DE2335753C3

DE2335753C3 - Gerät zur Prüfung der geistigen Handlungsfähigkeit einer zu prüfenden Person

Info

Publication number: DE2335753C3
Application number: DE2335753A
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Yokohama Nakamura; Yasuhisa Yokosuka Takeuchi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-07-15
Filing date: 1973-07-13
Publication date: 1979-10-31
Also published as: FR2192791A1; US3811116A; FR2192791B1; DE2335753B2; GB1438175A; DE2335753A1; JPS4928038A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Prüfung der geistigen Handlungsfähigkeit einer zu prüfenden Person, mit einer bei ihrer elektrischen Speisung Licht emittierenden Einrichtung, einer von der zu prüfenden Person bei Auftreten einer kritischen Blinkfrequenz an der Licht emittierenden Einrichtung zu betätigenden, einen Ansprechimpuls erzeugenden Einrichtung und einer Überwachungseinrichtung für die richtige Betätigung der den Ansprechimpuls erzeugenden Einrichtung.

Bei einem solchen, aus der DE-OS 18 09461 bekannten Gerät ist eine Vielzahl von Lichtquellen vorgesehen, von denen nur eine mit der sogenannten kritischen Blinkfrequenz flackert, während alle anderen Lichtquellen kontinuierlich leuchten oder aber mit einer höheren Blinkfrequenz flackern, die von ein«"· zu prüfenden Person nicht mehr wahrgenommen werden kann. Vorzugsweise werden als Lichtquellen die Instrumentenbeleuchtungen verschiedener Anzeigeinstrumente im Cockpit eines Flugzeuges oder am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges benutzt leder dieser Lichtquellen ist ein Schalter individuell zugeordnet, der von der zu prüfenden Person immer dann zu betätigen ist, wenn sie an der diesem Schalter zugeordneten Lichtquelle die kritische Blinkfrequenz wahrzunehmen glaubt Wird von der zu prüfenden Person während einer bestimmten Zeitdauer der richtige Schalter gedrückt, so wird das Prüfungsergebnis als positiv anerkannt und der Betrieb des Fahrzeuges durch die zu prüfende Person freigegeben. Auch bei diesem bekannten Gerät st sichergestellt daß die jeweilige Lichtquelle, die für die jeweilige Prüfung mit der kritischen Blinkfrequenz flackert, nach einem Zufallschema ausgewählt wird, so daß sich die zu prüfende Person nicht auf die Auswahl einer bestimmten Lichtquelle einstellen kann. Außerdem ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die feststellt ob die zu prüfende Person vor dem Drücken des richtigen Schalters bereits andere und damit falsche Schalter während eines bestimmten Zeitintervalls gedrückt hat Eine Manipulation des Prüfvorganges durch die zu prüfende Person oder ein zufälliges Ermitteln des jeweils richtigen Schalters soll damit praktisch ausgeschlossen werdea Andererseits stellt dieses bekannte Gerät jedoch relativ große und rieht unbedingt zu prüfende Anforderungen an die zu prüfende Person, da von dieser gleichzeitig eine Vielzahl von unterschiedlichen Lichtquellen sehr genau beobachtet werden muß, um die gerade mit der kritischen Blinkfrequenz flackernde Lichtquelle zu ermitteln. Dieses wird besonders dann erschwert, wenn diese Lichtquellen gleichzeitig die Instrumentenbeleuchtung einer Vielzahl von Anzeigeinstrumenten bilden. Da andererseits die jeweilige Lichtquelle über einen längeren Zeitraum, nämlich das gesamte Prüfintervall, mit der kritischen Blinkfrequenz flackert, ist die Reaktionszeit vom Auftreten der Blinkfrequenz bis zum Drücken des zugeordneten Schalters durch die zu prüfende Person nicht genau festzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Vigilanz oder geistige Handlungsfähigkeit die z. B. für das sichere Führen eines Fahrzeuges noch erfüllt sein muß, noch optimaler zu überprüfen ist so daß auch bei einer Vielzahl von zu prüfenden Personen keine Fehlergebnisse auftreten.

Bei einem Gerät der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine erste Schaltung zum Erzeugen von aufeinanderfolgenden Steuerspannungen, von denen jede eine sich bis zum Auftreten des Ansprechimpulses mit der Zeit ändernde Spannung hat durch eine Impulse erzeugende zweite Schaltung, mit der Impulse erzeugbar sind, deren Widerholfrequenz im wesentlichen proportional der Spannung der Steuerspannung ist wodurch die Licht emittierende Einrichtung mit einer der Wiederholfrequenz proportionalen Frequenz gespeist ist durch Speicherschaltungen, die auf den Ansprechimpuls und die Steuerspannungen zum Einspeichern der in dem Augenblick des Auftretens des Ansprechimpulses erzeugten Steuerspannung ansprechen, durch eine Zählschaltung zum Überwachen der Anzahl von Ansprechimpulsen und zum aufeinanderfolgenden Einspeichern der Steuerspannungen in die Speicherschaltungen, durch eine einen Mittelwert errechnende dritte Schaltung, mit der eine den Mittelwert der in den Speicherschaltungen eingespeicherten Steuerspannungen darstellende Ausgangsspannung erzeugbar ist durch eine eine Abweichung errechnende vierte Schaltung, mit der eine die Abweichung der von den Speicherschaltungen zugeführten Spannungen gegenüber der Ausgangsspannung der dritten Schaltung darstellende Ausgangsspannung erzeugbar ist und durch eine Prüfschaltung zur Bestimmung, ob die Ausgangsspannungen der dritten und vierten Schaltung noch zulässige Pegel haben, und zum Erzeugen eines Erlaubnissignals, wenn dieses der Fall ist

Das neue Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß eine sich mit der Zeit ändernde Steuerspannung erzeugt wird, die in eine der Amplitude der Steuerspannung proportionale Frequenz umgeformt wird. Diese Frequenz wird dabei zum Speisen der lichtemittierenden Einrichtung benutzt. Die lichtemittierende Einrichtung flackert daher mit dieser gleichen Frequenz. Die Steuer&pannung ändert sich nun in einem solchen Bereich, daß, z. B. ausgehend von einer oberhalb der kritischen Blinkfrequenz liegenden Frequenz diese über die kritische Blinkfrequenz hinweg bis zu einer

entsprechenden niedrigeren Frequenz vermindert wird. Die zu prüfende Person hat jeweils die Aufgabe, z. B. durch Betätigen eines Schalters eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ansprechimpulses anzusteuern, wobei der Augenblick des Auftretens dieses Ansprechimpulses die Feststellung der kritischen Blinkfrequenz durch die zu prüfende Person angibt. Die in diesem Augenblick gerade erreichte Amplitude der sich mit der Zeit ändernden Steuerspannung wird gespeichert. Außerdem wird dadurch die Steuerspannung wieder auf ihren ursprünglichen Wert geändert, von dem ausgehend sie sich mit der Zeit wieder so verändert, daß nach einer bestimmten Zeitdauer wieder die kritische Blinkfrequenz erreicht wird. Die Steuerspannung wird dabei z. B. mit Hilfe eines niederfrequenten Signals modifiziert bzw. moduliert, wodurch sich das Zeitintervall von einem Zurückstellen der Steuerspannung auf ihren Anfangswert bis zum Erreichen einer der kritischen Blinkfrequenz zugeordneten Amplitude jeweils ändert. Der zu prüfenden Person wird es damit erschwert, durch gefühlsmäßiges Abschätzen des jeweils bis zum Erreichen der Blinkfrequenz vergehenden Zeitintervalls diesen Zeitpunkt zu erraten. Auf diese Weise werden nacheinander innerhalb eines Prüfzyklus mehrere Prüfvorgänge durchgeführt, wobei durch entsprechendes Drücken eines Schalters durch die zu prüfende Person z. B. vier bestimmte Spannungsamplituden der sich mit der Zeit ändernden Steuerspannung ermittelt und abgespeichert werden. Aus diesen Spannungsamplituden wird dann ein Mittelwert ermittelt, der der von der zu prüfenden Person wahrgenommenen kritischen Blinkfrequenz proportional ist. Dieser ermittelte Mittelwert wird mit einem Sollwert verglichen, um festzustellen, ob die jeweilige Abweichung noch innerhalb eines zulässigen Bereiches liegt. Außerdem werden aber auch die Abweichungen der Einzelwerte von dem Mittelwert, d. h. der einzelnen abgespeicherten Spannungsamplituden von der ermittelten mittleren Spannung festgestellt, um sicherzustellen, daß keine zu großen Abweichungen einzelner Werte von diesem Mittelwert auftreten, die ebenfalls eine mangelnde geistige Handlungsfähigkeit der zu prüfenden Person angeben würden. So könnte z. B. eine zu prüfende Person den Prüfvorgang dadurch manipulieren, daß er einige Male den Ansprechimpuls bewußt zu früh auslöst, um damit auch bei einem durch mangelnde geistige Handlungsfähigkeit bedingten mehrmaligen zu spaten Auslösen des Ansprechimpulses noch einen gerade zulässigen Mittelwert zu erreichen. In diesem Falle wurden aber die Abweichungen von den ermittelten Einzelwerten zu dem ermittelten Mittelwert so groß, daß sie aus dem zulässigen Bereich herausfallen und damit ebenfalls eine mangelnde geistige Handlungsfähigkeit der zu prüfenden Person angeben.

Dieses neue Gerät hat also den Vorteil, daß von der zu prüfenden Person nur eine einzige Lichtquelle auf das Auftreten der kritischen Blinkfrequenz zu beobachten ist, wobei der jeweilige Zeitpunkt des Auftretens der kritischen Blinkfrequenz von der zu prüfenden Person anzugeben ist Für einen vollständigen Prüfzyklus wird dieser Vorgang dabei mehrmals wiederholt, wobei in sehr einfacher Weise durch die sich mit der Zeit ändernde Steuerspannung sowohl die Frequenz von einem relativ hohen Wert über die kritische Blinkfrequenz hinaus auf einen relativ niedrigen Wert zu ändern und gleichzeitig der richtige Zeitpunkt für die kritische Blinkfrequenz festzustellen ist

Gemäß in den Unteransprüchen angegebener Weiterbildungen weist die Prüfschaltung einen ersten Vergleicher zum Vergleichen der Ausgangsspannung der dritten Schaltung mit einer vorgeschriebenen Bezugsspannung auf, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die erstere größer als die letztere ist, sowie einen zweiten Vergleicher zum Vergleichen der Ausgangsspannung der vierten Schaltung mit einer vorgeschriebenen Bezugsspannung zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, wenn die erstere kleiner als die letztere ist, sowie ferner eine Gatterschalti ng mit

to Eingangsanschlüssen, die jeweils mit dem erste'i und zweiten Vergleicher verbunden sind, wenn die Ausgangsspannungen gleichzeitig sowohl vom ersten als auch dem zweiten Vergleicher erzeugt werden.
Der zweite Schalter wird von Hand durch die zu prüfende Person jedesmal dann geschlossen, wenn die zu prüfende Person an der lichtemittierenden Einrichtung einen Wechsel vom kontinuierlichen Leuchten auf einzelne Lichtimpulse oder umgekehrt von einzelnen Lichtimpulsen auf ein kontinuierliches Leuchten feststellt Die in den Speicherschaltungen gespeicherten Spannungen geben daher die kritischen Blinkfrequenzen an, die von der zu prüfenden Person in aufeinanderfolgenden Prüfzyklen festgestellt werden, so daß damit die von der den Mittelwert bildenden dritten Schaltung erzeugte Spannung einen arithmetischen Mittelwert der kritischen Blinkfrequenzen angibt. Die Abgabe einer Ausgangsspannung von der als letzte Stufe des Gerätes vorgesehenen Schaltung gibt daher

.· an, daß der Mittelwert der kritischen Blinkfrequenzen der zu prüfenden Person größer als ein vorbestimmter, noch zulässiger Pegel ist, der durch die Bezugsspannung vorgegeben wird, die an den ersten Vergleicher gegeben wird, und daß die durchschnittliche oder Standardabweichung von den kritischen Blinkfrequenzen gegenüber dem Mittelwert kleiner ist als ein vorbestimmter, zulässiger Pegel, der von der Bezugsspannung vorgegeben ist, die an den zweiten Vergleicher gegeben wird. Das erfindungsgemäße Gerät gibt daher an, ob die zu prüfende Person für die jeweils gewünschte Arbeit noch eine ausreichende geistige Handlungsfähigkeit besitzt Soll das Gerät das Prüfergebnis während einer vorbestimmten Zeitdauer zur Verfügung halten, so kann das Gerät gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine Signal-Halteschaltung aufweisen, die mit einem Ausgang der zuvor erwähnten letzten Schaltung verbunden ist, sowie einen dritten, ebenfalls Selbsthalteeigenschaften aufweisenden Schalter. Der dritte Schalter kann während einer vorbestimmten Zeitdauer geschlossen bleiben, nachdem die

so Halteschaltung durch eine Ausgangsspannung von der zuletzt erwähnten Schaltung gespeist wurde.

Mii Hilfe des neuen Gerätes kann daher der Ermüdungsgrad einer zu prüfenden Person überwacht und aufgezeichnet werden. Wie zuvor erwähnt, kann jedoch das Gerät in besonders vorteilhafter Weise in Kraftfahrzeuge oder Flugzeuge eingebaut werden, um die Bedienung eines Kraftfahrzeuges oder Flugzeuges durch eine zu prüfende Person zu verhindern, wenn die Person fahruntauglich ist Zu diesem Zweck kann das Gerät mit einer elektrischen Leitung verbunden werden, die über einen im Ruhezustand offenen Schalter zwischen der zuvor erwähnten Speisequelle und allen elektrisch betätigten Bauelementen des Antriebes des Kraftfahrzeuges oder des Flugzeuges geschaltet ist so daß diese Bauelemente von der Speisequelle aus gespeist werden. Der im Ruhezustand offene Schalter spricht auf den zuvor erwähnten dritten Schalter an, der in der Signal-Halteschaltung vorgesehen ist und wird

daher nur beim Schließen des dritten Schalters geschlossen, d. h. nur dann, wenn die zu prüfende Person ihre Fahrtüchtigkeit nachgewiesen hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht auf eine Blitzlichteinrichtung, die in dem Gerät vorgesehen ist,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie H-II der Fig. 1 der gezeigten Blitzlichtanordnung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das den prinzipiellen elektrischen Aufbau des Gerätes zeigt,

Fig.4 eine Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Speiseschaltung, die Teil der in F i g. 3 gezeigten Schaltung ist,

F i g. 5 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer die Steuerspannung erzeugenden Schaltung der in F i g. 3 gezeigten Schaltung,

F i g. 6 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Impulse erzeugenden Schaltung, die mit der in Fig. 5 gezeigten Schaltung verbindbar ist,

F i g. 7 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zählschaltung, die ebenfalls mit der in F i g. 5 gezeigten Schaltung verbindbar ist,

F i g. 8 als Blockschaltbild die Verdrahtung der Speicherschaltung der in F i g. 3 gezeigten Schaltung,

F i g. 9 den Schaltungsaufbau im einzelnen der in F i g. 8 gezeigten Speicherschaltungen,

Fig. 10 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer den Mittelwert errechnenden Schaltung, die mit den in F i g. 8 gezeigten Speicherschaltungen verbindbar ist,

F i g. 11 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer die durchschnittliche Abweichung errechnenden Schaltung, die mit den in den Fig.8 und 10 gezeigten Schaltungen verbindbar ist,

Fig. 12 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Prüfschaltung, die Teil der in F i g. 3 gezeigten Schaltung ist,

F i g. 13 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Signal-Halteschaltung, die vorzugsweise in die in F i g. 3 gezeigte Schaltung eingebaut werden kann,

Fig. 14 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung, die mit der in Fig.4 gezeigten Speiseschaltung verbunden werden kann, um damit den Antrieb eines Fahrzeuges betriebsfähig zu halten, wenn die zu prüfende Person von der in F i g. 3 gezeigten Schaltung als fahruntüchtig erkannt wird, und

F i g. 15 und 16 Signalformen der auf den verschiedenen Leitungen der in den Fig.4 bis 14 gezeigten Schaltungen erscheinenden Spannungen.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Blitzlicht-Anordnung, die bei dem Gerät benutzt werden kann. Die Blitzlicht-Anordnung weist ein Gehäuse 20 mit einer scheibenförmigen Bodenwand 22 und einer kreisförmigen Öffnung 24 über der Bodenwand 22 auf. Die scheibenförmige Bodenwand trägt eine Blitzlichtplatte 26, die Licht erzeugt wenn sie elektrisch gespeist wird. Die Blitzlichtplatte 26 kann daher aus einem lichtemittierenden Material, wie z. B. Flüssigkristallen oder einem elektrolumineszenten Halbleiter, wie einer lichtemittierenden Diode, oder kann mit einer Sektorplatte kombiniert werden, die gegenüber der Blitzlicht-Platte drehbar ist, wobei hinter dieser Sektorplatte eine Lichtquelle angeordnet ist, so daß beim Drehen der Sektorplatte mit Hilfe eines geeigneten Antriebes Lichtblitze erscheinen. Um die Blitzlichtplatte 26 herum sind Lichtquellen 28 angeordnet, um die Bodenwand 22 des Gehäuses 20 während der Prüfung kontinuierlich beleuchten zu können.

Die Blitzlicht-Anordnung wird in einem Motorfahrzeug oder einem Flugzeug gewöhnlich in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet, obwohl dieses hier nicht gezeigt ist. Während der Prüfung der Fahrtüchtigkeit der zu prüfenden Person, die in diesem Fall als Fahrzeugführer oder Pilot angenommen wird, blinkt die Blitzlichtplatte 26 mit einer Frequenz auf, die von der in F i g. 3 gezeigten Schaltung gesteuert ist. Wie in F i g. 3 gezeigt ist, weist eine Speisequelle 30 einen hier nicht

ίο gezeigten, sich selbst haltenden Schalter auf und führt bei hoher Spannung Gleichstrom an eine Steuerspannung erzeugende Schaltung 32, die einen hier nicht gezeigten Schalter aufweist, der von der zu prüfenden Person zu schließen ist. Andererseits erzeugt und gibt die Speisequelle ein Prüfungsstartsignal an den Zähler 38, um diesen zurückzusetzen. Das von der ersten Schaltung erzeugte Steuersignal erzeugt aufeinanderfolgend Steuerspannungen, von denen jede eine Signalform hat, die sich kontinuierlich mit der Zeit ändert, bis der in der ersten Schaltung vorgesehene Schalter von der zu prüfenden Person geschlossen wird. Die auf diese Weise von der Schaltung 32 erzeugte Steuerspannung wird an eine Impulse erzeugende zweite Schaltung 34 gegeben, die dann eine Impulsfolge mit einer Wiederholungsfrequenz erzeugt, die im wesentlichen proportional zu der Steuerspannung ist, die von der ersten Schaltung 32 abgegeben wird. Die Impulse erzeugende zweite Schaltung 34 hat einen Ausgangsanschluß, der mit der Blitzlichtplatte 26 der

jo Blitzlicht-Anordnung der F i g. 1 und 2 oder mit dem Antrieb einer gegenüber der Blitzlichtplatte 26 drehbaren Sektorplatte verbunden ist. Die Blitzlichtplatte 26 blinkt daher mit einer Frequenz auf, die gleich der Wiederholungsfrequenz der von der Impulse erzeugenden zweiten Schaltung 34 erzeugten Impulse ist. Jede der Steuerspannungen, die nacheinander von der ersten Schaltung 32 abgegeben wird, kann kontinuierlich vergrößert oder verkleinert werden, so daß eine stetige Beleuchtung, die scheinbar von der Blitzlichtplatte 26 erzeugt wird, in einzelne Lichtblitze geändert werden kann, wenn die Zeit vergeht, oder aber es können anfangs auf der Blitzlichtplatte 26 erscheinende einzelne Lichtblitze in eine stetige Beleuchtung am Ende des Zyklus einer Spannung umgewandelt werden. Unabhängig davon, wie die Blinksignale von der Blitzlichtplatte 26 erzeugt werden, schließt die zu prüfende Person den Schalter in der ersten Schaltung 32 in dem Augenblick, wenn sie den Übergang zwischen einer stetigen Beleuchtung und einzelnen Lichtblitzen feststellt. Die

so Frequenz der Blinksignale auf der Blitzlichtplatte 26 wird damit von der zu prüfenden Person als kritische Blinkfrequenz bestimmt.

Die die Steuerspannung erzeugende erste Schaltung 32 ist außerdem mit einem Netzwerk 36 von Speicherschaltungen verbunden, die auf den in der ersten Schaltung 32 angeordneten Schalter ansprechen. Die Zählschaltung 38, die von dem von der Speisequelle 30 abgegebenen Prüfungsstartsignal zurückgesetzt ist, überwacht die Anzahl von aufeinanderfolgenden Spannungen, die von der ersten Schaltung 32 abgegeben werden. Die Zählschaltung 38 ist mit den Speicherschaltungen 36 derart verbunden, daß die Speicherschaltungen nacheinander die Spannungen einspeichern, die an diese zu den Augenblicken gegeben werden, wenn der Schalter in der ersten Schaltung 32 von der zu prüfenden Person geschlossen wird.

Die auf diese Weise in den einzelnen Speicherschaltungen 36 gespeicherten Spannungen geben daher

tatsächlich die kritischen Blinkfrequenzen an, die von der zu prüfenden Person bestimmt und an eine einen Mittelwert errechnende dritte Schaltung 40 und eine eine Abweichung errechnende vierte Schaltung 42 gegeben wurden. Die den Mittelwert errechnende Schaltung 40 erzeugt eine Ausgangsspannung, die einen arithmetischen Mittelwert der an sie gegebenen Spannungen darstellt, während die vierte Schaltung 42 eine Ausgangsspannung erzeugt, die eine durchschnittliche, falls gewünscht, Standard-Abweichung der an sie gegebenen Spannungen gegenüber einer von der dritten Schaltung abgegebenen Spannung angibt. Die von der dritten und vierten Schaltung 40 und 42 abgegebenen Ausgangsspannungen werden an eine Prüfschaltung 44 zum Vergleich mit vorbestimmten Bezugsspannungen gegeben. Sind der Durchschnittswert und die Abweichung von den kritischen Blinkfrequenzen, die von der zu prüfenden Person bestimmt wurden, von der Prüfschaltung 44 als zulässig anerkannt und, vorausgesetzt, daß der Schalter in der ersten Schaltung 32 von der Zählschaltung 36 als während einer vorbestimmten Anzahl von Zeitpunkten geschlossen festgestellt, so gibt die Prüfschaltung 44 eine Ausgangsspannung ab, die angibt, daß die zu prüfende Person eine zulässige geistige Handlungsfähigkeit besitzt und keine Gründe vorliegen, die eine Bedienung des Kraftfahrzeuges oder Flugzeuges durch sie unterbinden. Eine Signal-Halteschaltung 46 kann mit dem Ausgangsanschluß der Prüfschaltung 44 verbunden werden, um das Prüfergebnis während einer vorbestimmten Zeitdauer nach Beendigung des Prüfvorganges festzuhalten.

Die einzelne Ausbildung, jeweils in einer bevorzugten Ausführungsform, der einzelnen Schaltungen 30 bis 46 sind in den F i g. 4 bis 14 dargestellt.

In Fig.4 weist die Speisequelle 30 eine Gleichspannungsleistungsquelle 48 und einen Konstant-Spannungsgenerator 50 auf, der positive und negative Ausgangsklemmen 50a und 50b hat. Die Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 und der Konstant-Spannungsgenerator 50 sind parallel zu einem Relais 52 über einen Prüfsbeginnschalter 54 geschaltet. Das Relais 52 hat Arbeitskontakt 52a, über die die Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 und der Konstant-Spannungsgenerator 50 mit einer Leitung 56 verbunden sind. Die Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 kann eine Batterie sein, die gewöhnlich zur Speisung von hier nicht gezeigten elektrischen Einrichtungen des Antriebs eines Motors oder Flugzeugs benutzt wird.

In diesem Fall kann die Speisequelle 30 einen weiteren Schalter 58 aufweisen, der in einer die Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 mit dem Konstant-Spannungs-Generator 50 und den) Relais 52 verbindenden Leitung liegt Der Schalter 58 kann daher ein Zündschalter sein, mit dem die gezeigte Speisequelle mit einem hier nicht gezeigten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs verbunden ist

Das Relais 52 hat Selbsthalteeigenschaften, so daß nach dem Schließen des die Prüfung startenden Schalters 54 bei geschlossenem Schalter 58 die Kontakte 52a des Relais 52 geschlossen bleiben, bis der Prüfvorgang beendet ist

In Fig.5 ist im einzelnen die die Steuerspannung erzeugende erste Schaltung 32 dargestellt Die erste Schaltung 32 weist einen ersten monostabilen Multivibrator 60 auf, dessen einer Anschluß über einen Ansprechschalter 62 mit Erde verbunden ist Der Ansprechschalter 62 wird wiederholt von der zu prüfenden Person geschlossen, wenn diese während der Prüfung die kritische Blinkfrequenz feststellt, wie dieses noch im einzelnen erläutert wird. Der monostabile Multivibrator 60 hat einen Ausgangsanschluß, der mit Leitungen 64 und 66 verbunden ist. Die Leitung 64 ist mit der Speicherschaltung 36 (Fig.8) verbunden, wie dieses später erläutert wird, während die Leitung 66 parallel mit den Eingangsanschlüssen eines zweiten monostabilen Multivibrators 68 und eines Signalumfor-

K) mers 70 verbunden ist, mit der die Polarität der an ihn gegebenen Spannung umformbar ist. Der Multivibrator 68 und der Signalumformer 70 haben Ausgangsanschlüsse, die parallel mit einer Leitung 72 über Leitungen 74 und 76 verbunden sind, die jeweils

I) Widerstände 78 und 80 aufweisen. Parallel zur Leitung 72 sind außerdem Leitungen 82,84 und 86 geschaltet, die jeweils Widerstände 88,90 und 92 haben. Die Leitung 82 ist an einem Ende mit einem Niedrigfrequenz-Oszillator 94 verbunden, der eine Spannung niedriger Frequenz erzeugt, die eine sich kontinuierlich mit der Zeit ändernde Signalform hat, die hier als sinusförmig angenommen wird. Die Leitung 84 ist mit dem positiven Ausgangsanschluß 50a des Konstantspannungs-Generators 50 der in Fig.4 gezeigten Speisequelle 30 verbunden, während die Leitung 86 mit dem negativen Ausgangsanschluß 50a des Konstantspannungs-Generators 50 über einen zweiten Satz von Ruhekontakten 52£>des Relais 52 der Speisequelle 30 verbunden ist. Die auf diese Weise parallel mit den Widerständen 78, 80, 88, 90 und 92 verbundene Leitung 72 ist parallel mit einem Rückkopplungskondensator 96, einem Operationsverstärker 98 und einem Spannungsbegrenzer 100 verbunden. Die Kombination der Widerstände 78, 80, 88, 90 und 92, des Rückkopplungskondensators 96, des

j5 Operationsverstärkers 98 und des Spannungsbegrenzers 100 bildet so einen durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 dargestellten Integrator 102. Der Integrator 102 hat einen mit einer Leitung 104 verbundenen Ausgangsanschluß. Der Spannungsbegrenzer 100 begrenzt eine Ausgangsspannung des Integrators 102 innerhalb eines geeigneten Bereichs, der hier als zwischen 0 und dem Pegel der positiven Ausgangsspannung des Konstantspannungs-Generators 50 der in Fig.4 gezeigten Speisequelle 30 angenommen wird.

Der Inttgrator 102 integriert die Summe der Produkte der auf den Leitungen 74, 76, 82, 84 und % auftretenden Spannungen, multipliziert mit den zuvor beschriebenen Parametern über die Zeit die von den Widerstandswerten der Widerstände 78, 80, 88, 90 und 92 gegeben sind.

Während des Betriebs wird der Ansprechschalter 62 von der zu prüfenden Person in Abhängigkeit des Auftretens einzelner Lichtimpuise der Biiiziichipiaiie 26 (Fig. 1, 2) geschlossen, so daß der erste monostabile Multivibrator 60 eine Signalspannung bestimmter Dauer auf den Leitungen 64 und 66 abgibt Die Spannung wird über die Leitung 66 an den zweiten monostabilen Multivibrator 68 und den Signalumformer 70 gegeben. Der monostabile Multivibrator 68 erzeugt eine negative Ausgangsspannung bestimmter Dauer, wenn die Spannung auf der Leitung 66 verschwindet d. h. zur Abfallzeit der von dem ersten monostabilen Multivibrator 60 erzeugten Spannung. Andererseits erzeugt der Signalumformer 70 eine negative Ausgangsspannung, deren absoluter Wert gleich der auf der Leitung 66 erscheinenden Spannung ist Die vom Integrator 102 auf der Leitung 104 abgegebene Spannung wird daher von den negativen Spannungen

des zweiten monostabilen Multivibrators 68 und des Signalumformers 70, der sinusförmigen Spannung des Oszillators 94 und der positiven und negativen Spannungen, die an den positiven und negativen Ausgangsanschlüssen 50a und 50b des Konstantspannungs-Generators 50 (Fig.4) erscheinen, wie auch durch die Widerstandswerte der Widerstände 78,80,88, 90 und 92, die Teil des Integrators 102 sind, bestimmt.

Die Leitung 104 vom Integrator 102 ist mit einem Eingangsanschluß der zuvor erwähnten impulsformenden Schaltung 34 (F i g. 3) verbunden, so daß die letztere erne Impulsfolge mit einer Frequenz erzeugt, die im wesentlichen proportional der auf der Leitung 104 erscheinenden Spannung ist.

Wie in F i g. 6 gezeigt, weist die Impulse erzeugende Schaltung 34 einen Signalumformer 106 auf, der einen mit der Leitung 104 verbundenen Eingangsanschluß hat. Ist in diesem Fall die an den Signalumformer 106 gegebene Eingangsspannung Ki, so gibt der Signalumformer 106 eine Ausgangsspannung von — Vi ab. Der Signalumformer 106 hat einen über eine Leitung 108 mit dem Eingangsanschluß eines Addierers 110 verbundene Ausgangsleitung, der zwei Eingangsanschlüsse hat. Der andere Eingangsanschluß des Addierers 110 ist über eine Leitung 112 mit einem Ausgangsanschluß eines zweiten Addierers 114 verbunden. Ein NPN-Transistor 116 ist mit seiner Basis mit einem Ausgangsanschluß des ersten Addierers 110 über eine Leitung 118 verbunden, die einen Widerstand 120 aufweist. Der Transistor 116 ist mit seinem Emitter mit Erde und mit seinem Kollektor über eine Leitung 122 mit der Basis eines PNP-Transistors 124 verbunden. Der zweite Transistor 124 ist mit seinem Kollektor über eine Leitung 126 mit einem Eingangsanschluß eines Signalumformers 128 verbunden. Der Signalumformer 128 hat einen über eine Leitung 130 mit einem Eingangsanschluß des zuvor erwähnten Addierers 114 verbundenen Ausgangsanschluß, der zwei Eingangsanschlüsse hat. Der andere Eingangsanschluß dieses Addierers 114 ist über eine Leitung 132 mit dem Emitter eines zwei Basen aufweisenden Transistors 134 verbunden. Dieser Transistor 134 ist mit seiner ersten Basis 134a über einen Widerstand 136 geerdet und über seine zweite Basis 1346 über einen Widerstand 138 mit dem Emitter des PNP-Transistors 124 verbunden. Zwischen den Kollektor des Transistors 124 und die Leitung 130 ist ein Widerstand 138 geschaltet, der seinerseits über eine Leitung 140 geerdet ist, in der ein Kondensator 142 eingeschaltet ist. Die Kombination des zwei Basen aufweisenden Transistors 134, des Widerstands 136 und des Kondensators 142 bildet eine Oszillatorschaltung 144, die in F i g. 6 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.

Die zuvor beschriebene Schaltungsanordnung mit den ersten und zweiten Transistoren 116 und 124 gibt einen der am Widerstand 120 auf der Leitung 118 liegenden Spannung proportionalen Strom an der Kollektorelektrode des zweiten Transistors 124 ab, wie sich aus der folgenden Untersuchung ergibt Angenommen, daß die Klemmenspannungen des Widerstandes 136 V₂ auf der Leitung 126 und V₃ auf der Leitung 132 sind, so erscheint eine Spannung - V₂ auf der Leitung 130 zwischen dem Signalumformer 128 und dem Addierer 114. Der Addierer 114 erhält auf diese Weise Spannungen — V₂ und V3 von den Leitungen 130 und 132, erzeugt eine Spannung V₂- V₃, so daß, da die Spannung - Vi vom Signalumformer 106 abgegeben wird, der Addierer 110 eine Ausgangsspannung von Vi-(V₂- Vj) erzeugt. Die Spannung über dem Widerstand 120 beträgt daher Oi[V₁-(V₂-V₃)] wobeiaein durch den Widerstand 120 gegebener Parameter ist. Hat in diesem Fall der Widerstand 138 einen Widerstands-■ > wert r und der durch ihn fließende Strom ist i, dann ergibt sich:

/ = (K - V₃)/r.

Angenommen, daß ein Strom von β Ampere durch den Widerstand 138 fließt, wenn eine Spannung von 1 Volt am Widerstand 120 liegt, so ergibt sich

Aus den Gleichungen 1 und 2 ergibt sich, daß der Wert /ausgedrückt werden kann als

daraus ergibt sich, daß der durch den Widerstand 138 zur Kollektorelektrode des Transistors 124 fließende Strom proportional der Spannung Vi ist, die an den Eingangsanschluß der impulsformenden Schaltung 34 gegeben wird.

Ist der vom Widerstand 138 zum Kondensator 142, der Teil der Oszillatorschaltung 144 ist, fließende Strom konstant, so nimmt die Spannung auf der Leitung 132

jo Sägezahnform bestimmter Frequenz an, wie dieses zum Stand der Technik gehört. Steigt der durch den Widerstand 138 fließende Strom an, so wird der Kondensator 142 mit größerer Geschwindigkeit aufgeladen, so daß die Frequenz der Signalform und damit die von der Oszillatorschaltung 144 abgegebene Spannung ansteigt, bis sie im wesentlichen proportional dem Strom / ist. Da der Strom / proportional der Spannung V] ist, wie zuvor erwähnt, so ist die von der Oszillatorschaltung 144 abgegebene Frequenz im wesentlichen proportional zu der von der ersten Schaltung 32(Fig. 5)abgegebenen Spannung Vi.

Die so von der Oszillatorschaltung abgegebene Ausgangsspannung wird an einen Vergleicher 146 gegeben, der zwei Eingangsanschlüsse hat. Ein Eingangsanschluß des Vergleichers ist über eine Leitung 148 mit einem Schaltpunkt zwischen dem Widerstand 138 und dem Kondensator 142 und der andere Eingangsanschluß ist über eine Leitung 152 mit einem einstellbaren Widerstand 154 verbunden. Der einstellbare Widerstand 154 ist mit seinem einen Anschluß geerdet und mit seinem anderen Anschluß mit dem positiven Ausgangsanschluß 50a des Konstantspannungs-Generators 50 der zuvor beschriebenen Speisequelle 30 (F i g. 4) verbunden. Der einstellbare Widerstand 154 ist so eingestellt, daß eine Spannung vorgeschriebenen Pegels an den zweiten Eingangsanschluß des Vergleichers 146 gegeben wird. Der Vergleicher 146 vergleicht auf diese Weise die ihm von der Oszillatorschaltung 144 zugeführte Spannung mit der Bezugsspannung, die durch den einstellbaren Widerstand 154 bestimmt ist, und gibt eine Ausgangsspannung ab, wenn die erstere größer als die letztere ist. Da in diesem Fall die von der Oszillatorschaltung 144 abgegebene Spannung eine Zägezahnspannung mit einer der Spannung Vj proportionalen Frequenz hat die von der ersten Schaltung 32 zugeführt wird, hat die vom Vergleicher 146 abgegebene Ausgangsspannung Impulsform mit einer Frequenz, die proportional der

Spannung Vi ist und deren Impulsbreite von der Amplitude der Signalform aer vom einstellbaren Widerstand 154 zugeführten Bezugsspannung ist.

Der Vergieicher ha< einen Ausgangsanschluß, der über eine Leitung 156 mit einem elektrolumineszierenden Halbleiterelement, wie z. B. einer lichtemit'ierenden Diode 158, verbunden ist, die in bekannter Weise bei ihrer Speisung Licht abgibt. Die lichtemittierende Diode 158 ist in der Blitzlichtplatte 26 der Blitzlicht-Anordnung 20 eingebaut die zuvor in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 erläutert wurde. Die lichtemittierende Diode 158 blinkt daher mit einer Frequenz, die gleich oder zumindest proportional der Wiederholungsfrequenz der vom Vergleicher 146 ihr zugeführten Impulse ist In die den Ausgangsanschluß des Vergleichers 146 und die lichtemittierende Diode 158 verbindende Leitung 156 kann ein dritter Satz von Arbeitskontakten 52cdes Relais 52 der in F i g. 4 gezeigten Speisequelle 30 eingeschaltet sein, so daß die lichtemittierende Diode 158 von der Impulse erzeugenden Schaltung 34 abgetrennt bleibt, wenn das Relais 52 bei offenem Startschalter 54 für den Prüfbeginn abgeschaltet ist

Wie zuvor erwähnt, werden die Steuerspannungen, die jeweils eine sich kontinuierlich mit der Zeit ändernde Signalform haben, von der die Steuerspannung erzeugenden ersten Schaltung in Zyklen abgegeben, die jeweils mit dem Schließen des Ansprechschalters 62 beendet werden. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Prüfergebnisse sicherzustellen, ist es wichtig, daß der Ansprechschalter 62 entsprechend oft geschlossen wird, so daß eine ausreichend große Informationsmenge in den Speicherschaltungen 36 gespeichert ist. Die Anzahl, wie oft der Ansprechschalter 62 geschlossen wird, d. h. die Anzahl von Zyklen, innerhalb derer Steuerspannungen von der ersten Schaltung 32 nach dem Schließen des Startschalters 54 für den Prüfvorgang abgegeben werden, wird von der Zählschaltung 38 gezählt. Die Zählschaltung 38 überwacht damit die Anzahl der Zyklen, während die Steuerspannungen von der ersten Schaltung 32 abgegeben werden, und gibt den Speicherschaltungen 36 Befehle an, um zeitweilig die ihnen von der Schaltung 32 zugeführten Informationsteile zu speichern. Der Aufbau der Zählschaltung 38 ist im einzelnen in F i g. 7 gezeigt.

Die Zählschaltung weist einen Vergleicher 160 mit zwei Eingangsanschlüssen auf. Ein Eingangsanschluß des Vergleichers 160 ist mit dem Ausgangsanschluß der ersten Schaltung 32 über eine Leitung 104 und der andere Eingangsanschluß ist über eine Leitung 162 mit einem einstellbaren Widerstand 164 verbunden. Djr einstellbare Widerstand 164 ist mit seinem einen Ende geerdet und mit seinem anderen Ende mit einem positiven Ausgangsanschluß 50a des Konstant-spannungs-Generators 50 der in Fig.4 gezeigten Speisequelle 30 verbunden. Der einstellbare Widerstand 164 gibt eine vorgeschriebene Bezugsspannung an den Vergleicher 160, so aaß der Vergleicher eine Ausgangsspannung erzeugt, wenn die ihm über die Leitung 104 zugeführte Spannung, d. h. die von der ersten Schaltung während eines jeden Zyklus abgegebene Ausgangsspannung größer als die Bezugsspannung ist. Der Vergleicher 160 hat einen mit einem Eingangsanschluß eines Zählers 166 verbundenen Ausgangsanschluß. Der Zähler 166 hat einen zweiten Eingangsanschluß, der über eine Leitung 168 mit einem monostabilen Multivibrator 170 verbunden ist. Der monostabile Multivibrator 170 ist seinerseits über eine Leitung 172 mit dem Ausgangsanschluß 56 der in Fig.4 gezeigten Speisequelle 30 verbunden. Der Multivibrator 170 erzeugt eine Ausgangsspannung vorbestimmter Dauer auf der Leitung 168, wenn er die Ausgangsspannung

vom Anschluß 56 der Speisequelle 30 erhält Die so vom monostabilen Multivibrator 170 zugeführte Ausgangsspannung steuert den Zähler 166 in dem Augenblick, wenn der Startschalter 54 für den Prüfvorgang geschlossen wird Der Zähler 166 hat eine Vielzahl von

ig Ausgangsanschlüssen, deren Anzahl in Abhängigkeit der gewünschten Anzahl gewählt wird, mit der der Ansprechschalter 62 (Fig.5) während eines Prüfvorganges geschlossen werden solL Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß der Ansprechschalter während eines Prüfvorganges viermal geschlossen und damit auch viermal die kritische Blinkfrequenz bestimmt werden soll, so daß der Zähler 166 fünf Ausgangsanschlüsse 166a bis 166e aus einem später noch erläuterten Grund aufweist Der Zähler 166 gibt daher eine erste Ausgangsspannung an seinem ersten Ausgangsanschluß 166a immer dann ab, wenn die erste Schattung 32 eine erste Steuerspannung abzugeben beginnt und gieichzeitig die vom monostabilen Multivibrator 170 abgegebene Ausgangsspannung den Zähler 166 steuert. Die erste Steuerspannung verschwindet, wenn der Ansprechschalter 62 (F i g. 5) von der zu prüfenden Person geschlossen wird, wenn die erste kritische Blinkfrequenz auftritt wonach eine zweite Steuerspannung von der ersten Schaltung 32 abgegeben wird. Die Zähler 166 spricht auf die zweite Steuerspannung an und gibt eine Ausgangsspannung an seinem zweiten Ausgangsanschluß 1666 ab. Die Ausgangsspannungen werden auf diese Weise nacheinander von dem Zähler 166 an den dritten und vierten Ausgangsanschlüssen 166c und 166c/ abgegeben, wenn der Ansprechschalter 62 insgesamt viermal geschlossen wurde und dementsprechend die vierte Steuerspannung verschwunden ist, so daß der Zähler 166 eine fünfte Ausgangsspannung an seinem Ausgangsanschluß 166e abgibt die angibt, daß der die erforderliche Information sammelnde Prüfvorgang beendet ist. Die Ausgangsanschlüsse 166a bis 166c/ sind mit dem Netzwerk 36 der Speicherschaltungen und der Ausgangsanschluß 166e mit der in F i g. 3 gezeigten Prüfschaltung 44 verbunden.

Die in Fig.8 gezeigten Speicherschaltungen 36 bestehen aus vier Speicherschaltungen 36a bis 36b, die parallel zur ersten Schaltung 32 und dem Zähler 166 geschaltet sind. Die Speicherschaltungen 36a bis 36c/ sind einander gleich aufgebaut und geschaltet so daß

so lediglich der Aufbau der ersten Speicherschaltung 36a in F i g. 9 dargestellt ist.

Die in Fig.9 gezeigte Speicherschaltung 36a weist einen elektrisch betätigten Arbeitskontakt 174 auf. Der Arbeitskontakt 174 hat eine hier nicht gezeigte Treiberschaltung, die über eine Leitung 176 mit einem UND-Glied 178 verbunden ist, das einen ersten und zweiten Eingang 180a und 182a hat. Der erste Eingang 180a des UND-Glieds 178 ist mit dem ersten Ausgangsanschluß 166a des Zählers 166 der in Fig. 7 gezeigten Zählschaltung 38 und der zweite Eingang 182a ist über eine Leitung 64 mit dem monostabilen Multivibrator 60 der in Fig.5 gezeigten ersten Schaltung 32 verbunden. Das UND-Glied 178 erzeugt daher eine Ausgangsspannung und der Arbeitskontakt 174 wird geschlossen, wenn gleichzeitig an beiden Eingängen 180a und 182a des UND-Glieds 178 Spannungen auftreten. Der Arbeitskontakt 174 ist mit seinem einem Anschluß über eine Leitung 184a mit

einem Widersland 186 mit der Leitung 104 verbundea die vom Integrator 102 der ersten Schaltung 32 kommt Das andere Ende des Arbeitskontaktes 174 ist Ober eine Leitung 188 mit dem Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 190 verbunden, dessen Ausgangsan-Schluß mit einer Leitung 192a verbunden ist Der Arbeitskontakt 174 und der Operationsverstärker 190 ist mit einer Leitung 194 überbrückt, die einen Widerstand 196 aufweist, so daß der Arbeitskontakt 174, der Operationsverstärker 190 und der Widerstand 196 eine geschlossene Schleife bilden, wenn der Arbeitskontakt 174 geschlossen ist Der Operationsverstärker 190 ist außerdem von einer Leitung 198 überbrückt, die einen Kondensator 200 aufweist so daß eine dauernd geschlossene Schleife vom Operationsverstärker 190 und dem Kondensator 200 gebildet wird, die parallel zum Widerstand 196 geschaltet ist

Bleibt nun der Arbeitskontakt 174 geschlossen und erhalten die Eingänge 180a und 182a des UND-Glieds 178 gleichzeitig Spannung, sind die Widerstandswerte der Widerstände 186 und 196 jeweils η und /5 und die Kapazität des Kondensators 200 ist C, so ergibt sich eine auf der Leitung 192 abgegebene Spannung V₄ von

»4 = -(r₂ r,) · K₁,

(4)

25

Dabei ist Vj die von der ersten Schaltung 32 an die Speicherschaltung 36 abgegebene Spannung. Daraus ergibt sich, daß bei geschlossenem Arbeitskontakt 174 die von der Speicherschaltung 36a abgegebene Spannung proportional der Eingangsspannung der Speicherschaltung 36a werden kann.

Wird dann der Arbeitskontakt 174 bei diesen Bedingungen geöffnet, so wird die auf der Leitung 192a erscheinende Spannung infolge der Kapazität des Kondensators 200 gehalten, oder mit anderen Worten, die von der Speicherschaltung 36a abgegebene Spannung wird in dieser gespeichert. Diese Bedingung tritt auf beim Fehlen mindestens eines der Eingangspotentiale an den Eingängen 180a und 182a des UND-Glieds 178, d. h. wenn eine der Spannungen an den ersten Ausgangsanschluß 166a und/oder der Spannung an dem Ausgangsanschluß des monostabilien Multivibrators 66 (F i g. 5) fehlt. Diese Bedingung wird während einer Zeitdauer aufrechterhalten, während der der Ansprechschalter 62 durch die zu prüfende Person geschlossen gehalten wird, was dem ersten Auftreten der kritischen Blinkfrequenz entspricht. Die von der zu prüfenden Person bestimmte kritische Blinkfrequenz des ersten Prüfzyk'us wird auf diese Weise in der Speicherschaltung 36a gespeichert.

Wie sich aus F i g. 8 ergibt, sind die zweite, dritte und vierte Speicherschaltung 366, 36c und 36c/ jeweils mit der ersten Schaltung 32 und der Zählschaltung 38 in gleicher Weise wie die erste Speicherschaltung 36a verbunden. Im einzelnen sind die Speicherschaltungen 366,36c und 36i/mit ihren ersten Eingängen 1806,180c und 18Od mit den Ausgangsanschlüssen 1666, 166c und 166c/des Zählers 166 innerhalb der Zählschaltung 38 in gleicher Weise jeweils verbunden, wie der Eingangsan-Schluß 180a, der Fig. 9, und die zweiten Eingänge 1826, 182c und 182c/ sind parallel mit der Leitung 64 verbunden, die vom Ausgangsanschluß des monostabilen Multivibrators 60 der Steuerschaltung 82 kommt, wie der Eingang 182a. Die Speicherschaltungen 366,36c und36c/haben außerdem Eingangsanschlüsse 1846,184c und 184</. die parallel mit der Leitung 104 verbunden sind, die vom Integrator 102 der ersten Schaltung 32 kommt Mit Bezugszeichen 1926, 192c und 192c/ sind Ausgangsanschlüsse der zweiten, dritten und vierten Speicherschaltung 366,36c und 36c/jeweils bezeichnet

Wird der :n F i g. 5 gezeigte Ansprechschalter 62 von der zu prüfenden Person wiederholt betätigt, so werden die von der zu prüfenden Person bestimmten Blinkfrequenzen in die Speicherschaltungen 36a, 366, 36c und 36c/ in dieser Folge gespeichert und dementsprechend den kritischen Blinkfrequenzen proportionalen Spannungen von den Speicherschaltungen 36a bis 36c abgegeben. Die so an den Ausgangsanschlüssen 192a, 1926, 192c und 192c/ erscheinenden Ausgangsspannungen werden jeweils mit -V* — Vi, — V_r und — V</ bezeichnet Diese Spannungen werden dann an die in Fig. 10 gezeigte Schaltung 40 zum Errechnen des Mittelwertes und an die in F i g. 11 gezeigte Schaltung 42 zur Errechnung der Abweichung gegeben.

Die in Fig. 10 gezeigte dritte Schaltung 40 zur Errechnung des Mittelwertes weist vier Widerstände 202a bis 202c/ auf, die jeweils über Leitungen 204a bis 204c/ auf, die jeweils über Leitungen 204a bis 204c/ mit den Ausgangsanschlüssen 192a bis 192c/ der Speicherschaltungen 36a bis 36c/ verbunden sind. Diese Widerstände 202a bis 202c/ sind parallel mit einem Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 206 verbunden, der von einem Widerstand 208 überbrückt ist Die Kombination der parallelgeschalteten Widerstände 202a bis 2024 des Operationsverstärkers 206 und des Widerstands 208 bildet eine Addierschaltung. Der Operationsverstärker 206 und der Widerstand 208 sind parallel zu einer Leitung 210 geschaltet.

Die Widerstände 202a bis 202c/ haben einen gemeinsamen Widerstandswert, der gleich dem vierfachen des Widerstandswertes des Widerstands 208 ist, so daß, wenn_die auf der Leitung 210 erscheinende Spannung Vist, sich die folgende Bedingung ergibt

V=(V.+

V_t)A.

Daraus ergibt sich, daß die auf der Leitung 210 erscheinende Spannung Vein arithmetischer Mittelwert der Spannungen ν_Λ Vi, V_c und V_d ist, die von den Speicherschaltungen 36a bis 36c/ an die Schaltung 40 gegeben werden.

Die in F i g. 11 gezeigte und die Abweichung errechnende vierte Schaltung 42 zeigt andererseits vier Recheneinheiten 42a bis 42c/ auf, die jeweils mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Diese Recheneinheiten 42a bis 42c/ sind jeweils gleich zueinander aufgebaut und geschaltet. Die erste Recheneinheit 42a weist einen Addierer 212a auf, der einen ersten und zweiten Eingang 214a und 216a hat. Der erste Eingang 214a ist mit der Leitung 210 der dritten Schaltung 40 in Fig. 10 und der zweite Eingang 216a mit dem Ausgangsanschluß 192a der ersten Speicherschaltung 36a der F i g. 9 verbunden. Der Addierer 212a hat einen Ausgangsanschluß, der über eine Leitung 218a mit einem Signalumformer 220a verbunden ist. Der Signalumformer 220 ist seinerseits von einer ersten und zweiten Diode 222a und 224a überbrückt, die in Serie zueinander über den Signalumformer 220a geschaltet sind. Die erste Diode 222a ist mit ihrer Kathode mit dem Ausgangsanschluß des Signalumformers 220a und mit ihrer Anode mit der Anode der zweiten Diode 224a verbunden, deren Kathode, wie gezeigt, mit der Leitung 218a verbunden ist. Eine Leitung 226a, die den Ausgangsanschluß der Schaltung 42a bildet, ist mit einem zwischen den Anoden der Dioden 222a und 224a liegenden Schaltpunkt verbunden.

In gleicher Weise wie die zuvorbeschriebene erste Recheneinheit 42a haben auch die zweite bis vierte Recheneinheit 426 bis 42c/ Addierer 2126 bis 212c/ mit ersten Eingängen 2146 bis 214c/und zweiten Eingängen 2166 bis 216<i Die ersten Eingänge 214a bis 214c/ der s vier Addierer 212a bis 212c/sind parallel mit der Leitung 210 der dritten Schaltung 40 (Fig. 10) und die zweiten Eingänge 216a bis 216c/sind mit den Ausgängen 192a bis 192c/ der Speicherschaltungen 36a bis 36c/ verbunden. Die ersten Eingänge 214a bis 214c/ erhalten daher gemeinsam die Spannung V (Gleichung 5), während die zweiten Eingänge 216a bis 216c/jeweils die Spannungen -V₃, -Vb, - V_c und - Vd erhalten. Die Addierer 212a bis 212c/ geben daher auf Leitungen 218a bis 218c/ Ausgangsspannungen an,_die jeweils gleich Va-V, Vb- V, Vc- Fund Vd- Vsind. Die Addierer 2126 bis 212c/ sind Ober Leitungen 2186 bis 218c/ mit Signalumformern 2206 bis 220c/ in gleicher Weise wie der Addierer 212a_verbunden, so dall Spannungen gleich V- Va, V- Vb, V- Vc, V- Vd von den Signalumformern 220a bis 22Od abgegeben werden. Die Addierer 2206 bis 22Od sind mit Kombinationen von Dioden 2226 und 224t/, 222c und 224c und 222c/ und 224c/ jeweils zusammengeschaltet, die in gleicher Weise wie die Dioden 222a und 224a der ersten Recheneinheit 42a >5 geschaltet sind. Die zweite bis vierte Recheneinheit 426 bis 42d haben Ausgangsanschlüsse, die mit Leitungen 2266 bis 226c/ in gleicher Weise wie die erste Recheneinheit 42a verbunden sind.

Infolge der bestimmten Verbindungen der Dioden 222a und 224a in der ersten Recheneinheit 42a, wird eine Spannung gleich — j V_a — V | an die Leitung 226a abgegeben und in gleicher Weise Spannungen gleich _ I Vb- V\, -1 Ve·- V\ und -1 V_d - V\ an die Leitungen 2266 bis 226c/gegeben, wie dieses sofort zu erkennen ist. Die Recheneinheiten 42a bis 42c/ bilden damit Schaltungen, die die absoluten Werte der Summe der arithmetischen Mittelwerte der Spannungen V„ bis Vd und der Spannungen — V_abis — V</i>erechnen.

Die Leitungen 226a bis 226c/ sind parallel zueinander mit einem Eingang eines Addierers 228 verbunden, der in gleicher Weise aufgebaut ist, wie die den Mittelwert berechnende Schaltung 40 der Fig. 10, und eine Ausgangsspannung erzeugt, die ein arithmetischer Mittelwert der zuvor erwähnten Spannungen ist, die an den Eingang des Addierers 228 gegeben werden. Die Ausgangsspannung wird an eine Leitung 230 abgegeben, die mit der in F i g. 3 gezeigten Prüfschaltung 44 verbunden ist.

Die Ausgangsspannung Vo, die auf diese Weise vom Addierer oder den Mittelwert errechnenden Schaltung 228 abgegeben wird, ergibt sich damit zu

Vo =

(6)

55

Die von der Schaltung 42 abgegebene Spannung ist daher eine durchschnittliche Abweichung der von den Speicherschaltungen 36 erzeugten Spannungen gegenüber der von der Schaltung 40 abgegebenen Spannung _b0 und gibt damit die durchschnittliche Abweichung der kritischen Blinkfrequenzen, die von der zu prüfenden Person bestimmt wurden, gegenüber dem arithmetischen Mittelwert der Frequenzen an. Falls gewünscht, kann die die Abweichung berechnende Schaltung 42 _b., auch so aufgebaut sein, daß sie eine Standard-Abweichung der kritischen Blinkfrequenzen gegenüber dem arithmetischen Mittelwert der Frequenzen angibt.

Die Ausgangsspannungen der den Mittelwert berechnenden dritten Schaltung 40 und der die Abweichung berechnenden vierten Schaltung 42 werden dann an die Prüfschaltung 44 gegeben, um festzustellen, ob die von der zu prüfenden Person festgestellten Blinkfrequenzen sich noch auf zulässigen Werten befinden oder nicht

Wie in Fi g. 12 gezeigt ist, weist die Prüfschaltung 44 einen ersten und zweiten Vergleicher 232 und 234 auf, die jeweils zwei Eingänge haben. Ein Eingang des ersten Vergleichers 232 ist mit einer Leitung 210 der dritten Schaltung 40 der Fig. 10 und der andere Eingang mit einem einstellbaren Widerstand 236 verbunden. Der einstellbare Widerstand 236 ist mit seinem einen Ende geerdet und mit seinem anderen Ende mit dem positiven Ausgang 50a des Konstantspannungs-Generators 50 der Speisequelle 30 der Fig.4 verbunden. Der einstellbare Widerstand 236 gibt daher eine vorgeschriebene Bezugsspannung an den Vergleicher 232. In gleicher Weise ist ein Eingang des zweiten Vergleichers 234 mit der Leitung 230 der die Abweichung berechnenden vierten Schaltung42der Fig. 11 und der andere Eingang mit einem einstellbaren Widerstand 238 verbunden. Auch dieser einstellbare Widerstand 238 ist in gleichet Weise wie der einstellbare Widerstand 236 mit seinem einen Ende geerdet und mit seinem anderen Ende mit dem positiven Ausgang 50a des Konstantspannungs-Generators 50 der Fig.4 verbundfi, wodurch eine vorbestimmte Bezugsspannung an den Vergleicher 234 gegeben wird.

Der erste Vergleicher 232 gibt eine Ausgangsspannung ab, wenn die Eingangsspannung der Leitung 210, d. h. von der den Mittelwert berechnenden dritten Schaltung, größer ist als die vorgeschriebene Bezugsspannung des einstellbaren Widerstands 236. Der zweite Vergleicher 234 gibt andererseits eine Ausgangsspannung ab, wenn die von der Leitung 230, d. h. von der die Abweichung berechnenden vierten Schaltung 240 abgegebene Spannung niedriger ist, als die vorgeschriebene Bezugsspannung von dem einstellbaren Widerstand 238. Der erste und zweite Vergleicher 232 und 234 haben Ausgänge 240 und 242, die mit Eingängen eines UND-Glieds 244 verbunden sind. Das UND-Glied 244 hat einen dritten Eingang, der über eine Leitung 246 mit dem Ausgang eines monostabilen Multivibrators 248 verbunden ist. Der monostabile Multivibrator 248 hat einen über eine Leitung 250 mit einem fünften Ausgang 166e des Zählers 166 der Zählschaltung 38 der F i g. 7 verbundenen Eingang. Der Multivibrator 248 gibt eine Ausgangsspannung vorbestimmter Dauer auf der Leitung 246 ab, wenn eine Eingangsspannung an ihm vom fünften Ausgang 166e des Zählers 166 gegeben wird, d. h. zu einem Augenblick, an dem der Ansprechschalter 62 (F i g. 5) viermal von der zu prüfenden Person geschlossen wurde, so daß vier Informationsteile gespeichert und von der die Abweichung errechnenden vierten Schaltung 42 abgegeben werden. Erscheinen daher gleichzeitig auf allen Leitungen 240, 242 und 246 Spannungen, so gibt das UND-Glied 244 ein Ausgangssignal an seine Ausgangsleitung 252 ab, was angibt, daß die Prüfergebnisse zulässig sind. Um eine fehlerhafte Arbeitsweise des UND-Glieds 244 auszuschließen, kann die Leitung 246 über einen Ruhekontakt 52c/ mit Erde verbunden sein, der geöffnet wird, wenn das Relais 52 der in Fig.4 gezeigten Speisequelle bei geschlossenem Startschalter 54 eingeschaltet wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß von der Prüfschaltung 44 eine Ausgangsspannung dann und nur dann erzeugt wird, wenn der in F i g. 5 gezeigte

Ansprechschalter 62 eine vorbestimmte Anzahl von Malen geschlossen wurde und der arithmetische Mittelwert der kritischen Blinkfrequenzen, die von der zu prüfenden Person bestimmt wurden, größer als ein vorbestimmter Pegel ist, der durch Änderung des Widerstandswertes des einstellbaren Widerstandes 236 gewählt ist, und die durchschnittliche oder Standardabweichung der kritischen Blinkfrequenzen gegenüber deren Mittelwert kleiner ist als ein vorbestimmter Pegel, der durch Einstellung des Widerstandswertes des einstellbarei Widerstandes 238 ausgewählt ist

Die aus den Schaltungen 30 bis 44 bestehende Anordnung soll bestimmen, ob die geprüfte Person noch eine bestimmte geistige Handlungsfähigkeit besitzt oder nicht, d. h. ob der Ermüdungsgrad oder die Alkoholeinwirkung der geprüften Person niedriger als ein zulässiger Pegel ist Falls gewünscht kann eine solche Anordnung mit einer weiteren Schaltung versehen sein, die das Ausgangssignal der Prüfschaltung für eine optische oder eine andere Feststellung de„ Prüfergebnisses während einer vorbestimmten Zeitdauer festhält. In Fig. 13 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Signal-Hahekreises dargestellt die zu diesem Zweck dient

Die in Fig. 13 dargestellte Signal-Halteschaltung 46 weist ein ODER-Glied 254 mit zwei Eingängen auf. Ein Eingang des ODER-Glieds 254 ist mit einer Leitung 256 und der andere Eingang über eine Leitung 258 mit einer Verzögerungsschaltung 260 verbunden. Die Leitung 256 und die Verzögerungsschaltung 260 sind parallel mit dem Ausgang 252 des UND-Glieds 244 der Prüfschaltung 44 der Fig. 12 verbunden. Das ODER-Glied 254 hat einen mit der Leitung 262 verbundenen Ausgang und gibt damit eine Ausgangsspannung an die Leitung 262 ab, wenn mindestens eine der Leitungen 256 und 258 ein Eingangssignal erhält Die Verzögerungsschaltung 260 erzeugt eine Ausgangsspannung, wenn eine Spannung an ihren Eingang gegeben wird und gibt diese Ausgangsspannung auf der Leitung 258 während einer vorbestimmten Zeitdauer nach Beendigung der zugeführten Eingangsspannung selbst dann ab, wenn der Hauptschalter 58 der in F i g. 4 gezeigten Speisequelle geöffnet ist Die Leitung 262 ist parallel mit Leitungen 264 und 266 verbunden, in denen ein Relais 268 und eine Anzeigelampe 270 jeweils angeordnet sind. Das Relais 268 ist dabei selbsthaltend ausgebildet.

Gibt daher das UND-Glied 244 der in Fig. 12 gezeigten Prüfschaltung 44 an die Leitung 252 eine Spannung pulsierender Signalform ab, so erhält das ODER-Glied 254 Eingangsspannungen an beiden seinen Eingängen, die mit der Leitung 256 und der Verzögerungsschaltung 260 verbunden sind. Eine Ausgangsspannung wird daher von dem ODER-Glied 254 an die Leitung 262 abgegeben. Die Ausgangsspannung auf der Leitung 262 wird während einer vorbestimmten Zeitdauer infolge der zuvor beschriebenen Funktion der Verzögerungsschaltung 260 aufrechterhalten. Das Relais 268 und die Anzeigelampe 270 werden auf diese Weise eingeschaltet gehalten, solange die Ausgangsspannung vom ODER-Glied 254 abgegeben wird.

Wenn der Hauptschalter 58 der Speisequelle 30 bei Beendigung des Prüfvorganges geöffnet und anschließend ein zweites Mal geschlossen wird, so tritt keine Spannung auf der mit dem einen Eingang des ODER-Glieds 254 verbundenen Leitung 256 auf, infolge der zuvor beschriebenen Funktion der Verzögerungsschaltung 260 bleiben jedoch das Relais 268 und die Anzeigelampe 270 während einer vorbestimmten Zeitdauer immer noch eingeschaltet Das Prüfergebnis wird auf diese Weise während einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Beendigung des Prüfvorganges immer noch angezeigt

Mit dem Relais 268 kann entsprechend des jeweiligen Prüfergebnisses eine in Wirkverbindung mit der zuvor beschriebenen Anordnung stehende Einrichtung gesteuert werden. Wie dieses bereits erläutert wurde, ist das neue Prüfgerät besonders vorteilhaft wenn die

ίο Fahrtüchtigkeit einer ein Fahrzeug führenden Person geprüft werden solL Wird das neue Gerät in Verbindung mit einer solchen Anwendung benutzt so kann die bisher beschriebene Anordnung zusätzlich eine Sperrschaltung aufweisen, die den Antrieb eines Kraftfahrzeuges oder Flugzeuges in einem nicht-betriebsbereiten Zustand hält wenn das Prüfergebnis angibt daß die zu prüfende Person die Prüfung nicht bestanden hat d. h. die Prüfschaltung 44 keine Ausgangsspannung abgibt. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer solchen Sperrschaltung ist in F i g. 14 dargestellt

Die in Fig. 14 dargestellte Sperrschaltung 272, die durch gestrichelte Linien dargestellt ist ist innerhalb der Speisequelle 30 angeordnet die in Verbindung mit Fig.4 erläutert wurde, wobei gleiche Bezugszeichen jeweils entsprechende Teile in beiden Figuren angeben. Die Speisequelle 30 versorgt in diesem Fall nicht nur die elektrische Anordnung des neuen Gerätes mit Gleichspannung, die die Schaltungen der F i g. 4 bis 13 aufweist sondern außerdem auch die elektrisch betätigten Bauteile, z. B. die Zündanlage, des Antriebs eines Fahrzeugs.

Die Sperrschaltung 272 weist eine Leitung 274 auf. die über den Hauptschalter 58 mit der Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 verbunden ist. Die Leitung 274 ist parallel zum vorstehend beschriebenen Konstantspannungs-Generator 50 geschaltet und über einen Arbeitskontakt 268a mit einer Leitung 276 verbunden, die ihrerseits mit einem geeigneten, elektrisch betätigten und hier nicht gezeigten Bauelement verbunden ist das dem hier nicht gezeigten Antrieb des Fahrzeuges zugeordnet ist. Der Arbeitskontakt 268a ist einem Relais 268 der Signalhalteschaltung 46 der F i g. 13 zugeordnet und damit geschlossen, wenn das Relais 268 von der Verzögerungsschaltung 260 her gespeist wird.

Die Sperrschaltung 272 ist derart aufgebaut daß ein elektrisch betätigtes Bauelement das dem Antrieb zugeordnet ist, von der Gleichspannungs-Leistungsquel-Ie 48 selbst dann nicht gespeist werden kann, wenn der Hauptschalter 58 geschlossen ist wenn nicht zuvor der Kontakt 268a des Relais 268 infolge eines Ausgangssignals der Prüfschaltung 44 geschlossen ist, oder mit anderen Worten, bevor nicht die geprüfte Person die Prüfung bestanden hat.
Soll der Antrieb lediglich im Leerlauf gestartet werden können, bevor die Prüfung beendet ist, so kann die Sperrschaltung 272 außerdem einen Schalter 278 aufweisen, der mit einem Getriebehebel oder einer nicht-gezeigten Feststellbremse oder irgendeinem anderen in Wirkverbindung mit diesen Teilen stehenden Bauteil verbunden ist. Der Schalter 278 kann daher lediglich dann geschlossen werden, wenn der Getriebewählhebel sich in einer neutralen Stellung befindet oder aber die Feststellbremse betätigt ist. Der Motor kann daher im Leerlauf gestartet werden, bevor die Prüfung abgeschlossen ist, oder wenn die geprüfte Person das Prüfergebnis nicht bestanden hat, solange sich der Getriebestellhebel in der neutralen Stellung befindet oder aber die Feststellbremse angezogen ist. Wird

dagegen die Getriebehebel aus der neutralen Stellung herausbewegt oder aber die Feststellbremse gelöst, bevor die Prüfung abgeschlossen ist oder aber wenn die zu prüfende Person abgelehnt wurde, so wird der Schalter 278 geöffnet, wodurch die Leitung 276 von der Leistungsquelle 48 abgetrennt wird. Mit 2686 ist ein Ruhekontakt des Relais 268 in der Signal-Halteschaltung 46 der Fig. 13 bezeichnet. Der Ruhekontakt 2686 ist zwischen das Relais 52 der Speisequelle 30 und Erde geschaltet und wird geöffnet, wenn das Relais 268 eingeschaltet ist.

Der Aufbau der einzelnen Schaltungen, die die elektrische Anordnung des neuen Gerätes bilden, ist aus der vorstehenden Erläuterung ohne weiteres zu verstehen. Zum besseren Verständnis der verschiedenen weiteren Merkmale des neuen Gerätes wird nun die Arbeitsweise der Gesamtanordnung in Verbindung mit den Fig.4 bis 14 und den weiteren Fig. 15 und 16 erläutert, die die verschiedenen Signalformen der auf den Leitungen der Schaltungen erscheinenden Spannungen angeben.

Wird der Hauptschalter 58 der in F i g. 4 gezeigten Speisequelle 30 von der zu prüfenden Person geschlossen, die das Kraftfahrzeug oder Flugzeug steuern will, so gibt der Konstantspannungs-Generator 50 positive und negative Spannungen an seinen Ausgängen 50a und 50£> ab, wie dieses durch die Signalformen a und b in F i g. 15 gezeigt ist. Gleichzeitig erzeugt der Niederfrequenz-Generator 94 in der die Steuerspannung erzeugenden ersten Spannung 32 (Fig 5) eine Ausgangsspannung, die die in Fig. 15 unter c gezeigte Sinusform hat. Die Zeit, zu der der Hauptschalter 58 geschlossen wird, ist in F i g. 15 mit fo angegeben. Die damit auf den Leitungen 88,90 und 92 in der ersten Schaltung 32 erscheinenden Spannungen werden miteinander addiert, um eine Spannung mit einer Signalform j zu erzeugen, die von der Kombination aus dem Rückkopplungskondensator % und dem Operationsverstärker 98 in eine die Signalform it aufweisende Spannung integriert. Als Folge davon erzeugt die lichtimittierende Diode 158 Lichtblitze, die von der zu prüfenden Person als kontinuierliches Leuchten wahrgenommen werden, wie dieses sich aus der Signalform k der F i g. 15 ergibt.

Wird dann zur Zeit t\ von der zu prüfenden Person der Startschalter 54 für den Prüfvorgang während einer Zeitdauer geschlossen, die unter din F i g. 15 dargestellt ist, so wird das Relais 52 von der Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 gespeist, so daß der Arbeitskontakt 52a (F i g. 4), 52c(F i g. 6) und 52J(F i g. 12) geschlossen wird, und der Ruhekontakt 526(F i g. 5) geschlossen wird, und der Ruhekontakt 52Zj (Fig.5) geöffnet wird. Die Leitung 86 der ersten Schaltung 32 wird daher vom negativen Ausgang 506 des Konstantspannungs-Generators 50 abgetrennt und gleichzeitig eine Ausgangsspannung an die Leitung 56 der Speisequelle 30 gegeben. Die damit auf der Leitung 56 erscheinende Spannung wird während einer Zeitdauer aufrechterhalten, selbst wenn der Startschalter 54 wieder geöffnet wurde, was durch die Signalform e der Fig. 15 dargestellt ist

Die Ausgangsspannung der die Steuerspannung erzeugenden ersten Schaltung 32 ändert oder verringert sich dann, wie dieses durch die Signalform k in F i g. 15 dargestellt ist Die Signalform k wird hier als kontinuierlich abnehmend von ihrem Scheitelwert mit der vergehenden Zeit angenommen, wobei jedoch, falls gewünscht, die Ausgangsspannung der Schaltung 32 auch jede andere Signalform haben kann, z. B. eine, die sich von einem Grundwert aus vergrößert. Die Signalform der von der ersten Schaltung 32 abgegebenen Steuerspannung wird durch Auswahl der Signalform der von dem Niederfrequenz-Oszillator 82 zugeführten Spannung, den Widerstandswerten der Widerstände 88 bis 92 und/oder der Eigenschaften des Rückkopplungskondensators % und/oder des Operationsverstärkers 98 bestimmt.
Die so auf der Leitung 104 der ersten Schaltung 32

ίο erscheinende Spannung wird an die in Fig.6 gezeigte impulsformende zweite Schaltung 34 gegeben und von der Oszillatorschaltung 144 in eine Impulsfolge umgewandelt, deren Frequenz im wesentlichen proportional zu der ursprünglich an die Impulse erzeugenden zweite Schaltung 34 gegebenen Spannung ist. Da in diesem Augenblick der durch den Widerstand 138 in der Impulse erzeugenden Schaltung 34 fließende Strom konstant ist, wie dieses aus der zuvor genannten Gleichung 3 ergibt, erscheinen die von der Leitung 148 (F i g. 6) abgegebenen Impulse in Form einer Sägezahnspannung, die unter A in F i g. 16 dargestellt ist Ist daher der einstellbare Widerstand 154 der Impulse erzeugenden zweiten Schaltung 34 so eingestellt, daß der Vergleicher 146 eine Bezugsspannung erhält die eine durch die gestrichelte Linie ρ in der Darstellung A der Fig. 16 gezeigte Amplitude hat so erzeugt der Vergleicher 146 Ausgangsspannungen einer Zeitdauer, die unter Bin F i g. 16 dargestellt ist. Die lichtemittierende Diode 158 wird daher mit den unter B in Fig. 16 dargestellten Impulsen gespeist und blinkt damit einer Frequenz, die sich proportional zur Amplitude der Signalform k in F i g. 15 ändert.

Während die lichtemittierende Diode 158 in dieser Weise blinkt wird die Ausgangsspannung der die Steuerspannung erzeugenden ersten Schaltung 32 über die Leitung 104 an einen Eingang des Vergleichers 160 der Zählschaltung 38 (F i g. 7) gegeben. Der einstellbare Widerstand 164, der mit dem anderen Eingang des Vergleichers 160 verbunden ist wird so eingestellt, daß die durch ihn bestimmte Bezugsspannung etwas niedriger als der Scheitelwert der von der ersten Schaltung 32 zugeführten Spannung ist wie dieses durch die gestrichelte Linie q in der Signalform k der F i g. 15 der Fall ist Der Vergleicher 160 erzeugt daher eine Ausgangsspannung entsprechend dem Scheitelwert der von der ersten Schaltung 32 zugeführten Steuerspannung. Der Zähler 166 erzeugt daher eine Ausgangsspannung an seinem ersten Ausgang 166a, so daß an einem Eingang des UND-Glieds 178 der ersten Speicherschaltung 36a (F i g. 9) eine Spannung anliegt

Schließt dann die zu prüfende Person den Ansprechschaiter 62 (Fig.5) zur Zeii «Ί, um damit die knüsche Blinkfrequenz im ersten Zyklus des Prüfvorganges zu bestimmen, so wird der monostabile Multivibrator 60 der ersten Schaltung während einer Zeitdauer eingeschaltet die durch die Signalform /in F i g. 15 dargestellt ist so daß vom Multivibrator 60 eine unter ^dargestellte Signalspannung abgegeben wird. Die auf diese Weise vom monostabilen Multivibrator 60 zugeführte Signalspannung wird einerseits an das UND-Glied 178 der ersten Speicherschaltung 36a (Fig.9) und andererseits an den zweiten monostabflen Multivibrator 68 und den Signalumformer 80 der ersten Schaltung 32 (Fig.5) gegeben. Da unter diesen Bedingungen eine Spannung

vom ersten Ausgang 166a des Zählers 166 (Fig.7) an einen Eingang des UND-Glieds 178 der ersten Speicherschaltung 36a, wie zuvor beschrieben, anliegt gibt das UND-Glied 178 eine Ausgangsspannung an die

Leitung 176 ab, die den Schalter 174 schließt. Die von der ersten Schaltung 32 erzeugte Spannung im Augenblick, in dem der Schaller 62 geschlossen ist, oder die mit g in Fig. 15 gezeigte Signalspannung, die von dem monostabilen Multivibrator 60 erzeugt wird, wird auf diese Weise in der Speicherschaltung 36a gespeichcri. Wenn die Ausgangsspannung des Multivibrators 60 verschwindet, wird das UND-Glied 178 gesperrt, wodurch der Schalter 174 geöffnet wird und gleichzeitig der mit dem Multivibrator 60 verbundene monostabile κι Multivibrator 68 eine negative Spannung erzeugt, die mit /in Fig. 15 gezeigt ist. Die von der ersten Schaltung 32 abgegebene Steuerspannung steigt daher zur Zeit t2 auf einen Scheitelwert an und ändert sich während einer zweiten Zeitdauer, bis der Ansprechschalter 62 z. Z. t'i durch die zu prüfende Person am Ende des zweiten Prüfzyklus geschlossen wird. Die von der ersten Schaltung 32 abgegebene Steuerspannung wird dann in der zweiten Speicherschaltung 366 in der gleichen Weise, wie bei dem ersten Prüfzyklus, gespeichert. Auf diese Weise wird Information auch in der dritten und vierten Speicherschaltung 36c und 36</ gespeichert, wenn die lichtemittierende Diode 158 (F i g. 6) entsprechend der Steuerspannung mit der Signalform k blinkt, während die Zeit vom Zeitpunkt f3 bis t'i im dritten Zyklus und vom Zeitpunkt U zum Zeitpunkt /4 während des vierten Zyklus vergeht. Wie zuvor im einzelnen erläutert wurde, werden die in den Speicherschaltungen 36a bis 36d (F i g. 8) gespeicherten Spannungen einerseits an die den Mittelwerl errechnende dritte Schaltung 40, die in Fig. 10 gezeigt ist, gegeben, um eine dem arithmetischen Mittelwert der kritischen Blinkfrequenzen entsprechende Spannung zu erzeugen, die von der zu prüfenden Person bestimmt wurden, und andererseits an die die Abweichung berechnende vierte Schaltung 42, die in F i g. 11 gezeigt ist, um eine durchschnittliche Abweichung der bestimmten kritischen Blinkfrequenzen gegenüber dem Mittelwert zu bestimmen. Die dem arithmetischen Mittelwert und der durchschnittlichen Abweichung der kritischen Blinkfrequenzen entsprechenden Spannungen werden an die Eingänge des UND-Glieds 244 der Prüfschaltung 44 gegeben, die in Fig. 12gezeigt ist.

Der mit dem dritten Eingang des UND-Glieds 244 verbundene monostabile Multivibrator 248 der Prüfschaltung 44 ist mit dem fünften Ausgang 166e des Zählers 166 in der Zählschaltung 38 (F i g. 7) verbunden und wird auf diese Weise eingeschaltet, wenn die Steuerspannung der ersten Schaltung 32 zur Zeit is den Scheitelwert erreicht, nachdem die vier Prüfzyklen, wie unter A: in Fig. 15 gezeigt ist beendet ist Das UND-Glied 244 der Prüfschaltung 44 erzeugt auf diese Weise eine Ausgangsspannung, wenn es gleichzeitig Signale von den Vergleichern 232 und 234 und dem Multivibrator 248 erhält oder mit anderen Worten, wenn die vorbestimmte Anzahl von Zyklen des Prüfvorganges beendet sind und gleichzeitig das Prüfergebnis als zulässig erkannt wurde. Das Relais 268 und die Anzeigelampe 270 der Signalhalteschaltung 46, die in Fig. 13 gezeigt ist werden dann eingeschaltet wodurch sich eine sichtbare-Anzeige des Prüfergebnisses ergibt und die Gleichspannungs-Leistungsquelle 48 (Fig. 1) mit den elektrisch betätigten Bauelementendes Antriebes verbunden wird, wie dieses zuvor erwähnt wurde.

Die Zuverlässigkeit des Prüfergebnisses, die mit dem bisher beschriebenen Gerät erreicht wird, hängt hauptsächlich von der die Abweichung berechnenden vierten Schaltung 42 und dem Niederfrequenz-Oszillator 94 in der die Steuerspannung erzeugenden ersten Schaltung 32 ab.

Angenommen, daß der arithmetische Mittelwert allein der kritischen Blinkfrequenzen erzeugt und als Kriterium für die Entscheidung über die geistige Handlungsfähigkeit der zu prüfenden Person benutzt wird, so würde ein irreführendes Ergebnis erhalten werden, wenn die zu prüfende Person versucht, den Ansprechschalter 62 zu einer Zeil zu schließen, die früher als der Augenblick liegt, zu dem die zu prüfende Person tatsächlich die kritische Blinkfrequenz wahrnimmt. In diesem Fall kann das Gerät ein Signal erzeugen, das die zu prüfende Person als handlungsfähig bezeichnet, obwohl diese tatsächlich nicht die erforderliche Handlungsfähigkeit besitzt. Die auf diese Weise bestimmten kritischen Blinkfrequenzen haben jedoch eine bemerkenswert große Abweichung gegenüber dem arithmetischen Mittelwert und sind daher zum Unterbinden einer manipulierten Prüfung besonders nützlich. Die zu prüfende Person wird daher bei der Prüfung als untauglich bezeichnet werden, wenn die durchschnittliche Abweichung von den kritischen Blinkerfrequenzen größer als ein vorbestimmter Pegel ist selbst dann, wenn der arithmetische Mittelwert der kritischen Blinkerfrequenzen einen ausgezeichneten Wert haben sollte.

Der Niederfrequenz-Oszillator 94 ist außerdem dazu vorgesehen, damit die kritische Blinkerfrequenz während der Prüfung von der zu prüfenden Person nicht durch erraten bestimmt werden kann. Wird die Blinkerfrequenz mit einer regelmäßigen Abweichung oder einem festen Muster bei jeder Prüfung oder jedem Prüfzyklus erzeugt so kann die zu prüfende Person ein entsprechendes Gefühl für das Auftreten der kritischen Blinkerfrequenzen erhalten und damit eine Technik entwickeln, die ihm eine relativ genaue Bestimmung der kritischen Blinkerfrequenz allein durch Erraten oder Überschlagen ermöglicht. Das dadurch erhaltene Prüfergebnis ist also ebenfalls irreführend. Da jedoch die während aufeinanderfolgender Prüfzyklen erzeugten Blinkerfrequenzen praktisch unregelmäßig geändert werden oder sich in einer nicht vorhersehbaren Weise durch eine sinusförmig oder in anderer Weise sich aiiuciliu€ rvimijjiriiCiut. nt ui*i »wii uw woix.ii kj\.iiaiiutig 32 erzeugten Steuerspannung geändert werden, muß die zu prüfende Person dauernd einer Änderung der Blinkerfrequenz eines jeden Prüfzyklus gegenwärtig sein. Gleiche Ergebnisse können durch Änderung des Widerstandswertes des einstellbaren Widerstands 154 in statistischer Weise erreicht werden, der die Bezugsspannung für den Vergleicher 146 in der impulsformenden zweiten Schaltung 34 (F i g. 6) liefert

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

ZEICHNUNGEN ΒίΑπ 2

Int. CI.2; A 61 B 5/18

Bekanntmachungstag: 15. März 1979

Fig.

KONSTANT SPANNGENERATOR 50 I ^- Π_54

⁹J

θ v52q

30

Fig.

50b 52b 86 r- ^

~ * ^WW

50a

94'

70

82

NIEDERFREQUENZGENERATOR

84, ί 90

_i_ZL J

MULTIVIBRATOR 2 -68

Q.

62

MULTIVIBRATOR 1

^V60 66

■32

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Prüfung der geistigen Handlungsfähigkeit einer zu prüfenden Person, mit einer bei ihrer elektrischen Speisung Licht emittierenden Einrichtung, einer von der zu prüfenden Person bei Auftreten einer kritischen Blinkfrequenz an der Licht emittierenden Einrichtung zu betätigenden, einen Ansprechimpuls erzeugenden Einrichtung und einer Überwachungseinrichtung für die richtige Betätigung der den Ansprechimpuls erzeugenden Einrichtung, gekennzeichnet durch eine erste Schaltung (32) zum Erzeugen von aufeinanderfolgenden Steuerspannungen, von denen jede eine sich bis zum Auftreten des Ansprechimpulses mit der Zeit ändernde Spannung hat, durch eine Impulse erzeugende zweite Schaltung (34), mit der Impulse erzeugbar sind, deren Wiederhoifrequenz im wesentlichen proportional der Spannung der Steuer- spannung ist, wodurch die Licht emittierende Einrichtung (26) mit einer die Wiederholfrequenz proportionalen Frequenz gespeist ist, durch Speicherschaltungen (36a bis 36<# die auf den Ansprechimpuls und die Steuerspannung zum Einspeichern der in dem Augenblick des Auftretens des Ansprechimpulses erzeugten Steuerspannung ansprechen, durch eine Zählschaltung (38) zum Überwachen der Anzahl von Ansprechimpulsen und zum aufeinanderfolgenden Einspeichern der Steuerspannungen in die Speicherschaltungen (36a bis 36t# durch eine einen Mittelwert errechnende dritte Schaltung (40), mit der eine den Mittelwert der in den Speicherschaltungen (36a bis 36d) eingespeicherten Steuerspannungen darstellende Ausgangs- spannung erzeugbar ist, durch eine eine Abweichung errechnende vierte Schaltung (42), mit der eine die Abweichung der von den Speicherschaltungen (36a bis 36d) zugeführten Spannungen gegenüber der Ausgangsspannung der dritten Schaltung (40) darstellende Ausgangsspannung erzeugbar ist, und durch eine Prüfschaltung (44) zur Bestimmung, ob die Ausgangsspannungen der dritten und vierten Schaltung (40, 42) noch zulässige Pegel haben, und zum Erzeugen eines Erlaubnissignals, wenn dieses der Fall ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Signal-Halteschaltung (46), die mit einem Ausgangsanschluß der Prüfschaltung (44) verbunden ist und eine Verzögerungseinrichtung (260) aufweist, um das Erlaubnissignal während einer vorbestimmten Zeitdauer beizubehalten, nachdem sie einmal eingeschaltet und wieder abgeschaltet wurde.

3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine elektrische Leitung (274), mit der das Erlaubnissignal an irgendein elektrisch betätigtes Bauelement eines Antriebs eines Fahrzeugs gebbar ist

4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (60, 62) zum Erzeugen des Ansprechimpulses einen von Hand betätigbaren Arbeitskontaktschalter (62) und einen ersten monostabilen Multivibrator (60) zum Erzeugen des Ansprechimpulses, wenn er durch einen beim Schließen des Arbeitskontakt-Schalters (62) erzeugten Ansteuerimpuls angesteuert ist, aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (32) einen Niederfrequenz-Generator (94) zur Erzeugung einer niederfrequenten Spannung, einen Integrator (102) zum Integrieren der niederfrequenten Spannung und eine Steuerschaltung (68,70) zum Steuern des Integrators derart, daß er die aufeinanderfolgenden Steuerspannungen erzeugt, aufweist

6 Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (102) einen Operationsverstärker (98), einen diesen überbrückenden Speicherkondensator (96) und einen Spannungsbegrenzer (100) zur Begrenzung der vom Integrator (102) abgegebenen Ausgangsspannung unterhalb eines vorbestimmten Pegels aufweist

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerschaltung eine Vorspannungsschaltung (78, 80, 88, 90, 92) zum Zuführen einer Vorspannung an den Integrator (102) und eine Entladeschaltung (68, 70) zum schnellen Entladen des Speicherkondensators (96) beim Auftreten des Ansprechimpulses aufweist

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse erzeugende zweite Schaltung (34) eine fünfte Schaltung (116, 124) zur Erzeugung eines konstanten Stroms mit einer zur von der ersten Schaltung (32) abgegebenen Ausgangsspannung proportionalen Größe, einen Sägezahngenerator (144) zur Erzeugung einer Sägezahnspannung mit einer der Größe des Stroms proportionalen Frequenz und einen Vergleicher (146) zum Vergleich der Spannung des Sägezahnsignals mit einer bestimmten Bezugsspannung, um einen Impuls zu erzeugen, wenn die erstere größer als die letztere ist aufweist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß jede der Speicherschaltungen (36a bis 36d) einen Schalter (174), der bei Auftreten eines Ansprechimpulses und des Ausgangssignals von der Zählschaltung schließbar ist, und einen Spannungsspeicherkreis (190, 200) aufweist, der über den Schalter (174) die Ausgangsspannung der ersten Schaltung (32) zu ihrer Speicherung erhält.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsspeicherkreis (190,200) einen durch einen Kondensator (200) überbrückten Operationsverstärker (190) und einen den Schalter (174) und den Operationsverstärker (190) überbrückenden Widerstand (196) aufweist

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mittelwert errechnende dritte Schaltung (40) einen durch einen Widerstand (208) überbrückten Operationsverstärker (206) und Widerstände (202a bis 202d) aufweist, deren eine Anschlüsse mit den Ausgängen der Speicherschaltung (36a bis 36d) und deren andere Anschlüsse mit dem Eingang des Operationsverstärkers (206) verbunden sind.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die die Abweichung errechnende vierte Schaltung (42) eine Vielzahl von den Absolutwert berechnenden Recheneinheiten (42a bis 42d) aufweist, von denen jede einen Addierer (212a bis 2t2d) hat deren Eingänge mit dem Ausgang der zweiten Schaltung (40) und einem der Speicherschaltungen (36a bis 3Gd) verbunden sind, die den Recheneinheiten zugeordnet sind, daß ein Signalumformer (220a bis 22Od) mit einem Ausgang (218a bis 218c/Jder Addierer verbunden ist, daß eine erste Diode (222a bis 222d) mit ihrer

Kathode mit einem Ausgang des Signalumformer verbunden ist und daß eine zweite Diode (224a bis 2244I Η"¹ ihrer Anode mit der Anode der ersten Diode und mit ihrer Kathode mit den Ausgangs- und Eingangsanschlüssen des Addierers und des Signal-Umformers verbunden ist

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung (44) einen ersten Vergleicher (232) zum Vergleichen der Ausgangsspannung der dritten Schaltung (40) mn der vorgeschriebenen Bezugsspannung und Erzeugen einer Ausgangsspannung, wenn die erstere größer als die letztere ist, einen zweiten Yergleicher (234) zum Vergleichen der Ausgangsspannung von der vierten Schaltung (42) mit einer vorgeschriebenen Bezugsspannung und Erzeugen einer Ausgangsspannung, wenn die erstere kleiner als die letztere ist, sowie eine Gatterschaltung (244) zum Erzeugen einer Ausgangsspannung aufweist, wenn die Ausgangsspannungen gleichzeitig vom euten und zweiten Vergleicher (232,234) abgegeben werden.

14. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung (244) ihre Ausgangsspannung erzeugt, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Ansprechimpulsen aufgetreten ist