DE2818389A1

DE2818389A1 - Fahrtschreiber fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2818389A1
Application number: DE19782818389
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Phys Dr Berner
Original assignee: Moto Meter AG
Current assignee: Moto Meter AG
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1979-11-08
Also published as: IT1113912B; GB2020026A; DE2818389C2; FR2424518A1; FR2424518B1; IT7922188A0

Description

DR.-ING. IDIPU-ING. M. SC. OIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIE3SBACH - HAECKER

A 42 773 m Anmelder: Fa. MOTO METER AG

ία - 168 Daimlerstraße 6

10. April 197 8 7250 Leonberg/Württ.

Beschreibung

Fahrtschreiber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Fahrtschreiber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Aufzeichnen von Meßgrößen, wie Geschwindigkeit, Weg, Drehzahl, Tätigkeiten eines Fahrers und Beifahrers u. dgl., mit einem angetriebenen Aufzeichnungsträger und einem Schreibgerät zum Aufzeichnen der Meßgrößen auf den Aufzeichnungsträger.

Bei bekannten Fahrtschreibern dieser Art werden hin- und herbewegliche Schreibstifte verwendet, die in Abhängigkeit von den aufzuzeichnenden Meßgrößen mechanisch angetrieben sind. Diese Schreibgeräte erfordern einen erheblichen Platzbedarf, sind störanfällig und ermöglichen häufig nicht die erwünschte, hohe Auflösung der Meßwertaufzeichnung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fahrtschreiber vorzuschlagen, bei dem die Aufzeichnung der Meßgrößen mit einem robusten, störungssicheren und platzsparenden Schreibgerät mit hohem Auflösungsvermögen erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Schreibgerät eine kammartige Anordnung einzeln mit Meßwerten ansteuerbarer Elektroden einer als Aufzeichnungsträger dienenden, elektro- oder thermosensitiven Registrierfolie derart zugeordnet ist, daß durch die angesteuerten Elektroden aufgrund des dadurch entstehenden, elektrischen Stromes oder der dadurch erzeugten Wärme meßwertabhängige Markierungen auf der

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Registrierfolie entstehen.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Fahrtschreiber in Draufsicht;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Fahrtschreibers entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine kreisscheibenförmige Registrierfolie für den Fahrtschreiber;

Fig. 4 eine Einzelansicht einex an der Registrierfolie angreifenden Kammelektrode mit abgeschrägter Schreibkante;

Fig. 5 einen Halbleiterblock zur Herstellung einer K ammelektrode;

Fig. 6 eine vergrößerte Detailansicht des Halbleiterbldcks aus Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer Kammelektrode in einem bestimmten Herstellungsstadium und

Fig. 8 die Kammelektrode aus Fig. 7 mit schräg angeschliffener Schreibkante.

In Fig. 1 und 2 ist ein Fahrtschreiber mit kreiszylindrischem

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Gehäuse 1 dargestellt, welches an seiner einen Stirnseite von einem mittels eines Scharniers 2 klappbar angeordneten Deckel 3 verschlossen ist. Am Deckel 3 ist ein Schloß 4 vorgesehen, um Gehäuse und Deckel miteinander zu verriegeln. Mit dem Deckel 3 ist auf dessen Innenseite ein Meßwerkgehäuse 5 starr verbunden, welches u. a. in bekannter und deshalb nicht eigens dargestellter Weise einen Zeitantrieb, beispielsweise in Form einer quarzgesteuerten Uhr, für eine auf der Innen- oder Unterseite des Meßwerkgehäuses 5 auf einem zeitgenau umlaufenden, kreisscheibenförmigen, starren Träger 6 angeordnete, kreisscheibenförmige Registrierfolie 7 enthält. Die Folie 7 ist mittels einer Spanneinrichtung 8 in an sich bekannter Weise auf dem Träger 6 festgehalten. Auf der der Registrierfolie 7 gegenüberliegenden Seite ist das Meßwerkgehäuse 5 von einem Skalenblatt 9 abgedeckt, welches z. B. - vgl. Fig. 1 - eixae Geschwindigkeitsskale 10 und eine Zeitskale 11 trägt, über den Skalen 10 und 11 bewegen sich Zeiger 12 bzw. 13, 14. Das Skalenblatt 9 weist ferner ein Fenster 15 für einen Wegstreckenmesser (Kilometerzähler) 16 auf. Oberhalb des Skalenblattes 9 ist am Deckel 3 eine durchsichtige Abdeckscheibe 17 angeordnet, die aus Glas oder Kunststoff hergestellt sein kann. Das Sichtfeld dieser Scheibe 17 wird von einem Frontrahmen 18 des Deckels 3 begrenzt.

Auf einem am Boden 21 des Gehäuses 1 angeordneten Sockel 22 ist ein Schreibgerät 23 angeordnet, welches an der Unterseite der Registrierfolie 7 aufliegt und dazu dient, meßwertabhängige Schreibspuren auf die umlaufende Registrierfolie 7 aufzuzeichnen. Dieses Schreibgerät wird im nachstehenden in seinen Einzelheiten noch beschrieben. Am Boden 21 des Gehäuses ist ein Anschlußstutzen 24, ζ. B. zum Einführen einer Tachometerwelle 25 vorgesehen. Zwischen dem Sockel 22 und dem mit

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dem Deckel 3 abklappbaren Meßwerkgehäuse 5 ist eine Kupplung

26 für den Antrieb des Tachometerzeigers 12 und desKilometerzählers 16 vorgesehen.

Das Schreibgerät 23 besteht erfindungsgemäß aus einer kammartigen Anordnung einzeln mit Meßwerten ansteuerbarer Elektroden. Diese Anordnung wird im folgenden auch als "Kammelektrode"

27 bezeichnet. Solche Kammelektroden sind an sich bekannt. Sie können als Einzelelektroden beispielsweise möglichst dicht nebeneinander angeordnete, aus einer Halterung vorspringende Spitzen aufweisen oder die Einzelelektroden können nach Art einer fotochemisch hergestellten Druckplatte als aus Metall bestehende Leiterbahnen ausgebildet sein. Eine im Sinne der Erfindung besonders vorteilhafte Ausbildung einer solchen Kammelektrode wird später noch beschrieben. Die Kammelektrode 27 greift, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, unmittelbar an der auf den Träger 6 aufgelegten Registrierfolie 7 an, die in Richtung des Pfeiles 28 angetrieben ist. Die Stromzuführung zu den einzelnen Elektroden der Kammelektrode 27 erfolgt über Leitungen 29, die an geeigneter Stelle in die Kammelektrode eingeführt sind. Die Registrierfolie 7 besteht in an sich bekannter Weise aus elektro- oder thermosensitivem Material, beispielsweise metallisiertem Papier, so daß immer dann, wenn eine oder mehrere Einzelelektroden der Kammelektrode 27 stromführend werden, an den zugeordneten Stellen der Folie 7 entsprechende Markierungen entstehen. Auf diese Weise lassen sich durch nacheinander erfolgendes Ansteuern verschiedener, nebeneinander liegender Einzelelektroden gleichzeitig analoge und digitale Signalspuren aufzeichnen, beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte, analoge Geschwindigkeitsspur 31 oder die beiden, den Tätigkeiten eines Fahrers und eines Beifahrers zugeordneten, digitalen Spuren 32.

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Wie dargestellt, ist die Zuordnung der Kammelektrode 27 zur Registrierfolie 7 platzsparend und benötigt im Gegensatz zu den bisher verwendeten Schreibstiften keine mechanisch beweg-* liehen Teile. Da die Registrierfolie 7 kreisscheibenförmig ausgebildet ist, genügt es, wenn sich die Kammelektrode 27 radial lediglich über einen Teilbereich der Registrierfolie erstreckt (vgl. Fig. 2 und 3). Falls im Fahrtschreiber ein von einer Rolle abgewickelter, band- oder streifenförmiger Aufzeichnungsträger verwendet wird, erstreckt sich die Kammelektrode 27 im wesentlichen über dessen gesamte Breite.

Mit Hilfe der Kammelektrode 27 ist es erfindungsgemäß auch möglich, Zeitimpulse und (digitale) Zeitangaben aufzuzeichnen, die beispielsweise von einer im Meßwerkgehäuse 5 enthaltenen Quarzuhr ausgelöst werden. Derartige Zeitmarkierungen sind in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet. Der zeitliche Abstand dieser Markierungen beträgt in Fig. 3 jeweils eine Stunde, er könnte jedoch auch erheblich kleiner sein. Diese mit Hilfe der Kammelektrode 27 in einfacher Weise erzielbaren Zeitmarkierungen ermöglichen im Bedarfsfall eine genaue Unfal!registrierung eines mit einem erfindungsgemäßen Fahrtschreiber ausgestatteten Fahrzeuges. Hierzu wird in das Fahrzeug oder den Fahrtschreiber ein auf starke Verzögerungen ansprechendes Meßwerk eingebaut, welches bei plötzlich auftretenden, starken Verzögerungen des Fahrzeuges dafür sorgt, daß die Registrierfolie 7 mit größerer, beispielsweise der zehnfachen Geschwindigkeit angetrieben wird. Auf diese Weise erhält man eine größere Auflösung der Schreibspur, wobei durch die zeitrichtig aufgebrachten Markierungen 30 dennoch eine genaue zeitliche" Zuordnung möglich ist.

In den Figuren 5 bis 8 ist eine besonders vorteilhafte Her-

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f stellungsweise für eine in einen Fahrtschreiber^einbaubare Kammelektrode dargestellt. Diese Herstellung ermöglicht es insbesondere, auf engstem Raum eine große Anzahl von Einzelelektroden unterzubringen. Diese Herstellungsweise entspricht der üblichen Herstellung von sogenannten integrierten Schaltungen. Es werden dabei in einen Halbleiterblock 41, insbesondere in einen Siliziumkristall, nebeneinanderliegende, streifenförmige, elektrisch leitfähige Bereiche 42 eingebracht, die mit ihrem einen Ende an der sogenannten Schreibkante des Halbleiterblocks 41 enden. Diese Enden wirken unmittelbar mit der elektro- oder thermosensitiven Registrierfolie 7 zusammen. Die anderen Enden der leitfähigen Bereiche sind mit den jeweiligen Meßwertgebern verbunden. Wie in Fig. dargestellt, kann der Halbleiterblock 41 ein Gebiet 44 umfassen, in welches eine integriert eingebrachte Elektronik für den Betrieb der Kammelektrode untergebracht werden kann. Schließlich sind am Halbleiterblock 41 externe Anschlüsse 45 für die Stromversorgung und den Meßwerteingang in die Kammelektrode bzw. in die im Gebiet 44 untergebrachte, integrierte Elektronik vorgesehen. In Fig. 6 sind die leitfähigen Bereiche 42 mit ihren an der Schreibkante 43 des Halbleiterblocks 41 liegenden Enden gegenüber Fig. 5 vergrößert dargestellt.

Die Einbringung der leitfähigen Bereiche 42 (und der im Gebiet 44 untergebrachten, integrierten Elektronik) kann beispielsweise mit Hilfe der an sich bekannten Planartechnik folgendermaßen geschehen: Auf die Oberfläche eines blockförmigen Siliziumeinkristalls wird eine für Dotierungsstoffe undurchlässige SiO₂~Schicht aufgebracht, die anschließend an den Stellen, an denen die leitfähigen Bereiche 42 entstehen sollen, durch ein fotochemisches Verfahren wieder entfernt wird. Hierauf läßt man in die durch die Oxidschicht nicht mehr maskierten Berei-

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ehe 42 Dotierungsstoffe in an sich bekannter Weise eindiffundieren, welche diese Bereiche leitfähig machen. Es ergibt sich dabei die in Fig. 6 schematisch dargestellte Struktur. Die Einbringung der integrierten Elektronik in das Gebiet 44 des Halbleiterblocks 41 erfolgt in entsprechender Weise in mehreren derartigen, aufeinanderfolgenden Diffusionsprozessen.

Wie aus Fig. 7 und 8 hervorgeht, wird der die leitfähigen Bereiche 42 tragende Halbleiterblock 41 auf einem geeigneten Trägermaterial 40 befestigt, welches elektrische Zuleitungen 46 trägt, die über Leitungen 47 mit den externen Anschlüssen 45 verbunden sind. Anschließend wird das Ganze mit einer Kunststoffumhüllung 48 umgössen. Schließlich wird an der Schreibkante 43 derart schräg abgeschliffen, daß die der Registrierfolie 7 zugewandten Enden der leitfähigen Bereiche 42 frei zutage treten und ebenfalls geringfügig schräg angeschliffen sind, so daß sie eine kleine, jedoch ausreichende Kontaktfläche mit der Registrierfolie bilden.

Weiterhin läßt sich eine für einen Fahrtschreiber besonders geeignete Kammelektrode erfindungsgemäß besonders günstig nach der sogenannten "Dickfilmtechnik" herstellen. Bei dieser Schaltungstechnologie werden die Leiterbahnen, im vorliegendenFall also die nebeneinander liegenden, streifenförmigen, elektrisch leitfähigen Bereiche 42, elektrische Widerstände und gegebenenfalls auch Kondensatoren nach Art der Siebdrucktechnik auf ein Substrat aufgetragen. Integrierte Schaltkreise können dabei als "Wafer" in diese Schaltungen eingelötet werden, die man dann als "hybride Schaltungen" bezeichnet.

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Auch bei dieser Dickfilmtechnik werden die leitfähigen Streifen so auf einer Unterlage angeordnet, daß sie im. wesentlichen senkrecht an der Schreibkante der Unterlage enden. Die Streifen können mit einer auf derselben Unterlage angeordneten, integrierten Schaltung verbunden werden. Schließlich kann auch die Schreibkante der Unterlage wiederum schräg, wie in Fig. 8 dargestellt, angeschliffen v/erden.

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Claims

DR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DiPl PHVS. UR. DlPL.-PHYS.

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PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Patent an s ρ r ü c h e :

f1y Fahrtschreiber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Aufzeichnen von Meßgrößen, wie Geschwindigkeit, Weg, Drehzahl, Tätigkeiten eines Fahrers und Beifahrers u. dgl., mit einem angetriebenen Aufzeichnungsträger und einem Schreibgerät zum Aufzeichnen der Meßgrößen auf den Aufzeichnungsträger , dadurch gekennzeichnet, daß als Schreibgerät (23) eine kammartige Anordnung (27) einzeln mit Meßwerten ansteuerbarer Elektroden (42) einer als Aufzeichnungsträger dienenden, elektro- oder thermosensitiven Registrierfolie (7) derart zugeordnet ist, daß durch die angesteuerten Elektroden aufgrund des dadurch entstehenden elektrischen Stromes oder der dadurch erzeugten Wärme meßwertabhängige Markierungen (30, 31, 32) auf der Registrierfolie (7) entstehen.
2. Fahrtschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Registrierfolie (7) kreisscheibenförmig ausgebildet ist und die kammartige Elektrodenanordnung (27) radial nur über einen Teil der Folie reicht.
3. Fahrtschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der kammartigen Elektrodenanordnung (27) Zeitangaben (30) registrierbar sind.
4. Fahrtschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Unfallregistrierung bei plötzlich auftretenden, starken Verzögerungen des Fahrzeuges die Registrierfolie (7) mit größerer Geschwindigkeit antreibbar ist.

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5. Fahrtschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartige Elektrodenanordnung (27) einen Halbleiterblock (41), insbesondere einen SiIiziumkristall, mit einer der Registrierfolie (7) benachbarten Schreibkante (43) umfaßt und an der Schreibkante (43) die Elektroden in Gestalt kammartig nebeneinander liegender, durch Eindiffusion von Dotierungsstoffen elektrisch leitfähig gemachter Bereiche (42) angeordnet sind.
6. Fahrtschreiber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Bereiche (42) unmittelbar mit einer im selben Halbleiterblock (41) untergebrachten, integrierten Ansteuerungselektronik (44) verbunden sind.
7. Fahrtschreiber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibkante (43) des Halbleiterblocks (41) schräg angeschliffen ist.
8. Fahrtschreiber nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterblock (41) mit einer elektrisch isolierenden Kunststoffumhüllung (4 8) umgeben ist, die auch elektrische Anschluß- und Zuleitungselemente (45, 46, 47)" umschließt.
9. Fahrtschreiber nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (42) durch Anwendung der Dickfilmtechnik auf ein Substrat aufgebracht sind.

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