DE10109905A1 - Anzeigeinstrument - Google Patents

Abstract

Zur integrierten Darstellung mehrerer Größen oder Werte einer gemeinsamen Größe wird analoges Anzeigeinstrument mit Zeiger und Skala vorgeschlagen, bei der ein Wert bzw. eine Größe den Winkelausschlag des Zeigers relativ zur Skala und ein weiterer Wert bzw. Größe die Krümmung des Zeigers bestimmt. Die Darstellung eignet sich aufgrund der besonderen eigenen Anzeigedynamik insbesondere zur intuitiven Visualisierung indirekt voneinander abhängiger Größen.

Description

In vielen Anwendungsfällen von Analoginstrumenten, z. B. im Kraftfahr­ zeug, führt die heutzutage schnell wachsende Menge von anzuzeigender Information zu der Notwendigkeit einer integrierten, kompakten Darstellung von mehreren Größen, um den Bediener der Maschine nicht mit einer unangemessen großen Anzahl von Instrumenten zu überfordern.

Viele Ansätze zur Informationsintegration auf dem Gebiet der Instru­ mentierung verwenden deshalb mehrere Zeiger oder zusätzliche, teil­ weise bewegliche Markierungen innerhalb eines Instrumentes, um die verschiedenen Daten anzuzeigen.

Diese Ansätze haben jedoch den Nachteil, daß mit jeder zusätzlichen Information ein neues Objekt zu dem Instrument hinzukommt, so daß zwar ein weiteres Instrument gespart wird, aber unverändert die Gefahr einer unüberschaubaren, überfrachteten Darstellung besteht.

Viele anzeigbare Größen, vor allem im Kraftfahrzeug, haben zudem die Eigenschaft, daß nur ihr ungefährer, qualitativer Wert interessiert. Bisherigen Instrumenten mit (mehreren) Zeigern haftet dagegen stets die Eigenschaft einer jeweils quantitativ exakten Anzeige an, die oft nicht nötig oder wünschenswert ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht einerseits darin, die genannten Nachteile von zusätzlichen Zeigern und Marken für zusätzliche anzuzei­ gende Größen zu vermeiden und andererseits die Anzeige von quantitativ genauen Werten mit einer intuitiv besonders gut wahrnehmbaren, u. U. nur qualitativen Anzeige von weiteren Werten in einem Instrument zu verbinden.

Das hier vorgeschlagene Instrument löst diese Aufgabe durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Ein Wert A wird durch die Zeigerstellung angezeigt, die hier als "Grundstellung" bezeichnet sei, also beispielsweise die gedachte gerade Linie von Fußpunkt zu Endpunkt des Zeigers oder auch durch seinen Endpunkt allein, der vorteilhafterweise als Pfeilspitze ausge­ bildet ist. Ein weiterer Wert B wird dagegen durch die Krümmung des Zeigers angezeigt. Die Krümmung kann sich, je nach Vorzeichen und Intensität des Wertes B, in beiden Richtungen verändern.

Es seien nun einige vorteilhafte Ausbildungen des Instrumentes anhand der nachstehenden Zeichnungen erläutert.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform als Geschwindigkeitsmesser 1 gezeigt. Die Zeiger-Grundstellung erscheint gegenüber dessen Krümmung auf dem Instrument subjektiv als visuell dominant und erinnert zusätz­ lich stark an übliche Instrumente mit stets geraden Zeigern. Es erscheint deshalb sinnvoll, mit dem Zeiger 2 selbst die gewohnte Hauptgröße darzustellen, in diesem Beispiel des Geschwindigkeitsmes­ sers also die Geschwindigkeit 3. Die Zeiger-Krümmung wird dagegen subjektiv als sekundär wahrgenommen, ihr fällt die Rolle einer eher qualitativen als quantitativen Anzeige zu. Sie eignet sich daher naturgemäß zur Anzeige von Sekundär- oder Folgegrößen der Hauptgröße, im Falle dieses Beispiels etwa einer Geschwindigkeitstendenz.

Eine solche Tendenzanzeige kann vom Fahrer sowohl rein intuitiv als auch quantitativ interpretiert werden. Bezogen auf die Abbildung stellt man sich dazu eine gedachte Tangente 4 auf dem Zeiger im Drehpunkt 5 vor. Auf die Skala 6 verlängert, markiert diese Tangente je nach Auslegung dann eine Geschwindigkeit 7, die, wie bei Geschwin­ digkeitstendenzanzeigen üblich, unter Beibehaltung des momentanen Beschleunigungszustand des Fahrzeuges in einer bestimmten Zeit (z. B. 5 Sekunden) erreicht würde. Ungeachtet dessen versteht ein technisch nicht versierter Fahrer eine Krümmung nach unten als Verzögerung, einen nach größeren Werten hin gekrümmter Zeiger dagegen als Beschleu­ nigung, die um so stärker oder schwächer ist, je mehr der Zeiger verbogen ist.

Der beschriebene Geschwindigkeitsmesser mit Tendenzanzeige zeigt demnach mit einem einzigen Zeiger zwei Geschwindigkeiten an, die exakt ablesbare Momentangeschwindigkeit 3 und eine ungefähr ablesbare, erwartete Geschwindigkeit 7.

Gasgeben etwa erzeugt damit, rein bildlich gesprochen, einen mehr oder weniger starken "Druck" unterhalb des Zeigers, wodurch dieser sich nach oben, zu höheren Geschwindigkeitswerten hin, verschiebt und unter diesem "Druckeinfluß" ausgebeult wird. Diese Art der Beschreibung unterstreicht die bildlich-intuitive Aussagekraft der Anzeige.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist ein in Fig. 2 gezeigter Drehzahlmesser 6 mit einer integrierten Schaltempfehlungsanzeige für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Ein geringer Lastzustand auf der Maschine führt dabei zu einer Krümmung des Zeigers 7 nach unten und weist damit intuitiv und eingängig auf eine niedrigere Drehzahl 8 hin, bei welcher der Betrieb des Motors für einen ermittelten momen­ tanen Beschleunigungszustand ökonomischer wäre. Legt man gedanklich im Drehpunkt eine Tangente 10 an den Zeiger an, so weist bei geeigneter Dimensionierung die Verlängerung der Tangente in die Skala 11 auf diejenige Drehzahl 8, bei der der Motor unter der Annahme des Vollast­ betriebes genug Leistung zur Aufrechterhaltung des momentanen Beschleunigungszustandes abgeben könnte.

Je stärker die Krümmung, je größer also die Differenz aus der ungefähr angezeigten Zieldrehzahl 8 und der exakt angezeigten Momentandrehzahl 9, desto mehr macht es Sinn, eine längere Übersetzung zu wählen, um die Drehzahl zu senken und damit die Last auf den Motor zu erhöhen, wodurch sich der Wirkungsgrad der Maschine verbessert.

Die Krümmung läßt sich damit sowohl intuitiv wie quantitativ erfassen und ermuntert den Fahrer zu ökonomischer Fahrweise bei niedrigen Dreh­ zahlen in langübersetzten Getriebestufen. Im Unterschied zum Geschwin­ digkeitsmesser aus Fig. 1 wird mit der Krümmung hier also nicht eine "passive" Tendenzanzeige, sondern eine "aktive" Kommandoanzeige reali­ siert.

Eine weitere Ausführungsform als Drehzahlmesser 12 eines Kraftfahr­ zeuges ist in Fig. 3 gezeigt und sieht eine weitere Skala 13 im Instrument vor. Diese zweite, innere Skala 13 verschiebt sich mit der Grundstellung des Zeigers 14. Die Skala 13 bezeichnet verschiedene Übersetzungsstufen des im Wagen eingebauten Getriebes. Ihre relative Position zum Zeiger 14 hängt zudem vom momentan eingelegten Gang ab. Die momentan eingelegte Übersetzungsstufe 15 steht bei geradem, nicht gekrümmten Zeiger unter diesem (in diesem Beispiel eine "3" = dritter Gang). Überstreicht der "Bauch" des beispielsweise sich nach unten krümmenden Zeigers eine dieser Zahlen (16) der inneren Skala, so bedeutet dies, daß bereits mit der damit bezeichneten Fahrstufe die Momentanleistung erreicht werden kann, ein Schaltvorgang in diesen Gang, also die gewünschte Senkung der Drehzahl, ohne Verlust an Performance möglich ist (in diesem Beispiel eine "4" = vierter Gang). Neben der durch die Zeigerkrümmung selbst intuitiv erfaßbar darge­ stellte Sinnfälligkeit einer niedrigeren Drehzahl erscheint so auch ein expliziter Hinweis, welche Fahrstufe für den momentanen Fahrzu­ stand den geringstmöglichen Kraftstoffverbrauch bewirken würde.

In der letzten Fig. 4 ist eine vorteilhafte Realisierung des Instru­ mentes als elektronisch erzeugte Darstellung auf einem Bildschirm 18, etwa in einem Kraftfahrzeug, gezeigt. Verschiedene informationsgebende Elemente 19 am Fahrzeug übermitteln einem Computer 20 die zur Berech­ nung der Darstellungen erforderlichen Daten. Die Berechnung der verschiedenen Werte und deren angezeigte Darstellungsformen auf dem Bildschirm geschieht per Software mit bekannten Methoden der Prozeßda­ tenverarbeitung und Computer-Grafik. Eine bevorzugte Ausgabeeinheit im Kraftfahrzeug ist ein LCD-Flachbildschirm.

Claims (3)

1. Anzeigeinstrument mit mindestens einer Skala und mindestens einem Zeiger zur gleichzeitigen Anzeige von mehreren Größen oder Werten, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei Größen oder zwei Werte einer Größe durch einen einzigen Zeiger dargestellt werden, wobei ein erster Wert einer Größe A durch die Zeigerstellung relativ zur Skala und ein weiterer Wert derselben Größe A oder einer anderen Größe B durch die Krümmung des Zeigers dargestellt wird.

2. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine elektronisch generierte Nachbildung eines Analogin­ strumentes auf einem Bildschirm handelt.

3. Anzeigeinstrument nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch eine verschiebbare Skala in Kombination mit einem Zeiger eine weitere Größe als unter Anspruch 1 beschrieben angezeigt wird.