闸门双稳。②输出锁存信号和清零信号的延时1和延时2。③8421代码的十进计数器和锁存器。④实现行路里程总累计的50次分频器、2次分频器、10次分频器、脉冲放大驱动、电磁计数器。(参见图一、图二、图七)数字暂存单元包括有D型触发器拼成的串入并出式的移位寄存器。(参见图一、图三、图四、图五)读出选择控制显示单元包括有读出选择制门、译码驱动器、显示屏、和与读出选择控制门相联的波段开关(参见图一、图三、图四、图五)。电源供给单元包括送往所有电路部分所需的电源，其结构参图八。
本实用新型的工作过程如下以第一单元实现行路米数与电脉冲的转换。(即行路0.1米输出一个电脉冲)再通过第二单元把行路的脉冲与时标作比，(即把在时标所限的那段时间内输出的电脉冲数进行计数)便可得出时速了，若把总的脉冲数作累计，则可得行路公里数的累计值。得到的时速数值，在移位信号的促进下送到第三单元存在相应的寄存器内暂存。若要查询或显示某一时刻地点的行驶速度的数值，则通过第四单元的选择控制开关，调出相应的数值，直接显示出来。第五单元则是提供本仪表的工作电源部分，它不但是有稳压功能。而且还具有开关自保的特点，不会因行车的途中关电门(钥匙门)而把仪表断电失去记忆数值，即一但开启电门，即自保供电。如需停电，则必须按动特设的停电按扭。
本实用新型各单元的工作原理如下第一单元传感器，是把行路米数转换成电脉冲的转换器。由磁转盘，磁头和电脉冲放大，整型电路等组成。它的任务是把汽车行驶的米数，转换成电脉冲数。磁性转盘装有16对磁极，转盘轴与汽车变速箱上的软轴接口轴相连，而随车轮成正比的转动，磁头在接近转盘的位置，拾得变化的磁场，感应出电脉冲。再经三极管放大、倒相，及斯密特触发器整型，输出标准的方波脉冲。参见图二通过计算得知现有里程表的软轴每转一周，汽车行路1.6米，据此这里设有16对磁极。磁盘每转一周相应地可得16个正极电脉冲，正相当于每行路0.1米，便得一个电脉冲。由此实现行路米数与脉冲的转换。
第二单元为测量单元就是一个数字转数表电路(或称数字频率计)该单元有4个部分①时标电路。②取得闸门信号，延时锁存信号，和延时清零信号的双稳电路。③8421代码的十进计数器电路。④行路总里程累计的电磁计数器及电路部分。以此来实现对车速的测量、和里程行路总累计。以下将各部分详解。
时标电路提到时速，就要有时间的概念，因为时速通常是以公里／小时来表示。为了测量的方便所需，将时速换算成以下关系式。
1公里／小时＝ (1000米)/(3600秒) ＝ (0.1米)/(0.36秒)
N公里／小时＝ (N×1000米)/(3600秒) ＝ (N×0.1米)/(0.36秒)由上关系式中可以得出在0.36秒的时间内，行路0.1米，时速便是1公里／小时。若在0.36秒内行路N个0.1米，时速便是N公里／小时。而0.1米恰等于一个电脉冲数，所以只要把电脉冲数作记数，并用0.36秒为时标加以限制，所计数的结果便是时速了。仪表的时标为此而设为0.36秒，它的获得是由一晶振为1000赫的振荡源，经两块C186和一块D触发器进行360次分频而得的周期为0.36秒，频率为2.78赫的测速用时标(参看图二)电路中的(DW1)稳压管，提供晶体振荡器的工作电压为6伏，斯密特触发器(H)用来整形并作电平转换。
上述的时标脉冲，控制一闸门信号，去限制计数时间。当闸门信号正半周时，闸门(y0－1)开放，允许行路脉冲通过，去往计数器。到时标所限的时间(0.36秒)关闸门，信号变负，停止通过脉冲。门y0－1，y0－2，y0－3，分别是串在个位，十位，百位数，各计数器输入端上的闸门。为了连续不断地去测量，就必须有使计数器灰复工作的清零信号。即在每次测定后，清零一次。为了不让测量的结果显示，不受变动的计数脉冲影响而跳动，还必须对计数器的输出端锁定。即只有当送数脉冲到来时才把数送出去，显示或寄存。这样便应有一个锁存信号。上述的闸门信号，清零信号和锁存信号，是由双D触发器(C103)组成双稳电路来获得的。工作过程可参看波型图六。原理见图二。
总之对计数器来讲、不论是在开始工作前，或是再一次计数前，都必须进行清零。以免两次结果叠加，但在每次计完数，尚未清零时，还要先把测量结果锁定，送数给寄存器，或译码显示。所以送数锁定信号的到来要先与清零信号。即清零信号的到来是比锁存信号延迟一些时间。锁存的延时时间由C1和R1决定，清零信号时间延迟由R3和C3决定，各信号脉冲宽度，分别由C2、R2和C4、R4决定。参见图二。
计数器部分分别有个位，十位、百位数计数器。最高计数为199。(因实际应用中量程为199公里／小时是足以够用)。为简化电路所见，百位数，因最大数为1，用一D触发器进行0或1的计数即可，而个位，十位数分别是用C186－6，和C186－7组成的8421代码的十进计数器，三者相连，则可对行路脉冲的计数。参见图三、图四、图五、第三车速数值的暂存(移位寄存器)行路里程总累计单元计数器每次测得的最后结果(车速数值)都要送入寄存器中存放。此寄存器必须有特殊的功能。即能把行驶在某一地点时的即时车速数值，存入与所处某地点的位置相对应的地趾中。以备查询。当车身继续前进时(位置与地点发生改变)。此寄存器还应能将原存的数值，移存到下一个与其所处地点相对应的寄存器内。
例如某汽车在加速行驶中，设某一时该地点为0点，该点的车速为30公里／小时，(即车身在0米处的即时速度)。寄存器将该值存入0米处的寄存器中。由于车身是前进着的，又行进10米时，其车速增至35公里／小时，此时此刻的数值，(即35公里／小时)将代替原来(30公里／小时)数值，存在零米处的寄存器中。而原来的30公里／小时，由于车身的前行，已变成驶过的，离车身10米处那点上的时速数值，而被移送到10米处的寄存器中去了。车身每前进10米便进行一次移位，总之，随着车身的前行，各寄存器将不断地存入新值，也在不断地向下一个寄存器移送旧值，一个数只能被移送9次。(即从0米处到5米，10米，20米，30米，40米，50米，60米，70米，80米)再次移位将被溢出寄存器，故只保留0～80米之内的记录数值。这里的寄存器，就是一组8421代码的具有移位功能的，多输出端的移位寄存器。本实用新型便是用四锁定D触发器(C451)编成8421代码的寄存器，而又串接成十位串入，并出的移位寄存器。以此来实现对汽车驶过的0～80米各点的时速数值的寄存和移存。以至能在固定的寄存器中查出相应的数值。
上述的定米数移位动作，是在移位信号的促进下进行的，也就是说，车身每前行一定米数，如10米时，(即传感器输出100个脉冲)便产生一次移位信号脉冲。这里为了提高仪表的记录精度(接近线性)故在离车身5米处设一测试点。为此还有一个5米一次移位信号脉冲。5米，10米两移位脉冲，都是由行路脉冲经分频器所得。5米移位脉冲是由两块任意进制计数器C186－3，C186－4组成的50分频器所得。10米移位脉冲则是在50分频后，再经D触发器C103－4进行二分频(计100次分频)而得。为了累计行路总里程，该表设置一电磁计数器，每行进0.1公里动作计数一次，此动作信号是由10米移位信号上，再经C186－5的10分频(计1000次分频)经放大增率后驱动电磁计数据，而动作。参见图七。共6位数分布，设99999.9为最高计数。
第四读出选择控制及显示单元本单元包括，读出选择控制门、译码驱动器、及显示部分。读出选择控制就是一个转动刀点上接有高电位(“1”电平)的单刀十掷波段开关。去分别控制各寄存器的输出端上的读出门(参图三、图四、图五)。门的输出端都与译码器的输入端相连。当刀点转接到某组门的输入控制端上时，便把某门“打开”将相对应的寄存器内的存数送出显示。例如若查驶过的(离车身往后)5米外那点时速时，应将开关拨至5米标志的档位上，5米处寄存器的输出门因接“1”电平，而打开，存数便送至译码去显示出来。每组控制门是用与非门C036串反相器C033组成。译码是8421代码的四线七段译码器CT4003与驱动器在同一块内。显示字屏是由鉮化镓发光二极管组成的七段字迹。HDR－1型数码管所构成。HDR－1型数码管，具有亮度高、抗震、寿命长等特点，故此应用。(参图三、图四、图五)接于译码器输入端的电阻RQ1－RQ4是拑位电阻，平时将译码器拑于“0”位。
第五单元电源供给电路此单元是一个具有自保供电开关的稳压电源。(见图八)可控硅管T1组成开关自保电路，C01为开启触发可控制下的电容，三极管BG0－1是调整管。稳压管，DW提供基准电压。C02C03为滤波而设。K0为断电按扭开关。只因使用上的特殊要求，才特设一自保开关电路来供电。是由行车途中常有息火停车，而关电门的时候，这样则会失去时速记忆，为防此故，则在开关前端电路上，接一可控硅管，引出本表的电源。当第一次开启电门时，经电容C01来一脉冲触发可控硅而自保供电。途中若再有关电门等，都不会将仪表断电、若特需停电，则可按动特设的断电按扭K0，方可断掉电源。
此项技术是现时所没有的、不论是国内，或是国外的汽车上都没有按装过此类仪表。实施本实用新型的益处主要是对交通安全极为有利，其次是由此表的构造所定，寿命长于现有里程表数十倍。因为行路脉冲转换器(即传感器)是直接按装在变速箱体之上，用一很短的直轴直接把动力传给转换器(传感器)。去掉了现时冲极易损坏的软轴，从而减去了因此而花费的工时及维修费用，又由于是数字式仪表、故而有很高的精度和稳定度，显示直观，本实用新型可直接取代现有里程表。
权利要求
1.一种汽车用的数字式里程表，是由传感器、计数输入控制门、十进计数器、锁存器、译码驱动器、显示屏依次串联相接，计数输入控制门的输入端受晶体振荡经360次分频器串闸门双稳后输出的闸门信号(时标)所控制，十进计数器的清零端和锁存器的控制端分别由来自闸门双稳的信号脉冲经延时2和延时1输出后所控制，其传感器输出的另一端经50次分频器、2次分频器、10次分频器、脉冲放大驱动至里程总累计依次相串联接，按上述联接后的电路统装而成，其特征在于在所述的锁存器和译码驱动器两者之间加入了一组串联着的移位寄存器和读出选择控制门，还有与读出选择控制门相并接的单刀十掷波段开关。(参见图一、图三、图四、图五)。
2.如权利要求
1所述汽车用的数字式里程表，其特征在于，所述移位寄存器是由D型触发器的集成电路块拼成的串入并出式的移位寄存器。
专利摘要
本实用新型是一种具有记忆功能的数字式汽车里程表，能把汽车行驶过的(80米)之内的时速数值一一记录下来，随时可查，并以数字显示。随着车身的前进、记忆寄存器也在不断地换新和清除数据，只保留车身往后80米之内的时速数值。有此功能，对交通民警的测查“超速车”工作十分方便而有利。由此可约束好开违章超速车的驾驶员，从而减少事故，若有事故发生，由此表可查出事故前是否违章及有无制动等多项原始可靠的依据来。
文档编号G01C22/00GK86205220SQ86205220
公开日1987年11月18日 申请日期1986年7月11日
发明者关广生 申请人:关广生导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan