專利名稱：用于調(diào)節(jié)顯示裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)具有多個執(zhí)行機構(gòu)的顯示裝置的方法，這種裝置作為組 合儀表特別用于機動車中。這種組合儀表包括若干個執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)尤其用于示 出機動車的不同參數(shù)。通過電壓源為執(zhí)行機構(gòu)進行供給。通過讀出多個測量參量，計算相 對接通時間(變暗)，所述執(zhí)行機構(gòu)以所述相對接通時間運行。此外，本發(fā)明涉及一種控制 裝置，該控制裝置特別適合執(zhí)行此方法。
背景技術(shù)：
組合儀表的電壓供給必須這樣設(shè)計，從而其可在每種情況下保證所述裝置的運 行。在這方面，特別有意義的是示出對運行重要的參數(shù)，例如通過警告燈明確地表示故障。 在此，用每個附加安裝在組合儀表中的執(zhí)行機構(gòu)使得有待檢查的組合的數(shù)目增多，這些組 合必須由電壓源可靠地覆蓋。
但是，可識別性不僅受到可能的組合照明裝置的蓋板的影響，而且受到外部影響， 也就是受到環(huán)境參數(shù)的影響。例如，在顯示裝置周圍的光線情況對于示出的運行狀態(tài)的可 識別性具有決定性的意義。裝置的電壓供給必須如此設(shè)計，使得即使在強烈太陽光照射下， 也能讀出執(zhí)行機構(gòu)。電壓源的功能能力附加地依賴于環(huán)境溫度，由此最大提供的功率也是 為照明設(shè)計要關(guān)注的變量。
由于越來越多地使用發(fā)光二極管作為光源，也必須考慮其溫度敏感性。低的運行 溫度提高了 LED的光輻射，而在逐漸變熱時光輻射減小。
為在溫度變化時將LED的光輻射保持恒定，例如DE 102004987A1描述了一種在機 動車中用作光源的LED的控制，其中測量外部溫度并且依據(jù)測量的溫度控制輸入LED的電 流。輸入LED的電流的變化程度由計算機相對于LED的存儲的溫度-光強-特征曲線確定。
由DE 10102352A1公開了一種LED裝置，其中調(diào)整由LED裝置的監(jiān)控裝置預(yù)設(shè)的 電流-電壓特征曲線。為此，與LED裝置并聯(lián)的分析裝置檢測LED裝置的運行電壓并且根據(jù) 該運行電壓控制開關(guān)元件。由觸發(fā)開關(guān)元件產(chǎn)生的負載電流與LED電流相加成為電流值， 該電流值在電流-電壓-特征曲線中對應(yīng)于運行電壓。
同樣要考慮安裝的LED的不同的明亮度等級。為此DE 10146094A1描述了一種用 于照明裝置的觸發(fā)單元，在該觸發(fā)單元中確定用于電壓供給的取決于安裝的LED的明亮度 等級的觸發(fā)值。所述觸發(fā)值設(shè)定了通過脈沖寬度調(diào)制調(diào)節(jié)的供給電壓的脈沖寬度。
除了示范性提到的因素，裝置的最佳照明當(dāng)然也受到其它的、此處不可能全數(shù)列 出的因素的影響。在此，完全可以如此實現(xiàn)，即對要關(guān)注的效應(yīng)中的一些進行補償，例如將 具有差的明亮度等級的LED應(yīng)用于具有少量警告燈的組合儀表的適應(yīng)各地的變型中。但是 對于顯示裝置的設(shè)計，必須注意所有可能的因素的最壞情況場景。隨著參數(shù)數(shù)目的增加和 參數(shù)分支的增加，最壞情況解決方案與最佳解決方案偏離越來越遠。
本發(fā)明的目的在于，提出一種用于保護顯示裝置的方法，其中改進所使用的元件 的利用，并且可靠地防止電壓源過載。發(fā)明內(nèi)容
為了解決此目的提出，確定電壓源的負載狀態(tài)并且與預(yù)設(shè)的極限參數(shù)比較。如果 超過極限參數(shù)，則調(diào)節(jié)配屬于電壓源的執(zhí)行機構(gòu)之一的相對接通時間。調(diào)節(jié)的方向在此取 決于執(zhí)行機構(gòu)的功能和調(diào)節(jié)參量的類型。
執(zhí)行機構(gòu)可以是這樣的負載，其變暗促使低于所選擇的調(diào)節(jié)參量的極限參數(shù)。例 如，LED的變暗借助于脈沖寬度調(diào)制減小由執(zhí)行機構(gòu)供給要承擔(dān)的負載。在過載情況下，一 個或者多個這樣的配屬于電壓源的執(zhí)行機構(gòu)進一步變暗，可能直到完全切斷。在極限情況 下，變暗朝零進行，同樣可實現(xiàn)顯示裝置的總切斷。
相反，如果執(zhí)行機構(gòu)為這樣的負載，其變暗促使進一步超過所選擇的調(diào)節(jié)參量的 極限參數(shù)，那么執(zhí)行機構(gòu)剛好反向調(diào)節(jié)。例如，在超過作為極限參數(shù)設(shè)置的溫度時，提高安 裝在顯示裝置中的通風(fēng)器的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選的，在這種情況下，設(shè)置兩個極限參數(shù)。在超過第一 極限參數(shù)時，提高相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu)上的負載，而在超過第二極限參數(shù)時，使得其變暗促使低 于所選擇的調(diào)節(jié)參量的極限參數(shù)的執(zhí)行機構(gòu)變暗。對于通風(fēng)器，第二極限參數(shù)例如為其最 大轉(zhuǎn)速。在達到該轉(zhuǎn)速后，為防止進一步的溫度上升，顯示裝置的其它執(zhí)行機構(gòu)例如一個或 多個LED變暗。
通過所提出的調(diào)節(jié)，安全攔截所使用的元件和電壓源的所有組合，并且由此防止 可能的過載。本發(fā)明的調(diào)節(jié)由此實現(xiàn)了所使用的元件的設(shè)計的足夠的優(yōu)化。最壞情況場景 的方向不再必要。由此該方法允許特別是在機動車中遭受很多外部影響的組合儀表中對顯 示裝置進行優(yōu)化。
此外，按本發(fā)明的方法同樣實現(xiàn)了為顯示裝置選擇成本更有利的元件。用于設(shè)計 元件的極限參數(shù)以及通過元件達到極限參數(shù)時增強的負載在這里由設(shè)計者確定。因此，在 顯示裝置的設(shè)計中，不再要求按照最壞情況場景設(shè)計元件的尺寸。由此，按本發(fā)明的方法允 許選擇物美價廉的組件。此外，這也使得設(shè)計得到可靠的保障，因為不會再出現(xiàn)過載。
除了保護電壓源，按本發(fā)明的方法優(yōu)選也可以用于保障各個執(zhí)行機構(gòu)的安全。如 果執(zhí)行機構(gòu)的無級調(diào)節(jié)是允許的，那么在達到為執(zhí)行機構(gòu)預(yù)設(shè)的極限值時減小其相對接通 時間。如果執(zhí)行機構(gòu)不可變暗，那么其相對接通時間可以設(shè)置為零，也就是促使執(zhí)行機構(gòu)切 斷。本申請意義上的執(zhí)行機構(gòu)理解為顯示裝置的任何有損耗的元件。
各個電壓源的負載特別是指其電流消耗。這樣，在超過顯示裝置的相應(yīng)允許的電 流消耗或者也可以在超過允許的總電流消耗時進行調(diào)節(jié)。其它可能的負載狀態(tài)為功率消耗 和/或電壓和/或溫度。調(diào)節(jié)參量可分別為執(zhí)行機構(gòu)和/或電壓源或者顯示裝置確定。
優(yōu)選的是，分析一個以上的調(diào)節(jié)參量，由此針對所有可能發(fā)生的情況實現(xiàn)對顯示 裝置的保護。按本發(fā)明的方法的使用以這種方式也可靠地防止了由元件或者電壓源的過載 引起的火災(zāi)。
原則上，調(diào)節(jié)通過比較相應(yīng)的調(diào)節(jié)參量的極限參數(shù)和實際狀態(tài)作用。例如，這通過 極限參數(shù)除以實際值實現(xiàn)。為了調(diào)節(jié)范圍的標準化，得到的商的值優(yōu)選限制在0和1之間 的范圍內(nèi)。這樣，調(diào)節(jié)單元丟棄所有超過1的值。調(diào)節(jié)隨著達到極限參數(shù)開始。
極限參數(shù)可以通過極限值形成，自該極限值開始進入相應(yīng)的元件、電壓源或者顯 示裝置的過載。在此情況下，調(diào)節(jié)隨著達到極限值作用。
作為替代方案，極限參數(shù)也可以設(shè)置在極限值的前部地帶，對上述例子，也就是在 商的值大于1時。在此情況下，由于隨著達到極限參數(shù)開始調(diào)節(jié)，所以防止超過所述極限 值。在優(yōu)選的實施方式中，在處于極限參數(shù)和極限值之間的范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)以緩沖的、優(yōu)選朝 極限值上升的形式進行。通過柔和的開始調(diào)節(jié)，避免執(zhí)行機構(gòu)觸發(fā)的強烈的以及對顯示裝 置的使用者而言令人吃驚的變化。
借助于按本發(fā)明的方法，也可以實施故障識別。調(diào)節(jié)為每個執(zhí)行機構(gòu)計算相對接 通時間，通過在這過程中施加在執(zhí)行機構(gòu)上的電流值和電壓值，其獲取在執(zhí)行機構(gòu)上產(chǎn)生 的損耗功率。所有配屬于電壓源的執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)據(jù)相加并且由此確定電壓源的電流和功 率。如果在此能夠確定與所測量的值的不一致，那么這就意味著在顯示裝置內(nèi)部的故障。
在一種簡單的實施方式中，借助于傳感器測量要確定的調(diào)節(jié)參量。在此情況下，按 本發(fā)明的方法允許對傳感器進行可信度測試。為此將傳感器的輸出值與在進行調(diào)節(jié)后存在 的值進行比較。顯示裝置中的溫度傳感器例如顯示超過極限參數(shù)的溫度。如果盡管調(diào)節(jié)的 干預(yù)，但是溫度還不下降，那么這是缺陷的明顯標識。
特別有利的是調(diào)節(jié)的靈活性。其允許大量可能的調(diào)節(jié)干預(yù)，其根據(jù)超過所設(shè)置的 極限參數(shù)的高度可能不同地失靈。如果超過極限參數(shù)很小，那么僅僅調(diào)節(jié)一個執(zhí)行機構(gòu)就 足夠了。例如，如果略微超過設(shè)置為極限的溫度，那么，僅僅較強地變暗一個LED或者提高 通風(fēng)器的轉(zhuǎn)速就足夠了。如果差值較大，那么調(diào)節(jié)可能涉及多個執(zhí)行機構(gòu)，對此可以是多個 要進一步變暗的LED以及要提高轉(zhuǎn)速的通風(fēng)器。
優(yōu)選至少部分地計算執(zhí)行機構(gòu)或者電壓源的負載狀態(tài)，例如通過使用相應(yīng)的特征 曲線。在此情況下，特征曲線的輸入值為執(zhí)行機構(gòu)或者電壓源的特征值，輸出值為執(zhí)行機構(gòu) 的分別大小合適的極限參數(shù)。特征值為執(zhí)行機構(gòu)的所測量的和/或所計算的電流消耗、電 壓或者溫度。通過至少部分地放棄測量，避免在組合儀表中用于否則必要的測量裝置的額 外成本?？捎烧{(diào)節(jié)單元帶來為此必要的計算功率，從而不需要額外的計算機。
在一種特別優(yōu)選的實施方式中，通過電壓源的負載狀態(tài)計算其當(dāng)前的溫度并作為 調(diào)節(jié)參量使用。在此情況下，以直接的方式檢測電壓源的面臨的過熱，其實現(xiàn)了立即進行調(diào) 節(jié)干預(yù)。
在優(yōu)選的實施方式中，確定所安裝的LED的LED明亮度等級。為此測量出安裝的 LED在A/D通道上的不同串聯(lián)電阻。作為替代方案，在EEPROM中給組合儀表的適應(yīng)各地的 變型進行編碼，其允許反推出所安裝的LED。同樣可以將所安裝的LED明亮度等級直接存儲 在 EEI3ROM 中。
此外，提出了 一種控制裝置，其特別適合執(zhí)行所述方法。為按本發(fā)明的用于顯示裝 置的控制單元配設(shè)了計算單元用于執(zhí)行上述調(diào)節(jié)。


以下，根據(jù)示意性附圖更詳細地解釋本發(fā)明。其中
附圖1根據(jù)已知的現(xiàn)有技術(shù)的組合儀表的控制的實施方式；
附圖2附圖1的補充了本發(fā)明的調(diào)節(jié)的實施方式。
具體實施方式
附圖1示出根據(jù)已知的現(xiàn)有技術(shù)的組合儀表的控制的示意性線路圖。所述組合儀 表具有一定數(shù)目η的執(zhí)行機構(gòu)，在本實施例中具有三個執(zhí)行機構(gòu)1-3。所述執(zhí)行機構(gòu)1-3例 如LED或者通風(fēng)器由電壓源4進行供給。一定數(shù)目m的傳感器這里是三個傳感器5-7測量 控制的輸入?yún)⒘?。例如，傳感?測量環(huán)境光，傳感器6測量溫度，以及傳感器7測量用于 組合儀表的照明的手動變暗的調(diào)節(jié)輪的設(shè)置。
在關(guān)注每個傳感器5-7的輸入特征曲線8-10的情況下，由控制單元11處理所測 量的輸入?yún)⒘?。作為結(jié)果，確定用于組合儀表的處于0%和100%之間的變暗請求12。變暗 請求12通過時間過濾器13并且在關(guān)注所述執(zhí)行機構(gòu)的相應(yīng)的輸出特征曲線14-16的情況 下通過用于所述執(zhí)行機構(gòu)1-3的脈沖寬度調(diào)制PWM1至PWM3實現(xiàn)。每個示出的特征曲線也 可通過運算法則代替。
附圖2示出了附圖1的擴展了按本發(fā)明的調(diào)節(jié)的示意性線路圖。在此例子中調(diào)節(jié) 參量為由電壓源4供給的執(zhí)行機構(gòu)1-3的電流消耗。在此例子中，執(zhí)行機構(gòu)1-3的當(dāng)前的 電流消耗通過與各自脈沖寬度調(diào)制PWM1至PWM3的開關(guān)持續(xù)時間相乘計算。所有與電壓源5 相連的執(zhí)行機構(gòu)的電流消耗的總和17獲得了總電流消耗Iist。作為替代方案，例如當(dāng)執(zhí)行 機構(gòu)的準確數(shù)目未知時，代替執(zhí)行機構(gòu)的已知的數(shù)目n，可以從最大可能的裝備e出發(fā)。在 此情況下，作為單個數(shù)值即這里標記為18的IjPWM1至這里標記為19的IjPWM6的總和來 計算Iist。I1到Ie在此表示在以100%觸發(fā)時執(zhí)行機構(gòu)的電流消耗。
在簡化的例子中，為執(zhí)行機構(gòu)1-3分別設(shè)定共同的調(diào)節(jié)參量的極限參數(shù)20-22。調(diào) 節(jié)參量不允許超過為每個單個的執(zhí)行機構(gòu)1-3確定的最大電流消耗，其用于避免執(zhí)行機構(gòu) 供給4的過載。在此，作為特征值23-25選擇執(zhí)行機構(gòu)1-3的相應(yīng)的值Vin。特征值23-25 可作為相應(yīng)的特征曲線26- 的輸入值接收。其輸出值為分別大小適合的極限參數(shù)20-22。 由此，通過特征曲線沈-觀確定執(zhí)行機構(gòu)的最大的電流消耗，并且在步驟四中相加得到最 大的總電流消耗Imax。作為替代方案，也可以作為固定值預(yù)設(shè)各個執(zhí)行機構(gòu)的極限參數(shù)或者 最大負載狀態(tài)的值。在步驟30中，比較Imax和Iist。為標準化數(shù)值范圍，在步驟31中將大 于1的商值丟棄。在步驟32中，結(jié)果與原始變暗請求12耦合，并且閉合調(diào)節(jié)回路。
權(quán)利要求
1.用于保護具有多個執(zhí)行機構(gòu)的顯示裝置、特別是在機動車中的組合儀表的方法，其 中，在第一方法步驟中，讀出多個測量參量，根據(jù)所述測量參量計算所述執(zhí)行機構(gòu)的相對接 通時間(變暗)，并且其中，所述執(zhí)行機構(gòu)通過電壓源進行供給并且以計算的相對接通時間 被觸發(fā)，其特征在于，確定電壓源的負載狀態(tài)并且與預(yù)設(shè)的極限參數(shù)比較，并且當(dāng)超過極限 參數(shù)時，改變配屬于電壓源的執(zhí)行機構(gòu)之一的相對接通時間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為確定電壓源的負載狀態(tài)，測量或者至少部 分地計算配屬于所述電壓源的執(zhí)行機構(gòu)的至少一個特征參量。
3.如權(quán)利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，確定所述執(zhí)行機構(gòu)和/或所屬的電 壓源的總電流消耗和/或功率消耗和/或溫度并且與預(yù)設(shè)的極限參數(shù)比較，并且當(dāng)超過所 述極限參數(shù)時，改變至少一個執(zhí)行機構(gòu)的相對接通時間。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，借助至少一個執(zhí)行機構(gòu)的特征值計 算對執(zhí)行機構(gòu)進行供給的電壓源的負載狀態(tài)。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的極限參數(shù)為所述執(zhí)行機 構(gòu)的或者所述執(zhí)行機構(gòu)或者其它要保護的元件的電壓供給的極限值，為了所述顯示裝置的 可靠運行，不允許超過該極限值。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)和/或所述電壓源的 極限參數(shù)與預(yù)設(shè)的極限值重合，自所述極限值開始進入相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)和/或電壓源的過 載。
7.如上述權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，設(shè)置所述極限參數(shù)，從而在達 到預(yù)設(shè)的極限值之前開始改變相對接通時間，自所述極限值開始進入相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)和/或 電壓源的過載。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述相對接通時間的改變的強度和 /或改變的相對接通時間的數(shù)目與超過極限參數(shù)的高度相關(guān)聯(lián)。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在超過所述極限參數(shù)時，提高配屬于 電壓源的執(zhí)行機構(gòu)之一的相對接通時間并且在達到執(zhí)行機構(gòu)的最大接通時間時，減小其它 執(zhí)行機構(gòu)的相對接通時間。
10.用于顯示單元的控制裝置，特別是用于實施按上述權(quán)利要求之一所述的方法，所述 控制裝置包括與用于示出運行狀態(tài)的執(zhí)行機構(gòu)的接口，其中，所述執(zhí)行機構(gòu)由電壓源進行 供給，所述控制裝置還包括控制單元，用于計算所述執(zhí)行機構(gòu)的相對接通時間，所述控制裝 置還包括與傳感器的接口，所述傳感器為確定所述執(zhí)行機構(gòu)的相對接通時間而提供重要的 測量參量，其特征在于，所述控制裝置具有與計算單元的接口，其中，所述計算單元用于確 定所述電壓源的負載狀態(tài)和/或所述顯示裝置的總電流消耗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)顯示裝置的方法。用于保護具有多個執(zhí)行機構(gòu)的顯示裝置特別是在機動車中的組合儀表的方法，其中，在第一方法步驟中，讀出多個測量參量，根據(jù)測量參量計算用于執(zhí)行機構(gòu)的相對接通時間(變暗)，并且其中，所述執(zhí)行機構(gòu)通過電壓源進行供給并且以計算的相對接通時間觸發(fā)，其中，確定電壓源的負載狀態(tài)并且與預(yù)設(shè)的極限參數(shù)比較，并且其中，當(dāng)超過所述極限參數(shù)時，改變配屬于電壓源的執(zhí)行機構(gòu)之一的相對接通時間。
文檔編號B60Q3/04GK102039841SQ20101054417
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者A·克雷斯帕赫, S·溫克 申請人:羅伯特.博世有限公司