DE3421921A1 - Instrumententafel mit elektronischer sichtanzeige fuer fahrzeuge - Google Patents
Instrumententafel mit elektronischer sichtanzeige fuer fahrzeugeInfo
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Description
HITACHI, LTD., Tokyo,
Japan.
Japan.
Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge ■-' -
Die Erfindung betrifft eine Instrumententafel mit elektronischer Schichtanzeige für Fahrzeuge.
Für gewöhnlich sind beispielsweise bei einer Instrumententafel mit
elektronischer Sichtanzeige für einen Personenwagen ein Sichtanzeigeelement und ein Steuerkreis voneinander getrennt angeordnet,
vgl. z. B. die japanische Offenlegungsschrift 103409/80. Hierbei wird zur übertragung der Signale vom Steuerkreis zum Sichtanzeigeelement
eine größe Anzahl von Verdrahtungen benötigt. Insbesondere bei einem Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät für einen Personenwagen
wurde ein statischer Antrieb verwendet, um die Zeit, d. h. die Ansprechzeit, möglichst klein zu machen, die.erforderlich ist,
vom Eingang eines Signals bis zu dessen tatsächlicher Sichtanzeige
an einem Teil des Sichtanzeigegeräts. Bei einem solchen statischen Antrieb ist für ein Sichtanzeigesegment eine Signalleitung erforderlich,
wobei bei einer solchen Fahrzeuginstrumententafel mit einer großen Anzahl von Sichtanzeigesegmenten die Anzahl der
Verdrahtungen sehr groß ist.
COPY &
Um dem abzuhelfen, wurden ein S i stanze igeeleme>Tt und wenigstens
eine Steuerschaltung vorgeschlagen, ütt das Sichtan^igeelement
auf ein und demselben Substrat anzuzeigen. Zum Beispiel bei Verwendung
eines Flüssigkristall-Sichtanrsigeelements 1st ein Teil
eines Glassubstrats, das einen äußerer» Rahmen des Flüssigkristall-Sichtanzeigelements
bilde^ derart verlängert, daß darauf eine
LSI-Schaltung für den Antrieb des Sichtanzeigeelemeats angebracht
ist. Auf diese Weise erübrigen sich die für cne Verdrahtung
zwischen dem Sichtanzeigeelement und dem Treiberkreis benötigten Leitungsdrähte und es genügen lediglich Steuerklemm^ri für den
Treiberkreis auf dem Substrat, auf des.das Sichtanzsäigeelement einge- ·■
baut werden soll. Bei einer derartigen Anordnung ist jedoch die Verringerung der Anzahl der Leitungsdrahte nicht ausreichend, da
noch eine Anzahl von Leitungsdrähten zwischen derTr^iberschaltung
und einem hiermit verbundenen Mikrocomputer benötigt wird, was im einzelnen noch beschrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Instrumenten- ·
tafel mit Sichtanzeige"für ein Fahrzeug, bei der die Verdrahtung durch
Leitungsdrähte weiter verringert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemSß durch den
Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Hierzu ist bei einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige
für ein Fahrzeug nach der Erfindung ein Teil des ein Sichtanzeigegeräts bildenden Substrats derart verlängert, daß darauf
folgende Teile angebracht werden können: ein Mikrocomputer, ein Sichtanzeige-Treiberkreis, der mit vom Mikrocomputer abge-
EPO COPY
gebener Information betrieben wird, eine Klemme für die Ausgabe einer Instruktion aus dem Mikrocomputer und eine weitere Klemme
für die Eingabe einer Information durch serielle Datenübertragung gemäß der Instruktion,
i.
„Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:.
Fig. 1 ein Schaltschema eines Beispiels einer herkömmlichen
Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug; ■
Fig. 2 ein -Schaltschema eines Beispiels einer Treiberschaltung,
" die an der Instrumententafel gemäß Fig. 1 angebracht ist;
Fig. 3 ein Schaltschema eines Beispiels einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der
Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht eines Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements,
an dem der Mikrocomputer und die Treiberschaltung angebracht sind, gemäß einer Ausführungsform nach der
Erfindung;
Fig. 5 einen Querschnitt des FVüssigkristall-Sichtanzeigeelements
von Fig. 4;
Fig. 6 bis 8 Schaltschemas einer weiteren Ausführungsform der
Schalttafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung.
Vor der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird zu deren besserem Verständnis in Verbindung mit
Fig. 1 eine herkömmliche Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler
1, einen Motordrehzahlfühler 3, einen Motor-
EPO COPY
temperaturfühler 5, einen Restkraftstoffühler 7, einen Öldruckfühler
9, eine überwachungsschaltung 11 mit schließlich verschiedener
Arten von Fühlern zur Erzeugung eines Alarms. Die je- . weil igen Ausgangssignale der Fühler werden in einen Mikrocomputer
eingegeben, dessen Ausgangssignal auf eine Treiberschaltung 14 gegeben wird. Ein Teil eines einen äußeren Rahmen eines Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements
11 bildenden Glassubstrats ist verlängert, wobei die Treiberschaltung 14 am verlängerten Teil
so angebracht ist, daß die Verdrahtung zwischen der Treiberschaltung 14 und dem Flüssigkristall-Sichtanzeigeelement 11 durch
eine auf dem Glassubstrat gebildete Dampfniederschlag-Verdrahtungsschicht erzielt wird. Wie im einzelnen in Fig. 2 gezeigt, enthält
die Treiberschaltung 14 ein Schieberegister 140 mit einer Vielzahl
von Bits und eine Verriegelungsschaltung 142 zum zeitweiligen Speichern einer Vielzahl von Ausgangssignalen aus dem Schieberegister 140.
Die Verriegelungsschaltung 142 hat mehrere Stellen für die Aufnahme von Bits in derselben Anzahl w^ie die Bits des Schieberegisters 140.
Jeder der jeweiligen Ausgänge der Verriegelungsschaltung 142 wird auf eine von zwei Eingangskiemmen gegeben, die einer von Exklusiv-ODER-Schaltungen
144 entspricht. Ein Taktimpuls mit einer gegebenen Frequenz wird für gewöhnlich auf die anderen Eingangsklemmen der
jeweiligen Exklusiv-ODER-Schaltungen 144 gegeben. Die Ausgänge der
jeweiligen Exklusiv-ODER-Schaltungen 144 werden entsprechend jeweils auf die Eingangsklemmen von Segmenten des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements
16 gegeben. Der obige Taktimpuls wird auch auf eine gemeinsame Klemme C des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements 16
gegeben. Das Schieberegister 140 hat eine Dateneingangsklemme D und eine Takteingangsklemme C derart, daß über die Dateneingangsklemme D
Daten synchron mit dem Taktimpuls eingegeben werden. Wenn alle Bits des Schieberegisters 140 ausgegeben sind, wird die Verriegelungsschaltung
142 so ausgelöst, daß die im Schieberegister 140 als dessen Inhalt gespeicherte Daten in diesem Zeitpunkt in der Verriegelungsschaltung
142 zeitweilig gespeichert werden, wobei das Flüssig-
copy
kristall-Signalanzeigeelement 16 entsprechend dem Inhalt der
Verriegelungsschaltung 142 eingeschaltet wird.
Bei dieser Anordnung werden jedoch sieben oder acht Leitungsdrähte
für die Verdrahtung zwischen äem Mikrocomputer 10 und der
hiervon gesteuerten Treiberschaltung 14 benötigt. Demnach ist die Anzahl der Leituntsdrähte /in der Verdrahtung nicht ausreichend
verringert.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
in Verbindung mit Fig. 3 bis 8 beschrieben.
Fig. 3 ist ein Schaltschema einer Ausführungsform einer Instrumententafel
mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung. In Fig. 3 stellen dieselben Bezugszeichen wie
in Fig. 1 dieselben Bauteile dar. Die Ausführungsform von Fig. 3 unterscheidet sich von der herkömmlichen Vorrichtung gemäß Fig. 1
dadurch, daß Daten seriell zwischen einem Mikrocomputer 10 und einer
Schnittstelle 12 übertragen werden.-Das heißt, die jeweiligen Ausgangssignale der Schnittstelle 12 werden in ein Schieberegister
mit parallelem Eingang und seriellem Ausgang eingegeben. Die Daten des Schieberegisters 120 werden synchron mit einem Steuer- oder
Synchronisierungssignal aus dem Mikrocomputer 10 aufeinanderfolgend
auf diesen übertragen. Bei dieser Ausführungsform sind der Mikrocomputer 10 und eine Treiberschaltung 14 an einem verlängerten Teil
eines Glassubstrats angebracht, das einen äußeren Rahmen eines Flüssigkristal1-Sichtanzeigeelements darstel11.
Fig. 4 und 5 sind eine Draufsicht bzw. ein Querschnitt des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements, auf dem der Mikrocomputer und
die Treiberschaltung angebracht sind. Eine Hauptfläche eines Substrats 161 ist in zwei Bereiche unterteilt, von denen einer zu
einem Sichtanzeigebereich geformt ist. Das heißt, ein Glas.substrat
EPOCOPV
befindet sich gegenüber dem erwähnten Substrat 161 zur Bildung einer Zelle, deren Seitenwände durch ein Siegel glied 163 gebildet
sind und in der ein Flüssigkristall eingesiegelt ist. Ein durchscheinender leitender Film 164 ist auf der Oberfläche
des Substrats 161· innerhalb der Zelle gebildet und erstreckt sich zu einem Teil des außerhalb der Zelle gelegenen Substrats 161.
Ein durchscheinender leitender Film 162 ist ebenfalls auf der Oberfläche des dem Substrat 161 gegenüberliegenden Glassubstrats
gebildet. Orientierungsfilme 166 und 168 sind auf gegenüberliegenden
Flächen der jeweiligen Substrate 160 und 161 gebildet und bedecken den Film 162 bzw. teilweise den Film 164. Eine Verdrahtungsschicht ist auf einem Teil des Substrats 161 außerhalb der Zelle
gebildet. Die Verdrahtungsschicht enthält Leiter 170 und 174 aus Chrom und einen Leiter.172 aus Kupfer, die mit dem durchscheinenden
leitenden Film 164 an dessen außerhalb der Zelle verlängerten Teil verbunden sind. Der Mikrocomputer 10 und die Treiberschaltungen
und 146 in LSI-Ausführüng für Flüssigkristall s.ind auf der Verdrahtungs.schicht
angebracht und hierauf beispielsweise mit der Schaltungsseite aufgeklebt. Auf der Endfläche des Substrats 161
sind Elektroden für die Datenübertragung des Mikrocomputers 10 und für die Energiezufuhr aufgeklebt.
Bei dem auf. diese Weise angeordneten Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät
mit dem Mikrocomputer, der die serielle Datenübertragung durchführt, und dieses Gerät betreibt, kann die Anzahl der
Verdrahtungen zwischen dem Sichtanzeigeelementabschnitt und dem Schaltungsabschnitt merklich verringert werden, was eine Kostenverringerung
und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit ergibt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,daß das Erfordernis
des Vorsehens des Sichtanzeigeelements und des Schaltungsabschnitts
an derselben Stelle, wie bei der herkömmlichen elektronischen Instrumententafel, vollständig vermieden ist, da die Rechenschaltung
in das Sichtanzeigeelement integriert und die Anzahl der Verdrahtungen klein . ist. Unter der Annahme, daß sich die Anzeige
EPO COPY
selbstverständlich an derselben Stelle wie beim herkömmlichen Fall befindet, ist es demnach möglich, die Schnittstellenschaltung
an einer optimalen Stelle vorzusehen im Hinblick auf die Eingangssignale von den an verschiedenen Stellen befindlichen Fühlern.
Es ergibt sich einen weiteren Vorteil darin, da3 an der Rückseite der Instrumententafel eine Begrenzung gebildet wird, was die
Montage.im Fahrzeug erleichtert.
Fig. 6 bis 8 sind schematische Darstellungen einer weiteren
Ausführungsform einer Instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für ein Fahrzeug nach der Erfindung. Gemäß Fig. 6 ist eine
optische Faser 22 in einem Personenwagen 22 verlegt und mit verschiedenen Verbrauchern, ve Km den, etwa mit einer Beleuchtungskontron
schal tung 201 zur Kontrolle des Ein- und Ausschaltens eines Scheinwerfers 200, mit einer Wischerkontrollschaltung 211 zur
Kpntrolle des Ein- und Ausschaltens eines Wischers 210, mit verschiedenen Fühlern, wie einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 31,
einem Drehzahl fühl er 33, einem Restkraftstoffühler 37, und mit
einer elektronischen Instrumententafel 220 über aus der optischen Faser. 22 gebildete Zweige. Ein Verbindungsglied 222 für einen
photoelektrischen Wandler ist zwischen der optischen Faser 22 und den angegebenen Verbrauchern eingesetzt, vgl. Fig. 7. In Fig.
hat die optische Faser 22 zwei Zweigenden, wobei eine Leuchtdiode 2220 gegenüber der Spitze eines der Zweigenden und ein Phototransistor
2222 gegenüber der Spitze des anderen Zweigendes vorgesehen sind. Die Klemmen der Leuchtdiode 2220 und des Phototransistors
2222 sind mit Verbindungsklemmen 2224a bis 2224d verbunden. Fig. 8 zeigt eine spezielle Anordnung des Verbindungsglieds
222. Jede der Verbindungsklemmen 2224a bis 2224d ist U-förmig zur Ausführung einer Federwirkung und umgreift entsprechende
Elektroden des Glassubstrats 162 des Flüssigkristall-Sichtanzeigeelements.
Diese Verindungsklemmen-2224a bis 2224d sind in einen
Ausnehmungsteil eines Verbindungsgliedkörpers 2226 eingesetzt,
COPV g
- ίο -
in den die Leuchtdiode 2220, der Phototransistor 2222 und die
optische Faser 22 eingebettet sind. Ein Transistor 2228 für den Antrieb der Leuchtdiode 2220 und ein .Belastungswiderstand 2230
dessen Phototransistors 2222 sind am Glassubstrat 162 starr befestigt. Bei dieser Anordnung kann die Signalübertragung zwischen
verschiedenen Fühlern und dem Mikrocomputer 10 unter Verwendung von nur einer einzigen optischen Faser 22 erfolgen. Wenn eine
Verarbeitung durch den Mikrocomputer allein nicht erfolgen kann, kann ferner ein Lichtübertragungssteuer-LSI am Glassubstrat
starr befestigt sein.
Wenn auch die Ausführungsformen nur beispielsweise bezüglich eines
Flüssigkristall-Sichtanzeigegeräts beschrieben sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann selbstverständlich
bei anderen Arten von Sichtanzeigegeräten angewendet werden, etwa bei
einem Gasentladungselement, einer Fluoreszenzsichtanzeigeröhre oder dergleichen.
Aus derobigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Anzahl der Leitungsdrähte od. dgl. eine Verdrahtung in einer Instrumententafel
mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge verringert werden kann.
r.
EPO COPY
Claims (3)
- Ansprüche■ „1.!instrumententafel mit elektronischer Sichtanzeige für Fahrzeuge,
gekennzeichnet- durch ein Sichtanzeigegerät (16) mit einem ersten "Substrat (161) einschließlich eines verlängerten Teils,- durch einen Mikrocomputer (10), der am verlängerten Teil des ersten Substrats befestigt ist und einen Eingang zur Aufnahme verschiedene Zustände wiedergebender äußerer Daten und einen Ausgang zur Erzeugung einer Information aufweist,- durch eine am verlängerten Teil des ersten Substrats (161)• angebrachte Sichtanzeige-Treiberschaltung (14) zum Betreiben des Sichtanzeigegeräts (16) in Abhängigkeit von der Information aus dem Mikrocomputer (10),- durch eine erste Klemmeneinrichtung zur Ausgabe einer Instruktion 'aus dem Mikrocomputer (10) und '- durch eine zweite Klemmeneinrichtung zur Eingabe der Daten durch serielle Übertragung in Abhängigkeit von der Instruktion. - 2. Instrumententafel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,- daß das Sichtanzeigegerät: ein Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät .und ein zweites Substrat aus transparentem Glas aufweist, das zwischen.dem ersten und dem zweiten Substrat eine Zelle, mit dicht eingeschlossenen Flüssigkristallen bildet.81-A8816-03-TeF" EPO COPY - 3. Instrumententafel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,- daß auf dem verlängerten Teil des ersten Substrats (161) eine Verdrahtungsschicht (170, 172, 174) gebildet ist, die mit dem ' Flüssigkristall-Sichtanzeigegerät verbunden ist, und ·-daß der Mikrocomputer (10) und die Sichtanzeige-Treiberschaltung (14) an der Verdrahtungsschicht (170, 172, 174) befestigt und hiermit verbunden sind..4. Instrumententafel nach Anspruch 1, ' - , dadurch gekennzeichnet,- daß eine optische Faser (22) verwendet wird zur übertragung der Instruktion aus dem Mikrocomputer (10) und der Daten für den Mikrocomputer (10) über einen photoelektrischen Wandler .(222).Cfe)EPÖ COPY
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