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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, nach der Gattung des Hauptanspruchs, wobei dem
Fahrer eine Information durch örtliches Aktivieren von
mindestens einem Leuchtmittel übermittelt wird, welches aus
einer Aneinanderreihung von Leuchtmitteln auswählbar ist.
Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar bei einem analogen Tachometer,
entlang dessen Außenumfang eine kreisförmige Anordnung
von Leuchtdioden zum Anzeigen einer Sollgeschwindigkeit eines Tempomaten
angeordnet ist.
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Solche
Anzeigevorrichtungen sind allgemein bekannt. Beispielsweise offenbaren
die deutschen Offenlegungsschriften
DE 101 50 602 A1 und
DE 195 47 375 A1 jeweils
ein Tachometeranzeigeelement für Kraftfahrzeuge mit einem
Ziffernblatt und Leuchtelementen, die auf der Rückseite
des Ziffernblattes auf einer Leiterplatte befestigt sind. Hierbei
sind die Leuchtelemente entlang eines länglichen und gekrümmten
Anzeigebereichs derart weit voneinander entfernt auf der Leiterplatte
angeordnet, so dass bei einem Umschalten bzw. bei einer Änderung
der Ansteuerung der Leuchtelemente zwangsläufig ein für einen
Benutzer wahrnehmbarer Sprung bzw. ein Rucken in der Anzeige wahrnehmbar
ist, was auf das "digitale Verhalten" einer solchen Anzeige zurückzuführen
ist. Dieser Nachteil rührt letzten Endes von den diskreten
Sprüngen her, die bei einer Darstellung mittels einer digitalen
Anzeige zwangsläufig zu erwarten sind.
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Dieser
Nachteil kann zwar mittels einer analogen Anzeige mit beweglichen
Elementen, wie sie beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften
DE 100 26 860 A1 bzw.
DE 197 39 037 A1 bekannt
sind, gelöst werden, doch ist der Aufwand für die
in zwei Ebenen hintereinander angeordneten analogen Zeiger sowohl
für die Geschwindigkeitsanzeige als auch für beispielsweise
eine Tempomatanzeige mit einem erheblichen konstruktiven und damit Kostenaufwand
verbunden, was darüber hinaus zu einem erheblich größeren
Bauraumbedarf im Cockpit eines Fahrzeugs führt, was beim
Stand der Technik als mit erheblichen Nachteilen verbunden angesehen wird.
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Eine
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, den vom
Fahrer wahrzunehmenden Informationsort zu vergrößern,
ohne die Genauigkeit der Informa tion zu verringern oder die Baugröße
des Fahrzeuginstruments zu erweitern. Darüber hinaus soll
die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zum einen
zur Fahrsicherheit beitragen und besonders kostengünstig
vorgesehen sein sowie zum anderen trotz aller dieser Anforderungen
auch eine minimale Bauraumhöhe aufweisen und schließlich
soll die Montage der Anzeigevorrichtung in ein Kraftfahrzeug mit
geringem Aufwand und geringen Kosten möglich sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeigevorrichtung,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur örtlich
variierenden Darstellung eines Werts mit Bezug auf eine im Fahrbetrieb
kontinuierlich veränderliche Größe, insbesondere
ein Wert mit Bezug auf die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, gelöst,
wobei die Anzeigevorrichtung diskrete Bauteile, insbesondere Leuchtdioden,
zur Anzeige des Wertes aufweist, wobei bei einer Veränderung
des Wertes eine Änderung des Ortes der Darstellung des Wertes
entlang einer Linie vorgesehen ist und wobei zur Anzeige des Wertes
entlang der Linie wenigstens zwei Bauteile aktiviert vorgesehen
sind. Dies bedeutet, dass beispielsweise ein erstes Leuchtmittel
mit einer ersten Leuchtstärke und/oder einer ersten Farbe
zur genauen Anzeige der Information genutzt wird, während
mindestens ein zweites Leuchtmittel, insbesondere ein benachbartes
Leuchtmittel, zur Verbreiterung des Informationsortes gleichzeitig
mit einer geringeren Leuchtstärke oder einer weniger auffälligen
Farbe aktiviert wird. Durch diese erfindungsgemäße
Nutzung von mehreren Bauteilen, insbesondere Leuchtmittel und ganz
besonders bevorzugt Leuchtdioden, ist es vorteilhaft möglich,
eine Vielzahl von Zusatzinformationen bzw. Verbesserungen der Informationsdarstellung
zu erzielen. Beispielsweise ist es auf diese Weise neben einer Verbreiterung
und damit Verbesserung der Informationsdarstellung (die ohne Genauigkeitsverlust
der Anzeige möglich ist) auch möglich, eine Richtungsinformation
darzustellen, indem nämlich die Verbreiterung oder Vergrößerung
der Informationsdarstellung nicht beidseitig symmetrisch, sondern
asymmetrisch erfolgt, so dass beispielsweise eine Richtungsindikation
gegeben werden kann. Durch eine Komprimierung der Anordnung der
diskreten Bauteile ist es darüber hinaus auch möglich,
dem Benutzer bzw. Betrachter der Anzeigenvorrichtung eine quasi
kontinuierliche Arbeitsweise der Anzeigevorrichtung zu suggerieren.
Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Anzeigevorrichtung einen analogen Zeiger zur Anzeige, beispielsweise
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Drehzahl des Motors des
Fahrzeugs, aufweist und dass üblicherweise radial im Umfangsbereich
dieser Hauptanzeige eine Hilfsanzeige eines Wertes mit Bezug auf
beispielsweise die Geschwindigkeit oder die Drehzahl angezeigt wird.
Bei dem mittels der Hilfsanzeige angezeigten Wert mit Bezug auf
die kontinuierlich veränderliche Größe
kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugrichtgeschwindigkeit,
etwa Geschwindigkeitsbegrenzungen in Ortschaften oder dgl., handeln
oder auch um eine Voreinstellung einer Geschwindigkeit einer Geschwindigkeitsregelanlage, etwa
eines Tempomaten. Weiterhin sind als Werte mit Bezug auf eine im
Fahrbetrieb kontinuierlich veränderliche Größe
mit Bezug auf die Motordrehzahl folgende Werte denkbar: Solldrehzahlen
zur Bestimmung von Schaltzeitpunkten oder auch Maximal- oder Minimaldrehzahlen
im Hinblick auf eine besonders ökonomische Fahrweise in
einem gewählten Gang. Bevorzugt weist die Anzeigevorrichtung
eine besonders kompakte Anordnung der lichtemittierenden Bauteile
auf, wobei die einzelnen Bauteile bevorzugt eine Ausdehnung in Erstreckungsrichtung
der Linie, d. h. in einer Richtung quer zur Ebene einer Leiterplatte,
auf der sie angeordnet sind, von weniger 0,5 mm und bevorzugt von
ca. 0,1 mm bis 0,4 mm, aufweisen. Der Offenbarungsgehalt der Druckschrift
DE 10 2005 019 621
A1 wird hinsichtlich insbesondere der kompakten Anordnung
von Bauteilen und mit Blick auf den mechanischen Aufbau einer Anzeigevorrichtung
durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung vollständig
aufgenommen. Unter dem Begriff „Ort der Darstellung des
Wertes" wird die Stelle auf der Anzeigefläche bezeichnet,
an dem die hauptsächliche Lichtmenge austritt.
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Erfindungsgemäß ist
besonders bevorzugt, dass die zur Anzeige des Wertes entlang der
Linie aktivierten Bauteile benachbart vorgesehen sind und bevorzugt
mit unterschiedlicher Stärke aktiviert vorgesehen sind.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich,
dass zum einen eine bessere Sichtbarkeit der Anzeige eines Wertes
erreicht werden kann und dass zum anderen auch eine Vielzahl von
Zusatzinformationen außer der sehr präzisen und
genauen Wertdarstellung möglich ist.
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Weiterhin
ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass zur Anzeige
des Wertes entlang der Linie wenigstens ein mittleres Bauteil und
zwei dem mittleren Bauteil benachbarte Bauteile aktiviert vorgesehen sind,
wobei bevorzugt das mittlere Bauteil stärker aktiviert
vorgesehen ist als die beiden dem mittleren Bauteil benachbarten
Bauteile. Dies hat erfindungsgemäß den besonderen
Vorteil, dass eine Verbreiterung der Informationsdarstellung und
damit eine bessere Ablesbarkeit erzielt wird, was letztlich auch
zu einem erhöhten Sicherheitsniveau bei der Benutzung des
Kraftfahrzeugs beiträgt.
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Ferner
ist bevorzugt, dass die Anzeigevorrichtung eine Leiterplatte aufweist,
wobei die Bauteile auf der Leiterplatte angeordnet sind und wobei
die Bauteile direkt auf die Leiterplatte gebondet sind. Hierdurch
wird zum einen eine Kostenreduzierung erreicht, weil die Tragekörper
der Bauteile sowie etwaige Gehäuse der Bauteile nicht mehr
benötigt werden. Weiterhin wird dadurch ebenfalls erreicht,
dass die Packungsdichte der Bauteile auf der Leiterplatte und damit
auf der Anzeigevorrichtung besonders groß ausgeführt
werden kann.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anzeigevorrichtung betrifft eine Anzeigevorrichtung, bei der entlang
der Linie zur Anzeige des Wertes mit Bezug auf die im Fahrbetrieb kontinuierlich
veränderliche Größe jeweils wenigstens
zwei in unterschiedlicher Farbe emittierenden Bauteile in einer
Richtung quer zum Verlauf der Linie nebeneinander angeordnet vorgesehen
sind. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich,
dass zur Darstellung des Wertes unterschiedliche Farben zur Verfügung
gestellt werden, beispielsweise abhängig vom jeweiligen
Betriebszustand. Hierdurch ist es möglich, Warnfunktionen – etwa
ein Wechsel von grün zu rot – in die Anzeige des
Wertes mit aufzunehmen, etwa beim Überschreiten eines voreingestellten Geschwindigkeitswertes
oder beim Überschreiten eines kritischen Drehzahlwertes.
Durch die nebeneinanderliegende Anordnung der Bauteile – quasi
parallel entlang der Linie – und der dichten Packungsmöglichkeit
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist es
möglich, dass ein Farbwechsel von einem Benutzer kaum als
Ortsänderung auf der Anzeigefläche bemerkt wird.
Es somit erfindungsgemäß möglich, beispielsweise
drei Reihen von Leuchtdioden entlang der Linie parallel nebeneinander
anzuordnen, so dass bei einer entsprechenden Wahl der Farbe der Bauteile
und einer entsprechenden Ansteuerung mit unterschiedlichen Intensitäten
ein gesamtes Farbspektrum an darstellbaren Farben möglich
wird.
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Erfindungsgemäß ist
es ferner bevorzugt, dass das Material der Anzeigefläche
oberhalb der Bauteile wenigstens teilweise transparent vorgesehen
ist und stoffschlüssig mit den Bauteilen verbunden ist
bzw. dass die Sichtseite der Anzeigefläche weniger als
5 mm von dem Bauteil entfernt, bevorzugt weniger als 3 mm, vorgesehen
ist. Hierdurch ist zum einen möglich, die zu emittierende
Lichtleistung und damit auch die aufgenommene elektrische Leistung
der Bauteile möglichst gering zu halten, was entsprechende
Vorteile im Hinblick auf das thermische Management der Anzeigevorrichtung
ermöglicht, und zum anderen ist es möglich, dass
die Anzeigevorrichtung extrem kompakt ausgebildet wird, was den
für die Anzeigevorrichtung benötigten Bauraum
reduziert und somit ebenfalls Kosten einspart. Selbstverständlich
ist es erfindungsgemäß auch möglich,
dass der Abstand zwischen dem Bauteil und der Sichtseite der Anzeigenfläche
größer gewählt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
wobei bei einer Veränderung des Wertes eine Änderung
des Ortes der Darstellung des Wertes entlang einer Linie durchgeführt
wird und wobei zur Anzeige des Wertes entlang der Linie wenigstens
zwei Bauteile aktiviert werden. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich,
eine Vielzahl von Zusatzinformationen bzw. Verbesserungen der Informationsdarstellung
zu erzielen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1, 2 und 3 zeigen
schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Anzeigevorrichtung bzw. einen Ausschnitt davon,
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4 und 5 zeigen
schematisch eine perspektivische Darstellung und eine Draufsicht
auf eine Anordnung von Bauteilen bzw. Leuchtdioden mit zugeordneten
Bereichen der Anzeigefläche.
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In
den 1, 2 und 3 ist eine
Anzeigevorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
in Form eines sogenannten Kombi-Instruments, dargestellt. Die Anzeigevorrichtung 1 weist
insbesondere einen um eine Drehachse 5 drehbaren (analogen)
Zeiger 2 auf, wobei der Zeiger 2 insbesondere zur
Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. damit zusammenhängender
Werte vorgesehen ist. Im folgenden wird bei der Beschreibung der
Erfindung lediglich auf den Fall einer Geschwindigkeitsanzeige Bezug
genommen, wobei dem Fachmann jedoch auch die analoge Anwendung im
Zusammenhang mit einer Drehzahlanzeige des Fahrzeugmotors bzw. solchen
Werten, die dazu in Bezug stehen, möglich ist. Der in den 1 bis 3 dargestellte Zeiger 2 ist
im Bereich einer Anzeigefläche 30 angeordnet.
Die Anzeige fläche 30 umfasst erfindungsgemäß auch
einen Ringzeiger, der in Form eines länglichen Anzeigebereichs,
insbesondere einer gekrümmten Linie 35 (2),
angeordnet ist. Der Ringzeiger bzw. die Linie 35 ist bevorzugt
kreisringförmig bzw. kreissegmentförmig vorgesehen,
kann jedoch auch eckig und/oder oval, gerade gestreckt, in einer Wellenlinie,
in einer Zickzacklinie oder anderweitig geformt vorgesehen sein.
Der Ringzeiger bzw. die Linie 35 umfasst eine Mehrzahl
von Leuchtsegmenten 34 innerhalb der Anzeigefläche 30,
die mittels von einem Betrachter aus gesehen hinter der Anzeigefläche 30 befindlichen
Bauelementen 4 bzw. Bauteilen 4 beleuchtbar (oder
nicht beleuchtbar) sind. Als Bauelemente 4 bzw. Bauteile 4 kommen
insbesondere Leuchtmittel wie beispielsweise Leuchtdioden in Frage.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt vorgesehen,
dass jeweils einem Leuchtsegment 34 in der Erstreckungsrichtung
entlang der Linie 35 jeweils ein Bauteil 4 zugeordnet
ist. Es kann sich erfindungsgemäß bei den Bauteilen 4 bzw.
den Bauelementen 4 auch um Segmente einer Flüssigkristallanzeige
(nicht dargestellt) oder dergleichen handeln, die von einer Hinterleuchtungseinheit
(nicht dargestellt) beleuchtet wird.
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In 1 ist
entlang der (nicht eigens dargestellten) Linie 35 bzw.
dem Ringzeiger ein einzelnes Leuchtsegment 34 dargestellt.
Einer Ansteuerung der Bauteile 4 derart, dass jeweils lediglich
ein Leuchtsegment 34 beleuchtet wird, ergibt den Vorteil, dass
die darzustellende Information mit einer hohen Genauigkeit dargestellt
werden kann. Hierdurch kann sich jedoch der Nachteil ergeben, dass
der Informationsort lediglich sehr schmal ist, so dass die Leuchtstärke
ausgehend von einem Bauteil 4 entweder als zu gering empfunden
wird oder aber als (örtlich) zu sehr konzentriert empfunden
wird, was beides den Nachteil aufweist, dass die darzustellende
Information nicht mit der gebotenen Aufmerksamkeit von einem Benutzer
der Anzeigevorrichtung wahrgenommen wird. Daher ist in 2 gemäß der
vorliegenden Erfindung der Fall dargestellt, dass ein mittleres Leuchtsegment 34' von
einem mittleren Bauteil 4', insbesondere einer Leuchtdiode,
beleuchtet wird, während benachbart hiervon zwei benachbarte
Bauelemente bzw. Leuchtdioden 4'' vorgesehen sind, benachbarte
Leuchtsegmente 34'' zu beleuchten. Hierdurch ist eine Verbreiterung
des Informationsortes möglich. Bevorzugt ist es vorgesehen,
dass die benachbarten Bauelemente 4'' bzw. benachbarten Leuchtdioden 4'' derart
angesteuert werden, dass die Helligkeit der Anzeige der benachbarten
Leuchtsegmente 34'' gegenüber dem mittleren Leuchtsegment 34' reduziert
ist. Hierdurch ergibt sich eine Verbreiterung der Anzeige, die jedoch
nicht mit einer geringeren Genauigkeit der Anzeige einhergeht. In 3 ist der
besseren Deutlichkeit halber einer weitere Darstellung des Teilbereichs
der Anzeigefläche 30 dargestellt, wobei insbesondere
die der Linie 35 zugeordnete Mehrzahl von Leuchtsegmenten 34 bzw.
die der Linie 35 zugeordneten Bauteile 4/Leuchtdioden 4 bzw.
die zugeordnete Anordnung 3 von Leuchtdioden/Bauteilen
dargestellt ist.
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In
den 5 und 6 ist schematisch
eine perspektivische Darstellung und eine Draufsicht auf eine Anordnung
von Bauteilen 4 bzw. Leuchtdioden 4 mit zugeordneten
Bereichen der Anzeigefläche bzw. Leuchtsegmenten 34 im
Bereich der Linie 35 dargestellt. Hierbei stellt 5 eine
perspektivische Darstellung dar, aus der hervorgeht, dass das von
den Bauteilen 4 bzw. der Anordnung 3 von Bauteilen 4 ausgehende
Licht in Richtung auf die Leuchtsegmente 34 der Anzeigefläche 30 abgestrahlt
wird. Die Bauteile 4 sind hierbei erfindungsgemäß bevorzugt
auf einer Leiterplatte 33 angeordnet. Die Anbindung der Bauteile 4 mit
der Leiterplatte 33 wird insbesondere mittels der COB-Technologie
(Chip-on-board) realisiert, was auch als eine Art Strickvorgang
zum Bonden der Bauteile 4 auf die Leiterplatte 33 bezeichnet werden
kann. Es somit möglich, am Beispiel einer Geschwindigkeitsanzeige
für jeden Kilometer pro Stunde der Geschwindigkeitsanzeige
von ca. 0 bis über 200 km/h eine einzelne bzw. ein Paar
von Bauteilen 4 vorzusehen, wobei jedes einzelne dieser Bauteile 4 getrennt
ansteuerbar ist. In 6 ist mittels
einer Draufsicht auf einen Ausschnitt der Anordnung der Bauteile 4 mit
gestrichelter Darstellung der zugeordndeten Leuchtsegmente 34 dargestellt,
dass es erfindungsgemäß auch vorgesehen sein kann, dass
im Bereich eines Leuchtsegments 34 eine Mehrzahl von Bauteilen
(von verschiedenen Anordnungen 3, 3', 3'' von
Bauteilen 4) nebeneinander (d. h. in einer Richtung quer
zur Erstreckungsrichtung der Linie 35) vorliegen. Diese
Mehrzahl von Anordnungen 3, 3', 3'' von
Bauteilen kann entweder dazu genutzt werden, dass mehrere Farben
dargestellt werden können. Alternativ dazu ist es auch
möglich, dass die Mehrzahl von Anordnungen von Bauteilen 4 dazu
genutzt werden, unterschiedliche Helligkeitswerte im Bereich unterschiedlicher
Leuchtsegmente 34 zu generieren.
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- 1
- Anzeigevorrichtung/Fahrzeuginstrument
- 2
- Zeiger
- 3
- Anordnung
von Bauelementen/Leuchtdioden
- 3',
3''
- weitere
Anordnung von Bauelementen/Leuchtdioden
- 4
- Bauelemente/Leuchtdioden
- 4'
- mittleres
Bauelement/mittlere Leuchtdiode
- 4''
- benachbarte
Bauelemente/Leuchtdioden
- 5
- Drehachse
- 30
- Anzeigefläche
- 33
- Leiterplatte
- 34
- Leuchtsegment
der Anzeigefläche/Ort der Darstellung
- 34'
- mittleres
Leuchtsegment der Anzeigefläche/mittlerer Ort der Darstellung
- 34''
- benachbarte
Leuchtsegmente/Orte der Darstellung
- 35
- Linie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10150602
A1 [0002]
- - DE 19547375 A1 [0002]
- - DE 10026860 A1 [0003]
- - DE 19739037 A1 [0003]
- - DE 102005019621 A1 [0005]