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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System aus Soft- und
Hardware, das es ermöglicht,
auf Matrizen aus Lumineszenzdioden, wie Fahrzeugrückleuchten,
frei gestaltbare Muster, Piktogramme, Zeichen und Animationen darzustellen
und die damit erstellten Daten auch anderen Nutzern über eine
Community zugänglich
zu machen.
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Stand der Technik
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Durch
die fortschreitende Entwicklung im Bereich von alternativen Lichtquellen
werden derzeit im ersten Schritt hauptsächlich konventionelle Rücklichter
von Personenkraftwagen auf LED-Technik umgestellt. Dies wird momentan
hauptsächlich
im Oberklasse- und Mittelklasse-Bereich vollzogen, wird aber durch
die vielen Vorzüge,
wie beispielsweise der langen Lebensdauer auch im Kleinwagensektor
und in anderen Bereichen Einzug halten. Da die im Vergleich zu einer
konventionellen Glühfadenlampe
eher geringe Lichtleistung einer einzelnen LED den Helligkeitsanforderungen
in den meisten Fällen
nicht genügt,
werden in beinahe allen Anwendungsgebieten mehrere Lumineszenzdioden
in Matrizen kombiniert, wobei im speziellen Fall einer Heckleuchte
eines Kraftfahrzeugs meist jede einzelne LED einem bestimmten Lichtsignal,
wie zum Beispiel dem Bremslicht, zugeordnet ist.
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Ebenfalls
in Matrizen angeordnete LED-Systeme werden als Decken-, Boden-,
Treppen- und Wandbeleuchtungen, zur Hintergrundbeleuchtung von Möbeln und
Werbetafeln oder auch als Leitsysteme und vielem mehr eingesetzt.
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Im
Bereich der Anzeigetafeln, also meist in der Öffentlichkeit angebrachte Tafeln,
die die Betrachtung aktueller, wechselnder Informationen aus größerer Entfernung
ermöglichen,
haben computergesteuerte Leuchtdioden- oder auch Flüssigkristallanzeigen
längst
die herkömmlichen
elektronischen Faltblattanzeigen oder Segmentanzeigen abgelöst. Diese
Systeme verfügen
zum großen
Teil über
eine Softwaresteuerung, die es ermöglicht, Grafiken und Text auf
den Tafeln anzuzeigen. Allgemein lässt sich sagen, dass moderne
Anzeigetafeln analog zu aus dem Computerbereich bekannten optischen
Ausgabegeräten
funktionieren, die softwarebasiert (Treiber) über spezielle Hardware angesteuert
wird.
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Während bis
vor kurzen fast ausschließlich monochrome
oder bichrome Leuchtdioden zur Verfügung standen, sind seit kurzem
auch RGB-LEDs mit vollständig
darstellbarem Farbspektrum für
die industrielle Massenproduktion verfügbar. Diese Dioden verfügen über mehrere
verschiedene Halbleitermaterialien, die jeweils einzeln zum Leuchten
angeregt werden. Somit lässt
sich über
eine zugehörige
Steuerung, wie bekannt aus den Grundfarben der additiven Farbmischung,
das gesamte sichtbare Spektrum erzeugen.
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Aufgabenstellung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Leuchtmuster
von LED-Matrizen für Anwender
ohne spezielle Kenntnisse konfigurierbar zu machen und somit eine
Individualisierbarkeit z.B. für
Heckleuchten von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch das im Folgenden beschriebene System gelöst:
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Das
erfindungsgemäße System
umfasst eine interaktive Entwicklungsumgebung, die dem jeweiligen
Anwender als graphische Benutzeroberfläche zur Verfügung gestellt
wird und einem Compiler, der ein von einem Anwender mittels der
graphischen Benutzeroberfläche
erstelltes Muster, Piktogramm usw. umsetzt, wobei die umgesetzten
Daten an eine ebenfalls zum System gehörende Steuerungselektronik
mit dazu erforderlicher Schnittstelle übertragen werden, um die erzeugten
Bilddaten auf der Leuchtdioden-Matrix darzustellen.
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Ein
Anwender, der sein eigenes, individuell gestaltetes Leuchtmuster,
wie z.B. seine Initialen, ein Piktogramm, das Markenzeichen seines
Automobils und dergleichen mehr auf den Heckleuchten seines Fahrzeugs
erscheinen lassen möchte,
kann die dazu erforderlichen Daten zur Ansteuerung seiner definierten
Matrix über
die erfindungsgemäße Entwicklungsumgebung
erstellen. Der Anwender braucht hierbei keine Kenntnisse über die
zur Darstellung seiner Wunschmuster nötige Steuerelektronik, da die
graphische Benutzeroberfläche
dem Anwender eine intuitive und einfache Zusammenstellung der gewünschten
bildlichen Darstellungen und Animationen erlaubt. Dabei kann die
interaktive Entwicklungsumgebung sowie der Compiler dem Anwender
beispielsweise auf einem PC oder entsprechend ausgerüsteten Mobilfunkgerät bereitgestellt
werden, an dessen Bildschirm der Anwender sich dann seine individuelle
Darstellung oder Animation zusammenstellt.
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Dem
Anwender steht in der Entwicklungsumgebung mit graphischer Benutzeroberfläche als
Basis für
seine Individualisierung ein aus einer Bibliothek auswählbarer
Grundbaustein zur Verfügung, dessen
zugrunde liegenden Funktionalitäten
und Funktionen vom Hersteller oder Vertreiber seiner LED-Matrix über diverse
Parameter definiert sind. Darin können auch gesetzeskonforme
Anforderungen und Abhängigkeiten
festgelegt sein, die dem Nutzer nur eine Gestaltung innerhalb zum
Betrieb im öffentlichen
Straßenverkehr
bekannten Bedingungen ermöglichen.
Jede von einem Anwender mittels der graphischen Benutzeroberfläche erstellte
Darstellung oder Animation wird wiederum in Verbindung mit dem verwendeten
Grundbaustein (beispielsweise ein fahrzeugspezifisches Rücklicht)
in einer Unterkategorie der Bibliothek gespeichert.
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Vorteilhafterweise
werden dem Anwender die erstellten Daten im speziellen Bereich von
Lichtquellen für
Verkehrsmittel erst nach einem Abgleich und Testlauf innerhalb des
Systems unter Beachtung der gesetzlichen Bestimmungen zur Verfügung gestellt.
Die graphische Benutzeroberfläche
umfasst hierbei eine Testfunktion, die diesen Abgleich automatisch
vornimmt und die Daten bei bestandenem Test frei gibt oder bei Problemen
auf die mangelhaften Stellen hinweist um dem Anwender die Möglichkeit
zur Änderung
zu geben. Dazu werden zur Erfüllung
von gesetzlichen Anforderungen hinterlegte definierte Parameterwerte
mit den durch das Programm errechneten Ist-Werten der aktuellen
Konfiguration verglichen um abzugleichen welche Anforderungen erfüllt, nicht
erfüllt
oder übererfüllt sind.
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Während der
Konfiguration werden vom erfindungsgemäßen Entwicklungstool auf Basis
der vom Anwender eingestellten freien Parameter die aus deren Abhängigkeiten
resultierenden Werte in Echtzeit berechnet und angezeigt. Somit
ist beispielsweise die Leistungsaufnahme einer erstellten Darstellung,
sowie die dazu verwendete LED-Menge oder auch die damit erreichte
Beleuchtungsstärke
für den
Anwender jederzeit ersichtlich. Dabei können dann Darstellungen beispielsweise
auch um den Parameter der Umgebungshelligkeit erweitert und angepasst
werden, wenn als Beispiel die Beleuchtungsstärke bei Tag starker sein muss
als bei Nacht.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein System zum Bereitstellen
von durch Anwender erstellten Darstellungen und Animationen für LED-Matrizen
anderer Anwender, die die erforderlichen Vorraussetzungen erfüllen und
mit der erfindungsgemäßen Steuerelektronik
ausgestattet sind. Dabei kann das Entwicklungsprogramm auch aus einzelnen
Unterprogrammen bestehen, die auf verschiedenen Einheiten eines
Computersystems implementiert sind. Beispielsweise können der
Compiler und die Bibliotheken auf einem zentralen Server vorhanden
sein, wobei die interaktive Entwicklungsumgebung in der fahrzeugeigenen
Rechnereinheit, einem Kommunikationsendgerät oder auch einem Heim-PC dem
Anwender zur Verfügung
gestellt wird.
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Nach
Fertigstellung der Darstellung oder Animation können dann die für die Steuerelektronik vom
Compiler übersetzten
Daten entweder direkt in die Steuereinheit oder auch zu einem mit
einer entsprechenden Schnittstelle zur Übermittlung der Daten auf die
Steuereinheit ausgestattetem Computersystem übertragen werden.
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Innerhalb
der zur LED-Matrix gehörenden elektronischen
Steuereinheit kann dann jedem der darin festgelegten Anzeigemodi
eine Darstellung zugewiesen werden, die beim Aufruf des entsprechenden
Modus angezeigt wird. Es können
aber auch als Paket vorkonfektionierte Darstellungspakete für die definierten
Anzeigemodi einer LED-Einheit eingespielt werden, die voreingestellt
jeweils eine bestimmte Darstellung oder eine bestimmte Animation für einen
bestimmten Anzeigemodi enthalten.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
exemplarisches Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend Bezug nehmend auf die
beigelegten Darstellungen näher
erläutert,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein: Es zeigen
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01 ein
schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung der Erstellung individualisierter
Darstellungen oder Animationen gemäß der vorliegenden Erfindung,
und
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02 ein
Beispiel einer grafischen Benutzeroberfläche für den Automobilbereich.
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In 01 ist
schematisch die Erstellung einer individualisierten Darstellung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Im erfindungsgemäßen System (1) ist
eine softwarebasierte Entwicklungsumgebung (2) integriert,
die dem Benutzer über eine
graphische Benutzeroberfläche,
auch Graphical User Interface, kurz GUI genannt (3), die
eine Möglichkeit
zur intuitiven, individuellen Gestaltung von Leuchtmustern auf seinen
LED-Matrizen (8) bietet. Dabei werden dem Anwender Grundbausteine
und Konfigurationen anderer Anwender aus einer Bibliothek (4)
zur Verfügung
gestellt. Sämtliche
erstellten Darstellungen für
jeden Anzeigemodus und jedes Licht für jede Anzeigematrix (8)
des KFZ werden nach Fertigstellung und Prüfung durch den Compiler (5)
in ein Datenpaket (6) transformiert, das in die Steuerelektronik
(7) der Anzeigematrizen (8) geladen wird. Die
Steuerelektronik (7) stellt dann bei Aufruf eines Anzeigemodus
die im Datenpaket (6) gespeicherte Darstellung auf der
entsprechenden Matrix (8) dar.
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Das
Beispiel einer graphischen Benutzeroberfläche (3) zeigt hier
die Konfiguration einer Heckleuchte, bzw. des Anzeigemodus „Blinker-Hinten-Rechts". Dabei bietet das
GUI (3) dem Anwender in verschiedenen Bereichen des Fensters
Einstellmöglichkeiten
der zu definierenden Parameter für
die LED-Matrix (8). Nach der Auswahl des Fahrzeugs und
Spezifizierung einer fahrzeugeigenen Anzeigematrix (8)
in Feld (12), kann durch die Verwendung verschiedenster
Werkzeuge aus der Toolbox oder vorkonfigurierter Beispiele in einer
schematischen Darstellung der Matrix in Feld (13), der
ausgewählte Anzeigemodus
konfiguriert werden. Im Beispielbild (11) wird dem Anwender
in Echtzeit eine realitätsnahe
Ansicht der Konfiguration errechnet und präsentiert. Dazu werden Ihm die
durch das System errechneten Kennzahlen seiner Konfiguration aufgezeigt (10).