DE3421921A1

DE3421921A1 - Instrumententafel mit elektronischer sichtanzeige fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3421921A1
Application number: DE3421921A
Authority: DE
Inventors: Osamu Katsuta Igarashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1985-01-03
Also published as: FR2547939A1; GB2142460A; GB2142460B; GB8414967D0; JPS59230112A; KR850000672A; KR900000981B1; FR2547939B1; US4713762A

Description

HITACHI, LTD., Tokyo,
Japan.

Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge ■-' -

Die Erfindung betrifft eine Instrumententafel mit elektronischer Schichtanzeige für Fahrzeuge.

Für gewöhnlich sind beispielsweise bei einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für einen Personenwagen ein Sichtanzeigeelement und ein Steuerkreis voneinander getrennt angeordnet, vgl. z. B. die japanische Offenlegungsschrift 103409/80. Hierbei wird zur übertragung der Signale vom Steuerkreis zum Sichtanzeigeelement eine größe Anzahl von Verdrahtungen benötigt. Insbesondere bei einem Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät für einen Personenwagen wurde ein statischer Antrieb verwendet, um die Zeit, d. h. die Ansprechzeit, möglichst klein zu machen, die.erforderlich ist, vom Eingang eines Signals bis zu dessen tatsächlicher Sichtanzeige an einem Teil des Sichtanzeigegeräts. Bei einem solchen statischen Antrieb ist für ein Sichtanzeigesegment eine Signalleitung erforderlich, wobei bei einer solchen Fahrzeuginstrumententafel mit einer großen Anzahl von Sichtanzeigesegmenten die Anzahl der Verdrahtungen sehr groß ist.

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Um dem abzuhelfen, wurden ein S i stanze igeeleme>Tt und wenigstens eine Steuerschaltung vorgeschlagen, ütt das Sichtan^igeelement auf ein und demselben Substrat anzuzeigen. Zum Beispiel bei Verwendung eines Flüssigkristall-Sichtanrsigeelements 1st ein Teil eines Glassubstrats, das einen äußerer» Rahmen des Flüssigkristall-Sichtanzeigelements bilde^ derart verlängert, daß darauf eine LSI-Schaltung für den Antrieb des Sichtanzeigeelemeats angebracht ist. Auf diese Weise erübrigen sich die für cne Verdrahtung zwischen dem Sichtanzeigeelement und dem Treiberkreis benötigten Leitungsdrähte und es genügen lediglich Steuerklemm^ri für den Treiberkreis auf dem Substrat, auf des.das Sichtanzsäigeelement einge- ·■ baut werden soll. Bei einer derartigen Anordnung ist jedoch die Verringerung der Anzahl der Leitungsdrahte nicht ausreichend, da noch eine Anzahl von Leitungsdrähten zwischen derTr^iberschaltung und einem hiermit verbundenen Mikrocomputer benötigt wird, was im einzelnen noch beschrieben wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Instrumenten- · tafel mit Sichtanzeige"für ein Fahrzeug, bei der die Verdrahtung durch Leitungsdrähte weiter verringert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemSß durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Hierzu ist bei einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung ein Teil des ein Sichtanzeigegeräts bildenden Substrats derart verlängert, daß darauf folgende Teile angebracht werden können: ein Mikrocomputer, ein Sichtanzeige-Treiberkreis, der mit ^vom Mikrocomputer abge-

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gebener Information betrieben wird, eine Klemme für die Ausgabe einer Instruktion aus dem Mikrocomputer und eine weitere Klemme für die Eingabe einer Information durch serielle Datenübertragung gemäß der Instruktion,

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„Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:.

Fig. 1 ein Schaltschema eines Beispiels einer herkömmlichen Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug; ■

Fig. 2 ein -Schaltschema eines Beispiels einer Treiberschaltung, " die an der Instrumententafel gemäß Fig. 1 angebracht ist;

Fig. 3 ein Schaltschema eines Beispiels einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht eines Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements, an dem der Mikrocomputer und die Treiberschaltung angebracht sind, gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5 einen Querschnitt des FVüssigkristall-Sichtanzeigeelements von Fig. 4;

Fig. 6 bis 8 Schaltschemas einer weiteren Ausführungsform der

Schalttafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung.

Vor der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird zu deren besserem Verständnis in Verbindung mit Fig. 1 eine herkömmliche Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 1, einen Motordrehzahlfühler 3, einen Motor-

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temperaturfühler 5, einen Restkraftstoffühler 7, einen Öldruckfühler 9, eine überwachungsschaltung 11 mit schließlich verschiedener Arten von Fühlern zur Erzeugung eines Alarms. Die je- . weil igen Ausgangssignale der Fühler werden in einen Mikrocomputer eingegeben, dessen Ausgangssignal auf eine Treiberschaltung 14 gegeben wird. Ein Teil eines einen äußeren Rahmen eines Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements 11 bildenden Glassubstrats ist verlängert, wobei die Treiberschaltung 14 am verlängerten Teil so angebracht ist, daß die Verdrahtung zwischen der Treiberschaltung 14 und dem Flüssigkristall-Sichtanzeigeelement 11 durch eine auf dem Glassubstrat gebildete Dampfniederschlag-Verdrahtungsschicht erzielt wird. Wie im einzelnen in Fig. 2 gezeigt, enthält die Treiberschaltung 14 ein Schieberegister 140 mit einer Vielzahl von Bits und eine Verriegelungsschaltung 142 zum zeitweiligen Speichern einer Vielzahl von Ausgangssignalen aus dem Schieberegister 140. Die Verriegelungsschaltung 142 hat mehrere Stellen für die Aufnahme von Bits in derselben Anzahl w^ie die Bits des Schieberegisters 140. Jeder der jeweiligen Ausgänge der Verriegelungsschaltung 142 wird auf eine von zwei Eingangskiemmen gegeben, die einer von Exklusiv-ODER-Schaltungen 144 entspricht. Ein Taktimpuls mit einer gegebenen Frequenz wird für gewöhnlich auf die anderen Eingangsklemmen der jeweiligen Exklusiv-ODER-Schaltungen 144 gegeben. Die Ausgänge der jeweiligen Exklusiv-ODER-Schaltungen 144 werden entsprechend jeweils auf die Eingangsklemmen von Segmenten des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements 16 gegeben. Der obige Taktimpuls wird auch auf eine gemeinsame Klemme C des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements 16 gegeben. Das Schieberegister 140 hat eine Dateneingangsklemme D und eine Takteingangsklemme C derart, daß über die Dateneingangsklemme D Daten synchron mit dem Taktimpuls eingegeben werden. Wenn alle Bits des Schieberegisters 140 ausgegeben sind, wird die Verriegelungsschaltung 142 so ausgelöst, daß die im Schieberegister 140 als dessen Inhalt gespeicherte Daten in diesem Zeitpunkt in der Verriegelungsschaltung 142 zeitweilig gespeichert werden, wobei das Flüssig-

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kristall-Signalanzeigeelement 16 entsprechend dem Inhalt der Verriegelungsschaltung 142 eingeschaltet wird.

Bei dieser Anordnung werden jedoch sieben oder acht Leitungsdrähte für die Verdrahtung zwischen äem Mikrocomputer 10 und der hiervon gesteuerten Treiberschaltung 14 benötigt. Demnach ist die Anzahl der Leituntsdrähte /in der Verdrahtung nicht ausreichend verringert.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit Fig. 3 bis 8 beschrieben.

Fig. 3 ist ein Schaltschema einer Ausführungsform einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung. In Fig. 3 stellen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 dieselben Bauteile dar. Die Ausführungsform von Fig. 3 unterscheidet sich von der herkömmlichen Vorrichtung gemäß Fig. 1 dadurch, daß Daten seriell zwischen einem Mikrocomputer 10 und einer Schnittstelle 12 übertragen werden.-Das heißt, die jeweiligen Ausgangssignale der Schnittstelle 12 werden in ein Schieberegister mit parallelem Eingang und seriellem Ausgang eingegeben. Die Daten des Schieberegisters 120 werden synchron mit einem Steuer- oder Synchronisierungssignal aus dem Mikrocomputer 10 aufeinanderfolgend auf diesen übertragen. Bei dieser Ausführungsform sind der Mikrocomputer 10 und eine Treiberschaltung 14 an einem verlängerten Teil eines Glassubstrats angebracht, das einen äußeren Rahmen eines Flüssigkristal1-Sichtanzeigeelements darstel11.

Fig. 4 und 5 sind eine Draufsicht bzw. ein Querschnitt des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements, auf dem der Mikrocomputer und die Treiberschaltung angebracht sind. Eine Hauptfläche eines Substrats 161 ist in zwei Bereiche unterteilt, von denen einer zu einem Sichtanzeigebereich geformt ist. Das heißt, ein Glas.substrat

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befindet sich gegenüber dem erwähnten Substrat 161 zur Bildung einer Zelle, deren Seitenwände durch ein Siegel glied 163 gebildet sind und in der ein Flüssigkristall eingesiegelt ist. Ein durchscheinender leitender Film 164 ist auf der Oberfläche des Substrats 161· innerhalb der Zelle gebildet und erstreckt sich zu einem Teil des außerhalb der Zelle gelegenen Substrats 161. Ein durchscheinender leitender Film 162 ist ebenfalls auf der Oberfläche des dem Substrat 161 gegenüberliegenden Glassubstrats gebildet. Orientierungsfilme 166 und 168 sind auf gegenüberliegenden Flächen der jeweiligen Substrate 160 und 161 gebildet und bedecken den Film 162 bzw. teilweise den Film 164. Eine Verdrahtungsschicht ist auf einem Teil des Substrats 161 außerhalb der Zelle gebildet. Die Verdrahtungsschicht enthält Leiter 170 und 174 aus Chrom und einen Leiter.172 aus Kupfer, die mit dem durchscheinenden leitenden Film 164 an dessen außerhalb der Zelle verlängerten Teil verbunden sind. Der Mikrocomputer 10 und die Treiberschaltungen und 146 in LSI-Ausführüng für Flüssigkristall s.ind auf der Verdrahtungs.schicht angebracht und hierauf beispielsweise mit der Schaltungsseite aufgeklebt. Auf der Endfläche des Substrats 161 sind Elektroden für die Datenübertragung des Mikrocomputers 10 und für die Energiezufuhr aufgeklebt.

Bei dem auf. diese Weise angeordneten Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät mit dem Mikrocomputer, der die serielle Datenübertragung durchführt, und dieses Gerät betreibt, kann die Anzahl der Verdrahtungen zwischen dem Sichtanzeigeelementabschnitt und dem Schaltungsabschnitt merklich verringert werden, was eine Kostenverringerung und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit ergibt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,daß das Erfordernis des Vorsehens des Sichtanzeigeelements und des Schaltungsabschnitts an derselben Stelle, wie bei der herkömmlichen elektronischen Instrumententafel, vollständig vermieden ist, da die Rechenschaltung in das Sichtanzeigeelement integriert und die Anzahl der Verdrahtungen klein . ist. Unter der Annahme, daß sich die Anzeige

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selbstverständlich an derselben Stelle wie beim herkömmlichen Fall befindet, ist es demnach möglich, die Schnittstellenschaltung an einer optimalen Stelle vorzusehen im Hinblick auf die Eingangssignale von den an verschiedenen Stellen befindlichen Fühlern. Es ergibt sich einen weiteren Vorteil darin, da3 an der Rückseite der Instrumententafel eine Begrenzung gebildet wird, was die Montage.im Fahrzeug erleichtert.

Fig. 6 bis 8 sind schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung. Gemäß Fig. 6 ist eine optische Faser 22 in einem Personenwagen 22 verlegt und mit verschiedenen Verbrauchern, ve Km den, etwa mit einer Beleuchtungskontron schal tung 201 zur Kontrolle des Ein- und Ausschaltens eines Scheinwerfers 200, mit einer Wischerkontrollschaltung 211 zur Kpntrolle des Ein- und Ausschaltens eines Wischers 210, mit verschiedenen Fühlern, wie einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 31, einem Drehzahl fühl er 33, einem Restkraftstoffühler 37, und mit einer elektronischen Instrumententafel 220 über aus der optischen Faser. 22 gebildete Zweige. Ein Verbindungsglied 222 für einen photoelektrischen Wandler ist zwischen der optischen Faser 22 und den angegebenen Verbrauchern eingesetzt, vgl. Fig. 7. In Fig. hat die optische Faser 22 zwei Zweigenden, wobei eine Leuchtdiode 2220 gegenüber der Spitze eines der Zweigenden und ein Phototransistor 2222 gegenüber der Spitze des anderen Zweigendes vorgesehen sind. Die Klemmen der Leuchtdiode 2220 und des Phototransistors 2222 sind mit Verbindungsklemmen 2224a bis 2224d verbunden. Fig. 8 zeigt eine spezielle Anordnung des Verbindungsglieds 222. Jede der Verbindungsklemmen 2224a bis 2224d ist U-förmig zur Ausführung einer Federwirkung und umgreift entsprechende Elektroden des Glassubstrats 162 des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements. Diese Verindungsklemmen-2224a bis 2224d sind in einen Ausnehmungsteil eines Verbindungsgliedkörpers 2226 eingesetzt,

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in den die Leuchtdiode 2220, der Phototransistor 2222 und die optische Faser 22 eingebettet sind. Ein Transistor 2228 für den Antrieb der Leuchtdiode 2220 und ein .Belastungswiderstand 2230 dessen Phototransistors 2222 sind am Glassubstrat 162 starr befestigt. Bei dieser Anordnung kann die Signalübertragung zwischen verschiedenen Fühlern und dem Mikrocomputer 10 unter Verwendung von nur einer einzigen optischen Faser 22 erfolgen. Wenn eine Verarbeitung durch den Mikrocomputer allein nicht erfolgen kann, kann ferner ein Lichtübertragungssteuer-LSI am Glassubstrat starr befestigt sein.

Wenn auch die Ausführungsformen nur beispielsweise bezüglich eines Flüssigkristall-Sichtanzeigegeräts beschrieben sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann selbstverständlich bei anderen Arten von Sichtanzeigegeräten angewendet werden, etwa bei einem Gasentladungselement, einer Fluoreszenzsichtanzeigeröhre oder dergleichen.

Aus derobigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Anzahl der Leitungsdrähte od. dgl. eine Verdrahtung in einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge verringert werden kann.

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Claims

Ansprüche

■ „1.!instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge,
gekennzeichnet

- durch ein Sichtanzeigegerät (16) mit einem ersten "Substrat (161) einschließlich eines verlängerten Teils,

- durch einen Mikrocomputer (10), der am verlängerten Teil des ersten Substrats befestigt ist und einen Eingang zur Aufnahme verschiedene Zustände wiedergebender äußerer Daten und einen Ausgang zur Erzeugung einer Information aufweist,

- durch eine am verlängerten Teil des ersten Substrats (161)

• angebrachte Sichtanzeige-Treiberschaltung (14) zum Betreiben des Sichtanzeigegeräts (16) in Abhängigkeit von der Information aus dem Mikrocomputer (10),

- durch eine erste Klemmeneinrichtung zur Ausgabe einer Instruktion 'aus dem Mikrocomputer (10) und '

- durch eine zweite Klemmeneinrichtung zur Eingabe der Daten durch serielle Übertragung in Abhängigkeit von der Instruktion.
2. Instrumententafel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß das Sichtanzeigegerät: ein Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät .und ein zweites Substrat aus transparentem Glas aufweist, das zwischen.dem ersten und dem zweiten Substrat eine Zelle, mit dicht eingeschlossenen Flüssigkristallen bildet.

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3. Instrumententafel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

- daß auf dem verlängerten Teil des ersten Substrats (161) eine Verdrahtungsschicht (170, 172, 174) gebildet ist, die mit dem ' Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät verbunden ist, und ·

-daß der Mikrocomputer (10) und die Sichtanzeige-Treiberschaltung (14) an der Verdrahtungsschicht (170, 172, 174) befestigt und hiermit verbunden sind.

.4. Instrumententafel nach Anspruch 1, ' - , dadurch gekennzeichnet,

- daß eine optische Faser (22) verwendet wird zur übertragung der Instruktion aus dem Mikrocomputer (10) und der Daten für den Mikrocomputer (10) über einen photoelektrischen Wandler .(222).

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