DE4205585A1 - Verfahren und vorrichtung zum optischen anzeigen von messwerten mit einem anzeigemittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Anzeigen von Meßwerten mit einem Anzeigemittel.

Eine optische Anzeige von Meßwerten, wie beispielsweise Temperatur-, Druck- oder Spannungswerte, erfolgt üblicherweise mit bekannten Zeigerinstrumenten oder Digitalanzeigen.

Eine Digitalanzeige zeigt einen einzelnen diskreten Wert, wobei jedoch der gesamte Meßbereich nicht zu erkennen ist, es sei denn, daß die Angabe des Meßbereiches durch eine zusätzliche Anzeige erfolgt. Mit einem nur kurzen und flüchtigen Blick auf die Anzeige ist es nicht immer mit ausreichender Sicherheit möglich, den Meßwert eindeutig abzulesen und ihn schnell in ein Verhältnis zum minimalen bzw. maximalen Anzeigewert zu setzen.

Eine Skala eines Zeigerinstrumentes zum Anzeigen von Meßwerten kann den gesamten Meßwertebereich darstellen, z. B. bei einem Spannungsmeßgerät den Bereich von einem minimalen Wert 0 Volt bis zu einem maximalen Wert 15 Volt. Durch die Zeigerstellung gegenüber der Skala ist zwar das Verhältnis zwischen aktuellem Meßwert und dem minimalen bzw. maximalen Wert bestimmbar, jedoch auch nur bei dafür ausreichender Dauer des Blickkontaktes mit der Anzeige.

Zu messende und darzustellende Werte sind auch Zeiten. So muß bei Sportarten, bei denen der Wettkampf oder Teile davon bestimmte Zeiten dauern (wie beispielsweise im Judosport), dem Wettkämpfer die jeweils noch verbleibende Restzeit des Wettkampfes für zu ergreifende Maßnahmen mitgeteilt werden. Da Zurufe durch Betreuer von den Wettkämpfern leicht verwechselt oder überhört werden können und außerdem laute Geräusche verursachen, werden zu diesem Zweck auch optische Anzeigen in Form von normalen Uhren eingesetzt, die durch den Kampfrichter entsprechend dem Ablauf des Kampfes in Gang gesetzt oder gestoppt werden.

Insbesondere dem sich auf den Wettkampf konzentrierenden Judosportler ist es jedoch nahezu unmöglich, im Verlauf des seine volle Konzentration erfordernden Wettkampfes die ihm verbleibende Restzeit durch einen kampfbedingt nur flüchtigen Blick auf eine übliche Uhr mit Digital- oder Zeigerdarstellung zu erfassen.

So sind die vorgenannten Anzeigemittel im allgemeinen bei jenen Anwendungsfällen ungeeignet, bei denen der jeweilige Meßwert schnell zu erfassen und schnell in ein Verhältnis zu der Ge­ samtzeit des jeweiligen Wettkampfes bzw. -teils zu setzen ist.

Der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Meßwerte in einem Bereich übersichtlich dargestellt werden können, so daß die Meßwerte auch bei flüchtiger Betrachtung sicher zu erfassen sind und ihre Lage innerhalb des jeweiligen Wertebereiches zwischen einem Anfangs- und einen Endwert schnell zu bestimmen ist.

Das Problem wird durch ein Verfahren zum Anzeigen von Meßwerten mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der jeweils relevante Meßbereich der gesamten Anzeigefläche eines Anzeigemittels beispielsweise einem 360°-Vollkreis, einem Quadrat, oder einem beliebigen Rechteck etc. zugeordnet. Zwischenwerte zwischen den Randwerten des Meßbereiches werden als Sektoren bzw. anteilige Flächen dargestellt. Soll z. B. ein Temperaturbereich von 0 bis 100°C überwacht und die jeweilige Temperatur angezeigt werden, so wird beispielsweise der untere Randwert 0°C durch eine Kreisdarstellung in unveränderter Ausgangsstellung angezeigt, 25°C wird durch einen 90°-Kreissektor, dessen Oberfläche in seinem optischen Aussehen gegenüber der Ausgangsstellung verändert wurde, dargestellt und der obere Randwert 100°C wird durch einen 360°-Kreissektor, einen Vollkreis mit optisch veränderter Oberfläche, angezeigt.

Beliebige Zwischenwerte sind in Abhängigkeit von der vorgesehenen Unterteilung der Kreisfläche in Kreissektoren darstellbar.

Das Verfahren ist auf Meßwerte in den unterschiedlichsten Bereichen anwendbar. So können in einem Bereich beliebig wechselnde Werte oder auch kontinuierlich an- oder absteigende oder diskontinuierlich an- oder absteigende Werte angezeigt werden. Besonders vorteilhaft kann die Wettkampfzeit bei zeitlich begrenzten Wettkämpfen, wie z. B. beim Judosport, die wettkampfbedingt vielmals unterbrochen werden können, angezeigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht insbesondere dem Judosportler gerade auch unter Wettkampfbedingungen die für ihn wichtige Restzeit des Wettkampfes durch kurzen Blick deutlich zu erfassen.

Durch Darstellung der Zeit auf einem 360°-Kreis ist die schon abgelaufene Zeit unabhängig von der absoluten Zeitdauer als Kreissektor relativ zur Gesamtzeit ergonomisch vorteilhaft, da von der Uhr her vertraut, ablesbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und durch einen elektronisch gesteuerten Schrittmotor insbesondere den Erfordernissen des Judosportes entsprechend betreibbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anzeigen von Wettkampfzeiten in Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 2 die Vorrichtung in Draufsicht.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Anzeigen von Wettkampfzeiten (Fig. 1) z. B. von einzelnen Runden beim Judo, umfaßt einen elektronisch gesteuerten Schrittmotor 1 mit einer Antriebswelle 2 und ein am Schrittmotor 1 wellenseitig koaxial angeordnetes zylindrisches Gehäuse 3 mit einem Anzeigemittel in Form zweier runder Scheiben 4, 5.

Die eine Scheibe 4 ist im Gehäuse 3 senkrecht zur Antriebswelle 2 starr angeordnet. Sie weist eine mittige Öffnung auf und ist radial geschlitzt. Die am Schlitz angrenzenden Teile 4a, 4b (Fig. 2) der Scheibe 4 sind in axialer Richtung versetzt angeordnet und bilden somit einen sich von der Öffnung radial erstreckenden Spalt in der starren Scheibe 4. Im Ausführungsbeispiel ist der Spalt senkrecht angeordnet.

Die zweite radial geschlitzte flexible Scheibe 5 ist im wesentlichen parallel zur starren Scheibe 4 zwischen dieser und dem Schrittmotor 1 in ihrem Zentrum mittels eines Verbindungsteiles 6 drehfest, aber lösbar auf der Antriebswelle 2, die sich durch die Öffnung der starren Scheibe 4 erstrecken kann, angeordnet. Durch Drehung der Antriebswelle 2 des Schrittmotors 1 ist die flexible Scheibe 5 durch den senkrechten Spalt vor die starre Scheibe 4 schrittweise oder kontinuierlich schieb- bzw. drehbar, so daß die flexible Scheibe 5 die starre Scheibe 4 überdeckt und für einen Betrachter verdeckt.

Im Ausführungsbeispiel dreht sich die durch den Schrittmotor 1 angetriebene flexible Scheibe 5 für den Betrachter im Uhrzeigersinn aus der Stellung hinter der starren Scheibe 4 durch den Spalt vor die starre Scheibe 4, wobei sie einen Kreissektor der starren Scheibe 4 überdeckt, dessen Zentrumswinkel in Abhängigkeit der Scheibendrehung zwischen 0° und 360° liegen kann. Die minimale Schrittweite bzw. Winkelauflösung des verwendeten Schrittmotors 1 beträgt 1,8°.

Die beiden Scheiben 4, 5 weisen optisch unterschiedliche bzw. unterscheidbare Oberflächen auf (durch unterschiedliche Helligkeit, Farbe, Reflexionsvermögen o. ä.), so daß für den Betrachter (insbesondere den Judosportler) der Ablauf einer Wettkampfzeit durch Vergrößern eines z. B. andersfarbigen Kreissektors der flexiblen Scheibe 5 dargestellt wird.

Beliebige, auf die jeweilige Umgebung abgestimmte Oberflächenkombinationen, die die Forderung nach deutlicher Unterscheidbarkeit erfüllen, können vorgesehen werden.

Mit der dem Gehäuse 3 (und dem Betrachter) abgewandten Seite des Schrittmotors 1 kann die Vorrichtung an einer Wand 7 oder einer geeigneten Trageinrichtung vorteilhaft direkt im Blickfeld des Judosportlers befestigt werden. Auf der dem Betrachter zugewandten Seite kann das Gehäuse eine schützende Glasabdeckung 8 aufweisen.

Am Gehäuse 3 sind Betätigungsschalter 9 angeordnet, mit denen durch entsprechende Betätigung die Funktionen des Schrittmotors gesteuert werden können (Start, Stop, Reset).Vorzugsweise ist der Schrittmotor 1 fernbedien- bzw. fernsteuerbar oder auch mit einer zentralen Uhr eines Kampfrichters verbunden bzw. synchronisiert.Eine elektronische Steuerung kann den Schrittmotor 1 in der Weise steuern, daß je nach Anwendungsfall eine beliebige Gesamtzeitdauer dem 360°-Kreis zugeordnet wird. So kann ein 360°-Vollkreis eine einstellbare Gesamtzeit von z. B. 12 Minuten und ein 90° abdeckender Sektor ein Viertel der Gesamtzeit, also 3 Minuten darstellen.

Zur Darstellung der Wettkampfzeit können auch mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen vorgesehen werden. So wird bei gleichzeitiger Verwendung von vier Vorrichtungen die Gesamtwettkampfzeit auf die vier Anzeigen derart aufgeteilt, daß die erste Anzeige den Ablauf des ersten Viertels der Zeit in oben beschriebener Weise, die zweite Anzeige das zweite Viertel usw. darstellt.

Das Anzeigemittel kann in einer Ausführungsvariante auch aus einer rundflächigen Anordnung von Flüssigkristallen bestehen, die sektorenweise in bekannter Art gesteuert ihre Farbe ändern und den Zeitablauf oder andere Meßwerte darstellen.

Beliebige Flächenformen sind für das Anzeigemittel verwendbar. So können auf einer Quadratfläche eines Anzeigemittels einzelne beliebig geformte Teilflächen gesteuert ihr optisches Aussehen verändern und somit Zeiten oder andere Meßwerte darstellen.

Claims (13)

1. Verfahren zum optischen Anzeigen von Meßwerten mit einem Anzeigemittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich zwischen einem beliebigen Anfangs- und einem beliebigen Endwert von Meßwerten einer veränderbaren Anzeigefläche des Anzeigemittels zugeordnet wird und die Veränderung der Meßwerte im Meßbereich zwischen dem Anfangs- und dem Endwert durch proportionales optisches Verändern der Größe der Anzeigefläche angezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigefläche eine Vollkreisfläche verwendet wird, die sektoriell optisch veränderbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich der Länge einer Wettkampfzeit oder eines Teils davon entspricht, deren Ablauf fortschreitend durch optisches Verändern von Sektoren im oder gegen den Uhrzeigersinn angezeigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuordnen des darzustellenden Bereiches der Meßwerte und/oder das optische Verändern der Anzeigefläche durch eine Steuerung gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wettkampfzeit auf mehrere Anzeigeflächen aufgeteilt wird.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Anzeigen von Meßwerten mit einem Anzeigemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel eine optisch veränderbare Anzeigefläche aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigefläche unabhängig voneinander optisch veränderbare Sektoren aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren aus farblich veränderbaren Flüssigkristallen bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel mit einer Steuerung verbunden ist, durch die der Anzeigefläche verschiedene Meßbereiche zuordenbar sind und/oder durch die die einzelnen Teile/Sektoren der Anzeigefläche optisch unterscheidbar gemacht werden können.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel als Anzeigefläche eine starr angeordnete Scheibe (4) und eine drehbare Scheibe (5) aufweist, wobei die drehbare Scheibe (5) aus einer von der starren Scheibe (4) überdeckten in eine die starre Scheibe (4) überdeckende Stellung bewegbar ist, und die beiden Scheiben (4, 5) mindestens während des Anzeigens der Meßwerte optisch unterscheidbare Sichtflächen aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (5) mit einem eine reversible Umdrehung um ihre Drehachse ausführenden Schrittmotor (1) verbunden ist, und das Anzeigemittel als Vollkreisanzeige gestaltet und mit einer Steuerung versehen ist, die dem Vollkreis verschiedene Meßbereiche zuordnen und die Drehung der Scheibe (5) über den Schrittmotor (1) gemäß den aktuellen Meßwerten steuern kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (5) direkt auf der Antriebswelle (2) des Schrittmotors (1) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung mittels einer durch einen Kampfrichter gesteuerten zentralen Uhr verbunden ist.