DE4011840A1 - Anzeigeeinheit fuer mehrere physikalische groessen, insbesondere in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit gemäß dem Gattungsbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich zur Anzeige von Fahrbetriebsgrößen eines Kraftfahrzeuges, wie Geschwindigkeit, Motordrehzahl, Abstand von einem vorausfahrenden Fahrzeug oder dergleichen, so ist ein grundsätzliches Pro­ blem darin zu sehen, dem Fahrer für den Fahrbetrieb wichtige Informationen in einer Weise anzubieten, daß er diese, ohne vom Geschehen auf der Fahrbahn abgelenkt zu werden, schnell aufnehmen und verstehen kann. Aus diesem Grunde sind auf die Wieder­ gabe von Zahlenwerten beschränkte Anzeigeeinheiten nicht optimal, da der Fahrer sie einerseits relativ lange betrachten muß, um die Zahlenangabe - direkt oder über eine Zeigerstellung - genau abzulesen und er andererseits danach überlegen muß, ob die so abgelesene Zahlenangabe innerhalb oder außerhalb eines zulässigen Wertebereichs liegt. Stellt er beispielsweise fest, daß er mit einer unzulässig hohen Geschwindigkeiten fährt, muß er in diesem Fall den Geschwindigkeitswert ablesen, entscheiden, ob der abgele­ sene Wert in einem zulässigen Bereich liegt, und schließlich gegebenenfalls unter wei­ terer Betrachtung der Anzeigeeinheit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändern, bis ihm ein Geschwindigkeitswert angezeigt wird, der in einem zulässigen Geschwindig­ keitsbereich liegt.

Ein weiteres Problem bei derartigen Anzeigeeinheiten ist die Tatsache, daß in der Re­ gel mehr als eine physikalische Größe angezeigt werden muß. Betrachtet man weiterhin den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, also im Rahmen eines Kraftfahrzeugs, so ist zumindest in vielen Fällen eine vernünftige Betriebsweise des Kraftfahrzeugs (im Hinblick auf Kraftstoffverbrauch, Abgasemissionen, Schonung der Antriebsmaschine) der Betrieb der Antriebsmaschine in einem bestimmten Drehzahlbereich angebracht. Eng verbunden damit ist das Einleiten von Schaltvorgängen in einem Handschaltgetrie­ be beim Erreichen bestimmter Drehzahlwerte. Abgesehen davon, daß auch hier die Aus­ bildung der Anzeigeeinheit so, daß der Fahrer konkrete Zahlenwerte ablesen und dann entscheiden muß, ob er einen Schaltvorgang vornimmt oder nicht, zu einer gefährlichen Ablenkung des Fahrers vom Verkehrsgeschehen führen kann, wird er überfordert, wenn er die Anzeigen für mehrere physikalische Größen, bisher also Geschwindigkeit und Drehzahl, überwachen muß. Dies gilt in verstärktem Maße, wenn noch weitere physika­ lische Größen, beispielsweise der mittels eines Abstandsradars ermittelte Abstand zu einem voranfahrenden Fahrzeug, angezeigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anzeigeeinheit zu schaffen, die dem Betrachter, also beispielsweise dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs, die Möglichkeit bietet, durch flüchtiges Betrachten festzustellen, ob mehrere physika­ lische Größen in günstigen oder ungünstigen Wertebereichen liegen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma­ len des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Un­ teransprüche.

Schlagwortartig kann man die Erfindung also dahingehend definieren, daß sie durch Her­ anziehung von Geometrie und Farbe die Anzeigen für die verschiedenen physikalischen Größen gleichsam übergreifend zusammenfaßt. So kann die erste physikalische Größe, beispielsweise die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, beispielsweise durch die Länge ei­ nes Leuchtbalkens zur Anzeige gebracht werden, während die zweite physikalische Grö­ ße, beispielsweise die Drehzahl eines Antriebsmotors des Fahrzeugs, qualitativ durch die Farbe dieses Balkens wiedergegeben wird. Eine dritte physikalische Größe, beispiels­ weise der Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug, kann dann gemäß Patentanspruch 3 durch entsprechende Farbe des Hintergrunds für die An­ zeigen der ersten und zweiten physikalischen Größe qualitativ angegeben werden. Mit einem relativ flüchtigen Blick kann dann der Fahrer aus der Länge des Leuchtbalkens, insbesondere dann, wenn dieser für einen zulässigen Geschwindigkeitsbereich eine signi­ fikante Form besitzt, aus der Farbe des Leuchtbalkens und aus der Farbe des Hinter­ grunds erkennen, hinsichtlich welcher der physikalischen Größen seine Fahrweise nicht optimal ist. Erleichtert wird dies, wenn die verschiedenen Bereiche durch Signalfarben gekennzeichnet sind, also beispielsweise gefährliche Betriebsbereiche (zu hohe Drehzahl, zu geringer Abstand) durch die Farbe Rot, weniger kritische Bereiche durch die Farbe Gelb und schließlich günstige Bereiche durch die Farbe Grün.

Soweit bisher beschrieben, liefert die erfindungsgemäße Anzeigeeinheit also qualitative Anzeigen. Selbstverständlich wird man in aller Regel zumindest für einzelne physikali­ sche Größen, beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, auch eine quantitative Anzeige vorsehen, beispielsweise Digital.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den bevorzugten Einsatzfall, also in einem Kraftfahrzeug, wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 und 2 in Ansicht die Anzeigeeinheit bei verschiedenen Werten der physikalischen Größen,

Fig. 3 in einem Diagramm die Verhältnisse zwischen dem Ab­ stand d zu einem voranfahrenden Fahrzeug und der ei­ genen Fahrgeschwindigkeit v und

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur anzeigemäßigen Realisierung des Diagramms nach Fig. 3.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so erkennt man bei 1 den ebenen Anzei­ geträger, der mit üblichen Anzeigefeldern 2 für verschiedene Fahrzeugfunktionen, wie Öldruck, Handbremsenbetätigung, Batterieladung, Blinker, Nebelscheinwerfer, Kraft­ stoffvorrat und Betriebstemperatur, sowie 3 für den Kilometerstand versehen ist. Auch für die jeweilige Fahrgeschwindigkeit ist eine Digitalanzeige 4 vorgesehen.

Die Geschwindigkeit wird bei 5 auch geometrisch angezeigt. Diese Anzeige ist unter Ver­ wendung von Flüssigkristallen als AMLCD (active matrix liquid crystal display) ausgebil­ det; diese Technik wird von der Fa. Eurodisplay in den Handel gebracht. Die Anzeige 5 besitzt den horizontalen Bereich 6, der einem jeweils zulässigen Geschwindigkeitsbereich zugeordnet ist und zwischen zwei ansteigenden Bereichen 7 und 8 liegt. Üblicherweise ist der Übergang 9 der jeweils zulässigen Fahrgeschwindigkeit, also in Deutschland im Ortsverkehr 50 km/h, auf Landstraßen 100 km/h zugeordnet, und durch von ortsfesten Baken längs der Fahrbahn erzeugte Fremdsignale (Geschwindigkeitsbegrenzungssignale) wird eine fahrzeugseitige Signalverarbeitung für die Signale eines Geschwindigkeitssen­ sors so beeinflußt, daß die Anzeige 5 bei Erreichen der Grenzgeschwindigkeit gerade bis zum Punkt 9 aktiviert wird. Hierzu kann eine einfache einstellbare Begrenzer- oder Ver­ stärkerschaltung im Zuge der Signale des Geschwindigkeitsgebers oder ein Mikroprozessor Einsatz finden.

Betrachtet man nun die der Fig. 1 zugrundeliegenden Verhältnisse, so ist die Anzeige 5 für die Geschwindigkeit bis zu einem im Bereich 8 liegenden Wert aktiviert; es liegt also eine Geschwindigkeit oberhalb der zulässigen Geschwindigkeit 9 vor. Dagegen zeigt Fig. 2 die Verhältnisse bei einer in einem zulässigen Geschwindigkeitsbereich (Bereich 6) liegenden Fahrgeschwindigkeit. Wie durch unterschiedliche Schraffuren für die akti­ vierten Bereiche der Geschwindigkeitsanzeige 5 angedeutet, erfolgt in den Fig. 1 und 2 nicht nur eine Signalgabe durch unterschiedliche geometrische Formen der Anzei­ ge, sondern auch durch unterschiedliche Farben. Während die geometrische Form, wie beschrieben, qualitativ die jeweilige Fahrgeschwindigkeit wiedergibt, wird durch die je­ weilige Farbe des aktivierten Bereichs der Anzeige 5 qualitativ die jeweilige Drehzahl der Antriebsmaschine des Fahrzeugs wiedergegeben. Damit wird also letztlich eine ein­ zige Anzeigevorrichtung (5) zur Wiedergabe von zwei physikalischen Größen ausgenutzt. Bei kritisch hohen Drehzahlen kann der aktivierte Bereich der Anzeige 5 beispielsweise Rot erscheinen, bei optimalen Drehzahlen, also vernünftiger Betätigung eines Handschalt­ getriebes, kann die Farbe Grün sein.

Die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Anzeigeeinheit liefert mit minimalem zu­ sätzlichen Aufwand auch eine Aussage für eine dritte physikalische Größe, hier den Ab­ stand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, der mittels eines bekannten und daher hier nicht zu beschreibenden Abstandsradars ermittelt wird. Als Stand der Technik sei in die­ sem Zusammenhang nur die DE-PS 31 43 792, B 60 T 8/32, angeführt. Dazu wird nämlich als Hintergrundfarbe für die Anzeige 5 die Farbe des Trägers 1 in Abhängigkeit von dem jeweils vorliegenden Abstand bzw. Abstandsbereich eingestellt. Fig. 3 zeigt ein Ausfüh­ rungsbeispiel hierfür:

In Fig. 3 ist der jeweils ermittelte Abstand d zwischen dem Fahrzeug und einem vor­ ausfahrenden Fahrzeug über der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit v aufgetragen. Man er­ kennt die beiden Geraden a 1 und a 2, die diejenigen geschwindigkeitsabhängigen Abstän­ de symbolisieren, bei denen der Fahrer noch 0,72 bzw. 1,0 Sek. Zeit hat, um Maßnahmen gegen einen Auffahrunfall zu treffen, also beispielsweise das Fahrzeug abzubremsen. Legt man diese beiden Werte als Beurteilungsmaßstab dafür zugrunde, ob bei einem je­ weils vorliegenden Abstand die Fahrgeschwindigkeit kritisch, weniger kritisch oder un­ kritisch ist, oder ob bei einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit der jeweils vorliegende Abstand viel zu klein, zu klein oder vernünftig ist, so ergibt sich bei einer Geschwindig­ keit v 1 und einem Abstand d 1, daß - unter Zugrundelegung der durch die Linien a 1 und a 2 gegebenen Beurteilungskriterien - keine Gefahr besteht, daß bei dem kleineren Ab­ stand d 2 der Abstand in bezug auf die Linie a 2 bereits zu klein ist, während der Ab­ stand d 3 schon als gefährlich klein bezeichnet werden muß. Der Abstand d 2, der bei der Geschwindigkeit v 1 noch im relativ unkritischen Zwischenbereich liegt, ist bei einer hö­ heren Geschwindigkeit v 2 bereits eindeutig zu klein. Demgemäß wird man durch eine geeignete Auswahlschaltung dafür sorgen, daß beim Betrieb in dem oberhalb der Gerade a 2 liegenden Bereich der Anzeigeträger beispielsweise Grün erscheint, dagegen bei ei­ nem Betriebspunkt im Bereich zwischen den Linien a 1 und a 2 Gelb, während bei einem kritischen Betriebspunkt in dem Bereich unterhalb der Linie a 1 der Anzeigeträger 1 Rot beleuchtet ist.

Eine hierzu geeignete Schaltung wird anhand des Blockschaltbilds der Fig. 4 erläutert. Signale für den Abstand d zu einem vorausgehenden Fahrzeug werden von dem Abstands­ sensor 20, also einem üblichen Abstandsradar, dem Mikrocomputer 21 zugeführt, der auch vom Geschwindigkeitssensor 22 Signale für die jeweilige Istgeschwindigkeit v _ist des Fahrzeugs erhält. Zwischen Analog-Digital-Wandlern 23 und 24 und dem Digital-Ana­ log-Wandler 25 enthält der Mikrocomputer 21 den eigentlichen Rechner 26 an sich be­ kannten und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus, in dem unter Rückgriff auf gespei­ cherte Werte (Linien a 1, a 2) festgestellt wird, in welchem der drei Bereiche der Fig. 3 der jeweilige Abstandswert liegt. Über den Amplitudendiskriminator 27 wird dann je­ weils eine der Lichtquellen 28, 29 und 30 aktiviert, die im Bereich des Anzeigeträgers 1 angeordnet sind.

Selbstverständlich lassen sich an dieser Stelle auch andere Schaltungen einsetzen.

Claims (8)

1. Anzeigeeinheit für mehrere physikalische Größen, insbesondere für Fahrbetriebsgrö­ ßen eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch eine für eine erste physikalische Größe vorgesehene Anzeige (5), deren Farbe durch eine zweite physikalische Größe bestimmt ist.

2. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (5) geo­ metrisch unter Hervorhebung eines Wertebereichs (6) der ersten physikalischen Größe ausgebildet und eine durch Fremdsignale beeinflußbare Meßwertverarbeitung zur Ein­ stellung verschiedener Grenzwerte (9) für den Wertebereich (8) vorgesehen ist.

3. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeige (5) ein farbiger Hintergrund zugeordnet ist, dessen jeweilige Farbe durch eine dritte physikalische Größe bestimmt ist.

14. Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte physikalische Größe vom Abstand (d) zwischen einem mit der Anzeigeeinheit ausgerüsteten Fahr­ zeug und einem Hindernis im Weg desselben abhängig ist.

5. Anzeigeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste physikalische Größe die Geschwindigkeit (v) eines mit der Anzeigeeinheit aus­ gerüsteten Fahrzeugs ist.

6. Anzeigeeinheit nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdsignale von ortsfesten Baken ausgesandte Geschwindigkeitsbegrenzungssignale sind.

7. Anzeigeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite physikalische Größe die Drehzahl der Antriebsmaschine eines mit der Anzei­ geeinheit ausgerüsteten Fahrzeugs ist.

8. Anzeigeeinheit nach Anspruch 2 oder nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (5) einen horizontalen Bereich (6) zwischen ansteigenden Bereichen (7, 8) enthält.