B E S C H R E I B U N G
Anzeigeeinrichtung mit kombiniertem Lichtleiter
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lichtleiter zur Erfassung des Umgebungslichtes mit einem Sensor, der an dem Lichtleiter angeordnet ist und in Abhängigkeit des erfassten Lichtes ein Steuersignal zur Helligkeitssteuerung des Anzeigeinstrumentes an eine Auswerteschaltung abgibt. Stand der Technik
Ein derartiges Anzeigeinstrument mit einem Lichtsensor ist aus der EP 0 115 575 B1 bekannt. Der Lichtsensor ist an einem Lichtleiter angeordnet, der mit zwei gegenüberliegenden Stirnflächen ausgebildet ist und sowohl das durch die Windschutzscheibe eines Kraftfahr- zeuges einfallende Licht als auch das Licht aus dem Beobachtungsraum vor dem Armaturenbrett erfasst. Durch seitlich angeordnete Sensoren wird das durch die Lichtleiter aufgenommene Licht erfaßt. Die Sensoren erzeugen ein elektrisches Signal, daß zur Regelung der Helligkeit des Anzeigeinstruments ausgewertet wird.
Eine weitere Anzeigevorrichtung mit einem Lichtleiter zur Erfassung des Umgebungslichtes ist in der DE 41 40 647 C2 offenbart. Das Umgebungslicht wird vor einer Anzeige mittels eines Sensors, der unmittelbar am Lichtleiter befestigt ist erfaßt, so daß in Abhängigkeit des erfassten Lichtes ein Steuersignal an eine Auswerteschaltung für die Helligkeitssteuerung der Anzeigevorrichtung ermittelt und weitergeleitet werden kann. Die aus dem Stand der Technik bekannten Anzeigeinstrumente und Systeme dienen ausschließlich zur Helligkeitssteuerung der Anzeigeinstrumente, wobei die Systeme in das Anzeigeinstrument integriert oder an den Anzeigeinstrument angeordnet sein können.
Neben einer Helligkeitssteuerung können in ein Anzeigeinstrument weitere die Bedienung des Kraftfahrzeuges erleichternde Anzeigeelemente integriert sein. So ist aus der DE 29 23
986 C2 eine Schaltsteuereinrichtung für Fahrzeuggetriebe bekannt, die einen Schaltzeitpunkt anzeigt. Dabei soll zur Erzielung der optimalen Betriebsbedingungen für ein manuelles
Schaltgetriebe der Schaltzeitpunkt zum Umschalten zwischen einer Schaltstufe für höhere Drehzahlen und eine Schaltstufe für niedrigere Drehzahlen angezeigt werden. Die Schaltanzeigen können aus Lampen bestehen, die zur Anzeige eines erforderlichen Aufwärtsschaltens oder Abwärtsschaltens aufleuchten, wobei die Schaltanzeige im Sichtbereich des Fahr- zeugführers angeordnet ist.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es die Bedienanzeigen in einem Kraftfahrzeug zu minimieren und gleichzeitig ein Anzeigeinstrument zu entwickeln, daß mit minimalem konstruktiven Aufwand und reduzierten Herstellungskosten gefertigt werden kann und daß darüber hinaus die Bedienung und das Steuern eines Kraftfahrzeuges erleichtert.
Die Lösung der Aufgabe zur Entwicklung eines Anzeigeinstrumentes wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Lichtleiter im Inneren des Anzeigeinstrumentes ein Bereich vorgesehen ist, in den Licht eingeleitet werden kann und daß unmittelbar an diesem Bereich ein Leuchtmittel angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Lichtleiters zur Erfassung des Umgebungslichtes über einem Sensor mit einem Bereich, in den Licht eingeleitet werden kann ist es nun möglich, einerseits die Intensität des Umgebungslichtes zu messen und gleichzeitig in den Lichtleiter Licht einzuleiten, so daß am Ende des Lichtleiters Licht emittiert werden kann, und der Lichtleiter gleichzeitig als Funktionselement im Anzeigeinstrument fungiert. Erfindungsgemäß wird an einen gegebenen Lichtleiter ein Bereich angeformt, an dem unmittelbar ein Leuchtmittel angeordnet werden kann. Ist nun der Lichtleiter in das Anzeigeinstrument integriert, so ist der Lichtleiter vom Fahrzeugführer zu erken- nen. Während des Erfassens des Umgebungslichtes, wobei das Umgebungslicht auf das Anzeigeinstrument und somit auch auf den Lichtleiter fällt, wird ein Lichtstrom durch den Lichtleiter hindurchgeleitet und trifft auf den, am Ende des Lichtleiters angeordneten Sensor. Im Sensor wird nun ein Steuersignal erfasst, daß zur Steuerung der Helligkeit der Leuchtmittel zur Beleuchtung des Anzeigeinstrumentes verwendet wird. Dabei wird das Steuersi- gnal von einer Auswerteschaltung aufgenommen, die wiederum die Leuchtmittel des Anzeigeinstrumentes, dies kann im einfachsten Fall eine Glühbirne sein, steuert. Erfindungsgemäß wird nun aber nicht nur Licht über den Lichtleiter aufgenommen, sondern der Lichtleiter kann auch Licht emittieren. Der Lichtleiter kann somit als Funktionsanzeige im Anzeigeinstrument verwendet werden. Vorstellbar ist es zum Beispiel, den Lichtleiter als Funktionsan- zeige für die Aufforderung zum Schalten in den nächst höheren Gang zu verwenden. Ein weiterer möglicher Einsatz ist die Verwendung der Funktionsanzeige als Diebstahlwarnanzeige (DWA).
ln einer Ausgestaltungsvariante der Erfindung besteht der Lichtleiter aus einem lichtleitenden Kunststoff und ist aus zwei parallel zueinander angeordneten nahezu zylinderförmigen, etwa gleichlangen Lichtleitern gebildet. Dabei sind die Lichtleiter als Vollzylinder, die auch als stangenförmig bezeichnet werden können, ausgebildet. An einem Ende der beiden Lichtleiter sind die Lichtleiter verbunden, so daß ein einstückiges Bauteil gebildet ist. Um zum einen möglichst viel Licht aufzunehmen und andererseits eine möglichst große Streuung zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen das Ende an dem die beiden Lichtleiter zusammen geführt werden zum Fahrzeugführer hin einseitig rund oder kuppeiförmig auszubilden. Durch die Kuppelform ist eine gute Erkennbarkeit im Anzeigeinstrument gegeben und es wird gleichzeitig eine möglichst große Emission des Lichtes gewährleistet. Insbesondere die Emission wird durch die Kuppelform verbessert, da das vom Leuchtmittel ausgesandte Licht an der Kuppel über einen großen Winkel gestreut und somit vom Fahrzeugführer leicht zu erkennen ist.
Der kuppeiförmige Bereich kann direkt in das Anzeigeinstrument integriert oder am Anzeigeinstrument angeordnet sein. Das dem kuppeiförmigen Bereich gegenüberliegende Ende der Lichtleiter ist mit planen Flächen versehen. Dabei weist der Lichtleiter zwei separate Enden auf, die in Bezug auf die Mittelachse der Zylinderform eine rechtwinklige Endfläche besitzen. Unterhalb einer Endfläche ist ein Bauelement zur Erfassung der Helligkeit und unter- halb der anderen Endfläche ist ein Leuchtmittel angeordnet. Das Bauelement wie auch das Leuchtmittel sind im Anzeigeinstrument unmittelbar an den Endflächen befestigt, so daß das emittierte Licht direkt auf das Bauelement fällt und das von dem Leuchtmittel ausgesandte Licht möglichst verlustfrei vom Lichtleiter aufgenommen und an der kuppeiförmigen Seite emittiert werden kann.
Als Leuchtmittel zur Funktionsanzeige mittels des Lichtleiters kann zum Beispiel eine lichtemittierende Diode (LED) verwendet werden. Ein Bauelement das die Helligkeit aus der Umgebung mißt ist zum Beispiel ein Sensor, der zum Beispiel ein Fototransistor sein kann.
Zur leichteren Montage und zum Befestigen des Lichtleiters im Anzeigeinstrument ist es erfindungsgemäß vorstellbar, an die zylindrischen Bereiche des Lichtleiters Mittel zur Befestigung auszubilden. Diese Mittel können einerseits stabilisierend wirken und andererseits für einen festen Sitz sorgen. Neben den Mitteln zur Befestigung können die beiden zylindrischen Bereiche des Lichtleiters auch miteinander verbunden sein, um so den Lichtleiter in seiner Form zu stabilisieren. Neben der stabilisierenden Wirkung kann über die Verbindung auch das durch die LED emittierte Licht besser im Lichtleiter gestreut werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert werden.
Die Figur 1 zeigt die Seitenansicht auf einen Lichtleiter mit darunter angeordneten elektrischen Elementen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Lichtleiter 1 in der Seitenansicht dargestellt. Unterhalb des Lichtleiters 1 ist auf der einen Seite ein Fototransistor 2 und auf der anderen Seite eine lichtemittierende Diode (LED) 3 dargestellt. Der Fototransistor 2 und die LED sind auf einer Platine 4, die im nicht dargestellten Anzeigeinstrument befestigt ist, montiert. Der Lichtleiter 1 besteht aus zwei die Form eines Zylinders bildenden, stangenförmigen Lichtleitern 5, 6. Die Lichtleiter 5, 6 weisen zwei Endflächen 7, 8 auf, die unmittelbar über den elektrischen Bauelementen 2, 3 angeordnet sind. An den den Endflächen 7, 8 gegenüberliegenden Enden der zylindrischen Bereiche der Lichtleiter 5, 6 ist ein Deckel oder kuppeiförmiger Vollkörper 9 einstückig angeformt. Dabei ist es wichtig, daß die Lichtleiter 5, 6 und der Voll- körper 9 einstückig ausgebildet sind, damit nicht eine zusätzliche Grenzfläche im Lichtleiter ausgebildet ist. Der Vollkörper 9 muß dabei nicht zwingender Weise eine kuppeiförmig ausgebildet sein. Je nach Anordnung und Ausbildung des Anzeigeinstrumentes ist es erfindungsgemäß auch vorstellbar, den Vollkörper 9 eben auszubilden, um den Lichtleiter 1 zum Beispiel aus ästhetischen Gründen leichter in das Anzeigeinstrument integrieren zu können. Dabei besteht der Lichtleiter 1 vorzugsweise aus einem transparenten lichtleitenden Kunststoff.
Neben den ästhetischen und ergonomischen Gründen zur Ausbildung des, die Lichtleiter 5, 6 verbindenden Vollkörper 9 ist es erfindungsgemäß möglich, an die äußeren Oberflächen der Lichtleiter 5, 6 Halteelemente 10, 11 anzuformen. Diese Halteelemente 10, 11 dienen dazu, den Lichtleiter 1 im Anzeigeinstrument zu befestigen. Neben der Aufgabe der Befestigung des Lichtleiters 1 können die Halteelemente 10, 11 als Führungselemente zur leichteren Montage ausgebildet sein. Dabei ist es nicht zwingend notwendig die Halteelemente 10, 11 beidseitig identisch auszubilden. Es ist ebenfalls vorstellbar, die Halteelemente 10, 11 an den Lichtleitern 5, 6 unterschiedlich auszubilden, um zum Beispiel eine ausgerichtete Montage des Lichtleiters vorzugeben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Lichtleiter 5, 6 über einen Teilbereich 12 miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß können dem Lichtleiter 1 mehrere Funktionen zugeordnet werden. So ist es erfindungsgemäß vorstellbar den Lichtleiter als sogenannte Schaltblitzanzeige zu verwenden. So kann zum Beispiel durch ein Blinken oder Aufleuchten der LED 3 Licht aus dem Lichtleiter 1 emittiert werden, so daß der Fahrzeugführer eine Aufforderung zum Schalten in den nächst höheren oder niedrigeren Gang erhält. Neben dieser Schaltfunktionsanzeige ist es ebenfalls vorstellbar die Funktion der Diebstahlwarnanlage anzuzeigen. In diesem Fall kann die LED 3 zum Beispiel blinken während das Kraftfahrzeug nicht in Betrieb ist und somit eine eingeschaltete Diebstahlwarneinrichtung anzeigen. Über diese Funktionen hinaus ist der Lichtleiter 1 in der Lage Umgebungslicht, daß mit den Pfeilen P dargestellt ist, aufzu- nehmen. Das Umgebungslicht wird über den Lichtleiter 6 an den Fototransistor 2 weitergeleitet. Im Fototransistor 2 wird nun ein Steuersignal erzeugt, daß zur Helligkeitssteuerung des Anzeigeinstrumentes an eine nicht dargestellte Auswerteschaltung weitergegeben wird. Entsprechend der Lösung der Aufgabe der Erfindung ist der Lichtleiter 1 somit in der Lage, die Anzahl der Bedienanzeigen im Anzeigeinstrument zu minimieren. Mittels des Lichtleiters 1 können wie dargestellt mindestens drei Funktionen ausgeführt werden, so daß ein Anzeigeinstrument mit minimierten konstruktivem Aufwand und somit auch reduzierten Herstellungskosten produziert werden kann. Die Minimierung der Bedienanzeigen erleichtert es dem Fahrzeugführer, sich auf dem Anzeigeinstrument zurechtzufinden. Dies kann insbesondere dann einen Vorteil darstellen, wenn das Kraftfahrzeug von mehreren Personen benutzt wird.
Ist das Kraftfahrzeug im Einsatz so werden die einzelnen Funktionen schaltungstechnisch in einem festen Impuls-Pause-Verhältnis angesteuert. In der Impulszeit wird die LED 3 angesteuert, wobei während dieser Zeit der Fototransistor nicht ausgewertet wird. In der Pause- zeit wird die LED 3 nicht angesteuert. Während dieser Zeit wird der Meßwert des Fototransistors 2 erfaßt und ausgewertet. Dem Fahrzeugführer wird über das emittierte Licht E eine Fahrzeugfunktion angezeigt, wohingegen er die Erfassung der Umgebungshelligkeit nicht wahrnimmt. Die Adaption des Anzeigeinstrumentes an die Helligkeit der Umgebung wird vom Bediener lediglich indirekt erfaßt.