DE3611358A1

DE3611358A1 - Optoelektronische anzeigevorrichtung mit naeherungssensor

Info

Publication number: DE3611358A1
Application number: DE19863611358
Authority: DE
Inventors: Wienfried Dr Koenig; Peter Dr Knoll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-10-08
Also published as: WO1987006077A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer optoelektronischen Anzeigevor richtung mit mindestens einem im Randbereich der Vorrichtung ange ordneten Näherungssensor nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer bekannten Anzeigevorrichtung dieser Art (DE-OS 30 25 767) ist der Näherungssensor in das Display integriert, indem dort die Elektroden des kapazitiv oder galvanisch wirkenden Sensors an der Oberfläche der oberen Displayplatte aufgebracht sind. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß bei einer Beschädigung der Elektroden gegebenenfalls die gesamte Anzeigevorrichtung ausgewechselt werden muß. Außerdem sind derartig aufgebaute Sensoren empfindlich gegen Feuchtigkeit und elektrisch leitende Ablagerungen, wobei gegebe nenfalls dadurch verursachte Störeinflüsse nicht ohne weiteres er kennbar sind.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, den Aufbau von Nähe rungssensoren an optoelektronischen Anzeigevorrichtungen so zu ge stalten, daß sie unempfindlich gegen Feuchtigkeit, elektrisch lei tende Ablagerungen und bei Defekten oder Beschädigungen auswech selbar im Randbereich der Anzeigevorrichtung angeordnet sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Näherungs sensoren gegenüber Umwelteinflüssen und rauhen Betriebsbedingungen, wie sie beispielsweise im Kraftfahrzeug auftreten, robust und un empfindlich sind. Sie sind außerdem einfach und daher kostengünstig in ihrem Aufbau und benötigen bei hoher Funktionssicherheit eine relativ einfache Auswerteelektronik. Als weiterer Vorteil ist anzu sehen, daß die Näherungssensoren insbesondere bei einer kleineren Anzahl von Befehlsfeldern in den Randzonen der Anzeigevorrichtung nachrüstbar bzw. bei Beschädigungen oder Defekten auswechselbar sind. Dabei können Infrarotsender und Infrarotempfänger auch leicht zueinander geneigt nebeneinander angeordnet sein.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Für eine nachrüstbare und aus wechselbare Anordnung der Näherungssensoren ist es besonders vor teilhaft, daß der Infrarotlichtbaustein derart neben dem ihm zu geordneten Befehlsfeld der Anzeigevorrichtung angeordnet ist, daß das von ihm abgestrahlte Licht oberhalb des Befehlsfeldes annähernd parallel zu dessen Ebene verläuft. Durch Berühren des Befehlsfeldes z.B. mit dem Finger wird folglich der darüber hinweggeführte In frarotlichtstrahl am Finger des Benutzers reflektiert und damit ein Schaltbefehl durch den Infrarotempfänger ausgelöst. Alternativ dazu ist es insbesondere zum Schutz der Näherungssensoren gegen Beschä digung vorteilhaft, wenn der Infrarotlichtbaustein unterhalb des lichtdurchlässigen Befehlsfeldes derart angeordnet ist, daß das vom Infrarotsender abgestrahlte Licht annähernd senkrecht durch das Be fehlsfeld nach oben austritt, so daß es beim Antippen des Befehls feldes mit einem Finger ebenfalls auf den Infrarotempfänger reflek tiert wird.

Bei Verwendung eines Näherungssensors für mehrere Schaltbefehle, beispielsweise durch Aufrufen verschiedener Informations- oder Be fehls-Menüs auf der Anzeigevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn das Befehlsfeld Teil der gesamten Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung z.B. LCD oder Bildschirm ist und eine umschaltbare, dem Näherungs sensor zugeordnete Beschriftung als Anzeige aufweist. Die Beschrif tung der Befehlsfelder, gewöhnlich in Form von Segmentanzeigen, kann durch entsprechende Worte, Symbole oder durch Kombination von beiden gebildet werden. Erleichtert wird das Aufrufen bestimmter Vorgänge oder Anzeigen auf der Anzeigevorrichtung noch dadurch, daß der Fin ger der Bedienungsperson durch muldenartige Vertiefungen in die richtige Position vor dem Infrarotlichtbaustein geführt werden kann.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Teil einer optoelektronischen Anzeigevorrich tung mit einem seitlich im Randbereich der Vorrichtung angeordneten Näherungssensor, Fig. 2 einen Teil einer Anzeigevorrichtung mit einem unterhalb des Randbereichs der Vorrichtung angeordneten Nähe rungssensor und Fig. 3 eine heitere Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine optoelektronische Anzeigevorrichtung in Form einer Displayplatte 10 teilweise dargestellt, die beispielsweise als Fahrerinformationsanzeige in LCD-Ausführung aufgebaut sein kann. Am rechten Randbereich der Displayplatte 10 sind mehrere nebeneinander angeordnete Näherungssensoren zum Ein-, Aus- oder Umschalten der An zeige angeordnet, wobei in Fig. 1 ein Infrarotlichtbaustein 11 als einer der Näherungssensoren dargestellt ist. Der Infrarotlicht baustein 11 ist ebenso wie die daneben angeordneten, nicht erkenn baren Infrarotlichtbausteine über eine nicht dargestellte, übliche Steuerelektronik mit dem Fahrdatenrechner und der Anzeige verbunden. Vor dem Infrarotbaustein 11 ist die Displayplatte 10 mit einem Be fehlsfeld 12 versehen, welches mit einem Symbol, beispielsweise einer Uhr für die Zeitanzeige, einer Zapfsäule für die Tankfüllung oder dgl. bzw. mit einem Wort, z.B. Uhrzeit, Tankfüllung oder dgl. versehen sein kann.

Der Infrarotlichtbaustein 11 besteht jeweils aus einem Infrarot sender 13 und einem achsparallel danebenliegenden Infrarotempfänger 14, wobei als Sender eine Infrarotlicht-Diode und als Empfänger ein Fototransistor in einem handelsüblichen Infrarotlichtbaustein 11 enthalten sind. Durch die achsparallele Anordnung von Sender und Em pfänger 13, 14 wird bewirkt, daß das vom Infrarotsender 13 abge strahlte Infrarotlicht beim Aufsetzen des Fingers 15 eines Benutzers auf das Befehlsfeld 12 zum Infrarotempfänger 14 hin reflektiert wird. Das dort erzeugte elektrische Signal bewirkt in der Steuer elektronik die Auslösung eines Schaltvorganges, wodurch auf der Dis playplatte 10 die dem Befehlsfeld 12 zugeordnete Information ange zeigt wird. Anstelle einer achsparallelen Orientierung von IR-Sender und -Empfänger sind auch geringe Neigungen der beiden optischen Ach sen zueinander möglich.

Bei der Anordnung des Infrarotlichtbausteines 11 seitlich neben dem Befehlsfeld 12 verläuft das vom Infrarotsender 13 abgestrahlte, mit einem gestrichelten Pfeil 16 dargestellte Infrarotlicht oberhalb des Befehlsfeldes 12 parallel zu dessen Ebene. Beim Aufsetzen des Fin gers 15 auf das Befehlsfeld 12 wird dieser vom Infrarotsender 13 ausgehende Lichtstrahl 16 am Finger 15 reflektiert und gelangt zu mindest teilweise auf den Infrarotempfänger 14 zur Signalauslösung. Um die Betätigung des Näherungssensors zu erleichtern, ist vor dem Infrarotlichtbaustein 11 eine lichtdurchlässige Platte 17 angeordnet, welche an der dem Befehls feld 12 zugewandten Vorderseite eine muldenförmige Vertiefung 18 aufweist.

Fig. 2 zeigt in einem heiteren Ausführungsbeispiel eine Dis playplatte 10, beispielsweise eine transflektive LCD mit auf einer Seite nebeneinander angeordneten Befehlsfeldern, von denen in Fig. 2 lediglich ein Befehlsfeld 12 erkennbar ist. Das Befehlsfeld 12 ist Teil der Displayplatte 10, auf der verschiedene Informations-Menüs angezeigt werden können, welche beispielsweise in einem Hauptmenü und mehreren Untermenüs gemäß DE-OS 33 46 370 nacheinander aufge rufen und zur Anzeige gebracht werden können. Die verschiedenen Be griffe des aufgerufenen Menüs erscheinen dabei auf den Befehls feldern 12 der Displayplatte 10. Die Informationsmenüs, Untermenüs oder die gewünschten, auf der Displayplatte 10 anzuzeigenden Daten werden durch kurzes Antippen des ihnen zugeordneten Befehlsfeldes 12 mit dem Finger 15 aufgerufen. Zu diesem Zweck ist unterhalb des lichtdurchlässigen Befehlsfeldes 12 an der Rückseite der Display platte 10 der Infrarotlichtbaustein 11 derart angeordnet, daß das vom Infrarotsender 13 abgestrahlte Licht in Richtung des Pfeiles 16 senkrecht durch das Befehlsfeld 12 nach oben austritt. Beim Auf setzen des Fingers 15 auf das Befehlsfeld 12 wird der Lichtstrahl 16 durch den Finger 15 reflektiert und teilweise auf den Infrarot empfänger 14 zurückgeworfen. Zur leichteren Auffindung des zu re flektierenden Lichtstrahls 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die lichtdurchlässige Platte 17 mit ihrer muldenförmigen Vertiefung 18 vor dem Infrarotlichtbaustein 11 oberhalb des Befehlsfeldes 12 ange ordnet. Die auf diese Weise ausgelösten Umschaltvorgänge werden auch hier durch den Infrarotlichtbaustein 11 über die nicht dargestellte Elektronik bewirkt, wobei jeweils die Beschriftung oder Symbolik auf dem Befehlsfeld 12 ggf. mit umgeschaltet wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine Kombination der beiden zu Fig. 1 und 2 erläuterten Lösungsmöglichkeiten darge stellt. Hier ist der Infrarotlichtbaustein 11 seitlich neben der Displayplatte 10 und seitlich neben dem Befehlsfeld 12 der Display platte 10 angeordnet. Displayplatte 10 und Infrarotlichtbaustein 11 sind von einer gemeinsamen, lichtdurchlässigen Frontplatte 19 ab gedeckt, die beispielsweise durch einen optischen Kitt 20 an die Displayplatte 10 und den Infrarotlichtbaustein 11 optisch ange koppelt ist. Der Infrarotlichtstrahl 16 des Infrarotsenders 13 tritt hier neben dem Befehlsfeld 12 senkrecht durch die Frontplatte 19 nach oben aus. Durch Aufsetzen des Fingers 15 auf das Befehlsfeld 12 wird auch hier das Infrarotlicht 16 durch den Finger auf den Infra rotlichtempfänger 14 reflektiert und damit der gewünschte Schaltvor gang ausgelöst.

Um bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen den Einfluß des Um gebungslichtes im Bereich der Anzeigevorrichtung bei der Überla gerung des Infrarotlichtes zu verringern oder zu eliminieren, ist es zweckmäßig, wenn der Infrarotsender mit einer Wechselspannung be trieben wird, so daß am Infrarotempfänger das reflektierte Infra rotlicht zur Auslösung eines Schaltvorganges ein entsprechendes Wechselspannungs- bzw. Wechselstromsignal bewirkt. In der Aus werteschaltung kann das Signal über ein Bandpaß für die Frequenz der gewählten Wechselspannung mit nachgeschaltetem Gleichrichter, Tief paß und Komparator zur Auslösung der gewünschten Schaltfunktion aus gewertet werden. Zur weiteren Erhöhung der Störsicherheit ist es auch möglich, das Licht des IR-Senders zu codieren und das Signal des IR-Empfängers auf Übereinstimmung mit dem gesendeten Code zu überprüfen.

Claims

1. Optoelektronische Anzeigevorrichtung mit mindestens einem im Randbereich der Vorrichtung angeordneten Näherungssensor zur Ein- Aus- oder Umschaltung der Anzeige mittels zwischengeschalteter Steuerelektronik durch den Finger oder dergleichen eines Benutzers, dadurch gekennzeichnet, daß der Näherungssensor aus einem Infra rotlichtbaustein (11) mit zumindest annähernd achsparallel neben einanderliegendem Infrarotlichtsender (13) und -empfänger (14) be steht und derart an einem Befehlsfeld (12) der Anzeigevorrichtung (10) angeordnet ist, daß das vom Infrarotsender (13) abgestrahlte Infrarotlicht (16) durch Aufsetzen eines Fingers (15) auf das Be fehlsfeld (12) zum Infrarotempfänger (14) zu reflektieren ist, um dort die Auslösung eines Schaltvorganges in der Steuerelektronik zu bewirken.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotlichtbaustein (11) derart neben dem Befehlfsfeld (12) der Anzeigevorrichtung (10) angeordnet ist, daß das vom Infra rotsender (13) abgestrahlte Licht (16) oberhalb des Befehlsfeldes (12) parallel zu dessen Ebene verläuft.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotlichtbaustein (11) derart unterhalb des lichtdurch lässigen Befehlsfeldes (12) angeordnet ist, daß das vom Infra rotsender (13) abgestrahlte Licht (16) senkrecht durch das Befehls feld (12) nach oben austritt.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befehlsfeld (12) Teil der gesamten An zeigefläche der Anzeigevorrichtung (10) ist und eine umschaltbare, dem Infrarotlichtbaustein (11) zugeordnete Beschriftung als Anzeige aufweist.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Infrarotlichtbaustein (11) eine lichtdurchlässige Platte (17) mit einer muldenförmigen Vertiefung an deren dem Befehlsfeld (12) gewandten Vorderseite angeordnet ist.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Infrarotlichtbaustein (11) auf dem Befehlsfeld (12) eine lichtdurchlässige Platte (17) mit einer muldenförmigen Vertiefung an ihrer Oberseite angeordnet ist.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotlichtbaustein (11) mit einer Infra rotlichtdiode als Sender (13) und einem Fototransistor als Empfänger (14) versehen ist.