DE2756048C2 - Schaltungsanordnung zum Betrieb einer elektrochromen Anzeigevorrichtung - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Betrieb einer elektrochromen AnzeigevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine solche Schaltungsanordnung ist aus »elektronikpraxis« 1975, Nr. 11, Seite 11 und 14 und abgesehen von
den Polaritäts-Wählschaltern aus der Zeitschrift »I EEE-Tr. on Electron Devices« Vol. ED 22, 1975, Nr. 9 (September),
Seiten 749-758 bekannt. Die Schaltungsanordnung dient gemäß den dort gegebenen Lehren dazu,
die Ansteuerbedingungen für die elektrochrome Anzeigevorrichtung verbessern zu können, beziehungsweise
eine schnelle Löschung über eine Rückkopplung der elektromotorischen Kraft der Bezugselektrode gegenüber
dem Elektrolyten vornehmen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art auftretende
elektromotorische Gegenkraft auch anderweitig ausnützen zu können.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegeben. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die ίο elektromotorische Gegenkraft nicht nur dazu verwendet
werden kann, um für die Ansteuerung optimale Bedingungen einzustellen, sondern daß die elektromotorische
Gegenkraft auch dazu dienen kann, die in der elektrochromen Anzeigevorrichtung gespeicherte Anzeigeinformation
abzufragen. Die elektrochrome Anzeigevorrichtung eignet sich gemäß dieser Erkenntnis als
Speicher in Schaltungen, die sonst für Speicherzwecke einen besonderen elektronischen Speicher benötigt
Dies wird aus einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besonders deutlich: Wird bei einem elektronischen Kilometerzähler
in einem Kraftfahrzeug zum Beispiel, eine Flüssigkristallzelle für die Anzeige verwendet, so muß
ein elektronischer Summenzähler, der die Kilometerzahl aufsummiert, bei Inbetriebsetzung des Fahrzeugs
die bereits zurückgelegte Kilometerzahl eingeschrieben bekommen. Dazu weist eine solche Schaltungsanordnung
einen elektronischen Permanentspeicher auf, der den letzten Kilometerstand auch bei abgeschaltetem
Fahrzeug speichert und bei Einschalten wieder an den Summenzähler überträgt. Wird dagegen eine erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung verwendet, so fällt der bisher erforderliche elektronische Permanentspeicher
weg, da dessen Aufgabe durch die elektrochrome Anzeigeeinrichtung mit übernommen wird.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eignet sich immer dann, wenn ein Schaltungsteil, zum Beispiel
der Summenzähler im vorigen Beispiel, vorgesehen ist, der bei Inbetriebsetzung der Schaltungsanordnung die
in der elektrochromen Anzeigevorrichtung gespeicherte Information zur Weiterverarbeitung übernimmt.
Für nicht speichernde Anzeigen ist es bereits bekannt, den An'iieigezustarid beim Ansteuern einer Anzeigevorrichtung
abzufragen. So kann eine Anzeigevorrichtung zum Beispiel gemäß der DE-OS 24 40 476 eine Schaltung
aufweisen, die bei jedem Ansteuern überprüft, ob in der betreffenden Segmentansteuerung ein Kurzschluß
vorhanden ist. Gemäß der DE-AS 23 25 408 oder der DE-OS 25 02 794 ist es auch möglich, eine Komparatorschaltung
zu verwenden, die bei jedem Ansteuern eines Anzeigesegmentes überprüft, ob vorhandene Ansteuerwerte
von lilrom und Spannung mit vorgegebenen Referenzwerten übereinstimmen. Liegt keine Übereinstimmung
vor, ist dies ein Zeichen dafür, daß die Anzeigevorrichtung defekt ist; sie wird dann abgeschaltet.
Derartige Segmentanzeige-Funktionsüberwachungsschaltungen können auch bei einer erfindungsgemäßen
Schaltunglianordnung verwendet werden. Sie haben nur etwas mit der Ansteuerung der Anzeige und
nichts mit dem Ausnutzen eines Speichereffektes zu tun.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in beispielsweisen
AusfiJhrungsformen näher erlüuten. Fs zeigt
Fig. 1 die Prinzip-Schnitldarsiellung einer FeMkiSiper-IXD-ZeIIe;
Fig. 2 die Prin;:ip-Schnittdarstellung einer Flüssi-j-ECD-ZeIIc;
F i g. 3 das Layout eines typischen Sieben-Segment-
Ziffern-Anzeigemusters;
F i g. 4 das Schaltbild einer typischen Ansteuerschaltung für ECDs mit einem anhand von Fig. 3 veranschaulichten
Anzeigemuster;
Fig.5 die Schnittdarstellung einer Festkörper-ECD-ZeIIe,
die mit einer Bezugselektrode versehen ist;
F i g. 6 die graphische Darstellung der Färbungsdichie,
aufgetragen über der Speicherspannung für eine WOj-ECD-Zelle;
F i g. 7 den Prinzipaufbau einer Schaltung zur Messung
der Färbungsdichte/Speicherspannungs-Kennlinie gemäß F i g. ö;
F i g. 8 das Prinzipschaltbild einer Ansteuerschalsung zur Erregung einer mit Anzeigesegmenten versehenen
ECD mit einem konstanten Potential und zur Erfassung des Anzeigezustands der einzelnen Segmente;
F i g. 9 eine Schaltung zur Ermittlung des Anzeigczustands der einzelnen Segmente einer ECD in Zeitmultiplex-Technik;
Fig. 10 die zeitkorrelierte Darstellung einzelner Steuer- und Überwachungssignale zur Erfassung des
Anzeigezustands einzelner Anzeigesegmente;
Fig. 11 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung
in Verbindung mit einem ECD-Akkumulator-Treiber;
Fig. 12 das Schaltbild eines Signalgenerators für die
Ansteuerschaltung nach F i g. 11;
Fig. 13 die zeitkorrelierte Darstellung einzelner Signalverläufe
innerhalb der Schaltung nach Fig. 12;
Fig. 14 die zeitkorrelierte Darstellung einzelner Signalverläufe
unter Bezug auf ein alphanumerisches Sieben-Segment-Anzeigemuster;
Fig. 15 die Ansicht eines Fahrzeug-Armaturenbretts, das mit einer ECD-Geschwindigkeitsanzeige ausgerüstet
ist;
Fig. 15 die Perspektivdarstellung einer Lampe zur Erleuchtung eines Fahrzeugarmaturenbretts und
Fig. 17 die Seitenschnittdarstellung des Armaturenbretts
nach F i g. 15.
Anhand der F i g. 1 bis 4 wird nachfolgend zunächst der Aufbau von ECD-Elementen sowie eine Ansteuerschaltung
für solche Elemente beschrieben:
Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Arten von Elektrochromen Anzeigen, die als ECDs zu bezeichnen sind. Bei
der einen Art wird die Farbvariation durch Änderung der Lichtdurchlässigkeit oder Opazität eines anorganischen
festen Films hervorgerufen. Den typischen Aufbau eines solchen Elements läßt die Fi g. 1 erkennen, in
der eine Schicht eines mit einem Bindemittel versetzten Kohlepulvers (bekannt unter der Handelsbezeichnung
AQUADAG) mit Bezugshinweis 1 und eine nicht-rostende bzw. nicht-korrodierende Platte mit Bezugshinweis
2 gekennzeichnet sind. Sowohl die Schicht 1 als auch die Platte 2 bilden gemeinsam eine Stüt^platten-
oder Gegenelektrode. Ein Abstandstück ist mit 3, eine lichtdurchlässige Transparentelektrode mit 4, ein Glassubsirat
mit 5, ein anorganischer fester Film, an dem das elektrochrome Phänomen auftritt, mit 6 und ein Elektrolyt
mit 7 bezeichnet. Der anorganische Film 6 besteht aus dem für eine Elektrokolorierung am häufigsten verwendeten
Material WO3 in einer Schichtdicke von etwa 1 μίτι. Der Elektrolyt besteht aus einem Gemisch von
Schwefelsäure und einem organischen Alkohol, etwa Glycerin und enthält außerdem ein feines weißes Pulver,
etwa "ΠΟ2. Der Alkohol dient zur Verdünnung der Säure,
und das Pigment TiO2 bildet einen weißen reflektierenden
Hintergrund zur besseren Kontrastwirkung für das Färbungsphänomen. Die Dicke der Flüssigkeitsschicht beträgt normalerweise etwa 1 mm. Die Gegenelektrode
ist so gewählt, daß sich eine gute Ansteuerung der Anzeigevorrichtung gewährleisten läßt.
Der Film aus amorphem WOj verfärbt sich blau.
wenn die Transparentelektrode 4 in bezug auf die Gegenelektrode
mit einem negativen Potential beaufschlagt wird; die zuzuführende Spannung beträgt mehrere
Volt. Die blaue Farbe verschwindet oder bleicht aus, wenn die Polarität der zugeführten Spannung umgekehrt
wird; dieses Phänomen wird als »Bleichen« bezeichnet.
Die Kolorierung des Films entsteht offensichtlich durch Injektion von Elektronen oder Protonen in den
WO3-FiIm. Das Bleichen tritt bei Rückkehr der Elektronen
bzw. Protonen in den Ausgangszustand ein, wenn die Polarität umgekehrt wird. Der Färbungszustand
wird nach Abschalten der Färbungsspannung für mehrere Tage aufrechterhalten, solange keine Lösch- oder
Bleichspannung zugeführt wird. Dieses Phänomen wird als »Speichereffekt« bezeichnet.
Bei der zweiten Art von ECD-Elementen entsteht die Kolorierung durch eine elektrisch induzierte chemische
Reduktion einer farblosen Flüssigkeit, und es bildet sich ein farbiger unlöslicher Film auf der Kathodenoberfläehe.
Bei Abwesenheit von Sauerstoff verbleibt der gefärbte Film unverändert, solange kein Strom fließt. Die
Verfärbung verschwindet jedoch allmählich bei Anwesenheit von Sauerstoff. Dieses Phänomen wird als »Fading«
bezeichnet. Bei einer Umkehrung der anliegenden Spannung löst sich der Film in der Flüssigkeit auf und
gleichzeitig verschwindet die Farbe. Als farblose Flüssigkeit, die die gestellten Anforderungen befriedigend
erfüllt, wurde bisher eine wäßrige Lösung eines leitenden Salzes, z. B. KBr, und eines organischen Materials,
z. B. Heptylviologenbromid verwendet — ein Material, bei dem durch elektrochemische Reduktion ein purpurartiger
Film entsteht. Typische Betriebsspannungen liegen bei etwa 1,0 Volt Gleichspannung.
Den grundsätzlichen Aufbau einer solchen Zelle verdeutlicht die Fig. 2: Ein Glassubstrat ist mit 8, eine
Rückseiten- oder Gegenelektrode mit 9, Anzeigeelektroden sind mit 10, ein Viologen-Flüssigkeitsgemisch mit
11, ein Abstandsstück mit 12 und ein Versiegelungsmaterial mit 13 bezeichnet. Die Dicke der Flüssigkeitsschicht
beträgt normalerweise cwa 1 mm. ECD-EIemente
auf der Basis von Viologen können als sogenannte Durchsichtelemente betrieben werden, wenn beide
Elektroden lichtdurchlässig sind oder als Reflexionselemente, wenn ein weißes reflektierendes Pigment der
klaren elektrochromen Flüssigkeit zugemischt wird.
Ergänzend zu den beschriebenen Arbeitsprinzipien von ECD-Zellen sei noch auf die folgenden vorteilhaften
und charakteristischen Eigenschaften solcher Elemente hingewiesen:
1. Der Sicht- oder Abstrahlwinkel ist extrem weit.
2. Eine Mehrzahl von Farben ist wählbar.
3. Für einen einzigen Betriebszyklus Färben/Bleichen
beträgt die Verlustenergie mehrere bis mehrere zehn m|/cm2, wobei die gesamte Verlustenergie
proportional ist zur Anzahl der Wiederholungszyklen.
4. Es lassen sich Speichereffekte erreichen, durch die der Färbungszustand für mehrere Stunden bis zu
mehreren Tagen aufrechterhalten werden kann, nachdem die Färbungsspannung abgeklemmt wurde,
solange die ECD-Zellen in einem elektrisch offenen Zustand gehalten werden. Zur Aufrechter-
haltung der Speicherwirkung wird keinerlei extern zuzuführende Leistung benötigt.
Das Schaltbild der F i g. 4 zeigt die Anordnung einer typischen Ansteuerschaltung für ein Sieben-Segment-ECD-Ziffernanzeigeelement,
dessen einzelne Segmente beispielsweise in der in F i g. 3 veranschaulichten Anordnung
aufgeteilt sind. In der Figur sind zur Erleichterung der Übersicht lediglich drei Segmente Si, S2 und Sj
veranschaulicht. Die Ansteuerschaltung nach Fig. 4 umfaßt im wesentlichen eine Speisequelle B, Polaritäts-Wählschalter
SW0\ und SWc12, die miteinander gekoppelt
sind, sowie Segmentschalter SWi, SW2 und SWt.
Soll nur ein spezielles Segment, beispielsweise das
Segment Si koloriert werden, so werden die Wählschalter
SWu1 und SWu2 mit den jeweils unteren Anschlußklemmen
in Kontakt gebracht und nur der Segmentschalter SW) wird geschlossen, um die Verbindung zum
Segment Si herzustellen. In diesem Augenblick fließt ein
elektrischer Strom von der Gegenelektrode 9 über den Elektrolyten zur Segmentelektrode Si, so daß sich dieses
Segment färbt.
1st ein ausreichender Färbungszustand am Segment Si erreicht, so wird wenigstens einer der Wählschalter
SW0I bzw. SW02 auf einen Zwischenzustand gebracht
und gehalten, um den Stromfluß zu unterbrechen. Das Segment Si verbleibt so im gefärbten Zustand. Alternativ
dazu wird die Speicherbedingung für das Segment Si hergestellt, wenn der Segmentschalter SW] offen ist,
selbst wenn die Wählschalter SWoi und SW02 in Kontakt
mit den unteren Anschlußklemmen bleiben. Der Farbton läßt sich durch selektive Änderung der Einschaltperiode
der jeweiligen Segmentschalter SWi, SW2 und
SW· 3 einstellen.
Soll anschließend das Segment Si gelöscht werden, so
werden die Wählschalter SWOi und SW02 mit den oberen
Anschlußklemmen in Kontakt gebracht und nur der mit dem Segment Si verbundene Segmentschalter SWi wird
geschlossen. In diesem Augenblick fließt ein Strom von der Segmentelektrode Si über den Elektrolyten zur Gegenelektrode
9, so daß das Segment Si gelöscht wird. Der Grad des Bleichens läßt sich ebenfalls durch Verändern
der Einschaltperiode des Segmentschalters SW]
steuern.
Wie bereits oben erwähnt, bieten ECD-Anzeigeelemente
für viele Anwendungsfälle durch ihren Speichereffekt den Vorteil, daß nach Einstellung eines bestimmten
Anzeigezustands keine äußere Leistung mehr zugeführt zu werden braucht. Ein weiteres Merkmal sind die
zusätzlich zu den bereits erwähnten optischen Speichereffekten auftretenden elektrischen Speichereffekte. Bei
der Erfindung werden speziell diese gespeicherten elektrischen Zustände ausgenutzt, die nachfolgend kurz erläutert
werden:
Der Grund, weshalb Speichereffekte nur im elektrisch
offenen Zustand zu erwarten sind, beruht auf einer im Färbungszustand auftretenden elektromotorischen
Gegenkraft. Wird beispielsweise ein Weg zwischen einem Segment und der Gegenelektrode 9 überbrückt
oder kurzgeschlossen, so fließt aufgrund der elektromotorischen Gegenkraft ein Strom in entgegengesetzter
Richtung zum Kolorierungsvorgang, wodurch sich der Bleichzustand oder der Kolorierungszustand
verschlechtert oder ganz verschwindet. Die experimentellen Meßergebnisse der elektromotorischen Gegenkraft
bei WO3 und dem in F i g. 5 veranschaulichten Zellenaufbau sind in der F i g. 6 dargestellt. Bei der Anzeigezelle
nach F i g. 5 ist in Ergänzung zu der Zelle nach Fig. 1 noch eine Bezugselektrode 14 aus Indiumoxid
(IniOj) vorhanden, die also transparent ist.
Der Zweck der Bezugselektrode 14 ist folgender:
Die elektromotorische Kraft eines Systems, das einen Elektrolyten und eine Elektrode enthält, entsteht zum einen durch eine halbe Batterie, die den Elektrolyten und die Elektrode umfaßt. Die extern zwischen zwei Elektroden meßbare elektromotorische Kraft summiert sich zur Gesamtspannung von zwei solcher Halb-Batterien. Wie bereits erwähnt, zeigen ECDs elektrische Speichereffekte. Dies impliziert ganz allgemein, daß die elektromotorische Kraft einer Halb-Batterie, die durch die transparentelektrode 4, für den Film 6 aus WOj und den Elektrolyten 7 gebildet ist, zwischen dem Bleichzustand und dem Färbungszustand des WOj-Films unterschiedlich sein muß. Urn die elektromotorische Kraft aus der so gebildeten Halb-Batterie abgreifen und Änderungen dieser elektromotorischen Kraft messen zu können, wird eine zweite Halb-Batterie benötigt. Dabei ist auch wichtig, daß die elektromotorische Kraft der zweiten Halb-Batterie stabil ist, da sich sonst Änderungen der elektromotorischen Kraft der ersten Halb-Batterie auf der Anzeigeelcktrodenseite nicht richtig messen lassen würden. Zur Messung der elektromotorisehen Gegenkraft dient die Bezugselektrode 14. Um Änderungen der elektromotorischen Kraft der auf der Bezugselektrodenseite liegenden Halb-Batterie in Abhängigkeit von einem über die Bezugselektrode 14 fließenden Strom zu verhindern, muß ein Voltmeter mit sehr hohem Eingangswiderstand verwendet werden. Eine andere Möglichkeit wäre, die elektromotorische Gegenkraft zwischen der Gegenelektrode 9 und der Anzeigeelektrode 10 zu messen. Dies jedoch ist äußerst schwierig, da beim Bleichen und Färben des WO3-Fiims ein Strom über die Gegenelektrode 9 fließt und die elektromotorische Kraft der Halb-Batterie auf der Seite der Gegenelektrode 2 nicht stabil ist. Diese an sich gegebene Möglichkeit ist also nicht günstig.
Die elektromotorische Kraft eines Systems, das einen Elektrolyten und eine Elektrode enthält, entsteht zum einen durch eine halbe Batterie, die den Elektrolyten und die Elektrode umfaßt. Die extern zwischen zwei Elektroden meßbare elektromotorische Kraft summiert sich zur Gesamtspannung von zwei solcher Halb-Batterien. Wie bereits erwähnt, zeigen ECDs elektrische Speichereffekte. Dies impliziert ganz allgemein, daß die elektromotorische Kraft einer Halb-Batterie, die durch die transparentelektrode 4, für den Film 6 aus WOj und den Elektrolyten 7 gebildet ist, zwischen dem Bleichzustand und dem Färbungszustand des WOj-Films unterschiedlich sein muß. Urn die elektromotorische Kraft aus der so gebildeten Halb-Batterie abgreifen und Änderungen dieser elektromotorischen Kraft messen zu können, wird eine zweite Halb-Batterie benötigt. Dabei ist auch wichtig, daß die elektromotorische Kraft der zweiten Halb-Batterie stabil ist, da sich sonst Änderungen der elektromotorischen Kraft der ersten Halb-Batterie auf der Anzeigeelcktrodenseite nicht richtig messen lassen würden. Zur Messung der elektromotorisehen Gegenkraft dient die Bezugselektrode 14. Um Änderungen der elektromotorischen Kraft der auf der Bezugselektrodenseite liegenden Halb-Batterie in Abhängigkeit von einem über die Bezugselektrode 14 fließenden Strom zu verhindern, muß ein Voltmeter mit sehr hohem Eingangswiderstand verwendet werden. Eine andere Möglichkeit wäre, die elektromotorische Gegenkraft zwischen der Gegenelektrode 9 und der Anzeigeelektrode 10 zu messen. Dies jedoch ist äußerst schwierig, da beim Bleichen und Färben des WO3-Fiims ein Strom über die Gegenelektrode 9 fließt und die elektromotorische Kraft der Halb-Batterie auf der Seite der Gegenelektrode 2 nicht stabil ist. Diese an sich gegebene Möglichkeit ist also nicht günstig.
Fig. 6 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen
dem Färbungsgrad und der elektromotorischen Gegenkraft, die ein Maß für den elektrischen Speicherzustand
ist, gemessen an einem WOj-FiIm mit einer Dicke von etwa 0,5 μην Bei der graphischen Darstellung der F i g. 6
ist auf der Ordinate die optische Dichte und auf der Abszisse die elektromotorische Gegenkraft aufgetragen.
Die F i g. 7 zeigt den Aufbau der Meßschaltuiig. Bei
der Meßschaltung der F i g. 7 ist mit 15 ein Gleichspannungs-Voltmeter bezeichnet. Die optische Dichte im
Bleichzusland ist in F i g. 6 mit »0« gekennzeichnet; in diesem Zustand entspricht die elektromotorische Kraft
einer positiven Spannung. Erreicht die optische Dichte dagegen im Färbungszustand beispielsweise den Wert
0,7, so liegt die elektromotorische Gegenkraft bei etwa —0,4 V. Da die optische Dichte im Lösch- oder Bleichzustand,
wie erwähnt, zu »0« angenommen wird, ergibt sich ein beträchtlicher Unterschied für die elektromotorische
Gegenkraft zwischen dem Färbungs- und dem Bleichzustand bei ECDs von beispielsweise 0,4 V. Mit
der Erfindung werden die elektrischen Speichereffekte
bo und die optischen Speichereffekte bei ECDs gleichzeitig
ausgenutzt.
Unter Bezug auf die Schaltung der F i g. 8 wird nachfolgend
erläutert, wie sich der elektrische Speichereffekt bei ECDs in Verbindung mit einer Ansteuerschal-
b5 tung ausnutzen läßt. Es sei in diesem Zusammenhang
darauf hingewiesen, daß die Ansleuerschaltung der
Fi g. 4 auch als »Konstant-Spannungsansteuerung« bezeichnet werden kann, während die ECD-Ansteuer-
schaltung nach Fig.8 mit einem den elektrischen Speicher/ustiind
abfragenden Detektor als »Konstant-Potentialansteueiung«
bezeichnet worden kann. Die Konstant-lOteniiiilansleiicmng
wird über eine negative Rückkopplungsschleifc erreicht, die die Bezugselektrode
14 und einen Treiberverstärker Ap umlal.it. Die Schalter 5W111. SW„2. SlV1, SW2 und SWi erfüllen die
gleichen Funktionen, wie bei F i g. 4, außer daß die angesteuerte ECD-ZeIIe nicht im Speicherzustand gehalten
werden kann, selbst wenn der Schalter SWn1 oder SWm
offen ist.
Zur Einstellung des Potentials an der Bezugselektrode 14 dient ein veränderbarer Widerstand Rv ι. Die Ausgangsspannung
des Treiberverstärkers An und damit die Spannung an der Gegenelektrode 9 der ECD-ZeIIe
ändert sich so, daß das Potential auf der Bezugselektrode 14 dem durch die Einstellung des Widerstands Rv \
eingestellten Potential gleich ist. Zur Abfrage der Potentiale der Bezugselektrode 14 bzw. der Segment Si, S2
bzw. 53 dienen Pufferverstärker A/m, Am, Am bzw. Am.
Diese Pufferverstärker halten Änderungen der elektromotorischen Gegenkraft auf einem Minimum, die durch
einen Stromfluß während der Messung der elektromotorischen Gegenkraft verursacht werden könnten. Ein
Verstärker A/. verschiebt den Ausgangspegel von Ann
durch Veränderungeines Widerstands Rv2- Ein Verstärker
Ai invertiert den Ausgang von Αι., so daß der pegelverschobene
Ausgang des Verstärkers Aim als Ausgang
bei Ai auftritt. Die Ausgangspegei von A «1, A «2 und A « j
werden durch Komparatoren Ci, C2 bzw. Ci gegen den
Ausgangspegel des Verstärkers Ai verglichen. Die Verstärkungsgrade
der Verstärker A/. und A/ sind jeweils
durch einen Wid2rstand R auf den Faktor —1 eingestellt.
Die Schaltung nach F i g. 8 arbeitet wie folgt: Wie sich aus F i g. 6 ersehen läßt, liegt die elektromotorische
Gegenkraft bei etwa —0,4 V, wenn die optische Dichte im Färbungszustand zu etwa 0,7 angenommen
wird. Der Widerstand Rv2 in Fig.8 ist damit so einzustellen,
daß der Ausgang des Verstärkers 4/ bei etwa der Hälfte vom 0,4 V, also um 0,2 V niedriger liegt als der
Ausgangspegel des Verstärkers Amt- Steht das Segment
Si im Bleichzustand, so beträgt der Pegel der elektromotorischen Gegenkraft etwa null, wie sich aus Fi g. 6 ersehen
läßt. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Unterschied zwischen dem positiven und dem negativen Eingang
des Komparators Ci etwa 0,2 V, wcbei der Pegel
am positiven Eingang niedriger liegt als am negativen Eingang. Ist das Segment Si also gebleicht, so steht der
Ausgang des Komparators Ci, d. h. eine Klemme Mi, auf
niedrigem Pegel.
ist andererseits das Segment S2 gefärbt, so tritt (vgl.
die obigen Ausführungen zu F i g. 6) eine elektromotorische Gegenkraft von etwa —0,4 V auf, so daß die Potentialdifferenz
zwischen den beiden Eingängen am Komparator C2 bei etwa 0,2 V liegt, mit einem höheren Pegel
am positiven Eingang. Die Ausgangsklemme M2 des Komparators C2 nimmt damit einen hohen Pegel ein.
Durch die Schaltung nach F i g. 8 lassen sich also die Bleich- oder Färbungszustände der jeweiligen Segmente
als elektrische Signale mit hohem bzw. niedrigem Signalpegel an den Ausgängen der Komparatoren
durch Ausnutzung der vorhandenen elektromotorischen Gegenkraft darstellen oder in anderen Worten,
durch Ausnutzung der inhärent vorhandenen elektrischen Speichereffekte.
Obgleich beim Ausführungsbeispiel der F i g. 8 für jedes der Segmente ein zugeordneter Pufferverstärker
bzw. Komparator vorgesehen ist, läßt sich die Anzahl dieser Bauelemente auch stark einschränken und zwar
beispielsweise durch die Verwendung von Denuilliplexern
bzw. D-Flip-Flops. Die Fig.9 zeigt ein Ausfüh-
r> rungsbeispiel für eine solche Lösung:
Ersichilicherweisc sind die Segmente jeweils nur auf
einen Puffcrverslärker An schaltbar und das jeweils momentan
auf diesen Verstärker zu schaltende Segment wird durch Zwei-Richtungs-Schalter Bs \, Bs2 bzw. Bsi
lü innerhalb des Demultiplexers 15' bestimmt. Außerdem
ist nur ein Komparator C vorhanden, dessen Ausgangssignal auswahlweise in eines von drei D-Flip-Flops
übertragen wird, deren Ausgänge mit Q\, Q2 bzw. Qj
bezeichnet sind. Die Widerstände Ri mit zugeordneten
Kondensatoren Ci. bilden ein Tiefpaßfilter, und die durchgelassenen Signale gelangen auf die Takteingänge
Cl], Cl2 bzw. Ch der D-Flip-Flops. Mit Cont\, Cont2 und
Conh sind Steuersignale für die Zwei-Richtungs-Schalter bezeichnet; diese Schalter werden EIN geschaltet,
wenn die Steuersignale hohen Pegel einnehmen und stehen bei niedrigem Signalpegel entsprechend im Zustand
AUS. Die F i g. 10 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen den Steuersignalen für die Zwei-Richtungs-Schalter
und den Taktsignalen für die D-Flip-Flops. Unmittelbar
vor der Umschaltung der Taktsignale auf hohen Pegel geben die Ausgänge Q\, Q2 und Qi die Eingangszustände
der D-Flip-Flops wieder.
Die Schaltung der F i g. 9 arbeitet wie folgt: Um den Anzeigezustand, also entweder den Färbungs-
oder Bleichzustand der überprüften ECD-Zelle abzutasten, wird beispielsweise Cont\ auf Pegel »hoch« geschaltet.
In diesem Fall wird der Zwei-Richtungs-Schalter ß.vi leitend, so daß der positive Eingang des Pufferverstärkers
Ab mit dem Segment Si verbunden wird.
Der Ausgang des Komparators C schaltet jetzt auf hohen Pegel um, wenn das Segment Si gefärbt ist und
nimmt niedrigen Signalpegel ein, wenn das Segment Si im Bleichzustand steht, wie zuvor oben in Verbindung
mit F i g. 8 erläutert. Das Signal Conu mit hohem Pegel wird durch das betreffende durch einen der Widerstände
Ri. und einen zugeordneten Kondensator Cl gebildete
Tiefpaßfilter in ein Signal für den Takteingang Ch umgewandelt, was zur Folge hat, daß das am Ausgang
des Komparators C in bezug auf die Rückflanke von Coni) verzögerte Ausgangssignal am Ausgang Q des
D-Flip-Flops auftritt. Das Tiefpaßfilter stellt sicher, daß das Ausgangssignal des Komparators Cauf die Ausgänge
der D-Flip-Flops übertragen wird, da die Taktsignale für die D-Flip-Flops hinter den Steuersignalen für die
Analogschalter liegen.
Der Anzeigezustand der übrigen Segmente läßt sich in gleicher Weise überprüfen. Mit der Mehrfachausnutzung
des Pufferverstärkers Ab und des Komparators C in zeitunterteilter Folge läßt sich der Schaltungsaufwand
insbesondere im Falle einer großen Anzahl von Segmenten beträchtlich senken, was insbesondere bei
einer integrierten Schaltung zu einer beträchtlichen Kostenverminderung führt. Ist also eine große Anzahl von
Anzeigesegmenten zu überprüfen, so bietet sich diese Art von Zeitmultiplex-Technik an, bei der zur Bestimmung,
ob die einzelnen Segmente entweder im Färbungs- oder im Bleichzustand stehen, mit einem Verstärker
und einem Komparator oder ggfs. mit wenigen solcher Baueinheiten möglich ist.
Es erscheint angebracht, den Pufferverstärker noch etwas näher zu erläutern:
• Wie bereits erwähnt, dient der Pufferverstärker dazu,
Änderungen der elektromotorischen Kraft der Halb-
Batterie auf der Seite der Bezugselektrode oder der Segmente zu verhindern oder mindestens auf einem
sehr kleinen Wert zu halten. Diese Änderungen der elektromotorischen Kraft können durch den Meßstrom
durch die Meßschaltung hervorgerufen werden. Andererseits eröffnet sich durch diese Feststellung auch folgende
Möglichkeit: Der Pufferverstärker ist dann entbehrlich, wenn sich die elektromotorische Kraft in sehr
kurzer Zeit messen läßt, die zu praktisch keinen Änderungen der EMK führt. Dies ist dann möglich, wenn die
Eingangsimpedanzen des Verstärkers Ai bzw. des Komparators
C in F i g. 9 so hoch sind, daß Änderungen der EMK praktisch vernachlässigbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend in Anwendung auf den Wegstreckenmesser bzw. Kilometerzähler eines
Fahrzeugs weiter erläutert. Speziell für Motorfahrzeuge gibt es heute bereits eine Vielzahl von elektronischen
Überwachungshilfen für den Motor und andere wesentliche Baugruppen des Fahrzeugs. Es sei hier eine Möglichkeit
für einen elektronischen Wegstreckenanzeiger dargestellt:
Ganz allgemein zeichnen sich opto-elcktronische Anzeigen,
wie etwa lichtemittierende Dioden oder Flüssigkristallanzeigen durch geringe Betriebsspannungen und
vergleichsweise niedrige Ansteuerleistungen aus. Bei vielen dieser Anzeigen, die beispielsweise mit lichtemittierenden
Dioden ausgerüstet sind, ergeben sich jedoch 'inter bestimmten Betriebsumständen, beispielsweise
wenn das Fahrzeuginnere der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, erhebliche Ableseschwierigkeiten,
da die lichtemittierenden Dioden zu den sogenannten aktiven Anzeigeelementen zählen, die selbst Licht emittieren.
Andererseits zählen die mit Flüssigkristall ausgerüsteten Anzeigen zu den passiven Anzeigeelementen,
die das Umgebungslicht ausnützen, wobei sich gute Anzeigequalitäten dann ergeben, wenn helle Umgebungslichtverhältnisse
vorliegen. Flüssigkristallanzeigen lassen sich bei Nacht durch eine Lampe ausleuchten. Flüssigkristallanzeigen
besitzen jedoch keine elektrische Speicherfunktion, so daß sie insofern, aber auch in einer
Reihe von anderen Eigenschaften den hier beschriebenen ECD-Anzeigeeiementen unterlegen sind.
Die F i g. 11 zeigt den Aufbau einer Schaltung zur
Aufsummierung und Zählung von durch ein Motorfahrparators Cfür die jeweiliger Segmente. Zur Umsetzung
der Sicben-Segment-Signale (vgl. die Segmentanordnung nach Fig. 3) in Binärsignale, deren Anzahl der
Höchstzahl der anzuze genden Ziffernstellen entspricht, dient ein Codierer 36.
Ein Permanentmagnet 24 dreht sich mit einer Antriebswelle
und der jeweilige Drehwinkel des Permanentmagneten 24 wird durch eine feststehende Spule 25
abgefragt, um die Geschwindigkeit bzw. zurückgelegte
lü Wegstrecke des Fahrzeugs in elektrische Signale umzusetzen.
Die niedrige Induktionsspannung der Spule 25 wird durch einen Verstärker 26 angehoben. Zur Formung
der Ausgangssignale des Verstärkers 26 dient ein NAND/Schmitt-Trigger 27, dessen Ausgangsimpulse
durch einen Frequenzteiler 28 untersetzt werden. Dieser Frequenzteiler 28 speist die nicdrigstsignifikantc Ziffernstelle
der Anzeigevorrichtung, die, wie oben angegeben, Wcginkremente von 100m anzeigt, d.h., der
Ausgang des Frequenzi eilers 28 ist mit einem einstellbaren binär arbeitenden Dekadenzähler 29 verbunden.
Der Dekadenzähler 29 weist jedoch eine Übertrag-Ausgangsklemme CD auf, deren Potential R vom Pegel
»niedrig« zum Pegel »hoch« umschaltet, wenn sich der Ausgang in dezimaler Notierung von »neun« auf »null«
ändert. Da die Übertrag-Ausgangsklemme CD mit einer
Eingangsklemme der nächstfolgenden Stufe verbunden ist, läßt sich eine vielsteilige Ziffernanzeige durch Kaskadenverbindung
einer Mehrzahl solcher Dekadenzähler 29 zusammenstellen. Ein Decodierer 30 dient zur
Umsetzung der binär codierten Ausgangssignale des Dekadenzählcrs 29 in Sieben-Segment-Signale zur Anzeige
über ein Anzeigeelement gemäß Fig.3. In der
Darstellung sind bezüglich des Codierers 36 und des Decodicrcrs 30 die bin;är-codierten Signale mit A, B, C
und D bezeichnet, während die Sieben-Segment-Signale mit a, b, c. d. e, /"und gangegeben sind. Die Signalzuordnung
veranschaulicht die Fig. 14.
Die D- Flip- Flops 31 und 32 speichern die Ausgangssignale des Decodieren; 30 unter Steuerung durch die
Taktsignale Ch und Ch. Tritt die Vorderflanke der Taktsignale
auf, so erscheinen die Eingangssignale für die D-Flip-Flops genau dann, wenn das vorhergehende
Taktsignal auf Niedrigpegel steht, so daß mit der Rückflanke der Übertrag auf die Ausgänge Q erfolgt. Aus
zeug zurückgelegten Wegstücken (Weginkrementen), 45 Fi g. 13 ist ersichtlich, daß die Vorderflanke des Taktsi-
die eine ECD-Ansteuerschaltung gemäß der Erfindung umfaßt. Die Fig. 12 verdeutlicht den Aufbau eines Signalgeneralors
für die Schaltung nach Fig. 11, und Fig. 13 gibt die Signalverläufe an verschiedenen Punkten
des Signalgenerators nach Fig. 12 wieder.
Eine Mehrzahl von zu Einzelgruppen zusammengefaßten AriZeigescgmcnten ist in einer ECD-Anzeigevorrichtung
zur Wiedergabe der zurückgelegten Wegstrekke vorhanden und mit 16 bzw. 17 bezeichnet Soll beispielsweise
ein Weginkrement von 100 m innerhalb eines gesamten Anzeigebereichs von 100 000 km angezeigt
werden, so sind sieben derartiger Segmentfamilien erforderlich, die jeweils beispielsweise den Sieben-Segment-Aufbau
nach Fig.3 aufweisen können. Für die Zwei-Richtungs-Schalter 21 werden FETs vom Anreicherungstyp
verwendet, deren jeweils eine Klemme auf eine gemeinsame Spannungsquclle Vm geschaltet ist.
Ein Demultiplexer ist aus FETs 22, ebenfalls vom Anreicherungstyp,
aufgebaut und schaltet die einzelnen Seggnals Ch um einen sehr kurzen Zeitabschnitt vor dem
Gegenstück Ch liegt. Das Eingangssignal für das O-Flip-Flop
32 ist auch das Eingangssignal für das D-Flip-Flop 31. Das D-Flip-Flop 32 speichert damit das Signal des
D-Flip-Fiops 31, das vor den eintreffenden Taktsignalen vorhanden war. Das Ausgangssignal a des Decodierers
30 gelaiigi auf uas D-F'iip-Fiop 31, so daß der Ausgang
eines exklusiven ODER-Glieds 33, das durch die Ausgänge der D-Flip-Flops 31 und 32 beaufschlagt ist, auf
Pegel »hoch« umschalt et, wenn der Ausgang a des Decodierers
30 sich vom F'egel »niedrig« auf Pegel »hoch« ändert und vice versa. Ein mit 34 bezeichneter Schaltkreis
steuert die Zwei-iRichtungs-Schalter 21, die ihrerseits
die Anzeigesegmente 16 bzw. 17 an- und abschalten. Der Schaltkreis 34 steuert im Zusammenwirken mit
dem exklusiven ODER-Glied 33 die Zweirichtungs-Schalter 21 über ein Färbungs- oder Schreibsignal W,
wenn der Ausgang des Decodierers 30 sich vom Pegel »niedrig« zum Pegel »hoch« ändert und schaltet ande-
mente in zeitunterteilter Folge auf den Pufferverslärker b5 rerseits die Zwei-Richi:ungs-Schalter 21 aus, wenn ein
Ab, wobei die Gates der FETs 22 von den Parallelaus- Bleich- oder Löschsignal E den Ausgang des Decodiegängen
eines Schieberegisters 35 angesteuert sind. Ein rers 30 vom Pegel »hoch« auf Pegel »niedrig« umschal-D-Flip-Flop
23 speichert das Ausgangssignal des Korn- tet. Zur Auffrischung der Anzeigequalität dienen unter
Steuerung eines Signals X die mit A1./bezeichneten Auffrischsignale.
Unter der Voraussetzung, daß das Signal X auf hohem Signalpegel steht, ermöglichen die Auffrischsignale
R,-f, daß sowohl die Signale EaIs auch W
durchschalten, wenn der Ausgang bzw. das Signal ;i auf r>
Pegel »hoch« steht. Dagegen kann nur das Signal E passieren, wenn der Ausgang bzw. das Signal α auf einem
niedrigen Pegel steht, wodurch der Rirbungs/usiand
bzw. Bleichzustand regeneriert wird. Ein von einem manuell zu betätigenden Tastschalter oder beispielsweise
dem Zündschlüssel eines Automobils zu triggcrnder monostabiler Multivibrator kann dazu verwendet
werden, um den Pegel »hoch« für das Signal X festzulegen.
Mit Vb ist die Batteriespannung des Fahrzeugs bezeichnet.
Vm ist eine auf halbem Pegel von V« stehende,
eine Zwischenspannung liefernde Spannungsquelle. Junction-FETs 18 wirken zusammen mit Widerständen
19 als Konstantspannungsquellen. FETs 20 übertragen eine durch die Widerstände 19 festgelegte Färbungs-
bzw. Bleichspannung unter Steuerung durch die Signale W bzw. fan den Gates auf einen Treiberverstärker A^.
Steht das Signal W auf hohem Pegel, so gelangt eine bezüglich der Zwischenspannung Vm positive Spannung
auf die positive Eingangsklemme des Treiberverstärkers Α«, so daß das mit dem Zwei-Richtungs-Schalter 21
momentan verbundene Segment in Synchronisation zum Signal Weinschaltet, also gefärbt wird. Steht andererseits
das Signal W auf hohem Pegel, so wird der positive Eingang des Treiberverstärkers An mit einer in
bezug auf die Zwischenspannung Vm negativen Spannung
beaufschlagt, so daß das momentan mit dem Zwei-Richtungs-Schalter 21 verbundene Segment gelöscht,
d. h. gebleicht wird, wiederum in Synchronisation mit dem Signal £ j5
Bei der Schaltung nach Fig. 12 gelangt durch Betätigen
des Zündschlüssels die Spannung Vn einer Fahrzeugbatterie 39 auf den Signalgenerator. Mit Bezugszeichen
37 ist ein NAND/Schmitt-Trigger bezeichnet, und ein Schaltkreis 38 liefert über Widerstände Ro eine aus
der Batteriespannung abgeleitete Zwischenspannung VM (in diesem Fall: VM = V2 VH). Ein Binärzählcr 41
wird in Abhängigkeit von der Rückflanke eines der I. P.-Klemme zugeführten Signals wirksam. An einer
Ausgangsklemme Qi treten Irupulse auf, deren Frequenz
genau der Hälfte der Frequenz von Impulsen entspricht, die an der Klemme Q\ auftreten. Und die
Ausgangsimpulse an der Klemme Q^ sind hinsichtlich
ihrer Frequenz wiederum mit Faktor 2 gegenüber der Frequenz der Impulse an der Ausgangsklemme Q2 untersetzt.
Die Fig. 13 verdeutlicht in einer zeitkorrelicrten Darstellung die Signalvcrläüfe an versciiieuenen Punkten
der Schaltung nach F i g. 12:
Die Signale IV und E entsprechen den oben erwähnten
Färbungs- bzw, Bleichsignalen, und Ch und Ch sind die Taktsignale für die D-Flip-Flops in Fig. 11, deren
Impulsfrequenz identisch ist mit jener der Signale W bzw. £ Die Anzeigeinhalte der ECD-Anzeige ändern
Zyklus beispielsweise zu vier Sekunden gewählt wird, das Schreibsignal W für eine Sekunde und das Löschsignal
£"für drei Sekunden vorhanden ist. Allgemein sollten
diese Perioden mindestens solang gewählt werden, daß das Färben bzw. Löschen sicher erreicht werden
kann. Die Vorderflanke der Auffrischimpulse /?,./ fällt
mit der Vorderflankc des Löschsignals E zusammen, während die Riickflanke mit der Rückflanke des
Schreibsignals übereinstimmt. Diese gewählte Übereinstimmung dient dazu, das Segment zunächst vollständig
zu bleichen und danach wieder erneut zu färben, wenn die Anzeigequalität sich beispielsweise aufgrund des
oben erläuterten Fadings verschlechtert hat. Das oben in Verbindung mit F i g. 11 erläuterte Signal X sollte auf
hohem Pegel oder niedrigem Pegel stehen, wenn der Auffrisehimpuls Rei niedrigen Signalpegel einnimmt. Erfolgt
dieser Vorgang bei hohem Sigrsalpege! des Auffrischsignals
Ärfso kann das Färben bzw. Bleichen nach
dem Auffrischvorgang zu nicht ganz befriedigenden Anzeigeergebnissen führen.
Unter Bezug auf die F i g. 11 — 13 werden nachfolgend
die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile für die speziell erläuterte Schaltung dargestellt:
Verläßt der Fahrer das Kraftfahrzeug, so wird der Batieriestromkreis normalerweise mit dem Abziehen
des Zündschlüssels unterbrochen. Auch beim Auswechseln einer Batterie sind sämtliche Stromkreise abgeklemmt.
Die gesamte bis zu diesem Zeitpunkt durch das Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke soll jedoch auch
dann festgehalten bleiben, wenn sämtliche Versorgungsspannungen unterbrochen sind. Wie bereits oben
bemerkt, zeichnen sich gerade ECD-Anzeigen dadurch aus, daß der optische Speichereffekt und der elektrische
Speichereffekt auch dann beibehalten bleiben, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist, so daß nicht wie bei
sonstigen elektronischen Kilometerstandsanzeigern spezielle Speicherelemente benötigt werden. Wird das
Fahrzeug erneut gestartet, so werden die gespeicherten Inhalte der ECD-Anzeige-Elemente automatisch ausgelesen
und der ausgelesene Wert wird als Anfangswert in einen Zähler überschrieben, um die neue Wegstrecke zu
erfassen.
Mit dem Schließen des durch das Zündschloß betätigten Schalters 40 in F i g. 12 wird auch die Schaltung nach
Fig. 12 an Spannung gelegt. Damit beginnen die aus
Widerständen und Kondensatoren sowie den NAND/ Schmitt-Triggern 37 aufgebauten monostabilen Multivibratoren
sequentiell zu arbeiten. Ein Signal X\ schaltet auf hohen Pegel um, identisch mit einem Signal Xi, wodurch
das Schieberegister 35 rückgesetzt wird, so daß alle Parallelausgänge a (F i g. 11) zwangsweise auf Niedrigpegel
schalten. Der in der nächstfolgenden Stufe vorhandene monostabiie Multivibrator beginnt mit der
Rückflanke des Signals ΧΊ, begleitet von einem auf hohen
Signalpegel springenden Ausgangssignal Xz. Das
Signal X2 steuert einen freilaufenden Multivibrator, der
weiterläuft, solange das Signal X2 auf hohem Signalpegel
verbleibt. Das Ausgangssignal des freilaufenden Multivibrators ist mit X3 bezeichnet Es stellt das Taktsi-
sich von einer zur nächsten Impulsspanne. Fährt das 60 gnal für das Schieberegister 35 dar. Der Serieneingang
Fahrzeug beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von Sl des durch das Signal X\ rückgesetzten Schieberegi-100
km/h, also mit etwa 28 m/sec, so kann die Impuls- sters 35 werden durch über die Widerstands-Kondensabreite
dieser Impulse in der Praxis beispielsweise zwi- tor-Kombination verzögerte Eingangssignale beaufschen
einer und vier Sekunden liegen, da die niedrigst- schlagt. Es ist daher möglich, den ersten Taktimpuls des
signifikante Anzeigestelle im gegebenen Beispiel Weg- 65 Signals Xi bereits zuzuführen, während der Serieneinstücke
von 100m wiedergibt. In Fig. 13 entspricht das gang 5/ noch auf hohem Pegel steht. Ausgelöst durch
Verhältnis der Impulsdauer des Schreibsignals Wzu der die Vorderflanke des ersten Taktimpulses akzeptiert
des Löschsignals E dem Wert 1 :3, so daß, wenn der das Schieberegister 35 die hohen SißnalDeeel. Die Ver-
13
zögerungszeit für das dem Serieneingang SI zugeführte F i g. 15 veranschaulicht das Armaturenbrett 51 eines
Signal Χ-, ist so bestimmt, daß SI auf Niedrigpegel um- Fahrzeugs, das mit einer Entfernungsspeicher- und Anschaltet,
bevor die Vorderflanke des zweiten Impulses Zeigevorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
des Signals X3 eintriift. Dadurch ist es nur einem der Zusätzlich zur oben beschriebenen Kilometerstandsan-Parallelausgänge
a des Schieberegisters 35 möglich, auf 5 zeige und Speicherung kann auch ein Tageskilometerhohen
Pegel umzuschalten. Diese Schaltstellung, bei der zähler 42, ein Geschwindigkeitsanzeiger 43, ein Drehder
Ausgang auf hohem Pegel steht, wird sequentiell in zahlanzeiger 44, ein Benzinstandanzeiger 45, ein Ther-Abhängigkeit
von den Vorderflanken auf die nächstfol- mometer 46, ein Öldruckmesser 47, ein Amperemeter
genden Taktsignale geschoben. Da die Ausgänge des 47', ein Richtungsanzeiger 48 vorhanden sein. Außer-Schieberegisters
35 mit den zugeordneten Gates der 10 dem kann eine Mehrzahl von Alarmanzeigen 49 einge-FETs
22 verbunden sind, und die verzögerten Aus- baut sein, so etwa für die Kontrolle der Frontscheinwergangssignale
des Schieberegisters 35 als Taktsignale auf fer, einu Anzeige für den Ausfall einzelner Lampen, eine
die D-Flip-Flops 23 gelangen, speichern diese die Anzei- Alarmanzeige für die Tür, für die Sicherheitsgurte, eine
geinhalte der jeweils zugeordneten Segmente als Bremsüchtalarmanzeige, für den Ladezustand der Bat-Schaltposition
mit hohem Signalpegel am Ausgang des 15 teric, für den Zustand eines katalytischen Abgaskonver-Schieberegisters
35. Dies bedeutet, daß die Anzahl der ters. ein Radioanzeiger, ein Anzeiger für ein Signalhorn,
Impuls X3 bei hohem Signalpegel des Signals X2 größer eine Uhr 50 usw. Alle diese Anzeigen lassen sich mn
sein solhe, als die Anzahl der Segmente. Die in den ECD-Elementen in einem einzigen Armaturenbrettpa-D-Flip-FIops
23 gespeicherten Signale werden über den neel verwirklichen.
Codierer 36 in die entsprechenden binärcodierten Si- 20 Die Fig. 16 und 17 veranschaulichen ein durch eine
gnale umgesetzt und gelangen auf einen Blockierein- Lampe beleuchtetes Armaturenbrett. Da ECDs zur
gang J des Dekadenzählers 29. Die Rückflanke des Si- Gruppe der passiven Anzeigeelemente gehören, benötignals
X2 schaltet den monostabil Multivibrator der gen sie eine Hilfsbeleuchtung bei Nacht, bei der Fahrt in
letzten Stufe wirksam, dessem Ausgang X4 hohen Si- Tunneln od. dg,. Das mit ECD-Anzeigeelementen begnalpegel
einnimmt. Das Signal X4 ist nach Durchlaufen 25 stücke Armaturenbrett 51 läßt sich sehr wirkungsvoll
eines ODER-Glieds mit X5 bezeichnet und dient als über einen Lichtdiffuser 53 von einer einzigen Hilfslam-Rücksetzsignal
für das Schieberegister 35 sowie a's Vor- pe 52 aus beleuchten, ohne gleichzeitig das Sichtfeld des
einstellsignal Pl für den Dekadenzähler 29. Steht das Fahrer zu beeinträchtigen.
Voreinstellsignal Pi auf hohem Pegel, so wird der Ein-
gang J in den Dekadenzähler 29 überschrieben. Steht jo Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
das Signal Xt nach der Rückflanke des Signals X2 auf
hohem Pegel, so werden die Anzeigeinhalte der ECD-Anzeige als Anfangswert in den Dekadenzähler 29
überschrieben. Während das Schieberegister 35 zu diesem Zeitpunkt rückgesetzt ist, ändert sich der Inhalt des
D- Flip- Flops 23 nicht. Das Signal Xb entspricht dem
Ausgang eines logischen NOR bezüglich der drei Signale Xi. X: und X4. Solange dieses Signal auf niedrigem
Pegel steht, erscheint auch am Ausgang des Glieds 35' ein niedriger Signalpegel, d. h., der Zweirichtungs-Schalter
21 wird nicht eingeschaltet. Dieses Signa! stellt also sicher, daß die Anzeigeinhalte der ECD-Anzeige sich
solange nicht ändern, als diese nach dem Betätigen des Zündschlüssels nicht als Anfangswerte in den Dekadenzähler
29 überschrieben worden sind.
Wie bereits erwähnt, ist das Signal Xs das Rücksetzsignal
für den Frequenzteiler 28. der zur Aufsummierung und Anzeige der Gesamtdistanz dient, sobald der Anfangswert
in den Dekadenziihler 29 überschrieben ist. Dieser Vorgang benötigt maximal eine Sekunde. Sobald
wenigstens zwei Taktsignale CA (F i g. 13) nach den vorbereiteten
Schritten zugeführt sind, beginnt der Schaltkreis nach F i g. 11 zu arbeiten.
Fährt das Fahrzeug, so dreht sich der Permanentmagnet 24 und der Frequenzteiler 28 beaufschlagt die erste
Stufe des Dekadenzählers 29 mit einem Impuls pro festgelegter Wegstrecke (beispielsweise 100 m); dieser
Distanzwert wird zu dem Anfangswert hinzuaddiert. Der Ausgang des Dekadcnzählers 29 wird über den
Dekodierer 30 in Sieben-Segment-Signale umgesetzt, bo Diese Sieben-Segment-Signalc werden mit jeder Periode
der Taktsignale CV1 und CI2 in die D-f-'lip-Flops 31 und
32 eingelesen. Sollen dis An/eigezustäncle der einzelnen
Segmente auf Färbung*· b/.w. Bleichzusland verändert werden, so wird der Zwei-Richtungs-Schalter 21 ent- b5
sprechend synchron /um Schreibsign;\l W oder zum Löschsignal Eeingeschaltet, wodurch der Anzeigeinhalt
der RCD-Anzcige verändert wird.
Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zum Betrieb einer elektrochromen
Anzeigevorrichtung, die eine Gegenelektrode als Anode, mindestens eine Anzeigeelektrode
als Kathode sowie zur potentiostatischen Ansteuerung eine Bezugselektrode aufweist, bei der
Polaritäts-Wählschalter für eine Umpolung des Betriebsstromes
zum Bleichen oder Färben der Anzeigeelektroden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß bei offenem Zustand des Betriebsstromkreises zur Erfassung der vom Färbungszustand
abhängigen inneren elektromotorischen Gegenkraft die Bezugselektrode (14) sowie die Anzeigeelektroden (4,10, Sx bis Sj, 16,17) hochohmig
mit einer Komparatorjchaltung (Q bis C3, C)
derart verbunden sind, daß die Ausgangssignale (M\ bis M3, Qi bis Q3) der Komparatorschaltung (Q bis
Cj, Qden momentanen Anzeigezustand der elektrochromen
Anzeigevorrichtung darstellen (Fig.8, 9, 11) und daß ein Schaltungsteil (Summenzähler 29)
vorgesehen ist, der bei Inbetriebsetzung der Schaltungsanordnung die Ausgangssignale (M\ bis M3, Qi
bis Q3) der Komparatorschaltung (C, bis C3, C) zur
Weiterverarbeitung übernimmt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anzeigeelektrode
(S\ bis S3) jeweils ein Komparator (Q bis C3) zugeordnet
ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Anzeigeelektroden
(Si bis S3) über einen Multiplexer (15,
cont 1 bis com 3) in zeitunierteilter Folge auf einen gemeinsamen Komparator (Q schaltbar sind.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
hochohmige Verbindung durch Pufferverstärker (A br. Al, Ai, Ab) gebildet ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltungsteil ein Summenzähler (29) ist, der eingangsseitig auftreffende elektrische Signale zählt
und den Zählwert an die elektrochrome Anzeigevorrichtung weitergibt, und daß die Aufladung des Summenzählers
(29) mit dem Wert des elektrischen Speicherzustandes der Anzeigevorrichtung als Anfangswert bei Inbetriebsetzung erfolgt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Anzeige
der zurückgelegten Wegstrecke in einem Fahrzeug.
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