EP1673792B1 - Device for the optical display of n switch states - Google Patents
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- EP1673792B1 EP1673792B1 EP04765377A EP04765377A EP1673792B1 EP 1673792 B1 EP1673792 B1 EP 1673792B1 EP 04765377 A EP04765377 A EP 04765377A EP 04765377 A EP04765377 A EP 04765377A EP 1673792 B1 EP1673792 B1 EP 1673792B1
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einer Vorrichtung zur optischen Anzeige von n Schaltzuständen des Sensors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor with a device for optically displaying n switching states of the sensor according to the preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäßer Sensor mit einer Vorrichtung mit einer Mehrzahl von verschiedenfarbigen Leuchteinrichtungen zur optischen Darstellung der zu übermittelnden Informationen, wobei jede Leuchteinrichtung mindestens ein Leuchtelement aufweist, ist in
Bei elektronischen Schaltungen, die in Hülsen oder Gehäusen aus Kunststoff oder Metall untergebracht oder in sonstiger Weise eingekapselt sind, wird häufig ein Leuchtmittel in Form einer Glühbirne oder Leuchtdiode, insbesondere auch als SMD-LED, zur Anzeige von Schaltzuständen verwendet. Dabei sollte nach Möglichkeit eine sehr gute Sichtbarkeit der Anzeigen in möglichst allen drei Raumachsen gewährleistet sein. Oftmals besteht hier das Problem, dass solche Anzeigen dann sehr leuchtschwach erscheinen.In electronic circuits that are accommodated in sleeves or housings made of plastic or metal or encapsulated in any other way, often a light source in the form of a light bulb or light emitting diode, in particular also used as an SMD LED, for displaying switching states. It should be ensured, if possible, a very good visibility of the ads in as many as possible three spatial axes. Often there is the problem that such ads then appear very weak.
Aus
In
In
In
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor mit einer Vorrichtung der oben angegebenen Art mit verbesserter Sichtbarkeit der optischen Anzeige auch bei Tageslicht und zuverlässigerer Erkennbarkeit der dargestellten Information zu schaffen.The object of the invention is to provide a sensor with a device of the type specified above with improved visibility of the optical display even in daylight and more reliable visibility of the information shown.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the sensor with the features of claim 1.
Vorteilhafte Varianten und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous variants and developments are the subject of the dependent claims.
Eine Vorrichtung zur Anzeige von n Schaltzuständen eines Sensors, wie sie in einem erfindungsgemäßen Sensor zum Einsatz kommt, wird im Folgenden kurz als Vorrichtung bezeichnet.A device for indicating n switching states of a sensor, as used in a sensor according to the invention, is referred to below as a device.
Der Sensor der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass zur Aufnahme der Leuchtelemente ein transparentes Gehäuseteil vorgesehen ist, dass das transparente Gehäuseteil zum Vermeiden eines optischen Übersprechens, insbesondere bei gleichzeitig aktiven Leuchtelementen, mit optischen Trennflächen in Segmente unterteilt ist, in denen die Leuchtelemente aufgenommen sind, und dass das transparente Gehäuseteil mit den Segmenten und den Leuchteinrichtungen so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Leuchteinrichtungen innerhalb eines Polarwinkelbereichs aus jedem Azimutalwinkel für einen Nutzer sichtbar sind.The sensor of the type mentioned above is further developed according to the invention that for receiving the light elements, a transparent housing part is provided that the transparent housing part to avoid optical crosstalk, in particular at the same time active light elements, is divided with optical interfaces in segments in which the light elements are received, and that the transparent housing part with the segments and the lighting devices is formed and arranged so that the lighting devices within a polar angle range from each azimuthal angle are visible to a user.
Der Begriff eines elektrischen Schaltgeräts soll hier sehr allgemein verstanden werden. Prinzipiell können bei dem erfindungsgemäßen Sensor Schaltzustände, beispielsweise einer Transistorstufe, von beliebigen elektrischen und/oder elektronischen Geräten dargestellt werden.The term of an electrical switching device should be understood here very generally. In principle, switching states, for example a transistor stage, of any electrical and / or electronic devices can be represented in the sensor according to the invention.
Als erster Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, einen Teil eines Gehäuses zur Aufnahme eines elektrischen Schaltgeräts oder Sensors transparent auszubilden und dieses transparente Gehäuseteil zur Aufnahme einer Mehrzahl von Anzeige- oder Leuchteinrichtungen zur Anzeige von verschiedenen elektrischen Schaltzuständen des elektrischen Schaltgeräts oder Sensors mit Hilfe von optischen Trennflächen in Segmente zu unterteilen. Hierdurch kann insbesondere bei gleichzeitig aktiven Anzeige- oder Leuchteinrichtungen ein optisches Übersprechen vermieden werden.As a first core idea of the invention can be considered transparent to form a part of a housing for receiving an electrical switching device or sensor and this transparent housing part for receiving a plurality of display or lighting devices for displaying different electrical switching states of the electrical switching device or sensor by means of optical Divide divisions into segments. As a result, an optical crosstalk can be avoided in particular with simultaneously active display or lighting devices.
Als weiterer Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, das transparente Gehäuseteil, das auch als transparenter Adapter oder transparenter Endabschluss ausgeführt werden kann, mit den Segmenten und den Leuchteinrichtungen so auszubilden und anzuordnen, dass die Anzeige- oder Leuchteinrichtungen, insbesondere innerhalb eines Nutzbereichs, aus praktisch jeder Raumrichtung für den Nutzer sichtbar sind. Hierdurch kann eine sehr gute Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen und somit eine deutlich verbesserte Erkennbarkeit der dargestellten optischen Informationen, d.h. insbesondere der Schaltzustände des betreffenden Geräts, erreicht werden. Blickt man aus einer beliebigen Raumrichtung auf die Mehrzahl der beispielsweise flächig oder räumlich ausgeführten Segmente des transparenten Gehäuseteils, so ist bzw. sind aufgrund der Segmentierung die Anzeigen- oder Leuchteinrichtungen gleichzeitig aus jeder Raumrichtung sichtbar. Insbesondere kann wegen des an einem Sensorende herausragenden transparenten Endabschlusses der Totbereich des sichtbaren Raumwinkels kleiner als 20° gehalten werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann wegen der transparenten Ausgestaltung eines ganzen Teils des Gehäuses der Totbereich des Raumwinkels, in dem einzelne Segmente der Anzeige nicht gesehen werden können, sehr klein, insbesondere kleiner als 20° gehalten werden.Another core idea of the invention can be regarded as the transparent housing part, which can also be designed as a transparent adapter or transparent end termination, with the segments and the lighting devices and arrange so that the display or lighting devices, especially within a useful range, from practically each spatial direction are visible to the user. This allows a very good visibility of the lighting devices and thus a Significantly improved visibility of the optical information shown, ie in particular the switching states of the device concerned, can be achieved. Looking from any spatial direction on the majority of example, flat or spatially executed segments of the transparent housing part, it is or are due to the segmentation, the display or lighting devices simultaneously visible from any direction in space. In particular, because of the outstanding at one end of the sensor transparent end of the dead zone of the visible solid angle can be kept smaller than 20 °. In a further advantageous embodiment, because of the transparent design of an entire part of the housing, the dead zone of the solid angle, in which individual segments of the display can not be seen, can be kept very small, in particular smaller than 20 °.
Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung und Aufteilung der Anzeigeeinrichtungen oder Leuchteinrichtungen, beispielsweise eines Sensors in Segmente, dass mehr als nur ein Leuchtmittel zur gleichen Zeit leuchtet, ohne dass die Leuchtflecken ineinander verlaufen. Es wird also eine sehr gute Rundumsichtbarkeit einer oder mehrerer Anzeigen, die auch zeitgleich leuchten können, ermöglicht. Der erfindungsgemäße Sensor eignet sich somit neben der einfachen Schaltzustandsanzeige/n auch zur Kommunikation mit einem Bediener.Furthermore, the inventive arrangement and distribution of the display devices or lighting devices, for example, a sensor in segments that more than one illuminant lights at the same time, without the light spots run into each other. It is thus a very good all-round visibility of one or more ads that can light up at the same time, allows. The sensor according to the invention is thus suitable in addition to the simple switching state indicator / s also for communication with an operator.
Zur Darstellung der n Schaltzustände können die Leuchteinrichtungen insbesondere voneinander unabhängig aktiviert werden. Wenn die Leuchteinrichtungen außerdem verschiedenfarbig sind, kann beispielsweise mit zwei Leuchteinrichtungen unabhängig von deren geometrischer Positionierung eine 2-Bit-Information angezeigt und übertragen werden.In order to display the n switching states, the lighting devices can in particular be activated independently of one another. In addition, if the lighting devices are different in color, 2-bit information can be displayed and transmitted, for example, with two lighting devices regardless of their geometric positioning.
In das jeweilige Segment der n-Segmentenanzeige, welchem jeweils ein oder mehrere Leuchtmittel zugeordnet sein können, wird die segmentillumierende Lichtenergie über die Art und Weise der Ausrichtung der Leuchtmittel, sowie durch die Verwendung von lichtleitender Masse eingespeist. Im konkreten Fall kann klarsichtiges Gießharz verwendet werden, da hierbei die beste Kopplung erreicht wird.In the respective segment of the n-segment display, which can be assigned in each case one or more light sources, the segmentillumierende light energy on the way the alignment of the bulbs, as well as through the use of photoconductive material is fed. In the concrete Case, clear cast resin can be used, as this is the best coupling is achieved.
Die Anzeigeeinrichtungen sind als, insbesondere punktförmig, Leuchteinrichtungen ausgebildet, die beispielsweise jeweils mindestens ein Leuchtelement, insbesondere mindestens eine Glühlampe oder eine LED aufweisen können. Grundsätzlich kann als Leucht- oder Anzeigeeinrichtung aber jede Vorrichtung zur Darstellung einer optischen Information, beispielsweise also auch eine, insbesondere ausreichend illuminierte, Flüssigkristallanzeige, eingesetzt werden.The display devices are designed as, in particular punctiform, lighting devices, which may have, for example, at least one luminous element, in particular at least one incandescent lamp or an LED. In principle, however, any device for displaying optical information, for example also one, in particular sufficiently illuminated, liquid crystal display, can be used as a lighting or display device.
Um eine besonders gute Rundumsichtbarkeit zu erzielen, ist es außerdem zweckmäßig, die zu einer Leuchteinrichtung gehörenden Leuchtelemente auf einander gegenüberliegenden Seiten des transparenten Gehäuseteils anzuordnen. Für die meisten Anwendungen werden dabei zwei Leuchtelemente pro Leuchteinrichtung ausreichend sein. Eine besonders gute Rundumsichtbarkeit kann aber erzielt werden, wenn man mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier Leuchtelemente, die jeweils über den Umfang des transparenten Gehäuseteils verteilt angeordnet sind, vorsieht.In order to achieve a particularly good all-round visibility, it is also expedient to arrange the lighting elements belonging to a lighting elements on opposite sides of the transparent housing part. For most applications, two light elements per lighting device will be sufficient. However, a particularly good all-round visibility can be achieved by providing more than two, for example three or four light-emitting elements, which are each distributed over the circumference of the transparent housing part.
Der erfindungsgemäße Sensor mit einem transparenten Körper oder Gehäuseteil dient zur Anzeige von n Schaltzuständen in den n-Segmenten der Anzeige des Sensors bzw. zur übermittlung von Informationen aus Sensoren zum Zweck der Kommunikation mit dem Bediener. Beispielsweise können Sensorinformationen ausgelesen werden, wobei durch den Bediener mit Hilfe der Leuchtanzeigeinformationen eine Low-Level-Programmierung erfolgen kann. Hierbei wird der transparente Körper als n-Segmentanzeige an zylindrischen, vieleckigen oder runden Sensorgehäusen ausgeführt.The sensor according to the invention with a transparent body or housing part serves to display n switching states in the n-segments of the display of the sensor or for the transmission of information from sensors for the purpose of communication with the operator. For example, sensor information can be read out, whereby a low-level programming can be carried out by the operator with the aid of the luminous display information. Here, the transparent body is designed as an n-segment display on cylindrical, polygonal or round sensor housings.
Der erfindungsgemäße Sensor kann jeder gängige Sensortyp in der Automatisierungstechnik sein.The sensor according to the invention can be any common sensor type in automation technology.
Weiterhin ermöglicht der erfindungsgemäße Sensor eine sehr gute Quasi-Rundumsichtbarkeit der einzelnen verschieden oder gleichfarbigen Leuchtmittel zum gleichen Zeitpunkt, insbesondere seitlich und hinter dem Sensor, als auch, obwohl durch den unvermeidbaren Totbereich des Sensors selbst in Grenzen verdeckt, von vorne, d.h. an dem Ende des Sensors, an welchem sich das jeweilige Sensorelement befindet.Furthermore, the sensor according to the invention enables a very good quasi-all-round visibility of the individual different or same color bulbs at the same time, in particular laterally and behind the sensor, and, although hidden by the unavoidable dead zone of the sensor itself, from the front, i. at the end of the sensor where the respective sensor element is located.
Um die Funktionszuverlässigkeit zu erhöhen oder eine noch bessere Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen zu erzielen, kann zweckmäßig bei einer oder bei mehreren der Leuchteinrichtungen eine Mehrzahl von Leuchtelementen vorgesehen sein, die sich beispielsweise in dem jeweils gegenüberliegenden oder einem beliebigen anderen Segment, des als räumlicher Kreis, Kugel oder vieleckig ausgeführten transparenten Körpers oder Endabschlusses befindet (siehe
Eine weitere Verbesserung der Erkennbarkeit und Sichtbarkeit kann erreicht werden, wenn die Segmente des transparenten Gehäuseteils flächig und/oder flächig-räumlich ausgedehnt ausgebildet sind. Im Unterschied zum Stand der Technik können solche flächig und/oder flächig-räumlich ausgedehnt ausgebildeten Strahler weniger leicht durch Gegenstände geringer Ausdehnung verdeckt oder übersehen werden.A further improvement of the visibility and visibility can be achieved if the segments of the transparent housing part are formed flat and / or spatially-spatially expanded. In contrast to the prior art, such flat and / or spatially-extensively designed radiators are less easily obscured or overlooked by objects of small extent.
Bei dem erfindungsgemäßen Sensor sind die Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige von verschiedenen elektrischen Schaltzuständen bzw. Schaltstellungen des Sensors aus jeder Raumrichtung in eindeutiger Weise zu erkennen. Einzelne oder mehrere Leuchtmittel können dabei gleichseitig und/oder flächig und/oder flächig-räumlich aufleuchten, ohne dass sie sich gegenseitig beeinflussen.In the sensor according to the invention, the display devices for displaying various electrical switching states or switching positions of the sensor from each spatial direction can be clearly recognized. Single or multiple bulbs can be equilateral and / or surface and / or area-spatially illuminate, without that they influence each other.
Die Vorrichtung ist dabei äußerst kostengünstig zu realisieren und insbesondere sehr einfach zu montieren.The device is extremely inexpensive to implement and in particular very easy to assemble.
Vorzugsweise erfolgt die Anbringung des Anzeigeelements, d.h. des transparenten Gehäuseteil, an den Enden von zylindrischen, vieleckigen oder runden Sensoren. Eine mittige Montage ist bei längs gestreckten Sensoren ebenfalls möglich. Hierbei ergibt sich dann beispielsweise für einen zylindrischen Sensor allerdings eine zweite Totbereichskeule in Sensorlängsrichtung, die beispielsweise abhängig von dem effektiven Durchmesser des gestreckten Gehäuses, zusätzlich nochmals einen zweiten Totbereich mit einem öffnungswinkel von etwa 20° aufweisen kann.Preferably, the attachment of the display element, i. the transparent housing part, at the ends of cylindrical, polygonal or round sensors. A central mounting is also possible with longitudinally extending sensors. In this case, however, then, for example, for a cylindrical sensor results in a second Totbereichskeule in the sensor longitudinal direction, which may, for example, depending on the effective diameter of the elongated housing, additionally again have a second dead zone with an opening angle of about 20 °.
Grundsätzlich besteht eine sehr große Gestaltungsfreiheit bei der konkreten Ausbildung des transparenten Gehäuseteils. Beispielsweise kann das transparente Gehäuseteil für Gehäuse des Schaltgeräts oder Sensors ausgebildet die im Wesentlichen zylindrisch, rund, vieleckig, insbesondere rechteckig oder quaderförmig sind. Insbesondere kann es sich um induktive, optische, kapazitive, Ultraschall-, Mikrowelle-, Temperatur-, Füllstands-, Infrarot-, Ultraviolett-, Druck- und/oder Strömungssensoren handeln. Zweckmäßig können insbesondere jeweils mindestens zwei verschiedenfarbige Schaltanzeigen vorgesehen sein.Basically, there is a very large freedom in the design of the transparent housing part. For example, the transparent housing part may be formed for housing of the switching device or sensor which are substantially cylindrical, round, polygonal, in particular rectangular or cuboidal. In particular, it may be inductive, optical, capacitive, ultrasonic, microwave, temperature, level, infrared, ultraviolet, pressure and / or flow sensors. It is expedient in particular in each case at least two different colored switching displays can be provided.
Durch geeignete Anwendung des erfindungsgemäßen Konzepts kann eine Quasi-Rundumsichtbarkeit der Anzeigen erreicht werden. Auch komplexere Anwendungen, in denen der Anwender über Leuchtdioden mit dem Sensor kommunizieren möchte, können mit dieser Anzeigeart sehr einfach und kostengünstig realisiert werden. Die Anzeigetechnik eignet sich hervorragend für Sensoren mit Steckern sowie mit direktem Kabelgang, aber auch für drahtlose Sensoren. Grundsätzlich ist das Anwendungspotential der Erfindung sehr hoch, da das Konzept völlig unabhängig von dem zu überwachenden Schaltgerät oder Sensor ist.By suitable application of the inventive concept, a quasi-all-round visibility of the displays can be achieved. Even more complex applications in which the user wants to communicate with the sensor via light emitting diodes can be realized very easily and inexpensively with this type of display. The display technology is ideal for sensors with plugs and with direct cable passage, but also for wireless sensors. In principle, the application potential of the invention is very high, since the concept is completely independent of the switching device or sensor to be monitored.
Insbesondere kann das transparente Gehäuseteil zur endseitigen und/oder zur mittigen Montage an einem Gehäuse ausgebildet sein. Bevorzugt ist dabei das transparente Gehäuseteils so ausgebildet, dass die Leuchteinrichtungen abhängig von der Anzahl der Segmente zumindest in einem Halbraum und/oder in einem bestimmten Polarwinkelbereich, insbesondere in einem Bereich des Polarwinkels zwischen 20° und 160° für mittige Anordnung, bzw. 20° bis 180° für endseitige Anordnung, aus jeder Azimutalrichtung für den Nutzer sichtbar sind. Hierbei wird unter dem Polarwinkel der Winkel gegen eine Zylinderachse verstanden. Der Azimutalwinkel ist entsprechend der in einer Umlaufrichtung um die Zylinderachse gemessene Winkel.In particular, the transparent housing part may be designed for end-side and / or central mounting on a housing. Preferably, the transparent housing part is formed so that the lighting devices depending on the number of segments at least in a half space and / or in a specific polar angle range, in particular in a range of polar angle between 20 ° and 160 ° for central arrangement, or 20 ° up to 180 ° for end-side arrangement, from any azimuthal direction are visible to the user. Here, the polar angle is understood to mean the angle to a cylinder axis. The azimuthal angle is in accordance with the measured in a circumferential direction about the cylinder axis angle.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die optischen Trennflächen aus Leiterplatten gebildet, die die Leuchtelemente tragen. Dadurch können ein sehr kompakter Aufbau erzielt und Produktions- und Materialkosten gespart werden. Zweckmäßig werden dabei Leuchtdioden, insbesondere SMD-Leuchtdioden, als Leuchtelemente eingesetzt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the optical interfaces are formed of printed circuit boards, which carry the lighting elements. As a result, a very compact design can be achieved and production and material costs can be saved. Appropriately, light-emitting diodes, in particular SMD LEDs, are used as light-emitting elements.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht in diesem Zusammenhang darin, dass eine mit Leuchtelementen bestückte Leiterplatte in das transparente Gehäuseteil einschiebbar ist. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors kann dann in besonders einfacher Weise erfolgen. Zur Fixierung oder Führung der Leiterplatte relativ zu dem transparenten Gehäuseteil oder dem transparenten Endabschluss können beispielsweise einrastende Verbindungen vorgesehen sein.A further advantageous development in this context is that a printed circuit board equipped with lighting elements can be inserted into the transparent housing part. The production of the sensor according to the invention can then take place in a particularly simple manner. For fixing or guiding the printed circuit board relative to the transparent housing part or the transparent end termination, snap-in connections can be provided, for example.
Zur Montage wird also eine mit Leuchtmitteln, d.h. SMD-LEDs oder konventionellen Glühbirnen, bestückbare starre oder flexible Leiterplatte in den transparenten Körper an den Enden des Sensors eingeschoben. Andererseits kann auch ein transparenter Körper mittig an der längsten Seite des Sensors angeordnet werden, wobei eine Leiterplatte oder andere geeignete Sichttrennflächen, beispielsweise Grenzflächen aus Gießharzen, eingebrachte Teile, wie z.B. Kabel oder eigene Trennebenen, für die optische Trennung der Segmente sorgen.For mounting therefore a with bulbs, ie SMD LEDs or conventional light bulbs, can be fitted rigid or flexible circuit board inserted into the transparent body at the ends of the sensor. On the other hand, a transparent body can be arranged centrally on the longest side of the sensor, wherein a printed circuit board or other suitable visual separation surfaces, for example, surfaces of casting resins, introduced parts, such as cables or separate dividing planes, provide for the optical separation of the segments.
Der transparente Körper oder das transparente Gehäuseteil koppelt das Licht definiert in n-Segmente, beispielsweise in vorteilhafter Ausgestaltung n = 1 bis 4, der flächig und/oder flächig-räumlich ausgestalteten Lichtauskoppelfläche aus. Dabei können insbesondere die Leiterplatte, ein Leiterplattenelement, Kabel oder andere definiert eingebrachte Trennungen als optische Trennflächen innerhalb des transparenten Körpers fungieren.The transparent body or the transparent housing part couples the light defined in n-segments, for example, in an advantageous embodiment n = 1 to 4, the areal and / or area-spatially configured light output surface. In this case, in particular the printed circuit board, a printed circuit board element, cables or other defined introduced separations can act as optical interfaces within the transparent body.
Eine Erhöhung der Lichtstreuung und damit eine Verbesserung der Sichtbarkeit der Leuchteinrichtungen wird erzielt, wenn eine Außenfläche des transparenten Gehäuseteils zumindest teilweise oder bereichsweise aufgeraut ist.An increase in the light scattering and thus an improvement in the visibility of the lighting devices is achieved when an outer surface of the transparent housing part is at least partially or partially roughened.
Weitere Verbesserungen können in diesem Zusammenhang dadurch erreicht werden, dass zur Erhöhung der Lichtstreuung in das Material des transparenten Gehäuseteils zumindest bereichsweise Lichtstreuelemente flächig verteilt eingearbeitet sind.Further improvements can be achieved in this context by the fact that, to increase the light scattering in the material of the transparent housing part, light scattering elements are at least partially incorporated in a distributed manner.
Die Rundumsichtbarkeit kann also durch Einfügen von Glanz- oder Farbpigmenten und entsprechender Gestaltung der Oberfläche in Verbindung mit dem transparenten Gehäuseteil oder transparenten Körper verbessert werden. Zur besseren Streuung und Brechung des Lichts trotz der Vergussmasse können zusätzlich zu den aufgerauten Oberflächen und Vermischung von verschiedenen Kunststoffen Pigmente, z.B. Perlglanzpigmente, in den Kunststoff eingebracht werden. Beispielsweise kann Irodin Pearlescent verwendet werden. Zudem erscheint dadurch der transparente Lichtkörper, d.h. der transparente Körper bzw. der transparente Endabschluss, der zylindrische, runde oder vieleckige Klarsichtkörper bei längs ausgedehnten Sensoren und der Streckereinsatz in einem hochwertigeren Design. Der Sensor wird also optisch aufgewertet.The all-round visibility can therefore be improved by inserting gloss or color pigments and corresponding design of the surface in conjunction with the transparent housing part or transparent body. In addition to the roughened surfaces and mixing of different plastics, pigments, for example pearlescent pigments, can be introduced into the plastic for better scattering and refraction of the light, in spite of the potting compound. For example, Irodin Pearlescent can be used. In addition, the transparent light body, ie the transparent body or the transparent end closure, the cylindrical, round or polygonal transparent body with longitudinally extended sensors and the strainer insert in a higher-quality design thereby also appear. The sensor is therefore upgraded optically.
Um möglichst das gesamte, von einem Leuchtelement ausgesandte Licht zu nutzen und um dieses Licht nach außen zu leiten, kann das Innere des transparenten Gehäuseteils zumindest teilweise verspiegelt sein. Die Lichteinkopplung erfolgt dann über die transparente Gehäusewandung, zwischen Außenfläche und Verspiegelung.In order to use as much as possible the entire light emitted by a luminous element and to guide this light to the outside, the interior of the transparent housing part may be at least partially mirrored. The light is then coupled via the transparent housing wall, between the outer surface and the mirror coating.
Die Abstrahlcharakteristik der Leuchteinrichtungen kann darüber hinaus durch definiert in das transparente Gehäuseteil eingebrachte Lunker beeinflusst werden. Insbesondere kann ein Abstrahlwinkel des Lichts für ein Segment hierdurch begrenzt werden.The radiation characteristic of the lighting devices can also be influenced by defined in the transparent housing part introduced voids. In particular, a radiation angle of the light for a segment can be limited thereby.
Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für Sensoren mit Steckverbindern und Kabelabgängen mit direktem Kabelanschluss oder mit Steckervorrichtungen wie sie bei Sensoren üblich sind.The device is particularly suitable for sensors with connectors and cable outlets with direct cable connection or with plug devices as they are common in sensors.
Wegen der Kapselung und der die Lichtenergie begrenzenden Diffusion der emittierten Lichtmenge ist der erfindungsgemäße Sensor darüber hinaus hervorragend für Anwendungen im explosionsgeschützten Bereich geeignet.Because of the encapsulation and the light energy limiting diffusion of the emitted light amount of the sensor according to the invention is also well suited for applications in the explosion-proof area.
Bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung ist das transparente Gehäuseteil als Teil eines Sensorgehäuses oder als, insbesondere volltransparenter röhrenförmiger, Steckereinsatz ausgebildet, der gleichsam auf die entsprechende Form der Gehäusehülse aufsteckbar und/oder durch die Gehäusehülse durchführbar ausgeführt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht ebenso wie ein als kompakter Endabschluss ausgebildetes transparentes Gehäuseteil eine volle Rundumsichtbarkeit, d.h. n=1, sofern nur die Anzeige von zwei Schaltzuständen zu verschiedenen Zeitpunkten gefordert wird.In preferred embodiments of the invention, the transparent housing part is formed as part of a sensor housing or as, in particular fully transparent tubular, plug insert, which is designed as applicable to the corresponding shape of the housing sleeve plugged and / or carried out by the housing sleeve. This embodiment, as well as a transparent housing part designed as a compact end closure, enables full visibility around the entire body, ie. n = 1, if only the indication of two switching states at different times is required.
Ein besonders kompakter Aufbau wird erreicht, wenn das transparente Gehäuseteil eine oder eine Mehrzahl von Kabeldurchführungen aufweist, die insbesondere als Teil einer optischen Trennfläche ausgestaltet sein können. Anzahl und Durchmesser der/des Kabel/s bestimmt maßgeblich die Anzahl und die Einteilung der Segmente.A particularly compact construction is achieved if the transparent housing part has one or a plurality of cable feedthroughs, which in particular can be designed as part of an optical separating surface. Number and diameter The size of the cable (s) determines the number and division of the segments.
Die Vorrichtung eignet sich ebenfalls hervorragend zum Einsatz bei gabelförmigen Gehäusen, wobei das transparente Gehäuseteil oder der transparente Endabschluss beispielsweise an den Gabelenden des jeweiligen Gabelschenkels und/oder wahlweise an beiden Gabelschenkeln vorgesehen sein kann. Es sind aber auch Varianten möglich, bei denen zur besseren Sichtbarkeit des Lichts bei gabelförmigen Schranken, der Sensor in ein komplett transparentes Gehäuse gefasst wird. Das Sensorgehäuse ist in diesem Fall praktisch mit dem transparenten Gehäuseteil identisch. Die Trennflächen des Gehäuses, Leiterplatten sowie Verbindungselemente im Gehäuse ermöglichen bei dieser Ausgestaltung eine Segmentierung der Anzeige, vorzugsweise in vier Quadranten, jedoch auch in ein oder zwei bzw. mehr Segmente (n-Segmente).The device is also ideal for use in fork-shaped housings, wherein the transparent housing part or the transparent end termination can be provided for example at the fork ends of the respective fork leg and / or optionally on both fork legs. However, variants are also possible in which the sensor is grasped in a completely transparent housing for better visibility of the light with fork-shaped barriers. In this case, the sensor housing is practically identical to the transparent housing part. The separating surfaces of the housing, printed circuit boards and connecting elements in the housing in this embodiment allow a segmentation of the display, preferably in four quadrants, but also in one or two or more segments (n-segments).
Die optischen Trennfläche, die auch als Sichttrennflächen bezeichnet werden können, können beispielsweise aus Gießharzen oder sonstigen geeigneten und räumlich-flächig geformten Kunststoffen gefertigt sein. Als Teil der Trennflächen können beispielsweise auch Kabel dienen.The optical interface, which can also be referred to as visual separation surfaces, can be made, for example, from cast resins or other suitable and spatially-surface-shaped plastics. For example, cables can also serve as part of the parting surfaces.
Eine erhöhte Zahl der Möglichkeiten der Informationsübertragung kann erzielt werden, wenn in den Segmenten jeweils eine Mehrzahl von, insbesondere verschiedenfarbigen, Leuchteinrichtungen vorgesehen ist. Diese können prinzipiell sowohl parallel als auch gereiht in einer der Sensorachsen, insbesondere auch bei vieleckigen Sensoren, auf einer Leiterplatte angeordnet werden, so dass für bestimmte Anzeigemodi mehrere Segmente gleichzeitig in verschiedenen vom Benutzer wählbaren Farben leuchten können.An increased number of possibilities of information transmission can be achieved if in each case a plurality of, in particular different colored, lighting devices is provided in the segments. These can in principle be arranged both parallel and in one of the sensor axes, in particular also in polygonal sensors, on a printed circuit board, so that for certain display modes several segments can light up simultaneously in different colors selectable by the user.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante ist das transparente Gehäuseteil nicht nur für sichtbares sondern außerdem auch für Infrarot- und/oder Ultraviolett-Licht transparent ausgebildet. Zweckmäßig kann in diesem Zusammenhang insbesondere eines oder mehrere Segmente als optische Schnittstelle für eine externe Rechnereinrichtung, insbesondere als IR- oder UV-Schnittstelle für einen PC, ausgebildet sein. Bei dieser Variante wird also durch den transparenten Körper nicht nur sichtbares Licht in eine Mehrzahl von Segmente aufgeteilt, sondern gleichzeitig wird auch ein günstiger Verbindungsaufbau mit einer PC-Schnittstelle ermöglicht. Die Unterbrechung des Sensors und damit der Schirmung auf der gestreckten Seite des Schaltgeräts ermöglicht neben den Zustandsanzeigen ebenfalls die funkgestützte Kommunikation mit anderer Peripherie.In a further advantageous variant, the transparent housing part is transparent not only for visible but also for infrared and / or ultraviolet light. Appropriately, in this context, in particular one or several segments as optical interface for an external computer device, in particular as an IR or UV interface for a PC, be formed. In this variant, therefore, not only visible light is divided into a plurality of segments by the transparent body, but at the same time a favorable connection setup with a PC interface is also made possible. The interruption of the sensor and thus the shielding on the extended side of the switching device allows in addition to the status indicators also the radio-based communication with other peripherals.
Für manche Anwendungen ist es zweckmäßig und erwünscht, wenn die einem leuchtenden Segment benachbarten Segmente mitleuchten, sofern die darin angeordneten Leuchtmittel nicht selbst aktiv sind. Andererseits soll aber, wenn die Leuchteinrichtungen von benachbarten Segmenten gleichzeitig aktiv sind, gleichwohl eine Farbvermischung unterbleiben. Diese Funktionalität, d.h. das Vermeiden eines Vermischens der Farben und außerdem eine Überkopplung des Lichts bzw. eine definierte Übertragung des Lichts von einem Segment in ein anderes Segment, kann erzielt werden, wenn der transparente Leuchtkörper, wie beispielsweise Gehäusemitten-, Steckerteil oder Endabschluss, mindestens eine speziell geformte optische Brücke von einem Segment in das benachbarte Segment aufweist. Bei einer solchen Vorrichtung werden die optischen Trennflächen mit oder ohne Verguss über die Wandung des transparenten Leuchtkörpers miteinander verbunden sein. Der transparente Leuchtkörper gewährleistet eine Übertragung eines Teils des Lichts eines Segments in die anderen, insbesondere benachbarten Segmente, sofern diese nicht gleichzeitig aktiv sind, wodurch diese mitleuchten, im besonderen wenn die einzelnen Segmente selbst wiederum mit Verguss gefüllt sind. Andererseits verhindern die optischen Trennflächen jedoch ein Vermischen der Farben, wenn in zwei benachbarten Segmenten die Leuchteinrichtungen gleichzeitig aktiv sind.For some applications it is expedient and desirable if the segments adjacent to a luminous segment are illuminated, provided that the luminous means arranged therein are not themselves active. On the other hand, if the lighting devices of adjacent segments are active at the same time, however, color mixing should nevertheless be avoided. This functionality, ie the avoidance of mixing of the colors and also a coupling of the light or a defined transmission of the light from one segment to another segment, can be achieved if the transparent luminous body, such as housing center, plug part or end termination, at least a specially shaped optical bridge from one segment to the adjacent segment. In such a device, the optical interfaces will be connected to each other with or without encapsulation via the wall of the transparent filament. The transparent luminous body ensures a transfer of part of the light of one segment into the other, in particular adjacent segments, provided that they are not active at the same time, as a result of which they light up, in particular if the individual segments themselves are in turn filled with encapsulation. On the other hand, however, the optical interfaces prevent mixing of the colors when in two adjacent segments the lighting devices are simultaneously active.
Vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen n-Segmentenanzeige ergeben sich außerdem im KFZ-Bereich sowie in der Konsumtechnik.Advantageous applications of the n-segment display according to the invention also result in the automotive sector and in consumer technology.
Im Automobil-Bereich lässt sich ganz allgemein das Prinzip der n-Segmentenanzeige besonders vorteilhaft bei längszylindrisch ausgeformten Funktionshebeln, insbesondere an deren Ende, einsetzen. Hierbei kann eine zustandsanzeige, eine Funktionsanzeige und/oder auch eine einfache Illuminations- oder Beleuchtungsfunktion erzielt werden. Im übrigen kann bei allen Anwendungen eine Endkappe bzw. ein Deckel, d.h. das transparente Gehäuseteil der Vorrichtung, hellmilchigtransparent, also in einem weißen Farbton, oder aber als so genanntes Rauchglas, also transparent, jedoch mit dunkelbraunem bzw. schwarzem Farbton, ausgeführt werden. Auf diese Weise kann sich das Design in das Fahrzeugdesign nahtlos einfügen und es ist zudem sichergestellt, dass eine innen liegende Leiterplatte nicht sichtbar wird.In the automotive sector, in general, the principle of the n-segment display can be used particularly advantageously in the case of longitudinally shaped functional levers, in particular at their ends. In this case, a status display, a function display and / or a simple Illuminations- or lighting function can be achieved. Incidentally, in all applications, an end cap or lid, i. the transparent housing part of the device, light-milky transparent, so in a white color, or as a so-called smoked glass, so transparent, but with dark brown or black color, running. In this way, the design can fit seamlessly into the vehicle design and it is also ensured that an internal circuit board is not visible.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen n-Segmentenprinzips kann außerdem dazu dienen, die Informationsflut aus dem Cockpit des KFZ zu den einzelnen Informationskernzentren, an denen die Informationen anfallen, zu verlagern. Somit wird der Fahrer speziell im Armaturenbrettbereich nur mit den wichtigsten Informationen versorgt und kann sich somit besser auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren.The use of the n-segment principle according to the invention can also serve to relocate the flood of information from the cockpit of the motor vehicle to the individual information core centers where the information is generated. Thus, the driver is supplied especially in the dashboard area only with the most important information and can thus focus better on the traffic.
Außerdem wird das visuelle Auffassungsvermögen und haptische Auffassungsvermögen, also der Tastsinn, des Fahrers im entscheidenden Augenblick auf einen Punkt innerhalb des KFZ konzentriert und der Fahrer kann sofort den Betriebszustand der jeweiligen Einrichtungen am KFZ nachvollziehen. Diese Informationsbeschleunigung lässt dem Fahrer mehr Freiraum, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren, nämlich den Verkehr.In addition, the driver's visual perception and tactile sense, the sense of touch, is concentrated at a crucial moment within the vehicle and the driver can instantly understand the operating state of the respective equipment on the vehicle. This information acceleration gives the driver more freedom to concentrate on the essentials, namely traffic.
Weiterhin kann der bei allen KFZ-Handbremsenhebeln vorhandene Druckknopf zum Verriegeln bzw. Lösen der Handbremse in besonders vorteilhafter weise mit der Vorrichtung ausgestattet, d.h. illuminiert oder beleuchtet werden. Beispielsweise kann eine grüne Beleuchtung für den gelösten Zustand der Handbremse als Zustandsanzeige vorgesehen sein. Entsprechend ist für den verriegelten Zustand der Handbremse als Zustandsanzeige eine rote Beleuchtung möglich. Alternativ kann beispielsweise eine rot und grün leuchtende Anzeige als Nachweis für den verriegelten Zustand der Handbremse und bei gleichzeitig einwandfreiem Zustand des Handbremsensystems als kombinierte Zustands- und Funktionsanzeige vorgesehen sein. Eine rot blinkende Anzeige könnte dann für den fehlerhaften Zustand des Handbremsensystems als Funktionskontrolle dienen.Furthermore, the present at all vehicle handbrake levers push button for locking or releasing the handbrake in a particularly advantageous manner with the device equipped, ie illuminated or illuminated. For example, a green lighting for the released state of the handbrake can be provided as a status indicator. Accordingly, a red illumination is possible for the locked state of the parking brake as a status display. Alternatively, for example, a red and green illuminated display as proof of the locked state of the handbrake and at the same time perfect condition of the handbrake system can be provided as a combined state and function display. A red flashing display could then serve as a functional check for the faulty state of the handbrake system.
Bei einem solchen System kann dem KFZ-Fahrer auch in der Nacht eine zusätzliche optische Funktions- und/oder Zustandskontrolle gegeben werden. Zusätzlich hebt sich das Design deutlich von den bisher üblichen Handbremsensystemen ab.In such a system, the driver can be given an additional optical function and / or state control even at night. In addition, the design stands out clearly from the usual handbrake systems.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit ergibt sich im Bereich des Getriebe-Schalthebels. Hier kann die Anzeige der Schaltgetriebefunktion oder des Schaltgetriebefunktionszustands, d.h. einwandfreie Funktion oder nicht, ebenfalls in dem oberen, normalerweise etwas verdickten Endstück des im Allgemeinen zylindrisch geformten Schalthebels erfolgen. Trotzdem kann weiterhin im obersten Stück ein Emblem der Fahrzeugmarke oder ein Funktionsschema des Schaltgetriebes abgebildet werden. Weiterhin kann das Emblem der Fahrzeugmarke oder das Getriebefunktionsschema durch eine zusätzliche, beispielsweise weiße, Leuchtdiode oder ein anderes Leuchtmittel auch bei Dunkelheit beleuchtet werden.Another application arises in the field of gear shift lever. Here, the indication of the shift transmission function or the shift transmission health state, i. proper function or not, also in the upper, usually slightly thickened tail of the generally cylindrically shaped shift lever done. Nevertheless, an emblem of the vehicle brand or a functional diagram of the gearbox can continue to be displayed in the topmost piece. Furthermore, the emblem of the vehicle make or the transmission function scheme can be illuminated by an additional, for example white, light-emitting diode or other light source even in the dark.
Möglich ist beispielsweise, dass der aktuell eingelegte Gang über eine Lichtwellenleiterkopplung über die mehrreihig gestaffelten Leuchtdioden in dem Schalthebeldeckel-Oberteil angezeigt wird. Hierbei kann zur Unterstützung der aktuell eingelegte Gang mit einer festgelegten Lichtfarbe illuminiert werden. Zur weiteren Verstärkung des visuellen Reminiszenz-, also Erinnerungseffekts, kann auch der kuppelförmige transparente Endabschluss des Getriebeschalthebels unterhalb eines Markenemblems mit der entsprechenden Farbe beleuchtet werden, so dass ein kurzer Seitenblick des Fahrzeugführers auf den Schalthebel ausreicht, um den aktuell eingelegten Gang zu überprüfen.It is possible, for example, that the currently engaged gear is displayed via an optical waveguide coupling on the multi-row staggered light-emitting diodes in the shift lever cover upper part. This can be illuminated to support the currently engaged gear with a fixed light color. To further enhance the visual reminiscence, so memory effect, and the dome-shaped transparent end of the transmission shift lever can below a Brand emblems are illuminated with the appropriate color, so that a brief side view of the driver on the lever is sufficient to check the currently engaged gear.
Eine Beleuchtung des Schalthebels ist, auch wenn sie einfarbig, jedoch für jeden Gang separat, erfolgt, besonders bei Automatik-KFZ hilfreich. Dort muss auf jeden Fall nach jeder Fahrt überprüft werden, ob der Park-Gang (P) eingelegt ist, oder ob etwa der Schalthebel auf Leerlauf (N) steht.An illumination of the lever is, even if it is monochrome, but for each gear separately, is helpful, especially in automatic motor vehicle. In any case, it must be checked every time the car is parked (P) or if the gearshift lever is idle (N).
Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung ergeben sich für den Scheibenwischerhebel, für den Blinkerhebel und ganz allgemein für Multifunktions- oder Armaturenhebel, die im Bereich des Lenkrads angeordnet sind.Other possible applications of the device arise for the windscreen wiper lever, for the turn signal lever and more generally for multi-function or valve lever, which are arranged in the region of the steering wheel.
Bei einem zylindrisch geformten Blinkerhebel, der im allgemeinen links vom Lenkrad angeordnet ist, kann eine Beleuchtung am Ende und/oder in der Mitte erfolgen, wodurch dem Fahrer bei Dunkelheit die Information gegeben wird, ob bzw. in welcher Richtung der Blinker gesetzt ist. Man kann hierzu jeweils eine Farbe für die aktuelle Fahrtrichtung festlegen, beispielsweise grün für rechts und rot für links, oder aber einfach einen Rechts-Links-Pfeil durch eine innen einliegende Leiterplatte beleuchten.In a cylindrically shaped turn signal lever, which is generally located to the left of the steering wheel, a lighting can be done at the end and / or in the middle, whereby the driver is informed in the dark, if or in which direction the turn signal is set. You can set this one color for the current direction, for example, green for right and red for left, or just a right-left arrow illuminate by an internally inserted circuit board.
Auch bei einem, im Allgemeinen rechts vom Lenkrad angeordneten, Scheibenwischerhebel kann eine in der zylindrischen Endeinheit einliegende Leiterplatte die jeweiligen Scheibenwischer-Funktionen, insbesondere Intervallschaltung bzw. aktuelle Scheibenwischergeschwindigkeit, anzeigen. Eine Farbkombination kann außerdem die fundamentalen Daten der aktuellen Einstellungen an den Fahrer des KFZ weitergeben.Even with a windscreen wiper lever arranged generally to the right of the steering wheel, a printed circuit board inserted in the cylindrical end unit can indicate the respective windscreen wiper functions, in particular interval switching or current windscreen wiper speed. A color combination can also pass the fundamental data of the current settings to the driver of the car.
Auch ein Steuerknopf für die Klimaanlage kann von dem Prinzip der n-Segmentenanzeige profitieren. Dabei muss generell angezeigt werden, ob warme und kalte Luft zugeführt wird. Allgemein erfolgt dies durch einen den Einstellknopf für die Klimaanlage umgebenden rot-blauen Kreis, der insbesondere beleuchtet sein kann und der über den Umfang, häufig 180°, von Vollrot auf Vollblau wechselt.A control button for the air conditioning system can also benefit from the principle of the n-segment display. It must generally be indicated whether hot and cold air is supplied. Generally, this is done by the adjustment knob for the air conditioner surrounding red-blue circle, which can be particularly illuminated and changes over the circumference, often 180 °, from solid red to full blue.
Die erfindungsgemäße Neuerung besteht in diesem Zusammenhang darin, dass diese Anzeige am Drehknopf selbst erfolgt, und zwar so, dass einerseits die im Zentrum des Drehknopfs angebrachte Leiterplatte, die alle Leuchtelemente enthält, mitsamt dem Drehknopf auf die entsprechende Drehknopfaufnahme aufgesteckt werden kann und dass eine Temperaturanzeige, z.B. als Mischfarbkombination mit roten und blauen Leuchtdioden, je nach Stellung des Drehknopfes im transparenten Gehäuseteil dieses Drehknopfs selbst erfolgt.The innovation of the invention in this context is that this display is on the knob itself, in such a way that on the one hand the mounted in the center of the knob PCB, which contains all the lighting elements, can be plugged together with the knob on the corresponding knob receptacle and that a temperature display , eg as a mixed color combination with red and blue LEDs, depending on the position of the knob in the transparent housing part of this knob itself.
Anwendungsmöglichkeiten bestehen weiterhin im Bereich der Spiegelverstellung, des Fensterhebers und des Schiebedachs.Applications remain in the field of mirror adjustment, the window and the sunroof.
Die Verstellung der Außenspiegel erfolgt heute üblicherweise mit Hilfe eines im Fahrzeuginnenraum angebrachten, insbesondere zylindrischen Knopfs. Dieser Knopf kann vorteilhafterweise mit Hilfe der erfindungsgemäßen n-Segmentenanzeige beleuchtet werden. Die wechselweise Ansteuerung von weißen Leuchtdioden ermöglicht beispielsweise, je einen Richtungspfeil für die Verstellrichtung des Spiegels anzusteuern, so dass der Fahrer des KFZ auch bei Dunkelheit sofort weiß, in welche Richtung einer der Außenspiegel aktuell bei Betätigung des Spiegelverstellknopfes verstellt wird.The adjustment of the exterior mirrors is usually done today with the help of a mounted in the vehicle interior, in particular cylindrical knob. This button can advantageously be illuminated with the aid of the n-segment display according to the invention. The alternate control of white LEDs allows, for example, ever to control a directional arrow for the adjustment of the mirror, so that the driver of the car knows immediately in darkness, in which direction one of the mirrors is currently adjusted upon actuation of the Spiegelverstellknopfes.
In ähnlicher Weise kann bei einem Fensterheberknopf außer einer einfachen Beleuchtung angezeigt werden, ob das Fenster ordnungsgemäß verschlossen ist, beispielsweise durch eine grüne Beleuchtung des Heberknopfes, oder ob das Fenster noch offen ist, beispielsweise durch eine rote Beleuchtung des Heberknopfes.Similarly, in the case of a power window button, besides a simple lighting, it may be indicated whether the window is properly closed, for example by a green illumination of the lifter button, or if the window is still open, for example by a red illumination of the lifter button.
Schließlich kann bei einem Schiebedachknopf in vorteilhafterweise eine Funktionskontrolle sowie eine Funktionsanzeige mit Hilfe der erfindungsgemäßen n-Segmentenanzeige erfolgen. Die Endlagen der Schiebedachkontrolle können so erfolgen, dass z.B. eine grüne Leuchtdiode den Schiebedachknopf beleuchtet und während der Öffnung des Schiebedachs eine rote Anzeige, also für den geöffneten und gefährlichen Zustand, erfolgt.Finally, in the case of a sunroof button, it is advantageously possible to perform a function check and a function display with the aid of the n-segment display according to the invention. The End positions of the sunroof control can be done so that, for example, a green LED illuminated the sunroof button and during the opening of the sunroof a red indicator, ie for the open and dangerous condition occurs.
Eine Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße n-Segmentenanzeige besteht außerdem für einen Türverriegelungsknopf. Hier kann wiederum der Zustand der Türverriegelung, also verriegelt oder offen, mit Hilfe von verschiedenfarbigen Leuchtelementen dargestellt werden.An application for the n-segment display according to the invention also exists for a door lock button. Here again, the state of the door lock, so locked or open, can be displayed with the help of different colored lighting elements.
Applikationsmöglichkeiten für die Vorrichtung bestehen weiterhin im Außenbereich von KFZ sowie bei Motorrädern, Motorrollern oder Mofas. Diese Fahrzeuge weisen jeweils zur Außenanzeige des Blinkers orange oder gelb-orange blinkende Leuchten auf, die im Allgemeinen in einem entsprechend gefärbten transparenten Gehäuse untergebracht sind. Durch die erfindungsgemäße n-Segmentenanzeige kann zusätzlich beispielsweise noch ein Parklicht, beispielsweise rot oder weiß, hinzugefügt werden. Hierbei müssen lediglich unterschiedlichfarbige Leuchtmittel, beispielsweise Leuchtdioden, verwendet werden und es muss nicht, wie bisher üblich, die Farbe des, zum Beispiel einfarbigen, transparenten Abdeckungsmaterials geändert werden.Applikationsmöglichkeiten for the device continue to exist in the outdoor area of motor vehicles and motorcycles, scooters or mopeds. These vehicles each have orange or yellow-orange flashing lights for the exterior of the turn signal, which are generally housed in a suitably colored transparent housing. By the n-segment display according to the invention, for example, a parking light, for example red or white, can be additionally added, for example. In this case, only differently colored bulbs, such as light emitting diodes, must be used and it is not necessary, as usual, the color of, for example, monochrome, transparent cover material to be changed.
Anwendungsmöglichkeiten für die Vorrichtung ergeben sich außerdem für einen Joystick, der für Computer-Spiele, also im Konsumbereich, aber auch in der Avionik, d.h. zur Flugzeugsteuerung, verwendet werden kann. Im Bereich der Computer-Spiele können dem Anwender mit Hilfe der Vorrichtung eine Vielzahl von Informationen über den Joystick, an dessen Ende das transparente Gehäuseteil der Vorrichtung angeordnet ist, besonders effektiv mitgeteilt werden. Beispielsweise kann ein rotes Leuchtelement "Feuer" und entsprechend ein grünes Leuchtelement "kein Feuer" signalisieren. Auch andere Farbkombinationen sind selbstverständlich möglich. Neben dem Konsumbereich ist aber insbesondere auch der sicherheitsrelevante Bereich wichtig. Beispielsweise kann bei Kran-Steuerungen leicht angezeigt werden, ob der Kran einen vorgegebenen Schwenkbereich verlässt oder eine vorgegebene Last überschritten wird. Selbstverständliche Vorraussetzung ist hierbei, dass entsprechende Sensoren zur Erfassung der jeweils relevanten Daten installiert sind.Applications for the device also arise for a joystick, which can be used for computer games, ie in the consumer sector, but also in avionics, ie for aircraft control. In the field of computer games, the user can be communicated particularly effectively with the aid of the device a multiplicity of information about the joystick, at the end of which the transparent housing part of the device is arranged. For example, a red light element "fire" and correspondingly a green light element "no fire" signal. Other color combinations are of course possible. In addition to the consumer sector, the security-related area is particularly important. For example, can be easily displayed in crane controls, whether the crane leaves a predetermined swivel range or a predetermined load is exceeded. A self-evident prerequisite here is that corresponding sensors are installed to collect the relevant data.
Im Bereich der Flugzeugsteuerung, die bei allen neueren Flugzeugtypen über einen Joystick erfolgt, können dem Piloten beispielsweise Fehlfunktionen von Systemen durch die Rotfärbung des semitransparenten Joysticksendes angezeigt werden.In the field of aircraft control, which takes place on all newer types of aircraft via a joystick, the pilot, for example, malfunctions of systems can be displayed by the red color of the semi-transparent joystick end.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die schematischen Figuren beschrieben.Further advantages and features of the invention will be described below with reference to the schematic figures.
Dort zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 2
- eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 3
- eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
- Fig. 4
- in schematischer perspektivischer Teil ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
- Fig. 5
- eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 6
- eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 7
- eine schematische perspektivische Darstellung eines Teilschritts bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors;
- Fig. 8
- eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 9
- eine schematische perspektivische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 10
- eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- Fig. 11
bis 14 - schematische perspektivische Ansichten von weiteren Ausführungsbeispielen der Vorrichtung;
- Fig. 15
- eine schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik;
- Fig. 16
- eine weitere Querschittsanssicht des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 8 ; - Fig. 17
- eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
- Fig. 18
- eine Teildarstellung der in
Fig. 13 gezeigten Vorrichtung.
- Fig. 1
- a schematic sectional view of a first embodiment of the device;
- Fig. 2
- a schematic sectional view of a second embodiment of the device;
- Fig. 3
- a schematic sectional view of another embodiment of the invention;
- Fig. 4
- in schematic perspective part of a further embodiment of the device;
- Fig. 5
- a schematic sectional view of another embodiment of the device;
- Fig. 6
- a schematic sectional view of another embodiment of the device;
- Fig. 7
- a schematic perspective view of a substep in the manufacture of the sensor according to the invention;
- Fig. 8
- a schematic sectional view of another embodiment of the device;
- Fig. 9
- a schematic perspective partial view of another embodiment of the device;
- Fig. 10
- a schematic perspective view of another embodiment of the device;
- Fig. 11 to 14
- schematic perspective views of further embodiments of the device;
- Fig. 15
- a schematic view of a display device according to the prior art;
- Fig. 16
- a further Querschittsanssicht the embodiment according to
Fig. 8 ; - Fig. 17
- a schematic perspective view of an embodiment of the invention; and
- Fig. 18
- a partial representation of in
Fig. 13 shown device.
Eine Anzeigevorrichtung 10 nach dem Stand der Technik ist in
In den
Die Vorrichtungen 10 weisen jeweils erfindungsgemäß ein transparentes Gehäuseteil oder Endabschluss 14 auf, das mit einer oder mehreren optischen Trennflächen 16, die optische Trennebenen 50 bilden, in zwei, drei; vier; bzw. n Segmente unterteilt ist.According to the invention, the
Die in den
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in schematischer Schnittansicht in
Die Leuchtelemente 20 können prinzipiell gleich - oder auch verschiedenfarbig sein. Beispielsweise werden gelbe, grüne oder rote Leuchtelemente, wie LEDs, in der Automatisierungstechnik häufig verwendet.The
Um die Rundumsichtbarkeit der jeweils leuchtenden Farbe zu verbessern, sind in jeweils gegenüberliegenden Segmenten 18 Leuchtelemente 20 gleicher Farbe angeordnet. Wenn nun Leuchtelemente 20 gleicher Farbe gleichzeitig angesteuert werden, ist weitgehend unabhängig von der Beobachtungsrichtung jeweils mindestens eines der Leuchtelemente 20 für den Benutzer sichtbar.In order to improve the all-round visibility of each luminous color, 18
Bei der in
Die räumliche Lage der Trennebenen 50 bei dem in
Ein Beispiel, bei dem die Leuchtelemente 20 auf einer Leiterplatte 22 hintereinander in Reihe mit beliebiger Anzahl und Kombination von LEDs, vorzugsweise jedoch meist mit zweien, oder parallel angeordnet sind, ist in
Weitere Beispiele von Vorrichtungen sind schematisch in den
Bei dem in
Bei dem in
Außerdem sind in
Eine Weiterentwicklung des in
Hierdurch ergibt sich insbesondere eine klare Unterscheidung der Quadranten, beispielsweise zur Anzeige von Schaltzuständen und zur Kommunikation mit einer Bedienperson. Insgesamt können beim gezeigten Ausführungsbeispiel 24 = 16 verschiedene Schaltzustände dargestellt werden, wenn pro Segment ein Leuchtelemente vorgesehen ist. Die Rundumsichtbarkeit kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wiederum verbessert werden, wenn der jeweils diagonal gegenüberliegende Quadrant ein Leuchtmittel oder ein Leuchtelement 20 gleicher Farbe zum gleichen Zeitpunkt aufweist. Benötigt man z.B. nur die Anzeige von n=2 Schaltzuständen (vgl,
Dieselbe Funktionalität, die auch als Mehrquadranteneffekt bezeichnet werden kann, kann prinzipiell mit jeder beliebigen Geometrie eines transparenten Gehäuseteils 14 erzielt werden. Beispielsweise ist in
Eine Variante des in
Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung 10 sind in den
Die
Bei dem in
Auch bei Gabelschranken wird also durch die Erfindung eine hervorragende Quasi-Rundumsichtbarkeit erzielt.Even with fork barriers so an excellent quasi-all-round visibility is achieved by the invention.
Ein einzelnes Segment 18 des in
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur optischen Anzeige von Schaltzuständen eines Schaltgerätes oder Sensors bereitgestellt, das insbesondere für alle zylindrischen Sensoren mit einer oder mehreren Schaltanzeigen geeignet ist. Durch geeignete Anwendung des Konzepts kann eine Quasi-Rundumsichtbarkeit der Anzeige-erzielt werden. Auch komplexere Anwendungen, in denen der Anwender über LEDs mit dem Sensor kommunizieren möchte, können mit der Vorrichtung sehr einfach realisiert werden. In vorteilhafter Weise vereinbart die Vorrichtung die Rundumsichtbarkeit der Anzeigen mit der Anzeigenvielfalt von gewollt darstellbaren Schaltzuständen und Informationen. Die Vorrichtung eignet sich Weiterhin hervorragend für Sensoren mit Steckern sowie mit direktem Kabelabgang. Die Anwendungsmöglichkeiten der vorliegende Erfindung sind sehr breit, da die Vorrichtung in keiner Weise schaltprinzipspezifisch ist.The present invention provides a device for the optical indication of switching states of a switching device or sensor, which is particularly suitable for all cylindrical sensors with one or more switching displays. By appropriate application of the concept, a quasi-visibility of the display can be achieved. Even more complex applications in which the user wants to communicate with the sensor via LEDs can be realized very easily with the device. Advantageously, the device agrees the visibility of the displays with the variety of display intentionally representable switching states and information. The device is also ideal for sensors with plugs and direct cable outlet. The applications of the present invention are very broad, since the device is in no way switching principle specific.
Claims (25)
- Sensor with a sensor casing (34) and with a device for the optical display of n switching states of the sensor, the device comprising:a plurality of lighting devices (12) for the optical display of the information to be transmitted, each lighting device (12) having at least one lighting element (20), andtransparent casing parts (14) are provided for receiving the lighting elements (20) as part of the sensor casing (34), andthe transparent casing parts (14) for avoiding optical cross talk, particulary in the case of simultaneously active lighting elements (20), are subdivided by optical separation planes (16) into segments (18) in which the lighting elements (20) are received,characterized in that
the transparent casing parts (14) with the segments (18) and the lighting devices (12) extend around the entire circumference of the sensor casing (34), such that the lighting devices (12) are visible by a user from each azimuth angle within a polar angle range,
a transparent casing part (14) is constructed terminally on the sensor casing (34) and
a further transparent casing part (14) is constructed as an outgoing cable or a plug insert (32), and
said lighting devices (12) are different coloured. - Sensor according to claim 1,
characterized in that
at least at one lighting device (12) a plurality of lighting elements (20), particulary light bulps or LEDs, is provided. - Sensor according to claim 2,
characterized in that
the lighting element belonging to a lighting device (12) are arranged on opposing sides of the transparent casing part (14). - Sensor according to one of the claims 1 to 3,
characterized in that
the lighting devices (12) placed on a printed circuit board are arranged in a row and/or in parallel to one another, in order to illuminate a lighting segment. - Sensor according to one of the claims 1 to 4,
characterized in that
the transparent casing part (14) is constructed for terminal and/or central installation on an, in particular cylindrical, round or polygonal casing. - Sensor according to one of the claims 1 to 5,
characterized in that
the lighting devices (12) are visible to the user in a polar angle range between 20° and 180° from any azimuth direction. - Sensor according to one of the claims 1 to 6,
characterized in that
the optical separation planes (16) are formed by printed circuit boards (22) and/or plannar shaped separations and/or insert parts and/or cables. - Sensor according to one of the claims 1 to 7,
characterized in that
a printed circuit board (22) equipped with lighting elements (20) can be slid into the centrally or terminally positioned transparent casing part (14). - Sensor according to one of the claims 1 to 8,
characterized in that
an outer face (24) of the transparent casing part (14) is at least partly roughened to increase light scattering. - Sensor according to one of the claims 1 to 9,
characterized in that
the transparent casing part (14) is at least partly coloured to avoid viewing inside. - Sensor according to one of the claims 1 to 10,
characterized in that
for increasing light scattering light scattering pigments are input in a surface-distributed manner, at least zonally, into the material of the transparent casing part (14). - Sensor according to one of the claims 1 to 11,
characterized in that
for improved leading out of the light, the interior of the transparent casing part (14) is at least partly silvered. - Sensor according to one of the claims 1 to 12,
characterized in that
the light emission angle (26) for a segment (18) can be limited by cavities (28) introduced in clearly defined manner into the transparent casing part (14). - Sensor according to one of the claims 1 to 13,
characterized in that
the outgoing cable has a plurality of cable bushings (30), particulary with cables insertion, e.g. an insertion bevel, more particulary constructed as a part of an optical separation plane (16). - Sensor according to one of the claims 1 to 14,
characterized in that
the plug insert (32) is constructed tubular. - Sensor according to one of the claims 1 to 15,
characterized in that
the transparent casing part (14) is constructed as a, in particular compact end termination. - Sensor according to one of the claims 1 to 16,
characterized in that
the sensor casing (34) is forked. - Sensor according to claim 17,
characterized in that
the transparent casing part (14) is provided on one or both fork ends (36). - Sensor according to one of the claims 1 to 18,
characterized in that
the transparent casing part (14) forms the sensor casing (34). - Sensor according to one of the claims 1 to 19,
characterized in that
further optical separation planes (16) are formed into the transparent casing part (14) by casting resin. - Sensor according to one of the claims 1 to 20,
characterized in that
the segments (16) are filled with a random medium, preferably a sealing compound. - Sensor according to one of the claims 1 to 21,
characterized in that
in at least one of the segments (18) is provided a plurality of differently coloured lighting devices (12). - Sensor according to one of the claims 1 to 22,
characterized in that
at least one of the segments (18) is constructed as an optical interface for an external computer means, particulary as an IR or UV interface for a PC. - Sensor according to one of the claims 1 to 23,
characterized in that
for the clearly defined light transmission from one segment (18) into another segment (18), the transparent casing part (14) has at least one optical bridge (23) which to a limited extend overcouples the light. - Sensor according to one of the claims 1 to 24,
characterized in that
the sensor casing (34) is constructed as a casing of an inductive, optical, capacitive, ultrasonic, microwave, temperature, fill level, infrared, ultraviolet, pressure and/or flow sensor and/or a casing of a generic position sensor proximity switch or electrical switching device of the industrial automation technology.
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