DE102022126098A1

DE102022126098A1 - Integriertes display und sensor array

Info

Publication number: DE102022126098A1
Application number: DE102022126098.4A
Authority: DE
Inventors: Jonglee Park; Dorel M. Sala
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-10-10
Publication date: 2023-08-31
Also published as: CN116704907A; US20230274689A1

Abstract

Eine Anzeigevorrichtung enthält eine Vielzahl von Pixelelementen, wobei jedes Pixel einen Anzeigeabschnitt und einen Sensorabschnitt umfasst. Der Anzeigeabschnitt enthält eine Lichtquelle, die in eine Rückwandschicht eingebettet ist; die Lichtquelle bewirkt, dass ein Bild von der Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird. Der Sensorabschnitt enthält einen Sensor, der in dieselbe Rückwandschicht eingebettet ist, wobei der Sensor Bewegungen in einer vorbestimmten Nähe der Anzeigevorrichtung erkennt.

Description

EINLEITUNG
Der Gegenstand der Offenbarung bezieht sich auf transparente Anzeige- und Erfassungssysteme, insbesondere auf ein Anzeige- und Erfassungssystem, das in Oberflächen eines Fahrzeugs integriert ist.
Mit den Fortschritten der Fahrzeughersteller bei den Fahrzeugdesigns sind neue und innovative Erscheinungsbilder für Fahrzeuginformationsanzeigen wünschenswert. Im Bereich der Informationsanzeigen werden u. a. Informationsanzeigen entwickelt, die besser lesbar, weniger kostspielig, weniger sperrig, weniger schwer sind und weniger Energie verbrauchen und flexibler für verschiedene Anwendungen und Umgebungslichtbedingungen sind. Darüber hinaus ist die Bereitstellung spezifischer Informationen auf solchen Anzeigen, die auf bestimmte Aktionen eines Benutzers reagieren, für eine verbesserte Kundenerfahrung wünschenswert. Zu diesem Zweck ist eine effiziente Überwachung der Benutzerbewegungen wünschenswert. Das Erreichen einiger oder aller dieser Ziele ebnet den Weg für ein mögliches innovatives Design von verbesserten Anzeigetafeln.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem oder mehreren Aspekten umfasst eine Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Pixelelementen, wobei jedes Pixel einen Anzeigeabschnitt und einen Sensorabschnitt umfasst. Der Anzeigeabschnitt umfasst eine Lichtquelle, die in eine Rückwandschicht eingebettet ist; die Lichtquelle bewirkt, dass ein Bild von der Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird. Der Sensorabschnitt umfasst einen Sensor, der in dieselbe Rückwand-Schicht eingebettet ist. Der Sensor erfasst Bewegungen in einem bestimmten Umkreis der Anzeigevorrichtung.
In einigen Beispielen besteht der Sensor aus einer Vielzahl von Sensoren.
In einigen Beispielen besteht die Lichtquelle aus einer Vielzahl von Lichtquellen.
In einigen Beispielen ist die Lichtquelle eine Mikro-LED.
In einigen Beispielen ist der Sensor ein Laser-Laufzeitsensor.
In einigen Beispielen enthält die Anzeigevorrichtung eine Steuerung, die ein Bewegungserkennungssignal vom Sensor empfängt und als Reaktion darauf, basierend auf dem Bewegungserkennungssignal, die Lichtquelle veranlasst, das wiedergegebene Bild zu ändern.
In einigen Beispielen umfasst die Anzeigevorrichtung eine Steuerung und einen Lichtsensor, der eine Menge an Umgebungslicht erfasst, wobei die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Menge an Umgebungslicht unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, die Lichtquelle veranlasst, zusätzliches Licht zu emittieren, um es dem Sensor zu erleichtern, Bewegungen in der Nähe zu erfassen.
In einigen Beispielen enthält die Anzeigevorrichtung eine Steuerung, die die Pixelelemente veranlasst, einen Sperrbildschirm unter Verwendung des Anzeigeabschnitts jedes der Pixelelemente anzuzeigen. Die Steuerung empfängt von dem Sensorabschnitt eines oder mehrerer Pixelelemente aus der Vielzahl von Pixeln eine Bewegungserkennung und veranlasst die Pixelelemente als Reaktion auf die Bewegungserkennung, ein Tastenfeld zum Ver- oder Entriegeln eines Fahrzeugs anzuzeigen.
In einigen Beispielen ist die Vielzahl von Pixelelementen eine erste Vielzahl, und die Anzeigevorrichtung umfasst ferner eine zweite Vielzahl von Pixelelementen, wobei jedes der zweiten Vielzahl von Pixelelementen nur den Anzeigeabschnitt umfasst.
Gemäß einigen Aspekten umfasst ein Verfahren das Erfassen einer Bewegung innerhalb einer vorbestimmten Nähe der Anzeigetafel unter Verwendung eines Sensorabschnitts eines Pixelelements einer Anzeigetafel, wobei die Anzeigetafel an einer Außenseite eines Fahrzeugs eingebettet ist und die Anzeigetafel transparent ist. Ferner umfasst das Verfahren, basierend auf der Erfassung der Bewegung, die Anzeige eines Tastenfeldes durch einen Anzeigeabschnitt des Pixelelements. Ferner umfasst das Verfahren als Reaktion auf eine Eingabe, die über das vom Anzeigeabschnitt angezeigte Tastenfeld erfolgt, die Ver- oder Entriegelung des Fahrzeugs.
In einigen Beispielen besteht das Pixelelement aus einer Vielzahl von Pixelelementen der Anzeigetafel.
In einigen Beispielen sind der Sensorabschnitt und der Anzeigeabschnitt allgemein auf derselben Rückwandschicht des Pixelelements angeordnet.
In einigen Beispielen ist das Pixelelement ein erstes Pixelelement, das den Anzeigeabschnitt und den Sensorabschnitt umfasst, und wobei die Anzeigetafel ferner ein zweites Pixelelement umfasst, das nur den Anzeigeabschnitt umfasst.
In einigen Beispielen umfasst der Anzeigeabschnitt eine oder mehrere Lichtquellen, und der Sensorabschnitt umfasst einen oder mehrere Sensoren.
In einigen Beispielen umfasst die eine oder mehreren Lichtquellen eine Mikro-LED.
In einigen Beispielen umfassen der eine oder die mehreren Sensoren einen Mikrosensor.
Gemäß einigen Aspekten umfasst ein Fahrzeug eine transparente Anzeigetafel, die in Glasschichten einer Glasscheibe eingebettet ist. Die Anzeigetafel enthält eine Vielzahl von Pixelelementen, wobei jedes Pixel einen Anzeigeabschnitt und einen Sensorabschnitt umfasst. Der Anzeigeabschnitt enthält eine Lichtquelle. Die Lichtquelle bewirkt, dass ein Bild von der Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird. Der Sensorabschnitt enthält einen Sensor. Der Sensor erfasst Bewegungen in einer bestimmten Nähe des Fahrzeugs.
In einigen Beispielen ist die Anzeigetafel mit einem Fahrzeugsicherheitssystem des Fahrzeugs gekoppelt, und der Anzeigeabschnitt gibt einen Status des verriegelten oder entriegelten Fahrzeugs wieder.
In einigen Beispielen zeigt der Anzeigeabschnitt als Reaktion auf das Erkennen der Bewegung innerhalb der vorbestimmten Nähe durch den Sensorabschnitt des Pixelelements ein Tastenfeld zum Ver- oder Entriegeln des Fahrzeugs an.
In einigen Beispielen wird das Fahrzeug auf der Grundlage einer Eingabe über das Tastenfeld ver- oder entriegelt.
Die vorgenannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind in der folgenden detaillierten Beschreibung nur beispielhaft aufgeführt, wobei sich die detaillierte Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:

1 eine Draufsicht auf eine Anzeigetafel mit integrierten Sensoren gemäß einem oder mehreren Aspekten zeigt;
2A eine Schnittansicht einer integrierten Tafel gemäß einem oder mehreren Aspekten zeigt;
2B und 2C weitere Ansichten einer integrierten Tafel gemäß einem oder mehreren Aspekten zeigen;
3 ein Beispiel für ein Pixel in einem Pixelelement gemäß einem oder mehreren Aspekten darstellt;
4A und 4B ein Beispiel für Sensor- und Anzeigeabschnitte in einem Pixelelement gemäß einem oder mehreren Aspekten zeigen;
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Anzeigen von Inhalten auf der Grundlage von Sensormessungen auf der integrierten Tafel gemäß einem oder mehreren Aspekten darstellt;
6 Szenario darstellt, in dem die integrierte Tafel verwendet wird, um das Ver-/Entriegeln eines Fahrzeugs gemäß einem oder mehreren Beispielen zu erleichtern;
7 eine Beispielansicht zeigt, in der die Anzeigetafel als nach außen gerichtete Anzeige in einem Fahrzeug verwendet ist;
8 ein Beispiel für ein Infotainment-System im Innenraum mit einer Anzeigetafel darstellt;
9 ein Strukturbeispiel für die Verwendung der integrierten Tafel als Teil einer transparenten Anzeige in einem Fahrzeug gemäß einem oder mehreren Beispielen darstellt;
10 ein weiteres Blockdiagramm eines Pixelelements gemäß einem oder mehreren Beispielen zeigt; und
11 ein Blockdiagramm eines Pixelelements gemäß einem oder mehreren Beispielen zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendung nicht einschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten umfassen kann, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Es ist zu beachten, dass ein oder mehrere Aspekte von Anzeigetafeln, insbesondere von Anzeigetafeln mit integrierten Sensoren („integrierte Tafel“), im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug, z. B. einem Pkw, einem Lkw, einem Bus, einem Boot, einem Motorrad usw., erörtert werden, die hier beschriebenen technischen Lösungen aber auch in anderen Anwendungsbereichen anwendbar sind, in denen derartige integrierten Tafeln eingesetzt sind. Dementsprechend sind die hier beschriebenen technischen Lösungen nicht auf ein bestimmtes Anwendungsgebiet beschränkt und bieten eine praktische Anwendung für eine technische Herausforderung in mehreren Anwendungsbereichen.
Die hier beschriebenen technischen Lösungen befassen sich mit technischen Herausforderungen bei integrierten Anzeige- und Sensortafeln („integrierte Tafeln“) und insbesondere bei transparenten integrierten Tafeln, die z. B. Glas, Kunststoff oder andere transparente Materialien verwenden. Derartige integrierten Tafeln erleichtern die Anzeige von Informationen auf dem transparenten Material, z. B. auf einer Oberfläche eines Fensters (Innen- und/oder Außenfläche), einer Rückwand eines Fahrzeugs, einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, einer Glastür usw. Die hier beschriebenen Beispiele beziehen sich zwar auf Kraftfahrzeuge, aber die hier beschriebenen technischen Lösungen sind auch in anderen Anwendungsbereichen anwendbar, in denen derartige integrierten Tafeln eingesetzt sind.
Heutzutage führt ein Kraftfahrzeug („Fahrzeug“) und insbesondere ein Bauteil des Fahrzeugs eine Aktion als Reaktion auf die Interaktion eines Benutzers mit dem Fahrzeug (oder dem Bauteil) über ein Zusatzgerät durch. Zum Beispiel kann der Benutzer zum Ver- und/oder Entriegeln des Fahrzeugs einen „Schlüsselanhänger“ verwenden Der Schlüsselanhänger hat eine Tafel, z. B. mit Tasten. Wenn der Schlüsselanhänger verloren geht und/oder nicht betriebsbereit ist (z. B. Batterieverlust, Fehlfunktion, Bruch usw.), kann der Benutzer möglicherweise nicht mehr in das Fahrzeug einsteigen. Eine bestehende Lösung für dieses Problem ist der Einbau eines „Tastenfelds“ in die Fahrzeugtür (oder eine andere Tafel). Der Benutzer kann das Fahrzeug mit einer bestimmten Tastenkombination über das Tastenfeld ver- und entriegeln. Das Tastenfeld ist jedoch immer am Fahrzeug vorhanden und sichtbar, z. B. an der Kante einer Tür, in der Nähe eines Türgriffs usw. Ein derartiges Tastenfeld kann das Fahrzeug für manche Benutzer ästhetisch unattraktiv machen.
Die hier beschriebenen technischen Lösungen lösen derartige Herausforderungen. Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen eine integrierte Tafel, die Anzeigeelemente und Sensoren enthält. Darüber hinaus erleichtern die hier beschriebenen technischen Lösungen die Integration der Tafel auf einem transparenten Material, das z. B. als Fensterscheibe verwendet werden kann. Die integrierte transparente Tafel kann die Bewegungen des Benutzers erfassen und als Reaktion in einem oder mehreren Aspekten Informationen anzeigen. So können z. B. vorbestimmte Bewegungen, die von der integrierten Tafel erfasst werden, mit bestimmten angezeigten Informationen verknüpft werden. Darüber hinaus können bestimmte, von der integrierten Tafel erfasste Benutzerbewegungen mit vorher festgelegten Aktionen/Anweisungen verknüpft werden, die von einem Steuergerät im Fahrzeug auszuführen sind. Beispielsweise kann ein Steuergerät, das für die Ver-/Entriegelung des Fahrzeugs zuständig ist, angewiesen werden, das Fahrzeug zu ver- bzw. entriegeln, wenn eine bestimmte Bewegung des Benutzers von der integrierten Tafel erfasst wird. In diesem speziellen Beispiel wird die Ästhetik des Fahrzeugs nicht dadurch beeinträchtigt, dass die integrierte Tafel an einem Fenster, einer Tür oder einem anderen Teil des Fahrzeugs angebracht ist, da die integrierte Tafel durchsichtig ist und auch die Notwendigkeit einer Zusatzvorrichtung (z. B. eines Schlüsselanhängers) entfällt.
In einigen Aspekten erleichtern die hier beschriebenen technischen Lösungen die Einbettung einer transparenten, integrierten Anzeige- und Sensortafel in eine Oberfläche des Fahrzeugs, wie z. B. Fenster, Windschutzscheibe, Tür, Rückwand, Verkleidung oder eine andere Tafel. Die integrierte Tafel kann auf die Oberfläche laminiert sein. Die integrierte Tafel erkennt Bewegungen innerhalb einer bestimmten Nähe, z. B. 6 Zoll, 10 Zoll, 2 Fuß, 4 Fuß oder eine andere vorgegebene Entfernung von integrierten Tafel. Die integrierte Tafel kann als Antwort auf das Erfassen einer Bewegung die Anzeige auf EIN schalten. In einigen Beispielen kann die integrierte Tafel, wenn das Display eingeschaltet ist, bei Erkennen einer vorbestimmten Bewegung („Geste“) durch einen Benutzer die Ver-/Entriegelung des Fahrzeugs erleichtern. Die integrierte Tafel zeigt den Status der Ver- und Entriegelung des Fahrzeugs an.
In anderen Beispielen zeigt die integrierte Tafel als Reaktion auf das Erkennen vorbestimmter Gesten spezifische Informationen über den Zustand des Fahrzeugs an, z. B. Sensormessungen wie Kraftstoff, Reifendruck, Öllebensdauer, Batterieladung, Reichweite oder andere derartige Messungen oder eine Kombination davon. Die integrierte Tafel kann auch andere Arten von Informationen anzeigen, auf die von einem lokalen Speicherlaufwerk oder einem entfernten Computer (z. B. über das Internet) zugegriffen werden kann, wie z. B. Nachrichten, Aktienkurse, Fotos, Spiele, Medien oder andere Informationen. Die integrierte Tafel kann eine oder mehrere spezifische Arten von Informationen als Reaktion auf bestimmte Bewegungen/Gesten anzeigen, wie z. B. Bewegungserkennung innerhalb einer vorbestimmten Nähe, eine bestimmte vorbestimmte Handbewegung, Öffnen/ Schließen der Tankklappe oder eine andere derartige Bewegung oder eine Kombination davon. Es versteht sich, dass die Art der von der integrierten Tafel angezeigten Informationen nicht durch die hier beschriebenen Beispiele beschränkt ist und dass in anderen Aspekten jede andere Art von Informationen von der integrierten Tafel angezeigt werden kann. Die Arten von Bewegungen/Gesten, die von der integrierten Tafel erkannt werden, sind nicht auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt. In anderen Aspekten können mehrere andere Bewegungen/ Gestiken von der integrierten Tafel erfasst und beantwortet werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht 1 eine Draufsicht oder Ansicht von oben auf eine integrierte Tafel 100 gemäß einem oder mehreren Aspekten der hier beschriebenen technischen Lösungen. 2A veranschaulicht eine Seiten- oder Schnittansicht der integrierten Tafel 100 von 1. Es ist zu beachten, dass 2A eine Schnittansicht nur eines Abschnitts der Rückwandtafel zur elektrischen Steuerung von Anzeige- oder Sensorelementen auf der integrierten Tafel 100 veranschaulicht. In anderen Beispielen können zusätzliche Schichten verwendet sein. Die Schichten, die die Anzeige- und/oder Sensorelemente enthalten können, sind in der Schnittansicht nicht gezeigt. Darüber hinaus kann eine (nicht dargestellte) Schutzschicht, z. B. ein Substrat, auf der Schicht angeordnet sein, die die Anzeige- und Sensorelemente enthält. Es versteht sich, dass die Anzahl der in den Figuren gezeigten Bauteile und Abmessungen veranschaulichend sind und dass in einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden technischen Lösungen die Anzahl der Bauteile und Abmessungen variieren kann.
Die integrierte Tafel 100 kann ein Substrat 11 zur Aufnahme eines Pixelrahmens 15 umfassen, der eine Vielzahl von Pixelelementen 101 enthält. Jedes Pixelelement 101 umfasst einen Anzeigeabschnitt 30 (d. h. Anzeigebauteile, die die Wiedergabe/Anzeige von Informationen erleichtern können) und einen Sensorabschnitt 40. Das Substrat 11 kann bevorzugt aus einem isolierenden Material (z. B. Glas oder Acryl) oder aus anderen Materialien hergestellt sein, die für die Aufnahme des Pixelrahmens 15 geeignet sind. Der Pixelrahmen 15 umfasst einen Anzeigebereich der Anzeigetafel (d. h. den Bereich, in dem ein Bild von der integrierten Tafel 100 wiedergegeben wird). In einigen Beispielen (dargestellt in 1), teilen sich mehrere Pixelelemente 101 einen Sensor 402, während jedes Pixelelement 101 eine Lichtquelle 301 enthält. Dementsprechend kann in einigen Beispielen die Anzahl der Lichtquellen 301 die Anzahl der Sensoren 402 in der integrierten Tafel 100 übersteigen.
Die Oberfläche des Substrats 11 ist in mehrere Teilregionen unterteilt, die als Pixelelemente 101 bezeichnet sind. Es ist zu beachten, dass die geteilten Pixelelemente nicht physisch durchgeschnitten werden und das Substrat 11 nicht durch Integrieren der Pixelelemente 101 hergestellt ist. Mit anderen Worten: Das Substrat 11 ist eine einzelne oder ganze Einheit oder eine ungeschnittene Einheit. Ferner ist zu beachten, dass die Unterteilung des Substrats 11 in 1 veranschaulichend ist und dass in einem oder mehreren Beispielen die integrierte Tafel 100 auf unterschiedliche Weise je nach Auflösung der Unterregionen und der integrierten Tafel 100 unterteilt ist (Anzahl der Unterregionen, Abmessungen usw.).
Die integrierte Tafel 100 kann mehrere Treiber 12 enthalten, die jeweils entsprechend relativ zu den Pixelelementen 101 angeordnet sind (z. B. oben, links, rechts usw.). In einigen Beispielen können die Treiber 12 einen Gate-Treiber und einen Source-Treiber umfassen. Es ist zu beachten, dass die Positionen der Treiber 12 beispielhaft in 1 dargestellt sind; in anderen Beispielen können die Treiber 12 jedoch auch in jeder anderen Position angeordnet sein. Ein Treiber 12 ist außerhalb des Anzeigebereichs, der von den Pixelelementen 101 umfasst ist, zu denen die Pixel gehören, die die Anzeige der Tafel 100 ermöglichen, angeordnet. Ein Treiber 12 kann ein integrierter Schaltkreis oder ein Chip sein, der dann auf die Oberfläche des Substrats 11 geklebt wird. In einigen Beispielen ist der Treiber 12 in Oberflächenmontagetechnik (SMT) montiert, z. B. als Chip-on-Glass (COG) oder Flip-Chip. Die Treiber 12 können einen Scan-Zeilentreiber und einen Datenleitungstreiber für die Zeilen bzw. Spalten umfassen.
Die Treiber 12 können die Bauteile der Pixelelemente 101 der integrierten Tafel 100 entweder mit einer passiven oder aktiven Matrix ansteuern. In einigen Beispielen enthält die integrierte Tafel 100 einen Dünnschichttransistor (TFT) zum Steuern des von den Pixelelementen 101 angezeigten Bildes (d. h. des Inhalts).
Die integrierte Tafel 100 umfasst ferner ein oder mehrere Steuerungen 13. Die Steuerungen 13 können Zeitsteuerungen (TCON), Verarbeitungseinheiten, elektronische Steuerungen (ECU) oder andere Arten von Steuerungen umfassen. Die Steuerungen 13 können elektrische Signale an die Bauteile der integrierten Tafel 100 bereitstellen (z. B. zum Betreiben der Anzeige). Die Steuerungen 13 können auch elektrische Signale von den Bauteilen der integrierten Tafel 100 empfangen (z. B. Messungen von Sensoren). Die Steuerungen 13 sind für die Übertragung elektrischer Signale, die auch als elektronische Daten („Daten“) bezeichnet werden können, elektrisch an das Substrat 11 angeschlossen. In einigen Beispielen können die Steuerungen 13 über eine flexible Leitertafel (FPCB) (nicht dargestellt) mit dem Substrat 11 angeschlossen sein. Die Steuerungen 13 können ferner an die entsprechenden Treiber 12 elektrisch angeschlossen sein, z. B. über (nicht dargestellte) Signalleitungen, die auf dem Substrat 11 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann eine Steuerung 13 an wenigstens zwei Treiber 12 elektrisch angeschlossen sein. Dementsprechend kann die Anzahl der Steuerungen 13 geringer sein als die Anzahl der Treiber 12. Die Steuerungen 13 können über Signalleitungen direkt an die entsprechenden Treiber 12 elektrisch angeschlossen sein. Alternativ können die Steuerungen 13 über Signalleitungen an einen Treiber 12 und nach dem Signalpuffern über Signalleitungen an einen anderen Treiber 12 elektrisch angeschlossen sein. Die Steuerungen 13 können elektrisch an die Sensoren 402 angeschlossen sein, um Signale von den Sensoren 402 zu empfangen.
Die Steuerungen 13 sind mit anderen Bauteilen gekoppelt. Die Steuerungen 13 sind beispielsweise mit einem Fahrzeugsicherheitssystem 23 gekoppelt, das für die Steuerung der Ver- und Entriegelung eines Fahrzeugs zuständig ist. Die Steuerungen 13 können mit einer anderen Anzeigeeinheit 24, z. B. einem Infotainmentsystem des Fahrzeugs, gekoppelt sein. Die Steuerungen 13 können in anderen Beispielen, die nicht auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt sind, mit jedem anderen Bauteil gekoppelt sein. In einigen Beispielen können das Fahrzeugsicherheitssystem 23 und die Anzeigeeinheit 24 direkt an die Bauteile der integrierten Tafel 100 angeschlossen sein (unter Überbrückung der Steuerungen 13).
Der Pixelrahmen 15 kann mehrere Schichten umfassen: eine erste Busleitungsschicht 17, eine Isolierschicht 19 und eine zweite Busleitungsschicht 21. Die Schichten 17, 19, 21 im Pixelrahmen 15 erleichtern die Integration der Anzeige- und Sensorfunktionen in jedem Pixelelement 101. In einigen Beispielen kann der Pixelrahmen zusätzliche Schichten enthalten, zum Beispiel eine (nicht dargestellte) Schutzschicht.
Die Isolierschicht 19 trennt die erste Busleitungsschicht 17 von der zweiten Busleitungsschicht 21. Die Isolierschicht 19 kann eines oder mehrere der folgenden, nicht begrenzten anorganischen Isoliermaterialien enthalten, wie z. B. hochdielektrische Metalloxid-Isoliermaterialien, wie ein Material auf Siliziumoxidbasis, ein Siliziumnitrid (SiNy) und ein Aluminiumoxid (Al2O3), wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylphenol (PVP) und Polyvinylalkohol (PVA). In einigen Aspekten können organische Isoliermaterialien (organische Polymere), wie Octadecanethiol oder Dodecylisocyanat, oder eine Kombination davon verwendet sein. In einigen Aspekten ist die Isolierschicht 19 aus transparentem Isoliermaterial, wie Silizium, Akrylit und Epoxid, hergestellt. Die oben genannten Beispiele sind nicht einschränkend.
2B stellt die erste Busleitungsschicht 17 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. Die erste Busleitungsschicht 17 umfasst mehrere Anschlüsse 171, die parallel zueinander sind. Die Anschlüsse 171 in der ersten Busleitungsschicht 17 können als „horizontale Busleitungen“ 171 bezeichnet sein. Wie ferner beschrieben, können die horizontalen Busleitungen 171 auf der Grundlage ihrer Verbindungen im Pixelelement 101 kategorisiert sein. Die horizontalen Busleitungen 171 umfassen Sensorbusleitungen 173, die an einen oder mehrere Sensoren 402 im Sensorabschnitt 40 des Pixelelements 101 angeschlossen sind. Die horizontalen Busleitungen 171 können ferner Gate-Busleitungen 175 umfassen, die die Lichtquellen 301 im Anzeigeabschnitt 30 des Pixelelements 101 anschließen. Darüber hinaus kann die erste Busleitungsschicht 17 auch einen oder mehrere Transistoren 202 enthalten, die jeweils die Lichtquellen 301 steuern. In einigen Aspekten sind die Sensorbusleitungen 173 in einer separaten Schicht 29 angeordnet. Die Lage der Schicht 29 im Verhältnis zum Substrat 11 kann von der Darstellung in 2A unterschiedlich sein. In der Darstellung ist die Schicht 29 zum Beispiel direkt unter dem Substrat 11 angeordnet. In anderen Aspekten kann das Substrat 11 direkt unter der Schicht 29 angeordnet sein.
2C stellt die zweite Busleitungsschicht 21 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. Die zweite Busleitungsschicht 21 umfasst mehrere Anschlüsse 211, die parallel zueinander sind. Die Anschlüsse 171 in der ersten Busleitungsschicht 17 stehen lotrecht zu den Anschlüssen 211 in der zweiten Busleitungsschicht 21. Die Anschlüsse 211 in der zweiten Busleitungsschicht 21 können als „vertikale Busleitungen“ 211 bezeichnet werden.
Die horizontalen Busleitungen 171 und die vertikalen Busleitungen 211 können aus einem geeigneten Material bestehen, das elektrische Signale leiten kann. In einigen Beispielen ist ein transparentes leitfähiges Material verwendet, wie Al-Nd (Legierung aus Aluminium und Neodym) oder ASC (Legierung aus Aluminium, Samarium und Kupfer). Alternativ oder zusätzlich sind die horizontalen Busleitungen 171 und die vertikalen Busleitungen 211 unter Verwendung eines leitfähigen Metalloxids gebildet, wie z. B., aber nicht beschränkt auf, ein oder mehrere Indiumoxid, ein Indiumzinnoxid (ITO, Sn-dotiertes In2O3), ein Indiumzinkoxid (IZO) und Indiumgalliumoxid (IGO), ein Indiumgalliumzinkoxid (IGZO), ein Indium-Zinn-Zink-Oxid (ITZO), ein IFO (F-dotiertes In2O3), ein Zinnoxid (Sn02), ein ATO (Sb-dotiertes Sn02), ein FTO (F-dotiertes Sn02), ein Zinkoxid (einschließlich ZnO, das mit anderen Elementen dotiert ist), ein Aluminium-Zink-Oxid (AZO), ein Gallium-Zink-Oxid (GZO), ein Titanoxid (TiO2), ein Niob-Titan-Oxid (TNO) oder jedes andere derartige Material oder eine Kombination davon.
In einigen Fällen ist jedes Pixelelement 101 an einer Stelle auf dem Substrat 11 angeordnet, an der die horizontalen Busleitungen 171 die vertikalen Busleitungen 211 kreuzen. In einigen Aspekten enthält jeder Teilbereich, der ein Pixelelement 101 enthält, mindestens eine Kreuzung der vertikalen Busleitungen 211 mit den horizontalen Busleitungen 171. Jedes Pixelelement 101 umfasst einen Anzeigeteil 30 und einen Sensorabschnitt 40.
3 stellt ein Beispiel für einen Anzeigeabschnitt 30 in einem Pixelelement 101 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. Das gezeigte Pixel 30 enthält eine Lichtquelle 301, die Licht 302 ausstrahlt, um die gewünschten Informationen wiederzugeben/anzuzeigen. In einigen Aspekten erfolgt die Wiedergabe/Anzeige durch Erzeugen des Ausgangslichts 302 durch die Lichtquelle 301. Die Lichtquelle 301 kann in einigen Aspekten eine Mikro-LED sein; es können jedoch auch andere Arten von Lichtquellen verwendet sein.
In anderen Aspekten kann die Anzeige/Wiedergabe unter Verwendung eines reflektierenden Pixelpigments als Lichtquelle 301 erfolgen, um die Informationen nach dem Prinzip der Lichtreflexion anzuzeigen. In anderen Aspekten kann die Anzeige/Wiedergabe unter Verwendung einer Kombination aus einer generativen Lichtquelle und einem reflektierenden Pixelpigment bereitgestellt sein. Die Art des reflektierenden Materials kann von einem Aspekt zum anderen variieren, ohne dass die hier vorgestellten technischen Lösungen beeinträchtigt werden. Das reflektierende Material kann beispielsweise ein elektrophoretisches Material, wie Titandioxid (TiO2) sein, bei dem die Farbe und Helligkeit jedes Pixels 30 durch die Bewegung geladener Pigmentteilchen des Anzeigeteils 30 gesteuert sind. Alternativ kann das reflektierende Material auch Wasser, gefärbtes Öl und eine mit einem hydrophoben Isolator beschichtete Elektrode enthalten, um eine elektrobenetzende Anzeige bereitzustellen. Beim Elektrobenetzen ohne Spannung bedeckt das gefärbte Öl im Anzeigeabschnitt 30 den gesamten Pixelbereich und zeigt seine Farbe; und wenn die Spannung eingeschaltet ist, verringert sich der farbige Bereich, um den Hintergrund freizulegen, da das Öl einen Tropfen bildet. In noch anderen Aspekten umfasst das reflektierende Material elektrochrome Materialien mit Elektrolytschichten und Elektroden für Redoxreaktionen. In diesem Fall nutzt der Anzeigeabschnitt 30 die elektrochromen Eigenschaften des reflektierenden Materials, wobei sich die sichtbare Farbe aufgrund elektrochemischer Reaktionen ändert. Es versteht sich, dass die oben genannten Beispiele nur einige Beispiele für das reflektierende Material sind, das für den Anzeigeabschnitt 30 zum Anzeigen von Inhalten verwendet werden kann, und dass in anderen Beispielen unterschiedliche Arten von reflektierendem Material oder Kombinationen davon verwendet sein können, ohne dass die hier angebotenen technischen Lösungen eingeschränkt sind.
Die Source-Busleitungen 211 sind an die Lichtquelle 301 angeschlossen. In einigen Aspekten hängt die Lichtleistung 302 von der der Lichtquelle 301 bereitgestellten Leistung ab. Zum Beispiel können Farbe, Helligkeit und andere derartige Aspekte oder eine Kombination davon der Lichtleistung 302 durch die Konfiguration der der Lichtquelle 301 zugeführten Leistung eingestellt werden. Die Stromversorgung der Lichtquelle 301 kann in einigen Aspekten unter Verwendung des Transistors 202 gesteuert sein. Der Transistor 202 ist an die Source-Busleitungen 211 und die Gate-Busleitungen 175 verbunden. Die Source-Bus-Leitungen 211 sind an den Transistor 202 unter Verwendung eines Vias 312 angeschlossen, das durch ein Loch 314 in der Isolierschicht 19 geführt wird. Das Via 312 schließt die Source-Busleitungen 211 an die Gate-Busleitungen 175 an. Der Transistor 202 ist in dem Pixelelement 101 enthalten. Die Treiber 12 können das elektrische Signal zu jedem Anzeigeabschnitt 30 auf der Grundlage von Signalen der Steuerungen 13 steuern.
In einem oder mehreren Aspekten kann der Anzeigeabschnitt 30 zusätzliche Bauteile enthalten, die nicht gezeigt sind.
4A stellt ein Beispiel für einen Sensorabschnitt 40 in einem Pixelelement 101 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. Der Sensorabschnitt 40 umfasst einen Sensor 402. Der Sensor kann eine Kamera, ein Tiefensensor, ein Radar, ein Lidar, ein Umgebungslichtsensor, eine VCSEL-Diode (vertical-cavity surfaceemitting laser), eine SPAD-Diode (single-photon avalanche diode) oder ein anderer Sensor und/oder eine Kombination davon sein. Der Sensor 402 ist unter Verwendung eines Vias 422 an die Sensorbusleitungen 173 angeschlossen. Das Via 422 schließt die Sensor-Busleitungen 173 und den Sensor 402 durch ein Loch 414 in der Isolierschicht 19 an.
Der Sensor 402 stellt Messsignale in Form von elektronischen Daten (z. B. Impulse, digitale Daten usw.) an den Steuerungen 13 bereit. Die Steuerungen 13 bestimmen auf der Grundlage der Messsignale von den Sensoren 402, welche Informationen durch den Anzeigeabschnitt 30 angezeigt werden sollen. Dementsprechend können die Steuerungen 13 als Reaktion auf die Messsignale von den Sensorabschnitten 402 von einem oder mehreren der Pixelelemente 101 das von den Anzeigeabschnitten 30 wiedergegebene Bild ändern/aktualisieren.
In einem oder mehreren Aspekten kann der Sensorabschnitt 40 zusätzliche Bauteile enthalten, die nicht gezeigt sind.
Bezug nehmend auf 1 ist zu beachten, dass bei einigen Beispielen alle Pixelelemente 101 sowohl den Anzeigeabschnitt 30 als auch den Sensorabschnitt 40 aufweisen. In einigen Beispielen weist nur eine Teilmenge der Pixelelemente 101 sowohl den Anzeigeabschnitt 30 als auch den Sensorabschnitt 40 auf, während der Rest der Pixelelemente 101 nur den Anzeigeabschnitt 30 (für Anzeigezwecke) aufweist. Die Pixelelemente 101, die beide Teile 30, 40 aufweisen, können stochastisch oder nach einem bestimmten vorgegebenen Muster bestimmt sein. Beispielsweise enthält jedes zweite Pixelelement 101 in einer Zeile und/oder Spalte beide Abschnitte 30, 40; jedes fünfte Pixelelement 101 in jeder Zeile und/oder Spalte enthält beide Abschnitte 30, 40, oder jedes andere derartige Muster kann zum Zeitpunkt der Herstellung ausgewählt sein. Die Anzahl der Pixelelemente 101 im Pixelrahmen 15 der integrierten Tafel 100 hängt von der Auflösung der integrierten Tafel 100 ab.
In einigen Aspekten sind die Treiber 12, der Pixelrahmen 15 und andere Bauteile zwischen zwei Schichten des Substrats 11 eingebettet (2A). In einigen Beispielen können eine erste Substratschicht und eine zweite Substratschicht unterschiedliche Substratmaterialien verwenden. Eine Schicht kann beispielsweise ein undurchsichtiges Material sein, das die Bauteile (z. B. Treiber, den Pixelrahmen usw.) trägt, und eine Schicht kann aus einem transparenten Material hergestellt sein, das es dem Benutzer erleichtert, die Pixel (und damit den angezeigten Inhalt) zu sehen. Es ist zu beachten, dass die integrierte Tafel 100 zusätzliche Bauteile derart enthalten kann, dass eine Touchscreen-Kapazität unter Verwendung bekannter Techniken oder Techniken erleichtert ist, die in Zukunft entwickelt werden werden. Das Vorhandensein/Fehlen derartiger Bauteile hat keine Auswirkungen auf die hier beschriebenen technischen Aspekte.
4B stellt eine Beispielansicht des Pixelelements 101 gemäß einem oder mehreren Beispielen dar. Auf der Grundlage einer vom Sensor 402 erfassten Bewegung gibt die Lichtquelle 301 Licht 302 ab, um Informationen wiederzugeben.
5 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 60 zum Anzeigen von Inhalten auf der Grundlage von Sensormessungen auf der integrierten Tafel 100 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. Das Verfahren 60 umfasst das Anzeigen des gewünschten Inhalts über die integrierte Tafel 100 in Block 42. Der Inhalt wird über die Anzeigeabschnitte 30 im Pixelrahmen 15 angezeigt.
Das Verfahren 60 umfasst ferner das Erfassen von Bewegungen unter Verwendung des Sensors 402 in Block 44. Die Bewegung wird in einer vorbestimmten Nähe des Sensors 402 erfasst. Die Bewegungserfassung kann durch den Vergleich von Sensormessungen von einem oder mehreren Sensoren 402 zum Zeitpunkt t mit Sensormessungen des einen oder der mehreren Sensoren 402 zum Zeitpunkt t-n erfolgen, wobei n eine positive ganze Zahl ist. In einigen Fällen wird ein aggregierter Messwert von einer vorbestimmten Dauer mit dem Messwert zum Zeitpunkt t verglichen, um die Bewegung zu erkennen und/oder zu bestimmen.
In einigen Beispielen wird die Bewegung erfasst/aufgezeichnet. Die erfasste Bewegung kann eine Folge von Bildern umfassen, z. B. Graustufenbilder, Intensitätsbilder, Farbbilder oder eine Kombination davon. In manchen Fällen kann jeder Sensor 402 eine Folge derartiger Bilder aufzeichnen. Ein Bild kann Farbmessungen, z. B. Rot-, Grün- und Blauwerte (RGB) an jedem Pixelelement 101, enthalten. Das Bild kann alternativ oder zusätzlich auch Tiefenwerte enthalten (d. h. den Abstand von der integrierten Tafel 100, in dem die Bewegung stattgefunden hat). Auch andere Sensormessungen können erfasst werden, z. B. das Umgebungslicht.
In einigen Beispielen veranlassen die Steuerungen 13 in Block 45 auf der Grundlage der Umgebungslichtmessung eines Umgebungslichtsensors die Lichtquellen 301, den von den Sensoren 402 überwachten Bereich in der Nähe zu erhellen. In einigen Fällen können die Steuerungen 13 ferner andere (nicht dargestellte) Lichtquellen enthalten, um den Bereich zu erhellen. Der (nicht dargestellte) Umgebungslichtsensor kann in einigen Beispielen im Sensorabschnitt 40 enthalten sein. Alternativ kann der Umgebungslichtsensor vom Pixelrahmen 15 getrennt sein. In noch weiteren Beispielen kann der Umgebungslichtsensor (nicht dargestellt) von der integrierten Tafel 100 getrennt sein.
Die integrierte Tafel kann z. B. als Sicherheitskamerasystem verwendet werden, das an Fahrzeugfenstern installiert wird. Die Lichtquellen, die die jeweilige Nähe erhellen, erleichtern dem Sicherheitssystem den präzisen Betrieb auch bei geringem Umgebungslicht, z. B. nachts, in geschlossenen Räumen usw.
Ferner wird in Block 46 festgestellt, ob die erfasste Bewegung aktivierbar ist. Die erfasste Bewegung wird mit einem vorgegebenen Muster verglichen. Die Steuerungen 13 können zum Beispiel feststellen, ob die Bewegung für eine vorbestimmte Dauer (z. B. 2 Sekunden, 4 Sekunden usw.) erfolgt. Die Steuerungen können feststellen, ob die Bewegung von mindestens einer vorbestimmten Anzahl oder einem Anteil der Sensoren 402 in der integrierten Tafel 100 erfasst wird (z. B. 5 Sensoren, 10 Sensoren, die Hälfte der gesamten Sensoren, 30 % der gesamten Sensoren usw.). In noch weiteren Beispielen können die Steuerungen 13 feststellen, ob die Bewegung eine bestimmte Geste ist, wie z. B. eine vorbestimmte Handbewegung, z. B. seitliches Winken, ein bestimmtes Muster mit einem oder mehreren Fingern (z. B. Kreis, Zickzacklinie, „N“, „Z“, Ziffernfolge usw.). In noch weiteren Beispielen kann das spezifische Muster eine bestimmte Aktion umfassen, die der Benutzer in Bezug auf das Fahrzeug durchführt, wie z. B. das Einsetzen eines Kraftstoff-Ladegeräts (z. B. Benzin/Diesel-Zapfpistole, elektrisches Ladegerät usw.) in das Fahrzeug, das Einsetzen eines Reifenfüllers und andere derartige Aktionen oder eine Kombination davon. Die Bewegung gilt als aktivierbar, wenn die erfassten Sensormessungen, wie z. B. Intensität und/oder Farbe, einem vorbestimmten Muster mindestens innerhalb eines vorbestimmten Grenzwerts entsprechen.
In manchen Fällen gilt die Bewegung nur dann als aktivierbar, wenn die Bewegung in einer bestimmten Nähe der integrierten Tafel 100 ausgeführt wird. Die Bewegung kann vom Benutzer in der Nähe der integrierten Tafel 100 und in einigen Beispielen ausgeführt werden, ohne die integrierte Tafel 100 zu berühren. Die Tiefeninformationen der Sensoren 402 werden überprüft, um zu bestimmen, ob die Bewegung innerhalb einer vorbestimmten Nähe (z. B. ein Meter, zwei Meter usw.) der integrierten Tafel 100 durchgeführt wurde.
Wird die Bewegung als aktivierbar erachtet, wird die Anzeige der integrierten Tafel 100 aktualisiert, indem in Block 48 geeignete Anzeigesignale an die Anzeigeabschnitte 30 gesendet werden. Wird die Bewegung als nicht aktivierbar (46) eingestuft, kann die Anzeige der integrierten Tafel 100 in Block 52 pro erkannter nicht aktivierbarer Bewegung aktualisiert werden. Zum Beispiel können die Anzeigeabschnitte 30 in einen Ruhemodus versetzt werden. Der Ruhemodus kann beispielsweise die Anzeigeabschnitte 30 zum Abschalten veranlassen, um Ressourcen (z. B. Strom) zu sparen. Alternativ werden die Anzeigeabschnitte 30 mit Signalen bereitgestellt, um einen vorbestimmten Inhalt anzuzeigen, z. B. einen Sperrbildschirminhalt, wenn die nicht aktivierbare Bewegung erkannt wird. Der Inhalt des Sperrbildschirms kann vorbestimmt und vom Benutzer konfigurierbar sein.
6 stellt ein Szenario dar, in dem die integrierte Tafel 100 verwendet wird, um das Ver-/Entriegeln eines Fahrzeugs gemäß einem oder mehreren Beispielen zu erleichtern. Die integrierte Tafel 100 ist in eine Glasscheibe 401 eines Fahrzeugs 400 eingebettet. Es versteht sich, dass die Lage der integrierten Tafel 100 in Bezug auf die Glasscheibe 401 und die des Fahrzeugs 400 relativ ist und dass in anderen Beispielen die integrierte Tafel 100 an einer anderen Stelle des Fahrzeugs 400 angeordnet sein kann.
Die Anzeigeabschnitte 30 der integrierten Tafel 100 können ausgeschaltet sein, sich im Ruhemodus befinden oder einen Sperrbildschirm (Block 42) anzeigen, wie in Ansicht 410 in 6 gezeigt. Bei der Erkennung und Erfassung der Bewegung (Block 44), die als aktivierbar erachtet wird (Erkennung eines Benutzers in der Nähe von Block 46), wird die integrierte Tafel 100 aktualisiert (Block 48), um beispielsweise ein Tastenfeld anzuzeigen, wie in Ansicht 412 in 6 gezeigt. Die Bewegung kann darin bestehen, dass ein Benutzer in die vorbestimmte Nähe der integrierten Tafel 100 eintritt. Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer eine Geste ausführen, wie z. B. eine Wischbewegung, eine Winkbewegung oder eine andere Geste oder eine Kombination davon.
Der Benutzer kann mit dem nun angezeigten Tastenfeld interagieren, um das Fahrzeug zu ver- und entriegeln. Der Benutzer kann beispielsweise eine bestimmte Schlüsselkombination eingeben, um das Fahrzeug zu ver- und entriegeln. Es versteht sich, dass die integrierte Tafel 100 in anderen Beispielen unterschiedliche Arten von Inhalten anzeigen kann (z. B. Tastatur, Sperrbildschirm) als in 6. Während die Darstellung in 6 ein numerisches Tastenfeld zeigt, kann das Tastenfeld in anderen Beispielen ferner zusätzliche oder andere Arten von Zeichen aufweisen. In noch weiteren Beispielen kann das Tastenfeld dem Benutzer das Ver-/Entriegeln des Fahrzeugs erleichtern, indem er bestimmte Muster zeichnet, anstatt eine Zeichenkombination einzugeben. Beim Empfang einer Benutzereingabe über die integrierte Tafel 100, wenn die Tastatur sichtbar ist, vergleichen die Steuerungen 13 die Benutzereingabe mit einem Fahrzeugschlüssel, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 400 ver-/entriegelt werden soll (d. h. Änderung des Status).
In anderen Aspekten kann die integrierte Tafel 100 anstelle der Anzeige der Tastatur (in Block 42) auf der Grundlage, dass die erkannte Bewegung eine andere Bewegung ist, einen anderen Inhalt anzeigen (in Block 48). Wenn die erkannte Bewegung beispielsweise die des Benutzers ist, der ein Kraftstoff-Ladegerät in das Fahrzeug 400 einführt, kann die integrierte Tafel 100 einen Kraftstoffstatus anzeigen (z. B. 30 % voll, Reichweite 250 Meilen o. ä.), um dem Benutzer bei der Bestimmung zu helfen, ob/wie viel er das Fahrzeug 400 aufladen/betanken muss. Verschiedene andere Szenarien sind möglich, bei denen auf der Grundlage der vom Sensorabschnitt 40 der integrierten Tafel 100 erfassten Bewegung des Benutzers der Anzeigeabschnitt 30 der integrierten Tafel 100 als Reaktion aktualisiert wird. Die integrierte Tafel 100 kann zum Beispiel die Bewegungen des Benutzers nachahmen, um eine spiegelähnliche Ansicht auf der Glasscheibe 401 bereitzustellen. In anderen Beispielen kann die integrierte Tafel 100 in eine Glasscheibe des Fahrzeugs 400 eingebettet sein und Videos, interaktive Spiele, Fahrzeugstatusinformationen (z. B. Kraftstoff, Navigation, Lautstärke der Lautsprecher usw.), Sitzplätze auf der Ladefläche und andere derartige Informationen als Reaktion auf eine bestimmte erkannte aktivierbare Bewegung anzeigen. Die integrierte Tafel 100 kann in die Windschutzscheibe des Fahrzeugs 400 eingebettet sein und Animations-Signale für gefährdete Verkehrsteilnehmer (VRU) anzeigen, die auf der Erkennung bestimmter Fahrmuster durch den Sensorabschnitt 40 basieren. In anderen Beispielen sind verschiedene andere Reaktionen auf dem Anzeigeabschnitt 30 als Reaktion auf die Bewegungserfassung durch den Sensorabschnitt 40 möglich. Es ist zu beachten, dass der Anzeigeabschnitt 30 und der Sensorabschnitt 40 Teil desselben Pixelelements 101 sind.
7 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Anzeigetafel als Teil eines Fahrzeugs 400 verwendet ist. Die integrierte Tafel 100 kann als Teil eines Bildschirms 404 verwendet sein. Der Bildschirm 404 kann im Inneren des Fahrzeugs oder außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein, oder beides. Der Bildschirm 404 kann sich auf mehrere Anzeigetafeln 100 beziehen, mit denen das Fahrzeug 400 ausgerüstet ist. Der Bildschirm 404 gibt Informationen für einen oder mehrere Benutzer wieder, z. B. für die Insassen des Fahrzeugs 400. Der Bildschirm 404 kann zum Beispiel Teil eines Infotainmentsystems sein. 8 stellt ein Beispiel für ein Infotainment-System 500 dar, das einen Bildschirm 404 enthält. Auf dem Bildschirm 404 des Infotainmentsystems 500 können Informationen, wie Radiosender, Fahrzeugdaten (z. B. Kilometerzähler, Uhrzeit usw.), Navigationsdaten, Spiele, Videos, Uhr usw. angezeigt werden.
Darüber hinaus können auf dem Bildschirm 404 die von einem oder mehreren Sensoren 402 des Fahrzeugs 400 erfassten Informationen angezeigt werden. Die Sensoren 402 können z. B. Radar, Lidar, Kamera, Umgebungslichtsensor oder ein anderes Sensorgerät umfassen. Die von den Sensoren 402 gemessenen Daten können zum Darstellen von Informationen auf der integrierten Tafel 100 verwendet werden. In einem Beispiel nimmt eine Kamera eine Szene im Heck des Fahrzeugs 400 auf, und die Szene wird auf dem Bildschirm 404 wiedergegeben. Der Bildschirm 404 kann auf diese Weise als Teil einer Rückblickbaugruppe anstelle eines Rückspiegels (oder zusätzlich zu diesem) verwendet sein. Es versteht sich, dass Szenen von anderen Seiten des Fahrzeugs 400 auch in anderen Beispielen wiedergegeben sein können. Alternativ oder zusätzlich kann das Anzeigefeld 404 zum Wiedergeben von Informationen von anderen Arten von Sensoren 402 verwendet werden, mit denen das Fahrzeug 400 ausgerüstet ist. Der Bildschirm kommuniziert mit den Sensoren 402 auf drahtgebundene und/oder drahtlose Weise. Alternativ oder zusätzlich kann der Bildschirm 404 zum Spiegeln oder Wiedergeben von Informationen von Benutzergeräten 406, wie z. B. einem Telefon, einem Wearable, einem Laptop, einem Tablet-Computer usw., verwendet sein. In einem oder mehreren Beispielen kann der Bildschirm 404 auch Teil eines Trennschirms zwischen einem vorderen Teil (z. B. dem Fahrersitz) und einem hinteren Teil (Beifahrersitz) des Fahrzeugs 400 sein. Der Bildschirm kann auf drahtlose und/oder drahtgebundene Weise mit einem Benutzergerät 406 kommunizieren.
9 zeigt eine Beispielansicht 602, in der die Anzeigetafel 404 als nach außen gerichtete Anzeige im Fahrzeug 400 verwendet ist. Ferner zeigt die Beispielansicht 604 die integrierte Tafel 100, die als innen liegende Anzeige 404 im Fahrzeug 400 verwendet ist. In einigen Aspekten kann die integrierte Tafel 100 für eine nach außen gerichtete Anzeige verwendet sein, wobei der Sensor zum Erkennen von Bewegungen im Inneren des Fahrzeugs 400 eingesetzt ist. Mit anderen Worten, der Anzeigeabschnitt der integrierten Tafel gibt Informationen wieder, die zur Außenseite des Fahrzeugs 400 gerichtet sind, und zwar auf der Grundlage von Bewegungen, die im Inneren des Fahrzeugs 400 festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die integrierte Tafel 100 eine nach innen gerichtete Anzeige erleichtern, wobei der Sensor 402 zum Erfassen von Bewegungen außerhalb des Fahrzeugs 400 verwendet ist. Mit anderen Worten: Die integrierte Tafel 100 gibt Informationen innerhalb des Fahrzeugs 400 auf der Grundlage von außerhalb des Fahrzeugs 400 erfassten Bewegungen wieder.
Es versteht sich, dass das Fahrzeug 400 beispielhaft ist und dass die hier beschriebenen technischen Merkmale auch in anderen Fahrzeugtypen als dem dargestellten anwendbar sind. Es versteht sich weiterhin, dass die Positionen der Sensoren 402 und des Bildschirms 404 beispielhaft sind und dass in anderen Beispielen die Positionen, Formen und Größen dieser Bauteile variieren können.
Es versteht sich weiter, dass, obwohl hier einige mögliche Verwendungen der integrierten Tafel 100 in einem Fahrzeug 400 beschrieben sind, die integrierte Tafel 100 nicht nur auf derartige Verwendungen beschränkt ist. Die integrierte Tafel 100 kann in verschiedenen anderen Fällen verwendet sein, in denen eine Anzeigevorrichtung erforderlich ist, wie z. B. bei Wearables, Telefonen, Computern, Fernsehern, Monitoren, Geräten oder anderen elektronischen Geräten, die eine Anzeige enthalten und/oder verwenden, um Informationen für einen oder mehrere Benutzer wiederzugeben.
Es ist zu beachten, dass, obwohl die hier gezeigten Beispiele für die Anzeigetafel eine bestimmte Form haben, wie z. B. ein Rechteck, die Anzeigetafel in anderen Aspekten jede andere Form aufweisen kann, wie z. B. Kreis, Dreieck, Oval, Quadrat, usw.
10 zeigt eine weitere Schnittansicht eines Pixelelements 101 gemäß einem oder mehreren Beispielen. Bei dem in 10 dargestellten Pixelelement 101 überlappen sich der Anzeigeabschnitt (30) und der Sensorabschnitt (40). Der Anzeigeabschnitt 30 in der Darstellung enthält zwei Beispiele der Lichtquelle 301, und der Sensorabschnitt 40 enthält zwei Sensoren 402. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen unterschiedliche Anzahlen von Lichtquellen und unterschiedliche Anzahlen von Sensoren verwendet sein können. Die Lichtquellen 301 und die Sensoren 402 sind in einem bestimmten Muster angeordnet. In dem dargestellten Beispiel sind die Lichtquellen 301 und die Sensoren 402 abwechselnd angeordnet. Es sind jedoch auch andere Muster möglich, z. B. zwei Lichtquellen 301, gefolgt von einem Sensor 402, oder jede andere Kombination davon. Die Lichtquellen 301 und die Sensoren 402 sind beide auf der Rückwandschicht, z. B. dem Isolator 19, angeordnet. Der Pixelrahmen 15, der die Lichtquellen 301 und die Sensoren 402 enthält, ist mit einem optischen Klebematerial (1002) auf ein transparentes Material, wie z. B. Glas (1001), geklebt. In einigen Fällen enthält der Pixelrahmen 15 eine Harzschicht 1005. Die Harzschicht 1005 ist aus einem Material gebildet, das eine starke Bindung und optische Klarheit bereitstellt, wie z. B. Polyvinylbutyral (PVB). Es können auch andere Arten von Zwischenschichten verwendet sein, z. B. Polyurethane.
In einigen Fällen enthält der Pixelrahmen 15 ein oder mehrere mikrooptische Elemente 1010, die in die optische Klebeschicht 1002 eingebettet sind. Die mikrooptischen Elemente 1010 bündeln das Infrarot (IR)-Licht der IR-LEDs. Die mikrooptischen Elemente 1010 können auch das Sichtfeld des Sensors steuern, um das reflektierte IR-Licht zu erfassen. In einigen Fällen ist die Anzahl der mikrooptischen Elemente 1010 gleich der Gesamtzahl der Lichtquellen 301 und der Sensoren 402, wobei jedes der mikrooptischen Elemente 1010 entweder einer der Lichtquellen 301 oder einem der Sensoren 402 entspricht. In einigen Aspekten wird das mikrooptische Element 1010 in Bezug auf die entsprechende Lichtquelle 301 oder den entsprechenden Sensor derart angeordnet, dass ein Abstand „X“ zwischen dem mikrooptischen Element 1010 und seinem Gegenstück gleich einer Brennweite des Gegenstücks ist. Es versteht sich, dass die Anordnung des mikrooptischen Elements 1010 in anderen Aspekten variieren kann.
11 stellt Beispielansichten der integrierten Tafel 100 gemäß einem oder mehreren Aspekten dar. In der Beispielansicht 1100 der integrierten Tafel sind der Sensor 402 und die Lichtquellen 301 auf derselben Seite der Rückwand 19 angeordnet. In diesem Fall erleichtert der Sensor 402 das Erfassen von Bewegungen in einer ersten Richtung/auf einer ersten Seite der Rückwand 19, und die Lichtquellen 301 geben Informationen in derselben ersten Richtung/auf derselben ersten Seite der Rückwand 19 wieder.
In dem Beispiel der integrierten Tafel I00 der Ansicht 1102 sind die Sensoren 402 und die Lichtquellen 301 auf gegenüberliegenden Seiten der Rückwand 19 angeordnet. In diesem Fall erleichtert der Sensor 402 das Erfassen von Bewegungen in einer ersten Richtung/auf einer ersten Seite der Rückwand 19, und die Lichtquellen 301 geben Informationen in einer unterschiedlichen (eindeutigen) zweiten Richtung/zweiten Seite der Rückwand 19 wieder.
Während mehrere Zeichnungen Beispielansichten eines Fahrzeugfensters darstellen, das eine integrierte Tafel 100 enthält, die zwischen Glasschichten laminiert ist, kann die integrierte Tafel 100 in anderen Szenarien verwendet sein und ist nicht auf die Verwendung in Fahrzeugen oder bestimmten, hier beschriebenen Beispielen beschränkt.
Die hier beschriebenen technischen Lösungen stellen eine Vorrichtung bereit, die eine Anzeigetafel bereitstellt, in der Sensoren in ein oder mehrere Pixelelemente der Anzeigetafel integriert sind. Die für die Anzeige verwendeten Lichtquellen und die integrierten Sensoren sind in dieselbe Rückwandschicht der Anzeigetafel eingebettet. Die integrierte Anzeigetafel ist transparent, so dass die integrierte Anzeigetafel in Glasscheiben, z. B. in Fensterscheiben eines Fahrzeugs, eingebaut werden kann.
Die Vorrichtung enthält auch leitendes Material, das auf das Substrat gedruckt ist, um die Lichtquellen auf der Grundlage der Messsignale der Sensoren elektrisch zu steuern. Ferner enthält die Vorrichtung transparentes Dichtungsmaterial, damit das von den Lichtquellen emittierte Licht das Pigmentierungsmaterial im Pixel erreichen kann. Das Gerät enthält auch eine Dünnschichttransistorschicht (TFT), die das von den Pixeln angezeigte Bild (d. h. den Inhalt) steuert. Das (die) von den Pixeln wiedergegebene(n) Bild(er) reagiert (reagieren) auf die Erfassung und Messung von Bewegungen durch die Sensoren, wobei die Pixel und Sensoren Teil einer integrierten Tafel mit einem Pixelelement sind, das sowohl den Anzeigeabschnitt als auch den Sensorabschnitt enthält.
Für eine derartige integrierte Tafel mit einem Anzeige- und einem Sensorabschnitt sind mehrere Anwendungen möglich. Einige Beispiele sind hier beschrieben. Die integrierte Tafel erleichtert beispielsweise ein interaktives Tastenfeldsystem zum Ver-/Entriegeln des Fahrzeugs. In diesem Beispiel zeigt die integrierte Tafel das Tastenfeld als Reaktion auf das Erkennen einer Bewegung/bestimmten Geste an. Das Tastenfeld ist verwendet, um eine bestimmte Tastenkombination zum Verriegeln/Entriegeln des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Eingaben des Benutzers können an das Fahrzeugsicherheitssystem (23) weitergeleitet werden, das die Ver-/ Entriegelung des Fahrzeugs steuert. Ferner kann ein separates Anzeigesystem des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ver-/Entriegelungsstatus aktualisiert werden. Die integrierte Tafel ist in die Glasschichten eingebettet, aus denen die Fahrzeugfenster (oder andere Scheiben) bestehen, sodass das interaktive Tastenfeldsystem in die Glasschichten einlaminiert werden kann.
Die hier beschriebenen technischen Lösungen stellen eine gemeinsame Rückwandschichtstruktur bereit, die eine Anordnung von Sensoren (402) und eine Anordnung von Lichtquellen (301) (z. B. microLED) mit Anschlüssen an die elektrische Steuerung der beiden Anordnungen umfasst. Die Sensoren können Mikrosensoren enthalten, die Bewegungen erkennen, Intensitätsbilder, Farbbilder, Tiefenmessungen oder andere Messungen erfassen können. Die erfassten Daten können in einer einzigen Dimension, in zwei Dimensionen (z. B. 2D-Bilder), in drei Dimensionen (z. B. 2D-Bilder + Tiefe) oder in jeder anderen Dimensionalität analysiert werden.
Die integrierte Tafel kann die Lichtquellen nutzen oder zusätzliche Lichtquellen enthalten, um eine bestimmte Nähe der integrierten Tafel zu erhellen, damit die Sensoren 402 Bewegungen in der bestimmten Nähe erkennen und erfassen können.
Obwohl die obige Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und äquivalente Elemente ersetzt werden können, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Darüber hinaus können viele Änderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen umfassen, die in ihren Umfang fallen.

Claims

Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Pixelelementen, wobei jedes Pixel einen Anzeigeabschnitt und einen Sensorabschnitt umfasst, wobei der Anzeigeabschnitt eine in eine Rückwandschicht eingebettete Lichtquelle umfasst, wobei die Lichtquelle bewirkt, dass ein Bild durch die Anzeigevorrichtung wiedergegeben ist; und der Sensorabschnitt einen Sensor umfasst, der in dieselbe Rückwandschicht eingebettet ist, wobei der Sensor eine Bewegung innerhalb einer vorbestimmten Nähe der Anzeigevorrichtung erfasst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor eine Vielzahl von Sensoren ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine Vielzahl von Lichtquellen ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine Mikro-LED ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor ein Flugzeit-Lasersensor ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuerung, die derart ausgestaltet ist, dass sie: ein Bewegungserkennungssignal vom Sensor empfängt; und als Reaktion auf das Bewegungserkennungssignal die Lichtquelle veranlasst, das wiedergegebene Bild zu ändern.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuerung und einen Lichtsensor, der eine Menge an Umgebungslicht erkennt, wobei die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Menge an Umgebungslicht unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, die Lichtquelle veranlasst, Licht zu emittieren, um es dem Sensor zu erleichtern, Bewegung in der Nähe zu erkennen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuerung, wobei die Steuerung derart ausgestaltet ist, dass sie: die Pixelelemente veranlasst, einen Sperrbildschirm unter Verwendung des Anzeigeabschnitts jedes der Pixelelemente anzuzeigen; von dem Sensorabschnitt eines oder mehrerer Pixelelemente aus der Vielzahl von Pixeln eine Bewegungserkennung empfängt; und als Reaktion auf die Bewegungserkennung die Pixelelemente veranlasst, ein Tastenfeld zum Ver- oder Entriegeln eines Fahrzeugs anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Pixelelementen eine erste Vielzahl ist und die Anzeigevorrichtung ferner eine zweite Vielzahl von Pixelelementen umfasst, wobei jede der zweiten Vielzahl von Pixelelementen nur den Anzeigeabschnitt umfasst.
Verfahren, umfassend: unter Verwendung eines Sensorabschnitts eines Pixelelements einer Anzeigetafel, Erkennen einer Bewegung innerhalb einer vorbestimmten Nähe der Anzeigetafel, wobei die Anzeigetafel an einer Außenseite eines Fahrzeugs eingebettet ist, wobei die Anzeigetafel transparent ist; basierend auf dem Erkennen der Bewegung, Anzeigen eines Tastenfelds durch einen Anzeigeabschnitt des Pixelelements; und als Reaktion auf eine Eingabe, die über das vom Anzeigeabschnitt angezeigte Tastenfeld bereitgestellt wird, Ver- und Entriegeln des Fahrzeugs.