DE102007024078A1

DE102007024078A1 - Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelement sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Kalibrierung

Info

Publication number: DE102007024078A1
Application number: DE102007024078A
Authority: DE
Inventors: André Fischer; Stefan Koch; Stefan Bornfeld
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- oder Bedienelements, mit einer Leistungselektronik, die zur Ansteuerung der Lichtquelle mittels eines pulsweitenmodulierten Signals ausgebildet ist, und einem programmierbaren Mikrokontroller, der zumindest einen Eingang für ein Helligkeitssteuersignal S au Sollwert für die Helligkeit des Anzeige- oder Bedienelements dar und weist einen Ausgang A1 für ein Ansteuersignal auf, welches zur Ansteuerung der Leistungselektronik dient. Das Ansteuersignal H bestimmt das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Signals für die Lichtquelle. Der Mikrokontroller ist dazu ausgebildet, ein am Eingang anliegendes Helligkeitssteuersignal S auf Basis eines Algorithmus in ein Ansteuersignal H umzusetzen, wobei der Algorithmus auf zumindest einem Parameter G basiert. Weiterhin weist der Mikrokontroller eine Programmierschnittstelle P auf, über die der zumindest eine Parameter G direkt oder indirekt festgelegt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet beleuchteter Anzeige- und Bedienelemente, insbesondere deren Helligkeitssteuerung und Kalibrierung. Insbesondere ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Das beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelement kann beispielsweise integraler Bestandteil der Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs sein, beispielsweise in Form eines beleuchteten Schalters, eines Anzeigeinstruments wie einer Rund- oder Digitalanzeige, einer LED- oder LCD-Anzeigeeinrichtung. Weiterhin kann das Anzeige- und/oder Bedienelement Bestandteil eines Bedienteils für eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Vorrichtung sein, beispielsweise für eine Klimaanlage, ein Navigationssystem oder ein multimediales Unterhaltungssystem.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit sowie eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit.
Die Instrumententräger moderner Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl be- und/oder hinterleuchteter Anzeige- und/oder Bedienelemente auf, die mittels separater Lichtquellen be- oder hinterleuchtet werden. Als Lichtquellen werden heute sehr häufig Leuchtdioden verwendet, die in einer Vielzahl unterschiedlicher Farben verfügbar sind und eine hohe Lichtausbeute bei geringer Leistungsaufnahme und geringer Abwärmeentwicklung aufweisen. Darüber hinaus stehen Leuchtdioden in großen Stückzahlen zu moderaten Preisen zur Verfügung und weisen den praktischen Vorteil einer sehr hohen Lebensdauer auf.
Um einen vorteilhaften optischen Gesamteindruck des Instrumententrägers eines Kraftfahrzeugs zu erzielen, ist man bemüht, die Intensitätsunterschiede zwischen den einzelnen be- oder hinterleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelementen, welche in den Instrumententräger integriert sind, so gering wie möglich zu halten. In der Regel werden hier vom Hersteller des Kraftfahrzeugs Sollwerte für die Intensität, mit der die einzelnen Bedien- und/oder Anzeigeelemente strahlen, vorgegeben, wobei weiterhin ein gewisses Toleranzintervall für die Streuung dieser Intensitätswerte zugelassen wird.
Das Ziel einer möglichst konstanten Helligkeit aller Anzeige- und/oder Bedienelemente, die beispielsweise in einen Instrumententräger oder das Bedienteil einer Klimaanlage integriert sind, d. h. einer möglichst konstanten Strahlungsintensität der einzelnen Anzeige- und/oder Bedienelemente entgegengesetzt ist jedoch die Tatsache, dass die bevorzugt eingesetzten Leuchtdioden bezüglich ihrer Lichtausbeute eine sehr weite Streuung aufweisen. Dies bedeutet, dass bei einem Betrieb von einer Mehrzahl von Leuchtdioden an ihrem optimalen Arbeitspunkt bei vorgegebenem Diodenstrom sehr unterschiedliche Lichtintensitäten von den Leuchtdioden erzeugt werden. Die Verwendung unselektierter Leuchtdioden in einem Bedienteil oder einem Instrumententräger verbietet sich aus diesem Grunde in aller Regel, da die Streubreite die Einhaltung der vom Kraftfahrzeughersteller vorgegebenen Intensitätstoleranzen zwischen den einzelnen Anzeige- und/oder Bedienelementen unmöglich macht. Aus diesem Grunde werden Leuchtdioden herstellerseitig selektiert und zu einzelnen Effizienzgruppen zusammengefasst, wobei innerhalb einer Effizienzgruppe nur noch eine relativ geringe Schwankung der Effizienz der umfassten Leuchtdioden auftritt. Die Streubreite einer Gruppe kann dabei insbesondere so selektiert werden, dass bei einer Verwendung von Leuchtdioden aus nur einer Gruppe in einem Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs unter entsprechender Kalibrierung der Leuchtdioden die vom Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgegebenen Intensitätswerte eingehalten werden können unter Beachtung der vorgegebenen maximal zulässigen Intensitätsstreuung.
Unter Kostengesichtspunkten ist es allerdings nachteilig, nur noch Leuchtdioden einer ausreichend eng selektierten Effizienzklasse als Beleuchtungselemente für Anzeige- und/oder Bedienelemente zu verwenden. Vielmehr lassen sich deutliche Kostenvorteile realisieren, wenn die verwendeten Leuchtdioden zwar in ausreichend eng bemessene Effizienzklassen vorselektiert sind, wobei jedoch Leuchtdioden der verschiedensten Effizienzklassen verwendet werden können. Voraussetzung hierfür ist es, eine Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements zur Verfügung stellen zu können, welche auf einfache Weise während ihrer Herstellung kalibriert werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen mittels einer für eine Effizienzklasse durchgeführten Kalibriervorgang durch Variation von Vorschaltwiderständen der Betriebspunkt der Leuchtdiode passend eingestellt wird. Dies setzt allerdings voraus, dass in der laufenden Produktion stets nachgehalten wird, Leuchtdioden welcher Effizienzklasse gerade verbaut werden, was die logistischen Anforderungen bei der Produktion der Ansteuereinheit erhöht. Darüber hinaus kann der Betriebspunkt einer Leuchtdiode ohne negative Beeinflussung ihrer Lebensdauer nicht beliebig verschoben werden. Schließlich hat es sich erwiesen, dass durch Selektion eines Vorwiderstands die Einhaltung der geforderten Maximalintensitätsstreuung über den gesamten Dynamikbereich der Helligkeitssteuerung der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente nur schwer einstellbar und unter bestimmten Umständen überhaupt nicht möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile vermeidet. Darüber hinaus ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit anzugeben, welches sich im Rahmen der Fertigung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit ausführen lässt. Schließlich ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit anzugeben, welche beispielsweise zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit eingesetzt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements umfasst eine Leistungselektronik, die zur An steuerung der Lichtquelle mittels eines Pulsweiten-modulierten Signals ausgebildet ist. Weiterhin umfasst die Ansteuereinheit einen programmierbaren Mikrokontroller, der zumindest einen Eingang E1 für ein Helligkeitssteuersignal S aufweist. Das Helligkeitssteuersignal S stellt einen Sollwert für die einzustellende Helligkeit I des Anzeige- und/oder Bedienelements dar. Das Helligkeitssteuersignal S kann beispielsweise mittels eines vom Benutzer manuell betätigten Einstellelements wie eines Handrads erzeugt werden. Das Helligkeitssteuersignal S kann aber auch von einer automatischen Helligkeitssteuerung eines Kraftfahrzeugs generiert werden, welche die Helligkeit in der Umgebung und/oder im Innenraum des Kraftfahrzeugs erfasst. Der Mikrokontroller kann insbesondere wegen der Ansteuerung der Lichtquelle des Anzeige- und/oder Bedienelements weitere Aufgaben übernehmen, insbesondere kann es sich um einen Mikrokontroller handeln, in denen die gesamte Steuerung einer Klimaanlage, eines multimedialen Entertainmentsystems oder auch einer Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors integriert ist. Der Mikrokontroller kann aber auch so ausgestaltet sein, dass er ausschließlich zur Übernahme der erfindungsgemäßen Ansteueraufgabe ausgelegt ist.
Der Mikrokontroller weist zumindest einen Ausgang A1 für ein Ansteuersignal H auf. Dieses Ansteuersignal A dient zur Ansteuerung der Leistungselektronik der Lichtquelle, wobei das vom Mikrokontroller ausgegebene Ansteuersignal H das Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Steuersignals für die Lichtquelle bestimmt. In einer besonders einfachen Implementierung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit liegt am Ausgang des Mikrokontrollers selbst ein Pulsweitenmoduliertes Steuersignal an, welches von der nachgeschalteten Leistungselektronik nur noch verstärkt werden muss, um dann unmittelbar die Lichtquelle des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements anzusteuern. In einer alternativen Ausgestaltung kommuniziert der programmierbare Mikrokontroller über eine an seinem Ausgang angeschlossene Steuerleitung mit einem als integrierter Schaltkreis ausgeführten Lichtquellentreiber über ein definiertes Protokoll und übermittelt dem Treiber Befehle, die das Tastverhältnis der in den Treiber integrierten oder diesem nachgeschalteten Leistungselektronik zur Ansteuerung der Lichtquelle codieren. Als Industriestandards zur Implementierung einer solchen Kommunikation seien hier beispielhaft die SPI-Schnittstelle sowie die I2C-Schnittstellen genannt.
Erfindungsgemäß ist der Mikrokontroller nun so ausgebildet, ein an seinem Eingang anliegendes Helligkeitssteuersignal S auf Basis eines Algorithmus, der im Mikrokontroller implementiert sein kann, in ein Ansteuersignal H umzusetzen, wobei der Algorithmus auf zumindest einem Parameter G basiert. Weiterhin weist der Mikrokontroller eine Programmierschnittstelle auf, über die der zumindest eine Parameter G direkt oder indirekt festgelegt werden kann. Der Mikrokontroller ist also so ausgestaltet, dass z. B. bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit beispielsweise ein „end of line" (EOL) – Test der einzelnen Ansteuereinheiten vorgenommen werden kann, bei dem im Rahmen eines geeigneten Kalibrierverfahrens der Parameter G oder eine oder mehrere äquivalente Größen bestimmt werden können. Diese können dann von einer geeigneten Kalibriervorrichtung über die Programmierschnittstelle an den Mikrokontroller der Ansteuereinheit übergeben werden. Dieser Parameter G oder die äquivalenten Größen können dann in einer dem Mikrokontroller zugeordneten Speichereinheit abgelegt werden, wobei die Speichereinheit insbesondere so ausgestaltet sein kann, dass es sich um einen nicht flüchtigen Speicher handelt.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit werden anstelle eines einzelnen Parameters G zu jeder zu kalibrierenden Lichtquelle zumindest ein Parameterpaar G1 und G2 übergeben, worauf im Folgenden noch genauer eingegangen wird.
Die erfindungsgemäße Ansteuereinheit weist den wesentlichen Vorteil auf, dass sie bei ihrer Herstellung in einem „end of line"-Test einer einmaligen Kalibrierung unterzogen werden kann, wobei im Rahmen der Kalibrierung ein Helligkeitssollwert I soll vorgegeben wird und der bei der unkalibrierten Ansteuereinheit hieraus resultierende Helligkeits-Istwert I ist mit dem Sollwert I soll verglichen wird. Hieraus kann ein Korrekturfaktor bestimmt werden, auf dessen Grundlage der Parameter G, bevorzugt die Parameter G1 und G2, bestimmt werden können, die dann zur Kalibrierung der Ansteuereinheit einmalig an den Mikrokontroller über dessen Programmierschnittstelle übergeben werden. Dabei ist für die Kalibrierung der Ansteuereinheit keinerlei Kenntnis über die Effizienzgruppe der verwendeten Lichtquelle, bei der es sich insbesondere um eine LED handeln kann, erforderlich. Auch müssen bei einer Verwendung von LED's keinerlei Informationen über die verwendeten Vorwiderstände vorgehalten werden. Vielmehr ist es möglich, eine an sich bezüglich ihrer verbauten streuungsbehafteten Komponenten unbekannte Ansteuereinheit zu vermessen und nachfolgend zu kalibrieren, so dass die einzuhaltenden Intensitätstreubreite stets gewährleistet ist. Das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren kann dabei so weitergebildet werden, dass es möglich ist, Steuereinheiten mit aufgrund von Bauteilschwankungen zu geringem Dynamikumfang bezüglich des zugänglichen Helligkeitsbereichs als fehlerhaft zu kennzeichnen und herauszuselektieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit ist der Mikrokontroller dazu eingerichtet, eine Vielzahl N verschiedener Ansteuersignale H:h0-hN erzeugen zu können, die N verschiedenen Helligkeitsstufen I:i0-iN der Lichtquelle entsprechen. In einer vorteilhaften Implementierung sind N = 250 unterschiedliche Helligkeitsstufen i0-i250 von „aus" bis zu einem Maximalwert imax von beispielsweise 98% Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Ansteuersignals der Lichtquelle umfasst. Wird eine Leuchtdiode als Lichtquelle verwendet, so wird diese bevorzugt unmittelbar an ihrem Arbeitspunkt betrieben, so dass hier neben einer maximalen Effizienz auch eine maximale Lebensdauer der Leuchtdiode gewährleistet ist.
In einer vorteilhaften Implementierung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit kann die vom Mikrokontroller maximal ansteuerbare Helligkeitsstufe hmax der Lichtquelle, welcher kleiner oder gleich der Helligkeitsstufe hN ist, ebenfalls über die Programmierschnittstelle des Mikrokontrollers gesetzt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die vom Mikrokontroller ansteuerbare minimale Helligkeitsstufe hmin, welche größer oder gleich der Helligkeitsstufe h1 sein kann, ebenfalls über die Programmierschnittstelle gesetzt werden kann. Dabei kann der Mikrokontroller insbesondere dazu eingerichtet sein, den zumindest einen Parameter G aus den ansteuerbaren minimalen und maximalen Helligkeitsstufen hmin und hmax zu bestimmen. Diese minimalen und maximalen Helligkeitsstufen hmin und hmax können ebenfalls vorteilhaft in einer dem Mikrokontroller zugeordneten Speichereinheit abgelegt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit ist der Mikrokontroller der Ansteuereinheit dazu eingerichtet, ein Helligkeitssteuersignal S zu empfangen, welches eine Vielzahl M verschiedener Helligkeitssteuerstufen aufweist oder diese codiert. Beispielhaft sei hier eine Zahl von M = 30 Helligkeitssteuerstufen genannt. Die Helligkeitssteuerstufen werden hier als s0 bis SM bezeichnet. Der Mikrokontroller ist weiterhin dazu eingerichtet, eine kalibrierte minimale Helligkeitssteuerstufe Smin, welche größer oder gleich s0 sein kann, mit der minimal ansteuerbaren Helligkeitsstufe hmin der Lichtquelle zu assoziieren. Weiterhin ist der Mikrokontroller dazu eingerichtet, eine kalibrierte maximale Helligkeitssteuerstufe Smax, die größer oder gleich der maximalen Helligkeitssteuerstufe SM sein kann, mit der maximal ansteuerbaren Helligkeitsstufe hmax der Lichtquelle zu assoziieren. Das heißt, in dieser Ausgestaltung der Ansteuereinheit ist der Mikrokontroller dazu eingerichtet, das Intervall der Helligkeitssteuerstufen Smin bis Smax auf das Intervall der Helligkeitsstufen der Lichtquelle hmin bis hmax abzubilden. Dies kann insbesondere mittels einer Übertragungsfunktion geschehen, die insbesondere eine lineare Funktion sein kann.
In dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit ist es beispielsweise möglich, den gesamten zur Verfügung stehenden Helligkeitsdynamikumfang der angesteuerten Lichtquelle mittels eines Impulsgebers durch zu stimmen, der beispielsweise M = 30 Schaltstufen umfasst. Diese 30 Schaltstufen (s0-s30) werden dann mittels eines geeigneten Algorithmus auf denjenigen Bereich der Helligkeitsstufen (hmin, hmax) abgebildet, die dem vorgegebenen Helligkeitsbereich (Imin, Imax) des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements entspricht. Dabei entspricht eine Helligkeitsstufe hi in der Regel einem bestimmten Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Ansteuersignals der Lichtquelle, wobei wie erwähnt das Tastverhältnis in z. B. 250 Schritten zwischen Null % und beispielsweise 98% durchgestimmt werden kann. Der Abnehmer der Vorrichtung, die das beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelement umfasst, gibt vor, welche minimale Helligkeit Imin und welche maximale Helligkeit Imax das Bedienelement aufweisen soll. Durch geeignete Auswahl des verwendeten Lichtquellentyps wird sichergestellt, dass trotz der unvermeidlich auftretenden Streuungen der Lichtquelle stets die Vorgabe des Abnehmers bezüglich der maximalen Helligkeit Imax eingehalten werden kann.
Im Rahmen des Kalibriervorgangs der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit wird nun dasjenige Tastverhältnis des erfindungsgemäßen Pulsweiten-modulierten Signals bestimmt bzw. die korrespondierende Helligkeitsstufe h, bei der die zu kalibrierende Ansteuereinheit gerade den geforderten maximalen Helligkeitswert Imax, Soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements aufweist. Diese Helligkeitsstufe h wird nun als maximal ansteuerbare Helligkeitsstufe hmax im Mikrokontroller der Ansteuereinheit gesetzt. Auf geeignete Weise (z. B. aus dem linearen Zusammenhang zwischen tatsächlichem Helligkeitswert I und dem Tastverhältnis) kann weiterhin dasjenige Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Steuersignals identifiziert werden, bei dem die vom Abnehmer der mit dem beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelement ausgestatteten Vorrichtung vorgegebenen minimalen Helligkeitswert Imin verbunden ist. Dieses minimale Tastverhältnis wird dann mit einer minimal ansteuerbaren Helligkeitsstufe hmin assoziiert und über die Programmierschnittstelle an den Mikrokontroller der Ansteuereinheit übermittelt. Der im Mikrokontroller selbst ausgeführte Algorithmus, der auf dem mindestens einen variablen Parameter G basiert, im vorliegenden Fall aber auf zwei Parametern G1 und G2 basiert, nämlich den minimal und maximal ansteuerbaren Helligkeitsstufen hmin und hmax, bildet dann die zur Verfügung stehenden M = 30 „Raststufen" des Helligkeitssteuersignals ab auf das Intervall der Helligkeitsstufen hmin bis hmax.
Da beispielsweise der Instrumententräger eines modernen Kraftfahrzeuges eine Vielzahl von zu beleuchtenden Anzeige- und/oder Bedienelementen aufweist, die mit individuellen Lichtquellen ausgestattet sind, weist die erfindungsgemäße Ansteuereinheit in einer vorteilhaften Weiterbildung eine Mehrzahl von Ausgängen A zur unabhängigen Ansteuerung von Lichtquellen auf. Hierzu weist auch der Mikrokontroller eine entsprechende Vielzahl von Ausgängen für Ansteuersignale auf, die jeweils zur unabhängigen Ansteuerung der Leistungselektronik der voneinander unabhängig ansteuerbaren Lichtquellen dienen. Dabei ist die Ansteuereinheit insbesondere so ausgestaltet, dass das am Eingang E1 des Mikrokontrollers anliegende Signal Si als gemeinsamer Sollwert für die Helligkeit aller unabhängig voneinander ansteuerbaren Lichtquellen darstellt. Auf diese Weise ist es möglich, die Helligkeit I aller in einem Instrumententräger angeordneten Lichtquellen für Anzeige- und/oder Bedienelemente mittels eines einzigen Stellelements einheitlich zu regulieren. Dabei ist für jedes einzelne Anzeige- und/oder Bedienelement sichergestellt, dass die vorgegebenen Helligkeitsstreuungen im vorgegebenen Toleranzbereich verbleiben.
Neben einer getrennten Ansteuerung aller im Instrumententräger vorgesehenen Lichtquellen, welche einen Mikrokontroller mit einer Vielzahl voneinander unabhängiger Ausgänge oder einen Lichtquellentreiber mit einer Vielzahl voneinander unabhängiger Ausgänge erfordert, hat es sich als praktisch erwiesen, wenn Gruppen vergleichbarer Lichtquellen zusammengefasst werden und mittels eines einheitlichen Ansteuersignals angesteuert werden. Solche Gruppen können beispielsweise gebildet werden für Lichtquellen gleicher Farbe, gleichen Typs, gleicher Leistung oder vergleichbarer hinterleuchteter Anzeige- und/oder Bedienelemente.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Kalibrierung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements, wobei die Ansteuereinheit gemäß Anspruch 2 ausgestaltet ist. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

a. Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswerts Imax,soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements,
b. Erzeugen eines Helligkeitssteuersignals Smax,0 für den Mikrokontroller, damit dieser die Lichtquelle auf einer hohen Helligkeitsstufe hmax,0 ansteuert,
c. Messen des tatsächlichen Helligkeitswerts Imax,ist,0 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements,
d. Bestimmen eines korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert I des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (zumindest theoretisch) dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax,soll entspricht, und
e. Übergeben des korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 oder eine korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller über dessen Programmierschnittstelle.

Die Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswerts Imax,soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements gemäß Verfahrensschritt a. erfolgt dabei in der Regel einmalig, nämlich vom Abnehmer des mit der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit ausgerüsteten Geräts mit beleuchteten Bedienelementen. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt sicher, dass die vom Abnehmer des Geräts vorgegebenen Spezifikationen eingehalten werden.
Unter der in Verfahrensschritt b. einzustellenden hohen Helligkeitsstufe hmax,0 soll (bei einem Betrieb der Lichtquelle an ihrem Arbeitspunkt) ein Tastverhältnis von 75% oder höher, insbesondere 90% oder höher, besonders bevorzugt von 97% verstanden werden.
In Schritt d. kann das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,1 auf einfache Weise unter Zugrundelegung eines linearen Zusammenhangs zwischen Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Steuersignals für die Lichtquelle und der gemessenen Intensität I des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements berechnet werden.
Es sei darauf hin gewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt durchlaufen werden kann, um iterativ einen geeigneten Wert für das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,j (j-te Iteration) zu bestimmen, der eine größtmögliche Übereinstimmung mit dem vorgegebenen maximalen Helligkeitswert Imax,soll zu erzielen.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Verfahren ausgehend von einem geeignet ausgewählten maximalen Helligkeitssteuersignal Smax,0 startet. Wie erwähnt können beispielsweise M = 25 Helligkeitsstufen (entsprechend 250 verschiedenen Tastverhältnissen des vom Mikrokontroller erzeugten PWM – Steuersignals) zur Verfügung stehen. So kann z. B. aus der Kalibrierung des vorangegangenen beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements, dass ein Wert für maximale Helligkeitssteuersignal Smax,j von z. B. „178" eine optimale Übereinstimmung der gemessenen Intensität I mit dem vorgegebenen Sollwert Imax,soll liefert. Dieser Wert kann auch aus einem Mittelwert der maximalen Helligkeitssteuersignale Smax,j der zuletzt kalibrierten n Anzeige- und/oder Bedienelemente gebildet werden, wobei n z. B. 5, 10, 25 der 50 betragen kann. Auch kann die Mittelwertbildung auf diejenigen Anzeige- und/oder Bedienelemente beschränkt werden, bei denen Lichtquellen gleicher Effizienzklasse verwendet wurden. Bei dieser Verfahrensführung kann die Zahl j der erforderlichen Iterationsschritte zur Bestimmung eines optimalen maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,j in der Regel auf ein bis maximal drei Schritte begrenzt werden. Dies führt zu einem beschleunigten Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, was Kostenvorteile mit sich bringt.
Im Zusammenhang mit der vorstehend erwähnten Vorgabe eines geeignet ausgewählten maximalen Helligkeitssteuersignal Smax,0 kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft einen zusätzlichen Verfahrensschritt umfassen, der in der Regel nach Schritt a. und vor Schritt c. ausgeführt wird. In diesem Verfahrensschritt wird ein maximales Helligkeitssteuersignal Smax,0 geeignet ausgewählt. Dieser Ausgangswert Smax,0 (oder eine korrespondierenden Größe) wird dann an den Mikrokontroller über dessen Programmierschnittstelle übergeben.
Die Auswahl eines geeigneten Ausgangswerts Smax,0 für das maximale Helligkeitssteuersignal kann dabei insbesondere auf Basis des vorstehend diskutierten Auswahlverfahrens basierend auf den Kalibrierergebnissen der letzten n kalibrierten Anzeige- und/oder Bedienelemente durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren noch dahingehend weitergebildet werden, dass folgende weitere Verfahrensschritte ausgeführt werden:

a. Vorgabe eines gewünschten minimalen Helligkeitswerts Imin,soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements,
b. Bestimmen eines korrigierten minimalen Helligkeitssteuersignals Smin,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte minimale Helligskeitssteuersignal Smin,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert Imin,ist,1 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelement dem gewünschten minimalen Helligkeitswert Imin,soll entspricht, und
c. Übergeben des korrigierten minimalen Helligkeitssteuersignals Smin,1 oder einer korrespondierenden Größe an den Mikroprozessor über dessen Programmierschnittstelle.

Auch wird der gewünschte minimale Helligkeitswert Imin,soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements in der Regel vom Abnehmer des Geräts mit den beleuchteten Bedienelementen vorgegeben.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das korrigierte minimale Helligkeitssteuersignal Smin,1 auf Basis einer Messung des tatsächli chen minimalen Helligkeitswerts Imin,ist des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements bestimmt. Hier kann ebenfalls wieder auf das im Zusammenhang mit der Auswahl eines geeigneten Ausgangswerts Smax,0 für das maximale Helligkeitssteuersignal diskutierte Verfahren zurückgegriffen werden.
Alternativ ist es aber auch möglich, das korrigierte minimale Helligkeitssteuersignal Smin,1 auf Basis des gemessenen tatsächlichen maximalen Helligkeitswerts Imax,ist das beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelements zu bestimmen, wobei zur Bestimmung des minimalen Helligkeitssteuersignals Smin,1 ein linearer Zusammenhang zwischen dem Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Steuersignals der Lichtquelle und der am beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelement gemessenen Intensität I zugrunde gelegt werden kann, wie vorstehend bereits erwähnt wurde. Diese zweite Ausgestaltung weist den wesentlichen Vorteil auf, dass für eine Kalibrierung der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit tatsächlich nur eine Intensitätsmessung erforderlich ist, nämlich für den vorgegebenen maximalen Helligkeitswert Imax,ist. Da der angenommene lineare Zusammenhang zwischen Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Steuersignals für die Lichtquelle und der Intensität am beleuchteten Bedienelement in der Regel sehr gut ist, kann hier in der Praxis die Messung des minimalen Helligkeitswerts Imin,ist in der Regel eingespart werden, wodurch die Dauer des Kalibrationsprozesses deutlich verkürzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf einfache Weise ausdehnen auf an Steuereinheiten, die zur unabhängigen Ansteuerung verschiedener Lichtquellen oder Lichtquellenkreise ausgelegt sind. Hierzu wird die Messung der tatsächlichen Helligkeitswerte Imax,ist der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente für jedes einzeln ansteuerbare Element bzw. für jeden einzelnen ansteuerbaren Kreis getrennt durchgeführt.
Eine sehr gute Genauigkeit des Kalibrierprozesses wird erreicht, wenn für die Ermittlung der tatsächlichen Helligkeitswerte Imax, ist der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente eine kalibrierte CCD-Kamera verwendet wird. Insbesondere ist es bei Verwendung einer CCD-Kamera möglich, in einer einzigen Aufnahme beispielsweise eines Bedienteils einer Klimaanlage mehrere unabhängig voneinander angesteuerte Anzeige- und/oder Bedienelemente zu vermessen und parallel zu kalibrieren.
Umfasst beispielsweise das Bedienteil einer Klimaanlage beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelemente, die verschiedene Lichtquellen aufweisen, welche aber gemeinsam angesteuert werden, so hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn im Rahmen einer für die Intensitätsbestimmung durchgeführten Bildanalyse diejenigen Bedienelemente identifiziert werden, welche einen Maximalwert bzw. einen Minimalwert der Intensität aufweisen. Für die Kalibrierung der gesamten Gruppe von Bedienelementen wird dann ein Mittelwert aus dem gemessenen Maximal- und Minimalwert gebildet, beispielsweise indem das arithmetische Mittel genommen wird. Dieser Mittelwert kann dann vorteilhaft mit dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll verglichen werden.
Die weiterhin von der Erfindung umfasste Vorrichtung, welche zur Kalibrierung einer Ansteuereinheit für eine Lichtquelle eines beleuchteten Anzeige- und Bedienelements vorgesehen ist, die ebenfalls gemäß Anspruch 2 ausgestaltet ist, weist die folgenden Merkmale auf:

a. Mittel zur Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements,
b. Mittel zum Erzeugen eines Heiligkeitssteuersignals Smax,0 für den Mikrokontroller, damit dieser die Lichtquelle auf eine hohen Helligkeitsstufe hmax,0 ansteuert,
c. Mittel zum Messen des tatsächlichen Helligkeitswerts Imax, ist des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements,
d. Mittel zum Bestimmen eines korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert Imax,ist,1 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll entspricht, und
e. Mittel zum Übergeben des korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 oder einer korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller über dessen Programmierschnittstelle.

Die Mittel zur Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax,soll können beispielsweise softwareimplementiert ausgeführt sein, so dass es dem Benutzer der Kalibriervorrichtung möglich ist, den gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax,soll beispielsweise durch Eingabe auf einer Tastatur festzulegen. Auch die Mittel zum Erzeugen eines Helligkeitssteuersignals S für den Mikrokontroller können softwareimplementiert ausgeführt sein, z. B. indem auf Basis des vom Benutzer vorgegeben maximalen gewünschten Helligkeitswert Imax,soll aus der Kenntnis einer Rohkalibrierung der zu testenden Ansteuereinheit das passende Helligkeitssteuersignal Smax,0 generiert wird. Die Mittel zum Messen des tatsächlichen Helligkeitswert Imax können, wie bereits erwähnt, vorteilhaft in Form einer CCD-Kamera realisiert werden, wobei sich besondere Vorteile ergeben, wenn es sich bei der CCD-Kamera um eine farbkalibrierte Graustufen-CCD-Kamera handelt. Mit einer solchen gestaltet sich die Intensitätsermittlung des vermessenen beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements besonders einfach.
Weiterhin können auch die Mittel zum Bestimmen des korrigierten maximalen Smax,1 Helligkeitssteuersignals können softwareimplementiert ausgeführt sein, wobei die Software einen vorgegebenen Algorithmus ausführt, um aus dem vorgegebenen maximalen Helligkeitssteuersignal Smax,0 dem vorgegebenen maximalen Helligkeitswert Imax,soll und dem gemessenen tatsächlichen Helligkeitswert Imax,ist ein korrigiertes maximales Helligkeitssteuersignal Smax,1 zu generieren.
Die Mittel zum Übergeben des korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 oder einer korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller schließlich können als standardisierte Schnittstelle der Kalibriervorrichtung ausgebildet sein, die mit einer entsprechenden Schnittstelle der zu kalibrierenden Ansteuereinheit verbunden sind. Über diese Schnittstelle werden dann die genannten Größen von der Kalibriervorrichtung an den Mikrokontroller der Ansteuereinheit übergeben.
Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit sowie der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung,
2: eine schematische Darstellung des von der CD-Kamera einer Kalibriervorrichtung aufgenommenen Bild des Bedienteils, welches eine Mehrzahl von Anzeige und Bedienelementen umfasst, die von der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit angesteuert werden,
3: eine schematische Darstellung des Zusammenhanges zwischen dem Tastverhältnis des Ansteuersignals für die Lichtquelle und der am Bedienelement gemessenen Lichtintensität für Leuchtdioden verschiedener Effizienzklassen,
4: eine schematische Schaltskizze eines ersten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Ansteuereinheit, und
5: eine schematische Schaltskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit.
1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ansteuereinheit 1, welche mittels einer Kalibriervorrichtung 100 einem Kalibrierverfahren unterzogen wird. Die Ansteuereinheit 1 ist dabei dazu vorgesehen, Lichtquellen 25 in verschiedenen Gruppen von Anzeige- und Bedienelementen 15 unabhängig voneinander anzusteuern, die in einem Bedienteil 10 angeordnet sind, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel zu einer Kfz-Klimaanlage gehört. Die Ansteuereinheit 1 befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel am Ende ihres Herstellungsprozesses und wird einer so genannten End-Of-Line-Kalibration unterzogen. Hierzu ist die Programmierschnittstelle P des Mikrocontrollers 30 der Ansteuereinheit 1 mit der entsprechenden Programmierschnittstelle P der Kalibriervorrichtung 100 verbunden. Mittels der Kalibriervorrichtung 100 wird die zu kalibrierende Ansteuereinheit dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen, wobei die Messung der an den Anzeige- bzw. Bedienelementen 15 anliegenden Lichtintensitäten mittels ei ner CCD-Kamera 110 durchgeführt wird, die mit der Kalibriervorrichtung 100 verbunden ist.
2 verdeutlicht, dass die im Bedienteil 10 der Kfz-Klimaanlage vorgesehenen Anzeige der Strichbedienelemente 15 für eine Kalibrierung nicht sämtlich einzeln angesteuert werden, vielmehr sind sie zu drei Gruppen 20.1 bis 20.3 von Anzeige bzw. Bedienelementen 15 zusammengefasst. Die CCD-Kamera 110 der Kalibriervorrichtung 100 nimmt in bestimmten Stadien des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens Aufnahmen des Bedienteils 10 auf, dessen Anzeige bzw. Bedienelemente 15 mittels der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit 1 angesteuert werden. Mit Hilfe einer Bildauswertung der von der CCD-Kamera aufgenommenen Bilder werden die mittleren Intensitäten innerhalb der Gruppen 20.1 bis 20.3 erfasst. Mittels eines Sortieralgorithmus werden aus diesen mittleren Intensitäten die Maximal bzw. Minimalwerte der Intensitäten herausselektiert. Der aus gemessenen Maximal- und Minimalwert ermittelte Wert wird dann für das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren verwendet.
3 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen dem für die Helligkeitssteuerung zur Verfügung stehenden Dynamikbereich und der Effizienz einer als Leuchtdiode ausgestalteten Lichtquelle. Auf der Ordinate ist die tatsächlich gemessene Lichtintensität I am zu kalibrierenden Anzeige- bzw. Bedienelement aufgezeichnet. Weiterhin sind die vorgegebenen gewünschten maximal- bzw. minimalen Helligkeitswerte Imax,soll sowie Imin,soll eingezeichnet. Als Abszisse wird das Tastverhältnis des Pulsweiten-modulierten Signals, mittels welchem die Leuchtdiode angesteuert wird, verwendet. Das Tastverhältnis kann dabei zwischen 0% und 100% variieren, wobei der Mikrocontroller 5, welche in der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit 1 angeordnet ist, dazu vorgesehen ist, das Testverhältnis des Pulsweiten-modulierten Signals in beispielsweise 250 Stufen zu variieren.
Betrachten wir nun erst den Fall einer sehr effizienten LED, die in 3 mit „Brighter-LED" gekennzeichnet ist. Aufgrund der hohen Effizienz der LED ergibt sich ein steiler Verlauf der zugehörigen Geraden, so dass der Maximalwert der gewünschten Intensität Imax,soll bereits bei einem relativ geringen Tastverhältnis ybright ergibt. Ebenso ergibt sich der minimale gewünschte Helligkeitswert Imin,soll bereits bei einem sehr niedrigen Tastverhältnis xbright. Es ist unmittel bar einsichtig, dass je effizienter die LED ist, die Größe des zur Verfügung stehenden Dynamikbereiches, nämlich des Intervalls X-Y, immer kleiner wird.
Bei einer weniger effizienten LED, die in 3 mit „Dimmer-LED" bezeichnet ist, dehnt sich hingegen der zur Verfügung stehende Dynamikbereich, der sich von xdim bis ydim erstreckt, wesentlich aus. In diesem Fall stehen wesentlich mehr Stufen des Pulsweiten-modulierten Steuersignals im relevanten Dynamikbereich zur Verfügung. Eine Selektion der zu kalibrierenden Ansteuereinheiten 1 kann insbesondere darüber erfolgen, dass in einem Selektionsschritt überprüft wird, ob der zur Verfügung stehende Dynamikbereich, d. h. die zur Verfügung stehenden Stufen des Pulsweiten-modulierten Signals tatsächlich zumindest einer vorgegebenen Mindestanzahl M von z. B. 30 Stufen entspricht.
Der in der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit implementierte Algorithmus stellt nun weiterhin sicher, dass der für die in der Ansteuereinheit tatsächlich verwendete Lichtquelle zur Verfügung stehende Dynamikbereich bezüglich des pulsweiten modulierten Signals H tatsächlich auf die Zahl M der „Raststufen" des Helligkeitssteuersignals S übersetzt wird.
4 zeigt ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit, bei welchem der Mikrokontroller 30 der Ansteuereinheit 1 einen Ausgang A1 aufweist, an welchem unmittelbar ein Pulsweiten-moduliertes Steuersignal anliegt, welches einem Steuertransistor T1 zugeleitet wird, der den Strom an einer als Leuchtdiode ausgestalteten Lichtquelle 25 steuert.
5 zeigt schließlich ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit 1, bei der der Ausgang A1 des Mikrokontrollers 30 über eine standardisierte SPI-Schnittstelle mit dem Steuersignaleingang als integrierten Schaltkreis ausgestalteten LED-Treibers 35 verbunden ist. Der Mikrokontroller 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgestaltet, an seinem Ausgang A1 SPI-Befehle für den LED-Treiber 35 auszugeben, die das Tastverhältnis der an den voneinander unabhängigen Ausgängen Q1 bis QM des LED-Treibers 35 ausgegebenen Pulsweiten-modulierten Steuersignale festzulegen.
Als Folge des Kalibriervorgangs wird jede Steuereinheit 1 für fest vorgegebene minimale und maximale Helligkeitswerte Imin,soll bzw. Imax,soll einen individu ellen Dynamikbereich bezüglich des Tastverhältnisses des Pulsweitenmodulierten Steuersignals für die Lichtquellen aufweisen. Insbesondere wenn Steuereinheiten 1 miteinander verglichen werden, deren als Leuchtdioden ausgebildete Lichtquellen verschiedene Effizienzklassen angehören (so genannten „Binnings"), so sind die hier feststellbaren Unterschiede zwischen den verschiedenen Ansteuereinheiten 1 im Dynamikbereich der Pulsweiten-modulierten Ansteuersignale für die Lichtquelle charakteristisch für die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Ansteuereinheit.

1: Ansteuereinheit
10: Bedienteil
15: Anzeige-/Bedienelement
20: Gruppe von Bedienelementen
25: Lichtquelle
30: Mikrokontroller
35: integrierter Treiber
40: Speichereinheit
100: Vorrichtung
110: CCD-Kamera

Claims

Ansteuereinheit (1) für eine Lichtquelle (25) eines beleuchteten Anzeige- oder Bedienelements, mit den folgenden Merkmalen: a. einer Leistungselektronik, die zur Ansteuerung der Lichtquelle (25) mittels eines Pulsweiten-modulierten Signals ausgebildet ist, b. einem programmierbaren Mikrokontroller (30), der zumindest i. einen Eingang (E1) für ein Helligkeitssteuersignal S aufweist, wobei das Helligkeitssteuersignal S einen Sollwert für die Helligkeit des Anzeige- oder Bedienelements (15) darstellt, und ii. einen Ausgang A1 für ein Ansteuersignal Haufweist, welches zur Ansteuerung der Leistungselektronik dient, dergestalt dass das Ansteuersignal H das Tastverhältnis des Pulsweitenmodulierten Signals für die Lichtquelle (25) bestimmt dadurch gekennzeichnet, dass c. der Mikrokontroller (30) i. dazu ausgebildet ist, ein am Eingang (E1) anliegendes Helligkeitssteuersignal S auf Basis eines Algorithmus in ein Ansteuersignal H umzusetzen, wobei der Algorithmus auf zumindest einem Parameter G basiert, ii. eine Programmierschnittstelle P aufweist, über die der zumindest eine Parameter G direkt oder indirekt festgelegt werden kann.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrokontroller (30) dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl N verschiedener Ansteuersignale erzeugen zu können, die N verschiedenen Helligkeitsstufen h0–hN der Lichtquelle (25), d. h. N verschiedenen Intensitäten I0 bis IN, entsprechen.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mikrokontroller (30) maximal ansteuerbare Helligkeitsstufe hmax ≤ hN der Lichtquelle (25) über die Programmierschnittstelle P gesetzt werden kann.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mikrokontroller (30) minimal ansteuerbare Helligkeitsstufe hmin ≥ h1 der Lichtquelle (25) über die Programmierschnittstelle P gesetzt werden kann.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrokontroller (30) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Parameter G aus den minimal und maximal ansteuerbaren Helligkeitsstufen hmin, hmax zu bestimmen.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mikrokontroller (30) eine Speichereinheit (40) zugeordnet ist, in der zumindest die über die Programmierschnittstelle P setzbaren Parameter hmin, hmax gespeichert werden können.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 3 und 4, dass der Mikrokontroller (30) dazu eingerichtet ist: a. ein Helligkeitssteuersignal S zu empfangen, welches eine Vielzahl M verschiedener Helligkeitssteuerstufen s0–sM aufweist, b. eine minimale Helligkeitssteuerstufe Smin ≥ s0 mit der minimal ansteuerbaren Helligkeitsstufe hmin ≥ h0 der Lichtquelle (25) zu assoziieren, und c. eine maximale Helligkeitssteuerstufe Smax ≤ sM mit der maximal ansteuerbaren Helligkeitsstufe hmax ≤ hN der Lichtquelle (25) zu assoziieren.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrokontroller (30) weiterhin dazu eingerichtet ist, das Intervall [Smin, Smax] mittels einer Übertragungsfunktion auf das Intervall [hmin, hmax] abzubilden.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfunktion eine lineare Funktion ist.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Ansteuereinheit (1) dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl I von voneinander unabhängig ansteuerbaren Lichtquellen (25) für beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelemente (15) anzusteuern, b. der Mikrokontroller eine Mehrzahl I von Ausgängen (A1–AI) für Ansteuersignale H aufweist, die jeweils zur unabhängigen Ansteuerung der Leistungselektronik der voneinander unabhängigen Lichtquellen (25) dienen, und c. das am Eingang E1 für das Helligkeitssteuersignal anliegende Signal einen gemeinsamen Sollwert für die Helligkeit aller unabhängig voneinander ansteuerbaren Lichtquellen (25) darstellt.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik eine Transistorschaltung zur Steuerung des Stroms durch die Lichtquelle (25) umfasst.
Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik einen als integrierten Schaltkreis ausgebildeten Lichtquellentreiber (35) umfasst, der dazu eingerichtet ist, mit dem Mikrokontroller über eine standardisierte Schnittstelle zu kommunizieren.
Verfahren zur Kalibrierung einer Ansteuereinheit (1) für eine Lichtquelle (25) eines beleuchteten Anzeige- oder Bedienelements (15) gemäß Anspruch 2, die folgenden Verfahrensschritte aufweisend: a. Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswerts Imax, soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15), b. Erzeugen eines Helligkeitssteuersignals Smax,0 für den Mikrokontroller (30), damit dieser die Lichtquelle (25) auf einer hohen Helligkeitsstufe hmax,0 ansteuert, c. Messen des tatsächlichen Helligkeitswerts Imax, ist 0 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15), d. Bestimmen eines korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert Imax,ist,1 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15) dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll entspricht, und e. Übergeben des korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 oder einer korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller (30) über dessen Programmierschnittstelle P.
Verfahren gemäß Anspruch 13, durch folgende weitere Verfahrensschritte gekennzeichnet: a. Vorgabe eines gewünschten minimalen Helligkeitswerts Imin, soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15), b. Bestimmen eines korrigierten minimalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte minimale Helligkeitssteuersignal Smax,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert Imin,ist,1 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15) dem gewünschten minimalen Helligkeitswert Imin, soll entspricht, und c. Übergeben des korrigierten minimalen Helligkeitssteuersignals Smin,1 oder einer korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller (30) über dessen Programmierschnittstelle P.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das korrigierte minimale Helligkeitssteuersignal Smin1 auf Basis einer Messung des tatsächlichen minimalen Helligkeitswerts Imin, ist des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das korrigierte minimale Helligkeitssteuersignal Smin,1 auf Basis des gemessenen tatsächlichen maximalen Helligkeitswerts Imax, ist des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei a. die Ansteuereinheit (1) gemäß Anspruch 8 ausgestaltet ist, b. eine Mehrzahl I von voneinander unabhängig ansteuerbaren Lichtquellen (25) für beleuchtete Anzeige- und/oder Bedienelemente (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass c. die Messung der tatsächlichen Helligkeitswerte Imax, ist der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente (15) für jedes einzeln ansteuerbare Element (15) getrennt durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächlichen Helligkeitswerte Imax, ist der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente (15) mittels einer kalibrierten CCD-Kamera (110) gemessen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass a. aus den gemessenen tatsächlichen Helligkeitswerten Imax, ist der beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelemente (15) der Maximalwert und der Minimalwert identifiziert werden, und b. ein Mittelwert aus dem identifizierten Maximalwert und Minimalwert gebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert mit dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll verglichen wird.
Vorrichtung (100) zur Kalibrierung einer Ansteuereinheit (1) für eine Lichtquelle (25) eines beleuchteten Anzeige- oder Bedienelements (15) gemäß Anspruch 2, die folgenden Merkmale aufweisend: a. Mittel zur Vorgabe eines gewünschten maximalen Helligkeitswerts Imax, soll des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15), b. Mittel zum Erzeugen eines Helligkeitssteuersignals Smax,0 für den Mikrokontroller (30), damit dieser die Lichtquelle (25) auf einer hohen Helligkeitsstufe hmax,0 ansteuert, c. Mittel zum Messen des tatsächlichen Helligkeitswerts Imax, ist 0 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15), d. Mittel zum Bestimmen eines korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals Smax,1 auf Basis eines vorgegebenen Algorithmus, wobei das korrigierte maximale Helligkeitssteuersignal Smax,1 dadurch bestimmt ist, dass der korrespondierende Helligkeitswert Imax,ist,1 des beleuchteten Anzeige- und/oder Bedienelements (15) dem gewünschten maximalen Helligkeitswert Imax, soll entspricht, und e. Mittel zum Übergeben des korrigierten maximalen Helligkeitssteuersignals oder einer korrespondierenden Größe an den Mikrokontroller (30) über dessen Programmierschnittstelle P.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eine CCD-Kamera (110) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der CCD-Kamera (110) um eine farbkalibrierte Graustufen-CCD-Kamera handelt.