DE102005055906A1 - Ring display instrument for e.g. car, has bright/dark indication and sensor e.g. radiation sensor, that are arranged on ring, where position of pointer within instrument is detected using bright/dark indication - Google Patents

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Abstract

The instrument has an illuminatable pointer (2) that is arranged on a ring (1) and is driven by a motor (3) in two different directions of rotation based on a display value. A bright/dark indication (4) is arranged on the periphery of the ring and a sensor (5) e.g. radiation sensor or magnetic sensor, is arranged on the indication, where the position of the pointer within the instrument is detected by the indication. A scale is arranged around the ring, where the pointer in cooperation with the scale indicates the display value to a user. An independent claim is also included for a method for increasing the display accuracy of a display instrument in a motor vehicle.

Description

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.The The present invention relates to a ring indicating instrument of a motor vehicle with a ring on which a pointer is placed and that of a Drive is driven. Furthermore, the present invention relates Invention a method for increasing the display accuracy of a display instrument of a motor vehicle.

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 line"-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.at the generic Ringanzeigeinstrumenten a variety of tolerances, such as mounting tolerances, Component tolerances, pressure tolerances and soldering tolerances on. These tolerances one tries by adjusting the display at the "end of line "process bill to wear. Here, the pointer is moved until it is exactly above the first tick line is what is checked by means of video surveillance. After the pointer is so zeroed, d. H. calibrated to zero, is a second scale position, z. B. after 90 °, started and again by Video measurement checks if the Pointer over exactly the respective scale line is. If not, then should, the drive means, such as a motor, the pointer as long as move to the right or left until the pointer over the desired Scale mark stands. This deviation is stored by software as a so-called "K-factor" can be calculated how many microsteps the pointer is still moving must be in order for this scale line to be reached. The expert know, however, that in this match between the first scale line and the second measured scale line is a linear movement, so that at the graduated lines extending between the two measured graduations still have a slight deviation between the to be displayed and actually displayed value is present. This deviation also applies to the area between the second measured scale line and the last scale line of the ring indicating instrument.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzeigegenauigkeit von Ringanzeigeinstrumenten eines Kraftfahrzeuges zu erhöhen.It Therefore, the object of the present invention was the display accuracy increase of ring indicating instruments of a motor vehicle.

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.These Task is according to the invention with a Ring indicating instrument of a motor vehicle with a ring on which a pointer is arranged and which can be driven by a drive means is, wherein on the ring means are mounted, that of a sensor is recognizable and with a position detection of the pointer is feasible.

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.It was for the expert very much amazing and not to be expected that the ring indicating instrument according to the invention a higher one Display accuracy has. The ring indicating instrument according to the invention is easy and inexpensive can be produced and at any time in the life of the motor vehicle be recalibrated so that eventually changing Tolerances can be compensated. The calibration can also take into account different environmental influences be worn.

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.According to the invention the ring indicating instrument has a ring to which a pointer is attached is. This ring is powered by a drive means, preferably one Motor and most preferably a servomotor, rotary in dependence of the value to be displayed is driven in two directions of rotation. To the Ring is arranged on a scale. The pointer in interaction with The scale shows the user the value to be displayed.

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 Soll-/Ist-Wertabweichung vor, kann das erfindungsgemäße Ringanzeigeinstrument neu kalibriert werden.According to the invention is on attached to the ring means, which is recognizable by a sensor and with which a position detection of the pointer is feasible. It can therefore be determined at any time in which position the pointer is currently located and whether this actual position coincides with the desired target position. The target position is the position the pointer should display for example, the currently driven speed. Is there a target / actual value deviation? before, can the ring indicating instrument according to the invention be recalibrated.

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.Preferably is the means detectable by a sensor on the perimeter of the Ringes arranged. The agent is particularly preferably to make a light / dark mark in the style of a barcode, by a sensor, such as a radiation sensor can be seen. The black and white mark For example, it may be printed, glued or lasered onto the ring. Each time the ring is rotated, the sensor detects the light / dark values the light / dark mark and counts these. Since it is known how big each light / dark stroke is, an accurate position detection can be performed. When turning to be back these light / dark strokes are counted again. A precise position detection is thus possible at any time. Thereby can many tolerances are compensated. The finer the light / dark strokes chosen be, the more accurate is the display of the ring indicating instrument according to the invention be. Very particular preference is the zero position with a special Arrangement of bright / dark strokes provided, allowing a calibration of the zero point possible is.

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.In another preferred embodiment, the means detectable by a sensor are magnetically detectable elements and the sensor is a magnetic sensor. Regarding the Lageerken tion and calibration is referred to the above.

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.The Calibration of the ring indicating instrument according to the invention can at any time during the operation of the motor vehicle occur. Preferably, the ring indicating instrument according to the invention is self-calibrating, d. H. It calibrates automatically during the operation of the car and / or at its launch. The calibration can be, for example to calculate a new K-factor which takes account of the respective conditions.

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.The Ring display element according to the invention can any ring indicator required in a motor vehicle preferably, the ring indicator is a speed, Speed or level indicator the tank of the motor vehicle.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit eines Anzeigeinstrumentes eines Kraftfahrzeuges, das sich selbsttätig kalibriert.One Another object of the present invention is a method to increase the display accuracy of a display instrument of a motor vehicle, that is self-acting calibrated.

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.By the inventive method is a substantial increase the display accuracy of the display instrument possible. Tolerances that are for example, by the operation of the motor vehicle or different environmental influences, can compensated by the method according to the invention become. The inventive method is easy and inexpensive perform.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Nullpunkt vor, während oder nach dem Betrieb des Kraftfahrzeuges geeicht.In a preferred embodiment the method according to the invention will be the zero before, while or calibrated after operation of the motor vehicle.

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.Farther Preferably, the indicating instrument has a pointer whose position is constantly detected within the display instrument. Most notably Preferably, a desired-actual-value comparison with respect to the Position of the pointer where a target-actual-value deviation is corrected or the calibration factor is corrected.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der einzigen 1 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für beide Erfindungsgegenstände gleichermaßen.In the following the invention is based on the single 1 explained. These explanations are merely exemplary and do not limit the general inventive concept. The explanations apply equally to both subjects of the invention.

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. 1 shows a ring display instrument having a ring on which an illuminable pointer 2 is arranged. The ring 1 is powered by a drive 3 , in the present case by a gear, which in turn is driven by a motor, clockwise and counterclockwise according to the respective desired position of the pointer 2 twisted. Around the ring a scale (not shown) is arranged. At the circumference of the ring is as indicated by the arrow 6 symbolizes the light / dark mark 4 arranged on which the sensor 5 is directed. During a movement of the ring 1 and the pointer 2 pulses are generated by the sensor, which are counted by an evaluation unit, not shown. As a result, the position of the pointer is known at all times. The finer the light / dark mark is selected, the finer the position of the pointer can be determined. This pointer actual value is compared with a desired value, the desired indication value, and if there is a deviation, this can be corrected immediately or the calibration factor of the indicating instrument can be changed. Furthermore, the marking in the area of the zero point may be different than in the remaining area, so that the system automatically detects the zero point and, if necessary, re-calibrates it.

11
Ringring
22
Zeigerpointer
33
Motorengine
44
Mittel, hell/dunkel-MarkierungMedium, light / dark marking
55
Sensorsensor
66
Pfeilarrow

Claims (11)

Ringanzeigeinstrument eines Kraftfahrzeuges mit einem Ring (1), an dem ein Zeiger (2) angeordnet ist und der von einem Antriebsmittel (3) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ring ein Mittel (4) angebracht ist, das von einem Sensor (5) erkennbar ist und mit dem eine Lageerkennung des Zeigers (2) durchführbar ist.Ring indicating instrument of a motor vehicle with a ring ( 1 ), on which a pointer ( 2 ) and that of a drive means ( 3 ), characterized in that on the ring a means ( 4 ) mounted by a sensor ( 5 ) is recognizable and with which a position detection of the pointer ( 2 ) is feasible. Ringanzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) am Umfang des Rings (1) angeordnet ist.Ring indicating instrument according to claim 1, characterized in that the means ( 4 ) on the circumference of the ring ( 1 ) is arranged. Ringanzeigeinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) eine hell/dunkel-Markierung und der Sensor (5) ein Strahlungssensor ist.Ring indicating instrument according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 4 ) a light / dark mark and the sensor ( 5 ) is a radiation sensor. Ringanzeigeinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) magnetisch erkennbare Elemente umfasst und der Sensor ein magnetischer Sensor ist.Ring indicating instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 4 ) comprises magnetically detectable elements and the sensor is a magnetic sensor. Ringanzeigeinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring eine Null-Stellung aufweist.Ring indicating instrument according to one of the preceding Claims, characterized in that the ring has a zero position. Ringinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich de Nullstellung eine besondere Konfiguration des Mittels (4) vorliegt.Ring instrument according to claim 5, characterized in that in the region de zero position a particular configuration of the means ( 4 ) is present. Ringanzeigeinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es selbstkalibrierbar ist.Ring indicating instrument according to one of the preceding Claims, characterized in that it is self-calibratable. Verfahren Erhöhung der Anzeigegenauigkeit eines Anzeigeinstrumentes eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass es sich selbsttätig kalibriert.Procedure increase the display accuracy of a display instrument of a motor vehicle, characterized characterized in that it calibrates automatically. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nullpunkt geeicht wird.Method according to claim 8, characterized in that that the zero point is calibrated. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeinstrument einen Zeiger (2) aufweist und dass die Position des Zeigers innerhalb des Anzeigeinstrumentes ständig erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the indicating instrument is a pointer ( 2 ) and that the position of the pointer within the display instrument is constantly detected. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Soll-Ist-Wert-Vergleich bezüglich der Position des Zeigers (2) erfolgt und dass die Position des Zeigers gegebenenfalls korrigiert wird.A method according to claim 10, characterized in that a desired-actual-value comparison with respect to the position of the pointer ( 2 ) and that the position of the pointer is corrected if necessary.
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