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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung
für Bilder,
die aus einer Mehrzahl von Bildpunkten zusammengesetzt sind. Jedem
Bildpunkt ist hierbei ein Bildpunktvorgeber zugeordnet. Der Bildpunktvorgeber
kann eine Lichtquelle wie eine Leuchtdiode sein, er kann aber auch
von der Lichtquelle verschieden sein, z. B. kann ein Element, das
einen Flüssigkristall
einstellt, der von Licht einer gesonderten Lichtquelle zu durchstrahlen
ist, ein Bildpunktvorgeber im Sinne der vorliegenden Anmeldung sein.
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Es
geht bei der Erfindung insbesondere um Anwendungen in Kraftfahrzeugen.
Dort finden derartige Anzeigevorrichtungen als sog. Displays regelmässig Verwendung.
Bisher werden diese Anzeigevorrichtungen jedoch noch nicht dazu
genutzt, um sicherheitsrelevante Hinweise abzugeben. Ein Beispiel für einen
sicherheitsrelevanten Hinweis ist ein Hinweis auf den Ausfall eines
bestimmten Fahrerassistenzsystems. Zum Zwecke des Gebens eines solchen
Hinweises sind in Kraftfahrzeugen Warnlampen vorgesehen, in der
Regel in der Form von Leuchtdioden. Diese Leuchtdioden werden ständig auf
ihre Funktionsfähigkeit überprüft.
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Anzeigevorrichtungen
erscheinen als wesentlich unsicherer, da das Ansteuern von ihnen,
die Ausgabe der Signale oder auch die Beleuchtung Quellen für einen
Systemausfall sein können.
Es ist zu vermeiden, dass der Führer
eines Kraftfahrzeugs einen sicherheitsrelevanten Hinweis nicht erhält, weil die
Anzeigevorrichtung nicht oder nicht voll funktionsfähig ist.
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Es
ist bekannt, Anzeigevorrichtungen auf ihre Funktionsfähigkeit
zu überprüfen. Die
bisherigen Ansätze
aus der
DE 197 51
675 A1 und der
EP
0 866 440 B1 betreffen die Überwachung jedes einzelnen Bildpunktvorgebers.
Dies ist für
neuartige Anzeigevorrichtungen zu aufwändig. Die Kon zepte sind auch insbesondere
nur für
Leuchtdioden geeignet, und beispielsweise nicht, wenn Flüssigkristalle
verwendet werden.
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DE 10 2005 010 671
A1 offenbart eine Vorrichtung zur Überwachung der Funktion eines
beleuchtbaren Anzeigeelements in einem Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung
umfasst eine Bilderfassungseinheit, durch welche ein Bild des Anzeigeelements in
einem aktivierten Zustand aufnehmbar ist, und eine mit der Bilderfassungseinheit
verbundene Bildverarbeitungseinheit, durch welche anhand des aufgenommenen
Bilds eine Störung
des Anzeigeelements feststellbar ist.
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DE 102 44 792 A1 zeigt
eine Anzeigevorrichtung die zum Testen ihrer Funktionalität Mittel
zur Messung der Lichtdurchlässigkeit
aufweist. Licht zum Durchstrahlen des Anzeigemittels wird über einen Lichtleiter
bereitgestellt, der das Licht von der den Mitteln zur Messung der
Lichtdurchlässigkeit
gegenüberliegenden
Seite des Anzeigemittels bereitstellt und durch das Anzeigemittel
zu dem Mittel zur Messung der Lichtdurchlässigkeit leitet.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Anzeigevorrichtung
sicherer auf ihren Ausfall untersucht werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch
1 gelöst,
wobei letztere bevorzugt Anwendung in einem Kraftfahrzeug findet.
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Ein
Verfahren weist die Schritte auf, dass zumindest ein vorbestimmter
Bildpunktvorgeber zumindest für
vorbestimmte Zeiten für
eine Funktionsprüfung
der Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, indem beim Bewirken des Anzeigens
zumindest eines Bildes (durch Steuerbefehle, Abgabe von Licht durch Lichtquelle
etc.) Signale (z. B. ebenfalls Steuerbefehle) zum Verbringen des
zumindest einen vorbestimmten Bildpunkvorgebers in einen ersten
und in einen zweiten Zustand erzeugt werden, wobei jeweils durch
eine Sensoreinrichtung auf für
den zumindest einen zugehörigen
Bildpunkt abgestrahltes Licht überprüft wird,
und wobei bei Unstimmigkeit von von der Sensoreinrichtung gemessenen
Sensorsignalen einerseits mit andererseits zumindest einem jeweiligen
Zustand eine Mitteilung ausgegeben wird, dass die Anzeigevorrichtung
fehlerhaft ist.
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Die
Idee geht davon ab, eine Anzeigevorrichtung zu hundert Prozent ständig für die Erzeugung der
gewünschten
Bilder zu nutzen. Primär
werden bestimmte Bildpunktvorgeber gewissermaßen reserviert. Die Anzeigevorrichtung
kann dann normal genutzt werden, es wird nämlich ein Bild angezeigt. Nur ein
(bevorzugt kleiner) Anteil der Bildpunktvorgeber wird dann gezielt
für die
Funktionsprüfung
angesteuert, und an diesen Bildpunktvorgebern wird exemplarisch
geprüft,
ob die gesamte Kette des Ablaufs in der Anzeigevorrichtung korrekt
funktioniert, also beispielsweise eine Steuereinheit ein Muster
vorgibt, dieses in Pixelbefehle umgesetzt wird, dann die einzelnen
Bildpunktvorgeber angesteuert werden, und dann auch noch die Lichtquelle
funktioniert, wenn diese von den Bildpunktvorgebern verschieden
ist.
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Dadurch,
dass durch das Verfahren eine Funktionsprüfung beim Anzeigen herkömmlicher
Bilder durchführbar
ist, wird es möglich,
auch sicherheitsrelevante Hinweise auf der Anzeigevorrichtung auszugeben.
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Es
könnte
sich als störend
erweisen, wenn die vorbestimmten Bildpunktvorgeber bestimmte Muster
zeigen, die nicht zu dem eigentlichen Bild gehören. Es ist dann vorteilhaft,
wenn bewirkt ist, dass der von dem zumindest einen Bildpunktvorgeber
bestimmte zumindest eine Bildpunkt für einen Betrachter nicht sichtbar
ist. Das Display kann an dieser Stelle einfach bedeckt sein.
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Besonders
einfach wird lediglich eine hundertprozentige Lichtabgabe mit dem
Zustand von keiner Lichtabgabe verglichen, also entspricht bevorzugt
ein Zustand der beiden Zustände
einem weißen Bildpunkt
und ein anderer Zustand einem schwarzen Bildpunkt. Durch den großen Kontrast
im Zeitverlauf lassen sich die Zustände dann besonders gut durch die
Sensoreinrichtung voneinander unterscheiden.
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Bevorzugt
erfolgt die Mitteilung, dass die Anzeigevorrichtung fehlerhaft ist,
durch ein von der Anzeigevorrichtung verschiedenes Element wie beispielsweise
eine Leuchtdiode, eine Warnlampe, oder auch über einen Lautsprecher für eine akustische Ausgabe,
oder für
ein Element eine haptische Ausgabe. Dann ist auf jeden Fall gewährleistet,
dass auch bei einem Vollausfall der Anzeigevorrichtung der Fahrzeugführer gewarnt
ist.
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Die
Anzeigevorrichtung wird bevorzugt in einem Kraftfahrzeug eingesetzt,
das Mittel zum Überwachen
einzelner Einheiten des Kraftfahrzeugs aufweist. Die Anzeigevorrichtung
wird dann dazu benutzt, für
zumindest ein solches Mittel zum Überwachen Warnmitteilungen
abzugeben, wenn dieses Mittel eine vorbestimmte Situation feststellt,
nämlich
z. B. die Nichtfunktionsfähigkeit
der Einheit, eine nicht ausreichende Funktionsfähigkeit der Einheit, oder wenn
ein gefährlicher
Kraftfahrzeugzustand erfasst wird.
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Die
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist
eine Mehrzahl von Bildpunktvorgebern für jeweils einen Bildpunkt auf
sowie eine Steuereinrichtung zum Vorgeben von Bildern und zum Ansteuern der
Bildpunktvorgeber. Erfindungsgemäß ist ein
Reflektor auf der Oberfläche
der Anzeigevorrichtung bereitgestellt, der die Abstrahlung von Licht
für zumindest
einen vorbestimmten Bildpunkt zu einem Betrachter hin verhindert
und dieses stattdessen zu einer Erfassungseinrichtung reflektiert,
die mit der Steuereinrichtung zur Übertragung von Erfassungsergebnissen
gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung ist dann dazu ausgelegt, beim
Vorgeben von Bildern Prüfmuster
für den
zumindest einen Bildpunkt als Teil des vorgegebenen Bildes vorzugeben
und aufgrund von den zugehörigen
Erfassungsergebnissen auf die Funktionsfähigkeit der Anzeigevorrichtung
zu schließen.
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Das
Vorsehen eines Reflektors auf der Anzeigevorrichtung ermöglicht es,
das Display homogen bereitzustellen, denn normalerweise tritt das Licht
an der Oberfläche
der Anzeigevorrichtung aus. Dies ist gewissermaßen das Ende der gesamten Folge
von Schritten, die durch die Anzeigevorrichtung durchlaufen werden
müssen,
damit der Betrachter ein Licht wahrnimmt. Genau an diesem Ende greift der
Reflektor an. Er strahlt das Licht zu der Erfassungseinrichtung.
Gleichzeitig verhindert er, dass der Betrachter durch ein Prüfmuster
gestört
wird.
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Bevorzugt
ist die Erfassungseinrichtung ein Photodetektor. Alternativ oder
zusätzlich
kann auch eine bildpunktweise erfassende Kamera eingesetzt werden,
nämlich
wenn der Reflektor das zu einer Mehrzahl von Bildpunkten zugehörige Licht
reflektiert.
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Das
Prüfmuster
kann durch die Steuereinheit unabhängig von dem übrigen Teil
des vorgegebenen Bildes in regelmäßiger Wiederholung vorgegeben werden.
Beispielsweise kann einfach zwischen zwei Prüfmustern ständig gewechselt werden. Alternativ kann
das jeweilige Prüfmuster
durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem übrigen Teil
des vorgegebenen Bildes festgelegt und vorgegeben werden. Dadurch
lässt sich
die Überprüfung maßgeschneidert
auf die jeweils angezeigten Bilder durchführen.
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Das
erfindungsgemäße Kraftfahrzeug
mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
weist bevorzugt eine Warnlampe auf, die mit der Steuereinrichtung
gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung bringt diese Warnlampe bei
Erfassen eines vorbestimmten Funktionszustandes der Anzeigevorrichtung
(aufgrund des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung) zum
Leuchten. Mit anderen Worten wird in dem Kraftfahrzeug ein Kraftfahrzeugführer gewarnt,
wenn die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung
ausfällt.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
die einzige
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Figur
schematisch eine Ausführungsform
der Anzeigevorrichtung zeigt, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgelegt ist.
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Eine
im Ganzen mit 100 bezeichnete Anzeigevorrichtung weist
eine zentrale Lichtquelle 10 auf. Das Licht durchstrahlt
ein Flüssigkristalldisplay 12,
in dem durch elektrische Signale Flüssigkristalle ausrichtbar sind.
Je nach Ausrichtung gelangt Licht von der Lichtquelle, das über einen
Diffusor 14 geleitet ist, nach außen oder nicht. Die Ausrichtung
kann auch Zwischenstufen definieren, und das Display 12 kann
dem Licht auch eine Farbe verleihen.
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Symbolisch
sind elektrische Steuereinrichtungen für die Flüssigkristalle in der Figur
gezeigt und mit 16 bezeichnet. In der vorliegenden Anmeldung werden
diese als Bildpunktvorgeber verstanden.
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Eine
im Ganzen mit 18 bezeichnete Steuereinrichtung steuert
die Lichtquelle 10 und die einzelnen Bildpunktvorgeber 16 an.
Eine Hauptsteuereinheit 20, auch als „Haupt-Controller” bezeichenbar, legt
zunächst
das Muster im Ganzen fest, das angezeigt werden soll. Eine Bildpunksteuereinheit 22, auch
als „Graphik-Controller” bezeichnet,
legt nun Bildpunkt für
Bildpunkt fest, wie das abgestrahlte Licht aussehen soll. Ein Treiber 24 steuert
dann die einzelnen Bildpunktvorgeber an, im vorliegenden Beispiel
gleichzeitig auch die Lichtquelle 10.
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Die
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 100 zeichnet
sich dadurch aus, dass ein Abschnitt des Displays 12 von
einem Reflektor 26 bedeckt ist. Es gibt Bildpunktvorgeber 16', die zu einem
Bildpunkt das von der Steuereinheit 20 vorgegebene Muster definieren,
welches gar nicht zum Betrachter ge langt. Vielmehr wird das Licht,
wie durch den Pfeil 28 veranschaulicht, zu einem Photodetektor 30 reflektiert. Der
Photodetektor 30 ist mit der Steuereinheit 20 gekoppelt.
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Die
Steuereinheit 20 gibt ein solches Muster vor, dass der
Bildpunktvorgeber 16' in
einen ganz bestimmten Zustand versetzt wird, beispielsweise das Licht
vollständig
durchlässt.
Dann wird die Mustervorgabe mit dem vom Photodetektor 30 gemessenen Signal
verglichen und auf Plausibilität überprüft. Nun wird
ein zweiter Zustand des Bildpunktvorgebers 16' bewirkt, beispielsweise
soll der Bildpunkt schwarz sein, also gar kein Licht hindurchlassen.
Auch hier wird das vorgegebene Muster in seinem Anteil bezüglich des
Bildpunktvorgebers 16' mit
den Messergebnissen des Photodetektors 30 durch die Steuereinheit 20 verglichen.
Die Steuereinheit 20 ist mit einer Warnlampe 32 gekoppelt
und bewirkt, dass diese leuchtet, wenn die Plausibilitätsüberprüfung ein
negatives Ergebnis ergibt. Ein negatives Ergebnis bedeutet, dass
nicht sämtliche
Elemente der Anzeigevorrichtung 100 korrekt arbeiten.
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Im
vorliegenden Fall erfolgt die Plausibilitätsuntersuchung aufgrund von
gleich zwei Zuständen des
Bildpunktvorgebers 16'.
An sich würde
für eine einfache
Prüfung
ein Zustand genügen.
Es kann aber Situationen geben, in denen ein Bauelement der Anzeigevorrichtung 100 ausfällt und
dann zufällig
durch den Photodetektor 30 genau dieser eine Zustand erfasst
werden könnte.
Dies wird durch die Überwachung
von gleich zwei Zuständen
vermieden. Die Erfindung ist allerdings auch dann anwendbar, wenn nur
ein einziger Zustand des Bildpunktvorgebers 16' untersucht
wird.
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Dem
Reflektor 26 können
gleich eine Mehrzahl von Bildpunktvorgebern 16' zugeordnet
sein. Dann kann ein Photodetektor 30 die gesamte Intensität des reflektierten
Lichts analysieren. Alternativ kann in diesem Fall eine CCD-Kamera eingesetzt werden,
um Pixel für
Pixel auf eine korrekte Funktion zu überprüfen.
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Die
Anzeigevorrichtung 100 kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt
werden, um sicherheitsrelevante Hinweise zu geben. Wenn die Warnlampe 32 leuchtet,
weiß der
Kraftfahrzeugführer,
dass ihm solche sicherheitsrelevanten Hinweise entgehen könnten, und
er wird eine Reparatur der Anzeigevorrichtung 100 veranlassen.