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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung und Anzeige einer fehlerhaften Funktionsweise von Rechen-, Speicher- und Anzeigeelementen eines elektronischen Taxameters mit einer Einrichtung, die durch Blinken der Anzeige einen Fehler signalisiert, und mit Tasten.
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Wenn auch die elektronischen Bauelemente, die zur Herstellung von elektronischen Taxametern, wie beispielsweise Mikroprozessoren, verschiedene Arten von Speichern und auch die Anzeigeelemente, Verwendung finden, relativ sicher sind, kann doch nicht ausgeschlossen werden, daß das eine oder andere Bauelement teilweise oder auch gänzlich schadhaft wird. Bei mechanischen Taxametern der konventionellen Bauweise wurden solche Fehler dadurch sofort bemerkt, daß das Gerät blockierte, so daß der Taxifahrer einfach gezwungen war, eine Werkstätte aufzusuchen, um den Fehler beheben zu lassen. Bei den elektronischen Taxametern werden solche Fehler nicht unbedingt sofort bemerkt, so daß es durchaus möglich ist, daß den Kunden ein falscher Fahrpreis berechnet wird, der auf einen Hardware-Fehler des Gerätes zurückzuführen ist.
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In der DE-PS 24 33 753 ist bereits ein Kontrollverfahren zur Prüfung der Funktionsbereitschaft eines elektronischen Taxameters beschrieben. Die Prüfung wird hier so durchgeführt, daß eine schnelle Impulsfolge eines Zeitgebers bei Auslösung eines Tests in dem Rechenwerk des Taxameters untersetzt und so den Anzeigeelementen zugeführt wird und daß die Anzeige in einem vom Auge benachbarten Rhythmus von 000 . . . 999 durchgezählt wird. Selbst wenn dieser Test automatisch ausgelöst wird, so können Fehler nur bei der Beobachtung festgestellt werden, und es gibt keine Notwendigkeit für den Taxifahrer, wenn er einen Fehler feststellt, nun auch die Reparaturwerkstätte aufzusuchen. Der Fahrgast kann Fehler des Gerätes unter Umständen überhaupt nicht bemerken. Auch erfaßt der Test wesentliche Teile des Gerätes, wie beispielsweise den Weggeber und die Taxdaten, überhaupt nicht.
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Bei einem bekannten Taxameter gemäß der DE-OS 26 56 848 ist eine Prüfmöglichkeit vorgesehen, die einer Prüfperson über die Betätigung eines Test-Druckknopfes gestattet, zu überprüfen, ob der Taxameter entsprechend der geltenden Vorschriften und Bedingungen betrieben wurde. Ein wiederholtes Niederdrücken des Test-Druckknopfes im Funktionszustand "Frei" des Taxameters bewirkt eine Anzeige der konstanten Daten einer Fahrpreisordnung, die beim Laden des Taxameters unter Anwendung eines getrennten Tarifeingabegerätes in den Taxameter übertragen wurden. Ein Vergleich mit einer vom Tarifeingabegerät zusätzlich in den Taxameter eingegebenen Prüfsumme dient lediglich einer Bestätigung der durch das Tarifeingabegerät auf den Taxameter korrekt übertragenen Tarifdaten. Es beziehen sich die Prüfmöglichkeiten bei dieser bekannten Einrichtung ausschließlich auf eine Anzeige der Speicherinhalte in der Anzeigeanordnung. Eine wiederholte automatisch auslösbare Überprüfung der Funktionsweise der wesentlichen Baugruppen eines Taxameters während des Einsatzes im Taxibetrieb findet nicht statt, so daß eine fehlerhafte Arbeitsweise während des Betriebes des Taxameters nicht unmittelbar erkannt werden kann und eine Falschberechnung von Fahrpreisen nicht verhindert wird.
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In der Zeitschrift "Elektronische Rechenanlagen, 20. Jahrgang 1978, Heft 4, Seiten 186-194" ist ein Mikroprozessor Selbsttestverfahren angegeben, das in der dargestellten Form als reines Mikroprozessor-Bauelemente-Testverfahren vor einer Anwendung der Bauelemente in einem Gerät ausgebildet ist. Es sind hierbei keine Maßnahmen erkennbar, durch die eine problemorientierte und ständige Kontrolle der Funktionsfähigkeit eines im Einsatz befindlichen Taxameters durchführbar und bei fehlerhafter Funktionsweise eine Sperrmaßnahme auslösbar wäre.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Fehlermöglichkeiten hier weitestgehend auszuschalten und insbesondere sowohl dem Taxifahrer als auch seinem Fahrgast unmittelbar kenntlich zu machen, daß ein Hardware-Fehler vorliegt, und gleichzeitig einen weiteren Betrieb des Gerätes unmöglich machen.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Da im Rahmen des Taxameterhauptprogrammes während jeder Taxifahrt jedes Prüfverfahren mehrfach durchlaufen wird, kann man davon ausgehen, daß ein auch während der Fahrt entstehender Fehler in den Hardware-Bauelementen des Taxameters sofort bemerkt wird und daß der Fahrpreis, der bis dahin aufgelaufen ist, jedenfalls richtig berechnet wurde. Durch das Blinken der Anzeige wird nun dem Taxifahrer sowohl als auch dem Fahrgast kenntlich gemacht, daß hier ein Fehler aufgetreten ist. Fahrgast und Taxifahrer können sich nun darüber einigen, daß der Fahrpreis, der bis dahin angezeigt worden ist, auf jeden Fall richtig berechnet wurde. Nur, wenn dann die Fahrt noch weiter fortgesetzt werden muß, müssen Taxifahrer und Fahrgast einen Zuschlag zu dem angezeigten Fahrpreis vereinbaren, der den Restweg berücksichtigt. Im übrigen wird durch die entweder zeitabhängige oder tastenbetätigte Rückschaltung in den Frei- Zustand und durch die Sperre des Gerätes sichergestellt, daß der Taxifahrer mit dem schadhaften Gerät nicht weiter Kunden bedient, sondern unmittelbar eine Werkstätte aufsucht, um das Gerät reparieren zu lassen.
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Gemäß der weiteren Erfindung kann die Vorrichtung auch noch dadurch gekennzeichnet sein, daß durch jedes Prüfverfahren eine differenzierte Fehlererkennung im Fehlerspeicher bewirkt wird, daß das Blinken der Anzeige nach einer bestimmten Zeit oder wahlweise nach Betätigung einer bestimmten Taste übergeht in die Anzeige des festgestellten Fehlers und daß erst danach die Rückschaltung in die Frei-Stellung und die Sperre des Gerätes erfolgt.
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Durch diese zusätzliche Anzeige der Art des festgestellten Fehlers kann der Taxifahrer gleichzeitig der Werkstätte Hinweise geben, an welchem der Hardware-Bauelemente des Taxameters die Fehler aufgetreten sind, so daß sich die Fehlersuche in der Werkstatt hierdurch wesentlich vereinfacht und verbilligt. In den Zeichnungen zeigt
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Fig. 1 einen Übersichtsschaltplan des Taxameters,
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Fig. 2 ist eine Frontansicht des Gerätes, während
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Fig. 3 den Algorithmus in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergibt.
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Aus dem Übersichtsschaltbild gemäß Fig. 1 erkennt man, daß die elektronischen Bauelemente des Taxameters aus einem Mikroprozessor MC, einem Lebendspeicher RAM, einem Tarifspeicher TPROM, einem oder zwei Systemspeichern EPROM 1 und EPROM 2 besteht, die über zwei Bus-Leitungen B 1 und B 2miteinander verbunden sind, wobei die Bus-Leitung B 1 der Datenbus ist, die Bus-Leitung B 2 der Adreßbus. An den Mikroprozessor MC ist über eine Verstärker- und Multiplexeinrichtung VM die Anzeige AZ angeschlossen, die an der Frontseite des Gerätes sichtbar ist. Der Mikroprozessor MC dient dazu, alle Daten, die ihm zugeführt werden, miteinander zu verknüpfen und wieder auszugeben, entweder an die Anzeige AZ oder aber auch in den Lebendspeicher RAM. Ferner dient der Mikroprozessor dazu, das Programm aus dem Systemspeicher EPROM 1 und EPROM 2 sowie aus dem Tarifspeicher TPROM abzurufen und gleichzeitig über eine Codiermatrix C und Eingabetore G abzufragen, ob irgendeine der Funktionstasten T 1 bis T 4 des Taxameters gedrückt worden ist, um dadurch Kontakte K 1 bis K 4 zu schließen. Der Mikroprozessor MC hat einen internen Speicher, der dazu dient, die Daten während ihrer Verrechnung zwischenzuspeichern. Auch werden Adressen und Befehle, die den Systemspeichern EPROM 1 und EPROM 2 und dem Tarifspeicher TPROM entnommen werden, in dem Mikroprozessor MC zwischengespeichert, bis die gewünschten Operationen ausgeführt sind. An den Mikroprozessor MC ist noch der Weggeber WG angeschlossen, über den die wegabhängigen Impulse zugeführt werden.
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Jeder Taste T 1 bis T 4 können übrigens über den Tarifspeicher TPROM variable Bedeutungen im Rahmen des Taxameter-Hauptprogrammes, welches in den Systemspeichern EPROM 1 und EPROM 2 gespeichert ist, zugeordnet werden, derart daß eine Taste beispielsweise im Verlaufe eines ganz bestimmten Unterprogrammes des Taxameter-Hauptprogrammes verschiedene Bedeutungen haben kann. Normalerweise ist die Taste T 1 die Vorwärtsschalttaste, mit der das Gerät durch seine einzelnen Funktionszustände nacheinander geschaltet wird, beispielsweise von FREI auf Taxe I, Taxe II, Kasse und wieder nach FREI. Die Taste T 2 ist die Rückwärtsschalttaste, mit der also beispielsweise aus Taxe II nach Taxe I zurückgeschaltet werden kann. Taste T 3 ist eine Summentaste, Taste T 4 die Taste für die Betätigung des Zuschlages. Auch hier ist aber zu sagen, daß über das Tarif-Programm im TPROM jeder Taste im Verlaufe eines Unterprogrammes des Systemspeichers EPROM 1, EPROM 2 eine variable Bedeutung zugeordnet werden kann.
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In Fig. 2 erkennt man eine Frontansicht des Taxameters, wobei in einem Frontrahmen 1 die Tasten T 1 bis T 4 in einer unteren Tastenleiste 2 angeordnet sind. Der Frontrahmen 1 ist mit einer Ausnehmung 3 versehen, die durch eine Frontscheibe 4 abgedeckt ist. Hinter der Frontscheibe 4 ist eine beschriftete Blende vorgesehen, in der zwei Ausnehmungen 5 und 6 vorhanden sind. Die Blende trägt die Beschriftungen "Fahrpreis" für die Ausnehmung 5 und "Zuschlag" für die Ausnehmung 6. Die einzelnen Anzeigeelemente der Anzeige AZ gemäß Fig. 1 erscheinen demnach hinter den Ausnehmungen 5 und 6 der Blende. Beispielsweise umfaßt die Fahrpreisanzeige fünf Anzeige-Bauelemente, die Zuschlaganzeige vier. Die Anzeige-Bauelemente sind normalerweise 7-Segment-Anzeigen, wobei die 7 Segmente in unterschiedlicher Kombination eingeschaltet werden und dadurch entweder Ziffern oder auch Buchstaben zur Anzeige bringen. Wie dies geschieht, wird durch den Mikroprozessor MC und durch die Verstärker- und Multiplex-Einrichtung VM gesteuert. Außer der Anzeige des Fahrpreises und des Zuschlages ist an der Frontseite des Gerätes noch eine Tax-Anzeige zu erkennen, die aus einer Mehrzahl von Taxanzeige-Elementen 7 besteht, die wahlweise durch das Programm gesteuert entsprechend dem jeweiligen Funktionsablauf des Gerätes angesteuert werden können. Durch Beschriftungsfelder 8 kann man die jeweiligen Taxanzeige-Elemente 7 in ihrer Bedeutung unterschiedlich kennzeichnen, je nach dem vorliegenden Bedarf.
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Unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 3 soll nun die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen näher beschrieben werden. Das Taxameterhauptprogramm (11) ist in den Systemspeichern EPROM 1 und EPROM 2 abgelegt, wird aber von Fall zu Fall ergänzt durch Programmsteuerangaben aus dem Tarifspeicher TPROM. Innerhalb des Taxameterhauptprogrammes sind verschiedene Unterprogramme (12 bis 16) enthalten, die sich auf eine Fehlerprüfung beziehen, beispielsweise die Fehlerprüfungen I bis V. Die Fehlerprüfung I (12) möge sich beispielsweise beziehen auf eine Prüfung der Anzeige AZ. Jedes einzelne Segment der 7-Segment-Anzeigen AZ wird dabei sequentiell überprüft, ob es stromführend ist oder nicht. In gleicher Weise werden auch die Taxanzeige-Elemente 7 überprüft. Ist ein Anzeigeelement ausgefallen, ist es also stromlos oder nahezu stromlos, dann wird eine Fehlermeldung gegeben.
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Die Fehlerprüfung II (13) möge sich beispielsweise auf eine Prüfung des Mikroprozessors MC beziehen, indem hier durch eine Kontrollrechnung die wichtigsten Bauteile des Mikroprozessors auf ihre Funktionstüchtigkeit hin überprüft werden, beispielsweise das ALU, der ACCU, der interne Speicher, der Adreß-Zähler usw. Wenn man die Kontrollrechnung in geschickter Weise durchführt, kann man sozusagen sämtliche Fehler, die an einem derartigen Mikroprozessor-Baustein auftreten können, durch diese Kontrollrechnung erfassen.
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Das Programm Fehlerprüfung III (14) möge sich beispielsweise auf die Tarifdaten beziehen, die in dem Tarifspeicher TPROM enthalten sind. Der gesamte Tarifdatensatz wird nämlich durch Kontrollbits, wie beispielsweise Paritätsbits und dergl. abgesichert, so daß irgendwelche Fehler in diesem Tarifdatensatz bemerkt werden. Die Fehlerprüfung IV (15) möge sich auf den Wegimpulseingang beziehen. Beispielsweise erzeugt der Weggeber WG für jede Umdrehung der Abgangswelle des Getriebes zwei Impulse, die als sog. Doppelimpulse verarbeitet werden, wobei jeder dieser Impulszüge einem Zähler zugeführt wird, die immer abwechselnd schalten müssen. Wenn ein Zähler dabei einen höheren Zählwert erreicht als der andere Zähler, ist dies ein Signal dafür, daß in der Übertragungsleitung ein Fehler aufgetreten ist, und es wird dann ein Fehlersignal gegeben.
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Die Fehlerprüfung V (16) möge sich beispielsweise auf die elektronische Weganpassung beziehen. Bekanntlich müssen die eingehenden Wegimpulse, die vom Getriebe des Fahrzeuges geliefert werden, an die Gerätekonstante angepaßt werden. Zu diesem Zweck sind in dem Gerät eine Anzahl von Weganpassungsschaltern vorgesehen, an denen ein Multiplikationsfaktor für die einlaufenden Wegimpulse eingestellt werden kann. Auch dieser Weganpassungswert wird durch ein sog. Paritätsbit abgesichert und, sobald bei der Fehlerprüfung V festgestellt wird, daß die Parität nicht mehr in Ordnung ist, wird auch diesbezüglich ein Fehlersignal gegeben.
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Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß die Fehlerprüfung I, also die Prüfung der Anzeigeelemente, jeweils am Beginn einer Fahrt erfolgt. Gleiches gilt für die Fehlerprüfung II, also die Überprüfung des Mikroprozessors. Die Fehlerprüfung III, also die Überprüfung des Tarifdatensatzes, erfolgt jeweils wenn eine Umschaltung auf einen neuen Tarif durchgeführt wird, also beispielsweise wenn von Taxe I auf Taxe II umgeschaltet wird, oder wenn von FREI auf Taxe I geschaltet wird. Die Fehlerprüfungen IV und V, die sich auf die Wegeingangsimpulse beziehen, erfolgen während der gesamten Fahrt. Fehlermeldungen, die sich hierauf beziehen, können also während der gesamten Fahrt auftreten.
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Alle Fehlermeldungen werden in einem Fehlerspeicher (17) abgespeichert, wobei gleichzeitig noch eine Kennzeichnung des aufgetretenen Feldes erfolgt. Sobald aber eine Fehlermeldung aus den Fehlerprüfungen I bis V (12 bis 16) resultiert, wird gleichzeitig auch die Anzeige AZ zum Blinken (18) gebracht, d. h. die Anzeige AZ wird in gleichmäßigem Rhythmus zum Erlöschen gebracht und wieder eingeschaltet. Hierdurch werden sowohl der Fahrgast als auch der Taxifahrer darauf aufmerksam gemacht, daß eine Fehlermeldung im Fehlerspeicher enthalten ist. Der Fehlerspeicher ist Bestandteil des internen Speichers in dem Mikroprozessor MC. Die Steuerung der Anzeige AZderart, daß sie blinkt, erfolgt unter der Steuerung durch den Systemspeicher EPROM 1 und EPROM 2.
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In dem Tarifspeicher TPROM ist nun eine Information darüber enthalten, ob der erkannte Fehler auch seiner Art nach angezeigt werden soll (19). Wenn eine solche Anzeige nicht erfolgen soll, wird innerhalb des Fehlerprogrammes abgefragt, ob die Fortschaltung in den Frei-Zustand über eine der Tasten T 1-T 4 erfolgen soll, oder nach einer bestimmten Zeit Z (20). Ist in dem Tarifprogramm TPROM gekennzeichnet, daß die Fortschaltung in den Frei-Zustand an eine Tastenbetätigung gebunden sein soll, dann wird ein entsprechendes Signal gegeben, und es erfolgt eine Abfrage (21) der Taste, ob die Taste gedrückt ist. Ist die Taste gedrückt, dann wird in den Frei-Zustand (22) geschaltet, d. h. die Anzeige verschwindet, und lediglich die Taxanzeigeelemente 7, die den Frei-Zustand signalisieren, bleiben eingeschaltet. Gleichzeitig wird das gesamte Gerät auch gegen eine erneute Einschaltung mit Hilfe der Taste gesperrt (23). Wurde gemäß (20) festgestellt, daß eine Zeitsteuerung gewünscht wird, dann wird gemäß (24) ein Zeitspeicher wirksam, der nach einer bestimmten Zeit Z die Schritte (22) und (23) bewirkt. Überlagert wird die Zeitfunktion von der Tastenfunktion wie in (21).
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Wurde allerdings bei der Abfrage des Tarifspeichers TPROM festgestellt, daß die Fehleranzeige erfolgen soll, dann wird nochmals abgefragt (25), ob dies über Tastensteuerung (26) oder zeitabhängig (27) geschehen soll. Sofern es tastenabhängig geschieht (26), wird die entsprechende Taste abgefragt, ob sie gedrückt ist. Dies wird vorzugsweise die Taste T 1, die Vorwärtsschalttaste sein. Über die Systemspeicher EPROM 1 oder EPROM 2 kann aber auch einer anderen Taste diese Funktion zugeordnet sein. Wenn die Taste gedrückt ist, erfolgt eine Fehleranzeige (17 a; 28). Beispielsweise wird in dem Fehlerspeicher (17) abgespeichert, daß die Fehlerprüfung II angesprochen hat, und dementsprechend wird in der Fahrpreisanzeige AZ in der Ausnehmung 5 das Wort "Error" erscheinen, und in der Ausnehmung 6 für den Zuschlag die Ziffer "2". Alternativ kann aber selbstverständlich auch statt der Betätigung durch die Taste die Anzeige des Fehlers nach einer bestimmten Blinkzeit Z erfolgen (27), indem durch das Programm im Zeitspeicher geprüft wird, ob die vorprogrammierte Zeit abgelaufen ist. Auch hier ist der Zeitfunktion (27) die Tastenfunktion gemäß (26) überlagert.
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Nach der Fehleranzeige, beispielsweise "Error 2", wird dann nochmals überprüft, ob die Fortschaltung in den Frei-Zustand über Tasten- oder über Zeitsteuerung geschehen soll (20, 21, 24), wonach dann, wie oben beschrieben, die Fortschaltung in den Frei-Zustand erfolgt (22), und eine erneute Einschaltung des Gerätes verhindert wird (23).
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Man erkennt, daß die Fehlerkennzeichnung besonders variabel ist. Im Tarifspeicher TPROM können jeweils die Entscheidungskriterien abgelegt sein, ob nach dem Blinken der Anzeige, d. h. nach dem Feststellen eines Fehlers, unmittelbar in den Frei-Zustand entweder zeitabhängig oder tastenabhängig geschaltet werden soll, oder ob nach dem Feststellen eines Fehlers und nach dem Blinken der Anzeige wiederum nach einer bestimmten Zeit oder in Abhängigkeit von einer bestimmten Tastenbetätigung auch noch eine Kennzeichnung des festgestellten Fehlers erfolgen soll. Man kann die Einschaltung der Fehleranzeige und die Umschaltung in den "Frei"-Zustand auch unter die gemeinschaftliche Abhängigkeit von Tastenbetätigung und Zeit stellen, so daß jeweils das Kriterium wirksam wird, welches zuerst auftritt.