(57)【要約】本発明は、特に自動車のインスツルメントパネル内で使用するための、アナログ指示計器に関する。この計器は、目盛尺（１）の前で変位し得る指示計（２）と直線又は曲線の形態の案内（３）とを備える。指示計（２）は、電気駆動装置（４）により案内（３）に沿って線形に後方及び前方に変位し得る。この指示計（２）は、案内（３）に沿って強制された方法で変位する往復台上に置かれ、この変位は、同様に往復台（８）上に位置決めされた駆動装置（４）によってもたらされる。
2006527360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目盛（１）の前を動く指示計（２）を備えた、特に自動車のダッシュボード内で使用するための、アナログ表示計器であって、
直線又は曲線の形状の案内（３）を備え、前記指示計（２）が、電気的に制御可能な駆動装置（４）により前方方向に及び後方方向に前記案内（３）に沿って直線的に動くことができる
ことを特徴とするアナログ表示計器。
【請求項２】
前記指示計（２）が、前記案内（３）に沿って積極的に案内され、かつスライド（８）上に同様に載っている前記駆動装置（４）により直接動き得る前記スライド上に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の計器。
【請求項３】
前記駆動装置（４）が、線形駆動装置である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計器。
【請求項４】
前記線形駆動装置（４）が、前記固定案内（３）に沿って動く圧電モータであり、前記圧電モータの駆動部（７）が、積極的でない方法で前記案内（３）に係合する
ことを特徴とする請求項３に記載の計器。
【請求項５】
前記案内（３）が、前記圧電モータが載っているロッドであり、
前記圧電モータが、前記ロッドに係合し、かつ楕円形の動きのために前記ロッドから押し出る振動要素（７）を有する駆動部を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の計器。
【請求項６】
前記案内（３）に対する、したがって前記目盛（１）に対する、前記スライド（８）の又は前記指示計（２）の位置が、センサシステムを用いて確立され得る
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の計器。
【請求項７】
均質な抵抗を有する導電路が、前記案内（３）に沿って設けられ、
該導電路上に前記スライド（８）の集電装置が置かれ、最大電圧が、前記スライドの開始位置と最大位置との間の前記導電路の長さ全体に印加され、前記集電装置全体に部分電圧を流すことができる
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の計器。
【請求項８】
前記電流が、前記導電路に接触している前記振動要素（７）全体に流れる
ことを特徴とする請求項７に記載の計器。
【請求項９】
前記導電路の端部と前記タップの端部とが、前記導電路上の前記集電装置の位置、したがって前記目盛（１）に対する前記指示計（２）の実際の位置を計算するために使用され得る測定ブリッジの方法で、前記集電装置によって接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の計器。
【請求項１０】
前記指示計の実際の位置を、コントローラが予め指定された可変の位置と比較する入力変数として、前記コントローラに転送する制御ループが設けられ、
前記コントローラが、前記圧電モータに制御差を出力変数として転送する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の計器。
【請求項１１】
ゼロ点を調整するための回路が、前記指示計（２）が開始位置にある場合に調整を実施する
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の計器。
【請求項１２】
前記案内、特に前記ロッドが、導電材料から、特に炭素を備えるプラスチックから作られる
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目盛の前を動く指示計を備えた、特に自動車のダッシュボード内で使用するための、アナログ表示計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の多様な指示計器が、随分以前より知られている。知られている計器においては、指示計は、通常、円又は円の弧の周りを動き、ステップモータによって駆動される軸の上部に保持されている。したがって、指示計の動きは、対応する円形の経路に限定される。この強制された円形の動きにより、このような計器を開発する際の可能な設計がかなり限定される。特に、表示パネル上で必要な設置空間及び区域が比較的大きいので、判読率を維持するために、計器の小型化に対して制限が課されることとなる。空間を節約するために、指示計の付いた複数の表示装置が、それらの角状の領域が重なるよう配置される場合、設計するための高い経費も必要となる。
【０００３】
このような円形の表示装置に加えて、長さが変化しかつ目盛に沿って直線的に延在する矢印によって指示計が形成されている計器が、車両業界において知られている。この解決方法は、見た目を調整する必要があり、これに関連して計器の故障に対する脆弱性が増すために、技術費用が高くなり、これまで成功してこなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、どのような所望の設計要件にも柔軟に適合し得る、かつ簡単な手段を用いて費用対効果の高い方法で実施され得る、かつ情報を正確に読み取ることのできる、アナログ表示計器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、請求項１の特徴部分の特徴を有する計器によって達成される。
【０００６】
本発明の中心的な考え方は、目盛の前で指示計を直線的に動かすことである。この動きは、各要件によって直線又は曲線の形態をとる案内に沿って行われる。この場合、曲線は、任意の所望の形状、たとえば円弧の形状を有し得る。しかし、曲線が連続しており、かつねじれがないことが好ましい。
【０００７】
指示計、又はこの上に指示計が載っているスライドは、電気的に制御可能な駆動装置により、両移動方向に動くように作られる。この駆動装置は、指示計又はスライドを直接的に又は間接的に駆動する。直接駆動が、指示計に直接接続されたモータによって実施されることがある。次いで、指示計を取り付けられた、この種の電動スライドが、案内に沿って動き、案内は、レールの形態をとることができる。間接駆動が、ケーブル引っ張り装置又は柔軟な軸などの伝達手段の助けにより、案内に沿ってスライドを動かす固定モータによって実施されることがある。
【０００８】
積極的に案内される方法で、対応する案内により、湾曲した、波状の、又は輪になった曲線に沿って指示計を動かすために、この種の間接駆動装置を使用することができる場合にも、指示計は、案内に沿って積極的に案内され、かつ同様にスライド上に載っている駆動装置によって直接動き得るスライド上に配置されることが特に好ましい。次いで、この種のスライドが、案内に沿って、それ自体の駆動装置と共に動く。スライドは、それぞれ、計器に示された測定変数に応じて制御される。したがって、スライドが移動する距離は、ゼロ点からの距離を含み、たとえば現在の車両速度に対応する。
【０００９】
この種の指示計器は、様々な利点を有する。即ち、明白な利点として、まず、ダッシュボード上に任意の所望の曲線で配置され得る目盛の設計の柔軟性がある。本発明により、アナログ計器を表示パネル上の条件に適合させることができ、したがって、利用可能な空間を効果的に分割することができる。その上、計器を設計する際に、光学効果を慎重に用いることにより、計器がより見やすくなる。別の利点として、本発明により、各種類の車両のスタイルに適合され得る、高範囲に亘る特に珍しい設計機能が実現されることがある。本発明による計器は、今日市販されている手段を用いて、比較的費用対効果の高い方法で実施され得る。
【００１０】
スライドを駆動するモータは、従来のステップモータであり得る。このモータは、スライド上に載っている場合、歯の付いた案内に沿って動き得る。次いで、指示計の位置が、モータによって作られかつカウントされるステップの数によって決められる。
【００１１】
しかし、設計に要する経費を最小限に抑えるために、特にスライド上に載っている、駆動装置が、線形駆動装置であることが特に好ましい。この種の線形駆動装置により、スライドは、ギアメカニズムなどの、さらなる構成部品なしで案内上を直線的に動き得る。この場合、様々な種類の線形駆動装置、特にＡＣ及びＤＣリニアモータが知られている。しかし、特にさらなる小型化の可能性のために、及び高度な開発のために、圧電モータを備えた線形駆動装置が好ましく、この圧電モータは、特にロッドの形態の固定案内に沿って動く。この場合、圧電モータの駆動部が、確実でない方法で案内に係合する。圧電モータの特に簡単な実施形態が、ロッド上に変位可能に載り、楕円形の動きを作るよう励振し、かつ駆動要素の一部である振動要素の助けにより動く。スライドは、この種の駆動装置と共に任意の所望の速度で変位し得る。
【００１２】
線形駆動装置の、特に前記圧電モータの、１つの課題は、含まれる距離が一定の制限内でのみ再現され得ることである。この種の圧電モータで、１方向に特定数のステップが作られる場合、他の方向の同数のステップでも、全く同じ始点に至るという保証がない。このため、圧電モータから独立しており、かつスライドの現在の位置を観察するために使用され得るセンサシステムを設けることが好ましい。したがって、本発明の１つの好ましい実施形態においては、案内に対する及び／又は目盛に対する指示計の位置が、センサシステムを用いて確立され得る。センサシステムによって得られた変数は、制御プロセスの基準として使用されることが好ましい。
【００１３】
この種のセンサシステムの異なる実施形態が可能である。即ち、簡単かつ費用対効果の高い設計のために、及び決められた変数の精度のために、指示計を取り付けられたスライドを備えた分圧器回路を形成することが好ましい。このため、可能な最も均質な抵抗を有する導電路が、ロッドに沿って取り付けられることが好ましく、この導電路上に、スライド上に取り付けられた集電装置が置かれる。最大電圧が、導電路の距離全体に、特にスライドの開始位置（ゼロ位置）と最大位置との間に印加される場合、集電装置全体に、部分電圧が流れ得る。１つの特に簡単かつ頑強な実施形態においては、ロッド全体が、確定抵抗を有する導電材料から、特に炭素が散在するプラスチックから作られる。別の変形形態においては、ロッドは、その剥離面上で集電装置が変位し得る巻線によって囲まれることもある。
【００１４】
分圧器の回路は、スライドが移動する導電路の端部と集電装置のタップの端部とが接続されて、測定ブリッジを生成するような形で形成されることが好ましい。導電路上の集電装置の位置は、電圧の比率から知られている方法で決められ得る。目盛に対する指示計の実際の位置は、集電装置の位置から決められ得る。この場合、指示計の実際の位置を、コントローラが予め指定された所望の位置と比較する入力変数として、前記コントローラに転送する制御ループを設けることが好ましく、コントローラは、制御差を出力変数として圧電モータに転送する。所望の位置は、測定変数、たとえば測定速度から決められる。
【００１５】
一般に、アナログ値は、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）によって変換され、マイクロプロセッサ内で処理され得る。このようにして、指示計の位置を信頼度高く計算することができ、使用されるＡＤＣの解像度により、計算の精度を調整することができる。
【００１６】
簡単な実施形態においては、圧電モータの位置決めを再現できるようにするために、所望の位置及び実際の位置も、ゼロ点を調整するための回路によって調整され得る。この回路は、たとえば指示計が開始位置にある場合に、調整を実施する。この種の調整は、制御プロセスに置き換えられる場合もあれば、制御プロセスに加えて実現される場合もある。
【００１７】
導電路と接触している振動要素を集電装置として使用することができる。このような簡素化により、追加構成部品が不要となり、このため、計器の信頼性が向上し、コストが節約される。
【００１８】
以下、図１及び図２に示した、本発明の１つの特定の実施形態についてより詳細に記述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、自動車のダッシュボード内で使用され得る、速度を表示するための計器を示している。計器は、目盛１の前を動き、かつ知られている方法で照明され得る指示計２を備える。計器は、軸の形態の案内３を備え、指示計２は、電気的に制御可能な駆動装置４により、案内に沿って前方方向に及び後方方向に直線的に動くことができる。駆動装置４は、細線５を介して電源６に接続される。この場合、駆動装置は、固定案内３に沿って動く圧電モータであり、圧電モータの駆動部７は、積極的でない方法で案内３に係合する。この実施形態においては、圧電モータは、ローラ９を用いて案内３に沿って積極的に案内されるスライド８を備える。案内３は、炭素が散在するプラスチックからなり、かつその上に圧電モータが載っているロッドによって形成され、圧電モータは、ロッド３に係合し、かつその先端が楕円形の動き（矢印Ａ）を作るよう励振され、したがってロッド３から押し出る振動要素７を有する駆動部を備える。圧電セラミック１０が、振動要素７上に取り付けられ、印加されたＡＣ電圧によって励振される。振動要素７は、バネ１１によりスライド８上に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る計器を示す概略図である。
【図２】計器を示す詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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