DE2700425B2 - Elektrische Digitaluhr für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Digitaluhr für Kraftfahrzeuge mit Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren zur Zeitanzeige, wobei jeweils eine ihrer Steuerelektroden mit einer Schaltungsanordnung zur Helligkeitssteuerung der Anzeige verbunden ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung der anzuzeigenden Zeitsignale.

Aus der DE-OS 23 38 287 ist eine elektrische Digitaluhr bekannt, bei der die Zeitanzeige durch Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren erfolgt. Bei dieser Digitaluhr ist ein fotoelektrisches Element vorgesehen, welches auf die Helligkeit der Umgebung anspricht. Das fotoelektrische Element ist über eine Schaltungsanordnung mit jeweils einer der Steuerelektroden der Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren verbunden. Die Helligkeit der Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren wird über die Schaltungsanordnung und das fotoelektrische Element gemäß der Helligkeit der Umgebung verändert.

Wird die aus dieser Druckschrift bekannte elektrische Digitaluhr mit Helligkeitssteuerung der Anzeige, deren Verwendung in einem Kraftfahrzeug an und für sich nicht vorgesehen ist, in einem solchen verwandt, so würde sich die Anzeigehelligkeit den jeweiligen äußeren Lichtbedingungen anpassen.

Normalerweise sind die verschiedenen Instrumente in einem Kraftfahrzeug nebeneinander im Armaturenbrett angeordnet. Die Anordnung ist im allgemeinen derart, daß die verschiedenen Instrumente auf einen Blick von dem Fahrer erfaßt werden können. Damit die Instrumente möglichst fehlerfrei abgelesen werden können, ist es notwendig, daß die Helligkeit oder Beleuchtung der einzelnen Instrumente gleich stark ist, so daß sich das Auge nicht in Abhängigkeit von dem jeweils betrachteten Instrument adaptieren muß. Ist nun gleichzeitig mit solchen Instrumenten eine Uhr angeordnet, so sollte deren Anzeigehelligkeit mit derjenigen der anderen Instrumente übereinstimmen.

Wird die bekannte elektrische Digitaluhr in einem Kraftfahrzeug verwandt, so wird deren Helligkeit unabhängig von der Anzeigehelligkeit der einzelnen Instrumente gesteuert. Dies hat den Nachteil zur Folge, daß die Anzeigehelligkeit der Uhr von derjenigen der anderen Instrumente unterschiedlich sein wird, so daß sich das Auge des Kraftfahrzeugführers beim Ablesen der Zeit und anschließenden Ablesen der Geschwindigkeit zunächst an die Helligkeit der Zeitanzeige und anschließend an die Helligkeit der Geschwindigkeitsanzeige anpassen muß. Da zum Betrachten der einzelnen Instrumente beim Führen eines Kraftfahrzeuges im allgemeinen nur sehr wenig Zeit zur Verfügung steht, da fortwährend das Verkehrsgeschehen beobachtet werden muß, ist die Gefahr gegeben, daß innerhalb des kurzen Zeitintervall, währenddessen die Instrumente betrachtet werden, keine ausreichende Anpassung der Augen erfolgen kann, so daß fehlerhafte Ablesungen auftreten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Digiialuhr für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß deren Anzeigehelligkeit auf einfache Weise gemeinsam mit der Beleuchtung der Instrumente gesteuert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Steuergitter einer jeden Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhre mit der Schaltungsanordnung zur Helligkeitssteuerung verbunden ist, daß die Schaltungsanordnung einen Wahlschalter aufweist, in dessen erster Stellung die Anzeige mit einer vorgegebenen Helligkeit leuchtet und die Instrumentenbeleuchtungslampe ausgeschaltet ist und in dessen zweiter Stellung die Anzeige mit einer geringeren als die vorgegebene Helligkeit leuchtet und die Instrumentenbeleuchtungslampe angeschaltet ist, und daß die Schaltungsanordnung für die Helligkeitssteuerung und die Instrumentenbeleuchtungslampe mit einer Steuereinrichtung verbunden sind, durch die die Lichtintensität der Anzeige und der

Instrumentenbeleuchtungslampe gleichzeitig veränderbar ist

Gemäß der Erfindung wird die Anzeigehelligkeit der Digitaluhr den äußeren Helligkeitsverhältnissen dadurch angepaßt, daß die Helligkeitssteuerung mit der Instrumentenbeleuchtung gekoppelt ist. Am Tage, wenn gute Lichtverhältnisse herrschen, ist die Beleuchtung des Armaturenbretts normalerweise ausgeschaltet, da die Instrumente durch das Tageslicht ausreichend gut beleuchtet werden. Damit die Zeitanzeige gut sichtbar ist, werden die Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren so gesteuert, daß ue hell leuchten. Bei Dunkelheit dagegen, wenn die Beleuchtung für die Instrumente angeschaltet ist, wird die Helligkeit der Zeitanzeige so gesteuert, daß die Anzeigenröhren schwächer leuchten. Auf diese Weise wird auch vermieden, daß der Kraftfahrzeugführer durch die Zeitanzeige bei Dunkelheit geblendet wird.

Durch die gemeinsame Steuereinrichtung für die Helligkeit der Zeitanzeige und der Insirumentenbeleuchtung ist es möglich, die Helligkeit von beiden gemeinsam zu erhöhen oder zu verringern. Wenn die Helligkeit der Zeitanzeige und die Helligkeit der Instrumentenbeleuchtung für einen vorgegebenen Helligkeitswert so eingestellt sind, daß sie miteinander übereinstimmen, so liegt diese Übereinstimmung auch bei anderen Helligkeitswerten vor. Infolgedessen wird somit vermieden, daß die Zeitanzeige und die Instrumentenbeleuchtung eine unterschiedliche Helligkeit aufweisen, so daß ein fehlerfreies Ablesen sowohl der Zeitanzeige als auch der Instrumente innerhalb eines kurzen Zeitintervalles möglich ist, da keine Anpassung des Auges zwischen dem Ablesen der Zeitanzeige und eines Instrumentes erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung wird eine elektrische Digitaluhr mit einer Schaltungsanordnung zur Helligkeitssteuerung angegeben, wobei letztere für eine beliebige Uhr mit Digitalanzeige unter Verwendung von Leuchtstoffanzeigeröhren für ein Kraftfahrzeug unabhängig von der Art des Schaltungsaufbaus geeignet ist, der für die Uhr verwandt wird, da die Schaltungsanordnung zur Helligkeitssteuerung von der Uhrschaltung getrennt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer elektrischen Digitaluhr, bei der zwischen £wei Werten für die Anzeigehelligkeit gewählt werden kann,

F i g. 2 einen Teil des Schaltbildes gemäß F i g. 1 im einzelnen, und

Fig.3 ein Teilschaltbild der erfindungsgemäßen elektrischen Digitaluhr.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schaltbild für eine elektrische Digitaluhr für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht der Schaltung der Uhr und F i g. 2 zeigt mehr im einzelnen den Treiberschaltungsteil der Leuchtstoff-Digitalanzeigeröhre. Die in F i g. 1 dargestellte Schaltung 10 der Uhr enthält eine t>o Taktimpulse erzeugende Schaltung 12, einen Treiberschaltungsteil 14 und einen Zeitanzeigeteil 16, für die die Batterie 18 des Kraftfahrzeuges als Energiequelle dient. Die Taktimpulse erzeugende Schaltung 12 besteht gewöhnlich aus einem Quartzkristall-Oszillator mit Temperaturkompensation, der ein Taktimpulssignal mit extrem stabiler Frequenz an den Treiberschaltungsteil 14 liefert. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Ausbildung auch über eine Taktimpulse erzeugende Schaltung 12 möglich ist, die aus einem anderen Grundoszillatorelement als einem Quartzkristall, bei spielsweise aus einer Stimmgabel oder einem anderen mechanischen Oszillator gebildet ist.

Der Treiberschaltungsteil J4 ist eine Schaltung, in der die Signale für die Zeitanzeige aus dem Taktimpulssignal zusammengesetzt werden, das von der Taktimpulse erzeugenden Schaltung 12 kommt, und die eine Teilerschaltung 20 und eine Umwandlungsschaltung 22 für die Anzeige 16 enthält. Die hochfrequenten Zeitsignale von der Taktimpulse erzeugenden Schaltung 12 werden in der Teilerschaltung 20, die vorzugsweise eine mehrstufige Multivibratorschaltung ist, in Signale mit Frequenzen für Stunden, Minuten und Sekunden umgewandelt. Die Signalumwandlungsschaitung 22, die das Ausgangssignal der Teilerschaltung 20 in Stunden, Minuten und Sekunden und andere Signale umwandelt, die sich als Anzeigesignale eignen, besteht aus einer Matrixschaltung, die für jedes Anzeigeelement der Leuchtstoffröhre Signale erzeugt. Die Ausgangssignale der Signalumwandlungsschaitung 22 werden ihren jeweiligen Leuchtstoffanzeigeröhren zugeführt, die im Zeitanzeigeteil 16 angeordnet sind, um die Zeit anzuzeigen. Die Impulsgeneratorschaltung 12, die Teilerschaltung 20 und die Signalumwandlungsschaitung 22 sind an sich bekannt.

In F i g. 2 ist ein willkürlich gewähltes Zeitanzeigeelement im Zeitanzeigeteil 16 dargestellt, bei dem eine einzelne Zahl aus einer siebenelementigen Leuchtstoffanzeigeröhre zusammengesetzt ist. Die Leuchtstoffanzeigeröhre besteht aus einer Heizfadenkathode 24, die thermische Elektronen emittiert, einem Gitter 26, das die thermischen Elektronen von der Kathode 24 beschleunigt und steuert, und aus einer siebenelementigen Segmentanode 28 aus einem fluoreszierenden Material, das Licht aussendet, wenn es durch auftreffende thermische Elektronen erregt wird. Die sieben Ausgangsklemmen P₁ bis Pi des Treiberschaltungsteils 14 stehen mit je einem der Anodensegmente 28 in Verbindung, und die Anodenspannung liegt an dem passenden Anodenelement, das durch die Signalumwandlungsschaitung 22 ausgewählt wird.

Die Uhrschaltung 10 der Fahrzeuguhr mit einer Digitalanzeige über Leuchtstoffanzeigeröhren besteht aus den oben erwähnten Schaltungen und ist im Fahrgastraum des Fahrzeuges installiert. Da die elektrische Leistung für die Taktimpulse erzeugende Schaltung 12 und den Treiberschaltungsteii 14 der Uhrschaltung 10 immer von der Batterie 18 geliefert wird, wird durch das System immer die richtige Zeit eingehalten. Da die Leistung über den Schalter 30 dem Zeitanzeigeteil 16 zugeführt wird, erfolgt keine Zeitanzeige an der Leuchtstoffröhre, wenn der Schalter 30 sich in seiner offenen Stellung befindet, obwohl die richtige Zeit intern durch die Taktimpulse erzeugende Schaltung 12 und die Treiberschaltung 14 beibehalten wird. Daher kann eine Einsparung von elektrischem Strom dadurch erreicht werden, daß der Anzeigeteil 16 abgeschaltet wird, wenn er nicht benötigt wird. Um das zu erreichen, kann der Schalter 30 entweder mit dem Zündschalter oder mit einem Zusatz-Ein-Aus-Schalter koordiniert oder kombiniert werden, der über den Zü.-.dschlüssel des Kraftfahrzeuges betätigt wird. Vorzugsweise steht der Schalter 30 mit der Kathode 24 über einen Widerstand 32 in Verbindung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Daher fließt kein Heizstrom von der Batterie 18 zur Kathode 24, solange der Schalter 30

sich in seiner offenen Stellung befindet, und es findet somit keine Elektronenemission von der Kathode statt, so daß die Anzeigefunktion der Leuchtstoffanzeigeröhre somit blockiert ist.

Ein weiteres Merkmal des in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht in einer Helligkeitssteuerschaltung 34, die mit dem Gitter 26 der Leuchtstoffanzeigeröhre des Zeitanzeigeteils 16 gekoppelt ist. Die Helligkeitssteuerschaltung 34 enthält einen Schalttransistor 36, dessen Kollektor über Teilerwiderstände 38 und 40 an der positiven Klemme der Batterie 18 liegt. Weiterhin ist der Emitter des Transistors 36 mit der negativen Klemme der Batterie 18 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Teilerwiderständen 38 und 40 liegt am Gitter 26 der Leuchtstoffanzeigeröhre. Die Basis des Transistors 36 ist über einen Widerstand 42 und einen Wählschalter 44 mit der positiven Klemme der Batterie 18 verbunden. Der Wählschalter 44 wird für die Helligkeitswahl benutzt, so daß die Lichtintensität der Anzeige der Fahrzeuguhr durch das Ein- und Ausschalten des Schalters im Fahrgastraum des Fahrzeuges gewechselt werden kann.

Wenn für den Tagesbetrieb eine hohe Helligkeit der Uhr des Fahrzeuges eingestellt werden soll, wird der Wählschalter 44 ausgeschaltet Wenn der Wählschalter 44 ausgeschaltet ist, wird dem Transistor 36 kein Basisstrom geliefert und nimmt der Transistor 36 zusammen mit der Helligkeitssteuerschaltung 34 den ausgeschalteten Zustand ein. Folglich liegt das Gitter 26 der Leuchtstoffanzeigeröhre über dem Widerstand 40 direkt an der positiven Klemme der Batterie 18. Da der Gitterstrom der Leuchtstoffanzeigeröhre extrem niedrig ist, wird die Gitterspannung annähernd gleich der Ausgangsspannung der Batterie 18, und wird somit die Helligkeit jedes der Segmente der Anode 28 groß.

Wenn während Nachtfahrten die Helligkeit der Anzeige heruntergeregelt werden soll, wird der Helligkeitswählschalter 44 in den eingeschalteten Zustand gebracht. In dieser Stellung fließt ein Basisstrom zum Transistor 36 der Helligkeitssteuerschaltung 34 und nimmt der Transistor 36 den durchgeschalteten Zustand ein. Das hat zur Folge, daß der Strom von der Batterie 18 durch die Teilerwiderstände 38 und 40 der Helligkeitssteuerschaltung 34 fließt, wodurch die Spannung durch das Verhältnis der Teilerwiderstände 38 und 40 geteilt wird und eine niedrigere Gitterspannung dem Gitter 26 der Leuchtstoffanzeigeröhre geliefert wird. Folglich ergibt sich eine geringere Beschleunigung der von der Heizfadenkathode 24 zu jedem Segment der Anode 28 emittierten Elektronen und nimmt die Helligkeit der Leuchtstoffanzeigeröhre ab.

Aus F i g. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Helligkeitssteuerschaltung 34 von der Uhrschaltung 10 getrennt aufgebaut ist, und daß es somit möglich ist, die Helligkeit der Zeitanzeige einfach dadurch zu ändern, daß die Helligkeitssteuerschaltung 34 zusammen mit dem Schalter 44 mit der Leuchtstoffanzeigeröhre der Uhrschaltung 10 verbunden wird, ohne daß die Arbeitsweise der Taktimpulse erzeugenden Schaltung 12 und des Treiberschaltungsteils 14 beeinflußt wird. Das hat den praktischen Vorteil, daß es möglich ist, dieselbe Helligkeitssteuerschaltung 34 zusammen mit dem Schalter 44 für mehr als eine Art der Uhrschaltung 10 mit verschiedenen Arten einer Taktimpulse erzeu genden Schaltung 12 und Treiberschaltung 14 anzuwen den.

In Fig.3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel de erfindungsgemäßen Uhr mit Digitalanzeige dargestellt Da das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ii vieler Hinsicht dem in F i g, 2 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ähnelt, sind die gemeinsamen Element mit gleichen Bezugszeichen versehen und wird voi einer Erläuterung ihrer Schaltung und Arbeitsweis abgesehen.

Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispie zeichnet sich dadurch aus, daß eine Wählschaltereinrich tung für die Helligkeit mit dem Schalter für die Instrumentenlampen des Fahrzeuges koordiniert ist. It F i g. 3 dient der Schalter 44 auch als Schalter für die Instrumentenlampen. Ein Ende des Schalters 44 steh mit der positiven Klemme der Batterie 18 ii Verbindung, während das andere Ende über die Instrumentenbeleuchtungslampe 46 und einen ver änderbaren Widerstand 48 an der negativen Klemme der Batterie 18 liegt. Der mittlere Verbindungspunk zwischen der Lampe 46 und dem veränderbarer Widerstand 48 steht mit einem Ende des Widerstände 42 in Verbindung, und das andere Ende des Widerstan des 42 liegt an der Basis des Transistors 36 de Helligkeitssteuerschaltung 34.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird di< Lichtstärke der Anzeige der Fahrzeuguhr gleichzeitig mit einer Abnahme der Außenlichtstärke herabgesetzt wenn es dunkel wird. Im allgemeinen ist die Beleuchtunj der Instrumentierung mit außen befindlichen Lampen wie den Hauptscheinwerfern oder den Schlußleuchter gekoppelt, und diese Lampen werden gleichzeitig durcl das Anschalten des Schalters 44 betätigt, der die Fahrzeuglampen einschaltet, indem er Strom von de Batterie 18 zuführt und der gleichzeitig die Instrumen tenbeleuchtungslampe 46 einschaltet. Wenn das eintritt fließt ein Basisstrom zum Transistor 36 der Helligkeits steuerschaltung 34, wodurch der Transistor 36 durchge schaltet wird. Wenn der Transistor 36 den durchgeschal tetem Zustand einnimmt, wird die am Gitter 26 de Leuchtstoffanzeigeröhre liegende Spannung herabge setzt, wodurch die Helligkeit der Zeitanzeige verringer wird.

Der veränderbare Widerstand 48, der in Reihe zu dei Instrumentenbeleuchtungslampe 46 geschaltet ist, dien zweckmäßigerweise dazu, die Lichtstärke der Instru mentenbeleuchtungslampe 46 einzustellen. Mit eine:

Zunahme des Widerstandswertes des veränderbarer Widerstandes 48 steigt das Potential am mittlerer Verbindungspunkt zwischen der Lampe 46 und den Widerstand 48, wodurch die Lichtstärke der Instrumen tenbeleuchtungslampe 46 abnimmt. Wenn das eintritt ändert sich gleichzeitig der Leitungszustand de Transistors 36 und wechselt dementsprechend dii Lichtstärke der Zeitanzeige. Mit einer Zunahme de Widerstandswertes des veränderbaren Widerstandes 4) nimmt mit anderen Worten das Basispotential de Transistors 36 zu und als Folge davon die Kollektor spannung ab, und nimmt als Folge des Abfalls de Gitterspannung am Gitter 26 die Lichtstärke de Zeitanzeige ab.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Digitaluhr für Kraftfahrzeuge mit Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhren zur Zeitanzeige, wobei jeweils eine ihrer Steuerelektroden mit einer Schaltungsanordnung zur Helligkeitssteuerung der Anzeige verbunden ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung der anzuzeigenden Zeitsignale, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter (26), einer jeden Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhre (16)' mit der Schaltungsanordnung (34) zur Helligkeitssteuerung verbunden ist, daß die Schaltungsanordnung (34) einen Wahlschalter (44) aufweist, in dessen erster Stellung die Anzeige mit einer vorgegebenen Helligkeit leuchtet und die Instrumentenbeleuchtungslampe (46) ausgeschaltet ist und in dessen zweiter Stellung die Anzeige mit einer geringeren als die vorgegebene Helligkeit leuchtet und die Instrumentenbeleuchtungslampe (46) angeschaltet ist, und daß die Schaltungsanordnung (34) für die Helligkeitssteuerung und die Instrumentenbeleuchtungslampe (46) mit einer Steuereinrichtung (48) verbunden sind, durch die die Lichtintensität der Anzeige und der Instrumentenbeleuchtungslampe (46) gleichzeitig veränderbar ist.

2. Elektrische Digitaluhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (34) für die Helligkeitssteuerung eine Reihenschaltung mit einem ersten (40) und einem zweiten (38) Widerstand und mit einem durch den Wahlschalter (44) steuerbaren Schaltelement (36) umfaßt, daß der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Widerstände mit dem Steuergitter (26) der Leuchtstoffdigital-Anzeigeröhre verbunden ist und daß bei durchgeschaltetem Schaltelement (36) an dem Steuergitter (26) eine niederere Spannung als bei gesperrtem Schaltelement (36) liegt.

3. Elektrische Digitaluhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (36) aus einem Transistor besteht, dessen Basis an dem Wahlschalter (44) liegt und dessen Kollektor mit dem zweiten Widerstand (38) verbunden ist.

4. Elektrische Digitaluhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Basis des Transistors (36) verbundener, veränderbarer Widerstand (48) vorgesehen ist, durch den die Lichtintensität der Anzeige und der Instrumentenbeleuchtungslampe (46) gleichzeitig veränderbar ist.

5. Elektrische Digitaluhr nach Anspruch 4, da- so durch gekennzeichnet, daß der Wahlschalter (44), die Instrumentenbeleuchtungslampe (46) und der veränderbare Widerstand (48) in Reihe geschaltet sind und daß die Basis des Transistors (36) mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Instrumentenlampe (46) und dem veränderbaren Widerstand (48) verbunden ist.