DE10061434B4 - Fernbedienungsgeber - Google Patents

Abstract

Fernbedienungsgeber zur Steuerung mindestens einer Fernsteuerfunktion in einer fernsteuerbaren elektronischen Komponente, mit einem stabförmigen Gehäuse mit einer druckfesten, stabilen Gehäusewand, wobei
– mindestens auf Teilbereiche der Oberfläche des Gehäuses eine Folienanordnung mit einer Vielzahl von auf Druck reagierenden Sensoren aufgezogen ist,
– die Sensoren in einer Matrix angeordnet und von einer Auswerteschaltung im Gehäuse abfragbar sind,
– die Auswerteschaltung in Abhängigkeit von festgestellten Belegungszuständen der Sensoren, den festgestellten Drücken auf diese und/oder durch Auswertung der Motorik der Finger entsprechend der Berührung der Sensoren des Sensorfeldes Steuerbefehle generiert, die von einer im Gehäuse des Fernbedienungsgebers angeordneten Senderschaltung zu einer Empfängerschaltung der fernsteuerbaren elektronischen Komponente übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folienanordnung eine Folie (11) aus Isoliermaterial mit auf der Oberseite aufgebrachten ersten parallelen Leiterzügen (5) aufweist,
dass die Auswerteschaltung (10) auf derselben Folienanordnung vorgesehen ist,
dass auf die ersten parallelen Leiterzüge (5) eine elastische...

Description

• Die Erfindung betrifft einen Fernbedienungsgeber zur Steuerung mindestens einer Fernsteuerfunktion in einer fernsteuerbaren elektronischen Komponente mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
• Ein Fernbedienungsgeber der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 198 47 553 C2 bekannt. Ferner ist aus der EP 0 851 448 B1 eine gestaltbare Bedieneinheit zur Steuerung elektronischer Geräte bekannt, die sich ebenfalls einer berührungsempfindlichen Folie bedient. Diese Folie ist in einer Ebene aufgespannt und weist Betätigungsfelder auf, die von einer Auswerteschaltung bei Ausübung eines Drucks entsprechend einem eingegebenen Muster ausgewertet werden, um daraus Steuerbefehle für die Steuerung der Elektronikkomponente zu generieren.
• Aus der WO 97/39 401 A1 ist ein Fernbedienungsgeber bekannt, der im wesentlichen die Form eines Balls aufweist. Auf der Oberfläche sind u.a. auch Sensoren angebracht, deren Belegungszustand durch die Finger einer Hand von einer Signalprozessorschaltung, die über einen Bus mit den einzelnen Sensoren verbunden ist, detektiert wird. Die berührungsabhängigen Daten werden in Steuerbefehle umgesetzt und an ein Bildschirmgerät übertragen. Im Inneren des Gehäuses ist ein Empfänger oder ein Sensor vorgesehen, der über ein Kabel mit einer Signalprozessorschaltung verbunden ist, die außerhalb des berührungsempfindlichen Fernbedienungsgebers im zu steuernden Gerät angeordnet ist.
• Weiterhin ist aus der DE 30 11 266 A1 ein Druckmessaufnehmer für flächenhafte Druckverteilungen bekannt, der im wesentlichen aus einem elastischen Material, dessen elektrische Leitfähigkeit durch Druckeinwirkung größer wird, und aus Elektroden besteht, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des elastischen Materials aufgebracht sind. Das elastische Material ist in Form einer Matte ausgebildet, wobei auf dieser und auf einer korrespondierend angeordneten Messfläche für jeden Messpunkt zwei gegenüberliegende Elektroden vorgesehen sind, die sich miteinander kreuzen.
• Aus der US 5 159 159 A ist bekannt, Leiterstrukturen für Positionssensoren auf Folien auszubilden und diese dann zur Herstellung einer X-Y-Matrix zu falten, sowie Teile der Auswerteschaltung auf der Folienanordnung vorzusehen. Aus der US 5 140 107 A ist auch eine umfangreichere Auswerteschaltung mit weiteren Bauteilen auf derselben Folienanordnung vorbekannt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fernbedienungsgeber der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, dass er besonders preiswert hergestellt werden kann und in sich stabil und relativ stoßfest ist.
• Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des Fernbedienungsgebers gemäß der Lehre des Anspruchs 1.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.
• Ein Fernbedienungsgeber nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das stabförmige Gehäuse einen kreisförmigen, ovalen oder einen elliptischen Querschnitt mindestens im Betätigungsbereich und an einer bestimmten Stelle einen Längsschlitz in der Gehäusewand aufweist, durch den hindurch die Anschlussdrähte für die Sensoren in das Innere des Gehäuses geführt sind. Im Inneren des Gehäuses werden diese Anschlüsse in bekannter Weise mit den elektronischen Schaltungen, die auf Schaltungsträgern aufgebracht sind, verbunden. Es wird ein Folienträger verwendet, auf den Leiterzüge aufgedruckt oder aus einer Kupferkaschierung durch Ätztechnik eingebracht sind. Auf einer solchen Folie kann in dem Zwischenraum zwischen den beiden Sensorfeldern die gesamte Schaltung für die Auswerteschaltung, die Sendeschaltung und andere Schaltungskomponenten untergebracht werden. Dieser mittlere Abschnitt kann so ausgelegt werden, dass er eine Fläche überdeckt, die der Fläche der Innenseite des Gehäuses entspricht, so dass die Folie praktisch an die Innenseite des Gehäuses angelegt werden kann. Die Anschlussabschnitte mit den Zuleitungen zu den parallelen Leiterbahnen werden durch den Schlitz hindurchgeführt und die beiden Folienhälften nach dem Auflegen der einen Folienhälfte auf die Oberfläche des Gehäuses auf die darauf aufgebrachte Isolierschicht die zweite Folie mit der Leiterbildseite aufgelegt.
• Es ist ersichtlich, dass diese Anordnung besonders einfach ist und auch fertigungstechnisch ohne Schwierigkeiten gehandhabt werden kann. Selbstverständlich kann auch die Folie in Falttechnik mit den Schaltungselementen innerhalb des Inneren in dafür vorgesehene Kammern gelegt werden. Es ist auch möglich, eine an der Innenfläche des Gehäuses angelegte Folie mit darauf befindlichen Bauelementen mit einer Kunststoffmasse einzuschäumen. In diesem Fall können auch Kammern mit eingeschäumt werden, z.B. für die Lagerung der Batterien für die Stromversorgung der elektrischen Schaltungen. Es ist auch zweckmäßig, auf die Folie zugleich auch die Sendestufe, z.B. einen Infrarotlichtsender und Modulator, mit aufzubringen, so dass praktisch die gesamte Elektronik mit den Leiterstreifen vorgefertigt werden kann, wobei die Vorfertigung auf einer Ebene erfolgt, die Unterseite ist mithin durchgehend als Isolierschicht vorgesehen. Durch die angewendete Überdeckung wird die aufgelegte Folie mit ihrer Isolierseite zur Oberfläche des Gebildes gelegt, so dass die Leiterzüge bereits durch ihren Folienträger selbst geschützt sind. Die Isolierschicht und die Folie bilden auch einen effektiven Stoßschutz.
• Es ist aber auch möglich, die Leiterzüge der unteren Ebene direkt auf die Oberfläche des Gehäuses aufzubringen, wenn dieses aus Kunststoff besteht, und die zweite Ebene, nämlich die Kreuzungsebene, mit der Folie zu realisieren, die auf die erste Ebene gelegt wird. In diesem Fall müssen entsprechende Kontaktierungen mit den parallelen, sich kreuzenden Leiterstreifen der beiden Ebenen hergestellt werden.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels ergänzend erläutert.
• In 1 ist das Gehäuse eines Fernbedienungsgebers als offenes Gehäuse 1 schematisch dargestellt. Dieses zeigt einen offenen Innenraum 8. In diesen wird der mittlere Folienabschnitt 12 einer in 2 näher dargestellten Folie eingelegt. Der mittlere Folienabschnitt 12 ist zweckmäßigerweise so bemessen, dass er an der Innenseite der Wandung des Gehäuses 1 anliegt. Die Bauelemente sind ebenfalls schematisch dargestellt, die auf diesem Abschnitt 12 befestigt sind. Die Enden des mittleren Folienabschnittes 12 sind durch einen Einführungsschlitz 7 im Gehäuse 1 herausgeführt. Das rechte Sensorfeld auf der Folie ist auf die Oberfläche des Gehäuses 1 zunächst aufgespannt bzw. aufgeklebt und umschließt das Gehäuse 1 im wesentlichen. Darüber ist eine Isolierschicht in Form einer geschäumten Schicht 9 aufgebracht, die als Dielektrikum wirkt. Darüber befindet sich das aus 2 ersichtliche linke Sensorfeld, das aufgezogen ist und dessen Leiterzüge 5 sich mit den Leiterzügen 6 des rechten Sensorfeldes kreuzen. Dadurch ist es möglich, an jedem der Kreuzungspunkte unterschiedliche Kapazitäten messen zu können, die sich infolge der unterschiedlichen Druckverhältnisse beim Umschließen mit einer Hand ergeben. Hierdurch ist es möglich, den Benutzer durch das Druckpunktmuster zu identifizieren und durch die Einzeldruckverhältnisse sowie die motorischen Druckverschiebungen Befehle entgegenzunehmen, die die Auswerteschaltung (10) in Steuerbefehle für die zu steuernde Komponente umsetzt, wie dies in der eingangs genannten DE-Patentschrift beschrieben ist. Der Innenraum kann ebenfalls, z. B. mit Polypropylen, ausgeschäumt werden, so dass der gesamte Fernbedienungsgeber eine sehr stabile und schlagfeste Einheit bildet.
• In 2 ist eine Folie 11 dargestellt, auf der in Ätztechnik Leiterzüge 5 in Längsrichtung in dem einen Sensorfeld und auf der entgegenliegenden Seite quer dazu verlaufend Leiterzüge 6 im zweiten Sensorfeld eingebracht sind. Die beiden Folienabschnitte sind mit den Bezugszeichen 2 und 3 versehen. Jeder der Leiterzüge 5 oder 6 ist mit einem Anschluss 4 verbunden, der ebenfalls in Druck- oder Ätztechnik auf die Folie 11 aufgebracht ist. Diese Anschlüsse sind mit einer Auswerteschaltung an einen Mikroprozessor gekoppelt, der auf die Folie mit aufgesetzt und über entsprechende Anschlüsse mit den Verbindungsleitungen 4 gekoppelt ist. Dieser Prozessor wertet die Belegungen der Sensoren in der Matrix aus. Die Schaltungen sind im mittleren Folienabschnitt 12 allesamt untergebracht und nicht vollständig dargestellt.
• Es ist ersichtlich, dass beim Umschlagen oder Falten der Folie das linke Sensorfeld auf das rechte Sensorfeld aufgelegt werden kann. Es bildet sich dabei eine Kreuzungsmatrix. Durch Zwischenfügen eines Dielektrikums können dabei druckabhängige Kapazitätsveränderungen in jedem Matrixpunkt hergestellt werden, die von der Auswerteschaltung 10 detektiert werden. Ebenso kann aber auch anstelle eines Dielektrikums als Zwischen schicht eine Schicht verwendet werden, die auf Druck ansprechend einen unterschiedlichen Widerstand bildet. Weiterhin können in einfachster Ausführung auch Schaltfolien zur Anwendung kommen, bei denen die beiden sich kreuzenden Leiterzüge im Druckpunkt kurzzeitig aneinander liegen.

Claims (12)

1. Fernbedienungsgeber zur Steuerung mindestens einer Fernsteuerfunktion in einer fernsteuerbaren elektronischen Komponente, mit einem stabförmigen Gehäuse mit einer druckfesten, stabilen Gehäusewand, wobei – mindestens auf Teilbereiche der Oberfläche des Gehäuses eine Folienanordnung mit einer Vielzahl von auf Druck reagierenden Sensoren aufgezogen ist, – die Sensoren in einer Matrix angeordnet und von einer Auswerteschaltung im Gehäuse abfragbar sind, – die Auswerteschaltung in Abhängigkeit von festgestellten Belegungszuständen der Sensoren, den festgestellten Drücken auf diese und/oder durch Auswertung der Motorik der Finger entsprechend der Berührung der Sensoren des Sensorfeldes Steuerbefehle generiert, die von einer im Gehäuse des Fernbedienungsgebers angeordneten Senderschaltung zu einer Empfängerschaltung der fernsteuerbaren elektronischen Komponente übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienanordnung eine Folie (11) aus Isoliermaterial mit auf der Oberseite aufgebrachten ersten parallelen Leiterzügen (5) aufweist, dass die Auswerteschaltung (10) auf derselben Folienanordnung vorgesehen ist, dass auf die ersten parallelen Leiterzüge (5) eine elastische zusammendrückbare und sich nach Beendigung der Druckausübung zurückstellende Isolierschicht (9) als Dielektrikum oder eine den elektrischen Widerstand druckabhängig verändernde Schicht aufgebracht ist, dass auf die Isolierschicht (9) oder die den elektrischen Widerstand druckabhängig verändernde Schicht entweder sich mit den ersten Leiterzügen (5) kreuzende zweite parallele Leiterzüge (6) aufgebracht sind oder eine Isolierfolie (3) mit an der Unterseite vorgesehenen zweiten parallelen Leiterzügen (6) aufgelegt ist, derart, dass die Kreuzungspunkte der kreuzweise verlegten Leiterzüge (5, 6) die Sensoren bilden, dass die Leiterzüge (5, 6) an jeweils einem Ende Anschlüsse (4) aufweisen, die mit der Auswerteschaltung (10) verbunden sind, welche die Kapazitäts-Ist-Werte oder die Widerstandsänderungswerte eines jeden Sensors bei matrixgesteuertem Anlegen einer Spannung an die Leiterzüge (5, 6) ermittelt und daraus abgeleitet die Steuerbefehle generiert, dass die Anschlüsse (4) der Sensoren (5, 6) auf der Folienanordnung durch einen Längsschlitz (7) in der Gehäusewand des Gehäuses (1) ins Innere (8) desselben geführt und mit der darin befindlichen Auswerteschaltung verbunden sind, und dass in dem Gehäuse (1) weiterhin eine Lagerkammer für die Batterien für die Stromversorgung der Schaltung vorgesehen ist.
2. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge (5, 6) gleiche Breiten aufweisen und jeweils parallel zueinander angeordnet sind und dass sie eine größere Breite aufweisen als der Abstand zwischen den benachbarten Leiterzügen (5, 6).
3. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Mantelfläche aufweist, die sämtliche Sensoren aufnimmt und von einer Hand umfassbar ist.
4. Fernbedienungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge (5, 6) auf einer einzigen Folie (11) aufgebracht sind und dass die Leiterzüge (5) des einen Feldes (2) zu den Leiterzügen (6) des anderen Feldes (3) derart angeordnet sind, dass bei Zusammenfalten der Folie die Leiterzüge (5, 6) sich kreuzen, wobei die belegte Feldgröße der gewünschten Sensorfeldgröße entspricht, und dass zwischen den beiden Feldern (2, 3) auf einem mittleren Folienabschnitt (12) die Anschlussleitungen sowie Anschlüsse (4) für die Bestückung mit weiteren elektronischen Bauelementen der Auswerteschaltung (10) und für die Kontaktierung mit einer Stromversorgung vorgesehen sind.
5. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass über die Belegungsfelder der Leiterzüge (5, 6) hinausgehend jeweils eine Verlängerung der Folie vorgesehen ist und dass die beiden Enden der Verlängerungen, jeweils zusammengefügt mit dem mittleren Folienteil (12), in den Längsschlitz (7) des Gehäuses eingesetzt sind.
6. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Folienabschnitt (12) mit den elektronischen Bauelementen der Auswerteschaltung in dem Inneren (8) des Gehäuses in einen Kunststoffeinsatz aus geschäumtem Kunststoff eingebettet ist.
7. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffeinsatz ein vorgefertigter einschiebbarer Schaumkörper oder durch nachträgliches Einschäumen eines geeigneten Kunststoffes geformt ist, wobei Lagerungsfächer für Batterien oder Akkumulatoren für die Stromversorgung des Fernbedienungsgebers eingebettet sind.
8. Fernbedienungsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzliche Funktionstasten oder Funktionsstellelemente aufweist.
9. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Steuerbefehle ein Infrarotlichtgeber vorgesehen ist und die Steuerbefehle auf den Infrarotlichtträger aufmoduliert sind.
10. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle digitalcodierte Worte oder Pulsfolgen sind.
11. Fernbedienungsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er für ein Fernbedienungssystem zur Steuerung einer Komponente oder Anlage mit einem Bildschirm vorgesehen ist und Steuerbefehle ausgibt, die von einer Benutzerführung auf dem Bildschirm unterstützt werden oder Interaktionen auslösen.
12. Fernbedienungsgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente oder Anlage ein unterhaltungselektronisches Gerät oder eine Heimkommunikationsanlage ist.