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Dokumentenidentifikation DE102007019823A1 15.11.2007
Titel Graphisches Instrumentendisplay
Anmelder Yazaki Corp., Tokyo, JP
Erfinder Shirakura, Junya, Shimada, Shizuoka, JP;
Ogasawara, Kazuyoshi, Susono, Shizuoka, JP
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 26.04.2007
DE-Aktenzeichen 102007019823
Offenlegungstag 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse G09F 9/00(2006.01)A, F, I, 20070426, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G09F 9/35(2006.01)A, L, I, 20070426, B, H, DE   G09F 9/30(2006.01)A, L, I, 20070426, B, H, DE   
Zusammenfassung Wenn ein Bewegungsunschärfe-Zeigerbild in ein normales Zeigerbild umgeschaltet wird, wird ein Zwischen-Zeigerbild zwischen dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild dargestellt. Das Zwischen-Zeigerbild ist ein Rechteck, und Koordinaten der Ecken des Rechtecks werden aus Koordinaten des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds und des nächsten normalen Zeigerbilds gebildet.

Beschreibung[de]
Graphisches Instrumentendisplay

Die Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-130987, deren Inhalte hiermit mittels Bezugnahme vollinhaltlich in diese Anmeldung aufgenommen werden.

Die Erfindung betrifft ein graphisches Instrumentendisplay für ein Fahrzeug für das Anzeigen von Fahrdaten durch das graphische Darstellen einer Skalenscheibe und eines Zeigers, wobei beispielsweise eine Flüssigkeitskristallanzeige (LCD, liquid crystal display) vom Punktmatrix-Typ verwendet wird.

Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2003-262542 offenbart ein herkömmliches graphisches Instrumentendisplay. Wenn der Zeiger auf dem graphischen Instrumentendisplay schnell bewegt wird, erscheinen viele Nachbilder in Zeigerform. Daher ist ein Ziel des graphischen Instrumentendisplays, dieses Problem zu lösen und einem Betrachter den Eindruck eines realen (d.h. beispielsweise mechanischen) Zeigers zu vermitteln. Zum Lösen des Problems stellt das graphische Instrumentendisplay einen Schatten (beispielsweise in Form eines einfarbigen dunklen Flächensegments) an der von der Bewegungsrichtung des Zeigers abgewandten Seite des Zeigers dar, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit des Zeigers einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Solch eine Displaytechnik für das Darstellen eines sich schnell bewegenden Objekts durch Entfernen von Nachbildern wird „Bewegungsunschärfe"-Technik genannt und ist in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 2002-15335 und Nr. 2003-233828 offenbart.

In dem graphischen Instrumentendisplay ist die Bewegungsunschärfe geeignet für den sich schnell bewegenden Zeiger. Allerdings sollte, wenn sich der Zeiger langsam bewegt oder stoppt, für das sichere Anzeigen eines Werts durch den Zeiger (Geschwindigkeit, Umdrehungen pro Minute oder Ähnliches), der Zeiger natürlich als normales Zeigerbild dargestellt werden. Daher ist es notwendig, zwischen der Bewegungsunschärfe-Darstellung und einer normalen Darstellung umzuschalten.

So wird die Bewegungsunschärfe-Darstellung verwendet, wenn sich der Zeiger schnell bewegt, und wenn sich der Zeiger langsam bewegt oder stoppt, wird die Anzeige in die normale Darstellung umgeschaltet. Deshalb gibt es einen sichtbaren Übergang zwischen der Bewegungsunschärfe-Darstellung und der normalen Darstellung bei einer vorbestimmten Bewegungsgeschwindigkeit.

Daher sieht der Betrachter die Bewegungsunschärfe-Darstellung und die normale Darstellung in einen Umschalttakt für einen Moment gleichzeitig, sieht den Übergang zwischen der Bewegungsunschärfe-Darstellung und der normalen Darstellung, und bekommt so den Eindruck eines nicht realen Zeigers.

Folglich ist ein Ziel der Erfindung, ein graphisches Instrumentendisplay bereitzustellen, welches einen verbesserten Anzeigemodus für das Umschalten von einer Bewegungsunschärfe-Darstellung zu einer normalen Darstellung hat und einem Betrachter den Eindruck eines realen Zeigers vermittelt. Um das Ziel zu erreichen, wird gemäß der Erfindung ein graphisches Instrumentendisplay für das Darstellen eines sich bewegenden Zeigers auf einer Skalenscheibe bereitgestellt,

wobei, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit des Zeigers gleich oder größer als ein spezieller Wert ist, das Display ein Bewegungsunschärfe-Zeigerbild darstellt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit geringer ist als der spezielle Wert, das Display ein normales Zeigerbild zeigt, und wenn das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild zu dem normalen Zeigerbild umgeschaltet wird, ein Zwischen-Zeigerbild, welches aus dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild erzeugt wird, zwischen dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild dargestellt wird.

Vorzugsweise ist das Zwischen-Zeigerbild ein rechteckiges Bildmuster, welches aus Positionsdaten einander zugewandter Seiten des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds und des normalen Zeigerbilds erzeugt wird.

Vorzugsweise überdeckt sich das Zwischen-Zeigerbild weder mit dem Bewegungsunschärfe-Zeigebild noch mit dem normalen Zeigerbild.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich.

1 ist ein System-Blockdiagramm eines Instruments für ein Fahrzeug, welches eine Ausführungsform eines graphischen Instrumentendisplays gemäß der Erfindung nutzt;

2 ist ein Ablaufschema, welches einen Display-Steuerprozess des Instruments für ein Fahrzeug erklärt; und

3A und 3B sind Ansichten, welche Anzeigebeispiele des Instruments für ein Fahrzeug zeigen.

Als Nächstes wird ein Ausführungsbeispiel eines graphischen Instrumentendisplays gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren erklärt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das graphische Instrumentendisplay in einem Instrument für ein Fahrzeug genutzt.

In 1 wird das Instrument dieses Ausführungsbeispiels aus einem Mikrocomputer 1, einer graphischen Schnittstelle 2, einem LCD-Treiber 3 und einem LCD-Paneel als ein graphisches Display gebildet. Der Mikrocomputer 1 weist einen Prozessor (CPU, central processing unit) 1a zum Ausführen verschiedener Steuerungen und Prozesse entsprechend eines vorbestimmten Programms, einen Nur-Lesespeicher (ROM, read-only memory) 1b, welcher beispielsweise das Programm für die CPU 1a speichert, einen Direktzugriffspeicher (RAM, random access memory) 1c zum Bereitstellen eines Arbeitsbereichs für die CPU 1a auf. Der ROM 1b speichert vorzugsweise ein unbewegtes Bild einer im Wesentlichen kreisförmigen Skalenscheibe und eine Mehrzahl von Zeigerbildern, welche Positionskoordinaten haben, welche Drehwinkeln eines Drehzeigers auf der Skalenscheibe zugeordnet sind. Außerdem speichert der ROM 1b einen Schwellwert für das Vergleichen einer Drehzahl.

Der Mikrocomputer 1 erzeugt verschiedene Bilder, welche auf verschiedenen Messsignalen des Fahrzeugs basieren mittels eines Datenbusses 5 und sendet die Bilder über das graphische Interface 2 und den LCD-Treiber 3 zu dem LCD-Panel 4. Dann stellt der Mikrocomputer 1 Bilder von einem Geschwindigkeitsmesser, einem Drehzahlmesser, einem Tankfüllstandsmesser, und Ähnlichem dar. Übrigens wird in den folgenden Erklärungen ein Drehzahlmesser für das Darstellen von Motordrehzahlen erklärt.

Ein unbewegtes Bild einer im Wesentlichen kreisförmigen Skalenscheibe wird auf dem LCD-Panel 4 dargestellt, und ein Bewegtbild von einem Zeiger, welcher entsprechend der Motorumdrehungen rotiert, wird an einem Teilstrich der Skalenscheibe dargestellt. Die Skalenscheibe wird z.B. als ein Bild dargestellt, welches weiße Skalenstriche und Zahlen auf einem schwarzen Hintergrund hat, und der Zeiger wird beispielsweise als ein rotes Bild dargestellt. Das Zeigerbild wird zu jeder Zeiteinheit T0 (=1/60 (Sekunde)) anhand eines Umdrehungswerts (Winkel) umgeschaltet, welcher zu jeder Zeiteinheit T0 abgefragt wird. Der RAM 1c speichert den neuesten Umdrehungswert, und das Zeigerbild wird basierend auf dem vorher abgefragten Umdrehungswert dargestellt. Weil der Display-Umschalttakt 1/60 Sekunde und sehr kurz ist, wird eine Darstellungsverzögerung von einer Einheit zu den Echtzeitdaten von einem Betrachter nicht wahrgenommen.

Wenn das Zeigerbild dargestellt wird, wird eine Differenz der Positionskoordinaten (Drehzahl des Zeigers) berechnet, basierend auf einer Winkeldifferenz des Zeigers zwischen den neuesten und vorigen Umdrehungswerten, und das Zeigerbild wird ausgewählt oder basierend auf der Drehzahl des Zeigers berechnet. Wenn die Drehzahl geringer als ein Schwellwert ist, wird nämlich ein normales Zeigerbild ausgewählt, und wenn die Drehzahl gleich oder größer als der Schwellwert ist, wird das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild berechnet. Weiterhin wird, wenn das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild in ein normales Zeigerbild umgeschaltet wird, ein Zwischen-Zeigerbild berechnet, basierend auf dem Umdrehungswinkel des normalen Zeigerbilds nach dem Umschalten und dem vorigen Bewegungsunschärfe-Zeigerbild. Dann wird, wie in einem Ablaufschema von 2 gezeigt, das Bild zu jeder Zeiteinheit umgeschaltet. Diese Darstellung wird in dem Prozess der CPU 1a „Zeichnen" genannt.

Ein Ablaufschema von 2 ist eine Zeigerzeichnungs-Prozess-Unterroutine. Der Prozess wird durch Eingabe eines Drehzahlwerts ausgeführt, welchem eine Drehzahl eines Motors zu einer jeden Zeiteinheit T0 entspricht, wobei eine Haupt-Ablaufsteuerung und ein Timer-Interrupt genutzt werden. Zuerst löscht die CPU 1a das vorige Zeiger-Zeichnungsbild (normales, Zwischen-Zeigerbild, oder Bewegungsunschärfe-Zeigerbild) in Schritt S1, dann berechnet die CPU in Schritt S2 eine Zeichnungsposition des neuesten Zeigerbilds. Als nächstes wird in Schritt S3 eine Abweichung berechnet basierend auf einer Differenz zwischen den vorigen und den neuesten Drehzahlwerten, und es wird entschieden, ob ein Absolutwert der Abweichung gleich oder größer als der Schwellwert ist. Wenn der Absolutwert gleich oder größer als der Schwellwert ist, wird das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild in Schritt S4 gezeichnet und der Prozess geht zu Schritt S1 zurück.

Wenn in Schritt 3 der Absolutwert kleiner als der Schwellwert ist, entscheidet die CPU 1a, ob in Schritt S5 das vorige Zeigerbild das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild ist, oder nicht. Wenn das vorige Zeigerbild das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild ist, wird das später beschriebene Zwischen-Zeigerbild in Schritt S6 gezeichnet und der Prozess geht zu Schritt S1 zurück. Wenn das vorige Zeigerbild nicht das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild ist, wird das normale Zeigerbild in Schritt S7 gezeichnet und der Prozess geht zu Schritt S1 zurück.

Entsprechend des obigen Prozesses werden beispielsweise die in 3A und 3B gezeigten Anzeigen dargestellt. 3A zeigt die Anzeige in einem Fall, in dem die Motordrehzahl schnell verringert wird und 3B zeigt die Anzeige in einem Fall, im dem die Motordrehzahl schnell erhöht wird. Der letzte Rahmen ist Rahmen N, der vorletzte Rahmen ist Rahmen N-1 und der vor-vorletzte Rahmen ist Rahmen N-2. In 3 sind Rahmen N-3 und Rahmen N-2 die Unschärfe-Zeigebilder 10. Rahmen N-1 ist das Zwischen-Zeigerbild 20. Rahmen N ist das normale Zeigerbild 30.

Beispielsweise werden Koordinaten der Punkte A, B in dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 von Rahmen N-2 basierend auf dem Umdrehungswert des Zeigers in dem letzten Takt vor dem Takt des Zeichnens des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds berechnet. Koordinaten der Punkte C, D in dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 werden basierend auf dem Umdrehungswert des Zeigers zu dem Takt des Zeichnens des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds berechnet. Dadurch wird ein sektorförmiges Bewegungsunschärfe-Zeigerbild gezeichnet, welches Ecken A, B, C, D hat.

Koordinaten eines Punkts E in dem Zwischen-Zeigerbild 20 von Rahmen N-1 werden berechnet basierend auf den Umdrehungswert des Zeigers zum Takt des Darstellens des Zwischen-Zeigerbilds 20. Koordinaten von den Punkten F, G werden durch Parallelverschiebung des Punkts E und des schon berechneten Punkts D berechnet. Das Zwischen-Zeigerbild 20 wird gezeichnet als ein Rechteck, welches Ecken D, E, F, G hat. Das normale Zeigerbild 30 von Rahmen N wird mittels vorher im ROM 1b gespeicherter Daten gezeichnet, entsprechend der Drehposition des Zeigers.

So wird das Zwischen-Zeigerbild basierend auf den schon berechneten Punkten D und E gezeichnet und ist ein einfaches Rechteck. Daher ist das Erzeugen des Zwischen-Zeigerbilds 20 keine große Belastung für die CPU 1a. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 ein Sektor. Wenn jedoch das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 ein einfaches Trapezoid ist, welches Ecken A, B, C, D hat, wird auch die Belastung für die Erzeugung des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds 10 reduziert. Übrigens, wenn die CPU 1a genug Energie hat, kann sich das Zwischen-Zeigerbild 20 an das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 und das normale Zeigerbild 30 anschließen.

Das Zwischen-Zeigerbild 20 überdeckt sich nie mit irgendeinem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 und normalen Zeigerbild 30, eine Überdeckung von Nachleuchten auf dem Displaybildschirm existiert nicht, und die Bilder strahlen Licht gleichmäßig ab.

Wenn das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild 10 oder das Zwischen-Zeigerbild 20 Transparenz zu einem äußeren Randbereich von einem Zentrum der Skalenscheibe hat, sieht das Bild realistischer aus. Allerdings sind ebene Farbbilder besser zum Reduzieren der Belastung des Prozessors.

In dem obigen Ausführungsbeispiel wird durch Vergleichen der Drehzahl mit dem Schwellwert entschieden, ob das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild zu dem Zwischen-Zeigerbild umgeschaltet wird und ob das normale Zeigerbild zu dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild umgeschaltet wird. Dennoch ist es akzeptabel, dass zwei Schwellwerte für den Vergleich verwendet werden und eine Hysterese-Charakteristik hinzugefügt wird. In diesem Fall wird ein erster Schwellwert für das Umschalten des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds zu dem Zwischen-Zeigerbild verwendet, und der zweite Schwellwert wird für das Umschalten des normalen Zeigerbilds zu dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild verwendet.

In dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Motor-Umdrehungsanzeige mit dem graphischen Instrumentendisplay für ein Fahrzeug erklärt. Allerdings kann auch der Geschwindigkeitsmesser das graphische Instrumentendisplay verwenden.

In dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein LCD als eine graphische Displayeinheit genutzt. Allerdings kann ein organisches Elektrolumineszenz-(EL, electroluminescent)Display, ein Plasmadisplay oder ähnliches genutzt werden.

In dem obigen Ausführungsbeispiel wird das graphische Instrumentendisplay für ein Fahrzeuginstrument genutzt. Daneben kann das graphische Instrumentendisplay auch für andere Instrumente, beispielsweise für Messinstrumente, genutzt werden.

Obwohl die Erfindung vollständig als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden ist, muss verstanden werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für Fachleute offensichtlich sind. Daher sollten Änderungen und Modifikationen als in der nachstehend definierten Erfindung enthalten betrachtet werden, sofern sie nicht von deren Bereich abweichen.


Anspruch[de]
Graphisches Instrumentendisplay zum Darstellen eines sich bewegenden Zeigers auf einer Skalenscheibe, wobei, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit des Zeigers gleich oder größer als ein spezieller Wert ist, das Display ein Bewegungsunschärfe-Zeigerbild darstellt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit kleiner ist als der spezielle Wert, das Display ein normales Zeigerbild darstellt, und wenn das Bewegungsunschärfe-Zeigerbild zu dem normalen Zeigerbild umgeschaltet wird, ein Zwischen-Zeigerbild, welches aus dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild erzeugt wird, zwischen dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild dargestellt wird. Graphisches Instrumentendisplay gemäß Anspruch 1, wobei das Zwischen-Zeigerbild ein rechteckiges Bildmuster ist, welches aus Positionsdaten von einander zugewandten Seiten des Bewegungsunschärfe-Zeigerbilds und des normalen Zeigerbilds erzeugt wird. Graphisches Instrumentendisplay gemäß Anspruch 1, wobei das Zwischen-Zeigerbild sich mit keinem von dem Bewegungsunschärfe-Zeigerbild und dem normalen Zeigerbild überdeckt.






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