DE102006007847A1

DE102006007847A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Anzeige wenigstens eines elektrischen Signals

Info

Publication number: DE102006007847A1
Application number: DE200610007847
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Hoetzel
Original assignee: Dspace GmbH; Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Current assignee: Dspace GmbH; Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige wenigstens eines elektrischen Signals, umfassend wenigstens ein Anzeigeelement, bei der mit einem Anzeigeelement (9) eine von mehreren Farben anzeigbar ist, wobei der mit einem Anzeigeelement (9) maximal anzeigbare Signalwertbereich in mehrere Intervalle unterteilt ist und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben zugeordnet ist und wobei mit einem Anzeigeelement (9) diejenige Farbe anzeigbar/angezeigt ist, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt, und wobei an der Vorrichtung weiterhin eine Zuordnungsanzeige (10) vorgesehen ist, welche die Zuordnung zumindest einiger, insbesondere jeder, möglichen Farbe zu wenigstens einem Intervall zeigt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Anzeige eines elektrischen Signals mittels eines Anzeigeelements, bei dem mit dem Anzeigeelement (9) eine von mehreren Farben angezeigt wird, wobei der mit dem Anzeigeelement (9) maximal anzeigbare Signalwertbereich in mehrere, insbesondere gleichgroße Intervalle unterteilt wird und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben zugeordnet wird und wobei mit einem Anzeigeelement (9) diejenige Farbe angezeigt wird, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt, und wobei gleichzeitig eine Zuordnung zumindest einiger, insbesondere jeder, möglichen Farbe zu einem Intervall angezeigt/gezeigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige wenigstens eines elektrischen Signals umfassend wenigstens ein Anzeigeelement. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Anzeige eines elektrischen/elektronischen Signals mittels einem Anzeigeelement.

Bei der Entwicklung elektronischer Geräte, insbesondere solcher, die miteinander durch Signale auf Signalwegen, wie beispielsweise Kabelbäumen, miteinander kommunizieren, wird es gewünscht, insbesondere in der Entwicklungsphase, die Signale durch die Entwickler und Servicetechniker kontrollieren zu können.

Im Bereich der Computerperipherie ist es dabei beispielsweise bekannt, einen Signalweg mit einer einfachen Leuchtdiode auszustatten, so dass ein Entwickler oder Servicetechniker zumindest anhand des Leuchtens oder Nichtleuchtens einer solchen Leuchtdiode feststellen kann, ob überhaupt ein Signal an einem entsprechenden Signalweg anliegt. Hierbei wird es jedoch als nachteilig empfunden, dass mittels einer solchen einfachen Leuchtdiode im Wesentlichen nur der Zustand des Leuchtens bzw. des Nichtleuchtens als Information über das Vorhandensein eines Signals ausgewertet werden kann.

Eine derartige Anzeige gibt keine Information darüber, in welchem Wertebereich sich beispielsweise ein Signal auf einem Signalweg befindet. Das heißt, es gibt keine Information z.B. bei Spannungen über die Höhe der Spannung oder bei wechselnden Signalen z.B. über die Frequenz dieses Signals.

Um eine derartige Information zu erhalten, wird in üblicher Weise auf Messgeräte, wie Multimeter oder Oszilloskope zurückgegriffen, mit denen die Signale auf den zu beobachtenden Signalwegen abgegriffen und zur Anzeige gebracht werden. Derartige hochgenaue Geräte sind teuer, schwer und sperrig und bieten eine Vielzahl von Messmöglichkeiten, die oftmals im Einzelfall nicht nötig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Anzeige bereit zu stellen, die neben der groben Information, ob überhaupt ein Signal auf einem Signalweg vorhanden ist, einem Entwickler oder Servicetechniker eine weitergehende Information z.B. über einen Wert bzw. eine Signalgröße, also z.B. die Höhe einer Spannung oder eine Frequenz oder Stromstärke oder ähnlichem, zur Verfügung stellt, ohne dass hierfür ein aufwendiges teures Messinstrument benötigt wird. Vorrichtung und Verfahren sollen auf kostengünstige Art und Weise eine schnelle und einfache Signalüberwachung und/oder Beobachtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ein Anzeigeelement aufweist, mit dem eine von mehreren Farben anzeigbar ist, wobei der mit einem Anzeigeelement maximal anzeigbare Signalwertbereich in mehrere Intervalle unterteilt ist und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben zugeordnet ist und wobei mit einem Anzeigeelement diejenige Farbe anzeigbar/angezeigt ist, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt und wobei an der Vorrichtung weiterhin eine Zuordnungsanzeige vorgesehen ist, welche die Zuordnung zumindest einiger, bevorzugt jeder möglichen Farbe zu wenigstens einem Intervall zeigt.

Wesentlicher Kerngedanke einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens ist es, dass mittels eines eingesetzten Anzeigenelementes nicht nur eine Information darüber gewonnen wird, ob auf einem Signalweg überhaupt ein Signal anliegt, sondern aufgrund der Mehrfarbigkeit ein höherer Informationsgehalt gewinnbar ist, da beispielsweise jede der zur Verfügung stehenden Farben einen anderen Informationsgehalt darstellt. Hierbei ist es weiterhin wesentlicher Gedanke, dass gleichzeitig auf der Vorrichtung eine Zuordnung zumindest einiger, insbesondere jeder anzeigbaren Farbe zu einem Intervall gegeben ist, die separat und bevorzugt in örtlicher Nähe zu einem oder bevorzugt einer Vielzahl von Anzeigeelementen (bei Beobachtung mehrerer Signalwege gleichzeitig) an der Vorrichtung angeordnet ist.

So kann bei einem beispielhaft genannten reinen Spannungssignal die Höhe einer Spannung bzw. der mögliche Spannungsbereich in der unterschiedlichen Farbigkeit eines Anzeigeelementes als Information enthalten sein. Ebenso kann bei anderen Signalen die Mehrfarbigkeit Informationen über die Höhe einer Frequenz, die Größe eines fließenden Stroms oder ähnlichem umfassen. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, jedwede Art von elektronischem Signal auszuwerten und einen gewünschten Wert dieses Signals, wie beispielsweise die vorgenannte Spannungshöhe, Frequenz, Stromstärke etc. durch die Kodierung anhand mehrerer Farben anzuzeigen.

Eine derartige erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Signalanzeigevorrichtung ist besonders platzsparend, da zur Anzeige eines Signals auf einem Signalweg beispielsweise lediglich ein einziges Anzeigeelement zur Verfügung stehen muss und trotzdem mittels dieses lediglich einen Anzeigenelementes ein größerer Informationsgehalt an einen Entwickler oder Servicetechniker übermittelbar ist als dies im Stand der Technik bekannt ist.

Für übliche erste Service- und Entwicklungsmaßnahmen bedarf es daher nicht mehr des Anschlusses komplizierter Messinstrumente, wie Multimeter oder Oszilloskope etc., um ein Signal auf einem Signalweg beobachten zu können. Oftmals reicht bereits die Betrachtung eines Anzeigeelementes aus, um anhand der aktuell angezeigten und gleichzeitig zugeordneten Farbe eine gewünschte oder notwendige Information über ein Signal auf einem Signalweg zu erhalten.

Hierbei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung an ein Signale erzeugendes/empfangendes elektronisches Gerät anschließbar ist. Beispielsweise kann es sich bei einem derartigen Signale erzeugenden elektronischen Gerät um ein Kraftfahrzeug-Steuergerät handeln, welches eine Vielzahl von elektronischen Signalen zur Steuerung von einer ebenso großen Vielzahl möglicher Funktionen in einem Kraftfahrzeug bereitstellt. Ebenso kann es sich auch um Prototyping-Geräte handeln.

In einfachster Ausgestaltung weist die Vorrichtung z.B. eine Tastspitze auf mit der ein Signal von einem Signalweg abgreifbar ist. Das abgegriffene Signal wird dann nach Auswertung z.B. mittels einer Auswerteeinheit und/oder Steuereinheit mittels des Anzeigeelementes zur Anzeige gebracht, wofür dieses eine bestimmte Farbe von mehreren möglichen Farben anzeigt. Durch die gleichzeitig an der Vorrichtung vorgesehene Zuordnung erhält der Benutzer sofort eine zumindest grobe Information über den Wert eines Signals. Eine solche Vorrichtung kann z.B. stiftartig ausgeführt sein. Insbesondere kann eine solche Vorrichtung portabel sein und ein Multimeter oder ein Oszilloskop ersetzen, wenn es nicht so sehr auf eine hochpräzise Information über das Signal ankommt. Aus diesem Grund kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig und leicht hergestellt werden.

Bei einer komplexeren Ausgestaltung, kann es vorgesehen sein, dass mit der Vorrichtung gleichzeitig mehrere Signalweg überwacht werden können, wobei die Vorrichtung für jeden zu beobachtenden Signalweg und das zugehörige Signal ein Anzeigenelement zur Verfügung stellt, wobei es jedoch selbst bei mehreren Anzeigeelementen immer ausreicht, eine Zuordnung, z.B. in Form einer Legende auf der Vorrichtung anzuordnen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass ein Anzeigeelement als eine Mehrfarben-Leuchtdiode ausgebildet ist, beispielsweise als eine Zweifarben- oder Dreifarben-Leuchtdiode. Derartige Leuchtdioden sind im vorliegenden Fall besonders vorteilhaft, da sie ein einzelnes, sehr kleines Bauteil darstellen, welches bei geringen konstruktiven Maßen die Möglichkeit bietet, mehrere Farben darzustellen.

Hierfür weisen beispielsweise Zweifarben-Leuchtdioden üblicherweise einen Masseanschluss sowie zwei weitere Anschlüsse auf, wobei nach Anlegen einer Spannung an einen der Anschlüsse gegenüber dem gemeinsamen Masseanschluss eine Zweifarben-Leuchtdiode in einer ersten von zwei Farben leuchtet und beim Anlegen einer Spannung an den zweiten Anschluss in einer anderen zweiten Farbe.

Ähnlich verhält es sich mit Dreifarben-Leuchtdioden, die dementsprechend neben einem gemeinsamen Masseanschluss drei Zuleitungen aufweisen.

So können mittels derartiger Mehrfarben-Leuchtdioden bereits auf einfache Weise mehrere Informationen dargestellt werden, da diese Leuchtdioden neben einem ersten Zustand, nämlich einem ausgeschalteten Zustand, der als eine Farbe im Sinne der Erfindung zu verstehen ist, noch zusätzlich wenigstens zwei oder drei andere Grundfarben darstellen kann, so dass auf einfachste Art und Weise bereits drei bzw. vier Informationszustände mit derartigen Mehrfarben-Leuchtdioden anzeigbar sind.

Hierbei kann es gemäß der Erfindung vorgesehen sein, die Farbvielfalt und demnach auch die Informationsvielfalt zu erhöhen, beispielsweise dadurch, dass eine Mehrfarben-Leuchtdiode mittels einer Auswerteeinheit in der Vorrichtung derart in Abhängigkeit des Wertes des anzuzeigenden Signals ansteuerbar ist, dass sie ausgeschaltet ist oder in einer ihrer Grundfarben oder in wenigstens einer Mischfarbe aus wenigstens zwei Grundfarben leuchtet.

So besteht die Möglichkeit, Mischfarben aus den Grundfarben einer Mehrfarben-Leuchtdiode zu generieren, wenn die vorgesehenen Anschlüsse zur Erzeugung der Grundfarbe gleichzeitig mit Spannung versorgt werden. So kann z.B. eine Zweifarben-Leuchtdiode mit den Grundfarben grün und rot bei gleichzeitiger Ansteuerung beider Farben gelb leuchten.

Es besteht darüber hinaus in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Möglichkeit, eine Mehrfarben-Leuchtdiode, insbesondere eine Zweifarben-Leuchtdiode derart anzusteuern, dass sie in wenigstens zwei Mischfarben leuchten kann. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass eine Mischfarbe durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung der jeweils eine Grundfarbe erzeugenden Elektronik-Anteile der Mehrfarben-Leuchtdiode erzeugt ist. So kann durch eine Taktung und durch unterschiedliche Tastverhältnisse bei der Ansteuerung der die Grundfarben erzeugenden Elektronik-Anteile einer Mehrfarben-Leuchtdiode eine Vielzahl von insbesondere diskreten Mischfarben erzeugt werden. Jede solche Mischfarbe kann hierbei eine andere Information darstellen, so dass der dargestellte Informationsgehalt durch die Anzahl der eingesetzten Farben erhöht werden kann.

Somit kann es vorgesehen sein, dass eine Auswerteeinheit zur Auswertung der anliegenden Signale geeignet ist eine angeschlossene Mehrfarben-Leuchtdiode an jedem Ihrer Anschlüsse durch pulsweitenmodulierte Spannung anzusteuern, wobei jeweils Pulshöhe, und/oder Pulsweite vom Signal bzw. dessen Wert/Größe abhängen.

In einer anderen Ausführung können statt Mehrfarben-Leuchtdioden beliebige andere Anzeigeelemente oder Vorrichtungen eingesetzt werden, die geeignet sind mit einer Anzeige mehrere, insbesondere diskrete Farben darzustellen. Bzgl. solcher Anzeigeelemente oder -vorrichtungen ist die Erfindung nicht beschränkt.

Hierbei wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn ein mit einem Anzeigeelement, z.B. mit einer Mehrfarben-Leuchtdiode maximal anzeigbarer Signalwertbereich in gleich große Intervalle unterteilt ist und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben (ggfs. incl. des Aus-Zustandes eines Anzeigeelementes) zugeordnet ist und wobei mit einem Anzeigeelement diejenige Farbe anzeigbar bzw. angezeigt ist, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt.

So kann die Anzeige einer bestimmten Farbe mittels eines Anzeigeelementes einen Entwickler oder Servicetechniker darauf hinweisen, dass an einem Signalweg aktuell ein Signal z.B. in einer bestimmten Spannungshöhe anliegt. Beispielsweise kann eine Verschlüsselung der Spannung in den Farben derart erfolgen, dass ein spannungsloser Signalweg oder eine Spannung unter einem minimalen Schwellwert eine erste Farbe an dem Mehrfarben-Anzeigeelement hervorruft, was z.B. bei der Verwendung einer Mehrfarben-Leuchtdiode bedeuten kann, dass diese ausgeschaltet bleibt.

Bei einer maximalen Spannung (oder einer Spannung über einem oberen Grenzwert) kann beispielsweise das Anzeigeelement eine andere, diesem Maximum (Grenzwert) zugeordnete Farbe zeigen, z.B. kann eine Mehrfarben-Leuchtdiode in einer Ihrer Grundfarben, z.B. rot leuchten.

Für Spannungswerte zwischen dem spannungslosen Zustand (bzw. unter einem Schwellwert) und der maximalen Spannung (oder über einem Grenzwert) können dementsprechend Mischfarben durch Vermischen der jeweiligen Grundfarben, beispielsweise einer Mehrfarben-Leuchtdiode, erzeugt werden, so dass ein Entwickler und Servicetechniker durch die Farbe, die aktuell zur Anzeige kommt, aufgrund der Zuordnung auf die Spannungshöhe schließen kann.

Hierbei ist die Anwendung keineswegs lediglich auf die Anzeige von Spannungen und der Größe einer Spannung beschränkt, sondern es kann jegliches Signal hinsichtlich eines gewünschten Wertes zur Anzeige gelangen, welches insbesondere davon abhängt, auf welche Art und Weise die eingesetzte Auswerteeinheit das dieser Auswerteeinheit zugeführte Signal auswertet und zur Anzeige bringt.

Dementsprechend kann es vorgesehen sein, dass eine Auswerteeinheit in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung programmierbar ist, um Signale von Signalwegen auf verschiedene Kriterien zu untersuchen.

Statt diskreter Farben, die jeweils einem Wertebereich (Intervall) zugeordnet sind kann es in einer anderen Ausführung auch vorgesehen sein, dass sich eine Farbe eines Mehrfarben-Anzeigeelemente proportional, insbesondere kontinuierlich mit der Größe eines Signalwertes ändert, wobei die Proportionalität z.B. linear ist oder eine andere Charakteristik aufweist. Dies entspricht im Wesentlichen einer erhöhten, ggfs unendlichen Anzahl von Intervallen. Dies lässt sich z.B. durch geeignete Programmierung und Pulsweitenmodulierung einer Mehrfarben-Leuchtdiode realisieren. Hiervon ausgenommen wäre insbesondere nur der Aus-Zustand des Mehrfarben-Anzeigeelementes.

Eine solche Ausführung kann auch z.B. mit einem Farbrad als Mehrfarben-Anzeigeelement ausgeführt werden, welches sich um eine Achse dreht und z.B. dadurch einem Betrachter eine dem Drehwinkel und somit dem Signal (der Signalgröße) proportionale Farbe darstellt.

Insbesondere bei einer sehr hohen Anzahl von Intervallen kann es vorgesehen sein, dass in der Zuordnungsanzeige nicht jede mögliche Farbe, sondern zumindest einige der möglichen Farben zu wenigstens einem Intervall dargestellt ist. Auch kann in der Zuordnung nur ein Signalwert statt eines Intervalls vorkommen.

Hierbei kann es in einer besonders einfachen Ausgestaltung z.B. vorgesehen sein, dass eine Zuordnungsanzeige eine druckbildliche Wiedergabe einer Farbe zeigt, die mittels eines Anzeigenelementes an der Signalanzeigevorrichtung erzeugt werden kann. Neben einer derartigen druckbildlichen Wiedergabe der Farbe kann sodann das Werteintervall oder ein einzelner Wert angegeben sein, um der betrachtenden Person darzustellen, dass bei einer Anzeige dieser betreffenden Farbe an dem Anzeigenelement aktuell der Wert des Signals in dem angegebenen Intervall oder um den angegebenen Wert herum liegt.

Als besonders vorteilhaft wird es empfunden, wenn die Zuordnungsanzeige bei diskreten Farben eine der Anzahl der Intervalle entsprechende Anzahl von Anzeigeelementen umfasst, die jeweils eine Farbe entsprechend ihrer Intervallzuordnung anzeigen, insbesondere wobei neben einem Anzeigenelement ein zugeordnetes Intervall oder ein Wert gezeigt bzw. angezeigt ist.

Bei dieser Ausführung kann es vorgesehen sein, in der Zuordnungsanzeige dieselben Anzeigenelemente zu verwenden, wie sie auch zur tatsächlichen Anzeige des aktuellen Signals eingesetzt werden. Hierdurch werden Farbverfälschungen und Farbunterschiede vermieden die bei einer Druckwiedergaben entstehen könnten und eine Person kann bei Einsatz der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung zuverlässig eine Zuordnung vornehmen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn als Anzeigenelement die vorgenannten Mehrfarben-Leuchtdioden, beispielsweise Zweifarben- oder Dreifarben-Leuchtdioden zum Einsatz kommen.

So kann beispielsweise eine Zuordnungsanzeige derart aufgebaut sein, dass eine der Intervallanzahl entsprechende Anzahl von Mehrfarben-Leuchtdioden z.B. untereinander angeordnet sind, wobei jede dieser Leuchtdioden in einer bestimmten Farbe, z.B. einer von mehreren diskreten Farben, leuchtet. Hierbei handelt es sich um eine Farbe, die einer Zuordnung zu einem bestimmten Intervall des zu betrachtenden Signalwertes oder aber auch einem bestimmten Wert unterliegt. Hierbei kann beispielsweise einem Intervall/Wert auch eine nicht leuchtende Mehrfarben-Leuchtdiode zugeordnet sein, gegebenenfalls kann eine derartige Leuchtdiode jedoch auch in Entfall kommen. Hierbei bleibt dennoch dieses Intervall bzw. dieser Wert einer nicht leuchtenden Leuchtdiode zugeordnet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann es dabei weiterhin vorgesehen sein, dass ein maximal anzeigbarer Signalwertbereich eines Anzeigeelementes, z.B. einer Mehrfarben-Leuchtdiode, zwischen wenigstens zwei Signalwertbereichen umschaltbar ist. So kann, um dies mit einem Beispiel zu belegen, in einem ersten Signalwertbereich z.B. ein Spannungsbereich von 0-10 Volt zur Anzeige gelangen, wobei dieser 10-Volt-Spannungsbereich z.B. in sechs Intervalle unterteilt ist, es kann aber auch in einem anderen, maximal anzeigbaren Signalwertbereich nach einer Umschaltung ein Bereich von 0-100 Volt zur Anzeige gelangen, ebenfalls z.B. mit einer Unterteilung in sechs Intervalle. Hier ist eine beliebige Intervallanzahl möglich.

Würde demnach ein Servicetechniker beispielsweise feststellen, dass ein Anzeigenelement eine Farbe anzeigt, die dem letzten Intervallbereich, d.h. der oberen Signalwertgrenze entspricht, so kann der anzeigbare Signalwertbereich umgeschaltet werden, z.B. auf einen größeren Bereich, wodurch sich die Anzeige an dem betreffenden Anzeigenelement ändert und eine genauere Zuordnung in das sodann ermittelte Intervall möglich ist.

Hierbei kann die Umschaltbarkeit beispielsweise dadurch gegeben sein, dass die Auswerteeinheit durch die Umschaltung an einem Umschaltelement eine elektronische Information, z.B. durch einen geänderten Widerstandswert, erhält, wenn der Umschalter z.B. durch einen Potentiometer realisiert ist. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass eine Umschaltung automatisch erfolgt, z.B. bei einer festgestellten Bereichsüberschreitung eines Signals. Hierfür kann statt eines manuellen Umschalters eine automatische Bereichsanzeige vorgesehen sein.

Demnach kann die Auswerteeinheit die abgegriffenen und der Auswerteeinheit zugeführten Signale entsprechend der Vorgabe eines Umschalters je nach dem sodann vorgegebenen maximal anzeigbaren Signalwertbereich auswerten und die dem entsprechenden Intervall zugeordnete Farbe an dem Anzeigeelement zur Anzeige bringen, z.B. durch eine entsprechende pulsweitenmodulierte Ansteuerung einer Mehrfarbenleuchtdiode.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn jeder umschaltbare, maximal anzeigbare Signalwertbereich eines Anzeigenelementes in dieselbe Anzahl jeweils gleich großer Intervalle unterteilt ist oder in der Auswerteeinheit bei kontinuierlicher Farbdarstellung sich ein Proportionalitätsfaktor für die Zuordnung von Farbe zu Signalwert ändert.

Dies hat den Vorteil, dass in einer Zuordnungsanzeige der oben erwähnten Art neben den einzelnen Anzeigenelementen nicht nur eines, sondern gegebenenfalls mehrerer Intervalle oder Werte angezeigt bzw. gezeigt werden können, die jeweils einem anderen umschaltbaren, maximal anzeigbaren Signalwert/-bereich entsprechen. So kann sich in der Zuordnungsanzeige eine Art Legende ergeben, die je nach Umschaltbereich die Zuordnung der jeweiligen, zur Anzeige gebrachten Farben zu den jeweiligen Intervallen/Werten darstellt.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass eine Anzeige der jeweiligen Intervalle/Werte und der in den Intervallen gegebenen Werte durch ein einfaches Druckbild gegeben ist. Es besteht darüber hinaus weiterhin die Möglichkeit, neben den Anzeigenelementen in der Zuordnungsanzeige eine weitere variable programmierbare Anzeige vorzusehen, in der sich die Anzeige je nach Umschaltung ändert und jeweils den aktuell gemäß der Umschaltung gegebenen Intervallbereich darstellt. Hierfür kann beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige zum Einsatz kommen.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass ein Anzeigeelement in einer, bevorzugt in allen zugeordneten Farben auch blinkend ansteuerbar ist, um neben dem kontinuierlichen Leuchten in verschiedenen Farben durch das Blinken einen weiteren Informationsgehalt hinzuzufügen. Hierbei kann beispielsweise die Blinkfrequenz wiederum abhängig sein von einem Zustand des Signals. Beispielsweise können durch das Blinken und die Frequenz des Blinkens Fehlerzustände oder Bereichsüberschreitungen angezeigt werden.

Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, dass ein Anzeigen eines Anzeigenelementes in einer nicht einem Intervall zugeordneten Farbe, insbesondere in einer der Grundfarben einer Mehrfarben-Leuchtdiode einen Ausnahmezustand des angezeigten Signals, wie beispielsweise einen Fehlerzustand anzeigt.

Hier sind insbesondere ohne Beschränkung der Allgemeinheit beliebige Zuordnungen von Farben zu verschiedenen Intervallen oder sonstigen Informationen, wie Fehlern, Ausfällen oder sonstigem möglich. Insbesondere durch die an der Signalanzeigevorrichtung vorgesehene Zuordnungsanzeige kann ein Techniker jederzeit durch Betrachtung des Anzeigenelementes und der Zuordnungsanzeige die entsprechende Zuordnung vornehmen und eine Information über das Signal auf einem Signalweg erhalten. Auf der Zuordnungsanzeige kann ebenso eine Zuordnung von Farbe zu Fehlerzuständen oder sonstigen Zuständen vorhanden sein.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung in den Signalweg zwischen zwei elektronischen Geräten einsetzbar ist, wobei ein Signalabgriff von je einem Signalweg erfolgen kann, um das an den Signalweg anliegende Signal an dem Anzeigelement anzuzeigen. Bei einer Vielzahl von möglichen Signalwegen und Signalen kann somit auch eine Vielzahl von Anzeigeelementen vorgesehen sein.

Bei einer solchen Ausführung kann ein Signalweg zwischen der Vorrichtung und einem Gerät, insbesondere dem Signale empfangenden Gerät, auftrennbar sein. Hierbei kann in dem Fall, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in den Signalweg zwischen zwei elektronischen Geräten eingeschliffen ist, verhindert werden, dass das angeschlossene Signale empfangende Gerät eine Beeinflussung, beispielsweise Veränderung eines erzeugten Signals hervorruft. Beispielsweise kann hierfür an der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Schalter vorgesehen sein, der per Hand oder mit einem Werkzeug für eine Auftrennung des Signalwegs zwischen der Vorrichtung und einem Gerät, beispielsweise dem Signale empfangenden Gerät, auftrennbar ist. Somit kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Signal in unverfälschter Weise ausgewertet und zur Anzeige gebracht werden, wie es von dem Signale erzeugenden Gerät bereit gestellt wird.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass jeder Signalweg, bei dem es vorgesehen ist, ein Signal auf diesem Signalweg zur Anzeige zu bringen, mit einer entsprechenden Möglichkeit zur Auftrennung ausgestattet ist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Signalwege, insbesondere für alle Signalwege, deren Signale zur Anzeige gebracht werden sollen, Kontaktelemente aufweist, die insbesondere vor und/oder nach einer Signalwegauftrennung, beispielsweise der vorgenannten Art angeordnet sind, wobei mittels eines solchen Kontaktelementes von extern ein Signal in einen Signalweg einspeisbar oder aus diesem abgreifbar ist.

Hierdurch ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, bei Feststellung eines fehlerhaften Signals auf einem Signalweg diesen Signalweg aufzutrennen und manuell ein anderes Signal in den Signalweg über die erfindungsgemäße Vorrichtung einzuspeisen, so dass dieses andere Signal beispielsweise zu einem Signal empfangenden Gerät gelangt. Hierfür muss lediglich ein Kabel an das Kontaktelement angeschlossen werden.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass eine Signalwegauftrennung der vorbeschriebenen Art und/oder ein Kontaktelement zum Einspeisen eines weiteren Signals örtlich einem Anzeigenelement zugeordnet ist, so dass es für einen Servicetechniker oder Entwickler besonders einfach ist, das entsprechende Signal aufzuspüren und in den zugehörigen Signalweg das Signal einzuspeisen.

Hierbei ist es wie vorbeschrieben möglich, Signale einzuspeisen, es besteht aber selbstverständlich auch die Möglichkeit, an einem Kontaktelement das Signal auch nochmals separat abzugreifen und beispielsweise einem weiteren Anzeigeinstrument, wie z.B. einem Multimeter oder einem Oszilloskop zuzuführen, beispielsweise wenn die gewonnene Information über die Farbdarstellung und die Information über die Intervallunterteilung nicht ausreichend ist, um ein Signal ausreichend auszuwerten.

Um die Arbeit eines Entwicklers oder Servicetechnikers mit einer derartigen Signalanzeigevorrichtung weiterhin zu erleichtern, kann es ergänzend auch vorgesehen sein, dass die Anzeigenelemente, beispielsweise die Mehrfarben-Leuchtdioden einen Schriftzug oder eine sonstige bildliche Information tragen, die einen Aufschluss, insbesondere eine Zuordnung zu einem bestimmten Signalweg gibt. Beispielsweise kann hierfür die Oberfläche einer Leuchtdiode verwendet werden. Dabei kann es insbesondere auch vorgesehen sein, die Leuchtdiode bündig zur Oberfläche der Vorrichtung anzuordnen.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere hier die Auswerteeinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ihre Spannungsversorgung durch wenigstens eines der Geräte, also beispielsweise durch das Signal erzeugende oder Signal empfangende Gerät, gegebenenfalls durch beide erhält, nämlich durch die Verkabelung zwischen diesen Geräten, in welche eine erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung eingesetzt sein kann.

Insbesondere für den Fehlerfall, aber auch für andere Wartungsarbeiten, wird es als besonders vorteilhaft empfunden, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einfache Weise ein betreffender Signalweg auffindbar ist, nämlich beispielsweise wenn durch eine entsprechende Programmierung an einem Signale erzeugenden Gerät ein bestimmter gesuchter Signalweg in einen vorbestimmten Signalzustand versetzt wird, der an einem Anzeigeelementes signifikant erkennbar ist. Dies kann beispielsweise durch eine außergewöhnliche Farbe oder ein besonderes Blinken oder ähnliches erfolgen.

So kann ein Servicetechniker durch das damit einhergehende Anzeigen dieser besonderen Farbe/oder des Blinkens an dem Anzeigenelement unmittelbar den Signalweg identifizieren und das beispielsweise zugeordnete Kontaktelement, um an diesem Signalweg das Signal abzugreifen oder ein anderes Signal dort einzuspeisen. Es besteht somit eine ausgezeichnete einfache Möglichkeit, bei einem Kabelbaum mit einer Vielzahl von einzelnen Kabeln eine Ein- und Ausspeisung von Signalen auf einfache Weise vorzunehmen und hierbei das jeweils gesuchte Kabel schnell und leicht zu identifizieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren dargestellt.
Es zeigen
1 perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung
3 eine Aufsicht auf eine Zuordnungsanzeige mit Umschaltmöglichkeit
4a/b seitliche Ansichten auf die Steckerverbindungen
5 eine Übersichtsdarstellung der Vorrichtung in Verbindung mit einem Signal erzeugenden/empfangenden Gerät
6 eine schematische Darstellung des elektronischen Schaltungsaufbaus der Vorrichtung
Die Figuren zeigen eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Signalanzeigevorrichtung, die ein eine Vielzahl von Signalwegen zwischen zwei Geräten einschleifbar ist.
Die 1 zeigt in der perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung 1, die an ihren kurzen Seiten 2 Anschlüsse 3, beispielsweise Stecker und/oder Buchsen aufweist, um die Signalanzeigevorrichtung 1 an ein elektronisches Gerät 4 anzuschließen oder in den Signalweg 5 zwischen zwei elektronischen Geräten 4, 6 einzuschleifen. Hierfür sind beidseits der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung 1 so wie es die 4a und 4b zeigen, jeweils Stecker 3a bzw. Buchsen 3b angeordnet, um die Leitungen 5, die von einem Signal erzeugenden Gerät 4 kommen, durch die erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung 1 hindurch zu einem Signal empfangenden Gerät 6 zu leiten.
Dies ist im Wesentlichen in der schematischen Übersicht in der 5 näher dargestellt, welche rechtsseitig beispielsweise ein Regelsystem, z.B. ein Kraftfahrzeugsteuergerät 4 zeigt, welches in Richtung nach links über die erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung 1 mit einer hier nicht mehr gezeigten Sensorik oder Aktorik 6 verbunden ist.
Hierbei ist der Kabelbaum 5 zwischen Signale erzeugendem und Signale empfangendem Gerät aufgetrennt und in die Auftrennung die erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung 1 eingesetzt, so dass hier im Wesentlichen jeder signalführende Signalweg innerhalb der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung 1 elektronisch aufgebrochen ist, so dass das anliegende Signal abgegriffen und mittels einer in der Signalanzeigevorrichtung 1 vorhandenen Auswerteeinheit ausgewertet und zur Anzeige gebracht werden kann.
In der Übersicht der 1 ist dargestellt, dass auf der Oberseite der Signalanzeigevorrichtung 1 Anschlussklemmen 8 vorgesehen sind, an denen die Signale, die an den jeweiligen Signalwegen anliegen, nochmals separat abgegriffen werden können oder es können wie im allgemeinen Teil vorangehend beschrieben auch die Signale an diesen Kontakten in die Signalwege eingespeist und auch an diesen Anschlussklemmen die Signalwege aufgetrennt werden, wofür in den Anschlussklemmen beispielsweise Schalter TS (6) vorgesehen sind. Jedem überwachten Signalweg ist hierbei auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung eine Zweifarben-Leuchtdiode 9 in dieser Ausführung zugeordnet, die in unterschiedlichen Farben leuchten kann.
Die 2 zeigt hier in näherer Darstellung, nämlich in einer Aufsicht, die erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung 1 mit den nunmehr in dieser Darstellung oben und unten angeordneten Anschlusssteckern 3a bzw. Buchsen 3b zum Einschleifen in einen Kabelbaum 5. Jedem Signalweg ist hier eine Zweifarbenleuchtdiode 9 zugeordnet, die in einer der Farben, die sie darstellen kann, bei Anliegen eines Signals leuchtet und so einem Servicetechniker oder Entwickler eine Information über das Signal bereitstellt.
In unmittelbarer Nähe, hier bezogen auf 2 am unteren Ende der Signalanzeigevorrichtung 1, ist eine Zuordnungsanzeige 10 in Form einer Legende angeordnet, wobei linksseitig dieser Anzeige sechs Leuchtdioden 9 dargestellt sind, die in dieser Ausführung kontinuierlich in jeweils einer verschiedenen Farbe leuchten, wobei rechtsseitig einer jeden Leuchtdiode 9 ein Intervall 11 aufgedruckt ist, welches dem Wertebereich entspricht, den eine bestimmte Farbe symbolisiert.
Dies ist insbesondere in der Übersicht der 3 dieser Farblegende näher dargestellt. Weiterhin trägt die Signalanzeigevorrichtung 1 einen Einstellschalter 12, der die Möglichkeit bietet, den maximalen Anzeigebereich umzuschalten. Die jeweils möglichen Bereiche sind ebenfalls in der Farblegende dargestellt, so dass das Servicepersonal oder ein Entwickler bei Beachtung dieses eingestellten Bereiches und der jeweiligen Farbe einer Leuchtdiode 9 unmittelbar die Zuordnung vornehmen kann, in welchem Wertebereich sich aktuell das Signal an einem bestimmten Signalweg befindet. Hierbei ist die Farblegende gemäß der 3 derart aufgebaut, dass sie unterschiedlichen Spannungsbereiche darstellt. Hier sind ebenfalls andere elektrische Messgrößen möglich, wie z.B. Frequenzen, Ströme etc.
Über die in der 2 von der Oberseite erkennbaren Anschlussklemmen 8 ist die vorbeschriebene Ein- und Ausspeisung von Signalen möglich, z.B. durch Anschließen von Kabel mittels Bananensteckern. Hier wird weiterhin die besondere örtliche Zueinander-Anordnung von Klemmen 8 und Leuchtdioden 9 als vorteilhaft empfunden, da die örtliche Nebeneinanderanordnung unmittelbar die optische Zuordnung von einer Klemme 8 und einer Leuchtdiode 9 zu einem bestimmten Signalweg erlaubt, wobei beispielsweise die Klemmen 8 eine entsprechende Beschriftung für den Signalweg aufweisen können. Ebenso können die Leuchtdioden 9 oder die Bereiche neben den Leuchtdioden 9 eine entsprechende Beschriftung aufweisen.
Mittels der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung 1 hat somit das Servicepersonal eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, Signale auf einer Vielzahl von Signalwegen zumindest zunächst überschlägig zu bewerten und zu beurteilen, wobei dann gegebenenfalls eine nähere Untersuchung anhand eines Signalabgriffes oder einer Einspeisung an den Klemmen 8 erfolgen kann.
Ein Techniker muss somit nicht mehr selbst einen Signalweg, d.h. z.B. ein Kabel, in seiner Isolierung aufbrechen, sondern die erfindungsgemäße Signalanzeigevorrichtung übernimmt dieses Aufbrechen durch die Bereitstellung entsprechender Kontakte für einen Signalabgriff und/oder eine Signaleinspeisung.
Die 6 zeigt exemplarisch den beispielhaften internen Aufbau einer erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung 1, wobei rechts- und linksseitig dieser Figur die Anschlussstecker 3a bzw. Buchsen 3b dargestellt sind, die eine Verbindung zum Kabelbaum 5 und zu den elektronischen Geräten 4, 6 bereitstellen.
Die zwischen Anschlussstecker und Buchse verlaufenden Signalwege weisen in der erfindungsgemäßen Signalanzeigevorrichtung jeweils einen Signalabgriff SA auf, mittels dem ein Signal abgegriffen und einem Mikrocontroller 7 zugeführt werden kann, der eine Auswerteeinheit bildet. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass zwischen der Abgriffstelle SA und dem Mikrocontroller 7 noch Verstärkeranordnungen, wie beispielsweise Operationsverstärker 13, angeordnet sind.
Das abgegriffene Signal eines Signalwegs SW wird dem Mikrocontroller 7 somit zugeführt, wobei dieser entsprechend einer internen Verschaltung und gegebenenfalls Programmierung eine Auswertung des zugeführten Signals vornimmt und entsprechend dieser Auswertung eine Mehrfarb-Leuchtdiode 9, die jedem überwachten Signalweg SW zugeordnet ist, ansteuert, um diese mit einer aus einer Vielzahl von mehreren Farben aufleuchten zu lassen.
Hierbei kann die Ansteuerung der Leuchtdioden 9 beispielsweise durch eine Pulsweitenmodulation erfolgen, die durch Ansteuerung unterschiedlicher Tastverhältnisse der Grundfarben von Mehrfarben-Leuchtdioden auch zu einer Vielzahl von Mischfarben einer solchen Leuchtdiode führen kann.
Rechtsseitig des Mikrocontrollers 7 ist hierbei ein Einstellschalter 12 angeordnet, wie er vorangehend zur 3 näher erläutert ist und der dafür Sorge trägt, dass der maximale Anzeigebereich umschaltbar ist. Hierbei kann die Umschaltung an dem Einstellschalter 12 zu einer Änderung der Auswertung des Signals bzw. zu einer Umskalierung führen.
Erkennbar ist hier weiterhin, dass die Spannungsversorgung Ubat, die ebenfalls auf einem Signalweg SW zwischen den Anschlusssteckern 3a, 3b übertragen wird, genutzt werden kann, um auch die Versorgungsspannung VCC für den Mikrokontroller 7 bereitzustellen.
Erkennbar ist weiterhin, dass jeder Signalweg SW einen Schalter TS aufweist, mittels dem der Signalweg SW geöffnet werden kann, um eine unverfälschte Darstellung des Signals vornehmen zu können, welches beispielsweise von einem Signal erzeugenden Gerät rechtsseitig dieser Darstellung erzeugt wird.
Die Kontakte MS rechts- und/oder linksseitig eines jeden Schalters TS können auf die Oberfläche der Signalanzeigenvorrichtung als Messstellen MS geführt sein, um sowohl in den linksseitigen als auch den rechtsseitigen Signalwegstrang beiderseits eines Schalters TS die anliegenden Signale abzugreifen oder dort Signale einspeisen zu können.

Claims

Vorrichtung zur Anzeige wenigstens eines elektrischen Signals umfassend wenigstens ein Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Anzeigeelement (9) eine von mehreren Farben anzeigbar ist, wobei der mit einem Anzeigeelement (9) maximal anzeigbare Signalwertbereich in mehrere Intervalle unterteilt ist und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben zugeordnet ist und wobei mit einem Anzeigeelement (9) diejenige Farbe anzeigbar/angezeigt ist, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt und wobei an der Vorrichtung weiterhin eine Zuordnungsanzeige (10) vorgesehen ist, welche die Zuordnung zumindest einiger, insbesondere jeder möglichen Farbe zu wenigstens einem Intervall zeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeelement (9) als eine Mehrfarben-Leuchtdiode ausgebildet ist, die mittels einer Steuerung (7) derart in Abhängigkeit des Wertes des anzuzeigenden Signals ansteuerbar ist, dass sie ausgeschaltet ist oder in einer ihrer Grundfarben oder in wenigstens einer Mischfarbe aus den Grundfarben leuchtet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrfarben-Leuchtdiode (9) derart ansteuerbar ist, dass sie in wenigstens zwei Mischfarben leuchten kann, insbesondere wobei eine Mischfarbe durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung der jeweils eine Grundfarbe erzeugenden Anteile der Mehrfarben-Leuchtdiode erzeugt ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungsanzeige (10) eine der Anzahl der Intervalle entsprechende Anzahl von Mehrfarben-Leuchtdioden (9) umfasst, die jeweils entsprechend ihrer Intervallzuordnung leuchten.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrfarben-Leuchtdiode (9) in einer, bevorzugt in allen zugeordneten Farben blinkend ansteuerbar ist, insbesondere um einen Signalzustand anzuzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blinkfrequenz abhängig ist von einem Zustand des Signals.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigen eines Anzeigeelementes (9) in einer nicht einem Intervall zugeordneten Farbe, insbesondere einer der Grundfarben, einen Ausnahmezustand des angezeigten Signals, insbesondere einen Fehlerzustand anzeigt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximal anzeigbarer Signalwertbereich eines Anzeigeelementes (9) zwischen wenigstens zwei Signalwertbereichen umschaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder umschaltbare maximal anzeigbare Signalwertbereich eines Anzeigeelementes (9) in dieselbe Anzahl jeweils gleichgroßer Intervalle unterteilt ist.
Verfahren zur Anzeige eines elektrischen Signals mittels einem Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Anzeigeelement (9) eine von mehreren Farben angezeigt wird, wobei der mit dem Anzeigeelement (9) maximal anzeigbare Signalwertbereich in mehrere, insbesondere gleichgroße Intervalle unterteilt wird und jedem Intervall eine der anzeigbaren Farben zugeordnet wird und wobei mit einem Anzeigeelement (9) diejenige Farbe angezeigt wird, die demjenigen Intervall entspricht, in welchem der Wert des anzuzeigenden Signals liegt und wobei gleichzeitig eine Zuordnung zumindest einiger, insbesondere jeder möglichen Farbe zu einem Intervall angezeigt/gezeigt wird.