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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für
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einen Parameter von Kraftfahrzeugen, der abhängig von einer willkürlich
einstellbaren Steuergröße längs einer Kennlinie veränderlich ist, mit mehreren Leuchten,
die unterschiedlichen Bereichen der Kennlinie zugeordnet sind. Der Parameter kann
beispielsweise der Kraftstoffverbrauch, das Drehmoment oder die Leistung des Fahrzeugmotors
in Abhängigkeit von dessen Drehzahl oder aber die Schadstoffemission in Abhängigkeit
von der Luftzahl sein.
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Bei einer derartigen Anzeigevorrichtung-ist es bekannt, die Leuchten
in Form der Kennlinie anzuordnen und ein-oder mehrere Leuchten entsprechend dem
Wert der Steuergröße einzuschalten (DE-OS 23 20 637). Die eingeschalteten Leuchten
markieren den Wert des Parameters. Diese Anordnung benötigt viel Platz. Da die Anzeigevorrichtung
zweckmäßigerweise im Armaturenbrett untergebracht wird und der zur Verfügung stehende
Raum in der Regel nur klein ist, ergeben sich erhebliche konstruktive Schwierigkeiten.
Aufgrund der für die Anzeigevorrichtung benötigten relativ großen Fläche ist die
Übersichtlichkeit, mit der der Wert des Parameters erfaßt wird, erheblich beeinträchtigt
und ein schnelles Erfassen dieses Wertes unmöglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf platzsparende Weise der Wert
und das Verhalten des Parameters besonders deutlich gemacht und daher leicht erfaßbar
wird.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Leuchten einer geraden
Linie angeordnet sind und ihre Zuordnung der Reihe nach hinsichtlich des Werts des
Parameters vorgenommen ist.
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Die Ansteuerung der Leuchten erfolgt somit nicht nach dem Wert der
Steuergröße, sondern nach dem des Parameters. Die Anzeigevorrichtung stellt in gewisser
Weise die Projektion der Kennlinie hinsichtlich des Parameters dar. Durch die lineare
Anordnung der Leuchten wird der Platzbedarf, insbesondere bei Vorliegen einer breiten
Kennlinie drastisch verringert. Da die aus den eingeschalteten Leuchten resultierende
Information auf relativ kleinem Raum zur Verfügung steht, kann der Wert des Parameters
schnell erfaßt werden. Durch die Anderung der Zuordnung der eingeschalteten Leuchten
gegenüber der genannten Druckschrift wird ferner erreicht, daß eine eindeutige Aussage
über den Wert des Parameters auch dann geliefert wird, wenn seine Steuergröße größer
als die Steuergröße ist, bei der der Parameter seinen Maximalwert besitzt. Würde
man nämlich bei der bekannten Anzeigevorrichtung eine Projektion ebenfalls hinsichtlich
des Parameters vornehmen, ergäben sich z.B. bei einer als Leuchtband aus mehreren
benachbarten Leuchten gebildeten Anzeige erhebliche Fehler. Für Werte der Steuergröße,
die über dem Wert der Steuergröße bei diesem Maximum liegen, sind sämtliche Leuchten
unabhängig vom tatsächlichen Wert des Parameters eingeschaltet. Bei der Erfindung
hingegen ist die Höhe des Leuchtbands unabhängig vom Wert der Steuergröße stets
ein exaktes Maß für den Wert des Parameters.
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Neben der Ausbildung als Leuchtband durch Einschalten sämtlicher Leuchten,
die dem Momentanwert und den kleineren Werten des Parameters zugeordnet sind, kann
die Anzeigevorrichtung auch in Form eines Lichtpunkts arbeiten. Dieser ist allein
dem Momentanwert des Parameters zugeordnet. Seine Stellung innerhalb der Leuchtenkette
ist ein Maß für die Entfernung dieses Wertes von den beiden Extremwerten. Da diese
Extrema in aller Regel einer besonders günstigen bzw.
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ungünstigen Fahrweise zugeordnet sind, läßt sich schnell und einfach
erkennen, in welchem Bezug die momentane Fahrweise bzw. deren änderung zu den beiden
Extrema steht. Die Fahrweise
kann damit problemlos beispielsweise
einem minimalen Kraftstoffverbrauch angepaßt werden.
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Die Zuordnung der Leuchten zu den Parameterwerten bzw..
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bestimmten Bereichen des Parameters kann so vorgenommen sein, daß
sich diese Bereiche überlappen. Für bestimmte Werte des Parameters sind dann zwei
Leuchten eingeschaltet.
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In diesem Fall läßt sich eine Tendenz des Parameters bei einer Änderung
der Steuergröße besonders einfach erkennen.
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Schließen die den Leuchten zugeordneten Bereiche hingegen stetig aneinander
an, so ist stets nur eine Leuchte eingeschaltet. In diesem Fall läßt sich der Wert
der Steuergröße besonders gut erkennen.
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Die Leuchten können nebeneinander oder übereinander angeordnet werden.
Letzteres bietet den Vorteil, daß die Einprägsamkeit der Anzeige verstärkt wird
und ein Einstellen des Parameters auf den in der Regel besonders günstigen minimalen
oder maximalen Wert erleichtert wird.
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Ein derart besonders günstiger oder aber auch ein besonders ungünstiger
Wert des Parameters kann zusätzlich dadurch hervorgehoben werden, daß die einem
derartigen Extremalwert des Parameters zugeordnete Leuchte allein oder zusammen
mit benachbarten Leuchten sich in ihrer Farbe von en übrigen Leuchten unterscheidet.
Beispielsweise läßt sich eine mit einem Maximum des Parameters verbundene besonders
ungünstige Fahrweise durch in diesem Fall eingeschaltete rote Leuchten gegenüber
den übrigen, beispielsweise grünen Leuchten, besonders eindrucksvoll signalisieren.
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Eine besonders einfache schaltungstechnische Realisierung der Anzeigevorrichtung
besteht darin, die Leuchten an den Ausgängen von Fensterkomparatoren mit unterschiedlich
gelegenen Ausgangsspannungsbereichen anzuschließen; die Steuergröße des Parameters
liegt dabei an den Eingängen der Fensterkomparatoren an. Jeder Fensterkomparator
schaltet seine zugeordnete Leuchte ein. Durch entsprechende Wahl der Ausgangsspannungsbereiche
der Fensterkomparatoren können Jeweils nur eine Leuchte oder zumindest für Teilbereiche
des Parameters mehrere Leuchten eingeschaltet werden. Ferner läßt sich durch eine
unterschiedliche Breite der Ausgangsspannungsbereiche der Fensterkomparatoren ein
Teil der Kennlinie besonders deutlich hervorheben. Ist in diesem Teil die Abstufung
der Ausgangsspannungsbereiche klein bzw. ihr überlappungsgrad groß, so wird durch
die Vergrößerung der Zahl der in diesem Bereich eingeschalteten Leuchten die Wirkung
der Anzeigevorrichtung verstärkt.
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Der Fensterkomparator kann schaltungstechnisch besonders einfach durch
einen Analog-Digital-Wandler gebildet sein, dessen Eingangsspannungsbereich in eine
der Zahl der Leuchten gleiche Zahl von Abschnitten unterteilt ist und der einen
dem Abschnitt zugeordneten binären Ausgang aktiviert.
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Alle Leuchten sind dabei stets nur allein eingeschaltet und entsprechend
dem Wert des Parameters angeordnet oder beschaltet.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Schaltanordnung für eine Anzeigevorrichtung
der Kraftstoffverbrauchstendenz in Abhängigkeit von der Drehzahl eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 eine derartige Anzeigevorrichtung und
Fig. 3 ein Diagramm
zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anzeigevorrichtung.
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Eine Anzeigevorrichtung für die Kraftstoffverbrauchstendenz eines
Kraftfahrzeugs enthält sechzehn Leuchtdioden 1 bis 16, die matrixartig an den Ausgängen
22 bis 29 eines Analog-Digital-Wandlers 30 angeschlossen sind. Der Wandler 30 erhält
an seinem Eingang 31 eine der Motor-Drehzahl zugeordnete veränderliche Eingangsspannung
und an seinem Eingang 33 eine konstante Referenzspannung.
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Die übrigen Eingänge 30, 32 und 34 bis 36 sind in nicht dargestellter,
bei handelsüblichen Drehzahlmessern üblicher Weise geschaltet.
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Der unter der Bezeichnung "UAA 170" handelsübliche Wandler 20 unterteilt
den maximalen Eingangsspannungsbereich am Eingang 31 in sechzehn gleichmäßige Intervalle.
Jedem Abschnitt ist ein binärer Ausgang zugeordnet, der aktiviert wird, sobald sich
der Eingangspegel in dem entsprechenden Bereich befindet. Binärer Ausgang bedeutet
dabei, daß von den Ausgängen 22 bis 29 jeweils nur zwei Ausgänge potentialmäßig
belegt sind und diese Belegung dabei selbst mit unterschiedlichem Potential erfolgt.
Durchläuft die Eingangsspannung, ausgehend vom kleinsten Wert, den gesamten Bereich,
so werden der Reihe nach die Ausgänge 29 bis 26 mit Pluspotential belegt und für
jeden dieser Ausgänge die Ausgänge 25 bis 22 nacheinander mit Minuspotential belegt.
Damit werden nacheinander die Leuchtdioden 16, 15, 14 ... 1 eingeschaltet.
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Durch Anordnung der Leuchtdioden 1 bis 16 übereinander in der in Fig.
2 dargestellten Weise läßt sich eine Anzeigevorrichtung für die Kraftstoffverbrauchstendenz
erzielen.
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Hierzu wird die Leuchtdiode 13 an der untersten Stelle und darüber
die Leuchtdioden 12, 114, 11, 15, 10, 16, 9, 8, ..1
angeordnet.
Je tiefer die jeweils eingeschaltete Leuchtdiode liegt, desto günstiger ist der
Kraftstoffverbrauch.
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Zum Verständnis der Anzeigevorrichtung sei auf Fig. 3 verwiesen. Darin
ist die Kennlinie des Kraftstoffverbrauchs in Abhängigkeit von der Motor-Drehzahl
gezeigt. Diese Kennlinie ist näherungsweise für sämtliche Getriebe-Gänge gleich.
Sie besitzt bei einer Drehzahl von etwa 2000/min ein Minimum und steigt auf besonders
hohe Werte bei den höchsten Drehzahlen an.
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Die Drehzahl dient als Steuergröße der Anzeigevorrichtung.
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Sie liegt als drehzahlproportionale Eingangsspannung am Eingang 31
des Wandlers 20 an. Der gesamte mögliche Drehzahlbereich von etwa 1000 bis 6000/min
ist entsprechend der Zahl der Leuchtdioden in sechzehn gleiche Abschnitte unterteilt.
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Jedem dieser Abschnitte ist eine der Leuchtdioden 1 bis 16 schaltungsmäßig
zugeordnet und, sofern die Steuergröße in diesem Abschnitt liegt, eingeschaltet.
Die zugeordnete Leuchtdiode ist in jedem Abschnitt vermerkt.
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Ordnet man nun die Leuchtdiode entsprechend dem Wert des Parameters
übereinander an, so läßt sich gleichsam eine beliebige Kennlinie erzeugen. Aus der
Stellung der jeweils eingeschalteten Leuchte läßt sich schnell und einfach erkennen,
welchen relativen Wert der Parameter jeweils besitzt und wie er sich bei einer Änderung
der Steuergröße verhält.
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Auf diese Weise kann die Steuergröße, im vorliegenden Fall die Drehzahl,
so eingestellt werden, daß der Parameter, vorliegend der Kraftstoffverbrauch, einen
optimalen - hier minimalen - Wert besitzt.
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Die Erzeugung der Kennlinie kann bei vorgegebener Beschaltung durch
entsprechende Anordnung der Leuchten oder bei
vorgegebener Anordnung
durch entsprechende Beschaltung erzielt werden. Zur Verstärkung der Wirkungen des
Aufforderungscharakters der Anzeigevorrichtung können die Leuchten, die besonders
ungünstigen Werten des Parameters zugeordnet sind, eine von den übrigen Leuchten
verschiedene Farbe besitzen. Im vorliegenden Fall können beispielsweise die Leuchtdioden
1 bis 4 rot und die übrigen Leuchtdioden 5 bis 16 grün sein. Entsprechend lassen
sich auch besonders günstige Werte des Parameters durch entsprechende.Farbgebung
der zugeordneten Leuchten hervorheben.
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Da es möglich ist, durch entsprechende Beschaltung der Leuchten das
Verhalten des Parameters zu signalisieren und damit gleichsam die Projektion einer
Kennlinie darzustellen, können zusätzliche Faktoren durch entsprechende Anderung
der.
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Beschaltung berücksichtigt werden. So ist es beispielsweise möglich,
den eingelegten Getriebegang zu berücksichtigen. Da sich die Kennlinien des Parameters
bei einem Gangwechsel ändern, andererseits aber stets zwischen einem minimalen und
maximalen Wert verlaufen, kann die Beschaltung und Abhängigkeit vom eingelegten
Gang so gewählt werden, daß die Zuordnung der Leuchten zu den Werten des Parameters
der aktuellen Kennlinie entspricht. Zusätzlich oder alternativ zur Einflußgröße
"Getriebegang" können auch andere Eingangsgrößen, beispielsweise die Motortemperatur
durch entsprechende Beschaltung der Leuchten berücksichtigt werden.
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