DE4409777A1 - Einrichtung zur Steuerung der Leuchtdichte einer Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Leuchtdichte einer Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Flüssigkristallanzeige.

Die Beleuchtung von Anzeigevorrichtungen an Kraftfahrzeugen ist üblicherweise mit dem Fahrzeuglicht derart gekoppelt, daß bei ausgeschaltetem Fahrzeuglicht Anzeigevorrichtungen, wie Tachometer, Vorratsanzeige, Temperaturanzeige nicht beleuchtet werden. Bei eingeschaltetem Fahrzeuglicht besteht für den Fahrer die Möglichkeit, die Leuchtdichte an die Umgebungshelligkeit manuell anzupassen. Bei Flüssigkristallanzeigen hat es sich darüberhinaus als günstig erwiesen, auch bei Tageslicht, das heißt, wenn die Fahrzeugbeleuchtung im allgemeinen ausgeschaltet ist, eine Beleuchtung vorzunehmen. Diese muß dann heller als nachts sein.

Eine Kopplung mit dem Schalter für das Fahrzeuglicht weist dann jedoch den Nachteil auf, daß bei Fahrten am Tage mit Licht die Beleuchtung der Anzeigevorrichtungen abgedunkelt wird. Bei den bekannten Einrichtungen wird dann der Fahrer manuell die Leuchtdichte der Anzeigevorrichtungen heraufsetzen. Abgesehen davon, daß diese Betätigung und damit eine Verlagerung der Aufmerksamkeit auf diesen Vorgang nachteilig ist, besteht ein weiterer Nachteil darin, daß bei einer anschließenden Nachtfahrt die Einstellung dann auf großer Leuchtdichte steht, worauf der Fahrer zunächst geblendet wird und dann die Leuchtdichte durch eine manuelle Betätigung zurücknehmen muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der obengenannten Nachteile eine automatische Anpassung der Leuchtdichte an die jeweilige Beleuchtungssituation vorzunehmen und daher dem Fahrer individuelle Einstellungen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein opto-elektrischer Wandler zur Messung der Umgebungshelligkeit vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal in digitaler Form auf Werte zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert begrenzt wird und daß das begrenzte Signal über eine vorgebbare Kennlinie einer Beleuchtungseinrichtung für die Anzeigevorrichtung zugeführt wird.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der Minimalwert und der Maximalwert mit denselben Bedienelementen, vorzugsweise mit einem Tastenpaar, einstellbar sind, wobei eine Umschaltung, ob der Minimalwert oder Maximalwert eingestellt wird, von einem Schaltsignal abhängig ist. Dadurch wird einerseits Aufwand und Platzbedarf für getrennte Bedienelemente erspart. Andererseits wird dadurch vermieden, daß der Fahrer versehentlich zur Einstellung eines der Grenzwerte die Bedienelemente für den anderen Grenzwert betätigt. Dabei kann anstelle eines Tastenpaares, nämlich einer Plus-Taste und einer Minus-Taste auch eine andere geeignete Anordnung vorgesehen sein, beispielsweise ein Wipp-Schalter oder ein Daumenrad, welche in eine Mittelstellung zurückfedern.

Vorzugsweise ist bei der Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Schaltsignal davon abhängig ist, ob die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet ist. Dabei erfolgt die Auswahl, welcher Grenzwert eingestellt wird, automatisch. Wenn beispielsweise bei einer Nachtfahrt mit eingeschaltetem Licht die Beleuchtung der Anzeigevorrichtungen zu hell erscheint, braucht der Fahrer nur die Minus-Taste zu drücken und vermindert damit den Minimalwert.

In ähnlicher Weise kann bei der Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, daß das Schaltsignal vom Ausgangssignal des opto-elektrischen Wandlers abhängig ist.

Opto-elektrische Wandler, wie beispielsweise Fototransistoren, haben im allgemeinen eine gekrümmte Kennlinie. Für die Signalverarbeitung innerhalb der erfindungsgemäßen Einrichtung ist jedoch ein linearer Zusammenhang zwischen der Umgebungsbeleuchtung und dem jeweils zu verarbeitenden Signal vorteilhaft. Dieses wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erreicht, wenn das Ausgangssignal des opto-elektrischen Wandlers vor der Begrenzung eine weitere Kennlinie durchläuft, so daß sich ein zur Umgebungshelligkeit proportionales Signal ergibt.

Ein Einfluß kurzzeitiger Änderungen der Umgebungshelligkeit kann mit einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch verhindert werden, daß die Anstiegsgeschwindigkeit und die Abfallgeschwindigkeit des Ausgangssignals des opto-elektrischen Wandlers oder des zur Umgebungshelligkeit proportionalen Signals begrenzt wird, wobei für die Anstiegsgeschwindigkeit und die Abfallgeschwindigkeit verschiedene Zeitkonstanten wirksam werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm,

Fig. 3 eine Kennlinie bei eingeschaltetem Fahrzeuglicht und

Fig. 4 eine Kennlinie bei ausgeschaltetem Fahrzeuglicht.

Fig. 1 stellt in Form eines Blockschaltbildes die Signalverarbeitung innerhalb eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung dar. Die Signalverarbeitung kann beispielsweise mit Hilfe eines Mikrocomputers erfolgen, an welchen ein Fototransistor, Bedientasten und die Beleuchtungseinrichtungen angeschlossen sind. Der Fototransistor 1 erzeugt ein der Umgebungshelligkeit entsprechendes Signal, das in nicht dargestellter Weise in ein digitales Signal umgewandelt wird. Diese unterliegt zunächst einer Kennlinienverarbeitung 2, welche die Kennlinie des Fototransistors kompensiert, so daß am Ausgang der Kennlinienverarbeitung 2 ein digitales Signal ansteht, das der Umgebungshelligkeit proportional ist.

Im Anschluß daran werden in einem Vorgang "lineare Dämpfung" 3 die Anstiegs- und Abfallzeiten des Helligkeitssignals begrenzt. Dieses dient dazu, daß kurzzeitige Änderungen der Umgebungshelligkeit bei der Steuerung der Leuchtdichte der Anzeigevorrichtung weitgehend unterdrückt werden. Dabei können für die maximale Anstiegs- und maximale Abfallgeschwindigkeit des Ausgangssignals der linearen Dämpfung 3 verschiedene Werte vorgesehen sein, so daß beispielsweise die Leuchtdichte der Anzeigevorrichtung - im folgenden auch Display genannt - einer plötzlichen Verringerung der Umgebungshelligkeit schneller folgt als einer plötzlichen Zunahme der Umgebungshelligkeit. Die Kennlinien 2, 5 und die Grenzwerte für die lineare Dämpfung 3 sind in einem EEPROM 8 abgelegt.

Die begrenzten Helligkeitssignale H werden dann einer Logik 4 zur Begrenzung auf einen Minimalwert MIN und einen Maximalwert MAX zugeleitet. Die begrenzten Signale L gelangen dann über eine Ausgangskennlinie 5 in pulsbreitenmodulierter Form zu einer Beleuchtungseinrichtung 6, die beispielsweise von Leuchtdioden gebildet wird.

Zur Einstellung der Grenzwerte ist eine Tastenlogik 7 vorgesehen, welcher Signale zweier Tasten "+" und "-" und die Spannung an der Klemme 58 zuführbar sind. Die Spannung an der Klemme 58 hängt von dem Schaltzustand der Fahrzeugbeleuchtung ab. Die Tastenlogik 7 sorgt nun dafür, daß die von den Tasten "+" und "-" zugeführten Signale in Abhängigkeit von der Spannung an der Klemme 58 zur Einstellung des Minimalwertes und des Maximalwertes verwendet werden. Die beiden somit eingestellten Grenzwerte werden gespeichert und der Logik 4 zugeführt.

Die Funktion der Logik 4 wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Flußdiagramms erläutert. Nach einem Start bei 11 erfolgt bei 12 eine Verzweigung in Abhängigkeit davon, ob das Signal H größer als der Maximalwert ist. Ist dieses der Fall, so wird die Leuchtdichte auf den Maximalwert eingestellt (Programmteil 13). Ist jedoch das Signal H nicht größer als der Maximalwert, folgt eine weitere Verzweigung 14 in Abhängigkeit davon, ob H kleiner als der Minimalwert MIN ist. Ist dieses der Fall, wird bei 15 die Leuchtdichte L auf den Minimalwert gesetzt. Ist jedoch H nicht kleiner als MIN, wird bei 16 der Wert H als Leuchtdichte L ausgegeben. Bei 17 wird das Programm beendet. Nach Abarbeitung von für andere Aufgaben des Mikrocomputers erforderlichen Programmen wird das Programm beginnend beim Start 11 wiederholt. Dieses geschieht in für die Steuerung der Leuchtdichte ausreichend geringen Zeitabständen.

Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit der Leuchtdichte des Displays von der Umgebungshelligkeit, wobei die Veränderung der Kennlinie 21 bei eingeschaltetem Fahrzeuglicht dargestellt ist. Je nach Einstellung der Dimmung kann der Minimalwert bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen 1,7 cd/m² und 14,5 cd/m² liegen. Bei einer Signalverarbeitung mit einer Bitbreite von 8 und einer maximalen Leuchtdichte von 69 cd/m² entspricht dieses den Signalwerten 4/256 und 28/256.

Der höchste einstellbare Minimalwert ist derart gewählt, daß die Leuchtdichte der Displays einen zu derjenigen der Skalen von Anzeigeinstrumenten passenden Wert nicht überschreitet. Dieses ist beispielsweise bei dem 1,5-fachen der Leuchtdichte der Skalen der Fall. Der höchste einstellbare Minimalwert ist in Fig. 3 durch eine strichpunktierte Linie 22 dargestellt und entspricht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der unteren Grenze des Einstellbereichs des Maximalwertes bei ausgeschaltetem Fahrzeuglicht, was in Fig. 4 dargestellt ist. Der höchste einstellbare Maximalwert beträgt dann 255/256 bzw. 69 cd/m². Die Einstellbereiche sind in Fig. 3 und 4 durch Doppelpfeile hervorgehoben.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Steuerung der Leuchtdichte einer Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Flüssigkristallanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß ein opto-elektrischer Wandler (1) zur Messung der Umgebungshelligkeit vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal in digitaler Form auf Werte zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert begrenzt wird und daß das begrenzte Signal über eine vorgebbare Kennlinie einer Beleuchtungseinrichtung (6) für die Anzeigevorrichtung zugeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Minimalwert und der Maximalwert mit denselben Bedienelementen, vorzugsweise mit einem Tastenpaar, einstellbar sind, wobei eine Umschaltung, ob der Minimalwert oder Maximalwert eingestellt wird, von einem Schaltsignal abhängig ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal davon abhangig ist, ob die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal vom Ausgangssignal des opto-elektrischen Wandlers abhängig ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des opto-elektrischen Wandlers (1) vor der Begrenzung eine weitere Kennlinie durchläuft, so daß sich ein zur Umgebungshelligkeit proportionales Signal ergibt.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegsgeschwindigkeit und die Abfallgeschwindigkeit des Ausgangssignals des opto-elektrischen Wandlers (1) oder des zur Umgebungshelligkeit proportionalen Signals begrenzt wird, wobei für die Anstiegsgeschwindigkeit und die Abfallgeschwindigkeit verschiedene Zeitkonstanten wirksam werden.