Ringanzeigeinstrument eines Kraftfahrzeuges mit einer Zeigepositionserfassung über Strichcode

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ringanzeigeinstrument eines Kraftfahrzeuges mit einem Ring, auf dem ein Zeiger angeordnet ist und der von einem Antriebsmittel antreibbar ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit eines Anzeigeinstrumentes eines Kraftfahrzeuges.

Bei den gattungsgemäßen Ringanzeigeinstrumenten treten eine Vielfalt von Toleranzen, wie beispielsweise Montagetoleranzen, Bauteiltoleranzen, Drucktoleranzen sowie Löttoleranzen auf. Diesen Toleranzen versucht man durch den Abgleich der Anzeige beim „end of Iine"-Prozess Rechnung zu tragen. Hierbei wird der Zeiger solange bewegt, bis er genau über dem ersten Skalenstrich steht, was mittels einer Videoüberwachung überprüft wird. Nachdem der Zeiger so genullt, d. h. auf Null geeicht worden ist, wird eine zweite Skalenposition, z. B. nach 90°, angefahren und wieder per Videomessung überprüft, ob der Zeiger genau über dem jeweiligen Skalenstrich steht. Falls dies nicht der Fall sein sollte, wird das Antriebsmittel, beispielsweise ein Motor, den Zeiger solange nach rechts oder links bewegen bis der Zeiger über dem gewünschten Skalenstrich steht. Diese Abweichung wird per Software als sogenannter „K-Faktor" gespeichert. Somit kann berechnet werden, wieviel Mikroschritte der Zeiger noch bewegt werden muss, damit dieser Skalenstrich erreicht wird. Der Fachmann weiß jedoch, dass bei dieser Abgleichung zwischen dem ersten Skalenstrich und dem zweiten vermessenen Skalenstrich eine lineare Bewegung stattfindet, so dass bei den Skalenstrichen, die sich zwischen den beiden vermessenen Skalenstrichen befinden, immer noch eine geringfügige Abweichung zwischen dem anzuzeigenden und dem tatsächlich angezeigten Wert vorliegt. Diese Abweichung gilt auch für den Bereich zwischen dem zweiten vermessenen Skalenstrich und dem letzten Skalenstrich des Ringanzeigeinstrumentes.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzeigegenauigkeit von Ringanzeigeinstrumenten eines Kraftfahrzeuges zu erhöhen.

BESTATIGUNGSKOPIE

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Ringanzeigeinstrument eines Kraftfahrzeuges mit einem Ring, an dem ein Zeiger angeordnet ist und der von einem Antriebsmittel antreibbar ist, wobei an dem Ring ein Mittel angebracht sind, das von einem Sensor erkennbar ist und mit dem eine Lageerkennung des Zeigers durchführbar ist.

Es war für den Fachmann überaus erstaunlich und nicht zu erwarten, dass das erfindungsgemäße Ringanzeigeinstrument eine höhere Anzeigegenauigkeit aufweist. Das erfindungsgemäße Ringanzeigeinstrument ist einfach und kostengünstig herstellbar und kann jederzeit in der Lebensdauer des Kraftfahrzeuges neu kalibriert werden, so dass sich eventuell verändernde Toleranzen kompensiert werden können. Durch die Kalibrierung kann auch unterschiedlichen Umwelteinflüssen Rechnung getragen werden.

Erfindungsgemäß weist das Ringanzeigeinstrument einen Ring auf, an dem ein Zeiger angebracht ist. Dieser Ring wird von einem Antriebsmittel, vorzugsweise einem Motor und ganz besonders bevorzugt einem Stellmotor, rotatorisch in Abhängigkeit von dem anzuzeigenden Wert in zwei Drehrichtungen angetrieben. Um den Ring ist eine Skala angeordnet. Der Zeiger in Zusammenspiel mit der Skala zeigt dem Benutzer den jeweils anzuzeigenden Wert an.

Erfindungsgemäß ist an dem Ring ein Mittel angebracht, das von einem Sensor erkennbar ist und mit dem eine Lageerkennung des Zeigers durchführbar ist. Es ist demnach zu jeder Zeit feststellbar, in welcher Position sich der Zeiger momentan befindet und ob diese Ist-Position mit der gewünschten Soll-Position übereinstimmt. Die Sollposition ist die Position, die der Zeiger anzeigen soll, beispielsweise die momentan gefahrene Geschwindigkeit. Liegt eine SolMst-Wertabweichung vor, kann das erfindungsgemäße Ringanzeigeinstrument neu kalibriert werden.

Vorzugsweise ist das Mittel, das von einem Sensor erkennbar ist, am Umfang des Ringes angeordnet. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Mittel um eine hell/dunkel-Markierung im Stile eines Barcodes, die von einem Sensor, beispielsweise einem Strahlungssensor erkennbar ist. Die Schwarz-Weiß-Markierung kann beispielsweise auf den Ring aufgedruckt, aufgeklebt oder aufgelasert sein. Bei

jeder Drehung des Ringes erkennt der Sensor die hell/dunkel-Werte der hell/dunkel- Markierung und zählt diese. Da bekannt ist, wie groß jeder hell/dunkel-Strich ist, kann eine genaue Lageerkennung durchgeführt werden. Bei der Drehung zurück werden diese hell/dunkel-Striche erneut gezählt. Eine genaue Lageerkennung ist somit jederzeit möglich. Dadurch können viele Toleranzen kompensiert werden. Je feiner die hell/dunkel Striche gewählt werden, desto genauer kann wird die Anzeige des erfindungsgemäßen Ringanzeigeinstrumentes sein. Ganz besonders bevorzugt ist die Nullstellung mit einer besonderen Anordnung der hell/dunkel-Striche versehen, so dass eine Kalibrierung des Nullpunktes möglich ist.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel, die von einem Sensor erkennbar ist, magnetisch erkennbare Elemente und der Sensor ein magnetischer Sensor. Bezüglich der Lageerkennung und der Kalibrierung wird auf das oben Gesagte verwiesen.

Die Kalibrierung des erfindungsgemäßen Ringanzeigeinstrumentes kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebes des Kraftfahrzeuges stattfinden. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Ringanzeigeinstrument selbstkalibrierend, d. h. es kalibriert sich automatisch während des Betriebes des Autos und/oder bei dessen Start. Die Kalibrierung kann beispielsweise zur Berechnung eines neuen K- Faktors herangezogen werden, der den jeweiligen Bedingungen Rechnung trägt.

Das erfindungsgemäße Ringanzeigeelement kann jedes beliebige in einem Kraftfahrzeug benötigte Ringanzeigeinstrument sein, vorzugsweise handelt es sich bei der Ringanzeige um eine Geschwindigkeits-, Drehzahl- oder Füllstandsanzeige des Tanks des Kraftfahrzeuges.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit eines Anzeigeinstrumentes eines Kraftfahrzeuges, das sich selbsttätig kalibriert.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine wesentliche Erhöhung der Anzeigegenauigkeit des Anzeigeinstrumentes möglich. Toleranzen, die sich beispielsweise durch den Betrieb des Kraftfahrzeuges oder unterschiedliche

Umwelteinflüsse ergeben, können durch das erfindungsgemäße Verfahren kompensiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und kostengünstig durchzuführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Nullpunkt vor, während oder nach dem Betrieb des Kraftfahrzeuges geeicht.

Weiterhin bevorzugt weist das Anzeigeinstrument einen Zeiger auf, dessen Position innerhalb des Anzeigeinstrumentes ständig erfasst wird. Ganz besonders bevorzugt erfolgt ein Soll-Ist-Wert-Vergleich bezüglich der Position des Zeigers, bei dem eine Soll-Ist-Wert-Abweichung korrigiert wird bzw. der Kalibrierungsfaktor korrigiert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der einzigen Figur 1 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für beide Erfindungsgegenstände gleichermaßen.

Figur 1 zeigt ein Ringanzeigeinstrument, das einen Ring aufweist, auf dem ein beleuchtbarer Zeiger 2 angeordnet ist. Der Ring 1 wird von einem Antriebesmittel 3, in dem vorliegenden Fall von einem Zahnrad, das seinerseits von einem Motor angetrieben wird, im und gegen den Uhrzeigersinn entsprechend der jeweils gewünschten Position des Zeigers 2 verdreht. Um den Ring herum ist eine Skala (nicht dargestellt) angeordnet. Am Umfang des Ringes ist, wie durch den Pfeil 6 symbolisiert, die hell/dunkel-Markierung 4 angeordnet, auf die der Sensor 5 gerichtet ist. Bei einer Bewegung des Ringes 1 und damit des Zeigers 2 werden durch den Sensor Impulse erzeugt, die von einer nicht dargestellten Auswerteeinheit gezählt werden. Dadurch ist die Position des Zeigers zu jeder Zeit genau bekannt. Je feiner die hell/dunkel-Markierung gewählt wird, desto feiner kann die Positionsbestimmung des Zeigers erfolgen. Dieser Zeigeristwert wird mit einem Sollwert, dem gewünschten Anzeigewert, verglichen und sollte eine Abweichung vorliegen, kann diese unmittelbar korrigiert werden bzw. es kann der Kalibrierungsfaktor des Anzeigeinstrumentes verändert werden. Des weiteren kann die Markierung im Bereich des Nullpunktes anders sein als in dem restlichen Bereich, so dass das System automatisch den Nullpunkt erkennt und diesen, falls nötig, neu eicht.

Bezugszeichenliste

1 Ring

2 Zeiger

3 Motor

4 Mittel, hell/dunkel-Markierung

5 Sensor

6 Pfeil