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Die Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
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Kombiinstrumente in Kraftfahrzeugen weisen gewöhnlich neben einem Tachometer zur Anzeige einer Fahrzeuggeschwindigkeit auch einen Drehzahlmesser zur Anzeige einer Drehzahl eines Motors auf. Darüber hinaus sind im Allgemeinen noch weitere Anzeigeinstrumente vorgesehen, wie beispielsweise eine Benzinuhr, die einen Füllstand eines Kraftstofftanks anzeigt, eine Öltemperaturanzeige usw. Alternativ zu analogen Anzeigeinstrumenten mit separaten Zifferblättern sind auch bereits digitale Anzeigevorrichtung zur Darstellung von fahrzeugrelevanten Daten gebräuchlich. Ferner sind auch bereits Balkenanzeigevorrichtungen in Kombiinstrumenten gebräuchlich.
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Die analogen Anzeigeinstrumente weisen in der Regel ein Ziffernblatt und eine darauf drehbar gelagerte Zeigerfahne auf, die für gewöhnlich illuminierbar ist, um bei Dunkelheit die Werte richtig ablesen zu können. Eine solche Zeigerfahne ist neben der rein weißen Beleuchtung auch farbig illuminierbar. Aufgrund der bei heutigen Fahrzeugen eingesetzten Technik ist es für den Fahrer wichtig, über verschiedene Fahrzeugdaten in Kenntnis gesetzt zu werden. Es ist auf der anderen Seite auch wichtig, dass die Kombiinstrumente einerseits nicht mit Anzeigeinstrumenten überfrachtet werden und andererseits eine Größe der Anzeigeinstrumente gewährleistet ist, mit der die darzustellenden Informationen auch gut vom Fahrer ablesbar sind.
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Bei Hybridfahrzeugen, die neben einem normalen Verbrennungsmotor auch Elektromotoren zum Antrieb des Fahrzeugs aufweisen, wird der Drehzahlmesser durch einen sog. Powermeter gemessen. Solche Powermeter werden in der Anzeige für die Effizienz der Elektroenergie eingesetzt, die vom Fahrzeug verbraucht wird bzw. erzeugt wird. Somit hat allerdings der Fahrzeugführer keine Information mehr über die Drehzahl des Verbrennungsmotors, sollte der Verbrennungsmotor alleine für den Forttrieb des Fahrzeugs sorgen. Dies hat den Nachteil, dass der Fahrer nicht mehr über die Drehzahl des Verbrennungsmotors bescheid weiß und deshalb das Fahrzeug auch nicht mehr derart energieeffizient fahren kann, als wenn er mit Hilfe des Drehzahlmessers Schaltpunkte hätte ermitteln können.
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Diesem Problem wird dadurch begegnet, dass der Zeigerfahne eine Anzeigevorrichtung zugeordnet wird, die sich als eine Balkenanzeige über eine Längserstreckung der Zeigerfahne erstreckt. Eine solche Anzeigevorrichtung ist aus der
DE 10 2004 003 908 A1 bekannt und ist in der Lage einen zweiten Wert darzustellen. Die Anzeigevorrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, eine Motortemperatur auf der Zeigerfahne darzustellen. Die Anzeigevorrichtung weist hierfür entweder nebeneinander angeordnete Lichtquellen auf oder ist als ein LCD-Display ausgeführt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausführungsform zu schaffen, mit der die Möglichkeiten gegeben ist, eine Darstellung der Daten weiter zu verbessern.
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Eine Vorrichtung zur Lösung der erfinderischen Aufgabe weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf. Danach wird ein Anzeigeinstrument für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einer ersten Anzeigevorrichtung und wenigstens einem drehbar gelagerten Zeiger zur Darstellung wenigstens eines ersten Wertes, wobei der Zeiger eine zweite Anzeigevorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, wenigstens einen zweiten Wert darzustellen, und wobei der Zeiger illuminierbar ist, wobei die zweite Anzeigevorrichtung wenigstens einen Lichtleiter aufweist. Ein Lichtleiter bietet die Möglichkeit eine sehr genauen Darstellung der Daten, da nebeneinander angeordnete Lichtquellen nur eine schrittweise Darstellung ermöglichen und der Lichtleiter ein kontinuierliche Darstellung der Daten ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Ansteuervorrichtung vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, den Lichtleiter bei einer vorbestimmten Bedingung nur zum Teil zu illuminieren. Mit der teilweisen Illuminierung sind variablen Daten in der Anzeigevorrichtung darstellbar, was den Lichtleiter insbesondere von herkömmlichen Lichtleitern unterscheidet, die nur insgesamt ausgeleuchtet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Lichtleiter zumindest zum Teil wenigstens ein Fluid aufweist, das dazu ausgelegt ist, den zweiten Wert darzustellen. Durch die Flüssigkeit ist ein dynamischer Anzeigeverlauf möglich.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann eine Menge des in dem Lichtleiter befindlichen Fluids abhängig von dem zweiten darzustellenden Wert sein, insbesondere die Menge für einen hohen Wert größer als die Menge für einen niedrigen Wert. Die Menge spiegelt den darzustellenden Wert wieder, was der Fahrer leicht erkennt. Für eine genaue Darstellung des zweiten Wertes kann es nach einer bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft sein, wenn das Fluid wenigstens eine wesentlichen quer zur Längserstreckung des Lichtleiters gerichtete Grenzfläche aufweist, die in Abhängigkeit der Fluidmenge in Längsrichtung des Lichtleiters beweglich ist. Die Anzeige in Form des Lichtleiters ist als eine Balkenanzeige ausgebildet, wobei die Flüssigkeit als solches damit auch deren Grenzfläche von einem Fahrererkannt werden kann. Deshalb kann beispielsweise auch die Position der Grenzfläche des Fluids einen darzustellenden Wert repräsentieren, wodurch die Fluidmenge in der Anzeige bzw. dem Lichtleiter als eine Art Referenzfläche hinter der Grenzfläche zu verstehen ist.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass in dem Lichtleiter mehrere Fluide angeordnet sind, die durch die Grenzfläche sich voneinander abgrenzen. Einerseits kann mit einer Mehrzahl von Fluiden die Abgrenzung eines Fluids mit seiner Grenzfläche gegenüber einem Bereich verbessert werden, der einem Anzeigenbereich entspricht. Andererseits können mit mehreren Fluiden unterschiedliche Informationen übermittelt werden, oder insgesamt die Zeigerfahne bzw. die Anzeige farblich unterschiedlich gestaltet werden.
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Zur besseren Darstellbarkeit kann es ferner vorgesehen sein, dass wenigstens das eine Fluid Farbpartikel aufweist. Zur Differenzierung der Anzeige von der übrigen Beleuchtung der Zeigerfahne ist es vorteilhaft, wenn die Anzeige sich von dieser Beleuchtung abhebt. Deshalb weist das Fluid Farbpartikel auf, die insbesondere sich farblich von der übrigen Beleuchtung der Zeigerfahne abheben. Ferner ist durch die Farbpartikel gewährleistet, dass die Lichtstrahlen sich an den Farbpartikeln brechen, sodass diese seitlich zur Zeigerfahne gestreut werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die zweite Anzeigevorrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Lichtleiter aufweist, die vorzugsweise eine unterschiedliche Länge aufweisen, und wobei eine Ansteuervorrichtung derart ausgebildet ist, in Abhängigkeit des darzustellenden Wertes eine entsprechende Anzahl der Lichtleiter zu illuminieren. Hierdurch können nicht nur verschiedene Werte dargestellt werden, sondern auch unterschiedliche Farben, da jedem Lichtleiter eine eigene Farbe zugeordnet werden kann.
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Um verschiedene Werte darstellen zu können, kann die erste Anzeigevorrichtung einen zweiten Zeiger aufweisen, der bei Beleuchtung eine andere Farbe als der erste Zeiger aufweist. Um beispielsweise für den Fahrer unterschiedliche Werte besser anzeigen zu können, kann ein hoher Wert eine andere Farbe als ein niedriger Wert aufweisen, wobei hierfür die Werte mit zwei Zeige darstellbar sind.
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Vorteilhafter weise kann die die zweite Anzeigevorrichtung dazu ausgelegt sein, eine Wassertemperatur, einen Füllstand eines Tanks, einen Ladezustand einer Batterie, eine Effizienz des Fahrens, einen aktuellen Kraftstoffverbrauch, einen Öldruck oder dergleichen anzuzeigen. Es sind vorzugsweise solche Daten oder Werte darstellbar, die während der Fahrt des Kraftfahrzeugs variieren können und für den Fahrer von Interessen sind.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein Anzeigeinstrument mit einer Geschwindigkeitsanzeige und einer Tankanzeige,
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2 ein Anzeigeinstrument mit einer schwebenden Anzeige,
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3 ein Anzeigeinstrument mit einer dynamischen Zeigeraußenbeleuchtung,
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4 ein Anzeigeinstrument mit einer mehrfarbigen Anzeige in der Zeigerfahne,
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5 ein Anzeigeinstrument nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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6 ein Anzeigeinstrument nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
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7 ein Anzeigeinstrument nach 6.
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Ein Anzeigeinstrument 10 nach einem ersten Ausführungsbeispiel ist in der 1 dargestellt. Das Anzeigeinstrument 10 weist eine Anzeigeskale 11 und eine Zeigerfahne 12 auf. Die Zeigerfahne 12 ist in üblicherweise auf dem Anzeigeinstrument 10 befestigt und kann somit drehend über die Skale 11 bewegt werden. Eine nicht dargestellte Nabe ist von einer Abdeckung in Form einer Kappe 13 bedeckt, so dass man die Nabe und weitere zum Betrieb der Zeigerfahne benötigte Bauteile nicht sieht. Eine Kombination aus Zeigerfahne 12, Kappe 13 und Nabe wird auch als Kombizeiger 14 bezeichnet.
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Die Skale 11 ist ein Ziffernblatt zur Darstellung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, weshalb seitlich verschiedene Zahlen angeordnet sind, die für unterschiedliche Geschwindigkeiten stehen. Der Kombizeiger 14 kann entsprechend einer Verdrehung über der Skale die entsprechende Geschwindigkeit darstellen. Die Skale 11 in der 1 ist exemplarisch und steht für eine Vielzahl unterschiedlicher fahrzeugrelevanter Daten, die durch Zeigerinstrumente darstellbar sind.
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Neben der Darstellung der Geschwindigkeit durch den Kombizeiger 14 auf der Skale 11, weist der Kombizeiger 14 eine Anzeige 15 zur Darstellung eines zweiten Wertes durch das Anzeigeinstrument 10 auf. Diese Anzeige 15 ist auf der Zeigerfahne 12 angeordnet, wodurch sie für einen Betrachter gut sichtbar ist.
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Die Anzeige 15 weist nach einem ersten Ausführungsbeispiel eine im Weiteren als Lichtleiter bezeichnete Flüssigkeitsanzeige auf, die sich in einer Längsrichtung der Zeigerfahne 12 erstreckt. Die Zeigerfahne 12 selbst ist entweder transparent, halbtransparent und derart ausgebildet, dass der Lichtleiter zumindest teilweise sichtbar ist. Hierfür kann die Zeigerfahne 12 auch eine Ausnehmung in Form eines Sichtfensters aufweisen. Der Lichtleiter reicht von unterhalb der Kappe 13 bis in einen Endbereich der Zeigerfahne 12.
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Der Lichtleiter besteht im Wesentlichen aus einer Fluidleitung in der ein Fluid vorgesehen ist, das in der Längserstreckung des Leiters bzw. der Leitung beweglich ist. Bei der Fluidleitung handelt es sich vorzugsweise um eine Kapillare. Bei dem Fluid kann es sich um eine beliebige Flüssigkeit handeln, wobei deren Viskosität derart zu bemessen ist, dass sie eine meniskusartige Grenzfläche definiert. Aufgrund einer Einbausituation des Anzeigeinstruments ist der Leiter von einer vertikalen bis in eine waagerechte Position beweglich, weshalb in jeder Lage des Lichtleiters das Fluid eine definierte Grenzfläche bzw. Oberfläche aufweisen muss. Deshalb ist das Fluid vorzugsweise ein Gel oder dergleichen.
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Die Beweglichkeit des Anzeigefluids in der Kapillare wird durch eine Pumpe ermöglicht, die dem Anzeigeinstrument zugeordnet ist. Dabei erstreckt sich der Leiter in einem nicht sichtbaren Bereich des Instruments bis zu der Fluidpumpe, die über ein von einem Prozessor erhaltenes Eingangssignal die Flüssigkeit, und somit auch die Grenzfläche, in den sichtbaren Teil des Leiters pumpt oder aus diesem heraus. Je nach darzustellendem Wert ist mehr oder weniger Flüssigkeit in dem sichtbaren Bereich des Leiters vorhanden. Ein Maximalwert ist erreicht, wenn der sichtbare Bereich des Leiters komplett mit der Flüssigkeit ausgefüllt ist. Andererseits ist der Wert gleich Null, wenn keine Flüssigkeit in dem Leiter sichtbar ist.
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In der 1 sind auf der im Wesentlichen runden Skale neben den Ziffern für die Geschwindigkeit mehrere koaxial zueinander angeordnete Ringe 16 vorgesehen, wobei ein Zentrum dieser Ringe 16 die Nabe des Kombizeigers 14 bildet. Die Ringe 16 bilden eine Skale für eine Tankanzeige. Dabei entspricht der äußerste Ringe einem vollen Tank, ein nächst kleinerer Ring einem dreiviertelvollen Tank, ein nächst kleinerer Ring einem halbvollen Tank und ein nächst kleinerer Ring einem nur viertelvollen Tank. In der 1 nicht dargestellt ist ein für eine Reserve vorgesehener Ring, der im Wesentlichen zentrumsnah anzuordnen ist.
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In Abhängigkeit des darzustellenden Wertes pumpt die Pumpe das Gel in den sichtbaren Bereich des Leiters, so dass ein Fahrer den Kraftstoffstand ablesen kann. Erreicht die Grenzfläche des Gels den äußeren Ring, weiß der Fahrer, dass der Tank voll ist. Reicht die Flüssigkeit nur bis zu dem nächst kleineren Ring, ist der Tank nur dreiviertel voll usw. usf.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel, das in der 2 dargestellt ist, ist die Anzeige 15 durch die Flüssigkeit invers. Diese inverse Darstellung kann auch als schwebender Zeiger bezeichnet werden. Die Flüssigkeit erstreckt sich dabei nicht von der Nabe in Richtung des Endbereichs der Zeigerfahne, sondern von dem Endbereich in Richtung Nabe. Es ist hierbei vorgesehen, dass die Kapillare über den Endbereich des Kombizeigers 14 sich hinaus erstreckt, wobei die Kapillare sich in einem nicht sichtbaren Bereich, vorzugsweise auf einer Unterseite der Zeigerfahne 12, zurück zur Nabe erstreckt. Dieser Bereich der Kapillare ist dabei entweder als Reservoir vorgesehen oder, wenn eine Verbindung zur Pumpe besteht, als Zulauf zur Anzeige.
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Es ist in beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass das Fluid Farbpartikel oder -pigmente aufweist. Die Farbpartikel verleihen dem Fluid eine entsprechende Farbe, so dass die Flüssigkeit besser sichtbar ist. In der Kapillare grenzt die Grenzfläche die Flüssigkeit im Allgemeinen an ein Gas, welches im einfachsten Fall Luft oder Sauerstoff ist. Ein Druck des Gases liegt vorzugsweise unterhalb eines Umgebungsdruckes. Das Gas befindet sich zwischen der Grenzfläche und einem Ende des Fluidleiters.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, anstatt des Gases ein weiteres Gel vorzusehen, welches die gleichen Eigenschaften wie das erste Fluid aufweist. Dieses zweite Fluid ist in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 im Wesentlich farblos, so dass das erste Fluid, welches farbig ist, gut sichtbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie es in der 4 dargestellt ist, kann die zweite Flüssigkeit auch farbig sein. Es ist dabei jedoch vorgesehen, dass die Grenzfläche zwischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit für den Fahrer sichtbar ist. Deshalb ist die zweite Flüssigkeit andersfarbig.
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In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, die Anzeige 15 zu beleuchten, so dass die Flüssigkeit gut, insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen, sichtbar ist. Dafür weist der Kombizeiger 14 eine Lichtquelle, vorzugsweise in Form einer LED oder RGB-LED, auf. Die LED strahlt von der Nabe aus in Richtung Endbereich der Anzeige, wobei die Lichtquelle derart angeordnet ist, dass Lichtstrahlen möglichst achsparallel zur Erstreckung der Kapillare verlaufen. Hierdurch kann der Hohlraum der Kapillare gleichmäßig ausgeleuchtet und die Farbpartikel angestrahlt werden. Das Licht bricht sich, zumindest teilweise, an den Partikeln.
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Ferner kann die Anzeigeflüssigkeit lumineszierende Bestandteile aufweisen, die ihr je nach der Farbe der zugeordneten Lichtquelle eine bestimmte Farbwirkung verleihen. Deshalb ist die Lichtquelle mehrfarbig ausgebildet.
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Alternativ zu den vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen, kann der Kombizeiger 14 eine beliebige Form aufweisen. Neben der gerade langgestreckten Form sind auch gegabelten, geschwungene oder eckige Formen denkbar, wie in der 6 exemplarisch dargestellt ist. Bei gegabelten Zeigerfahnen 12 ist dabei in den jeweiligen Schenkeln eine Anzeige 15 mit einer Fluidleitung vorgesehen, die entsprechend den oben gemachten Ausführungen aufgebaut ist.
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Der vornehmlich durch die Anzeige 13 darzustellende Wert entspricht beispielsweise einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors in einem Hybridfahrzeug. Insofern entspricht ein auf der Anzeige 13 niedrig dargestellter Wert einer geringen Drehzahl des Motors und ein hoher Wert einer hohen Drehzahl. Die Zeigerfahne 12 selbst wird als Instrument zur Darstellung einer Effizienz einer Elektroenergie eines Elektromotors des Hybridfahrzeugs verwendet. Somit kann mit dem Anzeigeinstrument 10 einerseits die Drehzahl des Verbrennungsmotors dargestellt werden und andererseits eine Energieeffizienz beim Fahren mittels Elektromotors. Es ist aber auch denkbar, die beiden Messgrößen mittels der jeweilig anderen Anzeige darzustellen, weshalb es auch möglich ist, die Drehzahl mittels der Zeigerfahne 12 auf der Skala 11 darzustellen und die Energieeffizienz des Elektromotors mit der Anzeige 13 auf der Zeigerfahne 12.
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Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Zeigerfahne unabhängig von der Anzeige 13 illuminierbar ist, sodass bei Dunkelheit im Fahrzeug die Zeigerfahne 12 durch den Fahrer erkennbar ist. Dabei ist vornehmlich ein Bereich um die Anzeige 13 illuminierbar, welcher im Wesentlichen dem Zeigerschuh 20 entspricht. So kann zur besseren Anzeige der Energieeffizienz bzw. der Relativposition der Zeigerfahne 12 zur Skala 11 nur eine Spitze 21 der Zeigerfahne 12 beleuchtet sein.
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In dem Anzeigeinstrument ist zudem eine Ansteuervorrichtung vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, im Allgemeinen die zweite Anzeigevorrichtung zu steuern. Dabei wird der Lichtleiter bzw. eine Lichtquelle des Lichtleiters oder ein Fluid des Lichtleiters in Abhängigkeit einer vorbestimmten Bedingung, insbesondere eines darzustellenden Wertes, derart angesteuert, dass der Lichtleiter zumindest teilweise illuminiert wird. Außerdem können mehrere Lichtleiter von der Ansteuervorrichtung angesteuert werden, wodurch diese illuminiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004003908 A1 [0005]
