DE4216529A1 - Indicator arrangement for motor vehicle - has transparent instrument carrier covering PCB, illumination and reference LED diodes with stabilised voltage supply and trimming resistors - Google Patents

Indicator arrangement for motor vehicle - has transparent instrument carrier covering PCB, illumination and reference LED diodes with stabilised voltage supply and trimming resistors

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Abstract

The arrangement has an at least partially transparent instrument carrier with a PCB behind it, illumination and reference LED diodes (2,3). At least some of the LED diodes are supplied by a stabilised voltage via trimmable resistors (4). The LED diodes, trimmer resistors and drive circuits (9,12,16) are arranged in a module which extends between the instrument carrier and PCB over part of the surface of te carrier. USE/ADVANTAGE - Some disadvantages of conventional vehicle indicator arrangements are eliminated, e.g. noticeable fluctuations in LED diode brightness.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem mindestens teilweise transparenten Instrumententräger und einer hinter dem Instrumententräger angeordneten Leiterplatte, wobei Leuchtdioden zu Beleuchtungszwecken und als Kontrolleuchten vorgesehen sind.The invention relates to a display device for Motor vehicles with an at least partially transparent Instrument carrier and one behind the instrument carrier arranged circuit board, with light-emitting diodes Lighting purposes and as control lights are provided.

Bei diesen bekannten Anzeigevorrichtungen für Kraftfahrzeuge wird eine große Fläche auf der Leiterplatte für Kontaktierungen und Signalzuführungen benötigt. Dieses gilt insbesondere im Bereich von Flüssigkristallanzeigen.In these known display devices for motor vehicles will have a large area on the circuit board for Contacting and signal feeds required. This applies especially in the field of liquid crystal displays.

Außerdem machen sich bei den bekannten Anzeigevorrichtungen sowohl Helligkeitsunterschiede der Leuchtdioden untereinander als auch zeitliche Schwankungen der Helligkeit der Leuchtdioden störend bemerkbar.In addition, the known display devices both differences in brightness of the LEDs among themselves as well as temporal fluctuations in brightness of the LEDs is noticeable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge anzugeben, welche die Nachteile der bekannten Anzeigevorrichtungen nicht aufweist.The object of the present invention is a Indicating device for motor vehicles, which the Disadvantages of the known display devices does not have.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Leuchtdioden mit einer stabilisierten Spannung über abgleichbare Widerstände versorgt wird.The display device according to the invention is thereby characterized in that at least a part of the light emitting diodes a stabilized voltage via adjustable resistors is supplied.

Häufig werden bei den bekannten Anzeigevorrichtungen Leuchtdioden auch für die allgemeine Instrumentenbeleuchtung verwendet. Bei diesen spielen zeitliche Schwankungen und Unterschiede der Helligkeit eine untergeordnete Rolle, so daß aus wirtschaftlichen Gründen gemäß einer Weiterbildung vorgesehen ist, daß Leuchtdioden, welche als Kontrolleuchten und zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigen dienen, mit einer stabilisierten Spannung über abgleichbare Widerstände versorgt werden.Often used in the known display devices LEDs also for general instrument lighting used. With these, fluctuations in time and play Differences in brightness play a subordinate role, so that for economic reasons according to training it is provided that light emitting diodes, which act as control lights and serve to illuminate the liquid crystal displays with a stabilized voltage via adjustable resistors be supplied.

An sich können die erfindungsgemäß vorgesehenen Bauteile auf der ohnehin hinter dem Instrumententräger angeordneten Leiterplatte angeordnet sein. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung besteht jedoch darin, daß Leuchtdioden, abgleichbare Widerstände und Treiberschaltungen für die Leuchtdioden in einem Modul angeordnet sind, das sich zwischen dem Instrumententräger und der Leiterplatte über einen Teil der Fläche des Instrumententrägers erstreckt. Hierdurch erfolgt eine wesentliche Entlastung der Leiterplatte bezüglich der Zahl der Leiter und Kontaktierungen.As such, the components provided according to the invention can the one arranged behind the instrument holder anyway Printed circuit board to be arranged. A particularly beneficial one However, there is an embodiment of the arrangement according to the invention in that light emitting diodes, adjustable resistors and Driver circuits for the light emitting diodes in one module are arranged, which is between the instrument carrier and the circuit board over part of the area of the Instrument carrier extends. This results in a substantial relief of the number of printed circuit boards the leader and contacts.

Das Modul kann entweder von einer weiteren Leiterplatte als herkömmliche gedruckte Schaltung oder als Hybridschaltung ausgebildet sein. Eine Hybridschaltung hat den Vorteil, daß die von den Leuchtdioden erzeugte Verlustwärme besonders gut abgeführt wird. Die abgleichbaren Widerstände können bei einer Hybridschaltung als Dickschicht-Widerstände ausgebildet sein, die mit Hilfe von Laserstrahlen abgeglichen werden. Bei Verwendung einer Leiterplatte als Träger der Schaltung sind Pasten-Widerstände oder Widerstands-Hybride als abgleichbare Widerstände geeignet. Das Modul kann als fertig konfigurierte und abgeglichene Einheit auf die Leiterplatte aufgebracht werden. Die Befestigung kann beispielsweise durch Klebung erfolgen.The module can either be used by another circuit board conventional printed circuit or as a hybrid circuit be trained. A hybrid circuit has the advantage that the heat loss generated by the LEDs is particularly good is dissipated. The adjustable resistors can be  a hybrid circuit as thick film resistors be trained using laser beams be compared. When using a printed circuit board as The circuit is supported by paste resistors or Resistance hybrids are suitable as adjustable resistors. The module can be configured and synchronized Unit can be applied to the circuit board. The Attachment can be done, for example, by gluing.

Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß ein Teil der im Modul angeordneten Leuchtdioden unmittelbar mit Anschlüssen für außerhalb der Anzeigevorrichtung angeordnete Schalter verbunden ist und daß bei einem weiteren Teil der Leuchtdioden Treiberschaltungen vorgesehen sind, die von Steuerschaltungen auf der Leiterplatte der Anzeigevorrichtung ansteuerbar sind. Hierdurch wird das Modul in besonders einfacher Weise an die Erfordernisse bezüglich der dem Modul zugeführten Signale angepaßt. Es brauchen nur dann Treiberschaltungen vorgesehen zu werden, wenn dieses aufgrund der jeweils anzuschließenden Schaltung notwendig ist. Im Falle von Schaltern, die außerhalb der Anzeigevorrichtung angeordnet sind - beispielsweise ein Öldruckschalter -, ist im allgemeinen ein direkter Anschluß des Schalters an die Leuchtdiode möglich.Another training is that part of the im Module arranged LEDs directly with connections for switches located outside the display device is connected and that in another part of the LEDs driver circuits are provided by Control circuits on the circuit board of the Display device can be controlled. This will Module in a particularly simple manner to meet the requirements adapted to the signals supplied to the module. It driver circuits only need to be provided if this is due to the circuit to be connected necessary is. In the case of switches outside the Display device are arranged - for example a Oil pressure switch - is generally a direct connection of the switch to the LED possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist vorgesehen, daß mindestens ein Teil der Treiberschaltungen über im Modul angeordnete Speicher ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise die Speicher von einem Schieberegister gebildet sind.According to an advantageous embodiment of this training it is envisaged that at least part of the Driver circuits via memories arranged in the module is controllable, preferably the memory of one Shift registers are formed.

Eine Ansteuerung gemäß dieser Ausführungsform ist im wesentlichen für Signale vorgesehen, die von einer Steuereinheit auf der Leiterplatte der Anzeigevorrichtung zum Modul geleitet werden, und bedeutet eine erhebliche Ersparnis an Leitungen, da die den einzelnen Leuchtdioden zugeordneten Signale seriell übertragen werden können.A control according to this embodiment is in essential for signals provided by a Control unit on the circuit board of the display device to the module, and means a significant one Saving on cables because of the individual light emitting diodes  assigned signals can be transmitted serially.

Falls die Art von anderen außerhalb der Anzeigevorrichtung im Kraftfahrzeug angeordneten Schalter dieses erfordert, kann die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung auch derart weitergebildet sein, daß ein weiterer Teil der Leuchtdioden über Treiber und Anschlüsse für außerhalb der Anzeigevorrichtung angeordnete Schalter ansteuerbar ist.If the kind of others outside the display device switch arranged in the motor vehicle requires this, can the display device according to the invention also in such a way be trained that another part of the light emitting diodes about drivers and connections for outside the Display device arranged switch is controllable.

Zur Erhöhung der Helligkeit kann bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, daß mit einem Abgleichwiderstand jeweils mehrere, vorzugsweise zwei, Leuchtdioden in Reihe geschaltet sind. Der Leistungsbedarf erhöht sich wegen der gleichbleibenden Stromaufnahme dadurch nicht.To increase the brightness in the invention Display device can be provided that with a Trimming resistor several, preferably two, LEDs are connected in series. The power requirement increases due to the constant power consumption Not.

Um eine weitere Verlustleistung zu vermeiden, kann vorgesehen sein, daß die stabilisierte Spannung mit Hilfe eines Schaltnetzteils erzeugt wird.To avoid further power loss, you can be provided that the stabilized voltage with the help a switching power supply is generated.

Da Flüssigkristallanzeigen und Kontrolleuchten häufig im unteren Bereich einer Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn sich das Modul über die gesamte Breite im unteren Bereich des Instrumententrägers erstreckt.Since liquid crystal displays and indicator lights are often used in lower area of a display device for motor vehicles are arranged, it is advantageous if the module across the entire width in the lower area of the Instrument carrier extends.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. A of which is schematic in the drawing based on several Figures shown and described below. It shows:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Moduls einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und Fig. 1 is a circuit diagram of a module of a display device according to the invention and

Fig. 2 die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung als Explosionszeichnung. Fig. 2 shows the essential parts of a display device according to the invention as an exploded view.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Modul sind auf einem Träger 1 jeweils zwei in Reihe geschaltete Leuchtdioden 2, 3 aufgebracht, die über je einen abgleichbaren Widerstand 4 mit einem Anschluß 5 verbunden sind. Über diesen kann eine stabilisierte Spannung von beispielsweise +5 V zugeführt werden. Bei einer ersten Gruppe 6 der Leuchtdioden 2, 3 ist jeweils ein Paar Leuchtdioden mit einem Anschluß 7 verbunden. An diese Anschlüsse können Schalter angeschlossen werden, die sich irgendwo im Kraftfahrzeug befinden und die Kathode der jeweiligen Leuchtdiode 3 mit Masse (0 V) verbinden, wenn die jeweiligen Leuchtdioden 2, 3 aufleuchten sollen.In the module shown in FIG. 1, two light-emitting diodes 2 , 3 connected in series are applied to a carrier 1, each of which is connected to a terminal 5 via an adjustable resistor 4 . A stabilized voltage of, for example, +5 V can be supplied via this. In a first group 6 of the light-emitting diodes 2 , 3 , a pair of light-emitting diodes is connected to a connection 7 . Switches that are located somewhere in the motor vehicle and connect the cathode of the respective light-emitting diode 3 to ground (0 V) can be connected to these connections if the respective light-emitting diodes 2 , 3 are to light up.

Bei einer anderen Gruppe 8 der Leuchtdioden 2, 3 ist für jeweils ein Paar Leuchtdioden ein Treiber vorgesehen, wobei die Treiber dieser Gruppe zu einer Mehrfach-Treiberschaltung 9 zusammengefaßt sind. Der Eingang eines jeden Treibers ist mit je einem Anschluß 10 des Moduls verbunden. Diese Gruppe von Leuchtdioden kann dadurch von Signalgebern angesteuert werden, die für eine unmittelbare Ansteuerung der Leuchtdioden nicht geeignet sind.In another group 8 of the light-emitting diodes 2 , 3 , a driver is provided for each pair of light-emitting diodes, the drivers of this group being combined to form a multiple driver circuit 9 . The input of each driver is connected to a connector 10 of the module. This group of light-emitting diodes can thus be activated by signal transmitters which are not suitable for direct activation of the light-emitting diodes.

In ähnlicher Weise ist eine weitere Gruppe 11 von Leuchtdioden über eine weitere Mehrfach-Treiberschaltung 12 mit Anschlüssen 13 verbunden, welche jedoch zur Verbindung mit einer auf der Leiterplatte 23 der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung vorgesehenen Steuerschaltung 14 dienen.In a similar way, a further group 11 of light-emitting diodes is connected via a further multiple driver circuit 12 to connections 13 , which, however, serve for connection to a control circuit 14 provided on the printed circuit board 23 of the display device according to the invention.

Eine vierte Gruppe 15 von Leuchtdioden 2, 3 wird von einer Mehrfach-Treiberschaltung 16 angesteuert, die ihrerseits wiederum Signale von einem Schieberegister 17 erhält. In das Schieberegister können über dessen Eingänge D, CS und CLK sowie über die Anschlüsse 18, 19, 20 des Moduls von der Steuerschaltung 14 Signale seriell eingeschrieben werden, welche dann der Gruppe 15 der Leuchtdioden 2, 3 parallel zur Verfügung stehen. Damit kann eine erhebliche Zahl von Leitungen zwischen der Leiterplatte und dem Modul erspart werden. Außerdem ist damit das Modul an die begrenzte Anzahl von Ausgängen eines in der Steuerschaltung 14 verwendeten Prozessors angepaßt.A fourth group 15 of light-emitting diodes 2 , 3 is controlled by a multiple driver circuit 16 , which in turn receives signals from a shift register 17 . Signals can be serially written into the shift register via the inputs D, CS and CLK and via the connections 18 , 19 , 20 of the module by the control circuit 14 , which signals are then available in parallel to the group 15 of the light-emitting diodes 2 , 3 . This can save a significant number of lines between the circuit board and the module. In addition, the module is thus adapted to the limited number of outputs of a processor used in the control circuit 14 .

Fig. 2 zeigt einen Instrumententräger 21, ein Gehäuse 22 und eine Leiterplatte 23, die als Teile einer Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge an sich bekannt sind und deshalb zur Erläuterung der Erfindung nicht im einzelnen beschrieben zu werden brauchen. FIG. 2 shows an instrument carrier 21 , a housing 22 and a printed circuit board 23 , which are known per se as parts of a display device for motor vehicles and therefore do not need to be described in detail to explain the invention.

Den größten Teil der Fläche des Instrumententrägers nehmen Skalen von Zeigerinstrumenten ein, die auf der Leiterplatte 23 befestigt sind. Eine allgemeine Beleuchtung dieses Teils des Instrumententrägers erfolgt mit Leuchtdioden, welche auf der Leiterplatte 23 in an sich bekannter Weise verteilt sind.The major part of the area of the instrument carrier takes up scales of pointer instruments which are fastened on the printed circuit board 23 . A general lighting of this part of the instrument carrier is carried out with light-emitting diodes, which are distributed on the circuit board 23 in a manner known per se.

In einem unteren Teil des Instrumententrägers befinden sich Felder 24, 25 für Kontrolleuchten. Außerdem ist im unteren Bereich des Instrumententrägers 21 in einer Aussparung eine Flüssigkristallanzeige 26 angeordnet. Zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeige 26 sowie als Kontrolleuchten sind die auf dem Träger 27 eines Moduls angeordneten Leuchtdioden 2, 3 vorgesehen. Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Schaltung befinden sich auf dem Träger ferner abgleichbare Widerstände 4 und integrierte Schaltungen 28, welche Treiber und Schieberegister enthalten. Die räumliche Zuordnung einiger der Leuchtdioden 2 mit den für die Kontrolleuchten vorgesehenen Feldern 25 ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet.Fields 24 , 25 for indicator lights are located in a lower part of the instrument holder. In addition, a liquid crystal display 26 is arranged in a recess in the lower region of the instrument carrier 21 . The light-emitting diodes 2 , 3 arranged on the carrier 27 of a module are provided for illuminating the liquid crystal display 26 and as control lights. According to the circuit shown in FIG. 1, there are also adjustable resistors 4 and integrated circuits 28 on the carrier, which contain drivers and shift registers. The spatial association of some of the light-emitting diodes 2 with the fields 25 provided for the indicator lights is indicated in FIG. 2 by arrows.

Claims (12)

1. Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem mindestens teilweise transparenten Instrumententräger und einer hinter dem Instrumententräger angeordneten Leiterplatte, wobei Leuchtdioden zu Beleuchtungszwecken und als Kontrolleuchten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Leuchtdioden (2, 3) mit einer stabilisierten Spannung über abgleichbare Widerstände (4) versorgt wird.1. Display device for motor vehicles with an at least partially transparent instrument carrier and a circuit board arranged behind the instrument carrier, light-emitting diodes being provided for lighting purposes and as indicator lights, characterized in that at least some of the light-emitting diodes ( 2 , 3 ) have a stabilized voltage via adjustable resistors ( 4 ) is supplied. 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 mit Flüssigkristallanzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtdioden (2, 3), welche als Kontrolleuchten und zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigen dienen, mit einer stabilisierten Spannung über abgleichbare Widerstände (4) versorgt werden.2. Display device according to claim 1 with liquid crystal displays, characterized in that light-emitting diodes ( 2 , 3 ), which serve as control lights and for illuminating the liquid crystal displays, are supplied with a stabilized voltage via adjustable resistors ( 4 ). 3. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtdioden (2, 3), abgleichbare Widerstände (4) und Treiberschaltungen (9, 12, 16) für die Leuchtdioden (2, 3) in einem Modul (1) angeordnet sind, das sich zwischen dem Instrumententräger (21) und der Leiterplatte (23) über einen Teil der Fläche des Instrumententrägers (21) erstreckt.3. Display device according to one of claims 1 or 2, characterized in that light-emitting diodes ( 2 , 3 ), adjustable resistors ( 4 ) and driver circuits ( 9 , 12 , 16 ) for the light-emitting diodes ( 2, 3 ) in a module ( 1 ) are arranged, which extends between the instrument carrier ( 21 ) and the printed circuit board ( 23 ) over part of the surface of the instrument carrier ( 21 ). 4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (1) eine weitere Leiterplatte umfaßt.4. Display device according to claim 3, characterized in that the module ( 1 ) comprises a further circuit board. 5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul als Hybridschaltung ausgebildet ist.5. Display device according to claim 3, characterized characterized in that the module as a hybrid circuit is trained. 6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der im Modul (1) angeordneten Leuchtdioden (2, 3) unmittelbar mit Anschlüssen (7) für außerhalb der Anzeigevorrichtung angeordnete Schalter verbunden ist und daß bei einem weiteren Teil der Leuchtdioden (2, 3) Treiberschaltungen (12, 16) vorgesehen sind, die von Steuerschaltungen (14) auf der Leiterplatte (23) der Anzeigevorrichtung ansteuerbar sind.6. Display device according to one of claims 3 to 5, characterized in that a part of the light-emitting diodes ( 2, 3 ) arranged in the module ( 1 ) is directly connected to connections ( 7 ) for switches arranged outside the display device and that in a further part the light emitting diodes ( 2, 3 ) are provided with driver circuits ( 12, 16 ) which can be controlled by control circuits ( 14 ) on the printed circuit board ( 23 ) of the display device. 7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Treiberschaltungen (16) über im Modul (1) angeordnete Speicher (17) ansteuerbar ist.7. Display device according to claim 6, characterized in that at least part of the driver circuits ( 16 ) via the module ( 1 ) arranged memory ( 17 ) can be controlled. 8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher von einem Schieberegister (17) gebildet sind.8. Display device according to claim 7, characterized in that the memories are formed by a shift register ( 17 ). 9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Teil der Leuchtdioden (2, 3) über Treiber (9) und Anschlüsse (10) für außerhalb der Anzeigevorrichtung angeordnete Schalter ansteuerbar ist. 9. Display device according to one of claims 3 to 8, characterized in that a further part of the light-emitting diodes ( 2, 3 ) via drivers ( 9 ) and connections ( 10 ) for switches arranged outside the display device can be controlled. 10. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Abgleichwiderstand (4) jeweils mehrere, vorzugsweise zwei, Leuchtdioden (2, 3) in Reihe geschaltet sind.10. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that with a trimming resistor ( 4 ) several, preferably two, light-emitting diodes ( 2 , 3 ) are connected in series. 11. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierte Spannung mit Hilfe eines Schaltnetzteils erzeugt wird.11. Display device according to one of the preceding Claims, characterized in that the stabilized Voltage is generated using a switching power supply. 12. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Modul (1) über die gesamte Breite im unteren Bereich des Instrumententrägers (21) erstreckt.12. Display device according to one of claims 3 to 11, characterized in that the module ( 1 ) extends over the entire width in the lower region of the instrument carrier ( 21 ).
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